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初中化学图像习题
小东庄中学 李满政
用函数图像表示一些化学（物理）现象发生的过程具有形象、直观、简洁的特点。通过对图像试题的分析，能较好地考查学生抽象、概括、分析判断能力，培养良好的思维品质。图像题是中考及化学竞赛中必不可少的一类题，涉及的内容主要包括质量守恒定律的应用；ｐＨ的变化；导电情况的分析；沉淀量与气体量关系计算；跨学科知识应用；溶液有关问题等等。以用直角坐标系表示的曲线变化图形式出现的最多。
【方法点拨】
解答曲线题关键要抓住曲线的起点、转折点、终点，由图像表示的意义与学科知识结合起来，并从中发现变化规律和趋势，把握了事物变化的规律就找到了解决问题的突破口。
一、固体物质的溶解度图像
例1、现有A、B、C三种物质的溶解度曲线如图1所示。已知在20℃～30℃间，A与B有相同的溶解度；在70℃时A、C溶解度相同。
（1）请在溶解度曲线中标出物质的标号；
（2）在10℃时，三种物质的溶解度由大到小的顺序为＿＿＿＿＿；
（3）在50℃时，三种物质的质量均为85g，分别放入100g水中形成溶液，其中＿＿的溶液为饱和溶液，＿＿＿的溶液为不饱和溶液；
（4）要从A和B的混合物中提纯A，可采用＿＿＿＿方法。
［解析］溶解度是初中化学的重要知识点，用纵坐标表示溶解度，横坐标表示温度，根据某一固体物质在不同温度时在水里的溶解度，可画出该物质的溶解度随温度变化的图像－溶解度曲线，这类图像题主要考查学生对溶解度曲线意义的了解，通过观察溶解度曲线可获得以下信息：①同种物质在不同温度下的溶解度；②不同种物质在同一温度下的溶解度；③同种物质的溶解度如何受温度变化的影响；④两种物质溶解度曲线相交点的意义。教师指导学生学会发现和利用这些基础知识后，这类题不难得出正确答案。
参考答案：（1）略；（2）由大到小C、B、A；（3）A、B；C (4)降温结晶。
二、溶质的质量分数的图像
例2、在一定温度下，向一定量的氯化钠稀溶液中不断加入氯化钠固体，并搅拌，在此过程中溶液里溶质的质量分数（w）与加入氯化钠质量（m）的变化关系如图2所示，其中图像正确的是（　）

［解析］溶质的质量分数是溶液组成的一种表示方法。它的图像题主要是考查溶液中溶质的质量分数随溶液中溶质质量或溶剂质量变化的关系。根据溶质的质量分数的定义：
溶质的质量分数＝×100%＝×100%
可知，溶质的质量分数随溶质质量的增加而增大，但由于溶质质量的增加，溶液质量也增加，因此溶质质量分数与溶质质量不是简单的正比例函数关系。溶质的质量分数随溶剂质量的减小而增大，但由于溶质质量不变，因此溶质质量分数与溶剂质量也不是简单的反比例函数关系。故曲线不能呈直线。在一定温度下，溶液一旦达到饱和状态，溶液中溶质的质量分数则是一不变的量。在一定量氯化钠稀溶液中不断加入氯化钠固体，搅拌，氯化钠固体不断溶解，质量分数增大。随着氯化钠的不断加入，氯化钠固体不能继续溶解，溶液达到饱和状态。观察图2曲线：A中曲线起点在坐标原点；A、B中图像表示的都是正比例函数，且终点不能体现溶液的饱和状态； D中溶质质量分数没有变化的过程。故本题正确答案为C。
三、溶液pH的变化图像。
例3、下列实验中溶液的pH随加入试剂体积而变化的关系与图中相符的是（　）
A、稀硫酸中不断滴入氢氧化钠溶液
B、NaOH溶液中不断滴入稀硫酸
C、Na2CO3溶液中不断滴入稀盐酸
D、NaOH溶液中不断滴入蒸馏水
［解析］pH是水溶液的酸碱度的一种表示方法，pH与溶液酸碱度之间的关系是：pH＝7时，溶液呈中性；pH＜7时，溶液呈酸性，且pH越小酸性越强；pH＞7时，溶液呈碱性，且pH越大碱性越强。当酸、碱发生中和反应时，pH趋向于7。观察图3曲线可知：纵坐标表示溶液的pH，横坐标表示向溶液中加入试剂的体积，曲线起点即初初始情况下（未加入试剂时）溶液pH＞7，显碱性，因此，不可能是A选项，随着试剂的不断加入pH逐渐减小，碱性减弱，呈中性后又逐渐显酸性(终点)，显然是加入的酸过量所至，也不可能是D选项，故B、C选项能符合这一变化事实。
四、金属和酸反应的图像
例4、等质量M、N两种金属，分别与相同质量分数的足量稀盐酸反应（已知M、N在生成物中均为＋2价）生成氢气的质量和时间的关系如图4所示：
（1）M、N两种金属中较活泼的是＿＿；相对原子质量较大的是＿＿。
（2）分析图中的两条曲线，你还能得到哪些结论：＿＿＿＿＿＿。
［解析］金属和酸是一类典型的反应，既能体现实验室制氢气的反应原理，又能体现金属和酸的性质。这类问题的图像主要是考查金属的活动性、金属的化合价、金属的相对原子质量对产生氢气的影响。解决这类题一般要从以下两方面考虑：一是反应过程，金属越活泼，与同浓度的酸反应时单位时间内产生的氢气越多，图像就越靠近纵轴（斜率越大）。二是结果，我们设金属R在反应中的化合价为x，相对原子质量为y，R与稀盐酸（或稀硫酸）发生置换反应，化学方程式可表示为：
2 R+2x HCl=2RClx+x H2 ↑
2y 2x
金属的质量　　　　氢气的质量
则：＝　　故：氢气的质量＝×金属的质量
由此可见：等质量的活泼金属分别与足量的酸发生置换反应，产生氢气的多少可以由比值的大小来确定。观察图4曲线：拐点前M的曲线更靠近纵轴；拐点后曲线平行于横轴，即金属完全反应。 M的曲线在上，即M最终产生氢气的质量大。由于M、N在反应中的化合价数相同，故M较活泼，N的相对原子质量较大。由图像还可以看出：M与稀盐酸反应速度快；同质量的M、N与足量稀盐酸完全反应，M产生的氢气较多。
五、质量守恒定律的图像
例5、小明和小华进行盐酸与锌反应制取氢气的实验研究。小明用较稀的盐酸，小华用较浓的盐酸。他们分别取等质量的锌粒与足量盐酸在烧杯中反应，并将烧杯中的物质总质量随反应时间的变化情况绘制成图5所示的曲线。
试回答下列问题：：
（1）烧杯中的物质总质量减小的原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿；
（2）表示小明实验结果的是图中的曲线＿＿（填①或②）；
（3）请说明图中的曲线②与曲线①不同的原因＿＿＿＿＿。
［解析］质量守恒定律是自然科学的基本定律之一，在化学反应中“反应前后物质的质量总和没有变化”，是因为“在一切化学反应里，反应前后原子的种类没有改变，原子的数目也没有增减”。学生熟练掌握该定律既可用来解释一些化学实验事实，又可运用定律推测一些物质的组成。如果化学反应中出现了质量不等的现象，要从物质的性质、变化的过程中分析找原因。本题中由于反应后产生的氢气逸出以及浓盐酸的挥发性，造成了烧杯中的物质总质量的减少。
参考答案：（1）反应放出氢气，HCl逸出，反应放热导致水蒸气蒸发；（2）表示小明实验结果的曲线是①；（3）a.曲线②盐酸浓度较大，反应速率较大，所以开始曲线下降较快；b. 曲线②盐酸浓度较大，逸出的HCl较多，所以最后的位置较低。
六、其它化学反应过程的图像
例6：图6中的四个图像分别代表对应的四种化学反应过程，其中正确的是（　　）

A、分别加热等质量的氯酸钾与高锰酸钾，反应过程中生成氧气的质量变化。
B、向含有盐酸的氯化铜溶液中滴加烧碱溶液，产生沉淀的质量变化。
C、向一定质量的石灰水中不断通入二氧化碳。
D、向氢氧化钡溶液中，逐滴加入硫酸溶液，溶液的导电性与加入溶液量的关系。
［解析］许多化学反应中的关系量在坐标中都能以图像的形式表现出来，因此这类图像各具特点。解题时要具体问题具体分析，从发生的化学反应入手，弄清纵、横坐标表示的意义，抓住曲线中的特殊点(起点、拐点、终点)进行甄别。
A选项：加热氯酸钾、高锰酸钾都可以产生氧气，纵坐标表示产生氧气的质量，横坐标表示加热时间，由实验事实可知，这两种化合物都必须加热一定时间后才开始反应，起点不在原点。氯酸钾中不加入二氧化锰，受热也能分解放出氧气，只不过所需温度较高，反应速度较慢，高锰酸钾在较低温度下就能迅速分解放出氧气，所以高锰酸钾的曲线应更靠近纵轴。通过化学方程式计算可以得知，在质量相等的条件下，氯酸钾完全反应产生的氧气质量约是高锰酸钾产生氧气的3.9倍。所以A能反映所代表的变化过程。
B选项：向含有盐酸的氯化铜溶液中滴加烧碱溶液，首先发生盐酸和烧碱的中和反应，不会产生沉淀，故曲线的起点不在坐标的原点。只有当盐酸完全反应后，再加入烧碱溶液才会产生沉淀。
C选项：在澄清石灰水中不断通入二氧化碳的现象是：开始出现浑浊，继而生成沉淀，当沉淀量最大时，继续通入CO2，沉淀逐渐溶解，直至澄清，其反应为：Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O(沉淀生成)，　CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2(沉淀逐渐溶解)。图像C不能反映此变化过程，故不正确。
D选项：溶液导电是由于溶液中存在着自由移动的离子，观察图像可知：起始状态溶液导电性强，说明溶液中存在着大量自由移动的钡离子和氢氧根离子，当向氢氧化钡溶液中逐滴加入硫酸溶液时，氢氧化钡与硫酸发生中和反应，生成硫酸钡沉淀和水，使溶液中自由移动的钡离子和氢氧根离子减少，导电性逐渐减弱，完全中和时导电性最弱，随着加入的硫酸过量，溶液中自由移动的氢离子和硫酸根离子数增加，溶液的导电性逐渐增强，图像中出现拐点正说明此变化。所以图像D能正确反映溶液的导电性与加入溶液量的关系。
从以上对典型图像问题的分析可以得出：指导学生解答图像问题一般的步骤是：（1）搞清题干所描述的物质变化的过程，必要时可写出发生反应的化学方程式；（2）分析纵、横坐标及曲线表示的意义；（3）分析曲线的变化趋势与纵、横坐标的关系；（4）分析特殊点（起点、拐点、终点）及其含义。这样就不难突破和作答。
习题：
A B C D
1、某同学用一定量的稀硫酸来做相关实验，实验后，将有关数据绘制成图像，其中正确的是

2、用质量相等的锌粉和铁粉，分别与溶质质量分数相同、等质量的稀盐酸充分反应，产生氢气的质量和反应所用时间的关系如图所示。则下列说法中不正确的是
A．曲线a、b分别表示锌、铁的反应情况
B．盐酸均反应完，锌、铁有剩余
C．盐酸均反应完，锌恰好完全反应，铁有剩余
D．锌、铁都反应完，盐酸有剩余
3、镁、铝、锌、铁四种金属分别根足量的稀硫酸反应，能正确反映金属质量（X）和产生氢气质量（Y）之间关系的图像是
m金属
mH2
Mg
Al
Zn
Fe
A
m金属
mH2
Mg
Al
Fe
Zn
B
m金属
mH2C
Al
Mg
Fe
Zn
C
m金属
mH2
Zn
Fe
Mg
Al
D

质
量
分
数
Ba(OH)2
0
H2SO4的量
BaSO4
沉淀质量
0
H2SO4的量

0
H2SO4的量

导电性
7
pH
0
H2SO4的量
A B C D
4、向一定量的Ba(OH)2溶液中逐滴加入稀硫酸，与反应有关的变化关系用下列示意图表示，其中错误的是

5、一定温度下，一定质量分数的氯化钠溶液中逐滴加水，所得溶液的溶质质量分数与加水的关系正确的是
P%
D 加水质量
P%
B 加水质量
P%
C 加水质量
P%
A 加水质量

0 30 40 Ba(OH)2溶液体积
沉淀质量
6、有一混合溶液是由盐酸、碳酸钠、硫酸、氯化铜4种物质中的两种混合而成。向该混合溶液中滴入Ba(OH)2溶液并充分反应，产生沉淀的质量与加入Ba(OH)2溶液体积的关系
如图，据此回答。
（1）该混合物是由 和 组成的。
（2）不含另外两种物质的理由
一是：
二是：
沉淀质量/g
36.5 73盐酸质量/g
7、某固体物质有氢氧化钠和氯化镁混合而成。取一定量的该混合物溶于水有沉淀产生，在所得混浊液中逐滴加入10%的稀盐酸，发现沉淀的质量与稀盐酸的质量如图所示，则沉淀的
质量= g。
8、如右上图是X、Y两种固体物质的溶解度曲线，下列说法中正确的是(    )
A．t1℃时X的溶解度大于Y的溶解度
B．t2℃时X的溶解度等于Y的溶解度
C．t3℃时X的饱和溶液降温至t2℃时，变为不饱和溶液
D．t1℃时Y的不饱和溶液降温至t2℃时，变为饱和溶液
9、时，分别向盛有水的两只试管中，加入等质量的甲、乙两种固体物质，使其充分溶解（均不与水反应），可观察到下图所示的现象。
（1）时， （填“A”或“B”）试管中的溶液一定是饱和溶液。
（2）右图中可表示甲物质的溶解度曲线的是 （填“”“”）。要使A试管中剩余的固体物质继续溶解，可采用 或 的方法。
0 t1 t2 t3 温度(℃)
B
A
C
80
60
40
20
溶解度（g）

10、右图是A、B、C三种物质的溶解度曲线，请按图回答下列问题：
⑴ 温度约在___________℃时，A、B两物质的溶解度相等；
⑵ 若要从含有少量B的A溶液中提纯A，需经 过：加热浓缩、_____________和___________方能达到目的；若使C物质的溶液由不饱和溶液变为饱和溶液，所采取的方法是__________（填“升温”或“降温”）；
⑶ t3℃时，A、B两物质_____________（填“能”或“不能”）形成质量分数相同的饱和溶液。
11、在一瓶接近饱和的硝酸钾溶液中，逐渐加入硝酸钾固体。符合加入固体硝酸钾质量(m)和溶液中溶质质量(n)的关系图像是

A B C D

12、右图是a、b、c三种固体物质的溶解度曲线。下列说法中正确的是
A．a的溶解度大于c的溶解度
B．在tl℃时，a、c两种饱和溶液中溶质的质量分数相同
C．c的不饱和溶液由t2℃降温至t1℃时，变成饱和溶液
D．要从b溶液中得到b，通常可采用蒸发溶剂结晶的方法

13、请你用右图所示甲、乙两物质（均不含结晶水）的溶解度曲线解决以下问题。
（1）_______℃时甲、乙的溶解度相等。
（2）40℃时100g水中最多能溶解甲_________g。该温度下甲物质的饱和溶液中，溶质和溶液的质量比为__________。
（3）分别将40℃时甲、乙的饱和溶液（无固体存在）降温至t℃，所得溶液中溶质的质量分数甲 乙（填“>”或“=”或“<”）。
14、图2是A、B、C三种固体物质的溶解度曲线。请回答下列问题：
(1)40℃时，C物质的溶解度是____g；
(2)60℃时，在100g水中加入90gA物质，充分溶解后，所得溶液的质量是____g；
(3)将80℃的A、B、C三种物质的饱和溶液分别冷却至室温，溶液中溶质的质量分数不发生变化的是____溶液。
15、右图是A、B、C三种物质的溶解度曲线。在20℃时，将等质量的三种物质的饱和溶液升温到30℃，三者的质量分数关系是______________；如降至10℃，析出晶体最多是______________，无晶体析出的是_____________。
16、(2分)右图为氯化钠和硝酸钾固体的溶解度曲线。根据该图可知：氯化钠的溶解度受温度影响变化不大。此外由该图你还能获得的信息有：
(1) ；
(2) 。

17、A、B两种固体物质的溶解度曲线如图所示。请回答：
（1）时，A物质的溶解度为 g。
（2）时，A、B两种物质的溶解度 （填“相同”或“不同”）
（3）我国有些地区有一种说法：“冬天捞碱，夏天晒盐”。这里的碱是指Na2CO3，盐是指NaCl。那么，图中 （填A或B）的溶解度曲线与Na2CO3的溶解度曲线相似。人们用上述方法从盐湖中捞得的Na2CO3会含有少量的NaCl。某研究性学习小组称取含NaCl的Na2CO3固体12.5g，将其配制成溶液，再向其中逐滴加入足量的稀盐酸，使气体完全放出，共收集到4.4g CO2气体，则原固体中Na2CO3的质量分数为 %。
18、向H2SO4和CuSO4的混合溶液中，不断加入NaOH溶液，下列图像横坐标表示加入NaOH溶液质量，纵坐标表示反应的有关变化情况，其中正确的是
A
NaOH溶液/g
0
B
NaOH溶液/g
0
C
NaOH溶液/g
0
D
NaOH溶液/g
0
7
H2SO4
质
量
分
数

沉
淀
质
量
g
溶
液pH

硫
酸
钠
质
量
g

19、 下列四个示意图分别表示对应的四种操作过程，其中正确的是（ ）

A. 向一定量的稀盐酸中不断滴入蒸馏水
B. 在恒定温度下，向一定量的水中不断加入氯化钠固体
C. 向一定量的硝酸和硝酸钙混合溶液中不断滴入碳酸钠溶液
D. 向一定量氢氧化钠溶液中不断滴入稀硫酸
20、下列四个图像分别表示对应的四个操作过程，其中与事实不相吻合的是：

A 一定量Ba（NO3）2 溶液中滴加稀H2SO4
B 一定量稀盐酸中滴加NaOH溶液
C 一定量不饱和KNO3溶液中加固体KNO3
D质量相同的KClO3中加入催化剂（MnO2）与不加入催化剂加热制取O2
21、加热氯酸钾溶液中二氧化锰的混合物可制得氧气。下列各图中，与该反应事实最吻合的是( )