内容正文:
专题05 图像分析题的解题方法和技巧
考●向●破●译
考向01 常见化学反应的曲线
典例引领
【典例01】D
变式演练
【变式01】C
【变式02】
解:由图可知,反应90s时,生成氧气的质量为1.60g,设消耗过氧化氢的质量为x,
答:反应90s时消耗H2O2的质量为3.4g。
考向02 物质溶解相关曲线
典例引领
【典例01】D
变式演练
【变式01】B
【变式02】(1)增大接触面积,使芒硝充分溶于西瓜汁,加快溶解速度
(2) ①. 温度较低时,硫酸钠的溶解度较低,有利于硫酸钠晶体析出 ②. 大
考向03 数字化实验坐标曲线
典例引领
【典例01】C
变式演练
【变式01】 ①. > ②. 离子的浓度
【变式02】(1)温度 (2) 过氧化氢溶液浓度 3、4 氯化铜起催化作用的是Cl⁻还是Cu²⁺ (3) 能 红磷燃烧无法耗尽空气中的氧气 降低甲烷在空气中的浓度
考向04 价一类坐标图
典例引领
【典例01】D
变式演练
【变式01】D
【变式02】A
考向05 双坐标曲线图
典例引领
【典例01】 ①. 2.58
②. 解:设理论上可提取铁的质量为x,
x=1890万吨
答:理论上可提取铁1890万吨。 ③. 新方法产物是水,对环境无污染(合理即可)
变式演练
【变式01】(1)74
(2)解:设理论上可制备的质量为x,
解得:
答:理论上可制备的丙酸钙的质量为。
(3)
(4)氢氧化钙微溶于水,使用溶液的用量大和长时间搅拌、产率低、生产成本高
【变式02】(1)催化
(2)解:设生成质量为x
解得
答:脱除的同时会生成的质量为49g。
(3)增大;温度升高,在水中的溶解度减小,导致反应不充分,脱硫率降低(或者:温度升高,催化剂催化效果变差或者:温度升高,更多的逸散到空气)
题●型●训●练
1. ①. 800 ②. 33.6 ③. 4FeO ④. Fe
2.(1) ①. 汽油 ②. 23
3.A
4.D
5.A
6.B
7.C
8.D
9.D
10.D
11.B
12.(1)放热
(2)100
(3)设稀硫酸的溶质质量分数为x,
x=4.9%,
答:稀硫酸的溶质质量分数为4.9%。
13.(1)+3
(2) 设理论上需要铁质量是x,则
x=5.6t
则若制备15.1吨FePO4理论上需要铁5.6吨。
(3)56:31;a4;97.4%
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专题05 图像分析题
内●容●导●航
第一部分 题型解码 高屋建瓴,掌握全局
题型概述 考向分类 技巧点拨
第二部分 考向破译 微观解剖,精细教学
典例引领 方法透视 变式演练
考向01 常见化学反应的曲线
考向02 物质溶解相关曲线
考向03 数字化实验坐标曲线
考向04 价一类坐标图
考向05 双坐标曲线图
第三部分 题型训练 整合应用,模拟实战
题●型●解●码
题型概述
广东中考化学的“图像分析题”属于高频必考题型,通常分布在选择题、填空题及综合能力题中,分值占比约 7–10 分。这类题目本质是将化学反应中物质的质量、pH、溶解度等“量”的变化关系,通过数学坐标系直观呈现,重点考查学生的信息提取与逻辑推理能力。
数字化实验图像:近年广东中考(特别是深圳、广州等地)倾向于考查传感器实验图像,如利用pH传感器、电导率传感器绘制反应曲线。这类题要求将曲线的波动与实际反应过程(如CO₂通入澄清石灰水变浑浊再变澄清)一一对应。
双坐标曲线:部分题目会出现双纵坐标(如一边是pH,一边是温度),考查多变量分析能力,需分别分析每条曲线再综合判断。
考向分类
考向01 常见化学反应的曲线
考向02 物质溶解相关曲线
考向03 数字化实验坐标曲线
考向04 价一类坐标图
考向05 双坐标曲线图
技巧点拨
解题通用心法:三步定位法
无论遇到多复杂的图,按这个顺序操作,避免“看错轴”的低级失误:
1. 定轴(看坐标):先看横坐标(通常是时间、温度、加入试剂质量)和纵坐标(质量、pH、质量分数、溶解度)。特别注意纵坐标的起点,是从0开始还是从某个数值开始,这直接决定反应起点。
2. 定点(找特殊点)
起点:反应前的初始状态。
拐点(转折点):这是解题关键,通常代表“恰好完全反应”或“反应结束”。
交点:多曲线题中,交点表示该条件下两个量相等。
3. 定段(析趋势)曲线上升(生成/增加)、下降(消耗/减少)或水平(不变/反应停止),结合化学反应阶段进行分段解读。
考●向●破●译
考向01 常见化学反应的曲线
典例引领
【典例01】(2024·广东深圳·中考真题) 扬扬同学发现染布前可以用盐酸洗去布料表面部分碱性物质(如KOH),染色后用5%,10%,20%的醋酸溶液与等浓度等质量的KOH溶液反应,pH值变化如下图。下列选项正确的是
A.KOH来源:
B.扬扬用盐酸清洗布料后不用用水冲洗,因为盐酸没有腐蚀性
C.如图所示,醋酸浓度越高所需醋酸溶液体积越大
D.由图像可知,随着不同浓度的醋酸溶液用量的增加,pH值趋近于4.0
方法透视
解题技巧
解答图像题时,一定要先仔细阅读题干,明晰考察原理,再仔细观察并分析图像的关键要素,最后细致作答,具体方法和流程如下图所示:
三大解题题型解题思路
1. 金属与酸反应(最常考)
核心原理:金属活动性决定速率(斜率),量价比(化合价/相对原子质量)决定产气量(平台高度)。
图像特征
化学情景
解题要点
等质量金属 + 足量酸(横轴:时间)
Mg, Zn, Fe, Al 与足量稀盐酸
斜率:越陡反应越快,金属活动性越强(Mg > Al > Zn > Fe)。
平台:Al(+3价)产氢最多,Mg次之,Zn最少。
口诀:价量比越大,氢气越多。
足量金属 + 等量酸(横轴:时间)
酸量固定,金属过量
斜率:依然看活动性。
平台:所有金属最终产氢量相同(因为酸被耗尽,氢气由酸的质量决定)。
酸滴金属(横轴:酸质量)
向等质量金属中滴加酸
前期:酸不足,产氢量重合。
后期:金属依次耗尽,平台高度不同(Al最高)。
2. 酸碱中和与pH曲线
核心原理:pH=7为中和点(拐点),起点看原溶液酸碱性。
酸滴碱(向NaOH中滴HCl):起点pH>7(高起),逐渐下降,N点(pH=7)为中和点,过后pH<7。
碱滴酸(向HCl中滴NaOH):起点pH<7(低起),逐渐上升,越过pH=7后趋于平缓。
稀释:酸稀释pH上升但永小于7,碱稀释pH下降但永大于7。
3. 质量守恒类
密闭容器:总质量始终不变(水平直线)。
开放容器(有气体逸出):总质量先下降(反应放气),后水平(反应结束)。
变式演练
【变式01】(2025·广东深圳·中考真题)思考乐伟杰同学如图1通过针筒改变试管内压强,图2为少闯同学发现的pH值随气压变化的关系,下列说法错误的是
A. pH随气压增大而减小
B. 当活塞吸气时,pH值变大,发生了反应②
C. 当气压小到一定程度时,瓶内pH值会大于7
D. 将剩余的水换成NaOH时,质量会减少
【变式02】(2023·广东深圳·中考真题)某同学在H2O2溶液中加入MnO2做催化剂时,反应生成气体的质量与时间的关系如图所示,求反应90s时消耗H2O2的质量。(写出计算过程)
考向02 物质溶解相关曲线
典例引领
【典例01】(2023·广东省·中考真题节选)(2023·广东)“盐穴储气” 是一种地下储能技术、 储气时采集盐水, 注水时排天然气, 原理如图所示,回答下列题。
采集的盐水主要含 NaCl和少量 MgSO4。根据下图判断,下列说法正确的是( )
A.溶解度:MgSO4> NaCl
B.MgSO4的溶解度随温度升高而增大
C.a℃时,MgSO4溶液的溶质质量分数为50%
D.将盐水蒸发结晶,可得到较纯的 NaCl
方法透视
解题思路
概念辨析与图像题(选择题高频)
解题思路:先定性判断,再定量计算。
1. 溶液基本性质:看到“均一、稳定、透明”先想溶液(如盐水、碘酒),牛奶、泥水不是溶液。
2. 饱和 vs 不饱和:
判断依据:该温度下,是否还能继续溶解该溶质。
易错点:饱和溶液不一定是浓溶液(如石灰水),不饱和不一定是稀溶液。
3. 溶解度曲线:
看趋势:曲线陡升(如KNO₃)受温度影响大,缓升(如NaCl)影响小。
找交点:交点表示该温度下溶解度相等。
降温结晶:陡升型物质适合降温结晶,缓升型适合蒸发结晶。
变式演练
【变式01】(2024·广东省·中考真题)硫酸铝的溶解度曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 将硫酸铝饱和溶液从10℃升温至40℃,仍是饱和溶液
B. 20℃时,将16.0g硫酸铝加入50.0g水中,形成不饱和溶液
C. 30℃时,硫酸铝的溶解度为36.4g
D. 40℃时,硫酸铝饱和溶液的溶质质量分数为45.8%
【变式02】(2025·广东省·中考真题节选)《疡医大全》记载西瓜霜具有治疗口腔溃疡的功效。西瓜霜(主要成分是硫酸钠)的一种炮制过程如图。
(1)西瓜片和芒硝交替放置于瓦罐中,目的是__________。
(2)将瓦罐置于阴凉处有利于西瓜霜析出,据如图分析,原因是__________。通风可加速水分挥发,水分子间的间隔变__________。
考向03 数字化实验坐标曲线
典例引领
【典例01】(2023·广东深圳·中考真题)某同学在验证次氯酸(HClO)光照分解产物数字实验中,HClO所发生反应的方程式为,容器中O2的体积分数的溶液的pH随时间变化的情况如图所示,下列说法错误的是
A. 光照前,容器内已有O2 B. 反应过程中,溶液酸性不断增强
C. 反应前后氯元素的化合价不变 D. 该实验说明HClO化学性质不稳定
方法透视
四大高频传感器专项突破
pH传感器 (高频)
纵坐标:pH值
1. 判方向:酸滴碱(pH由大→小),碱滴酸(pH由小→大)。
2. 抓拐点:pH=7是中和反应恰好完全的点。
3. 易错点:溶液稀释时,酸性溶液pH无限接近7但永远小于7,碱性反之,不会跨过中性线。
压强传感器(难点)
纵坐标:压强
1. 析原因:压强变化受气体分子数和温度双重影响。
2. 看趋势:生成气体→压强升;消耗气体(如红磷耗氧)→压强降。
3. 广东特色:常结合“红磷测氧气含量”考查,注意区分燃烧放热导致的压强升和冷却导致的压强降。
温度传感器
纵坐标:温度
1. 判吸放热:曲线上升为放热(如中和、燃烧),下降为吸热。
2. 找极值:最高点通常是反应最剧烈或结束的点。
3. 干扰项:注意区分化学反应放热和物质溶解放热(如NaOH溶解放热)。
电导率
纵坐标:导电能力
1. 电导率:与溶液中自由移动的离子浓度成正比。
2. 典型场景:中和反应中,电导率最低点通常对应恰好完全反应(H⁺和OH⁻结合成水,离子最少)。
变式演练
【变式01】(2023·广东广州·中考真题节选)如图a所示,向NaOH稀溶液中缓缓通入HCl气体,测定该过程中溶液导电能力的变化,实验结果如图b.(溶液体积、温度的变化可忽略)
①分析A→B段变化,其他条件相同,导电能力:OH-______Cl-。(填“>”“<”或“=”)
②分析B→C段变化,溶液的导电能力除了与离子种类有关,还与______有关。
【变式02】(2025·广东广州·中考真题)化学反应需要一定的条件,调控化学反应具有重要意义。
(1)将食品置于冰箱中保存可减缓变质,原理是 能影响化学反应。
(2)某小组按下列实验方案探究过氧化氢分解的影响因素,实验用到的H2O2溶液浓度为30%,催化剂的用量均相同,0~100秒广口瓶中压强的变化用Δp表示。
编号
H2O2的体积/mL
水的体积/mL
溶液pH
催化剂种类
Δp/kPa
1
15
15
5
FeCl3
49
2
10
20
5
FeCl3
26
3
5
25
5
FeCl3
20
4
5
25
5
CuCl2
10
5
5
25
5
CuSO4
7
①实验1、2、3用于探究 对过氧化氢分解快慢的影响。
②依据实验 (填编号)的数据,得出催化能力:FeCl3>CuCl2。
③在上述实验的基础上,提出一个可继续探究的问题: 。
(3)研究和调控燃烧能提升化学反应的应用价值。
①将蜡烛置于空气中,测定从点燃到熄灭过程中气体浓度(体积分数)的变化,结果如图2。
为了探究蜡烛熄灭的原因,用空气占95%、CO2占5%的混合气体重做实验,观察到蜡烛
(填“能”或“不能”)点燃,说明氧气浓度降低是蜡烛熄灭的原因。
②用红磷燃烧探究空气中氧气的含量,装置如图3,排除装置与操作误差后,发现实验结果总是低于氧气的真实含量,原因可能是 。
③煤矿井下的空气通常含有甲烷,不断鼓入新鲜空气是防止发生燃烧或爆炸的举措之一,其原理是通过
使甲烷燃烧无法达到所需的条件。
考向04 价一类坐标图
典例引领
【典例01】(2024·广东广州·中考真题)部分含碳物质的分类与相应的化合价关系如图所示。下列推断不合理的是
A. a可能是C60 B. b和c能相互转化
C. c能与水反应生成d D. c不能直接转化成e
方法透视
解题模板
第一步:定轴识图(看坐标)
纵轴(Y轴):核心元素的化合价。单质通常为 0 价,往上为正价,往下为负价。
横轴(X轴):物质类别。顺序通常是:单质 → 氧化物 → 酸/碱 → 盐。
关键:图中每一个点(A、B、C)都代表一种物质,必须同时满足“类别”和“价态”两个条件。
第二步:定点写式(对号入座)
这是解题的核心。根据点的位置,写出对应物质的化学式。初中常考元素有:C(碳)、S(硫)、N(氮)、Fe(铁)、Cu(铜)。
元素
常见价态
典型物质推导
碳 (C)
0, +2, +4
0价单质(金刚石/石墨);+2价氧化物(CO);+4价酸(H₂CO₃)
硫 (S)
-2, +4, +6
+4价氧化物(SO₂);+6价酸(H₂SO₄);+6价盐(Na₂SO₄)
铁 (Fe)
0, +2, +3
+2价氧化物(FeO) ;+3价碱(Fe(OH)₃);+3价盐(FeCl₃)
第三步:连线判性(看箭头)
横向变化(同价态):通常通过复分解反应或非氧化还原反应实现。
例如:酸性氧化物 → 酸(CO₂ + H₂O →H₂CO₃);碱 → 盐(Ca(OH)₂ + Na₂CO₃ → CaCO₃)。 纵向变化(变价态):通常涉及氧化还原反应(初中常考还原性)。例如:CO → CO₂(被氧化,化合价升高);Fe → Fe₃O₄(被氧化)
变式演练
【变式01】(2025·广东丰顺·模拟)以化合价为纵坐标,物质类别为横坐标所绘制的图象叫价类图,碳的价价类图如图所示,下列说法不正确的是
A.X表示的物质类别是盐
B.CH4中碳元素的化合价是-4价
C.CH4和CaCO3、NaHCO3均可通过化学反应生成c
D.b点对应的物质和水反应能生成d点对应的物质,化学方程式为CO2+H2O=H2CO3
【变式02】(2025·广东高州·模拟)“价类二维图”是从元素化合价和物质所属类别两个维度认识元素及其化合物性质的坐标图。如图是铜元素的“价类二维图”,下列说法错误的是
A.物质A能与稀硫酸反应生成H2 B.物质B的化学式为Cu2O
C.物质C能与稀硫酸反应生成E D.物质D能与稀硫酸反应生成E
考向05 双坐标曲线图
典例引领
【典例01】(2024·广东省·中考真题节选) 应用新方法从赤泥中提取铁发生反应的化学方程式:3H2+Fe2O33H2O+2Fe。
i.以该方法处理某赤泥样品实验数据如图2所示。据图计算,反应从开始至10分钟,提取铁的质量为______g。
ii.我国每年产生赤泥约9000万吨,假设赤泥中Fe2O3的质量分数为30%,用新方法处理9000万吨赤泥,理论上可提取铁______万吨(写出计算过程)。
iii.传统方法通常使用CO还原Fe2O3,新方法能使产业更加绿色环保的原因是______(写一种)。
方法透视
解题模板
第一步:辨轴(定坐标)
这是最容易出错的一步。双坐标图通常是“一横轴 + 两纵轴”的结构。
看横轴:确认公共变量(通常是时间、温度、pH、加入试剂质量)。
看纵轴:务必区分左右轴。左纵轴对应一条曲线,右纵轴对应另一条曲线。要看清物理量(如质量、pH、溶解度)和单位是否相同。
对应关系:用图例或颜色确认“哪条线对应左轴,哪条线对应右轴”,严禁张冠李戴。
第二步:析点(抓关键)
不要被整条线迷惑,答案往往藏在几个特殊点上。
起点:反应开始前的初始状态。
拐点(转折点):这是解题关键。通常代表反应恰好完全、物质耗尽或反应类型改变。
交点:两条曲线相交点,或曲线与坐标轴的交点,常代表某种平衡状态。
终点:反应结束后的最终数值。
第三步:理线(判趋势)
结合化学原理分析走势。
趋势:上升(增加)、下降(减少)、水平(不变)。水平线通常意味着反应结束或某种平衡。
斜率:斜率大代表变化快(反应速率快),斜率小代表变化慢。
整合:根据题目设问(如“找最佳条件”),将两条曲线的趋势结合起来判断。例如,A 曲线越高越好,B 曲线越低越好,那么最佳点就是 A 的高点与 B 的低点的重叠区间。
变式演练
【变式01】(2025·广东普宁·模拟)丙酸钙[化学式相对分子质量186],是世界卫生组织(WHO)批准使用的食品添加剂。其中丙酸[化学式)是制备丙酸钙的原材料之一,
(1)丙酸的相对分子质量是 。
(2)氢氧化钙与丙酸反应的化学方程式为,用氢氧化钙粉末,理论上可制备的质量是多少?(写出计算过程)
(3)不同丙酸用量对丙酸钙产率及纯度的影响,如图所示,丙酸用量过多时,产品含有大量的丙酸附着,难以烘干,纯度下降,为了提高纯度则丙酸取理论用量的 最佳。
(4)工业上选择碳酸钙或氧化钙作为钙源,是基于成本、反应效率、产物纯度及环保因素的综合考量,而不用氢氧化钙溶液制备丙酸钙的原因 。
【变式02】(2025·广东河源·模拟)某烟气中含等气体,以处理其中的,部分流程如图1所示。开始时需向“脱硫”装置中加入一定量的溶液,并加入适量铁粉。保持其他条件相同,反应过程中吸收液的起始温度对脱硫率和吸收液pH的影响如图2所示:
已知:“脱硫”时发生的主要反应有。
(1)在上述反应中起了 作用。
(2)计算脱除的同时会生成的质量(写出计算过程)。
(3)温度大于时,溶液的pH逐渐 (填“增大”或“减小”),此时脱硫率下降,可能的原因是 。
题●型●训●练
1.(2023·广东广州·中考真题节选)该小组为了探索CO还原Fe2O3与温度的关系,走访了某钢铁厂。工程师用SDTQ热分析仪对该反应进行研究,根据不同温度下所得固体的质量,推导对应的固体成分,结果如图。
①用CO炼铁时,还原Fe2O3的温度应不低于______℃。(填“400”“600”或“800”)
②图中:x=______。
③该小组查阅资料得知酒精灯加热温度为600℃左右,他们发现上述对黑色固体成分的检验结果与图像有矛盾,推测黑色固体在冷却过程中发生了以下反应:____________。
2.(2025·广东省·中考真题节选)甲醇()作为燃料应用于汽车领域,有助于推动能源结构优化。
(1)据图分析,CO单位排放量较高的是__________汽车。每行驶100km,甲醇汽车比汽油汽车可减少排放的质量为__________g。
3.(2024·广东深圳·中考真题)、溶解度示意图,下列说法正确的是( )
A.40℃时,思考乐琴琴同学将放入100g水中得到100.14g溶液
B.40℃时,的饱和溶液降温后仍是饱和溶液
C.40℃时,饱和溶液的溶质质量分数为11.7%
D.40℃时,溶解度比溶解度大
4.(2025·广东深圳·中考真题) 和是两种常见的氮肥,二者溶解度曲线如图所示,下列思考乐骥翔同学和思考乐帆帆同学说法正确的是
A. 的溶解度比的溶解度小
B. 将的饱和溶液升温至80℃,溶质质量分数会增大
C. 时饱和溶液质量分数为45.8%
D. 80℃时将加入200g水中,会形成不饱和溶液
5.(2025·广东斗门·模拟)图像是化学实验分析的重要依据。下列图像正确反映其变化过程的是( )
A.镁在盛有空气的密闭容器中燃烧
B.向等质量大理石中加入足量稀盐酸
C.高锰酸钾制氧气,试管中固体的质量
D.红磷测定空气中氧气含量
6.(2025·广东东莞·模拟)下列图像能正确表示对应关系的是
A.敞口放置于空气中的浓盐酸
B.等质量的镁、铁分别与足量且质量分数相同的稀硫酸反应
C.足量红磷在密闭容器中燃烧
D.加热木炭和氧化铜的固体混合物
7.(2025·广东南山·模拟)某化学兴趣小组在学习完二氧化碳与氢氧化钙溶液的反应后,突发奇想,欲探究能否与氢氧化钠溶液反应,于是利用如图所示来进行实验,实验装置及所得实验图像如下图所示。下列说法正确的是( )
A.首先注入瓶中的试剂是氢氧化钠溶液
B.若将饱和NaOH溶液换成等体积的饱和石灰水,所得曲线完全相同
C.对比曲线中bc段和de段,可以说明二氧化碳能与氢氧化钠反应
D.曲线中ac段压强先增大后减小,原因是二氧化碳气体先变多后变少
8.(2025·广东深圳·模拟)兴趣小组为了比较二氧化锰和绿豆面对H2O2溶液分解的催化效果,接下图左装置进行实验,实验时倾斜锥形瓶使过氧化氢溶液与催化剂充分接触,用压强传感器记录瓶内气压的变化。第一次用二氧化锰作催化剂进行实验,第二次用绿豆面作催化剂,采集图像如下图右。则下列说法错误的是
A.化学反应前后催化剂的化学性质不变
B.该反应中二氧化锰的催化效果比绿豆面好
C.ab段压强下降原因是反应结束后温度降低,压强减小
D.反应结束、恢复至室温后,二氧化锰催化产生的氧气质量比绿豆面多
9.(2025·广东广州·模拟)“价类二维图”反映的是元素化合价与物质类别之间的关系,是学习化学元素及其组成物质相关知识的重要模型和工具。依据碳元素的价类二维图,下列说法正确的是
A.M为氧化物
B.N为有机物
C.X点对应的物质只有一种
D.图中所有物质都可以直接转化为Y
10.(2025·广东增城·模拟)部分含硫物质的价类图如图所示,下列说法错误的是
A.物质d可能是Na2SO4
B.物质a在氧气中燃烧生成物质b
C.物质b可用氢氧化钠溶液吸收
D.物质c的稀溶液能与Cu发生置换反应
11.(2025·广东广州·模拟)元素化合价和物质类别是认识物质的两个重要维度,构建元素化合价和物质类别的二维图是学习化学的重要方法。如图是氮元素的“价类二维图”,下列说法正确的是( )
A.A点对应的物质约占空气的质量分数为78%
B.E与碱反应得到的生成物可代表的点是F
C.E点对应的物质能使紫色石蕊溶液变蓝
D.D点对应物质的化学式为
12.(2025·广东肇庆·模拟)某化学兴趣小组利用数字化实验装置(图1)对中和反应进行探究,在烧杯中加入100g未知浓度的稀硫酸,向其中滴加4%的氢氧化钠溶液,实验数据经处理后绘制出图像,(如图2,图2横坐标是氢氧化钠溶液的质量)请分析图像完成下列问题。(稀硫酸和氢氧化钠反应方程式为)
(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。
(2)恰好完全反应时(即溶液为中性)消耗氢氧化钠溶液的质量为 g。
(3)计算稀硫酸的溶质质量分数。(写出计算过程)
13.(2025·广东肇庆·模拟)磷酸铁(FePO4)是制备锂离子电池正极材料磷酸铁锂的前体。
(1)已知FePO4中含,则Fe元素的化合价为 。
(2)一种制备FePO4的工艺反应原理为:2Fe+2H3PO4+H2O2=2FePO4+2H2O+2H2↑,若制备15.1吨FePO4理论上需要铁 吨。(写出具体计算过程)
(3)制得FePO4样品中因混有含磷杂质,铁、磷元素质量比会不同,当样品铁磷比≥1.71符合制备电池标准,且比值大更理想。不同制备温度下,样品中磷元素质量分数和铁磷比如图所示。
i.FePO4中Fe与P的质量比为 。
ii.图中最低温度为 ℃时,样品达制备电池的最低标准。FePO4的质量分数为 时,样品性能最佳。
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第一部分 题型解码 高屋建瓴,掌握全局
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第二部分 考向破译 微观解剖,精细教学
典例引领 方法透视 变式演练
考向01 常见化学反应的曲线
考向02 物质溶解相关曲线
考向03 数字化实验坐标曲线
考向04 价一类坐标图
考向05 双坐标曲线图
第三部分 题型训练 整合应用,模拟实战
题●型●解●码
题型概述
广东中考化学的“图像分析题”属于高频必考题型,通常分布在选择题、填空题及综合能力题中,分值占比约 7–10 分。这类题目本质是将化学反应中物质的质量、pH、溶解度等“量”的变化关系,通过数学坐标系直观呈现,重点考查学生的信息提取与逻辑推理能力。
数字化实验图像:近年广东中考(特别是深圳、广州等地)倾向于考查传感器实验图像,如利用pH传感器、电导率传感器绘制反应曲线。这类题要求将曲线的波动与实际反应过程(如CO₂通入澄清石灰水变浑浊再变澄清)一一对应。
双坐标曲线:部分题目会出现双纵坐标(如一边是pH,一边是温度),考查多变量分析能力,需分别分析每条曲线再综合判断。
考向分类
考向01 常见化学反应的曲线
考向02 物质溶解相关曲线
考向03 数字化实验坐标曲线
考向04 价一类坐标图
考向05 双坐标曲线图
技巧点拨
解题通用心法:三步定位法
无论遇到多复杂的图,按这个顺序操作,避免“看错轴”的低级失误:
1. 定轴(看坐标):先看横坐标(通常是时间、温度、加入试剂质量)和纵坐标(质量、pH、质量分数、溶解度)。特别注意纵坐标的起点,是从0开始还是从某个数值开始,这直接决定反应起点。
2. 定点(找特殊点)
起点:反应前的初始状态。
拐点(转折点):这是解题关键,通常代表“恰好完全反应”或“反应结束”。
交点:多曲线题中,交点表示该条件下两个量相等。
3. 定段(析趋势)曲线上升(生成/增加)、下降(消耗/减少)或水平(不变/反应停止),结合化学反应阶段进行分段解读。
考●向●破●译
考向01 常见化学反应的曲线
典例引领
【典例01】(2024·广东深圳·中考真题) 扬扬同学发现染布前可以用盐酸洗去布料表面部分碱性物质(如KOH),染色后用5%,10%,20%的醋酸溶液与等浓度等质量的KOH溶液反应,pH值变化如下图。下列选项正确的是
A.KOH来源:
B.扬扬用盐酸清洗布料后不用用水冲洗,因为盐酸没有腐蚀性
C.如图所示,醋酸浓度越高所需醋酸溶液体积越大
D.由图像可知,随着不同浓度的醋酸溶液用量的增加,pH值趋近于4.0
【答案】D
【详解】A、氢氧化钙与碳酸钾反应方程式为 ,不符合题意;
B、盐酸为强酸,具有腐蚀性,不符合题意;
C、 醋酸浓度越高所需醋酸溶液体积越小,不符合题意;
D、 由图像可知,随着不同浓度的醋酸溶液用量的增加,pH值趋近于4.0 ,符合题意;
故选D。
方法透视
解题技巧
解答图像题时,一定要先仔细阅读题干,明晰考察原理,再仔细观察并分析图像的关键要素,最后细致作答,具体方法和流程如下图所示:
三大解题题型解题思路
1. 金属与酸反应(最常考)
核心原理:金属活动性决定速率(斜率),量价比(化合价/相对原子质量)决定产气量(平台高度)。
图像特征
化学情景
解题要点
等质量金属 + 足量酸(横轴:时间)
Mg, Zn, Fe, Al 与足量稀盐酸
斜率:越陡反应越快,金属活动性越强(Mg > Al > Zn > Fe)。
平台:Al(+3价)产氢最多,Mg次之,Zn最少。
口诀:价量比越大,氢气越多。
足量金属 + 等量酸(横轴:时间)
酸量固定,金属过量
斜率:依然看活动性。
平台:所有金属最终产氢量相同(因为酸被耗尽,氢气由酸的质量决定)。
酸滴金属(横轴:酸质量)
向等质量金属中滴加酸
前期:酸不足,产氢量重合。
后期:金属依次耗尽,平台高度不同(Al最高)。
2. 酸碱中和与pH曲线
核心原理:pH=7为中和点(拐点),起点看原溶液酸碱性。
酸滴碱(向NaOH中滴HCl):起点pH>7(高起),逐渐下降,N点(pH=7)为中和点,过后pH<7。
碱滴酸(向HCl中滴NaOH):起点pH<7(低起),逐渐上升,越过pH=7后趋于平缓。
稀释:酸稀释pH上升但永小于7,碱稀释pH下降但永大于7。
3. 质量守恒类
密闭容器:总质量始终不变(水平直线)。
开放容器(有气体逸出):总质量先下降(反应放气),后水平(反应结束)。
变式演练
【变式01】(2025·广东深圳·中考真题)思考乐伟杰同学如图1通过针筒改变试管内压强,图2为少闯同学发现的pH值随气压变化的关系,下列说法错误的是
A. pH随气压增大而减小
B. 当活塞吸气时,pH值变大,发生了反应②
C. 当气压小到一定程度时,瓶内pH值会大于7
D. 将剩余的水换成NaOH时,质量会减少
【答案】C
【详解】A、由图 2 可知,随着气压增大,pH值减小,该说法正确;
B、当活塞吸气时,气压减小,H2CO3分解为CO2和H2O(反应②),酸性减弱,pH值变大,该说法正确;
C、最初是CO2和水的体系,溶液因CO2与水反应生成碳酸呈酸性,pH<7,当气压小到一定程度,碳酸因分解而减少,溶液仍显酸性,pH不会大于7,该说法错误;
D、将剩余的水换成NaOH时,CO2会NaOH与反应被吸收(),所以CO2质量会减少,该说法正确。
故选C。
【变式02】(2023·广东深圳·中考真题)某同学在H2O2溶液中加入MnO2做催化剂时,反应生成气体的质量与时间的关系如图所示,求反应90s时消耗H2O2的质量。(写出计算过程)
【答案】
解:由图可知,反应90s时,生成氧气的质量为1.60g,设消耗过氧化氢的质量为x,
答:反应90s时消耗H2O2的质量为3.4g。
【详解】
见答案。
考向02 物质溶解相关曲线
典例引领
【典例01】(2023·广东省·中考真题节选)(2023·广东)“盐穴储气” 是一种地下储能技术、 储气时采集盐水, 注水时排天然气, 原理如图所示,回答下列题。
采集的盐水主要含 NaCl和少量 MgSO4。根据下图判断,下列说法正确的是( )
A.溶解度:MgSO4> NaCl
B.MgSO4的溶解度随温度升高而增大
C.a℃时,MgSO4溶液的溶质质量分数为50%
D.将盐水蒸发结晶,可得到较纯的 NaCl
【答案】D
【解析】A. 没有指明稳定,无法比较溶解度大小,故错误;
B. 根据溶解度曲线图,MgSO4的溶解度随温度升高而增大,再减小,故错误;
C. a℃时,硫酸镁的溶解度为50g,MgSO4饱和溶液的溶质质量分数=≈33.3%
D. 根据溶解度曲线图,氯化钠的溶解度随稳定变化不大,将盐水蒸发结晶,可得到较纯的 NaCl,故正确;
故答案为:D。
方法透视
解题思路
概念辨析与图像题(选择题高频)
解题思路:先定性判断,再定量计算。
1. 溶液基本性质:看到“均一、稳定、透明”先想溶液(如盐水、碘酒),牛奶、泥水不是溶液。
2. 饱和 vs 不饱和:
判断依据:该温度下,是否还能继续溶解该溶质。
易错点:饱和溶液不一定是浓溶液(如石灰水),不饱和不一定是稀溶液。
3. 溶解度曲线:
看趋势:曲线陡升(如KNO₃)受温度影响大,缓升(如NaCl)影响小。
找交点:交点表示该温度下溶解度相等。
降温结晶:陡升型物质适合降温结晶,缓升型适合蒸发结晶。
变式演练
【变式01】(2024·广东省·中考真题)硫酸铝的溶解度曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 将硫酸铝饱和溶液从10℃升温至40℃,仍是饱和溶液
B. 20℃时,将16.0g硫酸铝加入50.0g水中,形成不饱和溶液
C. 30℃时,硫酸铝的溶解度为36.4g
D. 40℃时,硫酸铝饱和溶液的溶质质量分数为45.8%
【答案】B
【详解】A、根据图像,硫酸铝的溶解度随温度的升高而增大,升温后,硫酸铝的饱和溶液变为不饱和溶液,故A错误;
B、20℃时,硫酸铝的溶解度为36.4g,即100g中最多能溶解硫酸铝的质量为36.4g,所以将16.0g硫酸铝加入50.0g水中,能全部溶解,形成不饱和溶液,故B正确;
C、根据图像,30℃时,硫酸铝的溶解度大于36.4g,故C错误;
D、40℃时,硫酸铝的溶解度为45.8g,硫酸铝饱和溶液的溶质质量分数为,故D错误。
故选B。
【变式02】(2025·广东省·中考真题节选)《疡医大全》记载西瓜霜具有治疗口腔溃疡的功效。西瓜霜(主要成分是硫酸钠)的一种炮制过程如图。
(1)西瓜片和芒硝交替放置于瓦罐中,目的是__________。
(2)将瓦罐置于阴凉处有利于西瓜霜析出,据如图分析,原因是__________。通风可加速水分挥发,水分子间的间隔变__________。
【答案】(1)增大接触面积,使芒硝充分溶于西瓜汁,加快溶解速度
(2) ①. 温度较低时,硫酸钠的溶解度较低,有利于硫酸钠晶体析出 ②. 大
【详解】
(1)从炮制过程图可知,西瓜片和芒硝交替放置于瓦罐中,目的是增大接触面积,使芒硝充分溶于西瓜汁,加快溶解速度。
(2)由硫酸钠溶解度曲线可知,硫酸钠溶解度再40℃左右以下时随温度降低而减小,置于阴凉处温度降低,硫酸钠溶解度减小,有利于其结晶析出,形成西瓜霜;
通风可加速水分挥发,水由液态变为气态,水分子间的间隔变大。
考向03 数字化实验坐标曲线
典例引领
【典例01】(2023·广东深圳·中考真题)某同学在验证次氯酸(HClO)光照分解产物数字实验中,HClO所发生反应的方程式为,容器中O2的体积分数的溶液的pH随时间变化的情况如图所示,下列说法错误的是
A. 光照前,容器内已有O2 B. 反应过程中,溶液酸性不断增强
C. 反应前后氯元素的化合价不变 D. 该实验说明HClO化学性质不稳定
【答案】C
【详解】A、由图可知,光照前,氧气的体积分数为18%,即光照前,容器内已有氧气,故A说法正确;
B、由溶液的pH变化可知,反应过程中,溶液的pH逐渐减小,说明反应过程中,溶液的酸性不断增强,故B说法正确;
C、反应物HClO中氢元素显示+1价,氧元素显示-2价,根据在化合物中正负化合价代数和为0,则氯元素的化合价为+1价,生成物HCl中,氢元素显示+1价,则氯元素显示-1价,反应前后氯元素的化合价改变,故C说法错误;
D、次氯酸在光照下易分解生成氯化氢和氧气,所以该实验说明HClO化学性质不稳定,故D说法正确;
故选C。
方法透视
四大高频传感器专项突破
pH传感器 (高频)
纵坐标:pH值
1. 判方向:酸滴碱(pH由大→小),碱滴酸(pH由小→大)。
2. 抓拐点:pH=7是中和反应恰好完全的点。
3. 易错点:溶液稀释时,酸性溶液pH无限接近7但永远小于7,碱性反之,不会跨过中性线。
压强传感器(难点)
纵坐标:压强
1. 析原因:压强变化受气体分子数和温度双重影响。
2. 看趋势:生成气体→压强升;消耗气体(如红磷耗氧)→压强降。
3. 广东特色:常结合“红磷测氧气含量”考查,注意区分燃烧放热导致的压强升和冷却导致的压强降。
温度传感器
纵坐标:温度
1. 判吸放热:曲线上升为放热(如中和、燃烧),下降为吸热。
2. 找极值:最高点通常是反应最剧烈或结束的点。
3. 干扰项:注意区分化学反应放热和物质溶解放热(如NaOH溶解放热)。
电导率
纵坐标:导电能力
1. 电导率:与溶液中自由移动的离子浓度成正比。
2. 典型场景:中和反应中,电导率最低点通常对应恰好完全反应(H⁺和OH⁻结合成水,离子最少)。
变式演练
【变式01】(2023·广东广州·中考真题节选)如图a所示,向NaOH稀溶液中缓缓通入HCl气体,测定该过程中溶液导电能力的变化,实验结果如图b.(溶液体积、温度的变化可忽略)
①分析A→B段变化,其他条件相同,导电能力:OH-______Cl-。(填“>”“<”或“=”)
②分析B→C段变化,溶液的导电能力除了与离子种类有关,还与______有关。
【答案】 ①. > ②. 离子的浓度
【详解】
①氯化氢溶于水形成盐酸,盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,化学方程式为。溶液体积、温度的变化忽略,则相当于,相同数目的氢氧根离子替换为氯离子,导电能力下降了,则导电能力:OH->Cl-。
②BC段盐酸和氢氧化钠反应完后,继续通入氯化氢气体,氯化氢溶于水解离出氢离子和氯离子且不再发生反应,溶液中离子的数目增加了,但溶液体积不变,所以BC段导电能力增加,说明溶液的导电能力除了与离子种类有关,还与离子的浓度有关。
【变式02】(2025·广东广州·中考真题)化学反应需要一定的条件,调控化学反应具有重要意义。
(1)将食品置于冰箱中保存可减缓变质,原理是 能影响化学反应。
(2)某小组按下列实验方案探究过氧化氢分解的影响因素,实验用到的H2O2溶液浓度为30%,催化剂的用量均相同,0~100秒广口瓶中压强的变化用Δp表示。
编号
H2O2的体积/mL
水的体积/mL
溶液pH
催化剂种类
Δp/kPa
1
15
15
5
FeCl3
49
2
10
20
5
FeCl3
26
3
5
25
5
FeCl3
20
4
5
25
5
CuCl2
10
5
5
25
5
CuSO4
7
①实验1、2、3用于探究 对过氧化氢分解快慢的影响。
②依据实验 (填编号)的数据,得出催化能力:FeCl3>CuCl2。
③在上述实验的基础上,提出一个可继续探究的问题: 。
(3)研究和调控燃烧能提升化学反应的应用价值。
①将蜡烛置于空气中,测定从点燃到熄灭过程中气体浓度(体积分数)的变化,结果如图2。
为了探究蜡烛熄灭的原因,用空气占95%、CO2占5%的混合气体重做实验,观察到蜡烛
(填“能”或“不能”)点燃,说明氧气浓度降低是蜡烛熄灭的原因。
②用红磷燃烧探究空气中氧气的含量,装置如图3,排除装置与操作误差后,发现实验结果总是低于氧气的真实含量,原因可能是 。
③煤矿井下的空气通常含有甲烷,不断鼓入新鲜空气是防止发生燃烧或爆炸的举措之一,其原理是通过
使甲烷燃烧无法达到所需的条件。
【答案】(1)温度 (2) 过氧化氢溶液浓度 3、4 氯化铜起催化作用的是Cl⁻还是Cu²⁺ (3) 能 红磷燃烧无法耗尽空气中的氧气 降低甲烷在空气中的浓度
【详解】
(1) 食物变质包含氧化等化学反应,置于冰箱中,会使温度降低,温度越低,分子运动越慢,化学反应速率越慢。即温度能影响化学反应。
(2) ①实验1、2、3中过氧化氢溶液的浓度不同,溶液pH、催化剂种类均相同,变量为过氧化氢溶液浓度,所以实验1、2、3用于探究过氧化氢溶液浓度对过氧化氢分解快慢的影响; ②由题干中的结论“催化能力FeCl₃>CuCl₂”,可知需要探究催化剂种类对过氧化氢分解快慢的影响,变量应为催化剂的种类,其它量要保持相同,即要对照实验3、4的数据,得出催化能力FeCl₃>CuCl₂; ③在上述实验的基础上,还可以探究氯化铜起催化作用的是Cl⁻还是Cu²⁺。
(3) ①由蜡烛从点燃到熄灭过程中气体浓度的变化图可知,蜡烛熄灭时体积分数占16%。为了探究蜡烛熄灭的原因,用空气占95%、CO₂占5%的混合气体重做实验,因空气占95%,其中氧气占21%,所以混合气体中氧气占95%×21%≈19%,19%>16%,若蜡烛能点燃,可说明氧气浓度降低是蜡烛熄灭的原因; ②用红磷燃烧探究空气中氧气的含量,装置如图,排除装置与操作误差后,发现实验结果总是低于氧气的真实含量,原因可能是红磷燃烧无法耗尽空气中的氧气; ③煤矿井下的空气通常含有甲烷,不断鼓入新鲜空气,是为了降低甲烷的浓度,使甲烷燃烧无法达到所需的条件。
考向04 价一类坐标图
典例引领
【典例01】(2024·广东广州·中考真题)部分含碳物质的分类与相应的化合价关系如图所示。下列推断不合理的是
A. a可能是C60 B. b和c能相互转化
C. c能与水反应生成d D. c不能直接转化成e
【答案】D
【详解】A、a点表示碳单质,碳元素的价态为0,因此可能是C60,故推断正确;
B、b为一氧化碳,c为二氧化碳,一氧化碳与氧气反应得到二氧化碳,二氧化碳与碳高温下反应得到一氧化碳,可以相互转化,故推断正确;
C、c为二氧化碳,d是碳酸,二氧化碳与水反应可以生成碳酸,因此c能与水反应生成d,故推断正确;
D、e是碳酸盐,二氧化碳与氢氧化钠反应得到碳酸钠和水,因此c可以直接转化成e,故推断错误。
故选D。
方法透视
解题模板
第一步:定轴识图(看坐标)
纵轴(Y轴):核心元素的化合价。单质通常为 0 价,往上为正价,往下为负价。
横轴(X轴):物质类别。顺序通常是:单质 → 氧化物 → 酸/碱 → 盐。
关键:图中每一个点(A、B、C)都代表一种物质,必须同时满足“类别”和“价态”两个条件。
第二步:定点写式(对号入座)
这是解题的核心。根据点的位置,写出对应物质的化学式。初中常考元素有:C(碳)、S(硫)、N(氮)、Fe(铁)、Cu(铜)。
元素
常见价态
典型物质推导
碳 (C)
0, +2, +4
0价单质(金刚石/石墨);+2价氧化物(CO);+4价酸(H₂CO₃)
硫 (S)
-2, +4, +6
+4价氧化物(SO₂);+6价酸(H₂SO₄);+6价盐(Na₂SO₄)
铁 (Fe)
0, +2, +3
+2价氧化物(FeO) ;+3价碱(Fe(OH)₃);+3价盐(FeCl₃)
第三步:连线判性(看箭头)
横向变化(同价态):通常通过复分解反应或非氧化还原反应实现。
例如:酸性氧化物 → 酸(CO₂ + H₂O →H₂CO₃);碱 → 盐(Ca(OH)₂ + Na₂CO₃ → CaCO₃)。 纵向变化(变价态):通常涉及氧化还原反应(初中常考还原性)。例如:CO → CO₂(被氧化,化合价升高);Fe → Fe₃O₄(被氧化)
变式演练
【变式01】(2025·广东丰顺·模拟)以化合价为纵坐标,物质类别为横坐标所绘制的图象叫价类图,碳的价价类图如图所示,下列说法不正确的是
A.X表示的物质类别是盐
B.CH4中碳元素的化合价是-4价
C.CH4和CaCO3、NaHCO3均可通过化学反应生成c
D.b点对应的物质和水反应能生成d点对应的物质,化学方程式为CO2+H2O=H2CO3
【答案】D
【详解】A、X这一类物质是由金属阳离子与酸根阴离子构成的化合物,属于盐,该说法正确,不符合题意;
B、根据在化合物中各元素正负化合价代数和为0;而CH4中氢元素显+1价,则碳元素的化合价是-4价,该说法正确,不符合题意;
C、根据化合价可知,c是含有+4价碳元素的氧化物为CO2;甲烷和氧气点燃生成二氧化碳和水,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,碳酸氢钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,故CH4和CaCO3、NaHCO3均可通过化学反应生成c,该说法正确,不符合题意;
D、b点所示物质是含有+2价碳元素的氧化物是CO,一氧化碳与水不反应;d点是含有+4价碳元素的酸为碳酸,c为CO2,二氧化碳和水反应生成碳酸的方程式为,该说法错误,符合题意。
故答案为:D.
【变式02】(2025·广东高州·模拟)“价类二维图”是从元素化合价和物质所属类别两个维度认识元素及其化合物性质的坐标图。如图是铜元素的“价类二维图”,下列说法错误的是
A.物质A能与稀硫酸反应生成H2 B.物质B的化学式为Cu2O
C.物质C能与稀硫酸反应生成E D.物质D能与稀硫酸反应生成E
【答案】A
【详解】A、物质A中铜元素化合价为0,则是单质铜。在金属活动性顺序中,铜位于氢之后,不能与稀硫酸发生置换反应生成H2,说法错误,符合题意;
B、在化合物中正负化合价代数和为零,而物质B是铜元素化合价为+1价的氧化物,氧元素通常显 -2 价,其化学式为Cu2O,说法正确,不符合题意;
C、物质C是铜元素化合价为+2价的氧化物,即CuO,CuO能与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,该反应的化学方程式为,能生成 E(CuSO4),说法正确,不符合题意;
D、物质D属于含有铜元素的碱,则D是铜元素化合价为 +2 价的碱,即Cu(OH)2,Cu(OH)2能与稀硫酸发生中和反应生成硫酸铜和水,该反应的学方程式为,能生成 E(CuSO4),说法正确,不符合题意。
故答案为:A.
考向05 双坐标曲线图
典例引领
【典例01】(2024·广东省·中考真题节选) 应用新方法从赤泥中提取铁发生反应的化学方程式:3H2+Fe2O33H2O+2Fe。
i.以该方法处理某赤泥样品实验数据如图2所示。据图计算,反应从开始至10分钟,提取铁的质量为______g。
ii.我国每年产生赤泥约9000万吨,假设赤泥中Fe2O3的质量分数为30%,用新方法处理9000万吨赤泥,理论上可提取铁______万吨(写出计算过程)。
iii.传统方法通常使用CO还原Fe2O3,新方法能使产业更加绿色环保的原因是______(写一种)。
【答案】 ①. 2.58 ②. 解:设理论上可提取铁的质量为x,
x=1890万吨
答:理论上可提取铁1890万吨。 ③. 新方法产物是水,对环境无污染(合理即可)
【详解】
i、0分钟时,铁的质量为15.0g×28.0%=4.2g;10分钟时,铁的质量为9.0g×18.0%=1.62g;故反应从开始至10分钟,提取铁的质量为4.2g-1.62g=2.58g;
ii、见答案;
iii、传统方法通常使用CO还原Fe2O3,新方法用氢气在一定条件下还原氧化铁,生成铁和水,能使产业更加绿色环保的原因是氢气还原氧化铁产物为水,对环境无污染。
方法透视
解题模板
第一步:辨轴(定坐标)
这是最容易出错的一步。双坐标图通常是“一横轴 + 两纵轴”的结构。
看横轴:确认公共变量(通常是时间、温度、pH、加入试剂质量)。
看纵轴:务必区分左右轴。左纵轴对应一条曲线,右纵轴对应另一条曲线。要看清物理量(如质量、pH、溶解度)和单位是否相同。
对应关系:用图例或颜色确认“哪条线对应左轴,哪条线对应右轴”,严禁张冠李戴。
第二步:析点(抓关键)
不要被整条线迷惑,答案往往藏在几个特殊点上。
起点:反应开始前的初始状态。
拐点(转折点):这是解题关键。通常代表反应恰好完全、物质耗尽或反应类型改变。
交点:两条曲线相交点,或曲线与坐标轴的交点,常代表某种平衡状态。
终点:反应结束后的最终数值。
第三步:理线(判趋势)
结合化学原理分析走势。
趋势:上升(增加)、下降(减少)、水平(不变)。水平线通常意味着反应结束或某种平衡。
斜率:斜率大代表变化快(反应速率快),斜率小代表变化慢。
整合:根据题目设问(如“找最佳条件”),将两条曲线的趋势结合起来判断。例如,A 曲线越高越好,B 曲线越低越好,那么最佳点就是 A 的高点与 B 的低点的重叠区间。
变式演练
【变式01】(2025·广东普宁·模拟)丙酸钙[化学式相对分子质量186],是世界卫生组织(WHO)批准使用的食品添加剂。其中丙酸[化学式)是制备丙酸钙的原材料之一,
(1)丙酸的相对分子质量是 。
(2)氢氧化钙与丙酸反应的化学方程式为,用氢氧化钙粉末,理论上可制备的质量是多少?(写出计算过程)
(3)不同丙酸用量对丙酸钙产率及纯度的影响,如图所示,丙酸用量过多时,产品含有大量的丙酸附着,难以烘干,纯度下降,为了提高纯度则丙酸取理论用量的 最佳。
(4)工业上选择碳酸钙或氧化钙作为钙源,是基于成本、反应效率、产物纯度及环保因素的综合考量,而不用氢氧化钙溶液制备丙酸钙的原因 。
【答案】(1)74
(2)解:设理论上可制备的质量为x,
解得:
答:理论上可制备的丙酸钙的质量为。
(3)
(4)氢氧化钙微溶于水,使用溶液的用量大和长时间搅拌、产率低、生产成本高
【详解】(1)丙酸的相对分子质量是12×3+1×6+16×2=74;(3)根据图示,丙酸用量过多时,产品含有大量的丙酸附着,难以烘干,纯度下降,为了提高纯度则丙酸取理论用量的150最佳,此时对应的丙酸钙产率及纯度都是最高的;
(4)由于氢氧化钙微溶于水,使用溶液的用量大和长时间搅拌、产率低、生产成本高,所以不用氢氧化钙溶液制备丙酸钙。
【变式02】(2025·广东河源·模拟)某烟气中含等气体,以处理其中的,部分流程如图1所示。开始时需向“脱硫”装置中加入一定量的溶液,并加入适量铁粉。保持其他条件相同,反应过程中吸收液的起始温度对脱硫率和吸收液pH的影响如图2所示:
已知:“脱硫”时发生的主要反应有。
(1)在上述反应中起了 作用。
(2)计算脱除的同时会生成的质量(写出计算过程)。
(3)温度大于时,溶液的pH逐渐 (填“增大”或“减小”),此时脱硫率下降,可能的原因是 。
【答案】(1)催化
(2)解:设生成质量为x
解得
答:脱除的同时会生成的质量为49g。
(3)增大;温度升高,在水中的溶解度减小,导致反应不充分,脱硫率降低(或者:温度升高,催化剂催化效果变差或者:温度升高,更多的逸散到空气)
【详解】(1)“脱硫”时发生的主要反应是,在该反应中硫酸亚铁起到催化作用。
(3)根据图2所示,温度大于时,溶液的pH逐渐增大,同时脱硫率降低:其原因是温度升高,在水中的溶解度减小,导致反应不充分,脱硫率降低。
题●型●训●练
1.(2023·广东广州·中考真题节选)该小组为了探索CO还原Fe2O3与温度的关系,走访了某钢铁厂。工程师用SDTQ热分析仪对该反应进行研究,根据不同温度下所得固体的质量,推导对应的固体成分,结果如图。
①用CO炼铁时,还原Fe2O3的温度应不低于______℃。(填“400”“600”或“800”)
②图中:x=______。
③该小组查阅资料得知酒精灯加热温度为600℃左右,他们发现上述对黑色固体成分的检验结果与图像有矛盾,推测黑色固体在冷却过程中发生了以下反应:____________。
【答案】 ①. 800 ②. 33.6 ③. 4FeO ④. Fe
【详解】
①用CO炼铁得铁单质,结合图像,还原Fe2O3的温度应不低于800℃。
②由图知,最初氧化铁固体的质量为48g,其中铁元素全部转化到铁单质中,则铁的质量为,则x=33.6。
③由图知,600℃左右固体为氧化亚铁,可能是在冷却过程中氧化亚铁分解为四氧化三铁和铁,化学方程式为4FeO=Fe3O4+Fe。
2.(2025·广东省·中考真题节选)甲醇()作为燃料应用于汽车领域,有助于推动能源结构优化。
(1)据图分析,CO单位排放量较高的是__________汽车。每行驶100km,甲醇汽车比汽油汽车可减少排放的质量为__________g。
【答案】(1) ①. 汽油 ②. 23
【详解】
从图中可知,汽油汽车单位排放量为1.47g/km,甲醇汽车的单位排放量为0.35g/km,所以单位排放量较高的是汽油汽车;
甲醇汽车单位排放量为0.10g/km,汽油汽车单位排放量为0.33g/km,每行驶100km,甲醇汽车比汽油汽车减少排放的质量为(0.33-0.10)g/km×100km=23g。
3.(2024·广东深圳·中考真题)、溶解度示意图,下列说法正确的是( )
A.40℃时,思考乐琴琴同学将放入100g水中得到100.14g溶液
B.40℃时,的饱和溶液降温后仍是饱和溶液
C.40℃时,饱和溶液的溶质质量分数为11.7%
D.40℃时,溶解度比溶解度大
【答案】A
【详解】A、 40℃时氢氧化钙的溶解度为0.14克,将0.14克氢氧化钙放入100克水中恰好完全反应,得到100.14g溶液,符合题意;
B、 40℃时,氢氧化钙溶解度随温度升高而减小,将 40℃时氢氧化钙的饱和溶液降温后变成不饱和溶液 ,不符合题意;
C、 40℃时,溶解度为117,则该温度下饱和溶液的溶质质量分数为,不符合题意;
D、 40℃时,溶解度比溶解度小,不符合题意;
故选A。
4.(2025·广东深圳·中考真题) 和是两种常见的氮肥,二者溶解度曲线如图所示,下列思考乐骥翔同学和思考乐帆帆同学说法正确的是
A. 的溶解度比的溶解度小
B. 将的饱和溶液升温至80℃,溶质质量分数会增大
C. 时饱和溶液质量分数为45.8%
D. 80℃时将加入200g水中,会形成不饱和溶液
【答案】D
【详解】A、比较溶解度大小需指明温度,未指明温度时,不能直接说NH4Cl的溶解度比(NH4)2SO4的溶解度小,该选项错误;
B、(NH4)2SO4的溶解度随温度升高而增大,将20℃的饱和(NH4)2SO4溶液升温至80℃,(NH4)2SO4溶解度增大,溶液由饱和变为不饱和,但溶质、溶剂质量不变,根据,溶质质量分数不变,该选项错误;
C、40℃时NH4Cl的溶解度是45.8g,其饱和溶液质量分数为,该选项错误;
D、80℃时(NH4)2SO4的溶解度是94.1g,即该温度下100g水中最多溶解94.1g (NH4)2SO4,那么200g水中最多溶解188.2g (NH4)2SO4,将94.1g (NH4)2SO4加入200g水中,形成不饱和溶液,该选项正确。
故选D。
5.(2025·广东斗门·模拟)图像是化学实验分析的重要依据。下列图像正确反映其变化过程的是( )
A.镁在盛有空气的密闭容器中燃烧
B.向等质量大理石中加入足量稀盐酸
C.高锰酸钾制氧气,试管中固体的质量
D.红磷测定空气中氧气含量
【答案】A
【详解】A、镁在密闭的容器燃烧生成氧化镁,反应前后物质的总质量不变,化学变化中元素守恒,故反应前后元素的质量不变,反应前后镁元素的质量不变,该图示正确,符合题意;
B、等质量块状和粉末状的大理石两份分别与足量的酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳的质量均相等,而粉末状的大理石与酸的接触面积大反应速度快,块状的接触面积小反应速度慢,该图示错误,不符合题意;
C、高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应前是固体高锰酸钾、反应后的固体是锰酸钾和二氧化锰,固体质量不可能为0,该图示错误,不符合题意;
D、红磷来密闭的容器内燃烧时放热温度升高压强增大,当完全反应后恢复到室温,压强减小,低于外界压强,常温的压强是一个大气压,压强不可能为0,该图示错误,不符合题意。
故答案为:A.
6.(2025·广东东莞·模拟)下列图像能正确表示对应关系的是
A.敞口放置于空气中的浓盐酸
B.等质量的镁、铁分别与足量且质量分数相同的稀硫酸反应
C.足量红磷在密闭容器中燃烧
D.加热木炭和氧化铜的固体混合物
【答案】B
【详解】A、浓盐酸具有挥发性,敞口放置于空气中的会挥发出溶质氯化氢,使得溶质质量分数减小,不符合题意;
B、等质量的镁、铁分别与足量且质量分数相同的稀硫酸反应,镁的活动性大于铁,反应速率镁大于铁,由方程式、,可知,等质量镁和铁完全反应,镁产生氢气质量大于铁产生氢气质量,符合题意;
C、红磷燃烧放热,导致装置内温度升高,气压增大,完全反应后温度降低,压强再恢复,但因氧气被消耗,最终气压小于原气压,不符合题意;
D、加热木炭和氧化铜的固体混合物,木炭和氧化铜反应生成铜和二氧化碳,随着反应的进行,固体质量会逐渐减少,因生成物铜仍为固体,固体质量不会减少至零,不符合题意;
故答案为:B。
7.(2025·广东南山·模拟)某化学兴趣小组在学习完二氧化碳与氢氧化钙溶液的反应后,突发奇想,欲探究能否与氢氧化钠溶液反应,于是利用如图所示来进行实验,实验装置及所得实验图像如下图所示。下列说法正确的是( )
A.首先注入瓶中的试剂是氢氧化钠溶液
B.若将饱和NaOH溶液换成等体积的饱和石灰水,所得曲线完全相同
C.对比曲线中bc段和de段,可以说明二氧化碳能与氢氧化钠反应
D.曲线中ac段压强先增大后减小,原因是二氧化碳气体先变多后变少
【答案】C
【详解】A. 根据图像,先通入一种物质,压强先增大再恢复到原压强,然后再通入一种物质,压强会减小,低于原压强,二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,但是二氧化碳能溶于水,所以后注入瓶中的试剂是氢氧化钠溶液 ,故错误;
B. 若将饱和NaOH溶液换成等体积的饱和石灰水,氢氧化钙的溶解度小,所以所得曲线完全不相同 ,故错误;
C. 对比曲线中bc段和de段,可以说明二氧化碳能与氢氧化钠反应 ,大量的二氧化碳参加反应,故正确;
D. 曲线中ac段压强先增大后减小,原因是二氧化碳气体能溶于水,碳酸又不稳定,故错误;
故答案为:C。
8.(2025·广东深圳·模拟)兴趣小组为了比较二氧化锰和绿豆面对H2O2溶液分解的催化效果,接下图左装置进行实验,实验时倾斜锥形瓶使过氧化氢溶液与催化剂充分接触,用压强传感器记录瓶内气压的变化。第一次用二氧化锰作催化剂进行实验,第二次用绿豆面作催化剂,采集图像如下图右。则下列说法错误的是
A.化学反应前后催化剂的化学性质不变
B.该反应中二氧化锰的催化效果比绿豆面好
C.ab段压强下降原因是反应结束后温度降低,压强减小
D.反应结束、恢复至室温后,二氧化锰催化产生的氧气质量比绿豆面多
【答案】D
【详解】A、化学反应前后催化剂的质量和化学性质不变,说法正确,不符合题意;
B、该反应中利用二氧化锰时,反应速率更快,说明二氧化锰的催化效果比绿豆面好,说法正确,不符合题意;
C、ab段压强下降原因是反应结束后温度降低,压强减小,说法正确,不符合题意;
D、催化剂不能改变生成物的量,过氧化氢质量相等最终产生氧气质量相等,说法错误,符合题意。
故答案为:D.
9.(2025·广东广州·模拟)“价类二维图”反映的是元素化合价与物质类别之间的关系,是学习化学元素及其组成物质相关知识的重要模型和工具。依据碳元素的价类二维图,下列说法正确的是
A.M为氧化物
B.N为有机物
C.X点对应的物质只有一种
D.图中所有物质都可以直接转化为Y
【答案】D
【详解】A、M点物质为甲烷,甲烷由碳和氢元素组成,不含氧元素,不属于氧化物,不符合题意;
B、N点对应物质有CO,属于碳的氧化物,不属于有机物,不符合题意;
C、X为碳单质,常见的碳单质有石墨、金刚石等,不符合题意;
D、Y为+4价碳元素的氧化物,则为CO2,甲烷和氧气点燃生成二氧化碳和水,碳燃烧生成二氧化碳,一氧化碳燃烧生成二氧化碳,碳酸分解生成二氧化碳和水,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,故图中所有物质都可以直接转化为Y,符合题意;
故答案为:D。
10.(2025·广东增城·模拟)部分含硫物质的价类图如图所示,下列说法错误的是
A.物质d可能是Na2SO4
B.物质a在氧气中燃烧生成物质b
C.物质b可用氢氧化钠溶液吸收
D.物质c的稀溶液能与Cu发生置换反应
【答案】D
【详解】A、物质 d 是含+6价硫元素的盐,即为硫酸盐,可能是Na2SO4,不符合题意;
B、物质 a 为硫单质,物质b为+4价硫的氧化物,为SO2,物质 a 在氧气中燃烧生成物质 b ,不符合题意;
C、物质 b 为SO2,能与氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠和水,所以可用氢氧化钠溶液吸收,不符合题意;
D、物质 c 是硫元素为 +6 价的酸,为硫酸,稀硫酸不能与铜发生置换反应,符合题意。
故答案为:D。
11.(2025·广东广州·模拟)元素化合价和物质类别是认识物质的两个重要维度,构建元素化合价和物质类别的二维图是学习化学的重要方法。如图是氮元素的“价类二维图”,下列说法正确的是( )
A.A点对应的物质约占空气的质量分数为78%
B.E与碱反应得到的生成物可代表的点是F
C.E点对应的物质能使紫色石蕊溶液变蓝
D.D点对应物质的化学式为
【答案】B
【详解】A、A点对应的是氮单质,即氮气,氮气约占空气体积的78%,而不是质量分数的78%,故A错误;
B、E是酸类,氮元素显+5价,故为HNO3,酸和碱反应可以发生中和反应生成盐和水,该反应属于复分解反应,反应前后化合价不变,所以E可以与碱反应生成F,故B正确;
C、E点对应的物质是硝酸,酸溶液能使紫色石蕊溶液变红,故C错误;
D、D点对应的氧化物中氮元素显+5价,其化学式为N2O5 ,而NO2中氮元素化合价为+4,故D错误。
故答案为:B。
12.(2025·广东肇庆·模拟)某化学兴趣小组利用数字化实验装置(图1)对中和反应进行探究,在烧杯中加入100g未知浓度的稀硫酸,向其中滴加4%的氢氧化钠溶液,实验数据经处理后绘制出图像,(如图2,图2横坐标是氢氧化钠溶液的质量)请分析图像完成下列问题。(稀硫酸和氢氧化钠反应方程式为)
(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。
(2)恰好完全反应时(即溶液为中性)消耗氢氧化钠溶液的质量为 g。
(3)计算稀硫酸的溶质质量分数。(写出计算过程)
【答案】(1)放热
(2)100
(3)设稀硫酸的溶质质量分数为x,
x=4.9%,
答:稀硫酸的溶质质量分数为4.9%。
【详解】(1)由图2可知,反应过程中,温度逐渐升高,说明稀硫酸和氢氧化钠溶液发生的反应是放热反应;
(2)由图2可知,恰好完全反应时(即溶液为中性)消耗氢氧化钠溶液的质量为100g;
(3)见答案。
13.(2025·广东肇庆·模拟)磷酸铁(FePO4)是制备锂离子电池正极材料磷酸铁锂的前体。
(1)已知FePO4中含,则Fe元素的化合价为 。
(2)一种制备FePO4的工艺反应原理为:2Fe+2H3PO4+H2O2=2FePO4+2H2O+2H2↑,若制备15.1吨FePO4理论上需要铁 吨。(写出具体计算过程)
(3)制得FePO4样品中因混有含磷杂质,铁、磷元素质量比会不同,当样品铁磷比≥1.71符合制备电池标准,且比值大更理想。不同制备温度下,样品中磷元素质量分数和铁磷比如图所示。
i.FePO4中Fe与P的质量比为 。
ii.图中最低温度为 ℃时,样品达制备电池的最低标准。FePO4的质量分数为 时,样品性能最佳。
【答案】(1)+3
(2) 设理论上需要铁质量是x,则
x=5.6t
则若制备15.1吨FePO4理论上需要铁5.6吨。
(3)56:31;a4;97.4%
【详解】(1)一个磷酸根中含有3个单位负电荷,则FePO4中,磷酸根的化合价为-3价,设铁元素化合价为x,根据“化合物中各元素化和价代数和为零”,则x+(-3)=0,解得x=+3。(3)i、FePO4中Fe与P的质量比为56:31。
ii、当样品铁磷比≥1.71符合制备电池标准,则当温度达到a4℃以上时,样品达制备电池的最低标准;
由图中信息可知,磷元素质量分数是20%时,样品性能最佳。设FePO4的质量分数为y,根据题意有:
解得y≈97.4%
则FePO4的质量分数为97.4%时,样品性能最佳。
故答案为:(1)+3 ;(2)5.6;(3)56:31;a4 ;97.4% 。
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