高考化學大一輪復習方案（題型分類突破+專題強化訓練）專題提升一 物質(zhì)的量在化學方程式計算中的應用 蘇教

專題一PART01物質(zhì)的量在化學方程式計算中的應用題型分類突破│專題強化訓練考情剖析專題一物質(zhì)的量在化學方程式計算中的應用化學常用計量是化學計算的基礎，貫穿于高中化學始終，是每年高考的必考內(nèi)容。高考主要考查物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、阿伏伽德羅定律、氣體摩爾體積等概念的理解或利用物質(zhì)的量在元素化合物、化學理論方面計算中的應用，其計算技巧經(jīng)常是要求考生巧妙利用化學方程式蘊含的學科特有守恒思想、差量思想進行有關計算。如2016年全國卷Ⅰ第36題、全國卷Ⅱ第26題、全國卷Ⅲ第28題和2015年全國卷Ⅰ第9題、第36題。題型一利用關系式法計算對于多步反應體系，依據(jù)若干化學反應方程式，找出起始物質(zhì)與最終物質(zhì)的量的關系，并據(jù)此列比例式進行計算求解的方法，稱為關系式法。利用關系式法可以將多步計算轉(zhuǎn)化為一步計算，免去逐步計算的麻煩，簡化解題步驟，減少計算量，且計算結果不易出錯，準確率高?！窘忸}策略】在化工流程題中，計算某種物質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)或在多步復雜的反應過程中進行某個特定量的計算，可以考慮利用某種微粒(或原子)的守恒關系或物質(zhì)的特定組成關系建立關系式解題。建立關系式進行計算的方法有：題型分類突破1．疊加法(利用化學方程式的加合建立關系式，如利用木炭、水蒸氣制取氨氣)由木炭、水蒸氣制取NH3的關系式為3C～4NH3。題型分類突破2．元素守恒法[利用微粒(原子)守恒建立關系式或利用化學方程式之間的化學計量數(shù)間的關系建立關系式]經(jīng)多次氧化和吸收，由N元素守恒知：NH3～HNO3。題型分類突破3．電子轉(zhuǎn)移守恒法由得失電子總數(shù)相等知，NH3經(jīng)氧化等一系列過程生成HNO3，NH3和O2的關系為NH3～2O2。題型分類突破題型分類突破例1

[2016·全國卷Ⅰ節(jié)選]高錳酸鉀純度的測定：稱取1.0800g樣品，溶解后定容于100mL容量瓶中，搖勻。取濃度為0.2000mol·L－1的H2C2O4標準溶液20.00mL，加入稀硫酸酸化，用KMnO4溶液平行滴定三次，平均消耗的體積為24.48mL。該樣品的純度為__________(列出計算式即可，已知2MnO4-＋5H2C2O4-＋6H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O)。[答案][解析]根據(jù)關系式2MnO4-～5H2C2O4，以及滴定0.2000mol/LH2C2O4標準溶液20.00mL平均消耗KMnO4溶液24.48mL，可求出c(KMnO4)＝mol/L，則樣品中m(KMnO4)＝mol/L×0.1L×158g/mol，其純度為×100%。題型分類突破變式題[2016·全國卷Ⅲ節(jié)選]從廢釩催化劑中回收V2O5既避免污染環(huán)境又有利于資源綜合利用。廢釩催化劑的主要成分為以下是一種廢釩催化劑回收工藝路線：物質(zhì)V2O5V2O4K2SO4SiO2Fe2O3Al2O3質(zhì)量分數(shù)/%2.2～2.92.8～3.122～2860～651～2<1題型分類突破“氧化”中欲使3mol的VO2＋變?yōu)閂O2＋，則需要氧化劑KClO3至少為________mol。題型分類突破[答案]0.5[解析]根據(jù)VO2＋VO2＋，KClO3Cl－，由得失電子守恒，則n(VO2＋)＝6n(KClO3)，故n(KClO3)＝n(VO2＋)＝×3mol＝0.5mol。題型分類突破題型二利用差量法計算“差量法”就是利用化學反應前后物質(zhì)間所出現(xiàn)的差量關系解決化學問題的方法。即依據(jù)化學反應前后的某些“差量”與反應物或生成物的變化量成正比而建立的解題方法。差量法只與反應前后相應的差量有關，不必追究各成分在反應前后具體的量，能更深刻地抓住本質(zhì)，可使化學計算獨辟蹊徑，化繁為簡，變難為易，大大簡化運算量，提高運算準確度。中學常見的差量問題有反應前后固體(或溶液或氣體)質(zhì)量差法、反應前后氣體體積差(或氣體物質(zhì)的量差或恒容容器內(nèi)氣體的壓強差)法、熱量差法。題型分類突破【解題策略】1．如果題中給出某個反應過程中物質(zhì)始態(tài)質(zhì)量與終態(tài)質(zhì)量，則可采用反應前后的質(zhì)量差來解題。(1)解題關鍵：根據(jù)變化前后化學方程式中某種量發(fā)生的變化，找出“理論差量”，即一個過程中某物質(zhì)始態(tài)量與終態(tài)量的差值，該差量的大小與參加反應的物質(zhì)有關量成正比。(2)解題保障：根據(jù)題目提供的“實際差量”，列比例式，解出答案。題型分類突破2．當有氣體參加化學反應且反應前后氣體體積(相同條件下)(或物質(zhì)的量或恒容容器的壓強)有變化時，則可根據(jù)氣體分子反應前后的分子總數(shù)(或物質(zhì)的量或壓強)之差，利用氣體體積(或物質(zhì)的量或壓強)的差量，列比例式來解題。(1)解題關鍵：根據(jù)變化前后化學方程式中氣體物質(zhì)的量(或體積或壓強)發(fā)生的變化，找出“理論差量”，再根據(jù)題意找出“實際差量”。(2)利用化學方程式中反應前后氣態(tài)反應物和氣態(tài)生成物之間的氣體體積(或物質(zhì)的量或壓強)之差列式計算。如：題型分類突破3．使用差量法的注意事項(1)所選用差值要與有關物質(zhì)的數(shù)值成正比例或反比例關系。(2)有關物質(zhì)的物理量及其單位要求：上下一致，左右相當。題型分類突破例2

[2014·新課標全國卷Ⅱ節(jié)選]PbO2在加熱過程發(fā)生分解的失重曲線如圖Z1-2所示，已知失重曲線上的a點為樣品失重4.0%(即×100%)的殘留固體。若a點固體組成表示為PbOx或mPbO2·nPbO，列式計算x值和m∶n值____________。[答案]根據(jù)PbO2PbOx＋O2↑，有×32＝239×4.0%，x＝2－＝1.4根據(jù)mPbO2·nPbO，[解析]根據(jù)題意PbO2在加熱過程中發(fā)生反應PbO2

PbOx＋O2↑，減少的質(zhì)量是氧氣的質(zhì)量，再利用質(zhì)量關系計算。題型分類突破變式題0.80gCuSO4·5H2O樣品受熱脫水過程的熱重曲線(樣品質(zhì)量隨溫度變化的曲線)如圖Z1-3所示。請回答下列問題：試確定200℃時固體物質(zhì)的化學式________________(要求寫出推斷過程)。[答案]CuSO4·5H2OCuSO4·(5－n)H2O＋nH2O

25018n

0.80g0.80g－0.57g＝0.23gn＝4200℃時該固體物質(zhì)的化學式為CuSO4·H2O1．把氯氣通入濃氨水中，會立即發(fā)生下列反應：3Cl2＋8NH3·H2O===6NH4Cl＋N2＋8H2O。在標準狀況下，把1.12LCl2、N2的混合氣體(90%Cl2和10%N2，均為體積分數(shù)，下同)通入濃氨水中，實驗測得逸出氣體的體積為0.672L(其中50%Cl2和50%N2)，此反應中被氧化的NH3的質(zhì)量為(

)

A．3.4gB．0.34gC．1.36gD．4.48g專題強化訓練[答案]B[解析]本題可利用體積差量法來求解，再利用關系式法，找出差量與被氧化的NH3的質(zhì)量之間的關系，即可求解。由題中反應式可得出每3molCl2(反應物)參加反應生成1molN2(生成物)時，氣體的物質(zhì)的量減少了2mol，即體積減少了44.8L，這一差量即為“理論差量”，而這一差量所對應的被氧化的NH3的物質(zhì)的量為2mol(質(zhì)量為34g)，再從題中所給的數(shù)據(jù)可以求出“實際差量”為(1.12－0.672)L＝0.448L。即3Cl2～2NH3～N2

ΔV

2mol×17g·mol－1

44.8L

m(被氧化的NH3)

(1.12－0.672)Lm(被氧化的NH3)＝0.34g。專題強化訓練[答案]B2．一定體積的KMnO4溶液恰好能氧化一定質(zhì)量的KHC2O4·H2C2O4·2H2O。若用0.1000mol/L的NaOH溶液中和相同質(zhì)量的KHC2O4·H2C2O4·2H2O，所需NaOH溶液的體積恰好為KMnO4溶液的3倍，則KMnO4溶液的濃度(mol/L)為(

)(提示：①H2C2O4是二元弱酸；②10[KHC2O4·H2C2O4]＋8KMnO4＋17H2SO4===8MnSO4＋9K2SO4＋40CO2↑＋32H2O)A．0.008889B．0.0800C．0.1200D．0.2400[解析]根據(jù)題目方程式得出關系式：10[KHC2O4·H2C2O4]～8KMnO4，還有關系式：KHC2O4·H2C2O4～3NaOH，設KMnO4溶液的物質(zhì)的量濃度為x，則列式：，解得x＝0.0800mol·L－1。專題強化訓練3．[2015·四川卷節(jié)選]為了保護環(huán)境，充分利用資源，某研究小組通過如下簡化流程，將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣(鐵主要以Fe2O3存在)轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4(反應條件略)?；罨蜩F礦還原Fe3＋的主要反應為FeS2＋7Fe2(SO4)3＋8H2O===15FeSO4＋8H2SO4，不考慮其他反應。假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3，其含量為50%。將akg質(zhì)量分數(shù)為b%的硫酸加入到ckg燒渣中浸取，鐵的浸取率為96%，其他雜質(zhì)浸出消耗的硫酸以及調(diào)pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計。按上述流程，第Ⅲ步應加入FeCO3________kg。[答案]0.0118ab－0.646c或[解析]設加入FeCO3的質(zhì)量為xkg，加入FeCO3的目的是中和剩余H2SO4和生成的H2SO4，根據(jù)化學方程式Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O和FeS2＋7Fe2(SO4)3＋8H2O===15FeSO4＋8H2SO4知1molFe2O3生成FeSO4實際消耗137molH2SO4，根據(jù)化學方程式FeCO3＋H2SO4===FeSO4＋H2O＋CO2↑知1molFeCO3生成FeSO4消耗1molH2SO4，根據(jù)兩個反應消耗的硫酸之和為akg×b%可計算加入FeCO3的量，即：akg×b%＝ckg×50%×96%××98kg·kmol－1÷160kg·kmol－1＋xkg×98kg·kmol－1÷116kg·kmol－1，解得x＝＝0.0118ab－0.646c。專題強化訓練專題強化訓練4．取KI溶液25mL，向其中滴加0.4mol/L的FeCl3溶液135mL，I－完全反應生成I2：2I－＋2Fe3＋===I2＋2Fe2＋。將反應后的溶液用CCl4萃取后分液，向分出的水溶液中通入Cl2至0.025mol時，F(xiàn)e2＋恰好完全反應。則KI溶液的物質(zhì)的量濃度為________。[答案]2mol/L

[解析]2I－＋2Fe2e－3＋===I2＋2Fe2＋2Fe2＋＋C2e－l2===2Fe3＋＋2Cl－本題可用關系式法求解。由上述兩個反應及電子轉(zhuǎn)移守恒理論，得I－與Cl2之間的關系式：2I－～Cl2。設KI的物質(zhì)的量是x。2I－～Cl22

1x

0.025molx＝0.05mol。c(KI)＝＝2mol/L專題強化訓練5．取一定量的CuO粉末與0.5L稀硫酸充分反應后，將一根56g鐵棒插入上述溶液中，至鐵棒質(zhì)量不再變化時，鐵棒增重0.24g，并收集到224mL氣體(標準狀況)。則此CuO粉末的質(zhì)量為________。[答案]8g[解析]由題意可知，CuO粉末與稀硫酸充分反應后，硫酸過量。引起鐵棒質(zhì)量變化時涉及下列兩個反應：①Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑Δm1②Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu

Δm2其中①反應使鐵棒質(zhì)量減少，②反應使鐵棒質(zhì)量增加，兩者的代數(shù)和為0.24g。①Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑Δm1

1mol

56g

224mL

0.56gΔm2－Δm1＝0.24g，Δm2＝Δm1＋0.24g＝0.56g＋0.24g＝0.8g。設CuO的物質(zhì)的量為x，則CuSO4的物質(zhì)的量也為x，②Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu

Δm2

1mol

8g

x

0.8g求得x＝0.1mol，m(CuO)＝0.1mol×80g/mol＝8g。專題強化訓練6．[2015·江蘇卷節(jié)選]軟錳礦(主要成分MnO2，雜質(zhì)金屬元素Fe、Al、Mg等)的水懸濁液與煙氣中SO2反應可制備MnSO4·H2O，反應的化學方程式為MnO2＋SO2===MnSO4。(1)質(zhì)量為17.40g純凈MnO2最多能氧化________L(標準狀況)SO2。(2)準確稱取0.1710gMnSO4·H2O樣品置于錐形瓶中，加入適量H3PO4和NH4NO3溶液，加熱使Mn2＋全部氧化成Mn3＋，用c(Fe2＋