2025年中考化学二轮专题复习（广东）专题五 图像分析题

专题五 图像分析题 思维建构 知识梳理 直击中考 思维建构 两轴 横轴：即横坐标，通常表示时间、质量等。 注意区分“反应时间”和“加热时间” 纵轴：即纵坐标，通常表示质量、质量分数、体积、温度、压强、pH等 起点：一般为某变化的开始点 拐点：变化趋势发生改变的点，一般在反应结束或溶液达到饱和时会 出现拐点 ①无限增大 ②无限接近某个值，如酸、碱溶液加水稀释时，溶液 pH无限接近于7 ③点到为止，根据题目要求定 ④减小为0。如反应物无剩余时，反应物质量减小至0 （见下页） 终点：某变化的 结束点 图 像 三点 趋势 上升线 下降线 ①反应未开始或反应结束后，纵轴表示的量不变 ②催化剂质量及密闭容器内物质总质量或某元素的质量始终不变 ③因达到饱和使溶质或溶液质量及溶质质量分数不变 不变线 趋势 知识梳理 1. 与pH有关的图像 酸中加水 碱中加水 酸中加碱 碱中加酸 ⁠ ⁠ ⁠ ⁠ ⁠ ⁠ ⁠ ⁠ 酸（碱）溶液加水稀释后，溶液的pH只能无限接近于7而不能等于7 酸、碱溶液发生化学反应引起pH变化时，先根据起点pH判断起始溶液的酸碱性，再根据曲线变化趋势确定加入溶液的酸碱性 ⁠ ⁠ ⁠ ⁠ ⁠ ⁠ 溶液稀释时，溶质的质量不变（Ⅰ），溶剂的质量增大，溶液的质量增大（Ⅱ），溶质质量分数变小，无限接近0，但不会为0（Ⅲ） 2. 与溶解有关的图像 （1）溶液的稀释 （2）物质溶解（注：不考虑物质溶解时的吸、放热情况） 一定温度下，向一定量的水中加入溶质A 一定温度下，向一定量A的不饱和溶液中加入A 一定温度下，向一定量A的饱和溶液中加入A 一定温度下，向一定量A的饱和溶液中加入B ⁠ ⁠ ⁠ ⁠ ⁠ ⁠ ⁠ ⁠ y可表示溶质A质量、溶液质量及溶质质量分数，从零开始不断增大，当达到饱和时不再变化 y可表示溶质A质量、溶液质量及溶质质量分数，不断增大（刚开始大于0），当达到饱和时不再变化 A的饱和溶液不能再继续溶解A，y可表示溶质A质量、溶液质量及溶质质量分数，都保持不变 B溶解，溶液质量增大，由于A质量不变，所以A的溶质质量分数变小。当B达到饱和后，溶液质量不变，溶质A的质量分数也不变 3. 溶解度曲线[详见专项突破（三）] 4. 溶解或反应时溶液温度变化的图像 ⁠ 物质溶解（NaOH固体或浓硫酸）或反应（生石灰与水反应）放热，随着时间的变化，溶液温度先升高，后恢复至室温 物质溶解（NH4NO3固体）吸热，随着时间的变化，溶液温度先降低，后恢复至室温 反应物质量的变化 生成物质量的变化 反应物的质量随着反应的进行不断减小，a点表示反应物未反应完，b点表示反应物恰好反应完 随着反应的进行生成物的质量不断增大，反应结束时，生成物的质量达到最大且保持不变 往某混合物体系中加入另一种物质，因物质共存问题发生多个反应，导致不同产物先后出现 （1）化学反应中反应物、生成物质量变化的图像 5. 化学反应中物质质量变化的图像 （2）化学反应前后物质质量的变化图像 ⁠ ⁠ ⁠ ⁠ ⁠ ⁠ 参加化学反应的物质的总质量（或不参与反应的物质的质量，或催化剂的质量）不变 随着反应的进行，容器内固体的质量逐渐减小；反应结束后，固体的质量不再变化。例如，向一定量锌片中加入足量硫酸亚铁溶液 溶液中有多种溶质，加入一种试剂后先与其中一种溶质反应且无明显现象（无气体或沉淀生成），当该反应完成后再与另一种溶质反应产生气体或沉淀。例如，向NaOH和Na2CO3的混合溶液中加入足量稀盐酸，稀盐酸先与NaOH反应无明显现象，反应完后再与Na2CO3反应生成气体 6. 与化学反应速率有关的图像 催化剂对反应速率的影响 反应物颗粒大小对反应速率的影响 ⁠ ⁠ ⁠ ⁠ 加入催化剂，化学反应速率发生变化，但生成物的总质量不变 其他条件相同时，反应物的颗粒越小，反应物间的接触面积越大，化学反应速率越快，但生成物的总质量不变 直击中考 类型一　传统图像 1. ★（2024凉山州改编）下列所示的四个图像中，能正确反映对应变化关系的是（　B） A. 图1：足量的红磷在体积不变的密闭容器中燃烧 B. 图2：向饱和硝酸钾溶液中不断加入硝酸钾固体 C. 图3：在室温时，向一定质量的饱和Ca(OH)2溶液中加入少量生石灰（CaO） D. 图4：向一定质量含H2SO4、CuSO4的混合溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液 C 【解析】红磷燃烧放热，则开始时温度升高，压强变大，但随着氧气的消耗，红磷反应结束，温度下降则装置中压强减小，并小于原始气压，故A错误；温度不变时，饱和的硝酸钾溶液中不能继续溶解硝酸钾固体，故加入硝酸钾后溶液质量不变，故B错误；氧化钙和水反应生成氢氧化钙，反应消耗了水，有溶质析出，且该反应放出热量，温度升高，氢氧化钙的溶解度减小，氢氧化钙析出，故溶液中溶质的质量减小，待完全反应后，恢复至原温度，温度降低，氢氧化钙的溶解度增加，部分氢氧化钙溶于水，故溶液中溶质的质量又逐渐增大，但是最后溶液中的溶质质量还是小于原来溶液中溶质的质量，故C正确；H2SO4和CuSO4都会与氢氧化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀，即刚加入氢氧化钡溶液就有沉淀生成，待H2SO4与CuSO4反应完全，生成沉淀的质量不变，故D错误。故选C。 14 A 2. 已知FeCl3也可以催化H2O2的分解，现向一定量的H2O2溶液中滴入几滴FeCl3溶液，充分反应（忽略水的挥发）。下列图像正确的是（　B） B 3. ★ （原创）下列图像能正确表示对应关系的是（　B） A. 图1：向水中分别加入NaOH和NH4NO3固体 B. 图2：等质量的镁、铁分别与足量的稀硫酸反应 C. 图3：向等质量、不同形状的石灰石中分别加入足量相同的稀盐酸 D. 图4：分别向等质量的镁粉和锌粉中不断加入溶质质量分数相同的稀硫酸 【解析】NaOH 溶解放热，随着时间的变化，溶液温度先升高，后恢复至室温，NH4NO3溶解吸热，随着时间的变化，溶液温度先降低，后恢复至室温，故A错误；镁的活动性比铁强，则镁的反应速率快，至完全反应所需的时间短，镁和稀硫酸反应的化学方程式为Mg + H2SO4 === MgSO4 + H2↑，每24份质量的镁能置换出 2 份质量的氢气，铁和稀硫酸反应的化学方程式为Fe + H2SO4 === FeSO4 + H2↑，每 56 份质量的铁能置换出 2 份质量的氢气，则等质量的镁、铁分别与足量的稀硫酸反应，最终镁生成氢气的质量比铁多，故B正确；石灰石的质量相等，与足量的稀盐酸反应最终生成二氧化碳的质量相等，反应物的接触面积越大，反应的速率越快，故至完全反应，粉末状石灰石所需时间更短，故C错误；稀硫酸和镁反应生成硫酸镁和氢气，和锌反应生成硫酸锌和氢气，反应的硫酸质量相等时，生成硫酸锌的质量大于生成硫酸镁的质量，故D错误。故选B。 17 4. ★（2024广安）向含有9.5 g MgCl2和3.65 g HCl的混合溶液中，逐滴加入一定质量分数的NaOH溶液，溶液的pH随加入NaOH溶液体积的变化曲线如图所示，下列有关说法错．误．的是（　B） A. 若向a点对应溶液滴加AgNO3溶液， 有白色沉淀生成 B. ab段与bc段加入NaOH溶液的质量之比为1∶1 C. d点对应溶液中，氯元素的质量为10.65 g D. bc段的反应为MgCl2 + 2NaOH === Mg(OH)2↓+ 2NaCl B 【解析】a点时溶液pH未发生变化，说明反应还未开始，则a点对应的溶液中含有氯化镁和盐酸 ，向 a 点对应溶液滴加AgNO3溶液，能观察到有白色沉淀生成，故A不符合题意；ab段发生的反应为 HCl + NaOH === H2O + NaCl，根据方程式计算可知消耗氢氧化钠的质量为4 g，bc 段发生的反应为 MgCl2 + 2NaOH === Mg(OH)2↓+ 2NaCl，根据方程式计算可知消耗氢氧化钠的质量为8 g，设氢氧化钠溶液的溶质质量分数为m，则ab段与bc段加入NaOH溶液的质量之比为1∶2，故B符合题意，D不符合题意；d点pH大于7，说明溶液显碱性，氢氧化钠溶液过量，则d点对应溶液中的溶质为氯化钠和氢氧化钠 ，由质量守恒定律可知 ，化学反应前后元素种类及质量不变， 则d点对应溶液中氯元素的质量为氯化镁、盐酸中氯元素的质量总和，即 9.5g × ×100%+3.65 g× ×100% = 10.65 g，故C不符合题意。故选B。 19 5. ★（2024成都模拟）在完成“电解水实验”时，发现该反应速率较慢，且氢气与氧气的体积比很难达到理论值。为探究电解水时所需NaOH溶液的最佳浓度，在图1所示装置中分别注入不同溶质质量分数的NaOH溶液，在相同电压下电解3 min，电解时NaOH的质量不发生变化，产生氢气和氧气的体积如图2所示。下列说法正确的是（　B） A. 上述反应中分子的种类和数目都不变 B. a管中产生的气体能支持燃烧，b管中产生的气体能燃烧 C. 该实验中氢氧化钠溶液的浓度越大，产生气体的速率越快 D. 电解质量分数为14%的NaOH溶液所产生的氢气、氧气体积比最接近理论值 D 【解析】水在通电过程中生成氢气和氧气，分子种类、数目发生变化，故A错误；图1所示电解水实验中，a管产生的气体比b管产生的多，则a管为氢气、b管为氧气，即a管中产生的气体能够燃烧、b管中产生的气体能支持燃烧，故B错误；由图2可知，电解质量分数为 20% 的 NaOH 溶液比电解质量分数为18%的NaOH溶液产生的气体体积少，该结果说明实验中氢氧化钠溶液的浓度越大，产生气体的速率不一定越快，故C错误；电解水时产生的氢气和氧气的理论体积比为2∶1，而由图2可知，电解质量分数为14%的NaOH溶液所产生的氢气、氧气体积比最接近理论值，故D正确。故选D。 21 类型二　数字化实验图像 1.（2024吉林）为探究铜的化学性质，某同学借助氧气传感器在密闭装置中进行下图所示实验，观察实验现象并分析氧气含量随时间变化的曲线图。其中终点D（203，6.15%）表示时间为203秒时，装置中氧气含量为6.15%。结合图示判断下列说法错误是（　B） A. 加热前的空气样品中氧气含量为20.99% B. 铜在加热条件下能与氧气发生化学反应 C. 拐点C至终点D所对应的时间范围内，装置内物质的总质量逐渐减少 D. 通过现象证据和数据证据，可以从定性和定量的视角分析得出合理解释 ． ． C A 2. ★（2024长春模拟）二氧化锰因应用广泛而备受关注。某研究小组采用图1装置制取MnO2，反应原理为2MnCO3 + O2 2CO2 + 2MnO2，石英管内剩余固体的质量和成分随温度的变化如图2。据图分析下列说法正确的是（　B） A. x值为8.7 B. 温度越高剩余固体中锰元素质量越高 C. 制备二氧化锰须控制反应温度高于300 ℃ D. 300 ℃时，固体减少的质量即为生成二氧化碳的质量 【解析】由图2可知MnCO3的质量为11.5 g，设生成的二氧化锰的质量为 x，根据化学方程式 2MnCO3 + O2 2CO2 + 2MnO2计算得x = 8.7 g，故A正确；在固体加热的过程中，锰元素的质量不变，故B错误；由图可知，温度高于300 ℃时，二氧化锰将转变为其他物质，制备二氧化锰需控制反应温度不高于300 ℃，故C错误；300 ℃时，MnCO3与氧气在加热的条件下反应生成二氧化碳与二氧化锰，生成的二氧化碳的质量=原先固体的质量+参加反应的氧气的质量-剩余固体的质量，而固体减少的质量=原先固体的质量-剩余固体的质量，两者不相等，故D错误。故选A。 24 B 3. ★（2024深圳模拟）为检验水和碱溶液“捕捉”CO2的效果，设置如图1所示实验，装置a端连接气压传感器，测得烧瓶内压强与时间的关系曲线如图2所示。下列说法错误的是（　B） A. 刚开始压强增大，是因为加入液体后气体被压缩 B. 800 s时，曲线甲表示的溶液呈中性 C. 根据曲线甲分析可知：当时间约为800 s时，1体积水约吸收1体积的CO2 D. 根据图像分析，同体积水和NaOH浓溶液，吸收CO2较多的是NaOH浓溶液 【解析】开始时，刚加入的溶液还没和二氧化碳反应，但是压缩了烧瓶中气体的空间，会有一小段压强增大，故A正确；800 s时，曲线甲表示的溶液显酸性，是因为二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸显酸性，故B错误；由曲线甲分析可知，刚开始加入液体时压强稍有增大，随后压强逐渐减小，直到反应结束后回落到和原来的压强相同的位置，说明减少的二氧化碳的体积与加入的水的体积基本相同，即当时间约为800 s时，1体积的水约吸收了1体积的二氧化碳，故C正确；曲线甲中的压强最终恢复原状，曲线乙中的压强最终接近0，说明同体积水和氢氧化钠溶液，吸收二氧化碳较多的是氢氧化钠溶液，故D正确。故选B。 26 4.（2024惠州模拟）某兴趣小组利用数字化实验装置（如图a）对中和反应进行探究。室温下，向装有200 g稀硫酸的烧杯中滴加溶质质量分数为8%的氢氧化钠溶液，所得实验数据经处理后绘制出图b。 （1）稀硫酸和氢氧化钠溶液发生的反应是 （填“吸热”或“放热”）反应，A点时溶液中含有的阴离子是 。 硫酸根离子（或SO42-） 放热 解：设稀硫酸的溶质质量分数为x。 H2SO4 + 2NaOH === Na2SO4 + 2H2O 98 80 x200 g 100 g 8% = x = 4.9% 答：稀硫酸的溶质质量分数为4.9% 。 （2）计算稀硫酸的溶质质量分数。（写出计算过程） 5.（2024长春改编）自热食品中的发热包浸泡在水中即可发热。同学们开展了“探秘发热包”实践探究活动。 【查阅资料】 资料一：发热包发热温度能保持在72 ℃以上10～15分钟。 资料二：发热包中发热粉的主要成分为Al粉、CaO及Na2CO3，加水后发生反应的化学方程式为 反应Ⅰ　CaO + H2O === Ca(OH)2； 反应Ⅱ　Ca(OH)2 + Na2CO3 === CaCO3↓+ 2NaOH； 反应Ⅲ　2Al + 2NaOH + 6H2O === 2Na[Al(OH)4] + 3H2↑。 任务一　探究上述哪个反应是使发热包温度达到72 ℃以上的主要原因 【进行实验】分别取3 g不同样品，各加10 mL水，其温度与时间变化的曲线如下图。 【分析讨论】 （1）通过曲线b可知，反应 （填序号）不能使温度达到72 ℃以上。 Ⅰ （2）甲同学认为，通过曲线c可知，主要是反应Ⅲ使发热包温度达到72 ℃以上；乙同学认为此结论不准确，曲线c对应实验中使用了NaOH固体，温度较高的原因也可能与 有关；对此，甲同学补充说明，通过曲线d可知，反应Ⅲ是发热包温度达到72 ℃以上的主要原因，请说明他得出此结论的理由： 。 NaOH固体溶解时放出大量的热 通过曲线d可知， 与Al粉反应的氢氧化钠是由氢氧化钙与碳酸钠反应生成的，与NaOH 固体溶解时放出热量无关 任务二　探究能否只用Al粉和NaOH作发热粉 【分析讨论】大家认为，可从经济、安全、发热效果等视角进行分析。 【市场调查】CaO―420元/千克，Na2CO3―450元/千克，NaOH―1130元/千克。 （3）根据NaOH 的来源不同，计算可知：若直接用8千克NaOH 作发热粉原料，成本为9040元。若用 CaO 和 Na2CO3原料制取 8 千克 NaOH，理论上，所需 CaO 的成本为 2352 元，则 CaO 和Na2CO3的总成本为 元，成本更低。 7122 （4）对比曲线 a、c、d 可知，发热粉持续发热的原因可能是反应 （填序号）能够逐渐地产生NaOH，产生的NaOH再与Al粉反应，持续放出热量。 Ⅱ 【得出结论】 （填“能”或“不能”）只用Al粉和NaOH作发热粉。请分别从物质性质和曲线变化趋势两个角度说出判断理由： 。 不能 氢氧化钠具有强烈的腐蚀性，使用不当，易发生危险； 通过曲线c变化趋势可以看出，发热包温度达到72 ℃以上后，持续时间较短，温度下降快，发热包发热温度不能保持在72 ℃以上10～15分钟 任务三　探究发热粉能持续发热10～15分钟的原因 【分析讨论】曲线a对应样品比曲线d对应样品先开始发热的原因是 。 氧化钙先与水反应放出大量的热 【总结提升】可通过控制反应物的成分来调控化学反应的路径，以满足生产生活的需要。 【拓展延伸】使用发热包时，撕开外包装塑料袋，检查装有发热粉的无纺布袋无破损后，放入凉水中。使用后妥善处理发热包。试推测无纺布应具备的性质： （写一条） 耐腐蚀（合理即可） $$