2022新高考新教材化學(xué)一輪總復(fù)習(xí)學(xué)案：第1章 專題講座一　化學(xué)計(jì)算中的數(shù)學(xué)思想 Word版含答案

1、PAGE PAGE 5專題講座一化學(xué)計(jì)算中的數(shù)學(xué)思想思想一守恒法所謂“守恒”就是物質(zhì)在發(fā)生“變化”或兩物質(zhì)在發(fā)生“相互作用”的過(guò)程中某些物理量的總量保持“不變”。在化學(xué)變化中存在各種各樣的守恒，如原子守恒、電荷守恒、電子守恒等。其解題步驟如下：突破一原子守恒1有一在空氣中放置了一段時(shí)間的KOH固體，經(jīng)分析測(cè)得其含水2.8%、含K2CO3 37.3%，取1 g該樣品投入25 mL 2 molL1的鹽酸中后，多余的鹽酸用1.0 molL1 KOH溶液30.8 mL恰好完全中和，蒸發(fā)中和后的溶液可得到固體()A1 gB3.725 g C0.797 gD2.836 g解析：選B。最終溶液中的溶質(zhì)為KC

2、l，n(KCl)n(HCl)0.025 L2 molL10.05 mol，其質(zhì)量為m(KCl)0.05 mol74.5 gmol13.725 g。2密胺是重要的工業(yè)原料，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示。工業(yè)上以液氨和二氧化碳為原料，以硅膠為催化劑，在一定條件下通過(guò)系列反應(yīng)生成密胺。若原料完全反應(yīng)生成密胺，則NH3和CO2的質(zhì)量之比應(yīng)為()A1744B2217 C1722D21解析：選C。根據(jù)密胺的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式和原子守恒可知，一個(gè)密胺分子中有3個(gè)碳原子和6個(gè)氮原子，所以合成1 mol 密胺需要3 mol CO2和6 mol NH3，NH3和CO2的質(zhì)量之比應(yīng)為(617)(344)1722。3. 某工廠用m1 kg

3、鉻鐵礦粉(含Cr2O3 40%)制備K2Cr2O7，最終得到產(chǎn)品m2 kg，產(chǎn)率為_(kāi)。解析：由Cr原子守恒可得關(guān)系式Cr2O3K2Cr2O7，則理論產(chǎn)生K2Cr2O7的質(zhì)量為(eq f(m11 00040%,152)294) g，而實(shí)際產(chǎn)量為1 000m2 g，則產(chǎn)率eq f(實(shí)際產(chǎn)量,理論產(chǎn)量)100%eq f(190m2,147m1)100%。答案：eq f(190m2,147m1)100%突破二電荷守恒4將a g Fe2O3、Al2O3樣品溶解在過(guò)量的200 mL pH1的硫酸溶液中，然后向其中加入NaOH溶液，使Fe3 、Al3剛好沉淀完全，用去NaOH溶液100 mL，則NaOH溶液

4、的濃度為_(kāi)。解析：當(dāng)Fe3 、Al3剛好沉淀完全時(shí)，溶液中溶質(zhì)只有硫酸鈉，而Na全部來(lái)源于NaOH，且變化過(guò)程中Na的物質(zhì)的量不變。根據(jù)電荷守恒可知，eq f(n（Na）,n（SOeq oal(2,4)）)eq f(2,1)，所以，n(NaOH)n(Na)2n(SOeq oal(2,4)n(H)0.1 molL10.2 L0.02 mol，c(NaOH)eq f(0.02 mol,0.1 L)0.2 molL1。答案：0.2 molL15若測(cè)得雨水所含水溶性無(wú)機(jī)離子的化學(xué)組分及其平均濃度如下表：離子KNaNHeq oal(,4)SOeq oal(2,4)NOeq oal(,3)Cl濃度/(mo

5、lL1)410661062105410531052105根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷試樣的pH_。解析：根據(jù)表格提供的離子可知，NHeq oal(,4)水解導(dǎo)致試樣溶液呈酸性，再根據(jù)電荷守恒可知，c(K)c(NHeq oal(,4) )c(Na)c(H)2c(SOeq oal(2,4)c(Cl)c(NOeq oal(,3)，將表格中的數(shù)據(jù)代入得c(H)104 molL1，則pH4。答案：4突破三電子守恒6某強(qiáng)氧化劑XO(OH)eq oal(,2)可被Na2SO3還原。如果還原1.2103 mol XO(OH)eq oal(,2)需用30 mL 0.1 molL1的Na2SO3溶液，那么X元素被還原后的物質(zhì)

6、可能是()AXOBX2O3 CX2ODX解析：選D。由題意知，S元素由4價(jià)6價(jià)，假設(shè)反應(yīng)后X元素的化合價(jià)為x，根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子數(shù)目相等可得，1.2103 mol(5x)0.03 L0.1 molL1(64)，解得x0，所以X元素被還原后的物質(zhì)可能是X，D項(xiàng)正確。74.6 g銅和鎂的合金完全溶于濃硝酸，若反應(yīng)后硝酸被還原只產(chǎn)生4 480 mL的NO2氣體和336 mL的N2O4氣體(都已折算到標(biāo)準(zhǔn)狀況)，在反應(yīng)后的溶液中，加入足量的氫氧化鈉溶液，生成沉淀的質(zhì)量為()A9.02 gB8.51 g C8.26 gD7.04 g解析：選B。最后沉淀為Cu(OH)2和Mg(OH)2，Cu和Mg

7、共4.6 g，關(guān)鍵是求增加的n(OH)，n(OH)等于金屬單質(zhì)所失電子的物質(zhì)的量，結(jié)合電子轉(zhuǎn)移守恒可得，n(OH)eq f(4 480,22 400)1 moleq f(336,22 400)2 mol0.23 mol，故沉淀的質(zhì)量為4.6 g0.23 mol17 gmol18.51 g。思想二關(guān)系式法關(guān)系式法是表示兩種或多種物質(zhì)之間“量”的關(guān)系的一種簡(jiǎn)化式子。在多步反應(yīng)中，它可以把始態(tài)的反應(yīng)物與終態(tài)的生成物之間的“量”的關(guān)系表示出來(lái)，把多步計(jì)算簡(jiǎn)化成一步計(jì)算。正確書(shū)寫(xiě)關(guān)系式是用關(guān)系式法解化學(xué)計(jì)算題的前提。其解題步驟如下：8在氧氣中燃燒0.22 g硫和鐵組成的混合物，使其中的硫全部轉(zhuǎn)化為二氧化

8、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10 mL 0.5 molL1氫氧化鈉溶液完全中和，則原混合物中硫的百分含量為()A72%B40% C36%D18%解析：選C。由S原子守恒和有關(guān)反應(yīng)可得出：SH2SO42NaOH 32 g 2 mol m(S) 0.510103 mol解得m(S)0.08 g，則原混合物中w(S)eq f(0.08 g,0.22 g)100%36%。9金屬錫的純度可以通過(guò)下述方法分析：將試樣溶于鹽酸，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Sn2HCl=SnCl2H2，再加入過(guò)量的FeCl3溶液，發(fā)生如下反應(yīng)：SnCl22FeCl3=SnCl42FeCl2，最后用已知

9、濃度的K2Cr2O7溶液滴定生成的Fe2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為6FeCl2K2Cr2O714HCl=6FeCl32KCl2CrCl37H2O?，F(xiàn)有金屬錫試樣0.613 0 g，經(jīng)上述反應(yīng)后，共用去0.100 molL1 K2Cr2O7溶液16.00 mL。求試樣中錫的百分含量(假定雜質(zhì)不參加反應(yīng)，錫的相對(duì)原子質(zhì)量為119)。答案：Sn與K2Cr2O7存在如下關(guān)系：3Sn3SnCl26FeCl2K2Cr2O73119 g 1 molx 0.1000.016 molxeq f(3119 g0.1000.016 mol,1 mol)0.571 2 g，w(Sn)eq f(0.571 2 g,0.613

10、 0 g)100%93.2%。思想三差量法差量法指根據(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”。這種物理量可以是質(zhì)量、物質(zhì)的量、氣態(tài)物質(zhì)的體積和壓強(qiáng)、反應(yīng)過(guò)程中的熱量等。用差量法解題時(shí)先把化學(xué)方程式中的對(duì)應(yīng)差量(理論差量)跟實(shí)際差量列成比例，然后求解。其解題步驟如下：10為了檢驗(yàn)?zāi)澈蠳aHCO3雜質(zhì)的Na2CO3樣品的純度，現(xiàn)將w1 g樣品加熱，其質(zhì)量變?yōu)閣2 g，則該樣品的純度(質(zhì)量分?jǐn)?shù))是()A.eq f(84w253w1,31w1)B.eq f(84w1w2,31w1)C.eq f(73w242w1,31w1)D.eq f(115w284w1,31w1)解析：選A。由題意知(w1w2)g應(yīng)為NaHCO3分解生成的CO2和H2O的質(zhì)量，設(shè)樣品中NaHCO3的質(zhì)量為x，由此可得如下關(guān)系：2NaHCO3eq o(=,sup7()Na2CO3CO2H2Om(固)284 62x (w1w2)gxeq f(84（w1w2）,31) g，故樣品純度為eq f(m（Na2CO3）,m（樣品）)eq f(w1gx,w1g)eq f(84w253w1,31w1)。11將a L NH3通過(guò)灼熱的裝有鐵觸媒的硬質(zhì)玻璃管后，氣體體積變?yōu)閎 L(氣體體積均在同溫同壓下測(cè)定)，該b L 氣體中NH3的體積分?jǐn)?shù)是()A.eq f(2ab,a)B.eq f(ba,b) C.eq