2020届二轮复习化学计算微专题课件（30张）

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第 2 课时　化学计算微专题 专题二　物质的量　化学计算 命题调研 (2016 ～ 2019 四年大数据 ) 2016 ～ 2019 四年考向分布 核心素养与考情预测 核心素养： 证据推理与模型认知、变化与守恒思想 考情解码： 化学计算是学生基本能力，历年均为重点，守恒法，差量法，关系式法和讨论分析法等解题方法均有涉及，在数据处理上还强调数字的有效性，误差分析处理等细节，预测在 2020 年选考中该仍是必考范围，要求考生熟悉常规解题模型，熟练分析和处理数据、运用推理确定物质组成。 真题重现 1. (2019· 浙江 4 月选考， 29) 由 C 、 H 、 O 三种元素组成的链状有机化合物 X ，只含有羟基和羧基两种官能团，且羟基数目大于羧基数目。称取 2.04 g 纯净的 X ，与足量金属钠充分反应，生成 672 mL 氢气 ( 标准状况 ) 。请确定摩尔质量最小的 X 分子中羟基、羧基数目及该 X 的相对分子质量 ( 要求写出简要推理过程 ) 。 答案　 n (H 2 ) ＝ 0.03 mol ，设 X 中羟基和羧基的总数为 m ( m ＞ 2) 则 n (X ) ＝ (0.03 × 2)/ m mol ＝ 0.06/ m mol ， M (X) ＝ 2.04 m /0.06 g·mol － 1 ＝ 34 m g·mol － 1 m ＝ 4 ， M (X) ＝ 136 g·mol － 1 ，含有 3 个羟基和 1 个羧基，相对分子质量为 136 。 2. (2018· 浙江 11 月选考 ) 某红色固体粉末可能是 Fe 2 O 3 、 Cu 2 O 或二者混合物，为探究其组成，称取 m g 该固体粉末样品，用足量的稀 H 2 SO 4 充分反应后，称得固体质量为 a g 。 3. (2018· 浙江 4 月选考 ) 称取 4.00 g 氧化铜和氧化铁固体混合物，加入 50.0 mL 2.00 mol·L － 1 的硫酸充分溶解，往所得溶液中加入 5.60 g 铁粉，充分反应后，得固体的质量为 3.04 g 。 请计算： (1) 加入铁粉充分反应后，溶液中溶质的物质的量 ______ 。 (2) 固体混合物中氧化铜的质量 ________ 。 解析　 Fe 2 O 3 、 CuO 混合物加入硫酸充分反应后，再加入铁粉，剩余固体有两种可能：第 1 种为单质 Cu ，第 2 种为 Fe 、 Cu 混合物。根据溶液中硫酸根守恒，所得溶质的物质的量为 0.100 mol 。而加入溶液体系中的铁原子 ( 氧化铁、铁粉 ) 总物质的量大于 0.100 mol ，故可以判断加入的铁粉有剩余，剩余固体为 Fe 、 Cu 混合物，排除第 1 种可能，溶质为单一的 FeSO 4 溶液。 (1) 根据溶液中硫酸根守恒，所得溶质的物质的量为 n (FeSO 4 ) ＝ n (H 2 SO 4 ) ＝ 0.100 mol 。 (2) 设 Fe 2 O 3 的物质的量为 x ， CuO 的物质的量为 y ，根据质量守恒， 160 g·mol － 1 × x ＋ 80 g·mol － 1 × y ＝ 4.00 g ，根据整个体系中金属元素守恒： 56 g·mol － 1 × 2 x ＋ 64 g·mol － 1 × y ＋ 5.60 g ＝ 0.100 × 56 g ＋ 3.04 g ，解方程得 x ＝ 0.01 mol ， y ＝ 0.03 mol ，故 CuO 的质量为 2.40 g 。 答案 　 (1)0.100 mol 　 (2)2.40 g 4. [2018· 全国卷 Ⅰ ， 27(4)] Na 2 S 2 O 5 可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中 Na 2 S 2 O 5 残留量时，取 50.00 mL 葡萄酒样品，用 0.010 00 mol·L － 1 的碘标准液滴定至终点，消耗 10.00 mL 。滴定反应的离子方程式为 ______________________ _________________________________________________________________ ， 该样品中 Na 2 S 2 O 5 的残留量为 ________ g·L － 1 ( 以 SO 2 计 ) 。 5. (2014· 江苏化学， 18) 碱式碳酸铝镁 [Mg a Al b (OH) c (CO 3 ) d · x H 2 O] 常用作塑料阻燃剂。 (1) 碱式碳酸铝镁具有阻燃作用，是由于其受热分解需吸收大量热量和 ________ 。 (2)Mg a Al b (OH) c (CO 3 ) d · x H 2 O 中 a 、 b 、 c 、 d 的代数关系式为 ________ 。 (3) 为确定碱式碳酸铝镁的组成，进行如下实验： ① 准确称取 3.390 g 样品与足量稀盐酸充分反应，生成 CO 2 0.560 L( 已换算成标准状况下 ) 。 答案　 (1) 生成的产物具有阻燃作用 (2)2 a ＋ 3 b ＝ c ＋ 2 d 考向一　计算中的守恒法 1. (2019· 衢州五校联考 ) 向 200 mL FeCl 3 和 HCl 的混合溶液中，分别加入一定量成分均匀的 Fe 、 Cu 混合固体，充分反应后剩余固体质量及放出气体的体积 ( 标准状况下测得 ) 如下表所示。 ( 不考虑盐类的水解 ) 加入固体质量 /g 9.00 18.0 27.0 剩余固体质量 /g 3.20 9.60 15.8 放出气体体积 /L 0 1.12 2.24 试计算： (1) 混合固体中 m (Fe) ∶ m (Cu ) ＝ ________ 。 (2) 原混合溶液中 c (Cl － ) ＝ ________ 。 解析　 (1) 从第二组投料分析：投进的 18.0 g Fe 、 Cu 混合固体，剩余的 9.60 g 为 Cu ，因为 Fe 与混合液中的 HCl 反应已产生了 1.12 L 的 H 2 ，之前已把 Fe 3 ＋ 反应完，加入的 Cu 不与 Fe 3 ＋ 及 H ＋ 反应，全部剩余，即 18 g 固体中含 Cu ： 9.6 g ，则含 Fe ： 8.4 g ，即混合固体中， m Fe ∶ m Cu ＝ 7 ∶ 8 ； (2) 由第三组数据分析：加入 27.0 g 固体，剩余 15.8 g ，减少的质量为 11.2 g ，全部是溶解的 Fe ，而 Fe 参与了两个反应： 答案　 (1)7 ∶ 8 　 (2)4.00 mol·L － 1 1. 所谓 “ 守恒 ” 就是物质在发生 “ 变化 ” 或两物质在发生 “ 相互作用 ” 的过程中某些物理量的总量保持 “ 不变 ” 。一切化学反应都遵循守恒定律，在化学变化中有各种各样的守恒，如质量守恒、元素原子守恒、得失电子守恒、电荷守恒等。 2. 解题步骤 备考策略 考向二　计算中的差量法 2. 某物质的分子式为 C x H y O z ，取该物质 A g 在足量的 O 2 中充分燃烧，将产物全部通入过量的 Na 2 O 2 中，若 Na 2 O 2 固体的质量增加了 B g ，则下列说法正确的是 ( 　　 ) A. 若 y > x > z ，则 A > B B. 若 x ＝ y > z ，则 A > B C. 若 x ＝ z < y ，则 A ＝ B D. 若 x < z ＝ y ，则 A < B 解析　 有机物在足量的 O 2 中充分燃烧后生成 CO 2 和 H 2 O ，通入过量的 Na 2 O 2 中，发生反应 2CO 2 ＋ 2Na 2 O 2 ===2Na 2 CO 3 ＋ O 2 ， 2H 2 O ＋ 2Na 2 O 2 ===4NaOH ＋ O 2 ↑ ，由方程式可知，过氧化钠增加的质量等于与 CO 2 等物质的量的 CO 的质量和与 H 2 O 等物质的量的 H 2 的质量之和，即增加的质量可表示为 m CO· n H 2 ，所以，若 A ＝ B ，只需 x ＝ z ， y 为任意值， C 正确。 答案　 C 1. 应用原理 备考策略 2. 解题步骤 考点三　计算中的关系式法 3. (2019· 嘉善一中月考 ) Ba 2 ＋ 是一种重金属离子，有一环境监测小组欲利用 Na 2 S 2 O 3 、 KI 、 K 2 Cr 2 O 7 等试剂测定某工厂废水中 Ba 2 ＋ 的物质的量浓度。 请回答下列问题： (1) 现需配制 250 mL 0.100 mol·L － 1 的标准 Na 2 S 2 O 3 溶液，所需要的玻璃仪器除量筒、 250 mL 容量瓶、玻璃棒外，还需要 ________ 。 (2) 需准确称取 Na 2 S 2 O 3 固体的质量为 ________ g 。 答案　 (1) 胶头滴管、烧杯　 (2)4.0 　 (3)0.024 mol·L － 1 备考策略 考向四　计算中的讨论法 4. (2019· 浙江暨阳联合 ) 在 K 2 CO 3 样品中含 Na 2 CO 3 、 KNO 3 、 Ba(NO 3 ) 2 中的一种或两种杂质。将 a g 该样品溶于足量水中得到澄清溶液，再加入过量 CaCl 2 溶液得 b g 沉淀。 (1) 当 a ＝ 39 b /25 时，该样品中杂质肯定不存在 __________ ，可能存在 __________ 。 (2) 当 a ＝ 39 b /25 时，求杂质中肯定存在的物质的质量取值范围 ________ 。 解析　 (1) 得到澄清溶液，故一定不存在 Ba(NO 3 ) 2 、由于 b g 沉淀仅需要 69 b /50 g K 2 CO 3 ，提供的样品质量 a ＝ 39 b /25 大于 69 b /50 ，而单位质量 Na 2 CO 3 产生沉淀的能力强于 K 2 CO 3 ，故一定存在 KNO 3 ，可能存在 Na 2 CO 3 。 (2) 用极端假设法，若全部为 K 2 CO 3 ，可得 KNO 3 为 0.18 b ，若全部为 Na 2 CO 3 ，可得 KNO 3 为 0.5 b ， K 2 CO 3 肯定存在， Na 2 CO 3 可能存在，故答案为： 0.18 b ≤ m <0.5 b 答案　 (1)Ba(NO 3 ) 2 　 Na 2 CO 3 　 (2)0.18 b ≤ m <0.5 b 备考策略 讨论法 由于某一条件的不确定，结果可能是两个或两个以上，也可能在某个范围内取值，这类题需要用讨论的方法求解。 常见的类型： 1. 讨论反应发生的程度； 2. 讨论反应物是否过量； 3. 讨论反应物或生成物的组成范围； “ 极端假设法 ” 是常用的讨论方法： “ 极端假设法 ” 是用数学方法解决化学问题的常用方法，一般解答有关混合物计算时采用，可分别假设原混合物是某一纯净物，进行计算，确定最大值、最小值，再进行分析、讨论、得出结论。