(新高考)高考化学大一轮复习课件第2章第8讲化学计算的常用方法(含解析)

化学计算的常用方法第8讲复习目标1.进一步理解物质的量在化学计算中的“桥梁”作用。2.了解化学计算的常用方法。3.初步建立化学计算的思维模型。课时精练内容索引真题演练明确考向考点二关系式法的应用考点一应用化学方程式计算应用化学方程式计算><第一步：写出配平的方程式2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2第二步：把已知量和求解量列在有关物质化学式的下面4

1x

1mol第三步：列比例，求未知量1.应用化学方程式列比例的模式关键抓对应项列比例，且“上下单位统一，左右单位相当”。例1

[2021·全国甲卷，26(3)节选]KI溶液和CuSO4溶液混合可生成CuI沉淀和I2，若生成

1molI2，消耗的KI至少为______mol。41.过氧化钙(CaO2)是一种安全无毒的物质，带有结晶水，通常还含有CaO。过氧化钙在工农业生产中广泛用作杀菌剂、防腐剂、解酸剂、油类漂白剂等。(1)称取5.42g过氧化钙样品，灼烧时发生如下反应：2CaO2·xH2O2CaO＋O2↑＋2xH2O，得到O2在标准状况下体积为672mL，则该样品中CaO2的物质的量为________。0.06mol(2)另取同一样品5.42g，溶于适量的稀盐酸中，然后加入足量的Na2CO3溶液，将溶液中的Ca2＋全部转化为CaCO3沉淀，得到干燥的CaCO37.0g。①样品中CaO的质量为________。0.56g根据钙元素守恒，可知：n(CaO)＝0.07mol－0.06mol＝0.01mol，所以m(CaO)＝0.01mol×56g·mol－1＝0.56g。②样品中CaO2·xH2O中的x为_______。0.5样品中水的质量为m(H2O)＝5.42g－m(CaO2)－m(CaO)＝5.42g－0.06mol×72g·mol－1－0.56g＝0.54g，2.应用化学方程式找差量计算(1)所谓“差量”就是指反应过程中反应物的某种物理量之和(始态量)与同一状态下生成物的相同物理量之和(终态量)的差，这种物理量可以是质量、物质的量、气体体积、气体压强、反应过程中的热效应等。根据化学方程式求出理论上的差值(理论差量)，结合题中的条件求出或表示出实际的差值(实际差量)，根据比例关系建立方程式并求出结果。(2)差量法的解题关键是找准研究对象。通常有：①固体的质量差，研究对象是固体。②气体的质量差，研究对象是气体。③液体的质量差，研究对象是液体。例2为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度，现将w1g样品加热，其质量变为w2g，请列式计算该样品中Na2CO3的质量分数。答案

样品加热发生的反应为2.16mL由NO与NH3组成的混合气体在催化剂作用下于400℃左右可发生反应：6NO＋4NH3

5N2＋6H2O(g)，达到平衡时在相同条件下气体体积变为17.5mL，计算原混合气体中NO与NH3的物质的量之比。由此可知共消耗15mL气体，还剩余1mL气体，假设剩余的气体全部是NO，则V(NO)∶V(NH3)＝(9mL＋1mL)∶6mL＝5∶3，假设剩余的气体全部是NH3，则V(NO)∶V(NH3)＝9mL∶(6mL＋1mL)＝9∶7，3.尿素溶液浓度影响NO2的转化，测定溶液中尿素(M＝60g·mol－1)含量的方法如下：取ag尿素溶液，将所含氮完全转化为NH3，所得NH3用过量的V1mLc1

mol·L－1H2SO4溶液吸收完全，剩余H2SO4用V2mLc2

mol·L－1

NaOH溶液恰好中和，则尿素溶液中溶质的质量分数是______________(已知尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2)。返回关系式法的应用><夯实必备知识关系式法(1)列关系式通常有如下几种方法：①有关化学方程式的计量数关系；②原子守恒关系；③得失电子守恒关系。(2)应用关系式法的思维模型一、关系式法在滴定计算中的应用1.准确称取0.5000gCuSO4·5H2O样品，加适量水溶解，转移至碘量瓶中，加过量KI溶液并用稀H2SO4酸化，以淀粉溶液为指示剂，用0.1000mol·L－1Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3的溶液19.80mL。提升关键能力计算CuSO4·5H2O样品的纯度(写出计算过程)：_________________________________________________________________________________________________________。审题流程答案

根据实验流程及反应方程式得关系式：CuSO4·5H2O～Na2S2O3，样品中n(CuSO4·5H2O)＝0.1000mol·L－1×0.0198L＝0.00198mol，则CuSO4·5H2O样品的纯2.[2019·全国卷Ⅱ，26(3)]立德粉(ZnS·BaSO4)成品中S2－的含量可以用“碘量法”测得。称取mg样品，置于碘量瓶中，移取25.00mL0.1000mol·L－1的I2­-KI溶液于其中，并加入乙酸溶液，密闭，置暗处反应5min，有单质硫析出。以淀粉为指示剂，过量的I2用0.1000mol·L－1Na2S2O3溶液滴定，反应式为

测定时消耗Na2S2O3溶液体积V

mL。终点颜色变化为___________________，样品中S2－的含量为_____________________________(写出表达式)。浅蓝色至无色达到滴定终点时I2完全反应，可观察到溶液颜色由浅蓝色变成无色，且半分钟内颜色不再发生变化；根据滴定过量的I2消耗Na2S2O3溶液的体积和关系式I2～

，可得3.称取软锰矿样品0.1000g。对样品进行如下处理：答案有关反应方程式为MnO2＋Na2O2===Na2MnO4实验所用苯的质量为20mL×0.88g·cm－3＝17.6g。二、关系式法在计算转化率(产率)中的应用4.实验室在55～60℃的条件下将20mL苯(密度为0.88g·cm－3)与22mL浓硫酸和20mL浓硝酸的混合液共热来制备硝基苯(难溶于水的油状液体)，制备原理和装置如下(加热和夹持装置省略)：(1)实验所用苯的质量为________。17.6g＋H2O(2)若该实验制备得到纯硝基苯18g，计算该实验中硝基苯的产率为________(保留小数点后两位)。64.86%5.已知

，用40g苯乙腈，最终得到44g苯乙酸纯品，则苯乙酸的产率是_______。95%熟记计算公式方法指导返回真题演练明确考向><1.[2021·湖北1月选考模拟，16(5)]某同学用5.60g干燥铁粉制得无水FeCl3样品13.00g，该次实验的产率是________。123480.00%2.[2021·湖南1月适应性考试，15(4)(5)]用间接滴定法测定某葡萄糖酸钙产品(M[Ca(C6H11O7)2·H2O]＝448g·mol－1)的纯度，其步骤如下：①称取产品0.600g置于烧杯中，加入蒸馏水及适量稀盐酸溶液；②加入足量(NH4)2C2O4溶液，用氨水调节pH为4～5，生成白色沉淀，过滤、洗涤；③将②洗涤后所得的固体溶于稀硫酸溶液中，用0.02000mol·L－1KMnO4标准溶液滴定，消耗KMnO4标准溶液25.00mL。(4)用KMnO4标准溶液滴定待测液的反应原理为_________________________________________________(用离子方程式表示)，判断滴定达到终点的现象为________________________________________________________________________。(5)根据以上实验数据，测得产品中葡萄糖酸钙晶体的纯度为________(保留三位有效数字)。1234＋10CO2↑＋8H2O滴高锰酸钾标准溶液，溶液由无色变为浅紫色，且半分钟内不褪色滴入最后半93.3%12343.(2021·浙江6月选考，27)将3.00g某有机物(仅含C、H、O元素，相对分子质量为150)样品置于燃烧器中充分燃烧，依次通过吸水剂、CO2吸收剂，燃烧产物被完全吸收。实验数据如下表：1234请回答：(1)燃烧产物中水的物质的量为______mol。0.06

吸水剂CO2吸收剂实验前质量/g20.0026.48实验后质量/g21.0830.0012341234(2)该有机物的分子式为____________________(写出计算过程)。

吸水剂CO2吸收剂实验前质量/g20.0026.48实验后质量/g21.0830.00答案由题意得n(H)＝0.06mol×2＝0.12mol，则最简式为C2H3O3，由相对分子质量为150，则可以得到该有机物的分子式为C4H6O64.[2020·山东5月等级模拟考，17(2)(3)](2)称取45.7mgZn3(PO4)2·4H2O进行热重分析，化合物质量随温度的变化关系如图所示，为获得Zn3(PO4)·2H2O和Zn3(PO4)2·H2O的混合产品，烘干时的温度范围为____(填字母)。a.90～145℃ b.145～195℃c.195～273℃ d.>273℃1234b1234由图可知当温度小于90℃时，产品为Zn3(PO4)2·4H2O，则产品为Zn3(PO4)2·2H2O，同理可得，当温度为195℃时产品为Zn3(PO4)2·H2O，当温度为273℃时产品为Zn3(PO4)2，为获得Zn3(PO4)2·2H2O和Zn3(PO4)2·H2O的混合产品，应控制温度范围为145～195℃。(3)为测定产品中Zn3(PO4)2·4H2O的含量，进行如下实验，已知滴定过程中Zn2＋与H2Y2－按1∶1反应。步骤Ⅰ：准确称取0.4570g产品于烧杯中，加入适量盐酸使其溶解，将溶液转移至100mL容量瓶，定容。步骤Ⅱ：移取20.00mL上述溶液于锥形瓶中，加入指示剂，在pH＝5～6的缓冲溶液中用0.02000mol·L－1Na2H2Y标准溶液滴定至终点，测得Na2H2Y标准溶液的用量为27.60mL。1234步骤Ⅱ中移取溶液时所使用的玻璃仪器为________________________；产品中Zn3(PO4)2·H2O的质量分数为______。下列操作中，导致产品中Zn3(PO4)2·H2O含量测定值偏低的是_____(填字母)。a.步骤Ⅰ中定容时俯视刻度线b.步骤Ⅰ中转移溶液时未洗涤烧杯c.步骤Ⅱ中滴定管未用Na2H2Y标准溶液润洗d.步骤Ⅱ中滴定前滴定管内无气泡，滴定结束后有气泡1234移液管(或酸式滴定管)92%bd1234滴定时有关系式：Zn3(PO4)2·4H2O～3Zn2＋～3Na2H2Y，消耗Na2H2Y的物质的量为27.60×10－3L×0.02000mol·L－1＝5.52×10－4mol，1234a项，步骤Ⅰ中定容时俯视刻度线，导致产品浓度偏高，测定值偏高；b项，步骤Ⅰ中转移溶液时未洗涤烧杯，导致产品浓度偏低，测定值偏低；c项，步骤Ⅱ中滴定管未用Na2H2Y标准溶液润洗，所需标准溶液体积偏大，测定值偏高；d项，步骤Ⅱ中滴定前滴定管内无气泡，滴定结束后有气泡，所需标准溶液体积偏小，测定值偏低。返回课时精练><1234567891.取3.38gK2CO3和KHCO3的混合物溶于水配成25mL溶液，往溶液中加入25mLBa(OH)2溶液恰好使生成白色沉淀的量最多，反应后溶液中c(OH－)＝0.8mol·L－1(忽略混合后溶液体积变化)，则原混合物中K2CO3和KHCO3物质的量之比为A.1∶2 B.1∶1 C.2∶1 D.2∶3√101112设原混合物中n(K2CO3)＝x

mol，n(KHCO3)＝y

mol，根据总质量可得：138x＋100y＝3.38①，反应后剩余的氢氧根离子的物质的量n(OH－)＝0.8mol·L－1×0.05L＝0.04mol。根据化学方程式：K2CO3＋Ba(OH)2===BaCO3↓＋2KOHx

mol

2x

molKHCO3＋Ba(OH)2===BaCO3↓＋KOH＋H2Oy

mol

y

mol可得2x＋y＝0.04②，1234567891011121234567891011122.28g铁粉溶于稀盐酸中，然后加入足量的Na2O2固体，充分反应后过滤，将滤渣加强热，最终得到的固体质量为A.36g B.40g C.80g D.160g√1234567891011123.一定条件下硝酸铵受热分解的产物为HNO3、N2和H2O，在反应中被还原与被氧化的氮原子数之比是A.5∶4 B.4∶5 C.3∶5 D.5∶3√12345678910反应中只有N元素的化合价发生变化，N元素由铵根离子中的－3价升高为氮气中的0价，被氧化；由硝酸根离子中的＋5价降低为氮气中的0价，被还原，由得失电子守恒可知，反应中被还原与被氧化的氮原子数之比为3∶5。111212345678910√11125.钾与另一碱金属的合金4.4g与水完全反应时，放出的氢气在标准状况下为2.24L，则合金中另一金属可能是A.锂

B.钠

C.钾

D.铯12345678910√11126.过硼酸钠(NaBO3·4H2O，B为＋3价)有类似过氧化氢的反应性能，受热分解，广泛应用在有机合成上，将一定量的硼砂、固体氢氧化钠、过氧化氢和水相混合，在冰水浴条件下制得。下列说法不正确的是A.过硼酸钠受热分解生成O2B.1mol过硼酸钠与足量Na2S溶液作用产生1molS沉淀C.生产过程中遇铁盐、铜盐等都可能导致产率下降D.用浓硫酸处理过硼酸钠时产生气体，该气体一定为O312345678910√11121234567891011根据NaBO3·4H2O，B为＋3价推测NaBO3的结构为

，加热时过氧键断裂产生O2等，故A正确；NaBO3＋Na2S＋H2O===NaBO2＋2NaOH＋S↓，故B正确；铁盐、铜盐能与反应物NaOH反应，同时可以催化H2O2分解，所以生产过程中遇到铁盐、铜盐等都可能导致产率下降，故C正确；过硼酸钠具有还原性，用浓硫酸处理过硼酸钠时，产生的气体可能有O2，故D错误。127.(2022·山东模拟)将0.15molCu和Cu2O混合固体投入至800mL2mol·L－1的稀硝酸溶液中，充分反应后无固体剩余，反应过程中只生成NO气体，向反应后溶液中滴加5mol·L－1NaOH溶液至金属离子恰好完全沉淀时，所加NaOH溶液的体积为A.260mL B.280mLC.300mL D.400mL√12345678910111212345678910111212345678910√11121234567891011121234567891011129.(2022·重庆模拟)碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]用作农药防治小麦黑穗病，实验室用加热法测定某农药中碱式碳酸铜的质量分数(假设杂质受热不参与反应)。充分加热100g样品，得到固体84.5g，已知反应的化学方程式为Cu2(OH)2CO3

2CuO＋H2O＋CO2↑，Cu2(OH)2CO3的相对分子质量为222。试计算：(1)Cu2(OH)2CO3中铜元素与氧元素的质量之比：________(最简整数比)。123456789108∶5Cu2(OH)2CO3中m(Cu)∶m(O)＝(2×64)∶(5×16)＝8∶5。1112(2)质量分数最大的元素是_____(填元素名称)。(3)样品中碱式碳酸铜的质量分数是_______(保留1位小数)。铜1234567891055.5%111210.将1.08gFeO完全溶解在100mL1.00mol·L－1硫酸中，然后加入25.00