?回歸教材重難點(diǎn)07 圖像數(shù)據(jù)和結(jié)果的分析

高考五星高頻考點(diǎn)，2021年全國甲卷第12題、2021年全國乙卷第13題、2020年全國I卷第13題、、2019年全國I卷第10題、2019年全國I卷第11題、2019年全國II卷第12題。

圖像、圖表穿插于教材之中。圖表是高考試題的數(shù)字化語言，用圖表表述化學(xué)反應(yīng)過程或者呈現(xiàn)信息情景是近幾年高考化學(xué)綜合試題常見的表達(dá)方式。數(shù)形結(jié)合的試題具有簡明、直觀、形象的特點(diǎn)，是近年來高考的熱點(diǎn)題型。而多變量圖像題還具有信息量大、可隨意調(diào)控試題難度等特點(diǎn)，能夠很全面地考查學(xué)生分析、比較、概括和歸納問題的能力，因此備受命題者青睞?？v觀近幾年的高考化學(xué)試題，每年都有試題以圖表方式呈現(xiàn)相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及化學(xué)信息，要求學(xué)生在獲取信息后對(duì)相關(guān)化學(xué)現(xiàn)象、事實(shí)作出合理解釋，在推理基礎(chǔ)上作出合理的判斷或得出正確的結(jié)論。試題的新穎度、難度和區(qū)分度在一定程度上都借助于圖表的創(chuàng)新得以體現(xiàn)，這也是新課程高考的重要特點(diǎn)之一。所以，圖文轉(zhuǎn)化能力是學(xué)生適應(yīng)高考的必備能力。

1．能量變化示意圖

2．化學(xué)平衡移動(dòng)與圖像






⑥不同壓強(qiáng)下轉(zhuǎn)化率與溫度關(guān)系
3．常見含“斷點(diǎn)”的速率變化圖像分析
圖像




t1時(shí)刻所改變的條件
溫
度
升高
降低
升高
降低
適合正反應(yīng)放熱的反應(yīng)
適合正反應(yīng)吸熱的反應(yīng)
壓強(qiáng)
增大
減小
增大
減小
適合正反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量增大的反應(yīng)
適合正反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng)
4．弱電解質(zhì)的電離
類型
單曲線
對(duì)比曲線
多曲線
示例1



示例2



解答
要點(diǎn)
一看縱橫坐標(biāo)含義；二看特殊點(diǎn)(起點(diǎn)、拐點(diǎn)、落點(diǎn))；三看變化趨勢(shì)(規(guī)律)
找出相同點(diǎn)與不同點(diǎn)，找出在同一條件下兩種曲線之間的差別與聯(lián)系
在單曲線分析方法的基礎(chǔ)上找出各種曲線的差別，分析變化對(duì)應(yīng)的化學(xué)原理(物質(zhì))。尤其注意分析交點(diǎn)
5．弱電解質(zhì)分布系數(shù)圖
分布曲線是指以pH為橫坐標(biāo)，分布系數(shù)即組分的平衡濃度占總濃度的分?jǐn)?shù)為縱坐標(biāo)，即分布系數(shù)與溶液pH之間的關(guān)系曲線。
舉例
一元弱酸(以CH3COOH為例)
二元酸(以草酸為例)
三元酸(以H3PO4為例)
弱電解
質(zhì)分布
系數(shù)圖



δn
δ0、δ1分別為CH3COOH、CH3COO－分布系數(shù)
δ0為H2C2O4分布系數(shù)、δ1為HC2O分布系數(shù)、δ2為C2O分布系數(shù)
δ0為H3PO4分布系數(shù)、δ1為H2PO分布系數(shù)、δ2為HPO分布系數(shù)、δ3為PO分布系數(shù)

當(dāng)pHpKa時(shí)，主要存在形式是CH3COO－。δ0與δ1曲線相交在δ0＝δ1＝0.5處，此時(shí)c(CH3COOH)＝c(CH3COO－)，即pH＝pKa
當(dāng)溶液的pH＝1.2時(shí)δ0＝δ1，pH＝4.2時(shí)δ1＝δ2；當(dāng)pHc>a=d=e，故D錯(cuò)誤；故選B。
23．(2022·安徽省百校聯(lián)盟高三聯(lián)考)馬來酸又稱順丁烯二酸，可簡寫為H2X，主要用于制造不飽和聚酯樹脂、染色助劑和油脂防腐劑等。常溫下，將溶液滴加到等濃度的H2X溶液中，測(cè)得混合溶液的與或濃度變化關(guān)系如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是( )

A．N代表與的變化曲線
B．a(chǎn)點(diǎn)時(shí)，加入NaOH溶液的體積為5mL
C．NaHX溶液中：c(Na+)＞c(HX-)＞c(X2-)＞c(H2X)
D．當(dāng)pH=7時(shí)，加入NaOH溶液的體積大于
【答案】B
【解析】A項(xiàng)，由圖可知，橫坐標(biāo)加縱坐標(biāo)為或，即或，由于，所以，所以N表示與pH的變化曲線，A正確；B項(xiàng)，當(dāng)時(shí)，，當(dāng)時(shí)，，當(dāng)加入NaOH溶液體積為5mL時(shí)，溶液中為等物質(zhì)的量濃度的H2X和NaHX，H2X的電離常數(shù)(10-12)遠(yuǎn)大于HX-的電離常數(shù)(10-6.0)和水解常數(shù)(10-12.8)，所以，而a點(diǎn)是兩者相等的點(diǎn)，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，HX-的電離常數(shù)為，水解常數(shù)為，電離大于水解，NaHX溶液中離子濃度大小關(guān)系為c(Na+)＞c(HX-)＞c(X2-)＞c(H2X)，C正確；D項(xiàng)，NaHX溶液呈酸性，當(dāng)溶液呈中性時(shí)，應(yīng)為NaHX和Na2X的混合溶液，加入NaOH溶液的體積大于10mL，D正確。故選B。
24．(2022·廣東省高考研究測(cè)評(píng)研究院高三聯(lián)考)常溫下，向二元弱酸H2A溶液中加入NaOH固體，配制一組c(H2A)+c(HA-)+ c(A2-)=0.01 mol·L-1的混合溶液，溶液中含A微粒的物質(zhì)的量濃度隨pH的變化曲線如下圖所示。下列說法不正確的是( )

A．Ka1=10 Ka2
B．M點(diǎn)溶液中， c(Na+)=0.01 mol·L-1
C．M點(diǎn)溶液中由水電離出的c(H+)小于N點(diǎn)溶液中由水電離出的c(H+)
D．NaHA溶液中，c(H2A) 小于c(A2-)
【答案】B
【解析】由題干圖示可知，二元弱酸的電離方程式為H2HA-+H+，HAA2-+H+，圖中實(shí)線為H2A，過M點(diǎn)的實(shí)線為HA-，過N點(diǎn)的虛線為A2-。A項(xiàng)，由圖可知，pH=4.4時(shí)，c(H2A)=c(HA-)，則，同理Ka1=10-5.4，則Ka1=10 Ka2，A確；B項(xiàng)，M點(diǎn)時(shí)，由電荷守恒可知：c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+ c(HA-)+c(OH-)，又此時(shí)c(H2A)= c(A2-)，且c(H+)＞c(OH-)，則c(Na+)＜c(H2A)+c(HA-)+ c(A2-)＜0.01 mol·L-1，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，M點(diǎn)時(shí)，NaOH滴定H2A仍未到達(dá)生成Na2A的滴定終點(diǎn)，此時(shí)水的電離程度一直在增大，C正確；D項(xiàng)，由于Ka1=10 Ka2＞KW，則NaHA的電離程度大于水解程度，c(H2A)小于c(A2-)，D正確；故選B。
25．(2022·湖北省立肝騰云聯(lián)盟高三聯(lián)考)常溫下，用0.100的鹽酸滴定20mL相同濃度的一元堿BOH溶液(滴有少量酚酞)，滴定過程中溶液pH及電導(dǎo)率變化曲線如圖所示。下列說法中正確的是( )

A．BOH的電離常數(shù)Kb約為
B．a(chǎn)點(diǎn)溶液中：
C．b點(diǎn)溶液的顏色為粉紅色
D．滴定至pH=7時(shí)，
【答案】B
【解析】A項(xiàng)，0.10mol/LBOH溶液的pH=11，則該溶液中，BOH為弱堿，其電離程度較小，則溶液中c(BOH)≈0.10mol/L，c(B+)≈c(OH-)=0.01mol/L，BOH的，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，a點(diǎn)酸物質(zhì)的量是堿物質(zhì)的量的一半，則混合溶液中溶質(zhì)為等物質(zhì)的量濃度的BOH、BCl，a點(diǎn)溶液中存在電荷守恒c(B+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)、存在物料守恒c(B+)+c(BOH)=2c(Cl-)，所以存在c(B+)+2c(H+)=2c(OH-)+c(BOH)，故B正確；C項(xiàng)，b點(diǎn)加入酸堿物質(zhì)的量相等，二者恰好完全反應(yīng)生成BCl，溶液中溶質(zhì)為BCl，假設(shè)a點(diǎn)BOH不電離且B+不水解，b點(diǎn)B+不水解，a點(diǎn)c(B+)=、b點(diǎn)c(B+)=，混合溶液中BOH電離程度和B+水解程度都較小，則b點(diǎn)溶液幾乎為中性，溶液應(yīng)為無色，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，混合溶液pH=7時(shí)，溶液呈中性，c(H+)=c(OH-)，溶液中存在電荷守恒c(B+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)，則c(B+)=c(Cl-)，酸堿混合后導(dǎo)致溶液體積增大，則導(dǎo)致溶液中c(Cl-)減小，所以存在c(B+)=c(Cl-)＜0.1mol?L-1，故D錯(cuò)誤；故選B。
26．(2022·山東省濰坊市高三學(xué)科核心素養(yǎng)測(cè)評(píng))Cu2+與NH3可結(jié)合生成多種絡(luò)合物，在水溶液中存在如下平衡： [Cu(NH3)4]2+[Cu(NH3)3]2+[Cu(NH3)2]2+[Cu(NH3)]2+Cu2+。向某濃度的硫酸銅溶液中滴加濃氨水，實(shí)驗(yàn)測(cè)得含Cu微粒的物質(zhì)的量分布分?jǐn)?shù) ()與溶液中游離氨的lgc(NH3)關(guān)系如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是( )

A．曲線b表示[Cu(NH3)]2+
B．
C．1gc(NH3)=-4時(shí)，c(Cu2+)=c{[Cu(NH3)]2+}>Cu(NH3)2]2+
D．M點(diǎn)時(shí)，
【答案】B
【解析】由圖可知，曲線a在c(NH3)最小時(shí)，物質(zhì)的量分布分?jǐn)?shù)最大，說明曲線a表示Cu2+，隨著c(NH3)升高，c(Cu2+)逐漸減小，[Cu(NH3)]2+的濃度逐漸增大，故曲線b是[Cu(NH3)]2+，繼續(xù)升高c(NH3)，[Cu(NH3)]2+濃度逐漸減小，[Cu(NH3)2]2+的濃度逐漸增大，則曲線c表示c表示[Cu(NH3)2]2+，以此類推，曲線d表示[Cu(NH3)3]2+，曲線e表示[Cu(NH3)4]2+。A項(xiàng)，曲線b表示[Cu(NH3)]2+，故A正確；B項(xiàng)，曲線a表示Cu2+，曲線b表示[Cu(NH3)]2+，曲線c表示[Cu(NH3)2]2+，曲線d表示[Cu(NH3)3]2+，曲線e表示[Cu(NH3)4]2+，K1=，由圖像可知，當(dāng)c([Cu(NH3)4]2+)= c([Cu(NH3)3]2+)時(shí)，c(NH3)=10-2mol/L，即K1=10-2；K2=，當(dāng)c([Cu(NH3)2]2+)= c([Cu(NH3)3]2+)，c(NH3)≈10-2.6mol/L，即K2=10-2.6；K4= ，當(dāng)c(Cu2+)=c([Cu(NH3)]2+)時(shí)，c(NH3)=10-4mol/L，即K4=10-4；，，所以，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，根據(jù)圖像分析，當(dāng)1gc(NH3)=-4時(shí)，c(Cu2+)=c{[Cu(NH3)]2+}>Cu(NH3)2]2+，故C正確；D項(xiàng)，結(jié)合以上分析可知，K1=， K2 =，K3=； =，把K1、K2、K3帶入上式，M點(diǎn)時(shí)，c([Cu(NH3)]2+)=c([Cu(NH3)4]2+)，經(jīng)過化簡后可得=lgc3(NH3)=3lgc(NH3)，即滿足M點(diǎn)時(shí)，，故D正確；故選B。
27．(2022·四川省宜賓市二模)常溫下，保持某含Ca2+水體中H2CO3與空氣中CO2的平衡，調(diào)節(jié)水體pH，水體中-lg[c(X)]與pH的關(guān)系如下圖所示(其中X為H2CO3、HCO3-、CO32-或Ca2+)。下列說法正確的是( )

A．曲線Ⅱ表示-lg[c(HCO3-)]與pH的關(guān)系
B．該溫度下，H2CO3的電離常數(shù)Ka2的數(shù)量級(jí)為10-10
C．a(chǎn)點(diǎn)的水體中：c(Ca2+)＞c(HCO3-)＞c(CO32-)
D．向水體中加入適量Ca(OH)2固體，可使溶液由b點(diǎn)變到c點(diǎn)
【答案】C
【解析】根據(jù)圖象分析，隨著pH的增大，溶液的堿性增強(qiáng)，HCO3-的濃度減小，CO32-濃度增大，因此曲線Ⅲ代表與pH的關(guān)系，由于碳酸分步電離，第一步電離產(chǎn)生HCO3-，第二步電離時(shí)產(chǎn)生CO32-，因此曲線Ⅰ為與pH的關(guān)系，隨著CO32-濃度增大，逐漸生成CaCO3沉淀，溶液中Ca2+逐漸減小，曲線Ⅱ?yàn)榕cpH的關(guān)系。A項(xiàng)，曲線Ⅱ?yàn)榕cpH的關(guān)系，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，由圖可知，pH=7.7時(shí)，曲線Ⅲ和曲線Ⅰ相交，此時(shí)c(HCO3-)=c(CO32-)， ，則H2CO3的電離常數(shù)，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，由圖可知，經(jīng)過a點(diǎn)作一條垂直與pH軸的直線，曲線Ⅱ在最上面，曲線Ⅲ在最下面，因此a點(diǎn)的水體中：c(Ca2+)＞c(HCO3-)＞c(CO32-)，故C正確；D項(xiàng)，向水體中加入適量Ca(OH)2固體，Ca2+濃度增大，溫度不變，Ksp(CaCO3)不變，則CO32-濃度減小，因此向水體中加入適量Ca(OH)2固體，不能使溶液由b點(diǎn)變到c點(diǎn)，故D錯(cuò)誤；故選C。
28．(2022·河北省高三模擬預(yù)測(cè))H2A是一種二元弱酸，H2A由于與空氣中的某種成分作用而保持不變，已知Ksp(MA)= 3×10－9，某水體中l(wèi)g c(X) (X為H2A、HA-、A2-、M2+)與pH的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是( )

A．曲線②代表A2- B．H2A的一級(jí)電離常數(shù)為10-8.3
C．c(M2+)隨pH升高而增大 D．pH=10.3時(shí)，c(M2+)=3.0×10-7.9 mol·L-1
【答案】D
【解析】A項(xiàng)，H2A的濃度保持不變，則曲線①代表H2A，隨著pH逐漸增大，HA-、A2-離子濃度增大，pH較小時(shí)，HA-的濃度大于A2-的濃度，則曲線②代表HA-，曲線③代表A2-，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，曲線①和曲線②的交點(diǎn)代表溶中H2A、HA-的濃度相等，由交點(diǎn)的坐標(biāo)(6.3，-5))可知，H2A的一級(jí)電離常數(shù)，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，由A分析可知，曲線④代表M2+，則c(M2+)隨pH升高而減小，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，根據(jù)圖像，曲線②和曲線③的交點(diǎn)(10.3，-1.1)代表溶液中HA-、A2-離子濃度相等，均為10-1.1 mol·L-1，則，D正確；故選D。
29．(2022·四川省成都市二模)室溫下，向1.00L0.100mol/LNH4HCO3溶液中加入NaOH稀溶液，溶液中主要型體的分布系數(shù)［比如A2-的分布系數(shù)δ(A2-)=］以及pH隨n(NaOH)變化如圖。

下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A．0.100mol/LNH4HCO3溶液中＞1，水電離受到促進(jìn)
B．加入NaOH稀溶液過程中，溶液滿足關(guān)系式c(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)
C．Ka2(H2CO3)×Kb(NH3·H2O)

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