2022屆高考化學(xué)二輪教學(xué)案-命題區(qū)間二角度二　化學(xué)計(jì)算常用方法

角度二化學(xué)計(jì)算常用方法1．?？碱}型(1)物質(zhì)含量(純度)的計(jì)算根據(jù)關(guān)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(zhì)的量或質(zhì)量，再除以樣品的總物質(zhì)的量或質(zhì)量。物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(純度)＝eq\f(該物質(zhì)的質(zhì)量,混合物的總質(zhì)量)×100%(2)確定化學(xué)式的計(jì)算①根據(jù)題給信息，計(jì)算出有關(guān)物質(zhì)的物質(zhì)的量；②根據(jù)電荷守恒，確定出未知離子的物質(zhì)的量；③根據(jù)質(zhì)量守恒，確定出結(jié)晶水的物質(zhì)的量；④各粒子的物質(zhì)的量之比即為物質(zhì)化學(xué)式中各粒子的下標(biāo)比。(3)熱重分析計(jì)算①設(shè)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(jì)算每步的m余，eq\f(m余,m1mol晶體質(zhì)量)＝固體殘留率；④晶體中金屬質(zhì)量不減少，仍在m余中；⑤失重最后一般為金屬氧化物，由質(zhì)量守恒得m0，由n金屬∶n0即可求出失重后物質(zhì)的化學(xué)式。2．常用計(jì)算方法(1)關(guān)系式法①在多步反應(yīng)中，若第一步反應(yīng)的產(chǎn)物，是下一步反應(yīng)的反應(yīng)物，可以根據(jù)化學(xué)方程式，將該物質(zhì)作為“中介”，找出已知物質(zhì)和所求物質(zhì)之間量的關(guān)系。②多步反應(yīng)也可以利用原子守恒建立關(guān)系式。③多步連續(xù)氧化還原反應(yīng)可以通過得失電子守恒建立關(guān)系式。(2)守恒法：守恒法是中學(xué)化學(xué)計(jì)算中的一種常用方法，它包括質(zhì)量守恒、電荷守恒、得失電子守恒等。它們都是抓住有關(guān)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(tuán)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(yīng)中得失電子數(shù)相等)建立關(guān)系式，從而達(dá)到簡化過程、快速解題的目的。3．計(jì)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(biāo)注出實(shí)驗(yàn)的主要過程和實(shí)驗(yàn)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(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。(1)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_______________________________________________________。(2)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)。審題流程5H2C2O4＋2MnOeq\o\al(－,4)＋6H＋=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O定量關(guān)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(biāo)準(zhǔn)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(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________。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(zhuǎn)化為FeCl3的質(zhì)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(yīng)后排盡產(chǎn)生的氣體，滴入2滴酚酞，用c2mol·L－1的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，達(dá)到滴定終點(diǎn)時，消耗NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為V2mL。(1)達(dá)到滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是_____________________________________________________。(2)產(chǎn)品Li2S的質(zhì)量分?jǐn)?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(diǎn)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(yīng)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(zhì)量分?jǐn)?shù)為eq\f(46c1V1－23c2V2×10－3g,ag)×100%。3．(2020·嘉興市教學(xué)質(zhì)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(zhì)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(zhì)量相差2.4g。則：(1)紅色固體A中Cu單質(zhì)的物質(zhì)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(biāo)準(zhǔn)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(shè)Cu的物質(zhì)的量為x，Cu2O的物質(zhì)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(xué)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(yīng)性考試，16(3)]準(zhǔn)確稱取0.5000gCuSO4·5H2O樣品，加適量水溶解，Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，消耗Na2S2O3的溶液19.80mL。測定過程中發(fā)生下列反應(yīng)：2Cu2＋＋4I－=2CuI↓＋I(xiàn)2、2S2Oeq\o\al(2－,3)＋I(xiàn)2=S4Oeq\o\al(2－,6)＋2I－計(jì)算CuSO4·5H2O樣品的純度(寫出計(jì)算過程)：______________________________________________________________________________________________________