在歷年的中考化學(xué)試題中,圖像型綜合計(jì)算以設(shè)置層次清晰,難易適度,能夠巧妙地考察學(xué)生基本化學(xué)素養(yǎng)而深受命題人的青睞。主要考查酸堿鹽之間的反應(yīng)、溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算等知識(shí)點(diǎn),考察學(xué)生提煉、搜集、應(yīng)用信息的能力、分析處理數(shù)據(jù)的能力。
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下面舉幾例分析說明該類題型的分析方法。
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一、典型例題解析:
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(一)圖像呈上升趨勢(shì)型
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(1)當(dāng)?shù)渭恿?span>73 g稀鹽酸時(shí),放出氣體的總質(zhì)量為??????g。
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(2)當(dāng)?shù)渭酉←}酸至圖中B點(diǎn)時(shí),燒杯中溶液里的溶質(zhì)是(寫化學(xué)式)???????????? 。
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(3)當(dāng)?shù)渭恿?span>73 g稀鹽酸時(shí)(即A點(diǎn)時(shí)),燒杯中為不飽和溶液,試通過計(jì)算求出其中含溶質(zhì)的質(zhì)量。
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【分析】由題意知:在Na2CO3和NaCl組成的混合溶液中滴加稀鹽酸,只發(fā)生:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑,即:圖像中OA段表示的反應(yīng)過程;
A點(diǎn)表示:鹽酸與碳酸鈉恰好完全反應(yīng),產(chǎn)生CO2氣體的質(zhì)量達(dá)到最大值;溶液中溶質(zhì)只有NaCl,且其質(zhì)量為反應(yīng)生成的NaCl和原混合物中含有的NaCl質(zhì)量之和。從A到B段,表示滴加的稀鹽酸已經(jīng)過量,無反應(yīng)發(fā)生。故B點(diǎn)時(shí),溶液中的溶質(zhì)除了NaCl以外還應(yīng)該有過量的HCl。
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【答案】
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(1)4.4 ;??(2)NaCl 、HCl;
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(3)解:73 g10%的稀鹽酸中含HCl的質(zhì)量是:73 g×10%=7.3 g;
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設(shè)參加反應(yīng)的碳酸鈉的質(zhì)量為x,反應(yīng)生成的氯化鈉的質(zhì)量為
y,
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Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2↑ + H2O?
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?106????? 73??? 117
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? X????? 7.3 g??? y
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x=10.6 g;y=11.7 g;?
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燒杯里不飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量為: 117. g + (22.3 g-10.6 g) = 23.4 g。
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答:略
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【點(diǎn)評(píng)】濟(jì)南市2007年中考試題評(píng)價(jià)報(bào)告中,第1、第2兩問定位為中等難度,第3問定位為難題。此題的易錯(cuò)點(diǎn)是求燒杯中不飽和溶液中溶質(zhì)質(zhì)量時(shí),容易忽視原混合物中氯化鈉質(zhì)量。
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(二)圖像呈下降趨勢(shì)型
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【例
2】向盛有22.3 g Na2CO3和NaCl固體混合物的燒杯中加入216.1 g稀鹽酸恰好反應(yīng),反應(yīng)過程用精密儀器測(cè)得燒杯連同藥品的質(zhì)量(m)與反應(yīng)時(shí)間(t)的關(guān)系如下圖

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回答下列問題:
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(1)當(dāng)固體混合物與稀鹽酸恰好完全反應(yīng)時(shí),所需時(shí)間約為???? ?S。
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(2)完全反應(yīng)后,產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w質(zhì)量????
g。
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(3)反應(yīng)后,得到室溫下的不飽和溶液。所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少?
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【分析】由圖像變化趨勢(shì)可知:從0~20秒,m逐漸減少,其原因必然是碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w跑出去了;從20秒開始,m不變了,即鹽酸與碳酸鈉反應(yīng)結(jié)束了。故:
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二氧化碳的質(zhì)量為300 g -295.6 g=4.4 g,然后據(jù)此代入化學(xué)方程式即可求出反應(yīng)產(chǎn)生的碳酸鈉。
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【答案】(1)20;??????? (2)4.4 g;
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(
3)解:設(shè)參加反應(yīng)的碳酸鈉的質(zhì)量為x,反應(yīng)生成的氯化鈉的質(zhì)量為y
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Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2↑ + H2O
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?106????? ???????117??? 44???
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?? x?????? ?????? y????4.4 g????
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解得:x=10.6 g,y=11.7 g;
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燒杯里不飽和溶液中溶質(zhì)總質(zhì)量為: 11.7 g + (22.3 g-10.6 g) = 23.4 g;
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燒杯里不飽和溶液的質(zhì)量為: 22.3 g+216.1 g-4.4 g = 234 g;
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所得不飽和溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù):

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答:略。
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【點(diǎn)評(píng)】此題與例1的難度和所考知識(shí)點(diǎn)相似,此題的易錯(cuò)點(diǎn)是溶液質(zhì)量弄錯(cuò),容易把295.6 g當(dāng)作溶液的質(zhì)量,另外容易忽視二氧化碳的質(zhì)量。
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(三)圖像起點(diǎn)不在原點(diǎn)型
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(1)在實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生沉淀的總質(zhì)量是______ g。
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(2)在實(shí)驗(yàn)過程中加入80 gNaOH溶液時(shí)所得溶液的pH是____7 (填“大于”“小于”或“等于”)。
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(3)在實(shí)驗(yàn)過程中加入80 gNaOH溶液時(shí),通過計(jì)算求此時(shí)所得不飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(計(jì)算結(jié)果精確至
0.1%)
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【分析】由圖像知,NaOH溶液的質(zhì)量在0~40 g之間并沒有沉淀產(chǎn)生,故先發(fā)生的反應(yīng)是:2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O。NaOH溶液的質(zhì)量在40 g~80 g之間,沉淀質(zhì)量隨著加入NaOH溶液質(zhì)量的增加而逐漸達(dá)到最大值,故發(fā)生:2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2↓。在NaOH溶液加至80 g時(shí),兩個(gè)反應(yīng)剛好結(jié)束,所得溶液中溶質(zhì)只有硫酸鈉且質(zhì)量為上述兩個(gè)反應(yīng)產(chǎn)生的硫酸鈉質(zhì)量之和。
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【答案】(1)4.9 g;(2)等于;
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(3)解:設(shè)與硫酸反應(yīng)生成的硫酸鈉質(zhì)量為x,與硫酸銅反應(yīng)生成的硫酸鈉質(zhì)量為y,
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2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O????????????????????????
80????????? 142?
40 g×10%??? x??
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解得
:x=7.1 g;
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2NaOH? +? CuSO4? =? Na2SO4+?? Cu(OH)2↓??
??? 80?????????????????? 142
(80 g—40 g)×10%?????? y
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解得:y=7.1 g;
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不飽和溶液中Na2SO4總質(zhì)量為: 7.1 g+7.1 g = 14.2 g;
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不飽和溶液的質(zhì)量為: 100 g+80 g-4.9 g = 175.1 g;
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所得不飽和溶液中Na2SO4質(zhì)量分?jǐn)?shù):

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答:略。
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【點(diǎn)評(píng)】此題較前面兩個(gè)例題復(fù)雜,解題的關(guān)鍵是根據(jù)圖像的分段,能夠意識(shí)到反應(yīng)發(fā)生的先后順序,能夠理解幾個(gè)特殊點(diǎn)的化學(xué)含義。在求不飽和溶液中硫酸鈉質(zhì)量時(shí),還可以根據(jù)元素守恒思想,建立H2SO4和Na2SO4的對(duì)應(yīng)關(guān)系,根據(jù)硫酸的總質(zhì)量一步求出硫酸鈉質(zhì)量。
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二、一般思路歸納:
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第一步,理清楚題目中涉及哪幾個(gè)化學(xué)反應(yīng)并寫出化學(xué)方程式,如果需要,還要判定它們反應(yīng)的先后順序;
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第二步,結(jié)合圖像分析每段圖像對(duì)應(yīng)的化學(xué)反應(yīng),弄清“起點(diǎn)”、“拐點(diǎn)”、“終點(diǎn)”的化學(xué)含義,確定相關(guān)物質(zhì)質(zhì)量;
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第三步,將已知物質(zhì)質(zhì)量代入化學(xué)方程式,求出未知量。需要注意的是,溶液質(zhì)量的求法一般是:進(jìn)入反應(yīng)容器的物質(zhì)總質(zhì)量減去沉淀質(zhì)量、雜質(zhì)質(zhì)量和氣體質(zhì)量;求溶質(zhì)質(zhì)量時(shí),要特別注意溶質(zhì)包括哪幾塊質(zhì)量,不要有遺漏。
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