2022屆高考化學二輪教學案-命題區(qū)間二角度二　化學計算常用方法

角度二化學計算常用方法1．?？碱}型(1)物質含量(純度)的計算根據(jù)關系式法、得失電子守恒法、滴定法等，求出混合物中某一成分的物質的量或質量，再除以樣品的總物質的量或質量。物質的質量分數(shù)(純度)＝eq\f(該物質的質量,混合物的總質量)×100%(2)確定化學式的計算①根據(jù)題給信息，計算出有關物質的物質的量；②根據(jù)電荷守恒，確定出未知離子的物質的量；③根據(jù)質量守恒，確定出結晶水的物質的量；④各粒子的物質的量之比即為物質化學式中各粒子的下標比。(3)熱重分析計算①設晶體為1mol；②失重一般是先失水，再失氣態(tài)非金屬氧化物；③計算每步的m余，eq\f(m余,m1mol晶體質量)＝固體殘留率；④晶體中金屬質量不減少，仍在m余中；⑤失重最后一般為金屬氧化物，由質量守恒得m0，由n金屬∶n0即可求出失重后物質的化學式。2．常用計算方法(1)關系式法①在多步反應中，若第一步反應的產(chǎn)物，是下一步反應的反應物，可以根據(jù)化學方程式，將該物質作為“中介”，找出已知物質和所求物質之間量的關系。②多步反應也可以利用原子守恒建立關系式。③多步連續(xù)氧化還原反應可以通過得失電子守恒建立關系式。(2)守恒法：守恒法是中學化學計算中的一種常用方法，它包括質量守恒、電荷守恒、得失電子守恒等。它們都是抓住有關變化的始態(tài)和終態(tài)，淡化中間過程，利用某種不變量(如①某原子、離子或原子團不變；②溶液中陰、陽離子所帶電荷數(shù)相等；③氧化還原反應中得失電子數(shù)相等)建立關系式，從而達到簡化過程、快速解題的目的。3．計算題解題能力提升(1)審題方法審題時要“邊讀題邊畫圖”；審題時要用線條、箭頭、符號、數(shù)據(jù)等展示題意。畫圖就是標注出實驗的主要過程和實驗數(shù)據(jù)的測定。(2)審題舉例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解；②加入足量(NH4)2C2O4溶液，用氨水調節(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標準溶液滴定，消耗KMnO4標準溶液25.00mL。(1)用KMnO4標準溶液滴定待測液的反應原理為____________________________________________________________________________________________(用離子方程式表示)，判斷滴定達到終點的現(xiàn)象為_______________________________________________________。(2)根據(jù)以上實驗數(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)。審題流程5H2C2O4＋2MnOeq\o\al(－,4)＋6H＋=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O定量關系式：5Ca(C6H11O7)2·H2O～5CaC2O4～5H2C2O4～2MnOeq\o\al(－,4)5mol2moln0.02000mol·L－1×25.00×10－3L則n＝eq\f(5,2)×0.02000mol·L－1×0.025L＝1.250×10－3molm[Ca(C6H11O7)2·H2O]＝n·M[Ca(C6H11O7)2·H2O]葡萄糖酸鈣晶體的純度為eq\f(1.250×10－3mol×448g·mol－1,0.600g)×100%≈93.3%。答案(1)5H2C2O4＋2MnOeq\o\al(－,4)＋6H＋=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O滴入最后一滴高錳酸鉀標準溶液，溶液由無色變?yōu)闇\紫色，且半分鐘內(nèi)不褪色(2)93.3%1．[2021·湖北1月選考模擬，16(5)]某同學用5.60g干燥鐵粉制得無水FeCl3樣品13.00g，該次實驗的產(chǎn)率是________。答案80.00%解析根據(jù)2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(△))2FeCl3可求5.60g干燥鐵粉完全轉化為FeCl3的質量為eq\f(5.60g,56g·mol－1)×162.5g·mol－1＝16.25g，則產(chǎn)率為eq\f(13.00g,16.25g)×100%＝80.00%。2．測定產(chǎn)品Li2S的純度取產(chǎn)品ag于錐形瓶中，加入V1mLc1mol·L－1的硫酸(足量)，充分反應后排盡產(chǎn)生的氣體，滴入2滴酚酞，用c2mol·L－1的NaOH標準溶液進行滴定，達到滴定終點時，消耗NaOH標準溶液的體積為V2mL。(1)達到滴定終點的現(xiàn)象是_____________________________________________________。(2)產(chǎn)品Li2S的質量分數(shù)為_______________________________________(用代數(shù)式表示)。答案(1)溶液顏色由無色變?yōu)闇\紅色且半分鐘內(nèi)不褪色(2)eq\f(46c1V1－23c2V2×10－3,a)×100%解析(1)由于指示劑是酚酞，故滴定終點的現(xiàn)象為溶液顏色由無色變?yōu)闇\紅色且半分鐘內(nèi)不褪色。(2)由H2SO4＋Li2S=H2S↑＋Li2SO4可知，該反應消耗硫酸的量加滴定時氫氧化鈉消mol，m(Li2S)＝n(Li2S)·M(Li2S)，產(chǎn)品Li2S的質量分數(shù)為eq\f(46c1V1－23c2V2×10－3g,ag)×100%。3．(2020·嘉興市教學質量評估)取30.8g甲酸銅[(HCOO)2Cu]在隔絕空氣的條件下加熱分解，會生成含兩種紅色固體的混合物A和混合氣體B；若相同質量的甲酸銅在空氣中充分加熱，則生成黑色固體D和CO2、H2O。固體A和D質量相差2.4g。則：(1)紅色固體A中Cu單質的物質的量為________mol。(2)將混合氣體B置于O2中充分燃燒，消耗O2的體積是________L(換算為標準狀況)。答案(1)0.1(2)2.8解析(1)n[(HCOO)2Cu]＝eq\f(30.8g,154g·mol－1)＝0.2mol，在隔絕空氣的條件下加熱分解，會生成含兩種紅色固體的混合物A，設Cu的物質的量為x，Cu2O的物質的量為y，x＋2y＝0.2mol，在空氣中加熱生成CuO，增加2.4g，x＋y＝eq\f(2.4g,16g·mol－1)＝0.15mol，解得x＝0.1mol，y＝0.05mol。(2)由(1)可知甲酸銅[(HCOO)2Cu]在隔絕空氣的條件下加熱分解，會生成含兩種紅色固體的混合物A，A中n(Cu)∶n(Cu2O)＝0.1mol∶0.05mol＝2∶1，則(HCOO)2Cu分解的化學方程式為4(HCOO)2Cueq\o(=,\s\up7(△))2Cu＋Cu2O＋4H2O＋5CO↑＋3CO2↑，0.2mol(HCOO)2Cu分解生成－1＝2.8L。4．[2021·江蘇1月適應性考試，16(3)]準確稱取0.5000gCuSO4·5H2O樣品，加適量水溶解，Na2S2O3標準溶液滴定至終點，消耗Na2S2O3的溶液19.80mL。測定過程中發(fā)生下列反應：2Cu2＋＋4I－=2CuI↓＋I2、2S2Oeq\o\al(2－,3)＋I2=S4Oeq\o\al(2－,6)＋2I－計算CuSO4·5H2O樣品的純度(寫出計算過程)：______________________________________________________________________________________________________