2019届一轮复习人教版化学计算的常用方法学案

2019届一轮复习人教版化学计算的常用方法学案

综合课1　化学计算的常用方法 电解质溶液中的计算法宝——电荷守恒法 ‎　涉及溶液中离子浓度的计算时常需用到电荷守恒，首先找出溶液中所有阳离子和阴离子，再根据阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数列等式。‎ 如Al2(SO4)3、NH4NO3混合溶液的电荷守恒为‎3c(Al3＋)＋c(NH)＋c(H＋)＝‎2c(SO)＋c(NO)＋c(OH－)。‎ 注意：一般情况下，列电荷守恒等式时不能忽略H＋、OH－，但在计算时，酸性溶液中常可忽略OH－，碱性溶液中常可忽略H＋。‎ ‎1．(2018·安阳一中月考)在硫酸钠和硫酸铝的混合溶液中，Al3＋的物质的量浓度为0.2 mol·L－1，SO为0.4 mol·L－1，溶液中Na＋的物质的量浓度为(　　)‎ A．0.1 mol·L－1　　 B．0.2 mol·L－1‎ C．0.3 mol·L－1 D．0.4 mol·L－1‎ 答案：B ‎2．某硫酸铝和硫酸镁的混合液中，c(Mg2＋)＝2 mol·L－1，c(SO)＝6.5 mol·L－1，若将200 mL的此混合液中的Mg2＋和Al3＋分离，至少应加入1.6 mol·L－1的氢氧化钠溶液(　　)‎ A．‎0.5 L B．‎‎1.625 L C．‎1.8 L D．‎‎2 L 答案：D ‎　　　　　　　　　　　　　“差量法”在化学方程式计算中的妙用 所谓“差量”就是指反应过程中反应物的某种物理量之和(始态量)与同一状态下生成物的相同物理量之和(终态量)的差，这种物理量可以是质量、物质的量、气体体积、气体压强、反应过程中的热效应等。‎ ‎1．计算依据：化学反应中反应物或生成物的量与差量成正比。‎ ‎2．解题关键：一是明确产生差量的原因，并能根据化学方程式求出理论上的差值(理论差量)。二是结合题中的条件求出或表示出实际的差值(实际差量)。‎ ‎3．解题步骤：一是表示出理论差值及相应反应物、生成物对应的物理量，要注意不同物质的物理量及单位间的对应关系；二是表示出实际差量并写在相应位置(注意应将理论差值与实际差值写在化学方程式最右侧)；三是根据比例关系建立方程式并求出结果。‎ ‎1．用H2还原x g CuO，当大部分固体变红时停止加热，冷却后得残留固体y g，共用去z g H2，此时生成水的质量为(　　)‎ A．(x－y)g B．(x－y)g C．9z g D．z g 解析：选B　本题根据固体质量差计算尤为简捷：‎ H2＋CuOCu＋　H2O　　　　　Δm ‎ ‎80 g ‎64 g ‎18 g ‎‎16 g ‎ (x－y)g x g－y g 说明：需要注意的是不可用z g H2进行计算，因为用去的H2并非全部参加了反应；不可只用x g进行计算，因为CuO未全部参加反应；不可只用y g进行计算，因为y g是CuO和Cu的质量和。 ‎ ‎2．(2018·合肥质检)将a L NH3通过灼热的装有铁触媒的硬质玻璃管后，气体体积变为b L(气体体积均在同温同压下测定)，该b L气体中NH3的体积分数是(　　)‎ A．　　　　　 B． C． D． 解析：选C　设参加反应的氨气为x，则 ‎2NH3N2＋3H2　ΔV ‎ 2 2‎ ‎ x b－a x＝(b－a) L 所以气体中NH3的体积分数为＝。‎ ‎3．(2018·烟台统考)反应‎2A(g)??xB(g)＋‎2C(g)，在恒温下达到平衡时，容器内的压强增加了30%，A转化了20%，则x值为(　　)‎ A．1　　　　　　 B．2‎ C．3 D．4‎ 解析：选C　容器内的压强增加了30%，即物质的量增加了30%，设原来有2 mol A，则 ‎2A‎(g)??xB(g)＋‎2C(g)　　　Δn ‎ 2 x 2 x ‎2×20% mol 2×30% mol 列式解得x＝3。‎ ‎　　　　　　　　　　　解答连续反应类型计算题的捷径——关系式法 关系式法是表示两种或多种物质之间“物质的量”关系的一种简化式子。在多步反应中，它可以把始态的反应物与终态的生成物之间的“物质的量”关系表示出来，把多步计算简化成一步计算。正确书写关系式是用关系式法解化学计算题的前提。多步反应中建立关系式的方法：‎ ‎1．叠加法(如利用木炭、水蒸气制取氨气)‎ ⇒‎ ⇒‎ 由木炭、水蒸气制取NH3的关系为‎3C～4NH3。‎ ‎2．元素守恒法 ‎4NH3＋5O24NO＋6H2O ‎2NO＋O2===2NO2‎ ‎3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 经多次氧化和吸收，由N元素守恒知；NH3～HNO3。‎ ‎3．电子转移守恒法 NH3HNO3，O22 由得失电子总数相等知，NH3经氧化等一系列过程生成HNO3，NH3和O2的关系为NH3～2O2。‎ ‎1．(2018·长沙联考)铜和镁的合金‎4.6 g完全溶于浓硝酸，若反应后硝酸被还原，只产生4 480 mL的NO2气体和336 mL的N2O4气体(都已折算到标准状况)，在反应后的溶液中，加入足量的氢氧化钠溶液，生成沉淀的质量为(　　)‎ A．‎9.02 g　　　　　　 B．‎‎8.51 g C．‎8.26 g D．‎‎7.04 g 解析：选B　最后沉淀为Cu(OH)2和Mg(OH)2，Cu和Mg共‎4.6 g，关键是求增加的n(OH－)，n(OH－)等于金属单质所失电子的物质的量，即n(OH－)＝×1 mol＋×2 mol＝0.23 mol，故沉淀的质量为‎4.6 g＋0.23×‎17 g＝‎8.51 g。‎ ‎2．黄铁矿主要成分是FeS2。某硫酸厂在进行黄铁矿成分测定时，取0.100 ‎‎0 g 样品在空气中充分灼烧，将生成的SO2气体与足量Fe2(SO4)3溶液完全反应后，用浓度为0.020 00 mol·L－1的K2Cr2O7标准溶液滴定至终点，消耗K2Cr2O7标准溶液25.00 mL。‎ 已知：SO2＋2Fe3＋＋2H2O===SO＋2Fe2＋＋4H＋‎ Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O ‎(1)样品中FeS2的质量分数是(假设杂质不参加反应)________(保留1位小数)。‎ ‎(2)煅烧10 t上述黄铁矿，理论上产生SO2的体积(标准状况)为________L，制得98%的硫酸质量为________t。‎ 解析：(1)据方程式：4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2‎ SO2＋2Fe3＋＋2H2O===SO＋2Fe2＋＋4H＋‎ Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O 得关系式：‎ Cr2O～6Fe2＋～3SO2～FeS2‎ ‎ 1 m(FeS2)＝0.090 ‎‎00 g 样品中FeS2的质量分数为90.0%。‎ ‎(2)4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2‎ ‎ 4 mol 8 mol mol n(SO2)‎ n(SO2)＝1.5×105 mol　V(SO2)＝3.36×‎‎106 L 由SO2　～SO3　～H2SO4‎ ‎ 1 mol ‎‎98 g ‎ 1.5×105 mol m(H2SO4)×98%‎ 得m(H2SO4)＝1.5×‎107 g＝15 t。‎ 答案：(1)90.0%　(2)3.36×106　15‎ ‎3．软锰矿(主要成分MnO2，杂质金属元素Fe、Al、Mg等)的水悬浊液与烟气中SO2反应可制备MnSO4·H2O，反应的化学方程式为：MnO2＋SO2===MnSO4。‎ ‎(1)质量为‎17.40 g纯净MnO2最多能氧化________L(标准状况)SO2。‎ ‎(2)准确称取0.171 ‎0 g MnSO4·H2O样品置于锥形瓶中，加入适量H3PO4和NH4NO3溶液，加热使Mn2＋全部氧化成Mn3＋，用c(Fe2＋)＝0.050 0 mol·L－1的标准溶液滴定至终点(滴定过程中Mn3＋被还原为Mn2＋)，消耗Fe2＋溶液20.00 mL。计算MnSO4·H2O样品的纯度(‎ 请给出计算过程)。‎ 解析：(1)根据提供的化学方程式知，1 mol MnO2氧化1 mol SO2，则‎17.40 g纯净的MnO2最多能氧化标准状况下SO2的体积为×‎22.4 L·mol－1＝‎4.48 L。‎ ‎(2)根据滴定原理可得关系式：Mn2＋～Mn3＋～Fe2＋，‎ n(Fe2＋)＝0.050 0 mol·L－1×‎0.02 L＝1.00×10－3 mol，‎ 则n(Mn2＋)＝n(Fe2＋)＝1.00×10－3 mol，‎ m(MnSO4·H2O)＝1.00×10－3 mol×‎169 g·mol－1＝‎0.169 g，‎ 故MnSO4·H2O样品的纯度为×100%＝98.8%。‎ 答案：(1)4.48‎ ‎(2)n(Fe2＋)＝0.050 0 mol·L－1×＝1.00×10－3 mol n(Mn2＋)＝n(Fe2＋)＝1.00×10－3 mol m(MnSO4·H2O)＝1.00×10－3 mol×‎169 g·mol－1＝‎‎0.169 g MnSO4·H2O样品的纯度为：×100%＝98.8%‎ ‎　　　　　　　　　　　混合物类计算的“简化高手”——平均值法 ‎1．依据 若XA＞XB，则XA＞＞XB，代表平均相对原子(分子)质量、平均浓度、平均含量、平均生成量、平均消耗量等。‎ ‎2．应用 已知可以确定XA、XB的范围；若已知XA、XB可以确定的范围。‎ 解题的关键是要通过平均值确定范围，很多问题的平均值需根据条件先确定下来再作出判断。实际上，它是极值法的延伸。‎ ‎1．两种金属混合物共‎15 g，投入足量的盐酸中，充分反应后得到‎11.2 L H2(标准状况)，则原混合物的组成肯定不可能为(　　)‎ A．Mg和Ag　　　　　 B．Zn和Cu C．Al和Zn D．Al和Cu 答案：B ‎2．把含有某一种氯化物杂质的MgCl2粉末‎95 g溶于水后，与足量AgNO3‎ 溶液反应，测得生成的AgCl为‎300 g，则该MgCl2中的杂质可能是(　　)‎ ‎ A．NaCl　 B．AlCl3 ‎ C．KCl　 D．CaCl2‎ 答案：B 本章常考易错再练习 教师用书独具 一、化学实验基础 正误判断，正确的划“√”，错误的划“×”‎ ‎1．可直接加热的常见仪器有试管、蒸发皿、坩埚。其中蒸发皿用于溶液浓缩或蒸发，坩埚用于固体物质的高温灼烧，且二者都需要用坩埚钳夹取。(　√　)‎ ‎2．须垫石棉网加热的常见仪器有烧瓶、锥形瓶、烧杯。(　√　)‎ ‎3．三种计量仪器的读数：①托盘天平：‎0.1 g；②量筒：0.1 mL；③滴定管：0.01 mL。其中量筒无“‎0”‎刻度，滴定管的“‎0”‎刻度在上。(　√　)‎ ‎4．可用石蕊试纸定性检验溶液的酸、碱性。如用蓝色石蕊试纸置于导管口可检验氨气。(　×　)‎ ‎5．pH试纸可定量(粗略)测定溶液的酸碱性强弱；淀粉KI试纸可检验Cl2等氧化性物质；品红试剂可检验SO2等漂白性物质。(　√　)‎ ‎6．过滤所需的主要仪器有铁架台(附铁圈)、烧杯、漏斗、玻璃棒；蒸发所需的主要仪器有铁架台(附铁圈)、酒精灯、蒸发皿、玻璃棒。(　√　)‎ ‎7．蒸馏是利用液态混合物中各组分的沸点不同，除去易挥发、难挥发或不挥发的杂质的方法。所需主要玻璃仪器有酒精灯、蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管等。(　√　)‎ ‎8．萃取是利用物质在互不相溶的溶剂里溶解性的不同，用一种溶剂把物质从它与另一种溶剂所组成的溶液里提取出来的方法。分液是将两种互不相溶的液体分开的操作。萃取分液使用的玻璃仪器有分液漏斗、烧杯。(　√　)‎ ‎9．萃取时，分液漏斗倒转振荡要适时旋开活塞放气，因为萃取剂多为易挥发的有机溶剂，蒸气压较大，若不放气，使内外气压不平衡，有时会冲出塞子。(　√　)‎ ‎10．分液时，要把分液漏斗上端的玻璃塞打开或使塞上的凹槽(或小孔)对准漏斗口上的小孔，其目的是使漏斗内外空气相通，压强相等，保证漏斗里的液体能顺利流出。(　√　)‎ ‎11．实验室从海带提取单质碘的方法是：取样灼烧→溶解→过滤→萃取。(　×　)‎ ‎12．滴定管装滴定液时应先用滴定液润洗(　√　)‎ ‎13．蒸馏时温度计水银球可以高于蒸馏烧瓶支管口。(　×　)‎ ‎14．振荡分液漏斗时应盖上玻璃塞和关闭其活塞。(　√　)‎ ‎15．分液时，分液漏斗的上层液体应由上口倒出(　√　)‎ ‎16．用湿润的pH试纸测稀碱液的pH，测定值偏小。(　√　)‎ 二、化学计量 正误判断，正确的划“√”，错误的划“×”‎ ‎1．考查气体摩尔体积适用条件及物质的聚集状态 ‎(1)常温常压下，‎14 g由N2与CO组成的混合气体含有的原子数目为NA(　√　)‎ ‎(2)常温常压下，‎2.24 L CO和CO2混合气体中含有的碳原子数目为0.1NA(　×　)‎ ‎(3)标准状况下，‎22.4 L二氯甲烷的分子数约为4NA个(　×　)‎ ‎2．考查物质的组成和结构 ‎(1)‎78 g苯含有C===C双键的数目为3NA(　×　)‎ ‎(2)‎28 g乙烯和环丁烷(C4H8)的混合气体中含有的碳原子数为2NA(　√　)‎ ‎(3)1.00 mol NaCl中，所有Na＋的最外层电子总数为8×6.02×1023(　√　)‎ ‎(4)‎1.7 g H2O2中含有电子数为0.9NA(　√　)‎ ‎(5)10.00 mol NaCl中含有6.02×1023个NaCl分子(　×　)‎ ‎3．考查氧化还原反应电子转移数目 ‎(1)标准状况下，0.1 mol Cl2溶于水，转移的电子数目为0.1NA(　×　)‎ ‎(2)1 mol Na与足量O2反应，生成Na2O和Na2O2的混合物，钠失去NA个电子(　√　)‎ ‎(3)常温常压下，Na2O2与足量H2O反应，若生成0.2 mol O2，转移电子的数目为0.4NA(　√　)‎ ‎(4)1 mol Cl2与足量Fe反应，转移的电子数为3NA(　×　)‎ ‎4．考查电解质溶液中粒子的数目 ‎(1)‎1 L 1 mol·L－1的NaClO溶液中含有ClO－的数目为NA(　×　)‎ ‎(2)‎1 L 0.1 mol·L－1氨水含有0.1NA个OH－(　×　)‎ ‎(3)‎10 L pH＝1的硫酸溶液中含有的H＋离子数为2NA(　×　)‎ ‎(4)常温下，‎10 L pH＝13的NaOH溶液中含有的OH－离子数为NA(　√　)‎ ‎5．考查一些特殊反应 ‎(1)50 mL 18.4 mol·L－1浓硫酸与足量铜微热反应，生成SO2分子的数目为0.46NA(　×　)‎ ‎(2)某密闭容器盛有0.1 mol N2和0.3 mol H2，在一定条件下充分反应，转移电子的数目为0.6NA(　×　)‎ ‎(3)1 mol Cu和足量稀硝酸反应产生NA个NO分子(　×　)‎ ‎6．考查物质的量浓度 ‎(1)‎1.0 L 1.0 mol·L－1的NaAlO2水溶液中含有的氧原子数为2NA(　×　)‎ ‎(2)‎2 L 0.5 mol·L－1硫酸钾溶液中阴离子所带电荷数为NA(　×　)‎ ‎(3)欲配制‎1.00 L 1.00 mol·L－1的NaCl溶液，可将‎58.5 g NaCl溶于‎1.00 L水中(　×　)‎ ‎(4)1 mol·L－1NaCl溶液含有NA个Na＋(　×　)‎ ‎(5)常温下，‎1 L 0.1 mol·L－1的NH4NO3溶液中氮原子数为0.2NA(　√　)‎ ‎(6)含NA个Na＋的Na2O溶解于‎1 L水中，Na＋的物质的量浓度为1 mol·L－1(　×　)‎ ‎7．一定物质的量浓度溶液的配制 ‎(1)配制0.100 0 mol·L－1氯化钠溶液时，玻璃棒在整个实验中的作用是引流(　×　)‎ ‎(2)用容量瓶配制溶液，定容时俯视刻度线，所配溶液浓度偏小(　×　)‎ ‎(3)用pH＝1的盐酸配制100 mL pH＝2的盐酸只需要100 mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管(　×　)‎