(新高考)高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí)課件第2章第8講化學(xué)計(jì)算的常用方法(含解析)

化學(xué)計(jì)算的常用方法第8講復(fù)習(xí)目標(biāo)1.進(jìn)一步理解物質(zhì)的量在化學(xué)計(jì)算中的“橋梁”作用。2.了解化學(xué)計(jì)算的常用方法。3.初步建立化學(xué)計(jì)算的思維模型。課時(shí)精練內(nèi)容索引真題演練明確考向考點(diǎn)二關(guān)系式法的應(yīng)用考點(diǎn)一應(yīng)用化學(xué)方程式計(jì)算應(yīng)用化學(xué)方程式計(jì)算><第一步：寫出配平的方程式2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I(xiàn)2第二步：把已知量和求解量列在有關(guān)物質(zhì)化學(xué)式的下面4

1x

1mol第三步：列比例，求未知量1.應(yīng)用化學(xué)方程式列比例的模式關(guān)鍵抓對應(yīng)項(xiàng)列比例，且“上下單位統(tǒng)一，左右單位相當(dāng)”。例1

[2021·全國甲卷，26(3)節(jié)選]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至少為______mol。41.過氧化鈣(CaO2)是一種安全無毒的物質(zhì)，帶有結(jié)晶水，通常還含有CaO。過氧化鈣在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣泛用作殺菌劑、防腐劑、解酸劑、油類漂白劑等。(1)稱取5.42g過氧化鈣樣品，灼燒時(shí)發(fā)生如下反應(yīng)：2CaO2·xH2O2CaO＋O2↑＋2xH2O，得到O2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為672mL，則該樣品中CaO2的物質(zhì)的量為________。0.06mol(2)另取同一樣品5.42g，溶于適量的稀鹽酸中，然后加入足量的Na2CO3溶液，將溶液中的Ca2＋全部轉(zhuǎn)化為CaCO3沉淀，得到干燥的CaCO37.0g。①樣品中CaO的質(zhì)量為________。0.56g根據(jù)鈣元素守恒，可知：n(CaO)＝0.07mol－0.06mol＝0.01mol，所以m(CaO)＝0.01mol×56g·mol－1＝0.56g。②樣品中CaO2·xH2O中的x為_______。0.5樣品中水的質(zhì)量為m(H2O)＝5.42g－m(CaO2)－m(CaO)＝5.42g－0.06mol×72g·mol－1－0.56g＝0.54g，2.應(yīng)用化學(xué)方程式找差量計(jì)算(1)所謂“差量”就是指反應(yīng)過程中反應(yīng)物的某種物理量之和(始態(tài)量)與同一狀態(tài)下生成物的相同物理量之和(終態(tài)量)的差，這種物理量可以是質(zhì)量、物質(zhì)的量、氣體體積、氣體壓強(qiáng)、反應(yīng)過程中的熱效應(yīng)等。根據(jù)化學(xué)方程式求出理論上的差值(理論差量)，結(jié)合題中的條件求出或表示出實(shí)際的差值(實(shí)際差量)，根據(jù)比例關(guān)系建立方程式并求出結(jié)果。(2)差量法的解題關(guān)鍵是找準(zhǔn)研究對象。通常有：①固體的質(zhì)量差，研究對象是固體。②氣體的質(zhì)量差，研究對象是氣體。③液體的質(zhì)量差，研究對象是液體。例2為了檢驗(yàn)?zāi)澈蠳aHCO3雜質(zhì)的Na2CO3樣品的純度，現(xiàn)將w1g樣品加熱，其質(zhì)量變?yōu)閣2g，請列式計(jì)算該樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。答案

樣品加熱發(fā)生的反應(yīng)為2.16mL由NO與NH3組成的混合氣體在催化劑作用下于400℃左右可發(fā)生反應(yīng)：6NO＋4NH3

5N2＋6H2O(g)，達(dá)到平衡時(shí)在相同條件下氣體體積變?yōu)?7.5mL，計(jì)算原混合氣體中NO與NH3的物質(zhì)的量之比。由此可知共消耗15mL氣體，還剩余1mL氣體，假設(shè)剩余的氣體全部是NO，則V(NO)∶V(NH3)＝(9mL＋1mL)∶6mL＝5∶3，假設(shè)剩余的氣體全部是NH3，則V(NO)∶V(NH3)＝9mL∶(6mL＋1mL)＝9∶7，3.尿素溶液濃度影響NO2的轉(zhuǎn)化，測定溶液中尿素(M＝60g·mol－1)含量的方法如下：取ag尿素溶液，將所含氮完全轉(zhuǎn)化為NH3，所得NH3用過量的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，則尿素溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是______________(已知尿素[CO(NH2)2]水溶液熱分解為NH3和CO2)。返回關(guān)系式法的應(yīng)用><夯實(shí)必備知識(shí)關(guān)系式法(1)列關(guān)系式通常有如下幾種方法：①有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)量數(shù)關(guān)系；②原子守恒關(guān)系；③得失電子守恒關(guān)系。(2)應(yīng)用關(guān)系式法的思維模型一、關(guān)系式法在滴定計(jì)算中的應(yīng)用1.準(zhǔn)確稱取0.5000gCuSO4·5H2O樣品，加適量水溶解，轉(zhuǎn)移至碘量瓶中，加過量KI溶液并用稀H2SO4酸化，以淀粉溶液為指示劑，用0.1000mol·L－1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，消耗Na2S2O3的溶液19.80mL。提升關(guān)鍵能力計(jì)算CuSO4·5H2O樣品的純度(寫出計(jì)算過程)：_________________________________________________________________________________________________________。審題流程答案

根據(jù)實(shí)驗(yàn)流程及反應(yīng)方程式得關(guān)系式：CuSO4·5H2O～Na2S2O3，樣品中n(CuSO4·5H2O)＝0.1000mol·L－1×0.0198L＝0.00198mol，則CuSO4·5H2O樣品的純2.[2019·全國卷Ⅱ，26(3)]立德粉(ZnS·BaSO4)成品中S2－的含量可以用“碘量法”測得。稱取mg樣品，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，密閉，置暗處反應(yīng)5min，有單質(zhì)硫析出。以淀粉為指示劑，過量的I2用0.1000mol·L－1Na2S2O3溶液滴定，反應(yīng)式為

測定時(shí)消耗Na2S2O3溶液體積V

mL。終點(diǎn)顏色變化為___________________，樣品中S2－的含量為_____________________________(寫出表達(dá)式)。淺藍(lán)色至無色達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)I2完全反應(yīng)，可觀察到溶液顏色由淺藍(lán)色變成無色，且半分鐘內(nèi)顏色不再發(fā)生變化；根據(jù)滴定過量的I2消耗Na2S2O3溶液的體積和關(guān)系式I2～

，可得3.稱取軟錳礦樣品0.1000g。對樣品進(jìn)行如下處理：答案有關(guān)反應(yīng)方程式為MnO2＋Na2O2===Na2MnO4實(shí)驗(yàn)所用苯的質(zhì)量為20mL×0.88g·cm－3＝17.6g。二、關(guān)系式法在計(jì)算轉(zhuǎn)化率(產(chǎn)率)中的應(yīng)用4.實(shí)驗(yàn)室在55～60℃的條件下將20mL苯(密度為0.88g·cm－3)與22mL濃硫酸和20mL濃硝酸的混合液共熱來制備硝基苯(難溶于水的油狀液體)，制備原理和裝置如下(加熱和夾持裝置省略)：(1)實(shí)驗(yàn)所用苯的質(zhì)量為________。17.6g＋H2O(2)若該實(shí)驗(yàn)制備得到純硝基苯18g，計(jì)算該實(shí)驗(yàn)中硝基苯的產(chǎn)率為________(保留小數(shù)點(diǎn)后兩位)。64.86%5.已知

，用40g苯乙腈，最終得到44g苯乙酸純品，則苯乙酸的產(chǎn)率是_______。95%熟記計(jì)算公式方法指導(dǎo)返回真題演練明確考向><1.[2021·湖北1月選考模擬，16(5)]某同學(xué)用5.60g干燥鐵粉制得無水FeCl3樣品13.00g，該次實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率是________。123480.00%2.[2021·湖南1月適應(yīng)性考試，15(4)(5)]用間接滴定法測定某葡萄糖酸鈣產(chǎn)品(M[Ca(C6H11O7)2·H2O]＝448g·mol－1)的純度，其步驟如下：①稱取產(chǎn)品0.600g置于燒杯中，加入蒸餾水及適量稀鹽酸溶液；②加入足量(NH4)2C2O4溶液，用氨水調(diào)節(jié)pH為4～5，生成白色沉淀，過濾、洗滌；③將②洗滌后所得的固體溶于稀硫酸溶液中，用0.02000mol·L－1KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，消耗KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液25.00mL。(4)用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定待測液的反應(yīng)原理為_________________________________________________(用離子方程式表示)，判斷滴定達(dá)到終點(diǎn)的現(xiàn)象為________________________________________________________________________。(5)根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，測得產(chǎn)品中葡萄糖酸鈣晶體的純度為________(保留三位有效數(shù)字)。1234＋10CO2↑＋8H2O滴高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液，溶液由無色變?yōu)闇\紫色，且半分鐘內(nèi)不褪色滴入最后半93.3%12343.(2021·浙江6月選考，27)將3.00g某有機(jī)物(僅含C、H、O元素，相對分子質(zhì)量為150)樣品置于燃燒器中充分燃燒，依次通過吸水劑、CO2吸收劑，燃燒產(chǎn)物被完全吸收。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：1234請回答：(1)燃燒產(chǎn)物中水的物質(zhì)的量為______mol。0.06

吸水劑CO2吸收劑實(shí)驗(yàn)前質(zhì)量/g20.0026.48實(shí)驗(yàn)后質(zhì)量/g21.0830.0012341234(2)該有機(jī)物的分子式為____________________(寫出計(jì)算過程)。

吸水劑CO2吸收劑實(shí)驗(yàn)前質(zhì)量/g20.0026.48實(shí)驗(yàn)后質(zhì)量/g21.0830.00答案由題意得n(H)＝0.06mol×2＝0.12mol，則最簡式為C2H3O3，由相對分子質(zhì)量為150，則可以得到該有機(jī)物的分子式為C4H6O64.[2020·山東5月等級模擬考，17(2)(3)](2)稱取45.7mgZn3(PO4)2·4H2O進(jìn)行熱重分析，化合物質(zhì)量隨溫度的變化關(guān)系如圖所示，為獲得Zn3(PO4)·2H2O和Zn3(PO4)2·H2O的混合產(chǎn)品，烘干時(shí)的溫度范圍為____(填字母)。a.90～145℃ b.145～195℃c.195～273℃ d.>273℃1234b1234由圖可知當(dāng)溫度小于90℃時(shí)，產(chǎn)品為Zn3(PO4)2·4H2O，則產(chǎn)品為Zn3(PO4)2·2H2O，同理可得，當(dāng)溫度為195℃時(shí)產(chǎn)品為Zn3(PO4)2·H2O，當(dāng)溫度為273℃時(shí)產(chǎn)品為Zn3(PO4)2，為獲得Zn3(PO4)2·2H2O和Zn3(PO4)2·H2O的混合產(chǎn)品，應(yīng)控制溫度范圍為145～195℃。(3)為測定產(chǎn)品中Zn3(PO4)2·4H2O的含量，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)，已知滴定過程中Zn2＋與H2Y2－按1∶1反應(yīng)。步驟Ⅰ：準(zhǔn)確稱取0.4570g產(chǎn)品于燒杯中，加入適量鹽酸使其溶解，將溶液轉(zhuǎn)移至100mL容量瓶，定容。步驟Ⅱ：移取20.00mL上述溶液于錐形瓶中，加入指示劑，在pH＝5～6的緩沖溶液中用0.02000mol·L－1Na2H2Y標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，測得Na2H2Y標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量為27.60mL。1234步驟Ⅱ中移取溶液時(shí)所使用的玻璃儀器為________________________；產(chǎn)品中Zn3(PO4)2·H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為______。下列操作中，導(dǎo)致產(chǎn)品中Zn3(PO4)2·H2O含量測定值偏低的是_____(填字母)。a.步驟Ⅰ中定容時(shí)俯視刻度線b.步驟Ⅰ中轉(zhuǎn)移溶液時(shí)未洗滌燒杯c.步驟Ⅱ中滴定管未用Na2H2Y標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗d.步驟Ⅱ中滴定前滴定管內(nèi)無氣泡，滴定結(jié)束后有氣泡1234移液管(或酸式滴定管)92%bd1234滴定時(shí)有關(guān)系式：Zn3(PO4)2·4H2O～3Zn2＋～3Na2H2Y，消耗Na2H2Y的物質(zhì)的量為27.60×10－3L×0.02000mol·L－1＝5.52×10－4mol，1234a項(xiàng)，步驟Ⅰ中定容時(shí)俯視刻度線，導(dǎo)致產(chǎn)品濃度偏高，測定值偏高；b項(xiàng)，步驟Ⅰ中轉(zhuǎn)移溶液時(shí)未洗滌燒杯，導(dǎo)致產(chǎn)品濃度偏低，測定值偏低；c項(xiàng)，步驟Ⅱ中滴定管未用Na2H2Y標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗，所需標(biāo)準(zhǔn)溶液體積偏大，測定值偏高；d項(xiàng)，步驟Ⅱ中滴定前滴定管內(nèi)無氣泡，滴定結(jié)束后有氣泡，所需標(biāo)準(zhǔn)溶液體積偏小，測定值偏低。返回課時(shí)精練><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，反應(yīng)后溶液中c(OH－)＝0.8mol·L－1(忽略混合后溶液體積變化)，則原混合物中K2CO3和KHCO3物質(zhì)的量之比為A.1∶2 B.1∶1 C.2∶1 D.2∶3√101112設(shè)原混合物中n(K2CO3)＝x

mol，n(KHCO3)＝y(tǒng)

mol，根據(jù)總質(zhì)量可得：138x＋100y＝3.38①，反應(yīng)后剩余的氫氧根離子的物質(zhì)的量n(OH－)＝0.8mol·L－1×0.05L＝0.04mol。根據(jù)化學(xué)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鐵粉溶于稀鹽酸中，然后加入足量的Na2O2固體，充分反應(yīng)后過濾，將濾渣加強(qiáng)熱，最終得到的固體質(zhì)量為A.36g B.40g C.80g D.160g√1234567891011123.一定條件下硝酸銨受熱分解的產(chǎn)物為HNO3、N2和H2O，在反應(yīng)中被還原與被氧化的氮原子數(shù)之比是A.5∶4 B.4∶5 C.3∶5 D.5∶3√12345678910反應(yīng)中只有N元素的化合價(jià)發(fā)生變化，N元素由銨根離子中的－3價(jià)升高為氮?dú)庵械?價(jià)，被氧化；由硝酸根離子中的＋5價(jià)降低為氮?dú)庵械?價(jià)，被還原，由得失電子守恒可知，反應(yīng)中被還原與被氧化的氮原子數(shù)之比為3∶5。111212345678910√11125.鉀與另一堿金屬的合金4.4g與水完全反應(yīng)時(shí)，放出的氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為2.24L，則合金中另一金屬可能是A.鋰

B.鈉

C.鉀

D.銫12345678910√11126.過硼酸鈉(NaBO3·4H2O，B為＋3價(jià))有類似過氧化氫的反應(yīng)性能，受熱分解，廣泛應(yīng)用在有機(jī)合成上，將一定量的硼砂、固體氫氧化鈉、過氧化氫和水相混合，在冰水浴條件下制得。下列說法不正確的是A.過硼酸鈉受熱分解生成O2B.1mol過硼酸鈉與足量Na2S溶液作用產(chǎn)生1molS沉淀C.生產(chǎn)過程中遇鐵鹽、銅鹽等都可能導(dǎo)致產(chǎn)率下降D.用濃硫酸處理過硼酸鈉時(shí)產(chǎn)生氣體，該氣體一定為O312345678910√11121234567891011根據(jù)NaBO3·4H2O，B為＋3價(jià)推測NaBO3的結(jié)構(gòu)為

，加熱時(shí)過氧鍵斷裂產(chǎn)生O2等，故A正確；NaBO3＋Na2S＋H2O===NaBO2＋2NaOH＋S↓，故B正確；鐵鹽、銅鹽能與反應(yīng)物NaOH反應(yīng)，同時(shí)可以催化H2O2分解，所以生產(chǎn)過程中遇到鐵鹽、銅鹽等都可能導(dǎo)致產(chǎn)率下降，故C正確；過硼酸鈉具有還原性，用濃硫酸處理過硼酸鈉時(shí)，產(chǎn)生的氣體可能有O2，故D錯(cuò)誤。127.(2022·山東模擬)將0.15molCu和Cu2O混合固體投入至800mL2mol·L－1的稀硝酸溶液中，充分反應(yīng)后無固體剩余，反應(yīng)過程中只生成NO氣體，向反應(yīng)后溶液中滴加5mol·L－1NaOH溶液至金屬離子恰好完全沉淀時(shí)，所加NaOH溶液的體積為A.260mL B.280mLC.300mL D.400mL√12345678910111212345678910111212345678910√11121234567891011121234567891011129.(2022·重慶模擬)堿式碳酸銅[Cu2(OH)2CO3]用作農(nóng)藥防治小麥黑穗病，實(shí)驗(yàn)室用加熱法測定某農(nóng)藥中堿式碳酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(假設(shè)雜質(zhì)受熱不參與反應(yīng))。充分加熱100g樣品，得到固體84.5g，已知反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu2(OH)2CO3

2CuO＋H2O＋CO2↑，Cu2(OH)2CO3的相對分子質(zhì)量為222。試計(jì)算：(1)Cu2(OH)2CO3中銅元素與氧元素的質(zhì)量之比：________(最簡整數(shù)比)。123456789108∶5Cu2(OH)2CO3中m(Cu)∶m(O)＝(2×64)∶(5×16)＝8∶5。1112(2)質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大的元素是_____(填元素名稱)。(3)樣品中堿式碳酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是_______(保留1位小數(shù))。銅1234567891055.5%111210.將1.08gFeO完全溶解在100mL1.00mol·L－1硫酸中，然后加入25.00