高中化學(xué)人教版高考大單元一　第二章　第8講　化學(xué)計算的常用方法

化學(xué)

大一輪復(fù)習(xí)第二章第8講化學(xué)計算的常用方法復(fù)習(xí)目標1.進一步理解物質(zhì)的量在化學(xué)計算中的“橋梁”作用。2.了解化學(xué)計算的常用方法。3.初步建立化學(xué)計算的思維模型。課時精練類型一兩種基本計算方法類型二關(guān)系式法計算及應(yīng)用類型三熱重分析法內(nèi)容索引類型一兩種基本計算方法一、差量法計算及應(yīng)用1.差量法是指根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后有關(guān)物理量發(fā)生的變化找出“理論差量”。這種差量可以是質(zhì)量、物質(zhì)的量、氣態(tài)物質(zhì)的體積或壓強、反應(yīng)過程中的熱效應(yīng)等。2.差量法解題的關(guān)鍵是找準“理論差量”，把化學(xué)方程式中的對應(yīng)差量(理論差量)跟差量(實際差量)列成比例，然后求解。如：2C(s)+O2(g)===2CO(g)

Δm(固)/Δn(氣)/ΔV(氣)2mol1mol2mol24g1mol22.4L(標況)[應(yīng)用舉例]為了檢驗?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，請列式計算該樣品中Na2CO3的質(zhì)量分數(shù)。

1.標準狀況下，將20LCO2和CO的混合氣體全部通過足量的Na2O2粉末，在相同狀況下，氣體體積減少到16L，則原混合氣體中CO的體積為A.4L B.8L C.12L D.16L√對點訓(xùn)練混合氣體中只有CO2和Na2O2反應(yīng)，設(shè)二氧化碳的體積為V(CO2)，2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2

ΔV44.8

L

22.4

L

22.4

LV(CO2)

(20-16)L44.8

L∶22.4

L=V(CO2)∶(20-16)L，解得V(CO2)=8

L，則V(CO)=(20-8)L=12

L。

√

1.取10.80g某無機礦物鹽X(僅含四種元素)，將X在惰性氣流中加熱至完全分解，得到6.40g固體FeO、CaO的混合物和氣體CO2，且無機礦物鹽X能與稀鹽酸反應(yīng)生成CO2氣體。X的化學(xué)式是

，在惰性氣流中加熱X至完全分解的化學(xué)方程式為_____________________

。對點訓(xùn)練CaCO3·FeCO3[或CaFe(CO3)2]CaFe(CO3)2CaO+FeO+2CO2↑X完全分解生成CO2的質(zhì)量為10.80

g-6.40

g=4.40

g，其物質(zhì)的量為0.10

mol，根據(jù)CaCO3CaO+CO2↑、FeCO3FeO+CO2↑可得：n(FeO)+n(CaO)=0.1

mol，56

g·mol-1×n(CaO)+72

g·mol-1×n(FeO)=6.40

g，解以上兩式可得：n(FeO)=n(CaO)=0.050

mol，則X的化學(xué)式為CaCO3·FeCO3或CaFe(CO3)2。2.某紅色固體粉末可能是Fe2O3、Cu2O或二者混合物，為探究其組成，稱取mg該固體粉末樣品，用足量的稀H2SO4充分反應(yīng)后，稱得固體質(zhì)量為ag。已知：Cu2O+2H+===Cu+Cu2++H2O(1)若a=

(用含m的最簡式表示)，則紅色固體粉末為純凈物。

設(shè)Fe2O3、Cu2O的物質(zhì)的量分別為x

mol、y

mol。Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2Ox

2xCu2O+2H+===Cu2++Cu+H2Oy

y

y2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+2x

x

返回類型二關(guān)系式法計算及應(yīng)用1.關(guān)系式法是物質(zhì)間的一種簡化的式子，它可以把始態(tài)的反應(yīng)物與終態(tài)的生成物之間“量”的關(guān)系表示出來，把多步計算簡化成一步計算。2.關(guān)系式法解題的關(guān)鍵是建立關(guān)系式，建立關(guān)系式的方法有：①利用化學(xué)方程式中化學(xué)計量數(shù)間的關(guān)系；②利用原子守恒關(guān)系；③利用得失電子守恒關(guān)系；④利用化學(xué)方程式的加和等。[應(yīng)用舉例]200噸含硫40%的黃鐵礦，用接觸法可以制得95%的硫酸(不考慮中間過程的損耗)的質(zhì)量為多少噸？答案257.9t根據(jù)反應(yīng)前后硫原子數(shù)不變，可得關(guān)系式：2S~FeS2~2H2SO4即：S

~

H2SO4

32

98

200

t×40%

95%·x

32∶98=(200

t×40%)∶(95%·x)x≈257.9

t。

對點訓(xùn)練

②步驟ⅳ中標準NaOH溶液的濃度和消耗的體積分別為c和V，計算樣品含氮量還需要的實驗數(shù)據(jù)有_______________________________________

。樣品的質(zhì)量、步驟ⅲ所加入H2SO4溶液的體積和濃度2.[2022·湖南，15(6)]某實驗小組以BaS溶液為原料制備BaCl2·2H2O，并用重量法測定產(chǎn)品中BaCl2·2H2O的含量。設(shè)計了如下實驗方案：①稱取產(chǎn)品0.5000g，用100mL水溶解，酸化，加熱至近沸；②在不斷攪拌下，向①所得溶液逐滴加入熱的0.100mol·L-1H2SO4溶液；③沉淀完全后，60℃水浴40分鐘，經(jīng)過濾、洗滌、烘干等步驟，稱量白色固體，質(zhì)量為0.4660g。產(chǎn)品中BaCl2·2H2O的質(zhì)量分數(shù)為

(保留三位有效數(shù)字)。97.6%

m3+m1-2m2

返回類型三熱重分析法1.熱重分析法熱重分析法是在控制溫度的條件下，測量物質(zhì)的質(zhì)量與溫度或時間關(guān)系的方法。通過分析熱重曲線，可以知道樣品及其可能產(chǎn)生的中間產(chǎn)物的組成、熱穩(wěn)定性、熱分解情況及生成物等與質(zhì)量相聯(lián)系的信息。金屬化合物的熱重分析研究對象一般為金屬含氧酸鹽、金屬氫氧化物、金屬氧化物，一般為先失水、再分解、后氧化。2.熱重曲線基本圖示一般以橫坐標為溫度，縱坐標為固體質(zhì)量(或質(zhì)量分數(shù)等)建立平面直角坐標系。如固體物質(zhì)A受熱分解：A(s)B(s)+C(g)，固體A熱分解反應(yīng)的熱重曲線如圖所示。試樣初始質(zhì)量為m0，失重后試樣質(zhì)量為m1，溫度由T1升高到T2的過程，失重質(zhì)量Δm=_____，失重質(zhì)量百分數(shù)為____________。m0-m1

1.(2024·湖北六校聯(lián)考)8.34g綠礬晶體(FeSO4·7H2O)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)如圖所示，下列說法正確的是A.溫度為78~159℃時固體物質(zhì)M的化學(xué)式為FeSO4·5H2OB.溫度為159~373℃時固體物質(zhì)N的化學(xué)式為FeSO4·2H2OC.在隔絕空氣條件下，N得到P的化學(xué)方

程式為FeSO4·2H2OFeSO4+2H2OD.取適量380℃時所得的樣品P，隔絕空

氣加熱至650℃得到一種固體物質(zhì)Q，

同時有兩種無色氣體生成，Q的化學(xué)

式為Fe2O3√對點訓(xùn)練

N的化學(xué)式為FeSO4·H2O，P的化學(xué)式為FeSO4，在隔絕空氣條件下由N得到P的化學(xué)方程式為FeSO4·H2OFeSO4+H2O，C錯誤；P的化學(xué)式為FeSO4，則Q應(yīng)為鐵的氧化物，其中n(Fe)=n(FeSO4·7H2O)=0.03

mol，m(Fe)=0.03

mol×56

g·mol-1=1.68

g，則Q中m(O)=2.40

g-1.68

g=0.72

g，n(O)=0.045

mol，則n(Fe)∶n(O)=2∶3，Q的化學(xué)式為Fe2O3，D正確。2.將26.3gNiSO4·nH2O樣品在900℃下煅燒，樣品受熱過程的熱重曲線(樣品質(zhì)量隨溫度變化的曲線)如圖所示。已知：L→N時失掉全部的結(jié)晶水。下列說法錯誤的是A.n=6B.固體M的化學(xué)式為NiSO4·4H2OC.生成固體P時，樣品的失重率約為71.5%D.固體Q的化學(xué)式為NiO√

3.將1.440gTi2O3在空氣中加熱，固體的質(zhì)量隨溫度變化如圖所示。T1→T2

℃，反應(yīng)的化學(xué)方程式為

。2Ti3O5+O26TiO2

返回KESHIJINGLIAN課時精練對一對題號12345678答案CDBCCCAD題號910

11答案AC

B答案123456789101112131415答案12345678910111213141512.(1)33.6

22.4

(2)13813.

答案12345678910111213141514.

15.(1)2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O減小(2)①偏大②12.32%

√123456789101112131415答案123456789101112131415答案

√123456789101112131415答案123456789101112131415答案

3.將15mL2mol·L-1Na2CO3溶液逐滴加入到40mL0.5mol·L-1MCln鹽溶液中，恰好將溶液中的Mn+完全沉淀為碳酸鹽，則MCln中n值是A.4 B.3 C.2 D.1√123456789101112131415答案

4.用足量的CO還原13.7g某鉛氧化物，把生成的CO2全部通入過量的澄清石灰水中，得到的沉淀干燥后質(zhì)量為8.0g，則此鉛氧化物的化學(xué)式是A.PbO B.Pb2O3 C.Pb3O4 D.PbO2√123456789101112131415答案123456789101112131415答案

5.在氧氣中燃燒0.22g硫和鐵組成的混合物，使其中的硫全部轉(zhuǎn)化為二氧化硫，把這些二氧化硫全部氧化成三氧化硫并轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩?，這些硫酸可用10mL0.5mol·L-1氫氧化鈉溶液完全中和，則原混合物中硫的百分含量為A.72% B.40% C.36% D.18%√123456789101112131415答案123456789101112131415答案

√123456789101112131415答案123456789101112131415答案

7.向一定量的Fe、FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物中加入150mL4mol·L-1的稀硝酸，恰好使混合物完全溶解，放出2.24LNO(標準狀況)，往所得溶液中加入KSCN溶液，無紅色出現(xiàn)。若用足量的H2在加熱條件下還原相同質(zhì)量的混合物，所得到的鐵的物質(zhì)的量為A.0.25mol B.0.2molC.0.3mol D.0.35mol√123456789101112131415答案123456789101112131415答案

8.向100mL的FeBr2溶液中通入3.36L(標準狀況下)Cl2，所得溶液中Cl-和Br-的物質(zhì)的量濃度相等，則原FeBr2溶液的物質(zhì)的量濃度為A.0.75mol·L-1 B.1mol·L-1C.1.5mol·L-1 D.2mol·L-1√123456789101112131415答案123456789101112131415答案

9.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∶1C.2∶1 D.2∶3√123456789101112131415答案123456789101112131415答案設(shè)原混合物中n(K2CO3)=x

mol，n(KHCO3)=y

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-)=0.8

mol·L-1×0.05

L=0.04

mol。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

mol123456789101112131415答案可得2x+y=0.04②，聯(lián)立①②解方程組得：x=0.01，y=0.02。所以原混合物中n(K2CO3)∶n(KHCO3)=0.01

mol∶0.02

mol=1∶2。10.(2024·宜昌模擬)取26.90gZnSO4·6H2O加熱，剩余固體的質(zhì)量隨溫度的變化如圖所示。750℃時所得固體的化學(xué)式為A.ZnO B.ZnSO4C.Zn3O(SO4)2 D.ZnSO4·H2O√123456789101112131415答案123456789101112131415答案

11.鎂帶在空氣中燃燒生成的固體產(chǎn)物主要是氧化鎂和氮化鎂。將燃燒后的固體產(chǎn)物溶解在60mL濃度為2.0mol·L-1的鹽酸中(氮化鎂和鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為Mg3N2+8HCl===3MgCl2+2NH4Cl)，以20mL0.5mol·L-1的氫氧化鈉溶液中和多余的鹽酸，然后在此溶液中加入過量的堿，把氨全部蒸發(fā)出來，用稀鹽酸吸收，稀鹽酸增重0.17g。則鎂帶的質(zhì)量為A.0.6g B.1.2g C.2.4g D.3.6g√123456789101112131415答案123456789101112131415答案

12.硝酸工業(yè)生產(chǎn)中的尾氣可用純堿溶液吸收，有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)：Ⅰ.2NO2+Na2CO3===NaNO3+NaNO2+CO2Ⅱ.NO+NO2+Na2CO3===2NaNO2+CO2在標準狀況下，將含aLNO2和bLNO的混合氣體通入625g質(zhì)量分數(shù)為21.2%的純堿溶液中，恰好完全被吸收，且吸收液質(zhì)量增加44g。計算：(1)a=

L，b=

L。123456789101112131415答案33.622.4123456789101112131415答案

(2)反應(yīng)Ⅱ中生成NaNO2的質(zhì)量為

g。123456789101112131415答案138根據(jù)反應(yīng)Ⅱ可知，生成的NaNO2的質(zhì)量為69

g·mol-1×2

mol=138

g。

溶液由藍色變無色，且30s內(nèi)不恢復(fù)藍色

123456789101112131415答案123456789101112131415答案

(2)已知過氧化鈣加熱至350℃左右開始分解放出氧氣。將過氧化鈣晶體(CaO2·8H2O)在坩堝中加熱逐漸升高溫度，測得樣品質(zhì)量隨溫度的變化如圖所示，則350℃左右所得固體物質(zhì)的化學(xué)式為

。123456789101112131415答案CaOCaO2·8H2O的摩爾質(zhì)量為216

g·mol-1，故2.16

g過氧化鈣晶體為0.01

mol，350

℃左右所得固體質(zhì)量為0.56

g，根據(jù)鈣原子守恒，可知為CaO。14.(1)[2022·遼寧，17(7)]取2.50gH2O2產(chǎn)品，加蒸餾水定容至100mL搖勻。取20.00mL于錐形瓶中，用0.0500mol·L-1酸性KMnO4標準溶液滴定。平行滴定三次，消耗標準溶液體積分別為19.98mL、20.90mL、20.02mL。假設(shè)其他雜質(zhì)不干擾結(jié)果，產(chǎn)品中H2O2質(zhì)量分數(shù)為

。123456789101112131415答案17%

(2)[2017·全國卷Ⅰ，26(5)改編]取某甘氨酸(C2H5NO2)樣品mg，將其中的氮轉(zhuǎn)化成銨鹽，再經(jīng)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為NH3·H3BO3，然后用鹽酸滴定進行測定(已知：NH3·H3BO3+HCl===NH4Cl+H3BO3)，滴定時消耗濃度為cmol·L-1的鹽酸VmL，則樣品中氮的質(zhì)量分數(shù)為

%，樣品的純度≤

%。123456789101112131415答案

123456789101112131415答案