2018版高考化学总复习专题一物质的量与化学计算教学案苏教版

1、课时 4 物质的量与化学计算课时诠释在近几年高考中，对化学计算的考查逐年增加，而学生平时养成的重思维而轻结果的做题 习惯，也使化学计算成为制约学生得高分的一个重要因素，因此加强化学计算能力也成为 教学重点。最常见的化学计算方法有关系式法、差量法、终态法、守恒法等。在这几种计算方法中，充分体现了物质的量在化学计算中的核心作用和纽带作用，依据化 学方程式的计算又是各种计算方法的基础，其解题步骤如下：1根据题意写出并配平化学方程式。2依据题中所给信息及化学方程式判断过量物质，用完全反应物质的量进行计算。3把已知的和需要求解的量分别写在化学方程式有关化学式的下面，两个量及单位“上下 一致，左右相当”。

2、4选择有关量（如物质的量、气体体积、质量等）的关系作为计算依据，列比例式，求未知 量。解题模板：现以2f+Q点燃,2H0为例，方程式中有关量的关系如下:2H2+0 =:2fO2:12化学计量数之比物质的量之比标况下气体2 mol1 mol2 mol体积之比2X22.4 L:1X22.4 L质量之比4 g:32 g36 g化学方程式中各物质的化学计量数之比=各物质的物质的量之比，等于气体体积之比（相同状况下）工质量之比。根据化学方程式列比例式时应遵循上述比例关系。注意：根据化学方程式计算时，所列比例是否正确的判断依据是：“上下单位要一致，左右单位要对应”。如关系式法是表示两种或多种物质之间“物质

3、的量”关系的一种简化式子。在多步反应中， 它可以把始态的反应物与终态的生成物之间的“物质的量”关系表示出来，把多步计算简 化成一步计算。正确书写关系式是用关系式法解化学计算题的前提。典题示例【示例1】（江苏高考节选）软锰矿（主要成分MnO,杂质金属元素Fe、Al、Mg等）的水悬浊液与烟气中SO反应可制备MnSO-H2O,反应的化学方程式为：Mn（ SO=MnSOZn + 2HC165客-2HKXZnCh十H,对应2HCZiKT对应一致对一致一垃一微点聚焦对对一致对一解答连续反应类型计算题的捷径一一关系式法2（1）质量为17.40 g纯净MnO最多能氧化 _L（标准状况）SO2。准确称取0.17

4、1 0 g MnSO4-H2O样品置于锥形瓶中，加入适量HPO和NHNO溶液，加热 使MrT全部氧化成MrT，用c（Fe2+）=0.050 0 molL的标准溶液滴定至终点（滴定过程中MR+被还原为MrT），消耗Fe2+溶液20.00 mL。计算MnSOH2O样品的纯度（请给出计算过 程）。解析 根据提供的化学方程式知，1 mol MnO2氧化1 mol SO2,贝卩17.40 g纯净的MnO17.4 g最多能氧化标 准状况下SO的体积为-1X22.4 L-mol1=4.48L。87 g-mol根据滴定原理可得关系式：MrTMrTFe2+,n(Fe2+)=0.050 0 mol-L-1x0.0

5、2 L=_ 32_L2_L一 31.00 x10 mol,贝yn(Mn)=n(Fe )=1.00 x10 mol,n(MnSO-H2O)=1.00 x103molx169 g-mol_1=0.169 g，故MnSOH2O样品的纯度为：x100%F98.8%。答案（1）4.482+_!20.00 mL_3(2)n(Fe )=0.050 0 mol-L x-1=1.00 x10 mol1 000 mL-Ln(Mn+)=n(Fe+)=1.00 x10 mol31n(MnSC4-H2O)=1.00 x10 molx169 g-mol=0.169 g0.169 gMn SOH2O样品的纯度为：。仍。仍0

6、 gx100%= 98.8%【解法模板】关系式法解题步骤1在多步连续进行的化学反应中考虑，关系式法。在进行多步反应的计算时，一般的解题步骤为厂育鼻名爭皮佥胡花尊牙雜氏無義花爭芳寂灵莪虫社务申齐鬲輛应:异确愛己跖筋 质、中介物质、所求物履之间的量（质量甄竹质的童或 相同条件下气体的体积）的关系；歸定已知物威和餅求務廚乏间量的关索根提所疇定的已知物鬲和所瑕物质乏河量的矣系和己 知条件进行计皐32.在涉及反应较多的化工流程或反应过程中考虑，特定关系式法。在化工流程题中，计算某种物质的质量分数或在多步复杂的反应过程中进行某个特定量的计算，可以考虑利用某种微粒（或原子）的守恒关系或物质的特定组成关系建立

7、关系式解题。体验感悟1在Q中燃烧0.22 g由硫元素和铁元素组成的化合物，使其中的硫元素全部转化为SO,将这些SQ全部转化为SQ,生成的SQ完全被HO吸收，所得的HSQ可用10.0 mL 0.50 mol jT的NaQH溶液完全中和，则原化合物中硫元素的质量分数约为（ ）A. 45%B. 36%C. 20%D. 40%1 1SSOSOHSO2NaOH得：n(S)=刃(NaOH)=2X100% 36%答案B2.（2016潍坊模拟节选）金属表面处理、皮革鞣制、印染等都可能造成铬污染。六价铬比 三价铬毒性高，更易被人体吸收且在体内蓄积。以下为废水中铬元素总浓度的测定方法：准确移取25.00 mL含C

8、r2&一和C产的酸性废水，向其中加入足量的（NM）2S2O溶液将Cr3+氧化成Cr2&一，煮沸除去过量的（NHM2S2Q;向上述溶液中加入过量的KI溶液，充分反应后，以淀粉为指示剂，向其中滴加0.015 molL一1的NazSQ标准溶液，终点时消耗NQSQ溶液一 120.00 mL。计算废水中铬元素总浓度（单位：mg-L，写出计算过程）。已知测定过程中发生的反应如下：12Cr3+3S2CT+iHzOnnnCrC2一+6SO一+14H2CM一+61一+14H+=2Cr3+312+7H2O312+2S2&=21+S4O答案由方程式确定关系式：Cr3NS2Q，然后进行计算。n

9、（S2&一）=0.02 LX0.015 mol-L一1=3X10一4mol4n（Cr）=1X10 mol一 4一 1一 3n（Cr）=1X10 molX52 g-mol=5.2X10 g=5.2 mg解析 本题可用关系式法来求解，由一 3X(10.0X10) LX0.50一 1molL =0.0025 mol,w(S)=0.002 5 molX32 gmol一0.22 g4微点聚焦二化学方程式计算中的巧思妙解一一差量法废水中铬元素总浓度=5.2 mg0.025 L=208 mg-L5“差量法”的实质是算出反应体系中某化学量从始态到终态的差量，以此作为解题的突破 口。按差量的性质来说，除

10、了利用质量差、体积差之外，还可利用物质的量的差值、压强 差值、溶液质量差值和溶解度差值进行有关计算。从任何一个化学反应中，均可找到一个 或多个有关量的差值，因此运用此法解题时，必须仔细分析题意，理清思路，选定好相关 物理量的差值。利用差量法解题可以简化许多化学计算，并能使学生更深刻地理解所发生 反应的变化实质，对培养学生的抽象思维能力也有较好的作用。解此类题的关键是根据题 意确定“理论差量”，再 根据题目提供的“实际差量”，列出比例式，然后求解。典题示例【示例2】用H2还原xg CuQ当大部分固体变红时停止加热，冷却后得残留固体yg，共用去zg H2，此时生成水的质量为（）89A./Xy）gB

11、. 8（xy）g思维提示 本题根据固体质量差计算尤为简捷:H2+CuQ=Cu+H2Q80 g 64 g 18 g98（xy）g说明：需要注意的是不可用zg H2进行计算，因为用去的H2并非全部参加了反应；不可只用xg进行计算，因为CuQ未全部参加反应；不可只用yg进行计算，因为yg是CuQ和Cu的质量和。答案B【解法模板】差量法解题思维流程1.计算依据：化学反应中反应物或生成物的量与差量成正比。2解题关键：一是明确产生差量的原因，并能根据化学方程式求出理论上的差值（理论差量）。二是结合题中的条件求出或表示出实际的差值（实际差量）。3解题步骤：一是表示出理论差值及相应反应物、生成物对应的物理量，

12、要注意不同物质的物理量及单位间的对应关系；二是表示出实际差量并写在相应位置（注意应将理论差值与实际差值写在化学方程式最右侧；三是根据比例关系建立方程式并求出结果。体验感悟1.（2017合肥质检）将aL NH3通过灼热的装有铁触媒的硬质玻璃管后，气体体积变为bL（气体体积均在同温同压下测定），该bL气体中NH的体积分数是（）C. 9zgD.940z gm16 gxgyg6解析设参加反应的氨气为x，则2NH3N2+3H2V2 2xbax=(ba) L列式解得x=3。答案C所谓“守恒”就是物质在发生“变化”或两物质在发生“相互作用”的过程中某些物理量 的总量保持“不变”。一切化学反应都遵循守恒定律，

13、在化学变化中有各种各样的守恒，如质量守恒、元素原子守恒、得失电子守恒、电荷守恒、能量守恒等。典题示例【示例3】过氧化钙晶体(CaQ8H2O)可用于改善地表水质、处理含重金属粒子废水、应急 供氧等。(1)已知：12+2S2&=21+S4&，测定制备的过氧化钙晶体中CaO的含量的实验步骤如下： 第一步：准确称取ag产品放入锥形瓶中，再加入过量的bg KI晶体，加入适量蒸馏水溶 解，再滴入少量2molL1的H2SQ溶液，充分反应。B.baC.2abb所以气体中NH的体积分数为aLbabL2ab答案C2.反应触(幻xB(g)+2C(g)，在恒温下达到平衡时，容器内的压强增加了30% A

14、转化A. 1B. 2C. 3D. 4解析容器内的压强增加了30%即物质的量增加了30%设原来有2 mol A，则xB(g)+2C(g)2X20% mol2X30% mol微点聚焦三简化过程妙用守恒7第二步：向上述锥形瓶中加入几滴淀粉溶液。第三步：逐滴加入浓度为cmolL1的N32S2Q溶液发生反应，滴定达到终点时出现的现象8/Jxo若滴定消耗NazSzQ溶液VmL，则样品中CaO的质量分数为 _（用字母表示）。已知过氧化钙加热至350C左右开始分解放出氧气。将过氧化钙晶体（CaQ8H2O）在坩埚中加热逐渐升高温度，测得样品质量随温度的变化如图所示，则350C左右所得固体物质的化学式为_。思维提

15、示 由得失电子守恒可得关系式CaQ丨22S2&，由钙原子守恒，可判断所得固体的化学式。2 解析 根据得 失电子守恒，可得关系式CaQ122SQ，则样品中CaQ的质量分数9解析反应后溶液中的Na*的物质的量等于CI一、CIO一、CIO一三者的物质的量之和，也等于为:一 3CVX10X722xaX100%F36CVX10X100%(2)CaO28H2O的摩尔质量为216 gmol1,故2.16 g过氧化钙晶体为0.01 mol,350C左右所得固体质量为0.56 g，根据钙元素守恒，可知为CaO答案（1）溶36CVX10X100% (2)CaO【解题模板】明确目标T明确题目要求解的量分析过

16、程分析反应过程中物质的变化，找出守恒类型 及相关的量运用守恒T梳理出前后守恒的量，列式计算求解体验感悟1.（原子守恒）标准状况下，将aL H2和CI2的混合气体点燃,充分反应后，将混合气体通入含bmol NaOH勺热溶液中，气体恰好被完全吸收,NaOH无剩余，测得反应后溶液中含Cl、CIO一、ClQ，则原混合气体中H，的物质的量为aA. gmolB.a(莎一b)molaC(224b2)molD.b2mol10混合气体中氯原子的物质的量，所以原混合气体中氯气的物质的量为2mol，则氢气的物质a b的量为(22.42)moi。答案C2.(电荷守恒)在硫酸、 明矶和硫酸铝组成的混合溶液中，c(Al3

17、+)=0.3 molL1,c(SO4)一 1+ 13一 1+=0.7 molL，由水电离的c(H )=10 molL，贝Uc(K )为()1 1A. 0.15 molLB. 0.2 molL1一 1C. 0.3 molLD. 0.4 molL解析 由水电离的c(H+)=1013molL：则由水电离的c(OH_)=1013molL：说明水的 电离受到抑制，溶液中的c(H+)=0.1 molL一：根据电荷守恒可得c(Al3+)X3+c(H+)+c(K+)=c(SO4)X2+C(OH)，因C(OH)很小，贝yc(K+)0.4 molL1答案D3.(得失电子守恒)2016全国课标I,28(5)“有效氯

18、含量”可用来衡量含氯消费剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaCIQ的有效氯含量为_。(计算结果保留两位小数)解析 氯气、亚氯酸钠的最终还原产物为氯离子。根据：得4e得NaCIQ- ,Cl,Cl22CI一，得电子数相等时，存在：71X2NaCIQ2Cl2，故亚氯酸钠的有效氯含量为沁1.57。90.5答案1.57微点聚焦四物质的量在化学综合计算中的应用化学综合计算都出现在第n卷中，在理科综合里往往与工艺流程题、原理综合题以及化学实验融为一题。具有数据较多、关系复杂、综合性强的特点。构建“题示信息+基础知识+逻辑思维+心理素质”的基本思维模式，认真审题、

19、规范答题显得特别重要。典题示例【示例4】(2016江苏，18节选)过氧化钙(CaQ8fO)是一种在水产养殖中广泛使用的供 氧剂。水中溶解氧的测定方法如下：向一定量水样中加入适量MnSO和碱性KI溶液，生成MnO(OH)沉淀，密封静置，加入适量稀H2SQ,待MnO(OH2与I一完全反应生成MK+和I2后, 以淀粉作指示剂，用NaaSzQ标准溶液滴定至终点，测定过程中物质的转化关系如下：Mn+i$c3 一 仝O-MnO(OH)-12-SO11(1)写出Q将MrT氧化成MnO(OH)的离子方程式：12取加过一定量CaO8H2O的池塘水样100.00 mL,按上述方法测定水样的溶解氧量，消 耗0.01

20、0 00 molLTNQSQ标准溶液13.50 mL。计算该水样中的溶解氧(用mgL表示),写出计算过程。思维提示在100.00 mL水样中12+2SC3=2I+S4O1一 3一 10.010 00 mo lL X13.50 mLX10 LmL2一 5=6.750X10 mol一 5nMnO(OH)2=n(I2)=6.750X10mol1 1n(O2)=2nMnO(OHR=X6.750X105=3.375X10 mol水中溶解氧一 5一 1一 13.375X10 molX32 gmolX1 000 mgg=100.00 mLX103LmL11=10.80 mgL说明：前面讲的计算方法技巧，仍然

21、适用于n卷综合实验。2 + 一答案(1)O2+2Mn+4OH =2M nO( OH)J(2)见“思维提示”【解法指导】化学综合计算的框架结构和基本题型体验感悟cNaSzQn(l2)=V NaQ25mol有相计昇化还堰计雾I I圳龙1 1t t学式炖计算I I时学耕讣耳品.悴结繭讣W W I I恬息迁移计算冊偉问無计耳1T耗合葩卄耳I I号步民应计算羊悲平W W计辈FTFT化工生产的计昇I I过童計算131.(北京理综)在工业制硫酸的进程中，吸收塔排出的 处理，得到较高浓度的SQ和铵盐。SO尾气先用氨水吸收，再用浓硫酸14（1）S02既可作为生产硫酸的原料循环再利用，也可用于工业制溴过程中吸收潮

22、湿空气中的Br2。SQ吸收Br2的 离子 万程 式是 _为测定该铵盐中氮元素的质量分数，将不同质量的铵盐分别加入到50.00 mL相同浓度的NaQH溶液中，沸水浴加热至气体全部逸出（此温度下铵盐不分解）。该气体经干燥后用浓硫酸吸收完全，测定浓硫酸增加的质量。部分测定结果：铵盐质量为10.00 g和20.00 g时，浓硫酸增加的质量相同；铵盐质量为30.00 g时，浓硫酸增加的质量为0.68 g;铵盐质量为40.00 g时，浓硫酸的质量不变。计算：该铵盐中氮元素的质量分数是 _%若铵盐质量为15.00 g，浓硫酸增加的质量为_。（计算结果保留两位小数）解析（2）由题中数据可判断出盐为（NH）2S

23、Q与NHHSQ的混合物。NaQH溶液中加入铵盐时，QHI优先与屮反应，加入10.00 g时铵盐中的NH全部转化为NH,加入20.00 g时， 剩余的QH等于10.00g时N的物质的量，加入30.00 g时剩余QH的物质的量为0.04 mol（产 生NH的物质的量）。设10.00 g铵盐中含（NH4）2SQ与NHHSQ的物质的量分别为x、y,NaQH的物质的量浓度为c,可列出：2x+y=0.05c2y,0.05c3y=0.04，解得x=0.02 mol,（NH4）2SQ的质量=0.02 molX132 g/mol=2.64 g，贝U NHHSQ的质量=10.00 g2.64 g=7.36 g， 其物质的量为0.064 mol， 故10.00 g铵盐中含有N元素的质量=2X0.02 molX14 g/mol+0.064 molX14 g/mol=1.456 g，故N元素的质量分数为14.56%。NaQH物质的量=3Xy+0.04=0.232 mol，15.00 g铵盐中含有0.03 mol （NH4）2SQ、0.096 mol NH4HSQ, H+消耗QH0.096mol，故产生的NH=0.232 mol0.096 mol=0.136 mol，其质量等