（浙江选考）高考化学大一轮复习 专题1 化学家眼中的物质世界 专题讲座一 学考第29题——化学计算题解题方法学案.doc

专题讲座一学考第29题化学计算题解题方法1(2017浙江11月选考，29)取7.90 g kmno4，加热分解后剩余固体7.42 g。该剩余固体与足量的浓盐酸在加热条件下充分反应，生成单质气体a，产物中锰元素以mn2存在。请计算：(1)kmno4的分解率_。(2)气体a的物质的量_。答案(1)60%(或0.60)(2)0.095 mol解析(1)kmno4的分解率。题目已知kmno4共7.90 g，物质的量为0.05 mol。加热分解后剩余固体为7.42 g，损失的质量为o2的质量0.48 g，说明o2的物质的量为0.015 mol。由2kmno4k2mno4mno2o2，可知消耗kmno4 0.03 mol。所以kmno4的分解率为100%60.0%。(2)在整个反应过程前后，锰元素从7价全部转化为2价，说明整个反应过程中转移了0.05 mol50.25 mol电子。剩余固体与浓盐酸反应生成气体a，则a应为氯气。所以整个反应过程中只有氧元素和氯元素失电子。氧元素失电子产生氧气，转移了0.015 mol40.06 mol电子。根据电子守恒得知，氯元素必然转移0.19 mol电子。每产生1 mol氯气就转移2 mol电子，所以一定会产生0.19 mol20.095 mol氯气。2(2017浙江4月选考，29)分别称取2.39 g (nh4)2so4和nh4cl固体混合物两份。(1)将其中一份配成溶液，逐滴加入一定浓度的ba(oh)2溶液，产生的沉淀质量与加入ba(oh)2溶液体积的关系如图所示。混合物中n(nh4)2so4n(nh4cl)为_。(2)另一份固体混合物中nh与ba(oh)2溶液(浓度同上)恰好完全反应时，溶液中c(cl)_(溶液体积变化忽略不计)。答案(1)12(2)0.100 moll1解析(1)产生的沉淀是硫酸钡，物质的量是2.33 g233 gmol10.01 mol，根据原子守恒可知硫酸铵的质量是0.01 mol132 gmol11.32 g，则氯化铵的质量是2.39 g1.32 g1.07 g，物质的量是1.07 g53.5 gmol10.02 mol，因此混合物中n(nh4)2so4n(nh4cl)为12。(2)每一份中硫酸铵和氯化铵分别是0.01 mol、0.02 mol，另一份固体混合物中nh与ba(oh)2溶液(浓度同上)恰好完全反应时，消耗氢氧化钡是0.02 mol，因此溶液体积是200 ml，则溶液中c(cl)0.02 mol0.2 l0.100 moll1。1题目短小精悍，固定格式，固定分值，两空4分。目的是让多数同学能通过，区分度较小。2以元素化合物为载体，定量考查常见化学反应，并伴以图像、图表等包装形式，考查学生比较、判断、推理能力。3解题方法中除了依据化学方程式进行计算，还用到了一些解题技巧和数学思维方法，如守恒法、关系式法等。一、守恒法当物质之间发生化学反应时，其实质就是原子之间的化分和化合。即可推知某种元素的原子无论是在哪种物质中，反应前后其质量及物质的量都不会改变，即质量守恒；在化合物中，阴、阳离子所带电荷总数相等，即电荷守恒；在氧化还原反应中，氧化剂得电子总数和还原剂失电子总数相等，即电子守恒；在组成的各类化合物中，元素的正、负化合价总数的绝对值相等 ，即化合价守恒。运用守恒法解题的基本类型主要有以下三种：1原子(或离子)个数守恒例1现有铁、氧化亚铁、三氧化二铁的混合物粉末3.44 g，向其中加入100 ml 1 moll1盐酸恰好完全溶解，收集到标准状况下的气体22.4 ml，向反应后的溶液中加入kscn溶液不变色，则6.88 g该混合物在高温下用足量co处理后，残留固体质量为_克。解析该铁和铁的氧化物的混合物在高温下用足量co还原的残留固体应为铁，故本题实际上是求混合物中铁元素的质量，据混合物溶于盐酸后加入kscn不变色，说明溶液中无fe3，全部是fecl2。由cl个数守恒可知：n(fecl2)n(hcl)0.1 l1 moll10.05 mol。又据铁元素守恒知6.88 g混合物中含铁质量为20.05 mol56 gmol15.6 g。答案5.62电子得失守恒例2向含有1 mol fecl2的溶液中通入0.2 mol cl2，再加入含0.1 mol x2o的酸性溶液，使溶液中的fe2恰好全部被氧化，并使x2o被还原为xn，则n值为_。解析根据电子守恒可得1 mol10.2 mol20.1 mol2(6n)，解之，n3。答案33电荷守恒例3在nacl、mgcl2、mgso4形成的混合溶液中，c(na)0.10 moll1，c(mg2)0.25 moll1，c(cl)0.20 moll1，则c(so)为_ moll1。解析溶液为电中性，根据电荷守恒可得c(na)2c(mg2)c(cl)2c(so)。答案0.201将0.195 g锌粉加入到20.0 ml的0.100 moll1 mo溶液中，恰好完全反应，则还原产物可能是_。答案m2解析锌的物质的量为0.003 mol，完全反应失电子0.006 mol，若m化合价由5变为x，则根据得失电子相等有(5x)0.020.1000.006，可得x2。2把v l含有mgso4和k2so4的混合溶液分成两等份，取一份加入含a mol naoh的溶液，恰好使镁离子完全沉淀为氢氧化镁；另取一份加入含b mol bacl2的溶液，恰好使硫酸根离子完全沉淀为硫酸钡。则原混合溶液中钾离子浓度为_moll1。答案解析方法一：由电荷守恒知，在 l溶液中存在关系：2n(mg2)n(k)2n(so)a mol2b mol所以n(k)(2ba) mol，原混合溶液中c(k) moll1。方法二：由题意可知，若将含a mol naoh的溶液和含b mol bacl2的溶液均加入 l混合溶液中，则反应后得到溶质为nacl、kcl的溶液，由电荷守恒知n(na)n(k)n(cl)，即a moln(k)2b mol，则n(k)(2ba) mol，原混合溶液中c(k) moll1。方法三：由题意知 l溶液中加入含a mol naoh的溶液，恰好使镁离子完全沉淀为氢氧化镁，说明该溶液中mg2的物质的量为 mol，故原溶液中mg2的物质的量为a mol，即mgso4的物质的量为a mol；加入含b mol bacl2的溶液恰好使 l溶液中的硫酸根离子完全沉淀为硫酸钡，说明该溶液中so的物质的量为b mol，故原溶液中so的物质的量为2b mol。由以上分析可知原混合溶液中k2so4的物质的量为(2ba) mol，所以k的物质的量为2(2ba) mol，其浓度为 moll1。二、关系式法多步反应计算的特征是化学反应原理中多个反应连续发生，起始物与目标物之间存在确定的量的关系。解题时应先写出有关反应的化学方程式或关系式，依据方程式找出连续反应的过程中不同反应步骤之间反应物、生成物物质的量的关系，最后确定已知物和目标产物之间的物质的量的关系，列出计算式求解，从而简化运算过程。例45.85 g nacl固体与足量浓h2so4和mno2共热，逸出的气体又与过量h2发生爆炸反应，将爆炸后的气体溶于一定量水后再与足量锌作用，最后可得h2_l(标准状况)。解析若先由naclhcl算出hcl的量，再由mno24hcl(浓)mncl2cl22h2o算出cl2的量，这样计算非常繁琐。找出以下关系式就可迅速求解。设可得h2的物质的量为x,5.85 g nacl的物质的量为0.1 mol。naclhclcl2hclh201 mol x显然x0.05 mol，则v(h2)0.05 mol22.4 lmol11.12 l。答案1.121将一定量ch4充分燃烧后的产物全部通入足量石灰水中，然后经过滤、洗涤、干燥，称得沉淀质量为1.0 g，则标准状况时所燃烧的甲烷气体的体积为_l。答案0.224解析由ch42o2co22h2o、co2ca(oh)2=caco3h2o得关系式ch4co2caco3n(caco3)0.01 mol知n(ch4)0.01 mol，即0.224 l。2氯化亚铜(cucl)是重要的化工原料。国家标准规定合格cucl产品的主要质量指标为cucl的质量分数大于96.50%。工业上常通过下列反应制备cucl：2cuso4na2so32naclna2co3=2cucl3na2so4co2(1)cucl制备过程中需要质量分数为20.0%的cuso4溶液，计算配制该溶液所需的cuso45h2o与h2o的质量之比为_。(2)准确称取所制备的0.250 0 g cucl样品置于一定量的0.5 moll1 fecl3溶液中，待样品完全溶解后，加水20 ml，用0.100 0 moll1的ce(so4)2溶液滴定到终点，消耗24.60 ml ce(so4)2溶液。有关化学反应为fe3cucl=fe2cu2clce4fe2=fe3ce3通过计算说明上述样品中cucl的质量分数是否符合标准。答案(1)511(2)设样品中cucl的质量为z。由化学反应方程式可知：cuclfe2ce4z0.244 8 gcucl的质量分数为100%97.92%9792%96.50%，所以样品中的cucl符合标准。解析(1)设需要cuso45h2o的质量为x，h2o的质量为y。cuso45h2o的相对分子质量为250，cuso4的相对分子质量为160，依题意有，xy511。三、差量法1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。2计算依据：化学反应中反应物或生成物的量与差量成正比。3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)。例5将m g铁片置于cuso4溶液中，一段时间后取出，洗净、干燥、称量，发现“铁片”增重0.8 g，则反应中生成cu的质量为_ g。解析(一)直接计算法设生成cu x gfecuso4=feso4cu5664x x则xx0.8x6.4(二)差量法fecuso4=feso4cum(增重)56 64 8 6.4 g 0.8 g由以上对比可知使用差量法后，大大简化了运算过程，提高了解题效率。答案6.4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。图示：1白色固体pcl5受热即挥发并发生分解：pcl5(g)pcl3(g)cl2(g)。现将5.84 g pcl5装入2.05 l真空密闭容器中，在277 下达到平衡，容器内压强为1.01105 pa，经计算可知平衡时容器内混合气体的物质的量为0.05 mol，平衡时pcl5的分解率为_。答案78.6%解析原n(pcl5)0.028 mol，设分解的pcl5的物质的量为x mol，则pcl5(g)pcl