化學圖象圖表題易錯例析

◇　黑龍江　盧國鋒

(作者單位：黑龍江省大慶市第五十六中學)

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化學圖象圖表題易錯例析

◇黑龍江盧國鋒

圖象圖表題具有信息隱蔽性、思維性強、層次要求高、綜合程度大的特點,是考查化學抽象概括能力、邏輯思維能力和讀圖識圖能力的熱點題型．對于常考常新的圖象圖表題,從哪些角度能夠有效避免失誤呢?現以常見的典型易錯試題為例簡單加以剖析．

1　只觀不察誤入歧途

“觀”即看,“察”即想,觀坐標圖中橫坐標、縱坐標所表示的物理量,察其數值和單位,察圖中起點、拐點、終點、交叉點的化學意義,察圖中曲線的走向與變化趨勢,察問題解決所涉及的化學原理．只看不想,缺乏思維的加工是膚淺的觀察．

圖1

A溴酸銀的溶解是放熱過程;

B溫度升高時溴酸銀溶解速度加快;

C60 ℃時溴酸銀的Ksp約等于6×10-4;

D若硝酸鉀中含有少量溴酸銀,可用重結晶方法提純

錯因眼光只盯住了曲線隨溫度升高增大的趨勢,想當然認為溫度對溶解度的影響大,與硝酸鉀溶解度曲線相似,不能采用重結晶法提純,錯選D．

2　實驗數據應用無序

要想獲得正確的實驗結果,一定要運用科學的實驗方法,才能找到解決問題的正確思路．條件控制是化學實驗的靈魂,如控制化學藥品的種類、濃度、狀態、體積,控制反應條件溫度、壓強、電流、電壓等．科學邏輯方法,包括比較、分類、歸納、概括．

表1

Ⅰ中,Fe3+產生的原因可能是Cl-在陽極放電,生成的Cl2將Fe2+氧化．

由Ⅱ推測,Fe3+產生的原因還可能是Fe2+在陽極放電,原因是Fe2+具有還原性．

Ⅱ中雖未檢驗出Cl2,但Cl-在陽極是否放電仍需進一步驗證．電解pH=1的NaCl溶液做對照實驗,記錄如表2.

表2

(1)NaCl的濃度是________mol·L-1;

(2)與Ⅱ對比,得出的結論(寫出2點)________．

錯因(1)誤將pH=1作為計算NaCl濃度的關聯條件,盲目根據pH=1的NaCl溶液計算,錯解c(H+)=10-pHmol·L-1=10-1mol·L-1．(2)就事論事得出結論：結論1，是否生成產物Cl2陽極都沒有明顯變化;結論2，控制電壓可以控制氯氣的生成．

(2)用數軸法將實驗結果呈現,如圖2所示.

圖2

結論1:通過控制電壓,驗證了Fe2+先于Cl-放電; Ⅳ與Ⅱ對比,電壓高,氯氣放電,產生的Cl2氧化Fe2+,無氣泡產生. 結論2:通過控制電壓,證實了產生Fe3+的2種原因都成立．

3　審題不細解答隨意

審題只求快,沒有真正理解題意,盲目解答,導致審題差“毫厘”,解答謬“千里”．

表3

(1)根據上述實驗結果,該反應的平衡常數K的計算式為________________．

(2)由上述實驗數據計算得到v正～x(HI)和v逆～x(H2)的關系可用圖3表示．當升高到某溫度時,反應重新達到平衡,相應的點分別為________(填字母.)

圖3

2HI(g)H2(g) +I2(g)

n始/mol100

n變/mol0.2160.1080.108

n平/mol0.7840.1080.108

(2)升高溫度分析速率和平衡移動,v正直線上有6個點,組分0.784是最左下的點,溫度升高v正增大該點向上移動,x(HI)降低該點向左移動,A點符合要求．同理分析v逆～x(H2), 溫度升高v逆增大該點向上移動,x(HI)增大該點向右移動,E點符合要求．

4　眼界狹隘思維不全

物質的變化是多種因素作用的結果,全面分析影響因素,找出關聯因素各個擊破．

①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)

ΔH1=-99kJ·mol-1;

②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)

ΔH2=-58kJ·mol-1;

③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)

ΔH3=+41kJ·mol-1.

圖4

合成氣的組成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60時,體系中的CO平衡轉化率(α)與溫度和壓強的關系如圖4所示．α(CO)值隨溫度升高而________(填“增大”或“減小”),其原因是________．圖中的壓強由大到小為________,其判斷理由是________．

錯因分析溫度升高對CO轉化率的影響,只考慮反應① 沒有考慮反應③，認為ΔH1<0,圖象可知等壓線隨溫度升高α(CO)降低,其原因是反應①正反應為放熱反應,升高溫度,平衡向逆反應方向移動,平衡體系中CO增多,α(CO)減小．選擇510～540K中任一條等溫線,α(CO)大小為α(CO)1>α(CO)2>α(CO)3,溫度不變時,壓強越大轉化率越高,推斷p1>p2>p3．理由是反應①正反應為氣體分子數減小的反應,增大壓強,有利于平衡向正反應方向移動,CO的轉化率增大,增大壓強有利于CO的轉化率升高，也沒有考慮反應③的影響．

5　情景陌生感覺作答

遇到平時未曾見過的新情境問題,容易失去理性不淡定,跟著感覺答題．為克服失誤不僅需要扎實的基本功,更需要毅力和勇氣．

圖5

在OA段,氫溶解于M中形成固溶體MHx,隨著氫氣壓強的增大,N(H)/N(M)逐漸增大;在AB段,MHx與氫氣發生H2反應生成氫化物MHy,氫化反應方程式為zMHx(s)+H2(g)zMHy(s)ΔH1;在B點,氫化反應結束,進一步增大氫氣壓強,N(H)/N(M)幾乎不變．η表示單位質量貯氫合金在氫化反應階段的最大吸氫量占其總吸氫量的比例,則溫度為T1、T2時,η(T1)____η(T2)(填“>”“<”或“=”)．當反應處于圖中a點時,保持溫度不變,向恒容體系中通入少量氫氣,達到平衡后反應可能處于圖中的________點(填“b”“c”或“d”)．

錯因沒有理解η的含義,直接利用圖象T2曲線在T1之上做出判斷,η(T1)<η(T2)．恒容體系中通入少量H2,平衡向右移動,N(H)/N(M)增大,氣體壓強增大,錯選b點．

6　自選方案缺乏主見

平時化學實驗“照方抓藥”,缺少探究化設計訓練,不掌握實驗探究方法,如實驗條件控制方法、測量方法、記錄方法,很容易陷入盲目狀態,導致設計方案失敗．

① 實驗目的:探究對溶液中NH4Cl水解程度的影響．

② 設計實驗方案,擬定實驗表格,完整體現實驗方案(列出能直接讀取數據的相關物理量及需擬定的數據,數據用字母表示，表4中V(溶液)表示所配制溶液的體積)．

表4

③ 按實驗序號I所擬數據進行實驗,若讀取的待測物理量的數值為Y,則NH4Cl水解反應得平衡轉化率為____(只列出算式,忽略水自身電離的影響)．

錯因第1種錯誤,將提供的V(溶液)錯誤地認為是已知濃度,只需測定水解出的H+濃度,即pH．第2種錯誤,選擇探究溫度的影響,只填寫溫度和測定結果pH．2種錯誤都缺少變量控制,只注重結果的填寫．

探究溫度對NH4Cl水解程度的影響時數據見表5.

表5

探究濃度對NH4Cl水解程度的影響時數據見表6.

表6

③ 如果pH為Y,那么c(H+)=10-Ymol·L-1,物質的量為10-Ymol·L-1×0.1L=10-Y-1mol,那么水解的NH4Cl的物質的量也為10-Y-1mol,質量為10-Y-1mol×53.5g·mol-1=10-Y×5.35g,NH4Cl水解反應得平衡轉化率為

7　繪制圖象貌似正確

圖象繪制是用曲線形式,直觀表示出某種化學量隨時間或條件的改變而變化．對關鍵節點進行精確定位,關鍵節點包括起點、拐點、終點,3點連線呈現圖象變化,此3點是采分點,更是易錯點．

圖6

錯因如圖7所畫圖象是平衡后溫度升高,平衡逆向移動的圖象,錯將部分圖象當做全過程圖象,如圖8缺少NH3從無到有的起始階段,只體現平衡建立和平衡移動2個階段．

圖7　　　　　　　　　　　圖8

圖9

(作者單位：黑龍江省大慶市第五十六中學)