




摘 要:圖像選擇題是初、高中化學知識銜接的重要橋梁,是全國各省市中考命題的熱點題型之一.這類試題是利用直角坐標系來描述有關化學量之間的函數關系,以考查相關知識.本文對中考化學圖像選擇題的常見題型進行了分類和總結,以期為一線教師教學提供參考.
關鍵詞:題型;圖像選擇題;中考化學
中圖分類號:G632 文獻標識碼:A 文章編號:1008-0333(2024)32-0115-03
收稿日期:2024-08-15
作者簡介:施松華,從事中學化學教學研究.
圖像選擇題在近年來全國各省市中考命題中頻頻出現,備受命題者的青睞.這類試題的信息主要通過數學中的二維圖像呈現出來,并通過圖像把所要考查的知識簡明、直觀、形象地寓于坐標曲線上,主要考查學生對信息提煉、收集與分析處理能力和對不同學科知識的整合能力[1].
1 溶解度曲線類圖像試題
有關溶解度曲線的圖像是圖像選擇題中最常見的一類,它以縱坐標表示溶解度,橫坐標表示溫度,從而呈現出溶解度隨溫度變化的曲線圖,能夠靈活考查溶解度概念的理解、溶解度與溫度的關系、不同物質溶解度的比較、飽和溶液與不飽和溶液的轉化、溶質質量分數的計算、物質的提純與除雜等相關內容,考查學生的觀察和獲取信息進行圖文轉化的能力.
例1 (2023·四川廣安)X、Y、Z 3種固體物質(均不含結晶水)的溶解度曲線如圖1所示.下列說法正確的是( )
A.3種物質的溶解度由大到小的順序為:X>Y>Z
B.t2℃時,將20 g X物質放入50 g水中,可得到70 g溶液
C.t3℃時,將100 g X物質的飽和溶液降溫至t2℃,可析出20 g晶體
D.t1℃時,分別將X、Y、Z 3種物質的飽和溶液升溫至t3℃(不考慮溶劑的蒸發),所得溶液的溶質質量分數由大到小的順序為:Y>Z>X
解析 沒有指明溫度,不能比較溶解度大小,A錯誤;t2℃時,X物質的溶解度是30 g,所以將20 g X物質加入50 g水中,可得到65 g溶液,B錯誤;t3℃時,X的溶解度為50 g,則100 g X的飽和溶液中,溶質的質量為:100 g×(50 g/50 g+100 g×100%)=33.3 g,溶劑的質量為:100 g-33.3 g=66.7 g,而t2℃時,X的溶解度為30 g,則析出晶體的質量為:33.3 g-66.7 g×30 g/100 g=13.3 g,C錯誤;將X、Y、Z 3種物質的飽和溶液由t1升溫至t3 ℃,X和Y的溶解度增大,故溶液組成不變,仍然是Y的溶質質量分數大于X,而Z的溶解度減小會析出晶體,導致溶質質量分數減小,但大于X,故所得溶液中溶質的質量分數由大到小的順序為:Ygt;Zgt;X,D正確.答案:D
規律總結 根據溶解度曲線圖,可以比較不同物質在相同溫度下溶解度的大小,還可以表示物質溶解度隨溫度變化的趨勢(隨溫度升高而增大;受溫度影響不大;隨溫度升高而減小).曲線交點表示所對應的溫度下不同物質的溶解度相等.曲線上的點表示溶液為飽和溶液,曲線下方的點表示溶液為不飽和溶液,飽和溶液中溶質質量分數=溶解度/100 g+溶解度×100%.
2 金屬與酸反應類圖像試題
活潑金屬能與稀鹽酸或稀硫酸反應,放出氫氣,隨著時間的推移放出氫氣的質量逐漸增多.該類圖像選擇題通常給出酸與活潑金屬反應過程中生成氫氣的質量隨時間的變化關系,考查不同的金屬與酸反應生成氫氣的量的多少或比較反應速率的快慢、判斷金屬的活動性強弱、比較金屬相對原子質量的大小、消耗的酸的質量的計算等.
例2 (2023·山東濰坊)向兩個盛有相同質量鋁粉和鐵粉的燒杯中,分別滴加相同濃度的稀硫酸,產生氫氣的質量與加入稀硫酸的質量關系如圖2所示.下列說法正確的是( ).
A.a點時,兩個燒杯中的酸都恰好完全反應
B.b點時,兩個燒杯中產生氫氣的質量相同
C.c點時,兩個燒杯中都有金屬剩余
D.右側曲線不能反映鐵和鋁的金屬活動性強弱
解析 a點時,Al恰好完全反應,裝有Fe粉的燒杯中稀硫酸已過量,b與c之間的轉折點表示Fe恰好完全反應,A錯誤;根據題圖可知,b點時,Al生成氫氣的質量大于Fe生成氫氣的質量,B錯誤;c點時,兩個燒杯中加入的酸少,Fe、Al都沒有反應完,C正確;題圖的橫坐標為稀硫酸的質量,題圖中曲線不能反映金屬的活動性強弱,D正確.答案:CD
規律總結 解答該類試題的關鍵是要學會正確看圖,從圖像中找出以下信息:(1)單位時間內產生氣體的快慢、多少(即曲線的斜度).(2)反應停止時產生氫氣質量的多少(即曲線的拐點).根據產生氫氣的速率(單位時間內產生氫氣的多少)可以判斷金屬活動性的強弱;根據金屬化合物中的化合價及放出氫氣的多少可以判斷金屬相對原子質量的大小.
3 溶液pH變化類圖像試題
pH變化的幾種情況:(1)向酸溶液中加堿,溶液的pH逐漸變大,完全中和后溶液的pH=7,繼續加堿,溶液的pH>7.(2)向堿溶液中加酸,溶液的pH逐漸變小,完全中和后溶液的pH=7,繼續加酸,溶液的pH<7.這兩種情況pH變化曲線分別形似正寫的“S”與倒寫的“S”,其中曲線在接近中性前后陡然變化.(3)稀釋酸溶液時,溶液的pH逐漸變大,無限接近7,但不會等于7;稀釋堿液時,溶液的pH逐漸變小,無限接近7,但同樣也不會等于7.
例3 (2023·四川眉山)實驗小組用傳感器探究稀NaOH溶液與稀鹽酸反應過程中溫度和pH的變化.測定結果如圖3所示.下列說法錯誤的是( ).
A.反應過程中有熱量放出
B.30 s時,溶液中溶質為HCl和NaCl
C.60 s時,加入1~2滴紫色石蕊溶液變成藍色
D.該實驗是將稀鹽酸加入稀NaOH溶液
解析 氫氧化鈉和鹽酸反應生成氯化鈉和水,由圖可知反應過程中溫度升高,有熱量放出,A正確;由圖像可知30 s時溶液pHlt;7,溶液顯酸性,說明鹽酸未完全反應,故溶液中溶質為HCl和NaCl,B正確;60 s時,pHgt;7,所以溶液顯堿性,加入1~2滴紫色石蕊溶液變成藍色,C正確;根據圖3,反應前溶液顯酸性,pHlt;7,反應后溶液pHgt;7,是氫氧化鈉加入稀鹽酸中,D錯誤.答案:D
規律總結 (1)解題時先找出曲線的起點,這是判斷溶液是酸性溶液或堿性溶液的重要依據;(2)觀察曲線“走向”,判斷加入其他物質后對溶液pH的影響;(3)找出曲線的拐點或終點,并據此分析加入該物質后,pH曲線是“無限接近于7”還是“跨過”pH=7的曲線.弄清楚上述三點信息后,其他問題便可迎刃而解了.
4 多個反應過程、多個圖像類試題
這類圖像選擇題是多個知識點的融合考查,即題中用多個圖像分別呈現不同過程中某種量的變化過程.此類試題是圖像選擇題中錯誤率最高的一類.出錯的主要原因是題目沒看清楚,解題步驟混亂,思考不夠細致,導致錯誤甚至無法判斷.
例4 (2023·重慶B卷)下列表1中的圖像與實驗設計對應正確的有( ).
A.1項 B.2項 C.3項 D.4項
解析 未打磨的鋁片表面是氧化鋁,氧化鋁和鹽酸反應生成氯化鋁和水,一開始沒有氣體生成,氧化鋁完全反應后,鋁與鹽酸反應生成氯化鋁和氫氣,圖像正確.過氧化氫分解生成水和氧氣,硫酸銅可作過氧化氫分解的催化劑,圖像正確.
Mg+2HCl====MgCl2+H2↑
24 73 95
MgO+2HCl====MgCl2+H2O
40 73 95
根據化學方程式可知,向等質量的Mg和MgO中加入少量的鹽酸時,等質量的鹽酸完全反應,生成的氯化鎂的質量相等,開始時兩個反應的圖像相同,當酸足量時等質量的鎂比氧化鎂完全反應生成的氯化鎂的質量更多,圖像錯誤.紅磷燃燒放熱,密閉容器內壓強增大,等溫度降低到室溫,氣體體積收縮,壓強減小,又因為紅磷燃燒消耗了氧氣,裝置內壓強小于開始時的壓強,圖像錯誤,正確的有2項.答案:B
規律總結 解題時,一定要把圖像表示的意義與化學知識有效地結合起來,結合坐標含義和題干描述,在腦海中構建實驗過程或實驗模型,找出圖像與相關化學知識的具體關系.在解題時還需重點閱讀理解坐標軸表示的意義、圖像的起點和拐點(一種反應結束另一反應開始的點)的含義等.
5 結束語
綜上所述,解答圖像選擇題時,一定要先仔細閱讀題干,明晰考查原理,再仔細觀察分析圖像的關鍵要素,最后細致作答.解題的關鍵是結合所涉及的化學知識,正確分析各變化的過程,注意分析坐標軸表示的意義、曲線的起點、折點及變化趨勢,進而確定正確的圖像.
參考文獻:
[1] 人民教育出版社,課程教材研究所,化學課程教材研究開發中心.義務教育教科書:化學[M].北京:人民教育出版社,2015.
[責任編輯:季春陽]