例谈化学曲线题解题基本步骤方法

侯前进

【中图分类号】G633.8 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2014）11 -0226-01

1.题目

不同浓度的硝酸与铁反应的还原产物很复杂，其分布曲线如图3所示。

（1）足量的铁与一定量的浓硝酸反应时，反应过程中可能的气体产物有_；（2）由图3可知，密度等于1.35g.mL-1的硝酸与铁反应时其还原产物主要是_；（3）还原产物中NH4+的物质的量分数随_而增大；（4）请用一句话概括该图反映出的基本结论_。（5）m mol铁与极大量的密度为1.35g.mL-1的硝酸溶液完全反应放出 nL气体（体积在标况下测定），此时，溶液中铁元素存在的形式是_，n值最接近_（填字母编号）。

A.22.4 m B.33.6m C.44.8m D.67.2m

2.解题分析基本步骤与方法

2.1观察曲线 充分解读其中包含有价值信息 对于化学曲线题，解题伊始，首先就要仔细观察题目中作为重要已知条件给出的曲线。从图3可以看出，该曲线横轴标示是HNO3密度，其最小单位刻度为0.5 g.mL-1，该曲线纵轴标示是硝酸还原产物物质的量分数，其最小单位刻度为0.2。

2.2隐性信息的解读 观察图3可以看出：硝酸在不同的浓度下与铁反应，其产物是多样的：NH4+、N2、 N2O、NO、 NO2。该信息的解读有助于认识硝酸与铁反应所得到的的产物的复杂性，对分析（5）有预先认知的作用，避免出现只有一种产物的认识，这样，在解答（5）时就不会题目要求解出两种产物的量时产生心理冲击。

2.3曲线细节及难点的解读

①从本题曲线图3可以看出，在浓度轴以1.35g.mL-1处向上作垂直于浓度轴连线，该连线会与生成NO及NO2二个反应曲线交点相交；即在该浓度时，铁与硝酸即可生成NO也能生成NO2，所以还原产物不是单一的，足量的铁与一定量的浓硝酸反应时，反应过程中可能的气体产物有NO和NO2。

②观察图3，可以看出生成NH4+的反应曲线从左至右是一下降曲线：即随着硝酸浓度的增大，NH4+在还原产物中的物质的量分数随之下降。

③分析“m mol铁与极大量的密度为1.35g.mL-1的硝酸溶液完全反应放出 nL气体（体积在标况下测定）”之表述，可以解读出，①参加反应铁的物质的量为m mol，②硝酸的密度=1.35g.mL-1，③参加反应的硝酸是极大量，④隐含信息：本次反应气体产物应为NO及NO2。⑤对求解n值更为关键的，必须从图3反应曲线中读出：生成NO及NO2二曲线交于一点，所以，通过该交点向纵轴作垂线，只能有一个交点，故在该条件下，NO及NO2生成量（物质的量的分数）是等量的。

3.小结

综上所述，对化学曲线题解题方法及步骤可有如下结论：

其一，先观察曲线，看清曲线包含的信息元素及纵轴、横轴标示的物理量及单位，首先找到其中的定性条件；其二，在上述基础上，再进一步去挖掘曲线中隐性信息，做到已知条件的充分利用，否则可能造成后续解题障碍。其三，认真、仔细观察曲线中的定量信息，为求解题目中与定量相关的答案作好准备。

4.解题示范

根据以上线索，通过以下过程求得相关物质的量：

设：参与生成NO2铁的物质的量为xmol，则有：参与生成NO铁的物质的量为（m-x）mol。

Fe+6HNO3= Fe（NO3）3+3NO2↑+3HO2

1 3×22.4

x 3x×22.4

Fe+4HNO3= Fe（NO3）3+NO↑+2HO2

122.4

（m-x） （m-x） ×22.4

根据NO及NO2生成量（物质的量的分数）等量关系，得出：

3x×22.4=（m-x） ×22.4

X=（1/4） m

将x=（1/4） m带回上述两反应方程式得出：

V（NO2）= V（NO） = （3/4） m×22.4L

所以n=2× V（NO2）=33.6m L

⑥由于硝酸的强氧化性，铁与硝酸反应总是生成三价铁。所以，铁与极大量的密度为1.35g.mL-1的硝酸溶液完全反应，其铁元素存在的形式应是Fe3+。

5.结题

经以上分析，本题的答案如下：

（1）还原产物主要是NO、NO2、N2、N2O；

（2）由图3可知，密度等于1.35g.mL-1的硝酸与铁反应时其还原产物主要是NO、NO2。

（3）还原产物中NH4+的物质的量分数随 硝酸的密度（浓度）降低而增大；

（4）请用一句话概括该图反映出的基本结论：硝酸的密度（浓度）越大，还原产物中氮元素的化合价越高或硝酸的密度（浓度）越低，还原产物中氮元素的化合价越低。

（5）溶液中铁元素存在的形式是Fe3+。n值最接近33.6m。