中学化学反应复合图像考查的几个层次

2024-01-10刘宇

数理化解题研究 2023年34期

刘宇

(泸县二中,四川泸州 646106)

新课程标准倡导真实问题情境的创设,开展以化学实验为主的多种探究活动[1].而在真实的反应情景中,反应体系中同时存在多个的量变化,将多个量之间的变化关系在同一个图像中呈现,该图像称为复合图像.复合图像在试题中呈现考查,已成为近年考试的热点,这类试题的区分度较高,设计难度有层次,文章将从试题设置难度层次分析说明.

1 复合图像的识图分析

复合图像与常规图像一样,都在二维坐标图中表示各量之间的关系,但相较于常规图像,由于呈现的量多样,可公用横(或纵)坐标,出现两条(或多条)纵(或横)坐标,这样的图像从呈现形式而言较为复杂,识图时需耐心、谨慎.

例1 (2022年泸州市一诊13)常温下,用0.1 mol·L-1NaOH溶液滴定0.1 mol·L-1一元酸HA溶液 20 mL,中和滴定过程中溶液pOH随pH、V[NaOH(aq)]变化的关系如图1所示,pOH=-lgc(OH-).下列说法不正确的是( ).

图1 溶液pOH随pH、V[NaOH(aq)]的变化关系

A.曲线X代表pOH随V[NaOH(aq)]的变化关系

B.一元酸HA的电离常数的数量级为10-5

C.反应至b点pOH时,应加 13.30 mL NaOH溶液

D.该滴定可选用酚酞作指示剂

答案:C

思路分析结合室温下溶液pH+pOH=14,pOH随pH的变化关系是一条直线(即线Y);结合酸碱中和滴定在滴定终点前后溶液pH的突变关系, pOH随V[NaOH(aq)]变化的关系为线X.横坐标V[NaOH(aq)]=0.00 mL,a点是反应的起点,该点只是HA溶液,V[NaOH(aq)]=20.00 mL,反应恰好完成.

结合分析可知,曲线X代表pOH随V[NaOH(aq)]的变化关系,A项正确;a点溶液pOH=11.12,即c(H+)=10-(14-11.12)=10-2.88,结合:

能力提升本题的解题难度出现在C项,直接观察图像b点对应的V[NaOH(aq)]=13.30 mL,误认为C项正确而出错.结合本题分析,所谓的复合图像其实就是过程中出现了pOH～pH图和pOH～V[NaOH(aq)]图,共用了pOH纵轴,将两个图像重叠而形成的复合图像,但两组变化不同的坐标系分别对应实线变化和虚线变化,因此为了清晰地分析,可将两个图象拆开如图2、图3所示.

这样,很清晰地观察到,b点(线Y)时,溶液pOH=pH=7,判断pOH～V[NaOH(aq)]关系时需从虚线上去观察,即可得到V[NaOH(aq)]介于13.30～20.00 mL.