化学图形题及其解题策略

化学图形题及其解题策略内容摘要：

： n(HNO3)(被还原 )= 1： 2，而 A 、B、 C、 D选项中的该值分别为 3： 2： 4： 1： 2，故选 D 例 10． 铜和硝酸反应的物质的量的关系如图所示 ， 纵坐标表示消耗铜的物质的量 ， 横坐标表示消耗铜的物质的量 ， 坐标图中各条线表示下列反应： HNO3 HNO3 HNO3(浓 ) HNO3(稀 ) 其中 : (1)Q表示反应。 (2) P表示反应。 (3)S表示反应。 (4)T表示反应。 HNO3 HNO3 HNO3(浓 ) HNO3(稀 ) 解析：由 Cu与浓 HNO 稀 HNO3 的反应： Cu +4HNO3（ 浓 ） =Cu（ NO3） 2+2 NO2↑ +2 H2O； 3Cu+8HNO3（ 稀 ） =3Cu（ NO3） 2+2NO↑ +4H2O， 可得：浓 HNO3与 Cu反应中 n(HNO3)： n(Cu)=4： 1, n(HNO3)( 被还原 )： n(Cu)=2： 1； 稀 HNO3与 Cu反应中 n(HNO3)： n(Cu)=8： 3，n(HNO3)( 被还原 )： n(Cu)=2： 3。 结合图象迅速可得 (1) (2) (3) (4)的答案依次为 D、 C、 B、A。 例 11． 有三份不同质量的铁粉样品 ①②③ 甲 、 乙 、 丙三位同学各取一份样品分别与含有 ， 反应后稀硝酸和铁均无剩余 ， 且硝酸的还原产物只有 NO。 据此回答下列问题： (1) 甲取样品①，反应后的溶液中铁只以 Fe3+离子的形式存在，则样品①的质量为 ________g。 （ 1） 解析：根据题意 ， 反应方程式为 Fe+4HNO3==Fe（ NO3） 3+NO↑+ 2H2O，则 n(Fe)= mol， 为 g (2) 乙取样品 ② ， 反应后的溶液中既含有Fe3+、 又含有 Fe2+离子 ， 则样品 ② 的质量 (设为 ag)范围是 _________。 （ 2） 解析：若 Fe全部转化为 Fe2+离子 ， 则反应方程式为 3Fe+8HNO3==3Fe（ NO3） 3+2NO↑+ 4H2O，则 n(Fe)= mol， 为 g， 反应后的溶液中既含有 Fe3+ 、 又 含 有 Fe2+ 离子 ， 故a。 (3) 丙取样品 ③ ， 将其慢慢加入到稀硝酸中 ， 并不断搅拌 ， 反应过程中溶液里 Fe3＋ 、 Fe2＋ 、 NO3－ 三种离子中的一种离子的物质的量的变化曲线如下图所示 ， 则 该 曲 线 表 示__________ (填 “ Fe3＋ ” 、 “ Fe2＋ ” 、或 “ NO3－ ” )的物质的量变化的曲线， 请你在此图中再画出这三种离子中的另外两种离子的物质的量的变化曲线。 （ 3）解析：据图知：该离子起始物质的量为 mol，先逐渐减少，后保持不变，它只能是 NO3－。 （ 3） 解析：根据题 意：加入 Fe的量由 少到多 ， 则开始由 于 HNO3足量 ， 则应 生成 Fe3+， 且随 着 Fe的量的增加 （ 0→ ） ， 生成 Fe3+也由少到多 ， 由于HNO3为 ， 则 Fe3+的量由 0→ ；当 Fe的量大于 ， Fe3+的量开始减少 ， 开始生成 Fe2+， 由于 2Fe3++ Fe==3Fe2+， 则 Fe再增加 ， Fe2+的量达到最大值 ， 而Fe3+由 → 0。 作出的图象如 下 ： n(Fe)/mol n/mol 0 [小结 ] 要顺利解决该类问题，首先要熟练掌握有关化学基本概念和理论。 如化学反应速率和平衡理论、氧化还原反应的概念和规律、电解质溶液理论。 利用平衡移动原理、氧化还原反应中的反应规律及电子守恒原理等进行分析；其次要能结合化学反应中量的关系进行计算和推理，再结合 图象的特点求解或 根据有关量的变化作图。 二 .考查物质化学性质或特性 例 AlCl3 和 FeCl3混合溶液，其中 Al3+和 Fe3+的物质的量之和为 ，在此溶液中加入 90mL浓度为 4mol/L 的 NaOH 溶液，使其充分反应，设 Al3+ 的物质的量与总物质的量的比值为 x。 （ 1）根据反应的化学方程式计算，当 x=时，溶液中产生的沉淀是什么。 物质的量是多少。 要点： Al3+和 Fe3+的物质的量之和为 ，n(OH— )= 4mol/L=， Al3+ 的物质的量与总物质的量的比值为 x ⑴ 解析 :根据化学方程式： Fe3++3OH= Fe(OH)3↓ Al3++3OH = Al(OH)3↓ Al(OH)3+OH =AlO2 +2H2O 加入的 n(OH)= ＞ 3， OH可以将 Fe3+、 Al3+沉淀完全 ， 且随着 x值的变化 ， Al(OH)3可以部分或全部溶解。 当 x= ， n(Fe3+)= ()= n(Al3+)= = 生成的 n[Fe(OH)3]= 剩余的 n(OH)= 3= 要点： Al3+和 Fe3+的物质的量之和为 ，n(OH— )= 4mol/L=， Al3+ 的物质的量与总物质的量的比值为 x ⑴ 解析 :由于 ＞ 4， 所以 Al3+完全转变为 AlO2—。 故： 当 x= ， 溶液中产生的沉淀是 Fe(OH)3，物质的量是。 0. 4m ol0. 18 m ol⑵① 欲使 沉淀只有 Fe(OH)3， 必须满足： ≥ 4， 即 x≤ 0. 6， 故 0＜ x≤ 0. 6时 ， 沉淀中只有 Fe(OH)3。 ② 沉淀总量 (mol)随 x(0→ 1)变化的关系为： 0＜ x≤ 0. 6时 ， 此时 ， Fe3+沉淀完全。 n(沉淀 )= n[Fe(OH)3]= (1x) 0. 6＜ x＜ 1时 ， 此时 ， Fe3+沉淀完全 ， Al3+部分沉淀 ， 部分转化为 AlO2—。 n(沉淀 )= (1x)+ x ( 3) = xm olxm olm ol3)1(因： 0＜ x≤ 0. 6时 ， n(沉淀 )= (1x) 0. 6＜ x＜ 1时 ， n(沉淀 )= 图象如下： ⑶ 当 Al3+和 Fe3+ 的物质的量之和为 Amol(A为合理取值 )，其他条件不变时，欲使沉淀中同时有 Fe(OH)3 、 Al(OH)3,必须满足 : ＜ 4， 即 x＞ 故： x的取。