中学化学建模在高考计算题中的应用

建模过程是抽象化的过程，是抓住实质的过程，使得复

杂的问题简单化，更是解决问题的一剂良方。在阅读信息的

基础上总结核心内容形成不同的思维模型，形成不同的解题

方法。题目很多，题型有限。

例：2019江苏高考（节选）

18.聚合硫酸铁丁©2（011）6_2〃904）〃1,〃广泛用于水的净化。以FeSO4,7H2。为

原料，经溶解、氧化、水解聚合等步骤，可制备聚合硫酸铁。

⑵测定聚合硫酸铁样品中铁的质量分数：准确称取液态样品3.000g,置于

250mL锥形瓶中，加入适量稀盐酸，加热，滴加稍过量的SnCk溶液（SM+

将Fe3+还原为Fe2+）,充分反应后，除去过量的S1P+。用5.000X10-2mol・L

TKzC、。7溶液滴定至终点（滴定过程中CQCV-与Fe2+反应生成Cr3+和Fe3

+）,消耗K2CQO7溶液22.00mL。

②计算该样品中铁的质量分数（写出计算过程）O

过量的SnCkK2CQO7滴定

3+

Fe------------------Fe2+--------------------------»Fe3+

已知量

解：

22133

w(Cr2O7)=5.000XIO-molL-X22.00mLX10-LmL—=1.100XWmol

23

Cr2O7+14H++6Fe2+==6Fe3++2Cr++7H2O)

233

«(Fe+)=6n(Cr20)=6X1.100X10-mol=6.600X10-mol

样品中铁元素的质量：

加(Fe)=6・600X10—3molX56gmol_1=0.3696g

样品中铁元素的质量分数：

w(Fe)=%湍6gg：X100%=12.32%。

麻祗,：顺藤摸瓜解模二：首尾相连

建模1:物质连续（多步）转化型

।物质D|K2Cr2°7

滴户已知

|物质A|—►愀）质B[•J

聚合硫酸铁Fe3+Fe2+

顺藤摸瓜，分步计算:方程式3-方程式2方程式1

dB-cC--b-B---■aA

首尾相连，一步完成:通过方程式建立倍比关系

dP.aA

例：2018江苏高考(节选)

18.碱式硫酸铝溶液可用于烟气脱硫。室温下向一定浓度的硫酸铝溶液

中加入一定量的碳酸钙粉末，反应后经过滤得到碱式硫酸铝溶液，

(3)通过测定碱式硫酸铝(1一X)A12(SO4)3•xA1(OH)3溶液中相关离子的浓度

确定x的值，测定方法如下：

①取碱式硫酸铝溶液25.00mL,加入盐酸酸化的过量Bad2溶液充分反

应，静置后过滤、洗涤，干燥至恒重，得固体2.3300g。

过量Bad2

2

SO4------------->BaSO4

2

n(SO4)=M(BaSO4)

②取碱式硫酸铝溶液2.50mL,稀释至25mL,加入0.1000moLLTEDTA标准溶液

25.00mL,调节溶液pH约为4.2,煮沸，冷却后用0.08000moLLTCuSC^标准溶液滴

定过量的EDTA至终点，消耗C11SO4标准溶液20.00mL(已知AF+、C1P+与EDTA反应

的化学计量数比均为1：1)。计算(Lx)Ak(SO4)3，Al(OH)3中的x值(写出计算过程)。

过量的EDTAC112+滴定

AF+---------------务乘馀的EDTAA

已知已知

〃(A13+)=〃(EDTA)一〃(Cu2+)一

2

n(SO4)=w(BaSO4)〃曲一)-3(1-x)

建模：差量转化

2/3SE.D1AA

乘馀EDTA与AF+反应的EDTA

Cu2+AF+

例：2017江苏高考（节选）

18.（2017・江苏，18）碱式氯化铜是重要的无机杀菌剂。

（2）碱式氯化铜有多种组成，可表示为CiUOHbCbxHzO。为测定某碱式氯化铜

的组成，进行下列实验：①称取样品LU60g,用少量稀HNO3溶解后配成100.00

mL溶液A；②取25.00mL溶液A,加入足量AgN€>3溶液，得AgCl0.1722g；③另

取25.00mL溶液A,调节pH4〜5,用浓度为0.08000moILT的

EDTA（Na2H2YOH2。）标准溶液滴定Cu2+（离子方程式为CW++H2Y2-===CuY2-

+2H+）,滴定至终点，消耗标准溶液30.00mL。通过计算确定该样品的化学式

（写出计算过程）。

AgCl——>C1-1电荷守恒质量守恒

-------->OH---------->H2O

EDTA»Cu2+7

c、小「、ZA小、100.00mL0.1722g100.00mL…八,,

(2)«(C1)=〃(AgCl)x”M一~.~1=4.800x10-mok

一、'v5725.00mL143.5g-mol125.00mL

,.一、100.00mL.一，一一，100.00mL

”(Cu-)=n(EDTA)x^=0.08000mol-L1x30.00mLxlO-L-mL~~~—

、''925.00mL25.00mL

9.600x103moL

n(OH")=2M(Cu2-)-M(Cr)=2x9.600xl0-3mol-4.800xl0_3mol=1.440xl0_2mok'

m(Cr)=4.800xl0-3molx35.5=0.1704空

加(Cu厂)=9.600x103molx64g-mol1=0.6144g，

加(OH)=1.440x102molxl7g-mol1=0.2448g-

1.1160g-0.1704g-0.6144g-0.2448g

M(HO)==4.800x103moL

218g-mol-

a：b：c：X=M(CU2-)：M(OH-)：n(Cl~):H(H：O)=2：3：1：IP

化学式为CU2(OH)3C1H2OP

建模3：确定复杂化合物的化学式

A为MgaAlb(OH)c(CO3)d”H2O,确定其组成

加盐酸

----------------------------►n(COj-)

物加氨水■、r-i、占.加宓QU、…、

犯施ml------►加施m2*n(Mg24)确立a、b、c、d、

x的最简整数比，

质ml-m2

电荷守恒.*n(AF-)确立化学式

A

质量守恒.

n(H;O)

建模4：热重分析型

胆研的热重分析曲线图

30七650七1000七

CuSO4-5H;O-------►CuSO4

部分失水!I

25g一产一*16g—8g7.2g

全部

I110七-.~260-I

0-lmol2

CuSO」3H：O*CuSO4-H:O

UOQ)8-0-7-2mol1

■16

21.4g17.8g

期末试卷

18.(12分)三氯化六氨合钻(III)([CO(NH3)6]C13)是合成其它含钻配合物的

重要原料。制备流程如下：4)为测定产品用钻的含量，进行下列实验：

①称取样品4.000g于烧瓶中，加801nL水溶解，加入15.00mL4moi・L/NaOH溶液,

加热至沸15〜20min,冷却后加入15.00mL6moi・L/HC1溶液酸化，将

[Co(NH3)6]Cb转化成Co3+,一段时间后，将烧瓶中的溶液全部转移至250.00mL容

量瓶中，加水定容，取其中25.00mL试样加入到锥形瓶中；

②加入足量KI晶体，充分反应；

③加入淀粉溶液作指示剂，用O.lOOOmokL/Na2s2O3标准溶液滴定至终点，再重

复2次，测得消耗Na2s2O3溶液的平均体积为15・00mL。(已知：2co3++21-=

22

2co2++I2,I2+2S2O3=2r+S4O6)

通过计算确定该产品中钻的含量(写出计算过程)。物质多步转化型

I物质D|

Q口、-HC1过量KI