高中化学图像题的解题策略

张焱林

(山东省邹平县第一中学2016级38班 256200)

一、解决反应速率以及平衡移动类型题目

例1 现有一已经达到化学反应平衡的反应X+YM+N(此可逆反应已经完成配平)，如果在t时刻增大压强，可以得到正反应速率以及逆反应速率的变化图像(如图1所示)，那么下列哪个选项为正确的( ).

A.X,Y,N均为气体，M不是气体

B.X,Y为气体，M,N当中有一种为气体

C.M,N为气体，X,Y当中有一种为气体

D.M,N为气体，X,Y均不是气体

图1

解题分析在解答这类问题的时候，首先应当仔细观察图像，尝试着将其化为单一变量问题，也就是观察只有一种条件发生变化的时候，化学反应速率以及平衡状态的改变情况，从本题给出的图像中可以看到，当只有压强增大的时候，化学反应的正反应速率以及逆反应速率都是处于增长状态.然后，压强对于固态物质和液态物质发生化学反应速率改变程度是很小的，几乎可以忽略不计，所以，可以推断出在反应X+YM+N中，必然存在气体物质.另外，由于在t时刻的时候压强增大，化学反应平衡还是向左移动，结合勒夏特列原理，可以推断出在反应X+YM+N中，必然是化学方程式左边的气态物质计量数小于右边气态物质计量数的，从而C选项正确.

化学反应速率以及化学平衡移动类型的题目是考试一大热点，为了很好地解决这类题目，不仅仅要从压强对于化学反应速率的影响考虑，更需要充分研究化学物质在发生反应时的状态以，从而能够比较全面地得出化学平衡的移动方向，准确判断出化学反应速率的变化情况.在结合图像分析化学反应速率以及平衡移动方向的时候，应当从定义出发，所谓化学反应速率指的是在单位时间内反应物浓度减少量或者是生成物浓度的增加量，也就是反应速率是直接通过反应中物质浓度进行体现的.压强能够进行速率改变也正是由于其进行体系体积的压缩而达到改变浓度的原因，而部分题目中都是保证反应体系为恒压环境，进而压强和体积就会相互影响，其中一个变大，另一个就会减小.利用这个技巧，能够加快解答反应速率或者化学系平和移动方向问题的速率.

二、解决酸碱中和滴定图像类型题目

图2

例2 现有20.00mL浓度为0.1000mol/L的稀盐酸溶液和20.00mL的浓度为0.1000mol/L的CH3COOH溶液，在常温环境下，使用浓度为0.1000mol/L的氢氧化钠溶液进行两种试剂的滴定，并且得到了两条滴定曲线，如图2、3所示，试着回答下列问题：

(1)根据A、C两点进行判断，图2、图3两图中哪个为滴定稀盐酸溶液的曲线？

(2)图中哪一点可以使得c(Na+)=c(CH3COO-)？

(3)试着进行E点离子浓度大小顺序的排列？

图3

解题分析在解答这类问题的时候，首先要判断溶液的酸碱性，结合题目中所给出的初始溶液溶度以及溶液中发生的化学反应，判断溶液为酸性还是碱性，然后再利用电荷守恒原理进行具体的pH判断.本题中给出了溶液的初始浓度，从已经学习过的知识可以得知浓度为0.1000mol/L的盐酸溶液pH=1,从而可以很迅速地得知图2为盐酸滴定曲线.为了使得溶液中的c(Na+)=c(CH3COO-)，就需要使得溶液中钠离子与氢离子的浓度与c(CH3COO-)+c(OH+)相等，也就是溶液中的氢离子浓度与氢氧根离子浓度相同，推得pH=7.为了解决第三问，就需要从氢氧化钠与稀盐酸的化学方程式入手，在反应中，所需要的HCl与NaOH比例为1∶1，a点表示氢氧化钠与盐酸正好反应的时刻，此时氢氧化钠溶液体系积20mL，而氢氧化钠与醋酸的反应则会生成碱性的醋酸钠，c(OH-)>c(H+),根据电荷守恒可以得到c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+).

三、解决化学离子共存图像类型题目

图4

解题分析在解答离子共存问题的时候，必须要掌握各种离子的化学性质以及其物理特性，比如哪些离子是带有颜色的，或者是哪些离子不能够共存，不能够同时存在在同一份溶液中，依照离子的性质首先进行第一次排除，进而再根据图像进行进一步的判断，本题给出的溶液是无色无味的，由于铜离子和铁离子都带有颜色，所以可以排除.然后，由于在溶液中加入过氧化钠粉末以后产生了无色无味的气体，所以溶液中就不可能存在与过氧化钠反应后产生带有强烈刺激性气味的氨气的铵根离子.最后再从图像入手，图像中很明显出现了沉淀产数量下降的一段，这也就说明溶液中存在铝离子，使得沉淀氢氧化铝分解，而沉淀并没有全部分解，而是在b点达到的稳定状态，所以一定存在氢氧化镁沉淀.至于钾离子，无法判断溶液中是否存在.

对于要计算沉淀最大值的题(2),首先要分析b点的溶液反应状态，由于在2号点产生了最大量的沉淀，也就说沉淀是Al(OH)3和Mg(OH)2的混合物，并且所有的铝离子都是刚刚好全部转化为Al(OH)3沉淀，为了求出c的最大量，就需要从Al(OH)3的量入手进行解题.首先，由于过氧化钠与氢氧根的比例为1∶2，已知b=3mol，Mg(OH)2也就是需要消耗2mol的氢氧根，假设溶液中存在的铝离子为Nmol,所需要的3mol的氢氧根，根据守恒定律，就可以计算出N=1mol，c的最大值应该为2mol.

参考文献：

[1]谢清秀.例谈高中化学图像题的解题策略[J].理科考试研究,2017,24(17):54-56.