2025年中考化学第一轮复习题型突破 坐标图像题(解析版)

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2025年中考化学第一轮复习题型突破 坐标图像题(解析版)

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坐标图像题
识图、读图及用图表示化学变化规律的能力是中考化学考查的重要能力之一,对这种能力的考查通常借助坐标曲线图来完成,题型比较广泛,在选择题、填空题、实验题和综合计算中都可能会出现。坐标曲线题主要将一些相关量之间的关系以坐标曲线的形式形象直观地表示出来,把化学原理抽象为数学问题,考查学生对坐标曲线的数学意义和化学意义之间对应关系的分析、理解和运用能力。解题要做到“五看”,一看坐标,二看起止点(曲线的起点、终点),三看拐点(曲线的转折点),四看比例(曲线中横、纵坐标的比例关系),五看特征(曲线的走向是上升、平行或是下降),其次把曲线表示的意义与化学知识结合起来,找出它们之间的关系。
攻略01 溶解度曲线
【典例剖析】
【例1-1】(2024·广东深圳)、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
【例1-2】(2024·重庆·二模)如图为甲、乙两种固体在水中的溶解度曲线:
(1)图中交点b代表的意义为 。
(2)若将c点甲的溶液转变为饱和溶液,并保持溶液质量不变,可采用的方法是 。
(3)将t2℃等质量的甲、乙的饱和溶液,分别降温到t1℃后,下列关系不正确的是______(填序号)。
A.析出固体的质量:甲>乙 B.溶液中水的质量:甲<乙
C.溶质的质量:甲<乙 D.溶液的质量:甲=乙
(4)t2℃时,将mg甲溶液进行下图所示操作:
则m的值为 。
【提分秘籍】
示例图像图像分析溶解度曲线中点的运用1.可以查出某物质在某温度下的溶解度。如甲物质在t2℃时的溶解度为50 g;2.已知某种物质的溶解度可查出相应的温度。如乙物质的溶解度为40 g 时,对应的温度为t2℃;3.可以查出两物质溶解度相同时的温度。如甲、乙两物质溶解度相同时的温度为t1℃;4.可以比较同一温度下不同物质的溶解度大小。如t2℃时甲的溶解度大于乙的溶解度;5.可以判断某温度下,一定质量的某物质与一定质量的水充分混合后,形成的是饱和溶液还是不饱和溶液,以及所得溶液的质量。如t2℃时,把30 g甲放入50 g水中,所得溶液是饱和溶液,所得溶液的质量为75g;6.可以判断物质的溶解性。如假设t1为20 ℃,则甲、乙两物质均为易溶物质;7.可以确定某温度下某物质饱和溶液的溶质质量分数,如t2℃时甲物质饱和溶液的溶质质量分数为溶解度曲线中线的应用1.可以确定溶质结晶的方法。曲线为陡升型(如甲),一般用冷却热饱和溶液(降温结晶)法使溶质结晶;曲线为缓升型(如乙),一般用蒸发溶剂(蒸发结晶)法使溶质结晶;2.可以确定分离(或提纯)固体混合物的方法。如甲中含有少量的乙,可用冷却热饱和溶液(降温结晶)法提纯甲,即将混合物配成热的饱和溶液,再冷却结晶,过滤即得较纯净的固体甲;如乙中含有少量的甲,可用蒸发结晶(蒸发溶剂)法提纯乙,即将混合物加水溶解,再加热蒸发,趁热过滤即得较纯净的固体乙;3.可以确定某物质的饱和溶液与不饱和溶液的转化方法。如将t2℃时甲的饱和溶液变成不饱和溶液的方法有加水、升温;将t1℃时丙的不饱和溶液变成饱和溶液的方法有加丙物质、蒸发溶剂、升温;4.可以比较相同温度下等质量的两种饱和溶液降温后析出晶体的质量大小。如将t2℃时等质量的甲、乙饱和溶液降温到t1℃,析出晶体的质量∶甲>乙;5.可以比较几种物质的饱和溶液升温或降温后溶质质量分数的大小。如将t2℃时甲、乙、丙三种物质的饱和溶液降温到t0℃时,溶质质量分数∶乙>甲>丙; 将t0℃时甲、乙、丙三种物质的饱和溶液升温到t2℃时,溶质质量分数:乙>甲>丙。
【变式演练】
【变式1-1】(2024·辽宁葫芦岛·二模)如图为a、b两种物质的溶解度曲线。下列说法中错误的是( )
A.物质a中混有少量b物质,应采用冷却热饱和溶液的方法进行提纯
B.在温度高于80℃时,a物质的溶解度大于b物质的溶解度
C.在37℃时,将20ga物质放入50g水中,充分溶解后得到的溶液,其溶质质量分数为23.1%
D.分别将a、b两物质的饱和溶液从60℃降至37℃,析出晶体(不含结晶水)较多的是a
【变式1-2】(2024·江苏宿迁·三模)如图是甲、乙、丙三种固体物质的溶解度曲线,回答下列问题:
(1)在30℃时,向30克甲物质中加入50克水,充分溶解后所得溶液是 溶液(填“饱和”或“不饱和”)。
(2)若乙中混有少量甲,最好采用 的方法提纯乙(填“降温结晶”或“蒸发结晶”)。
(3)将30℃时等质量的甲、乙、丙三种物质的饱和溶液降温到20℃,所得溶液质量由大到小的顺序是 。
攻略02 价类图
【典例剖析】
【例2-1】(2024·四川广元)价类二维图反映的是元素化合价与物质类别之间的关系,如图是氮元素的价类二维图。下列说法错误的是
A.a点物质可用于食品防腐
B.b点物质属于空气污染物
C.c点物质的化学式为HNO3
D.d点物质可能是复合肥KNO3
【例2-2】(2024·江苏泰州·二模)“价类二维图”从元素化合价和物质类别两个维度认识元素及其化合物。下图是氮元素的“价类二维图”,下列说法正确的是( )
A.物质A、NO、NO 都是空气污染物
B.NH3可以和HCl反应生成B物质
C.NO2生成C的反应为NO2+H2O=HNO3+NO
D.物质C可以和氢氧化钠反应生成NaNO3,NaNO3的名称是亚硝酸钠
【提分秘籍】
价类图出现在中考试卷中,以化合价和物质类别为基础,考查学生的“元素观“”分类 观“”转化观”。考查的知识点包括物质的分类(单质、氧 化物、酸、碱、盐)、元素化合价与物质化学式、根据化学式及化学方程式的计算、书写化学方程式、物质的性质等。解题的核心方法如下:1. 元素与化合价定位 (1) 确定目标元素 根据题目要求,明确图中涉及的核心元素(如碳、硫、铁等)。(2) 列出化合价及对应物质类别 以化合价为纵轴、物质类别为横轴,标出元素在不同价态下形成的物质类别(单质、氧化物、酸、盐等)2. 物质类别与化学式推导 (1) 定位物质在二维图中的坐标 纵坐标 :化合价。 横坐标 :物质类别(如氧化物、酸、盐等)。(2)掌握 化学式书写规则。 3.推断物质转化反应 (1) 相邻位置转化 :如CO2(氧化物)→ H2CO3(酸)。(2) 跨价态反应。4.初中常见元素价类图
【变式演练】
【变式2-1】(2024·四川凉山·二模)元素化合价和物质类别是研究物质的两个重要维度。如图是碳元素的部分“价类二维图”,下列有关说法错误的是( )
A.物质a在常温下化学性质稳定
B.物质b可使澄清石灰水变浑浊
C.物质c与水反应可得到d点对应的物质
D.物质e可表示NaHCO3,用于糕点制作
【变式2-2】(2024·湖南岳阳·二模)铁是世界上年产量最高的金属,它能反应生成多种铁的化合物,下图为铁元素的价类转化二维图,则下列说法中正确的是( )
A.A可能是铁锈
B.B与稀盐酸反应生成的盐是氯化铁
C.C中铁元素的化合价为+3价
D.F的溶液与氢氧化钠溶液能反应
攻略03 溶液pH变化曲线
【典例剖析】
【例3-1】(2024·山东济南)某同学在常温下进行溶液和稀盐酸发生中和反应的实验探究,利用数字化传感器,借助计算机绘制出溶液随所滴入溶液体积变化的曲线,如图所示。下列有关说法中,合理的是( )
A.在点时溶液中的溶质为和
B.在段,溶液中数量逐渐增多
C.在点时溶液中大量存在的阴离子为和
D.该反应的实质是和结合生成
【例3-2】(2024·山东烟台)某兴趣小组借助数字技术探究“稀盐酸与氢氧化钠溶液反应”,图1所示是室温下稀盐酸与稀氢氧化钠溶液反应的实验装置,图2是反应过程中的pH变化曲线。
(1)根据图2曲线判断,图1中的溶液B是 。
(2)图2中a点所示的溶液pH 7(填“”“”或“”),溶液呈现 (填“酸性”“碱性”或“中性”)。
(3)c点所示的溶液中个数与个数关系是: (填“”“”或“”)。
(4)a点到b点pH变化的微观本质是 。
【提分秘籍】
示例 图像 图像分析
稀释酸溶液 开始时,溶液的pH<7,随着水的加入,酸性不断减弱(pH不断增大),但溶液始终为酸性,pH不会大于或等于7,只会无限接近7
稀释碱溶液 开始时,溶液的pH>7,随着水的加入,碱性不断减弱(pH不断减小),但溶液始终为碱性,pH不会小于或等于7,只会无限接近7
碱入酸 开始时溶液呈酸性,pH<7,随着碱的加入,pH逐渐增大,当酸碱恰好完全反应时,pH=7,溶液呈中性;随着碱的继续加入,溶液的pH>7,溶液呈碱性
酸入碱 开始时溶液呈碱性,pH>7,随着酸的加入,pH逐渐减小,当酸碱恰好完全反应时,pH=7,溶液呈中性;随着酸的继续加入,溶液的pH<7,溶液呈酸性
【变式演练】
【变式3-1】(2024·陕西延安·三模)向含有氯化钙(中性)和盐酸的混合溶液中逐渐加入过量的X,溶液pH与加入X的质量关系如图所示,则X可能是( )
A.NaOH溶液 B.H2O C.Na2CO3溶液 D.CaCO3
【变式3-2】(2024·江苏宿迁)化学实践小组为测定实验室一瓶失去标签的稀盐酸的溶质质量分数。取该稀盐酸50g,利用传感器实时监测稀盐酸与溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液反应过程中pH的变化情况,测定结果如图所示。
(1)该实验是将 滴入另一溶液中。
(2)b点所对应溶液中的溶质有 (填化学式)。
(3)计算该瓶稀盐酸的溶质质量分数(写出计算过程)。
攻略04 物质(元素)质量(质量分数)变化曲线
【典例剖析】
【例4-1】相同质量的镁、铁、锌三种金属,分别与足量的、相同质量分数的稀硫酸充分反应,生成氢气质量与反应时间关系见如图,分析图像判断,下面说法正确的是
A.金属锌反应速率最大
B.金属锌的活动性最强
C.金属镁生成氢气质量最多
D.金属镁消耗稀硫酸质量最多
【例4-2】(2024·黑龙江齐齐哈尔)下列图像能正确表示对应关系的是( )

A.高温煅烧碳酸钙
B.红磷在密闭容器中燃烧
C.向饱和的硝酸钾溶液中不断加入硝酸钾
D.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
【变式演练】
【变式4-1】(2024·山东烟台)某兴趣小组实验室制取后的废液中的溶质是和。某同学取一定质量的该废液于烧杯中,并向其中逐滴加入溶液充分反应。下列图像是滴加过程中他对烧杯中物质变化情况的分析(溶液呈中性),其中错误的是( )
A. B.
C. D.
【变式4-2】(2024·重庆)下列图像与实验过程对应关系正确的个数为( )
①浓盐酸加水稀释
②锌和稀硫酸反应生成氢气
③将足量汞放在充满空气的密闭容器中持续加热
④向氢氧化钠和氯化钡的混合溶液中滴加稀硫酸
A.0个 B.1个
C.2个 D.3个
【变式4-3】(2024·四川乐山)铁有多种氧化物,为探究其中一种氧化物的组成,某同学将和置于密闭容器中在高温下发生反应.反应开始至某时刻,测得容器中部分物质的质量变化关系如图所示.下列说法正确的是
A.a表示的质量变化 B.
C.中 D.
攻略05 气体体积、压强、温度变化曲线
【典例剖析】
【例5-1】(2024·四川遂宁)下列4个坐标图分别表示实验过程中某些量的变化,其中正确的是( )
A B C D
向一定量的氢氧化钠溶液中加水 在密闭装置内点燃红磷 电解水 向一定量饱和氢氧化钙溶液中加入少量氧化钙,再恢复至原温度
【例5-2】(2024·新疆)用数字传感器探究稀盐酸与稀氢氧化钠溶液反应过程中温度和的变化,测定结果如图所示。下列说法正确的是( )
A.该反应为吸热反应
B.反应过程中,溶液的酸性逐渐增强
C.该实验是向稀氢氧化钠溶液中加入稀盐酸
D.时,稀盐酸与稀氢氧化钠溶液恰好完全反应
【变式演练】
【变式5-1】(2024·四川德阳)室温时,利用压强传感器研究质量相同的一块镁片和一块锌片分别与等浓度、等质量的稀盐酸反应的实验如图甲,压强传感器测得装置内压强随时间的变化关系如图乙。下列说法正确的是( )
A.根据压强变化推测两个反应都有热量放出
B.曲线①的压强上升比曲线②高,说明①产生H2总量更多
C.曲线②是Mg与稀盐酸反应的压强变化曲线
D.反应结束后Zn一定有剩余
【变式5-2】将打磨过的等质量的铝片、铁片分别置于两个等体积的密闭容器中,分别一次性加入足量等体积、等浓度的稀硫酸,测得容器内压强随反应时间的变化如图。下列有关说法正确的是:
A.金属活动性: B.消耗硫酸的质量:
C.最终生成气体的质量: D.该实验中放热现象的明显程度:
【变式5-3】(2024·甘肃兰州)为测定某氢氧化钠固体是否变质,兴趣小组同学取一定量的样品配制成溶液,加入锥形瓶中,再逐滴加入稀盐酸至过量,并利用传感器测定的含量,如图所示,下列结论中不正确的是
A.氢氧化钠固体已变质 B.0-50s时段有中和反应发生
C.100s时溶液的pH>7 D.200s时溶液中的溶质只有一种
【变式5-4】(2024·山西)室温下,向一定体积10%的氢氧化钠溶液中滴加10%的盐酸,测得溶液温度变化与加入盐酸体积的关系如表△t(为溶液实时温度与初始温度差),其中表述正确的是
盐酸体积V/mL 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
溶液温度变化△t/℃ 5.2 9.6 12.0 16.0 18.2 16.7 15.7 14.7 13.7 12.9
A.滴加盐酸的全过程中,持续发生反应并放出热量
B.滴加盐酸的过程中,溶液的碱性逐渐增强
C.滴加盐酸的全过程中,氯化钠的溶解度逐渐增大
D.反应过程中,氢氧化钠在混合溶液中的浓度逐渐减小
攻略06 溶质质量、溶剂质量、溶液质量及溶质质量分数变化曲线
【典例剖析】
【例6-1】(2024·山东滨州)下列图像能正确反映对应变化关系的是( )

A.向的硫酸溶液中加水
B.向盛有一定量二氧化锰的烧杯中加入过氧化氢溶液
C.时,向一定量硝酸钾的不饱和溶液中加入硝酸钾
D.向一定量的硫酸铜溶液中加入锌
【例6-2】下图中不能正确反映选项中所描述的变化事实的是
A.①向氢氧化钠和氯化钡的混合溶液中滴加稀硫酸
B.②加热蒸发不饱和氯化钠溶液
C.③向饱和石灰水中加入少量生石灰
D.④分别向相同的溶液(足量)中加入质量相等的锌粉和铁粉
【提分秘籍】
1.一定温度下,向一定量水中不断加入硝酸钾固体,溶液中各成分的变化曲线。溶质质量溶剂质量溶液质量溶质质量分数图像分析随着硝酸钾不断加入,溶质质量由零开始不断增加,当溶液达到饱和时,溶质质量不再增加溶剂是水,在加入硝酸钾的过程中溶剂质量保持不变起始时,只有水,溶液质量为零,随着硝酸钾不断加入,溶液的质量不断增加,当溶液达到饱和时,溶液的质量不再增加起始时,溶质质量为0,则溶质质量分数为0,随着硝酸钾固体的不断加入,溶质质量分数不断增加,当溶液达到饱和时,溶质质量分数不再变化2.一定温度下,向一定量不饱和硝酸钾溶液中不断加入硝酸钾固体,溶液中各成分的变化曲线。溶质质量溶剂质量溶液质量溶质的质量分数图像分析随着硝酸钾不断加入,溶质质量不断增加,当溶液达到饱和时,溶质质量不再增加溶剂是水,在加入硝酸钾的过程中溶剂质量保持不变随着硝酸钾不断加入,溶液质量不断增加,当溶液达到饱和时,溶液质量不再增加溶质质量分数开始不为0,随着硝酸钾固体的不断加入,溶质质量分数不断增加,当溶液达到饱和时,溶质质量分数不再变化3.一定温度下,向饱和石灰水中加入一定量氧化钙固体,溶液中各成分随时间的变化曲线。溶质质量溶剂质量溶液质量溶质的质量分数图像分析加入氧化钙固体,氧化钙与水反应消耗了饱和溶液中的水,析出溶质;反应放热,氢氧化钙的溶解度减小,开始时溶质质量逐渐减小;随着溶液的冷却,水中溶解的溶质质量逐渐增大,恢复到原温度后,溶质质量不再变化,但小于开始时溶质质量一定温度时向一定量饱和石灰水中加入氧化钙,氧化钙会与水反应生成氢氧化钙,水被消耗,溶剂质量减小,反应结束后溶剂质量不再变化加入氧化钙固体,氧化钙反应消耗了饱和溶液中的水,使溶质部分析出,溶液质量减少;反应放热,氢氧化钙的溶解度减小,开始时溶液质量逐渐减小;随着溶液的冷却,水中溶解溶质的质量逐渐增大,恢复到原温度后,溶质质量不再变化,溶液质量也不再增加,但小于开始时溶液质量由于氧化钙与水反应会放出热量,导致氢氧化钙的溶解度减小,饱和溶液中溶质的质量分数减小;随着溶液的冷却,水中溶解溶质的质量逐渐增大,恢复到原温度后,溶质的质量分数不再变化,与原温度时相同
【变式演练】
【变式6-1】识别图像是学习化学的必备能力。下列图像能正确反映相关实验的是
A.向等质量的10%、20%的稀硫酸中,分别加入足量的锌粒
B.向一定质量硝酸锌和硝酸银的混合溶液中加入足量的铜粉
C.将烧杯中饱和的硝酸钾溶液恒温蒸发部分溶剂,再将烧杯中的物质逐渐升温
D.向饱和石灰水中逐渐加入生石灰
【变式6-2】已知也可以催化的分解,现向一定量的溶液中滴入几滴一定溶质质量分数的溶液,充分反应(忽略水的挥发)。下列图象正确的是
A. B.
C. D.
攻略07 其他类型坐标图像
【典例剖析】
【例7-1】(2024·安徽)某实验小组按图a装置验证质量守恒定律,一段时间后,发现锥形瓶内部分固体变为红棕色。实验过程中瓶内物质或元素质量变化与图b相符的是
A.铁粉的质量 B.氮气的质量
C.氧元素的质量 D.固态物质的质量
【例7-2】(2024·江西)向盛有一定量氢氧化钙溶液的烧杯中通入适量的二氧化碳气体,反应过程中相关量Y与反应时间的关系如图,则Y可以表示
A.烧杯内水的质量 B.烧杯内溶液的质量
C.烧杯内物质的总质量 D.烧杯内物质中氢元素的总质量
【例7-3】(2024·江苏苏州·二模)利用如图-1所示装置研究稀盐酸与氢氧化钠溶液的反应,过程中pH和电导率(与单位体积溶液中自由离子数量成正比)变化如图-2所示。下列说法不正确的是( )
A.滴加的a溶液为稀盐酸
B.b→c段,pH下降,主要因为稀盐酸和氢氧化钠溶液发生中和反应
C.d→e段,溶液中NaCl的质量不变,质量分数逐渐降低
D.90s时,f点的电导率最低,因为此时溶液中自由离子数量最少
【变式演练】
【变式7-1】(2024·山东潍坊)新制氯水中含有一种酸——次氯酸(HClO),次氯酸能消毒杀菌,但见光易分解:。如图是新制氯水光照分解时有关量随时间的变化曲线。下列说法错误的是
A.0~150s,光照时间越长,产生氧气越多 B.0~150s,氯离子浓度增大,酸性增强
C.光照150s后,加入石蕊试液,不变色 D.新制氯水光照时间越长,杀菌能力越弱
【变式7-2】学习小组通过铜与氧气反应验证质量守恒定律如图a,锥形瓶中固体部分变成黑色。某变量y随时间的变化趋势如图b,则纵轴(y)表示的是
A.铜元素的质量
B.固态物质的质量
C.氧元素的质量
D.固态物质中铜元素的质量分数
【变式7-3】(2024·广东·模拟预测)为了测定某Ba(OH)2溶液的溶质质量分数,兴趣小组进行了如下实验:取200 g该Ba(OH)2溶液样品加入烧杯中,向烧杯中逐渐加入溶质质量分数为9.8%的稀硫酸,测得烧杯中溶液的电导率(电导率越高表示溶液的导电性越好,溶液中自由移动离子浓度越高)与加入稀硫酸质量的变化关系如图1所示。回答下列问题。
(1)未加入稀硫酸时,溶液的电导率高于A点的主要原因是 ,A点时溶液中的溶质主要是 。
(2)计算该Ba(OH)2溶液溶质质量分数 (写出计算过程,结果保留一位小数)。
(3)盐酸和硫酸具有相似的性质,是因为它们在溶液中都能解离出 。其他条件相同,将稀硫酸改为7.3%的稀盐酸,请在答题卡的图2上画出烧杯中溶液的电导率与加入稀盐酸质量的变化趋势曲线 。
1.(2023·山东德州)为探究稀硫酸与氢氧化钠溶液的反应,设计下列实验方案:先向氢氧化钠溶液中滴入几滴酚酞溶液,然后将稀硫酸慢慢滴入混合液中,并不断搅拌,溶液的pH变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.溶液颜色的变化为红色→无色→红色
B.a点处表示的溶液中阴离子只有OH-
C.b点表示硫酸和氢氧化钠恰好完全反应
D.c点处表示的溶液中的溶质只有硫酸
2.(2024·黑龙江)下列图像所表示对应关系错误的是( )
A.足量的镁粉和铝粉分别与等量等浓度的稀盐酸反应
B.向稀盐酸中滴加氢氧化钠溶液
C.向一定量稀盐酸、氯化钙混合溶液中滴加碳酸钠溶液
D.将水通电分解
3.(2024·山东济宁)下列图像能正确反映对应变化关系的是( )
A.图Ⅰ表示向一定量的盐酸和硫酸混合溶液中不断加入溶液
B.图Ⅱ表示向一定量的稀盐酸中不断滴加水
C.图Ⅲ表示向等质量不同金属粉末中分别加入足量等浓度的稀硫酸
D.图Ⅳ表示在恒温条件下,将饱和氯化钠溶液蒸发适量的水
4.(2024·四川达州)下列图像能正确反应对应变化关系的是
A.在空气中加热一定量的铜粉
B.向一定量氢氧化钾和氯化钡的混合溶液中逐滴加入稀硫酸
C.分别向等质量、等质量分数的稀硫酸中,逐渐加入铁粉和锌粉
D.电解水生成氢气和氧气
5.(2024·四川广元)下列图像能正确反映对应变化关系的是( )
A.图1:向一定量稀盐酸、CuCl2混合液中滴加过量NaOH溶液
B.图2:用等质量、等浓度的H2O2溶液分别制取O2
C.图3:向装有一定量MgO的试管中滴入过量的稀盐酸
D.图4:红磷在装有一定量空气的密闭容器中燃烧
6.某实验小组按图a装置进行硫在氧气中燃烧实验。实验过程中绘制如图b的图像。下列说法错误的是
A.硫在氧气中燃烧比空气中剧烈
B.集气瓶底部的水的作用是吸收二氧化硫
C.图b纵坐标y可以表示元素的种类
D.图b纵坐标y可以表示硫的质量
7.(2024·吉林长春·二模)构建元素化合价和物质类别二维图是化学学习的重要方法,如图是碳元素的价类二维图,下列说法错误的是( )
A.a代表的物质可以是甲烷,充分燃烧生成可生成c
B.b代表的物质可以是金刚石,硬度大,可用于切制玻璃
C.d代表的物质是二氧化碳,能使澄清石灰水变浑浊
D.e是d和水发生化合反应的产物
8.(2024·广东深圳·二模)构建元素化合价和物质类别的二维图是学习化学的一种重要方法。如图是碳元素的“价类二维图”。下列说法正确的是( )
A.A常温下一定是黑色固体
B.B→C的反应条件一定是点燃
C.C→D的转化可能导致酸雨
D.A→C的转化可为发电、冶炼金属等提供能量
9.(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的是( )
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
10.(2024·贵州)为确定碱石灰干燥剂(CaO和NaOH的混合物)的干燥效果,测定其中CaO与NaOH的质量比。实验如下:
步骤1 取16.8g样品于锥形瓶中,向其中滴加过量稀盐酸,样品完全溶解,无气泡产生。
步骤2 向步骤1的锥形瓶中滴加溶液,溶液的体积与生成沉淀的质量变化曲线如图。下列说法正确的是( )
A.步骤1所得溶液中的溶质是和NaCl
B.步骤2加入溶液立即观察到有沉淀产生
C.步骤2溶液中溶质的质量逐渐减小
D.该样品中CaO与NaOH的质量比为
11.(2024·四川巴中)某实验小组利用图1所示装置进行实验,探究的性质:分别向三个烧瓶中注入等体积的水、饱和氢氧化钠溶液、饱和氢氧化钙溶液。利用数字化实验装置分别测定烧瓶内的压强变化,得到如图2所示的曲线图。
(1)图2中ab段压强增大,对应的操作是 。
(2)实验过程中,观察到注入饱和氢氧化钙溶液的烧瓶中产生白色沉淀,该反应的化学方程式是 。
(3)对比图2中三条曲线,能反映出吸收二氧化碳效果最好的是曲线 (选填“x”“y”或“z”),对应的物质是 (填化学式)。
【继续探究】氢氧化钠溶液吸收二氧化碳后溶液中溶质成分的分析。
【查阅资料】①氯化钙溶液显中性;②若过量,会有生成。
【进行实验】
(4)设计如下实验进行探究:
实验操作 实验现象 实验结论
Ⅰ 取少量反应后的溶液于试管中,滴加过量氯化钙溶液 含有
Ⅱ 将Ⅰ反应后的上层清液分成两等份 向其中一份加入稀盐酸 无气泡产生 不含
向另一份滴加无色酚酞溶液 溶液变红
【反思交流】
(5)操作Ⅰ中的氯化钙溶液 (选填“能”或“不能”)用氢氧化钙溶液代替。
(6)操作Ⅱ中的无色酚酞溶液可用___________(选填字母)代替,也能达到相同目的。
A.紫色石蕊溶液 B.硫酸铜溶液 C.稀盐酸
答案和解析
识图、读图及用图表示化学变化规律的能力是中考化学考查的重要能力之一,对这种能力的考查通常借助坐标曲线图来完成,题型比较广泛,在选择题、填空题、实验题和综合计算中都可能会出现。坐标曲线题主要将一些相关量之间的关系以坐标曲线的形式形象直观地表示出来,把化学原理抽象为数学问题,考查学生对坐标曲线的数学意义和化学意义之间对应关系的分析、理解和运用能力。解题要做到“五看”,一看坐标,二看起止点(曲线的起点、终点),三看拐点(曲线的转折点),四看比例(曲线中横、纵坐标的比例关系),五看特征(曲线的走向是上升、平行或是下降),其次把曲线表示的意义与化学知识结合起来,找出它们之间的关系。
攻略01 溶解度曲线
【典例剖析】
【例1-1】(2024·广东深圳)、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
【解析】A、40℃时,氢氧化钙的溶解度为0.14g,将0.14gCa(OH)2放入100g水中恰好完全溶解得到100.14g溶液,该选项说法正确;
B、氢氧化钙的溶解度随温度升高而降低,降温后,氢氧化钙的溶解度上升,40℃时,Ca(OH)2的饱和溶液降温后为饱和溶液,该选项说法不正确;
C、40℃时,K2CO3的溶解度为117g,故40℃时,K2CO3饱和溶液的溶质质量分数为,该选项说法不正确;
D、40℃时,Ca(OH)2溶解度为0.14g,K2CO3溶解度为117g,Ca(OH)2溶解度比K2CO3溶解度小,该选项说法不正确;
故选A。
【例1-2】(2024·重庆·二模)如图为甲、乙两种固体在水中的溶解度曲线:
(1)图中交点b代表的意义为 。
(2)若将c点甲的溶液转变为饱和溶液,并保持溶液质量不变,可采用的方法是 。
(3)将t2℃等质量的甲、乙的饱和溶液,分别降温到t1℃后,下列关系不正确的是______(填序号)。
A.析出固体的质量:甲>乙 B.溶液中水的质量:甲<乙
C.溶质的质量:甲<乙 D.溶液的质量:甲=乙
(4)t2℃时,将mg甲溶液进行下图所示操作:
则m的值为 。
【答案】(1)t1℃时,甲、乙两种物质的溶解度相等,为40g
(2)降低温度到t1℃
(3)D
(4)106.9
【解析】(1)据图可知,交点b代表的意义为:t1℃时,甲、乙两种物质的溶解度相等,为40g;
(2)甲的溶解度随着温度降低而减小,若使c点甲的不饱和溶液变为饱和溶液且溶液质量不变,可采用降低温度到t1℃;
(3)t2℃时,甲的溶解度大于乙的溶解度,所以等质量的甲、乙的饱和溶液中,溶剂质量(甲<乙),溶质质量(甲>乙),分别降温到t1℃后,甲的溶解度比乙的溶解度变化大,甲析出固体的质量大于乙析出固体的质量。
A、由上述分析可知,甲析出固体的质量大于乙析出固体的质量,故说法正确;
B、降温到t1℃后,水的质量不变,所以溶液中水的质量:甲<乙,故说法正确;
C、t1℃时,甲、乙两种物质的溶解度相等,而溶液中水的质量:甲<乙,所以溶质的质量:甲<乙,故说法正确;
D、降温到t1℃后,甲析出固体的质量大于乙析出固体的质量,水的质量不变,所以溶液的质量:甲>乙,故说法错误;
故选D。
(4)t2℃降温到t1℃时,析出晶体的质量为:16.9g-5g=11.9g,t2℃甲的溶解度是63.8g,t1℃时甲的溶解度是40g,63.8g-40g=23.8g,所以甲溶液中水的质量是50g+20g=70g,所以t2℃时,烧杯中甲溶液的质量=70g+5g+11.9g+20g=106.9g,故m=106.9。
【提分秘籍】
示例图像图像分析溶解度曲线中点的运用1.可以查出某物质在某温度下的溶解度。如甲物质在t2℃时的溶解度为50 g;2.已知某种物质的溶解度可查出相应的温度。如乙物质的溶解度为40 g 时,对应的温度为t2℃;3.可以查出两物质溶解度相同时的温度。如甲、乙两物质溶解度相同时的温度为t1℃;4.可以比较同一温度下不同物质的溶解度大小。如t2℃时甲的溶解度大于乙的溶解度;5.可以判断某温度下,一定质量的某物质与一定质量的水充分混合后,形成的是饱和溶液还是不饱和溶液,以及所得溶液的质量。如t2℃时,把30 g甲放入50 g水中,所得溶液是饱和溶液,所得溶液的质量为75g;6.可以判断物质的溶解性。如假设t1为20 ℃,则甲、乙两物质均为易溶物质;7.可以确定某温度下某物质饱和溶液的溶质质量分数,如t2℃时甲物质饱和溶液的溶质质量分数为溶解度曲线中线的应用1.可以确定溶质结晶的方法。曲线为陡升型(如甲),一般用冷却热饱和溶液(降温结晶)法使溶质结晶;曲线为缓升型(如乙),一般用蒸发溶剂(蒸发结晶)法使溶质结晶;2.可以确定分离(或提纯)固体混合物的方法。如甲中含有少量的乙,可用冷却热饱和溶液(降温结晶)法提纯甲,即将混合物配成热的饱和溶液,再冷却结晶,过滤即得较纯净的固体甲;如乙中含有少量的甲,可用蒸发结晶(蒸发溶剂)法提纯乙,即将混合物加水溶解,再加热蒸发,趁热过滤即得较纯净的固体乙;3.可以确定某物质的饱和溶液与不饱和溶液的转化方法。如将t2℃时甲的饱和溶液变成不饱和溶液的方法有加水、升温;将t1℃时丙的不饱和溶液变成饱和溶液的方法有加丙物质、蒸发溶剂、升温;4.可以比较相同温度下等质量的两种饱和溶液降温后析出晶体的质量大小。如将t2℃时等质量的甲、乙饱和溶液降温到t1℃,析出晶体的质量∶甲>乙;5.可以比较几种物质的饱和溶液升温或降温后溶质质量分数的大小。如将t2℃时甲、乙、丙三种物质的饱和溶液降温到t0℃时,溶质质量分数∶乙>甲>丙; 将t0℃时甲、乙、丙三种物质的饱和溶液升温到t2℃时,溶质质量分数:乙>甲>丙。
【变式演练】
【变式1-1】(2024·辽宁葫芦岛·二模)如图为a、b两种物质的溶解度曲线。下列说法中错误的是( )
A.物质a中混有少量b物质,应采用冷却热饱和溶液的方法进行提纯
B.在温度高于80℃时,a物质的溶解度大于b物质的溶解度
C.在37℃时,将20ga物质放入50g水中,充分溶解后得到的溶液,其溶质质量分数为23.1%
D.分别将a、b两物质的饱和溶液从60℃降至37℃,析出晶体(不含结晶水)较多的是a
【答案】D
【解析】A、由溶解度曲线图可知,a的溶解度受温度变化影响较大,b的溶解度受温度变化影响较小,则物质a中混有少量b物质,可采用冷却热饱和溶液的方法提纯a,说法正确,不符合题意;
B、由溶解度曲线图可知,在温度高于80℃时,a物质的溶解度大于b物质的溶解度,说法正确,不符合题意;
C、由溶解度曲线图可知,37℃时a的溶解度为30g,此温度下将20ga物质放入50g水中最多能溶解15g,则充分溶解后得到的溶液的溶质质量分数为,说法正确,不符合题意;
D、分别将a、b两物质的饱和溶液从60℃降至37℃,由于不明确a、b两物质的饱和溶液的质量关系,所以无法比较a、b两物质析出晶体的质量,说法错误,符合题意。
故选:D。
【变式1-2】(2024·江苏宿迁·三模)如图是甲、乙、丙三种固体物质的溶解度曲线,回答下列问题:
(1)在30℃时,向30克甲物质中加入50克水,充分溶解后所得溶液是 溶液(填“饱和”或“不饱和”)。
(2)若乙中混有少量甲,最好采用 的方法提纯乙(填“降温结晶”或“蒸发结晶”)。
(3)将30℃时等质量的甲、乙、丙三种物质的饱和溶液降温到20℃,所得溶液质量由大到小的顺序是 。
【答案】(1)饱和
(2)蒸发结晶
(3)丙>乙>甲
【解析】(1)由图可知,30℃时,甲的溶解度为45g,则50g水中最多可溶解甲的质量为45g÷2=22.5g,该温度下,向30克甲物质中加入50克水,固体不能完全溶解,则得到的溶液为饱和溶液。
(2)由图可知,甲、乙溶解度均随温度升高而增大,且乙的溶解度受温度影响比较小,若乙中混有少量甲,则可采用蒸发结晶的方法提纯乙。
(3)将30℃时等质量的甲、乙、丙三种物质的饱和溶液降温到20℃,甲、乙溶解度减小,溶液中有晶体析出,且甲析出晶体比乙多,丙溶解度增大,溶液变为不饱和,但溶液质量不变,则所得溶液质量:丙>乙>甲。
攻略02 价类图
【典例剖析】
【例2-1】(2024·四川广元)价类二维图反映的是元素化合价与物质类别之间的关系,如图是氮元素的价类二维图。下列说法错误的是
A.a点物质可用于食品防腐
B.b点物质属于空气污染物
C.c点物质的化学式为HNO3
D.d点物质可能是复合肥KNO3
【答案】C
【解析】A、a点对应的物质属于单质,氮元素的化合价为零,为氮气,氮气的化学性质不活泼,可用于食品防腐,故A选项说法正确;
B、b点对应的物质属于氧化物,氮元素的化合价为+4价,氧元素显-2价,为二氧化氮,属于空气污染物,故B选项说法正确;
C、c点对应的物质属于酸,氮元素的化合价为+3价,HNO3中氮元素的化合价为+5价,c点物质的化学式不可能为HNO3,故C选项说法错误;
D、d点对应的物质属于盐,氮元素的化合价为+5价,KN
O3属于盐,氮元素的化合价为+5价,d点物质可能是复合肥KNO3,故D选项说法正确。
故选C。
【例2-2】(2024·江苏泰州·二模)“价类二维图”从元素化合价和物质类别两个维度认识元素及其化合物。下图是氮元素的“价类二维图”,下列说法正确的是( )
A.物质A、NO、NO 都是空气污染物
B.NH3可以和HCl反应生成B物质
C.NO2生成C的反应为NO2+H2O=HNO3+NO
D.物质C可以和氢氧化钠反应生成NaNO3,NaNO3的名称是亚硝酸钠
【答案】B
【解析】A、物质A为氮的单质,即氮气,氮气是空气的主要成分无毒,不是空气污染物,选项错误;
B、B中氮元素化合价为-1价,能与氨气相互转化,所以B为铵盐,氨气显碱性,能与HCl反应生成氯化铵,符合题意,选项正确;
C、C为属于酸其中氮元素化合价为+5,故C为HNO3 ,NO2生成HNO3 的反应为3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO,选项错误;
D、物质C为HNO3 可以和氢氧化钠反应生成NaNO3,NaNO3的名称是硝酸钠,选项错误;
故选B。
【提分秘籍】
价类图出现在中考试卷中,以化合价和物质类别为基础,考查学生的“元素观“”分类 观“”转化观”。考查的知识点包括物质的分类(单质、氧 化物、酸、碱、盐)、元素化合价与物质化学式、根据化学式及化学方程式的计算、书写化学方程式、物质的性质等。解题的核心方法如下:1. 元素与化合价定位 (1) 确定目标元素 根据题目要求,明确图中涉及的核心元素(如碳、硫、铁等)。(2) 列出化合价及对应物质类别 以化合价为纵轴、物质类别为横轴,标出元素在不同价态下形成的物质类别(单质、氧化物、酸、盐等)2. 物质类别与化学式推导 (1) 定位物质在二维图中的坐标 纵坐标 :化合价。 横坐标 :物质类别(如氧化物、酸、盐等)。(2)掌握 化学式书写规则。 3.推断物质转化反应 (1) 相邻位置转化 :如CO2(氧化物)→ H2CO3(酸)。(2) 跨价态反应。4.初中常见元素价类图
【变式演练】
【变式2-1】(2024·四川凉山·二模)元素化合价和物质类别是研究物质的两个重要维度。如图是碳元素的部分“价类二维图”,下列有关说法错误的是( )
A.物质a在常温下化学性质稳定
B.物质b可使澄清石灰水变浑浊
C.物质c与水反应可得到d点对应的物质
D.物质e可表示NaHCO3,用于糕点制作
【答案】B
【解析】A、a点对应的物质是由碳元素组成的单质,在常温下化学性质稳定,故选项说法正确;
B、b点对应的物质是一氧化碳,不能使澄清石灰水变浑浊,故选项说法错误;
C、c点对应的物质是二氧化碳,d点对应的物质是碳酸,二氧化碳与水反应生成碳酸,故选项说法正确;
D、e点对应的物质可为NaHCO3,能用于糕点制作,故选项说法正确;
故选:B。
【变式2-2】(2024·湖南岳阳·二模)铁是世界上年产量最高的金属,它能反应生成多种铁的化合物,下图为铁元素的价类转化二维图,则下列说法中正确的是( )
A.A可能是铁锈
B.B与稀盐酸反应生成的盐是氯化铁
C.C中铁元素的化合价为+3价
D.F的溶液与氢氧化钠溶液能反应
【答案】D
【解析】A、如图,A的化合价为0,不可能是铁锈,因为铁锈的主要成分是氧化铁,氧化铁中铁元素显+3价,故A错误;
B、如图,物质B中铁元素为+2价,即氧化亚铁,氧化亚铁和盐酸反应生成氯化亚铁和水,故B错误;
C、如图,物质C是+2价的氢氧化亚铁,故态C错误;
D、如图,物质F是含铁离子的盐,铁离子可与氢氧根离子结合生成氢氧化铁沉淀沉淀,故D正确。
故选:D。
攻略03 溶液pH变化曲线
【典例剖析】
【例3-1】(2024·山东济南)某同学在常温下进行溶液和稀盐酸发生中和反应的实验探究,利用数字化传感器,借助计算机绘制出溶液随所滴入溶液体积变化的曲线,如图所示。下列有关说法中,合理的是( )
A.在点时溶液中的溶质为和
B.在段,溶液中数量逐渐增多
C.在点时溶液中大量存在的阴离子为和
D.该反应的实质是和结合生成
【答案】ACD
【解析】A、氢氧化钡与盐酸反应生成氯化钡和水,a点时溶液的pH小于7,溶液显酸性,说明盐酸过量,图中a点所示溶液中,溶质是HCl和BaCl2,正确;
B、在段,随着氢氧化钡的加入,盐酸不断被消耗,溶液中数量逐渐减少,错误;
C、在点时,溶液的pH大于7,溶液显碱性,溶液中溶质是氯化钡和氢氧化钡,其中大量存在的阴离子为和,正确;
D、氢氧化钡与盐酸反应生成氯化钡和水,该反应的实质是和结合生成,正确。
故选ACD。
【例3-2】(2024·山东烟台)某兴趣小组借助数字技术探究“稀盐酸与氢氧化钠溶液反应”,图1所示是室温下稀盐酸与稀氢氧化钠溶液反应的实验装置,图2是反应过程中的pH变化曲线。
(1)根据图2曲线判断,图1中的溶液B是 。
(2)图2中a点所示的溶液pH 7(填“”“”或“”),溶液呈现 (填“酸性”“碱性”或“中性”)。
(3)c点所示的溶液中个数与个数关系是: (填“”“”或“”)。
(4)a点到b点pH变化的微观本质是 。
【答案】(1)稀盐酸
(2)> 碱性
(3)<
(4)H+和OH-结合生成水
【解析】(1)由图2可知,溶液烧杯中溶液的pH大于7,呈碱性,故该实验为稀盐酸加入到氢氧化钠溶液中,则图1中的溶液B为稀盐酸;
(2)由图2可知,a点所示的溶液pH>7,溶液呈碱性;
(3)氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,c点时,溶液pH<7,说明此时溶液呈酸性,溶液中存在稀盐酸,此时溶液中溶质为氯化钠和HCl,则c点所示的溶液中Na+个数与Cl-个数关系是:n(Na+)(4)a点到b点pH变化,是因为氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠能和水,实质是H+和OH-结合生成水。
【提分秘籍】
示例 图像 图像分析
稀释酸溶液 开始时,溶液的pH<7,随着水的加入,酸性不断减弱(pH不断增大),但溶液始终为酸性,pH不会大于或等于7,只会无限接近7
稀释碱溶液 开始时,溶液的pH>7,随着水的加入,碱性不断减弱(pH不断减小),但溶液始终为碱性,pH不会小于或等于7,只会无限接近7
碱入酸 开始时溶液呈酸性,pH<7,随着碱的加入,pH逐渐增大,当酸碱恰好完全反应时,pH=7,溶液呈中性;随着碱的继续加入,溶液的pH>7,溶液呈碱性
酸入碱 开始时溶液呈碱性,pH>7,随着酸的加入,pH逐渐减小,当酸碱恰好完全反应时,pH=7,溶液呈中性;随着酸的继续加入,溶液的pH<7,溶液呈酸性
【变式演练】
【变式3-1】(2024·陕西延安·三模)向含有氯化钙(中性)和盐酸的混合溶液中逐渐加入过量的X,溶液pH与加入X的质量关系如图所示,则X可能是( )
A.NaOH溶液 B.H2O C.Na2CO3溶液 D.CaCO3
【答案】C
【解析】由图像可知,随着加入的X的质量不断增多,溶液的pH逐渐增大,最后溶液的pH>7。
A. 向含有氯化钙(中性)和盐酸的混合溶液中逐渐加入NaOH溶液,氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠、水,使溶液的pH逐渐增大,但盐酸不与氯化钡溶液反应,曲线不会有水平的一段,此选项不符合题意;
B. 向含有氯化钙(中性)和盐酸的混合溶液中加入H2O,溶液的酸性减弱,pH逐渐增大,但不可能等于7,此选项不符合题意;
C. 向含有氯化钙(中性)和盐酸的混合溶液中加入Na2CO3溶液,碳酸钠先与盐酸反应,随着反应的进行,溶液的酸性逐渐减弱,pH逐渐增大,当恰好反应时,溶液显中性,继续加入Na2CO3溶液,碳酸钠溶液与氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和显中性的氯化钠,在碳酸钠溶液与氯化钙溶液反应的过程中,溶液的pH不变,当氯化钙完全反应后,再加入碳酸钠溶液时,溶液的pH又增大,此选项符合题意;
D. 向含有氯化钙(中性)和盐酸的混合溶液中加入CaCO3,CaCO3与盐酸反应生成氯化钙、水、二氧化碳,溶液的酸性减弱,pH逐渐增大。因为氯化钙溶液显中性,所以当盐酸完全反应后,此时溶液的pH=7,再加入碳酸钙,溶液的pH不变,不可能大于7,此选项不符合题意。
故选C。
【变式3-2】(2024·江苏宿迁)化学实践小组为测定实验室一瓶失去标签的稀盐酸的溶质质量分数。取该稀盐酸50g,利用传感器实时监测稀盐酸与溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液反应过程中pH的变化情况,测定结果如图所示。
(1)该实验是将 滴入另一溶液中。
(2)b点所对应溶液中的溶质有 (填化学式)。
(3)计算该瓶稀盐酸的溶质质量分数(写出计算过程)。
【答案】(1)氢氧化钠溶液
(2)NaCl、NaOH
(3)恰好完全反应时消耗氢氧化钠溶液质量为40g,其中溶质质量为:40g×10%=4g;
解:设该瓶稀盐酸的溶质质量分数为
x=7.3%
答:该瓶稀盐酸的溶质质量分数为7.3%。
【解析】(1)由图可知,一开始溶液的pH<7,随着反应的进行,溶液的pH逐渐增大,最后大于7,则该实验是将氢氧化钠溶液滴入稀盐酸中了;
(2)氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,b点处pH>7,说明此时氢氧化钠过量,则b点所对应溶液中的溶质有NaCl、NaOH;
(3)解析见答案。
攻略04 物质(元素)质量(质量分数)变化曲线
【典例剖析】
【例4-1】相同质量的镁、铁、锌三种金属,分别与足量的、相同质量分数的稀硫酸充分反应,生成氢气质量与反应时间关系见如图,分析图像判断,下面说法正确的是
A.金属锌反应速率最大
B.金属锌的活动性最强
C.金属镁生成氢气质量最多
D.金属镁消耗稀硫酸质量最多
【答案】CD
【解析】A、由图象可知,至完全反应,镁用的时间最短,则金属镁反应速率最大,错误;
B、由图象可知,至完全反应,镁用的时间最短,则金属镁的活动性最强,错误;
C、根据金属与酸反应生成氢气的质量=(当金属质量相同时);Mg、Fe、Zn与稀硫酸反应时,化合价均为+2价,镁的相对原子质量为24,铁的相对原子质量为56,锌的相对原子质量为65,相对原子质量越小,相同质量的金属生成氢气越多,所以相同质量的镁、铁、锌三种金属与足量稀硫酸反应,镁生成氢气质量最多,正确;
D、金属与稀硫酸反应时,根据氢元素守恒,生成氢气中的氢元素全部来自稀硫酸。镁生成氢气质量最多,说明镁置换出的氢元素最多,也就意味着镁消耗稀硫酸质量最多,正确。
故选CD。
【例4-2】(2024·黑龙江齐齐哈尔)下列图像能正确表示对应关系的是( )

A.高温煅烧碳酸钙
B.红磷在密闭容器中燃烧
C.向饱和的硝酸钾溶液中不断加入硝酸钾
D.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
【答案】C
【解析】A、碳酸钙在高温条件下分解生成氧化钙和二氧化碳,反应前后各元素种类、质量不变,反应前氧元素存在于固体碳酸钙中,反应后氧元素存在于固体氧化钙和气体二氧化碳中,因此随着反应的进行,固体中氧元素质量逐渐减小,故选项图象错误;
B、红磷燃烧放出大量的热,温度升高,压强增大;随着反应的进行氧气被消耗,温度恢复至室温,压强逐渐减小,最终压强一定比反应前小,故选项图象错误;
C、向饱和的硝酸钾溶液中不断加入硝酸钾,硝酸钾不能继续溶解,故溶液的质量不变,故选项图象正确;
D、镁的活动性比锌强,反应速率快,至完全反应所需时间短;由于镁和锌的相对原子质量不同,故等质量的镁粉和锌粉与溶质质量分数相同的稀硫酸完全反应生成盐的质量也不同,故选项图象错误;
故选:C。
【变式演练】
【变式4-1】(2024·山东烟台)某兴趣小组实验室制取后的废液中的溶质是和。某同学取一定质量的该废液于烧杯中,并向其中逐滴加入溶液充分反应。下列图像是滴加过程中他对烧杯中物质变化情况的分析(溶液呈中性),其中错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】CD
【解析】A、盐酸先和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,开始无沉淀生成,盐酸反应完全,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠,随着反应的进行,沉淀质量增加,氯化钙反应完全,沉淀质量不再改变,故A正确;
B、盐酸先和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,反应开始生成二氧化碳的质量增加,盐酸反应完全,生成二氧化碳的质量不变,故B正确;
C、碳酸钠和盐酸反应有二氧化碳生成,生成的二氧化碳小于参加反应的碳酸钠的质量,溶液质量增加,碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙,生成的碳酸钙的质量小于参加反应的碳酸钠的质量,反应结束后继续加入碳酸钠溶液,溶液质量继续增加,故C错误;
D、开始溶液中含有盐酸,溶液显酸性,碳酸钠溶液显碱性,且和盐酸反应,溶液的pH值逐渐变大,当碳酸钠和氯化钙反应时,溶液显中性,继续加入碳酸钠溶液,溶液显碱性,故D错误 ;
故本题选CD。
【变式4-2】(2024·重庆)下列图像与实验过程对应关系正确的个数为( )
①浓盐酸加水稀释
②锌和稀硫酸反应生成氢气
③将足量汞放在充满空气的密闭容器中持续加热
④向氢氧化钠和氯化钡的混合溶液中滴加稀硫酸
A.0个 B.1个
C.2个 D.3个
【答案】B
【解析】①浓盐酸加水稀释,浓盐酸的酸性减弱,pH逐渐增大,并会逐渐的接近7,但是不会等于或小大于7,故图像错误;
②锌与稀硫酸反应生成氢气,氢气的质量会不断增加,反应停止后,氢气的质量不再增加,故图像错误;
③将足量汞放在充满空气的密闭容器中持续加热,汞加热消耗氧气生成氧化汞,则容器中的氧气减少,而其它含有氧元素的气体没有减少,氧元素的质量最后不为0,故图像错误;
④向一定量的氢氧化钾和氧化钡的混合溶液中滴加稀硫酸,一开始滴加稀硫酸就有不溶于酸的沉淀硫酸钡生成,最后质量不变,故图像正确。
故选B。
【变式4-3】(2024·四川乐山)铁有多种氧化物,为探究其中一种氧化物的组成,某同学将和置于密闭容器中在高温下发生反应.反应开始至某时刻,测得容器中部分物质的质量变化关系如图所示.下列说法正确的是
A.a表示的质量变化 B.
C.中 D.
【答案】D
【解析】A、一氧化碳和铁的氧化物反应生成铁和二氧化碳,随着反应的进行,二氧化碳的质量逐渐增大,一氧化碳的质量逐渐减少,铁的质量逐渐增大,则a表示 CO的质量变化,b表示 Fe 的质量变化,故A说法错误;
B、当生成8.8g二氧化碳时,根据碳元素质量守恒,则参加反应的一氧化碳的质量为,则ng=10g-5.6g=4.4g,故b=4.4,故B说法错误;
C、当生成8.8g二氧化碳时,生成铁的质量为8.4g,参加反应的一氧化碳的质量为5.6g,根据质量守恒定律,则参加反应的铁的氧化物的质量为8.8g+8.4g-5.6g=11.6g,根据铁元素质量守恒,则铁的氧化物中铁元素的质量为8.4g,氧元素的质量为11.6g-8.4g=3.2g,则FexOy中 x:y=,故C说法错误;
D、由C分析可知,参加反应的铁的氧化物的质量为11.6g,则加入的铁的氧化物的质量m≥11.6,故D说法正确;
故选:D。
攻略05 气体体积、压强、温度变化曲线
【典例剖析】
【例5-1】(2024·四川遂宁)下列4个坐标图分别表示实验过程中某些量的变化,其中正确的是( )
A B C D
向一定量的氢氧化钠溶液中加水 在密闭装置内点燃红磷 电解水 向一定量饱和氢氧化钙溶液中加入少量氧化钙,再恢复至原温度
【答案】B
【解析】A、氢氧化钠溶液为碱性,pH>7,加水稀释,溶液碱性减弱,pH降低,但溶液始终是氢氧化钠溶液,始终为碱性,pH只会无限接近7,但不会小于7或等于7。不符合题意;
B、红磷燃烧放热,装置内气体受热膨胀,气压变大。红磷燃烧消耗氧气,气体减少,气压降低。所以装置内气压开始增大,后随着气体减少、反应结束温度下降逐渐下降,且最终比初始气压低。符合题意;
C、电解水试验正极产生的是氧气,负极产生的是氢气,产生氢气和氧气的体积比为2:1,产生的氢气体积较大。不符合题意;
D、氧化钙和水反应生成氢氧化钙,消耗溶剂,则饱和氢氧化钙中有氢氧化钙析出,溶质质量减少。反应放出热量,温度升高,氢氧化钙溶解度降低,饱和氢氧化钙中会析出氢氧化钙,但随着反应结束温度恢复到室温,氢氧化钙溶解度又升高,这部分析出的氢氧化钙又溶解,溶质质量增加。所以过程中溶质质量先减小后增大,但最终溶质质量比开始时小。不符合题意;
故选B。
【例5-2】(2024·新疆)用数字传感器探究稀盐酸与稀氢氧化钠溶液反应过程中温度和的变化,测定结果如图所示。下列说法正确的是( )
A.该反应为吸热反应
B.反应过程中,溶液的酸性逐渐增强
C.该实验是向稀氢氧化钠溶液中加入稀盐酸
D.时,稀盐酸与稀氢氧化钠溶液恰好完全反应
【答案】D
【解析】A、根据图像可知,反应过程中温度升高,说明该反应为放热反应,错误;
B、根据图像可知,pH 逐渐增大,说明溶液的碱性逐渐增强,错误;
C、根据图像可知,反应过程中,pH 是从小于 7 逐渐增大到大于 7,盐酸pH<7,氢氧化钠pH>7,说明该实验是向稀盐酸中加入稀氢氧化钠溶液,错误;
D、根据图像可知,45s 时,pH 等于 7,表示稀盐酸与稀氢氧化钠溶液恰好完全反应,正确。
故选D。
【变式演练】
【变式5-1】(2024·四川德阳)室温时,利用压强传感器研究质量相同的一块镁片和一块锌片分别与等浓度、等质量的稀盐酸反应的实验如图甲,压强传感器测得装置内压强随时间的变化关系如图乙。下列说法正确的是( )
A.根据压强变化推测两个反应都有热量放出
B.曲线①的压强上升比曲线②高,说明①产生H2总量更多
C.曲线②是Mg与稀盐酸反应的压强变化曲线
D.反应结束后Zn一定有剩余
【答案】A
【解析】A、镁、锌都能与稀盐酸反应生成氢气,根据图乙随着反应的进行,曲线①、曲线②的压强都是先增大,后小幅下降,可推测两个反应过程中都有热量放出,故选项说法正确;
B、根据图乙,曲线①、曲线②最后压强相等,说明两者产生的氢气质量相等,故选项说法不正确;
C、镁的活动性比锌强,则曲线①是镁与稀盐酸反应的压强变化曲线,故选项说法不正确;
D、最终压强相等,说明反应后生成氢气质量相等,生成氢气质量相等时,消耗镁、锌的质量比是24:65,因此镁片一定有剩余,而锌片不一定有剩余,故选项说法不正确;
故选A。
【变式5-2】将打磨过的等质量的铝片、铁片分别置于两个等体积的密闭容器中,分别一次性加入足量等体积、等浓度的稀硫酸,测得容器内压强随反应时间的变化如图。下列有关说法正确的是:
A.金属活动性: B.消耗硫酸的质量:
C.最终生成气体的质量: D.该实验中放热现象的明显程度:
【答案】B
【解析】A、金属越活泼,完全反应需要时间越短,由图知,铝和稀硫酸反应需要时间短,说明铝比铁活泼,故A不符合题意;
B、由图知,密闭容器中压强大小关系是Al>Fe,压强越大,产生氢气质量越多,氢气中的氢元素来自硫酸,则消耗硫酸的质量越多,所以等质量的铝、铁完全反应,消耗硫酸的量: Al>Fe,故B符合题意;
C、由图知,密闭容器中压强大小关系是Al>Fe,压强越大,产生氢气质量越多,则最终生成气体的质量: Al>Fe,故C不符合题意;
D、金属越活泼,单位时间内放热越多,所以该实验中放热现象的明显程度Fe<Al,故D不符合题意。
故选B。
【变式5-3】(2024·甘肃兰州)为测定某氢氧化钠固体是否变质,兴趣小组同学取一定量的样品配制成溶液,加入锥形瓶中,再逐滴加入稀盐酸至过量,并利用传感器测定的含量,如图所示,下列结论中不正确的是
A.氢氧化钠固体已变质 B.0-50s时段有中和反应发生
C.100s时溶液的pH>7 D.200s时溶液中的溶质只有一种
【答案】D
【解析】A、氢氧化钠变质实际上是氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水;由图可知,二氧化碳的体积分数逐渐增大,说明有二氧化碳气体生成,则氢氧化钠固体已变质,说法正确,不符合题意;
B、由图可知,0-50s时段二氧化碳的体积分数为0,说明此时发生的反应是氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,氢氧化钠属于碱,稀盐酸属于酸,酸与碱的反应是中和反应,说法正确,不符合题意;
C、由图可知,100s时二氧化碳的体积分数还在增加,说明碳酸钠与稀盐酸的反应正在进行中,则此时溶液中含有氯化钠和碳酸钠,碳酸钠溶液显碱性,因此100s时溶液的pH>7,说法正确,不符合题意;
D、由图可知,200s前二氧化碳的体积分数达到最大且不再变化,说明碳酸钠完全反应,由于加入的稀盐酸是过量的,所以此时溶液中的溶质有氯化钠和盐酸,说法错误,符合题意。
故选:D。
【变式5-4】(2024·山西)室温下,向一定体积10%的氢氧化钠溶液中滴加10%的盐酸,测得溶液温度变化与加入盐酸体积的关系如表△t(为溶液实时温度与初始温度差),其中表述正确的是
盐酸体积V/mL 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
溶液温度变化△t/℃ 5.2 9.6 12.0 16.0 18.2 16.7 15.7 14.7 13.7 12.9
A.滴加盐酸的全过程中,持续发生反应并放出热量
B.滴加盐酸的过程中,溶液的碱性逐渐增强
C.滴加盐酸的全过程中,氯化钠的溶解度逐渐增大
D.反应过程中,氢氧化钠在混合溶液中的浓度逐渐减小
【答案】D
【解析】A、根据图示可知,当加入盐酸量为2mL至10mL时,溶液温度升高,发生反应并放出热量,当加入盐酸的量大于10mL,小于20mL时,盐酸过量,溶液的温度下降,没有发生化学反应,错误;
B、盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,滴加盐酸的过程中,氢氧化钠不断消耗,溶液的碱性逐渐减弱,错误;
C、盐酸和氢氧化钠反应过程中放出热量,溶液的温度升高,完全反应后,溶液温度下降,滴加盐酸的全过程中,氯化钠的溶解度先逐渐增大,温度下降后,溶解度减小,错误;
D、盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,滴加盐酸的过程中,氢氧化钠不断消耗,氢氧化钠在混合溶液中的浓度逐渐减小,正确。
故选D。
攻略06 溶质质量、溶剂质量、溶液质量及溶质质量分数变化曲线
【典例剖析】
【例6-1】(2024·山东滨州)下列图像能正确反映对应变化关系的是( )

A.向的硫酸溶液中加水
B.向盛有一定量二氧化锰的烧杯中加入过氧化氢溶液
C.时,向一定量硝酸钾的不饱和溶液中加入硝酸钾
D.向一定量的硫酸铜溶液中加入锌
【答案】D
【解析】A、向pH=2的硫酸溶液中加水,氢离子浓度不断降低,溶液pH不断增大,但氢离子不会消失,溶液pH会一直小于7,不含等于或大于7,A错误;
B、向盛有一定量二氧化锰的烧杯中加入过氧化氢溶液,二氧化锰是反应的催化剂,其质量和化学性质在反应前后保持不变,B错误;
C、向某温度时一定量的不饱和硝酸钾溶液中不断加入硝酸钾固体,硝酸钾能继续溶解,至达到饱和状态不再溶解,该过程中溶剂质量不变,所以溶质质量不断增大直到饱和,溶质质量分数也逐渐增大,达到饱和状态不再发生改变,但一开始的时候溶液中含有硝酸钾,溶质质量分数不是0,所以曲线起点不是0,C错误;
D、向一定量的硫酸铜溶液中加入锌,硫酸铜与锌反应生成硫酸锌和铜,化学方程式为:,则每65份质量的锌置换出64份质量的铜,固体质量减小,则溶质质量增大,待铜置换完之后,溶质质量不再变化,D正确。
故选:D。
【例6-2】下图中不能正确反映选项中所描述的变化事实的是
A.①向氢氧化钠和氯化钡的混合溶液中滴加稀硫酸
B.②加热蒸发不饱和氯化钠溶液
C.③向饱和石灰水中加入少量生石灰
D.④分别向相同的溶液(足量)中加入质量相等的锌粉和铁粉
【答案】B
【解析】A、向一定质量的氢氧化钠和氯化钡的混合溶液中滴加稀硫酸,氢氧化钠和氯化钡同时与稀硫酸反应,生成硫酸钠,硫酸钡沉淀(不溶于酸) 等,故加入稀硫酸后立即生成沉淀,最终完全反应后沉淀不再增加,选项正确。
B、加热蒸发不饱和氯化钠溶液,溶质质量分数逐渐增大,直至饱和后不再发生变化,但初始值不为0,选项错误;
C、一定温度下,向一定量的饱和石灰水中加入少量生石灰,氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,水减少,温度升高导致部分氢氧化钙析出,溶质质量减小,完全反应后温度逐渐降低,氢氧化钙溶解度增大,部分氢氧化钙溶于水,溶质质量增大,最终等于初始值,选项正确;
D、锌和硫酸铜反应,Zn + CuSO4=ZnSO4+ Cu,65份的锌置换出64份的铜,固体质量减小,溶液质量增加,完全反应后,不再变化;铁与硫酸铜反应,,56份质量的铁置换出64份的铜,固体质量增加,溶液质量减少,完全反应后,不再变化,锌的活动性比铁强,完全反应所需时间短,选项正确;
故选B。
【提分秘籍】
1.一定温度下,向一定量水中不断加入硝酸钾固体,溶液中各成分的变化曲线。溶质质量溶剂质量溶液质量溶质质量分数图像分析随着硝酸钾不断加入,溶质质量由零开始不断增加,当溶液达到饱和时,溶质质量不再增加溶剂是水,在加入硝酸钾的过程中溶剂质量保持不变起始时,只有水,溶液质量为零,随着硝酸钾不断加入,溶液的质量不断增加,当溶液达到饱和时,溶液的质量不再增加起始时,溶质质量为0,则溶质质量分数为0,随着硝酸钾固体的不断加入,溶质质量分数不断增加,当溶液达到饱和时,溶质质量分数不再变化2.一定温度下,向一定量不饱和硝酸钾溶液中不断加入硝酸钾固体,溶液中各成分的变化曲线。溶质质量溶剂质量溶液质量溶质的质量分数图像分析随着硝酸钾不断加入,溶质质量不断增加,当溶液达到饱和时,溶质质量不再增加溶剂是水,在加入硝酸钾的过程中溶剂质量保持不变随着硝酸钾不断加入,溶液质量不断增加,当溶液达到饱和时,溶液质量不再增加溶质质量分数开始不为0,随着硝酸钾固体的不断加入,溶质质量分数不断增加,当溶液达到饱和时,溶质质量分数不再变化3.一定温度下,向饱和石灰水中加入一定量氧化钙固体,溶液中各成分随时间的变化曲线。溶质质量溶剂质量溶液质量溶质的质量分数图像分析加入氧化钙固体,氧化钙与水反应消耗了饱和溶液中的水,析出溶质;反应放热,氢氧化钙的溶解度减小,开始时溶质质量逐渐减小;随着溶液的冷却,水中溶解的溶质质量逐渐增大,恢复到原温度后,溶质质量不再变化,但小于开始时溶质质量一定温度时向一定量饱和石灰水中加入氧化钙,氧化钙会与水反应生成氢氧化钙,水被消耗,溶剂质量减小,反应结束后溶剂质量不再变化加入氧化钙固体,氧化钙反应消耗了饱和溶液中的水,使溶质部分析出,溶液质量减少;反应放热,氢氧化钙的溶解度减小,开始时溶液质量逐渐减小;随着溶液的冷却,水中溶解溶质的质量逐渐增大,恢复到原温度后,溶质质量不再变化,溶液质量也不再增加,但小于开始时溶液质量由于氧化钙与水反应会放出热量,导致氢氧化钙的溶解度减小,饱和溶液中溶质的质量分数减小;随着溶液的冷却,水中溶解溶质的质量逐渐增大,恢复到原温度后,溶质的质量分数不再变化,与原温度时相同
【变式演练】
【变式6-1】识别图像是学习化学的必备能力。下列图像能正确反映相关实验的是
A.向等质量的10%、20%的稀硫酸中,分别加入足量的锌粒
B.向一定质量硝酸锌和硝酸银的混合溶液中加入足量的铜粉
C.将烧杯中饱和的硝酸钾溶液恒温蒸发部分溶剂,再将烧杯中的物质逐渐升温
D.向饱和石灰水中逐渐加入生石灰
【答案】C
【解析】A、等质量的10%、20% 的稀硫酸中,20%的稀硫酸中所含溶质的质量多,分别加入足量的锌粒,最终生成氢气的质量多,故选项图像错误;
B、由金属活动性顺序为Zn> Cu> Ag,向一定质量硝酸锌和硝酸银的混合溶液中加入足量的铜粉,铜不能与硝酸锌溶液反应,铜能与硝酸银反应生成硝酸铜和银,反应的化学方程式为Cu+ 2AgNO3=Cu (NO3) 2 + 2Ag,由反应时的质量比可知,每64份质量的铜可置换出216份质量的银,溶液的质量先减少,后不变,不可能再增加,故选项图像错误;
C、将烧杯中饱和的硝酸钾溶液恒温蒸发部分溶剂,有硝酸钾晶体析出,所得溶液仍为该温度下的饱和溶液,溶质质量分数不变;再将烧杯中的物质逐渐升温,硝酸钾的溶解度增大,硝酸钾晶体能继续溶解,升温过程中,溶质质量分数逐渐增大,至硝酸钾晶体完全溶解,不再发生改变,故选项图像正确;
D、生石灰能与水反应生成氢氧化钙,溶液中溶剂质量减少,有氢氧化钙析出,则溶液质量逐渐减少,溶液质量减小,故选项图像错误。
故选: C。
【变式6-2】已知也可以催化的分解,现向一定量的溶液中滴入几滴一定溶质质量分数的溶液,充分反应(忽略水的挥发)。下列图象正确的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A、过氧化氢在氯化铁的催化作用下分解生成水和氧气,所以氧气的质量从零开始逐渐增加,直至过氧化氢完全分解不再变化,图像错误,不符合题意;
B、向一定量的溶液中滴入几滴一定溶质质量分数的溶液,所以溶剂的质量一开始不为零,过氧化氢在氯化铁的催化作用下分解生成水和氧气,则溶液中溶剂的质量逐渐增加,直至过氧化氢完全分解不再变化,图像正确,符合题意;
C、过氧化氢在氯化铁的催化作用下分解生成水和氧气,则过氧化氢的质量分数逐渐减小,直至过氧化氢完全分解变为0,图像错误,不符合题意;
D、氯化铁作为过氧化氢分解的催化剂,其质量在反应前后不变,过氧化氢在氯化铁的催化作用下分解生成水和氧气,氧气是气体会逸散到空气中,所以溶液质量改变,图像错误,不符合题意。
故选:B。
攻略07 其他类型坐标图像
【典例剖析】
【例7-1】(2024·安徽)某实验小组按图a装置验证质量守恒定律,一段时间后,发现锥形瓶内部分固体变为红棕色。实验过程中瓶内物质或元素质量变化与图b相符的是
A.铁粉的质量 B.氮气的质量
C.氧元素的质量 D.固态物质的质量
【答案】A
【解析】A、食盐水中的铁粉生锈,铁粉的质量将随时间的增加而减少,锥形瓶中氧气反应完,铁粉的质量不变。A符合题意;
B、食盐水中的铁粉生锈过程中,氮气不参与反应,氮气的质量不变。B不符合题意;
C、食盐水中的铁粉生锈过程中,氧气转化到铁锈中,氧元素的质量不变。C不符合题意;
D、原固态物质是铁粉,生锈后固态物质变为铁锈,固态物质的质量先增加后不变。D不符合题意。
综上所述:选择A。
【例7-2】(2024·江西)向盛有一定量氢氧化钙溶液的烧杯中通入适量的二氧化碳气体,反应过程中相关量Y与反应时间的关系如图,则Y可以表示
A.烧杯内水的质量 B.烧杯内溶液的质量
C.烧杯内物质的总质量 D.烧杯内物质中氢元素的总质量
【答案】D
【解析】A、二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,随着反应的进行,溶液的水质量增加,完全反应后不变,错误;
B、二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,根据化学方程式CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓+ H2O可知,每44份质量的二氧化碳能生成100份质量的碳酸钙沉淀,随着反应的进行,烧杯内溶质质量不断减少,溶液的质量不断减少,错误;
C、二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,随着反应的进行,二氧化碳不断进入,烧杯内物质的总质量不断增加,最后不变,错误;
D、二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,随着反应的进行,烧杯内物质中氢元素的总质量不变,正确。
故选D。
【例7-3】(2024·江苏苏州·二模)利用如图-1所示装置研究稀盐酸与氢氧化钠溶液的反应,过程中pH和电导率(与单位体积溶液中自由离子数量成正比)变化如图-2所示。下列说法不正确的是( )
A.滴加的a溶液为稀盐酸
B.b→c段,pH下降,主要因为稀盐酸和氢氧化钠溶液发生中和反应
C.d→e段,溶液中NaCl的质量不变,质量分数逐渐降低
D.90s时,f点的电导率最低,因为此时溶液中自由离子数量最少
【答案】D
【解析】A、由图-2可知,pH由开始的大于7逐渐减小到7,最后小于7。说明原溶液显碱性,不断加入酸性溶液,使pH减小。所以图-1滴加的a溶液为稀盐酸。A正确;
B、图-2中b→c段,pH逐渐下降,但仍然大于7,pH下降主要是稀盐酸和氢氧化钠溶液发生了中和反应,可能是加入稀盐酸后,氢氧化钠溶液被稀释的原因。B正确。
C、图-2中d点溶液的pH=7,稀盐酸与氢氧化钠恰好完全反应,所以c→d段,表示溶液中恰好完全反应,d→e段,表示溶液中恰好完全反应后继续滴加稀盐酸,稀盐酸过量,此时不再生成氯化钠,即NaCl的质量不变,随着稀盐酸的加入,溶液质量不断增加,所以NaCl质量分数逐渐降低。C正确;
D、图-2中90s时,f点的电导率最低,表示氢氧化钠与盐酸恰好完全反应,90s之前为氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,有水生成,离子浓度减小,电导率下降,不是溶液中自由离子数量减少,所以90s时,f点的电导率最低,不是因为此时溶液中自由离子数量最少,而是离子浓度最小。D不正确。
综上所述:选择D。
【变式演练】
【变式7-1】(2024·山东潍坊)新制氯水中含有一种酸——次氯酸(HClO),次氯酸能消毒杀菌,但见光易分解:。如图是新制氯水光照分解时有关量随时间的变化曲线。下列说法错误的是
A.0~150s,光照时间越长,产生氧气越多 B.0~150s,氯离子浓度增大,酸性增强
C.光照150s后,加入石蕊试液,不变色 D.新制氯水光照时间越长,杀菌能力越弱
【答案】C
【解析】A、由图可知,0~150s,光照时间越长,氧气的体积分数越大,说明产生的氧气越多,不符合题意;
B、由图可知,0~150s,氯离子浓度增大,pH减小,说明酸性增强,不符合题意;
C、光照150s后,次氯酸分解生成了HCl和氧气,盐酸显酸性,能使紫色石蕊试液变红,符合题意;
D、次氯酸见光易分解,新制氯水光照时间越长,次氯酸含量越少,则杀菌能力越弱,不符合题意。
故选C。
【变式7-2】学习小组通过铜与氧气反应验证质量守恒定律如图a,锥形瓶中固体部分变成黑色。某变量y随时间的变化趋势如图b,则纵轴(y)表示的是
A.铜元素的质量
B.固态物质的质量
C.氧元素的质量
D.固态物质中铜元素的质量分数
【答案】D
【解析】A、根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类和质量不变,则反应后铜元素的质量不变,故选项不符合题意;
B、铜和氧气在加热的条件下生成氧化铜,由于氧气转化到固体中,反应后固态物质的质量变大,故选项不符合题意;
C、根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类和质量不变,则反应后氧元素的质量不变,故选项不符合题意;
D、铜和氧气在加热的条件下生成氧化铜,反应后铜元素的质量不变,固体物质质量变大,则固态物质中铜元素的质量分数变小,故选项符合题意;
故选D。
【变式7-3】(2024·广东·模拟预测)为了测定某Ba(OH)2溶液的溶质质量分数,兴趣小组进行了如下实验:取200 g该Ba(OH)2溶液样品加入烧杯中,向烧杯中逐渐加入溶质质量分数为9.8%的稀硫酸,测得烧杯中溶液的电导率(电导率越高表示溶液的导电性越好,溶液中自由移动离子浓度越高)与加入稀硫酸质量的变化关系如图1所示。回答下列问题。
(1)未加入稀硫酸时,溶液的电导率高于A点的主要原因是 ,A点时溶液中的溶质主要是 。
(2)计算该Ba(OH)2溶液溶质质量分数 (写出计算过程,结果保留一位小数)。
(3)盐酸和硫酸具有相似的性质,是因为它们在溶液中都能解离出 。其他条件相同,将稀硫酸改为7.3%的稀盐酸,请在答题卡的图2上画出烧杯中溶液的电导率与加入稀盐酸质量的变化趋势曲线 。
【答案】(1)Ba(OH)2是碱,在水分子作用下解离为自由移动的Ba2+、OH- Ba(OH)2/氢氧化钡
(2)
解:设该Ba(OH)2溶液中溶质质量分数为x 。
x = 17.1%
答:Ba(OH)2溶液中溶质质量分数为17.1%。
(3)H+/氢离子
【解析】(1)Ba(OH)2是碱,在水分子作用下解离为自由移动的Ba2+、OH-,因此未加入稀硫酸时,溶液的电导率高于A点;氢氧化钡和稀硫酸反应生成硫酸钡和水,硫酸钡难溶于水,A点时,氢氧化钡还未完全反应,故此时溶液中的溶质是氢氧化钡;
(2)硫酸解离出的H+、分别与Ba(OH)2解离出OH-、Ba2+反应,生成难解离的H2O和难溶的BaSO4,导致烧杯内溶液中自由移动的阴阳离子浓度逐渐减小,当稀硫酸和氢氧化钡刚好完全反应时,测得的电导率至接近于零,利用此时横坐标和题干数据可以进行计算;见答案;
(3)盐酸和硫酸具有相似的性质,是因为它们在溶液中都能解离出氢离子;盐酸代替硫酸进行实验时,反应生成难解离的H2O和易溶且易解离的盐BaCl2,因此刚好完全反应时,溶液的电导率一定大于零,其余变化趋势与原图中类似,如图:。
1.(2023·山东德州)为探究稀硫酸与氢氧化钠溶液的反应,设计下列实验方案:先向氢氧化钠溶液中滴入几滴酚酞溶液,然后将稀硫酸慢慢滴入混合液中,并不断搅拌,溶液的pH变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.溶液颜色的变化为红色→无色→红色
B.a点处表示的溶液中阴离子只有OH-
C.b点表示硫酸和氢氧化钠恰好完全反应
D.c点处表示的溶液中的溶质只有硫酸
【答案】C
【解析】A、无色酚酞溶液遇酸性、中性溶液不变色,遇碱性溶液变红,滴有酚酞溶液的氢氧化钠溶液显红色,逐滴滴入稀硫酸,至恰好完全反应,溶液显中性,溶液由红色变为无色,继续滴加稀硫酸,溶液仍显无色,故A不符合题意;
B、a点时溶液的pH大于7,溶液显碱性,说明氢氧化钠过量,所得溶液中的溶质为氢氧化钠、硫酸钠,a点处表示的溶液中阴离子有、OH﹣,故B不符合题意;
C、b点时溶液的pH等于7,溶液显中性,表示硫酸和氢氧化钠恰好完全反应,故C符合题意;
D、c点时溶液的pH小于7,溶液显酸性,说明稀硫酸过量,c点处表示的溶液中的溶质有硫酸、硫酸钠,故D不符合题意。
故选C。
2.(2024·黑龙江)下列图像所表示对应关系错误的是( )
A.足量的镁粉和铝粉分别与等量等浓度的稀盐酸反应
B.向稀盐酸中滴加氢氧化钠溶液
C.向一定量稀盐酸、氯化钙混合溶液中滴加碳酸钠溶液
D.将水通电分解
【答案】AD
【解析】A、足量的镁粉和铝粉分别与等量等浓度的稀盐酸反应,则生成的氢气的质量相等,根据、可知,当生成等质量的氢气时,消耗镁的质量要多,故A符合题意;
B、稀盐酸中含有水,故开始时溶液中水的质量不是零,向稀盐酸中滴加氢氧化钠溶液,盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,溶液中水的质量增加,当盐酸和氢氧化钠完全反应后,继续滴加氢氧化钠,此时溶液中水的来自氢氧化钠溶液,水质量增加的幅度变小,故B不符合题意;
C、向一定量稀盐酸、氯化钙混合溶液中滴加碳酸钠溶液,碳酸钠先与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,随着反应的进行溶液的pH逐渐增大至7,此时盐酸反应完全,碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,溶液pH仍为7,当氯化钙完全反应后,继续加入碳酸钠(呈碱性),此时溶液pH逐渐增大,故C不符合题意;
D、电解水生成氢气和氧气,氢气和氧气的体积比为2:1,质量比为1:8,故D符合题意。
故选AD。
3.(2024·山东济宁)下列图像能正确反映对应变化关系的是( )
A.图Ⅰ表示向一定量的盐酸和硫酸混合溶液中不断加入溶液
B.图Ⅱ表示向一定量的稀盐酸中不断滴加水
C.图Ⅲ表示向等质量不同金属粉末中分别加入足量等浓度的稀硫酸
D.图Ⅳ表示在恒温条件下,将饱和氯化钠溶液蒸发适量的水
【答案】C
【解析】A、向一定量的盐酸和硫酸混合溶液中不断加入 Ba ( OH ) 2 溶液,氢氧根离子与氢离子会结合成水,钡离子与硫酸根会结合成不溶于酸的沉淀硫酸钡,沉淀一开始就会出现,图像错误;
B、稀盐酸溶液显酸性,pH<7,向一定量的稀盐酸中不断滴加水,溶液的pH逐渐增大,但不会大于7,图像错误;
C、向等质量不同金属粉末中分别加入足量等浓度的稀硫酸,由于三种金属的活动性:镁>锌>铁,所以相同时间,镁反应速度最快,铁最慢,相同时间镁产生气体最多,曲线最陡,铁产生气体最少,曲线最缓;镁与硫酸反应生成硫酸镁和氢气,铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气,方程式及相关质量关系如下:、、,由于酸足量,所以金属完全反应,消耗等量的三种金属,镁产生气体最多,锌产生气体最少,图像正确;
D、恒温条件下,将饱和氯化钠溶液蒸发适量的水,有氯化钠析出,析出晶体后的溶液仍为该温度下的饱和溶液,溶质质量分数不变,图像错误;
故选C。
4.(2024·四川达州)下列图像能正确反应对应变化关系的是
A.在空气中加热一定量的铜粉
B.向一定量氢氧化钾和氯化钡的混合溶液中逐滴加入稀硫酸
C.分别向等质量、等质量分数的稀硫酸中,逐渐加入铁粉和锌粉
D.电解水生成氢气和氧气
【答案】C
【解析】A、在空气中加热一定量的铜粉,铜和氧气加热生成氧化铜,反应前铜为固体,随着反应的进行,参加反应的铜的质量和氧气的质量之和等于生成的氧化铜的质量,所以固体的质量不断增大,至完全反应,固体的质量不再变化,故A图像错误;
B、向一定量氢氧化钾和氯化钡的混合溶液中逐滴加入稀硫酸,硫酸根离子和钡离子结合生成不溶于酸的硫酸钡沉淀,一开始就产生沉淀,至完全反应不再发生改变,故B图像错误;
C、分别向等质量、等质量分数的稀硫酸中,逐渐加入铁粉和锌粉,金属与酸反应时氢气来源于酸中的氢元素,因为酸的量相同,金属过量,故生成的氢气应该相等,锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气,化学方程式为:,每65份质量的锌能置换出2份质量的氢气,铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,化学方程式为:,每56份质量的铁能置换出2份质量的氢气,故生成等质量的氢气,消耗的锌的质量多,故C图像正确;
D、水通电分解生成氢气和氧气,化学方程式为:,生成氢气和氧气的体积比为2:1,生成氢气和氧气的质量比为4:32=1:8,故D图像错误;
故选:C。
5.(2024·四川广元)下列图像能正确反映对应变化关系的是( )
A.图1:向一定量稀盐酸、CuCl2混合液中滴加过量NaOH溶液
B.图2:用等质量、等浓度的H2O2溶液分别制取O2
C.图3:向装有一定量MgO的试管中滴入过量的稀盐酸
D.图4:红磷在装有一定量空气的密闭容器中燃烧
【答案】A
【解析】A、向一定量稀盐酸、CuCl2混合液中滴加过量NaOH溶液,氢氧化钠先和盐酸反应生成氯化钠和水,该过程中没有沉淀生成,盐酸反应完后,氢氧化钠再和氯化铜反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钠,该过程中沉淀质量不断增大,氯化铜反应完后,继续滴加氢氧化钠,沉淀质量也不再增加,故选项图像正确;
B、用等质量、等浓度的H2O2溶液分别制取O2,有催化剂反应快,无催化剂反应慢,但最终生成氧气的质量相等,故选项图像错误;
C、向装有一定量MgO的试管中滴入过量的稀盐酸,氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水,一开始溶质氯化镁的质量不断增大,氧化镁完全反应后,继续滴加稀盐酸,溶液中氯化氢的质量不断增大,所以溶质总质量还会继续增大,只是增大的趋势变缓,故选项图像错误;
D、红磷在装有一定量空气的密闭容器中燃烧,开始时燃烧放热,容器内的空气受热膨胀,压强增大,完全反应冷却至室温后,由于氧气被消耗,压强会小于原压强,故选项图像错误。
故选A。
6.某实验小组按图a装置进行硫在氧气中燃烧实验。实验过程中绘制如图b的图像。下列说法错误的是
A.硫在氧气中燃烧比空气中剧烈
B.集气瓶底部的水的作用是吸收二氧化硫
C.图b纵坐标y可以表示元素的种类
D.图b纵坐标y可以表示硫的质量
【答案】D
【解析】A、由于空气中的氧气含量相对较低,在空气中燃烧不如在氧气中剧烈,故选项正确;
B、集气瓶底部的水的作用是吸收二氧化硫,防止污染空气,故选项正确;
C、图b表示随着时间的变化,纵坐标的量不变,化学反应前后元素的种类不变,故选项正确;
D、反应物硫单质,随着反应进行,逐渐被消耗,其质量减小,故选项错误。
故选:D。
7.(2024·吉林长春·二模)构建元素化合价和物质类别二维图是化学学习的重要方法,如图是碳元素的价类二维图,下列说法错误的是( )
A.a代表的物质可以是甲烷,充分燃烧生成可生成c
B.b代表的物质可以是金刚石,硬度大,可用于切制玻璃
C.d代表的物质是二氧化碳,能使澄清石灰水变浑浊
D.e是d和水发生化合反应的产物
【答案】A
【解析】A、a代表的物质中含有-4价碳元素的氢化物,其中氢元素显+1价,即为CH4(甲烷),甲烷充分燃烧生成可生成二氧化碳,而c是含有+2价碳元素的氧化物,氧元素显-2价,即为CO(一氧化碳),故A说法错误;
B、b代表的物质为碳单质,则B代表的物质可以是金刚石,硬度大,可用于切制玻璃,故B说法正确;
C、d代表的物质是含有+4价碳元素的氧化物,氧元素显-2价,即为CO2(二氧化碳),二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,故C说法正确;
D、e是含有+4价碳元素的酸,即为碳酸,d是含有+4价碳元素的氧化物,氧元素显-2价,即为CO2,二氧化碳和水可发生化合反应生成碳酸,所以说e是d和水发生化合反应的产物,故D说法正确;
故选:A。
8.(2024·广东深圳·二模)构建元素化合价和物质类别的二维图是学习化学的一种重要方法。如图是碳元素的“价类二维图”。下列说法正确的是( )
A.A常温下一定是黑色固体
B.B→C的反应条件一定是点燃
C.C→D的转化可能导致酸雨
D.A→C的转化可为发电、冶炼金属等提供能量
【答案】D
【解析】A、由图可知,A为碳单质,碳单质常温下不一定是黑色固体,如金刚石常温下是无色的,不符合题意;
B、B属于氧化物,且碳元素显+2价,故B为一氧化碳,C属于氧化物,且碳元素显+4价,故C为二氧化碳,一氧化碳可与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳,一氧化碳也能与氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳,不符合题意;
C、C为二氧化碳,D属于酸,且碳元素显+4价,故D为碳酸,C→D的转化,即二氧化碳和水反应生成碳酸,不会导致酸雨的发生,不符合题意;
D、A为碳单质,C为二氧化碳,碳燃烧生成二氧化碳,放出热量,可为发电、冶炼金属等提供能量,符合题意。
故选D。
9.(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的是( )
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
【答案】C
【解析】A、根据图示可知,加热前的空气样品中氧气含量为 20.99%,说法正确,不符合题意;
B、加热过程中氧气含量减少,说明铜在加热条件下能与氧气发生化学反应,说法正确,不符合题意;
C、在密闭装置中进行实验,化学反应遵循质量守恒定律。拐点 C 至终点 D 所对应的时间范围内,铜与氧气发生反应生成氧化铜,但装置内物质的总质量不变,说法错误,符合题意;
D 、通过铜表面变黑的现象证据(定性)和氧气含量变化的数据证据(定量),可以从定性和定量的视角分析得出合理解释,说法正确,不符合题意。
故选C。
10.(2024·贵州)为确定碱石灰干燥剂(CaO和NaOH的混合物)的干燥效果,测定其中CaO与NaOH的质量比。实验如下:
步骤1 取16.8g样品于锥形瓶中,向其中滴加过量稀盐酸,样品完全溶解,无气泡产生。
步骤2 向步骤1的锥形瓶中滴加溶液,溶液的体积与生成沉淀的质量变化曲线如图。下列说法正确的是( )
A.步骤1所得溶液中的溶质是和NaCl
B.步骤2加入溶液立即观察到有沉淀产生
C.步骤2溶液中溶质的质量逐渐减小
D.该样品中CaO与NaOH的质量比为
【答案】D
【解析】A、步骤1中,向样品中加入过量稀盐酸,氧化钙和稀盐酸反应生成氯化钙和水,氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,稀盐酸过量,故所得溶液中的溶质是:氯化钠、氯化钙、氯化氢,不符合题意;
B、步骤1所得溶液中的溶质是氯化钠、氯化钙,氯化氢,步骤2中滴加碳酸钠溶液,碳酸钠先与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,待盐酸完全反应后,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠,故一开始无沉淀生成,不符合题意;
C、步骤2中加入碳酸钠溶液,碳酸钠先与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,即,73份质量的氯化氢转化为117份质量的氯化钠,溶质质量增加,待盐酸完全反应后,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠,即,111份质量的氯化钙转化为117份质量的氯化钠,溶质质量增加,故步骤2溶液中溶质的质量逐渐增加,不符合题意;
D、由图可知,生成沉淀即生成碳酸钙的质量为10g,根据化学方程式:,可知,氧化钙中的钙元素完全转化到了碳酸钙中,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类和质量不变,则该样品中氧化钙的质量为:,则该样品中氧化钙与氢氧化钠的质量比为:,符合题意。
故选D。
11.(2024·四川巴中)某实验小组利用图1所示装置进行实验,探究的性质:分别向三个烧瓶中注入等体积的水、饱和氢氧化钠溶液、饱和氢氧化钙溶液。利用数字化实验装置分别测定烧瓶内的压强变化,得到如图2所示的曲线图。
(1)图2中ab段压强增大,对应的操作是 。
(2)实验过程中,观察到注入饱和氢氧化钙溶液的烧瓶中产生白色沉淀,该反应的化学方程式是 。
(3)对比图2中三条曲线,能反映出吸收二氧化碳效果最好的是曲线 (选填“x”“y”或“z”),对应的物质是 (填化学式)。
【继续探究】氢氧化钠溶液吸收二氧化碳后溶液中溶质成分的分析。
【查阅资料】①氯化钙溶液显中性;②若过量,会有生成。
【进行实验】
(4)设计如下实验进行探究:
实验操作 实验现象 实验结论
Ⅰ 取少量反应后的溶液于试管中,滴加过量氯化钙溶液 含有
Ⅱ 将Ⅰ反应后的上层清液分成两等份 向其中一份加入稀盐酸 无气泡产生 不含
向另一份滴加无色酚酞溶液 溶液变红
【反思交流】
(5)操作Ⅰ中的氯化钙溶液 (选填“能”或“不能”)用氢氧化钙溶液代替。
(6)操作Ⅱ中的无色酚酞溶液可用___________(选填字母)代替,也能达到相同目的。
A.紫色石蕊溶液 B.硫酸铜溶液 C.稀盐酸
【答案】(1)注入液体
(2)
(3)z NaOH
(4)产生白色沉淀 含有NaOH
(5)不能
(6)AB
【解析】(1)ab段压强增大,说明此时注入液体,装置中的气体压缩,从而压强增大。
(2)二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为:。
(3)由图可知,曲线z最终压强最小,说明

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