元素化合物之计算专题复习-课题8稿

1、元素化合物之计算专题复习【本课时教学内容】：本课时主要复习与元素化合物知识有关的图像计算和氧化还原计算。了解题目的呈现方式，体会元素化合物知识在计算中的重要作用，并从新的角度对元素化合物知识进行梳理。【考纲及课标要求】：了解定量研究的方法是化学发展为一门科学的重要标志。考纲上明确要求在元素化合物部分，能正确书写化学方程式和离子方程式并能进行有关计算。【本课时教学目标】：1、知识与技能: 通过本课程的两类计算，使学生进一步理解并应用常用的守恒计算方法，了解题目的呈现方式，进一步体会元素化合物性质的重要性。2、过程与方法：采用讨论、交流、比较、归纳等方式，让学生参与知识的形成过程。3、情感态度价值

2、观：通过本课的学习，进一步增强解决高考计算问题的能力和信心。【本课时学生需求】：近年来，高考主观题部分，涉及到计算的题目，得分率低，大多数学生在心理上不敢不愿做计算题，一是准确率低，二是怕耗时长。因此，学生也迫切希望对相关的计算总结归纳整理，并提炼出相关的计算方法，以提高做计算题的得分率和信心。【本课时教学策略】：一是采用典型例题法，让学生充分思考和训练思维；二是利用讨论、交流的方式，增强学生对相关计算的感悟归纳整理能力；三是在知识的呈现方式上，将本课内容以学案方式下发给学生，以便学生课后复习、消化、提高。【本课时教学过程】一、重难点突破：有关方程式的计算：在以化学方程式为基础进行计算时，同一

3、物质的单位要相同，不同物质的单位可以不同。即上下单位一致、左右相当。要防止化学方程式不配平，列比例式时相关物质上下单位不统一而造成的错误。注意解题规范，合理使用单位和有效数字。二、2011年化学考纲及说明-计算部分：1了解相对原子质量、相对分子质量的定义，并能进行有关计算。2.理解质量守恒定律的含义。(隐含计算)3.能正确书写化学方程式和离子方程式，并能进行有关计算。4.了解物质的量的单位-摩尔（mol）、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度、阿伏伽德罗常数的含义。(隐含计算)5.根据物质的量与微粒（原子、分子、离子等）数目、气体摩尔体积（标准状况下）之间的相互关系进行有关计算。6.理解溶液中

4、溶质的质量分数的概念，并能进行有关计算。7.掌握守恒的计算。8. 掌握数图结合的计算三、与元素化合物有关的两类计算：1、元素化合物中涉及图像的计算：图像及表的分析能力是现代社会对人的综合能力的要求之一，近几年来在高考题全国卷以及海南卷、宁夏卷、江苏卷等各地化学高考试卷中,通过图像、图表等来提供和传递信息的试题频频出现,不能快速接受、吸收、整合该类化学信息，该类问题则无从下手，难以得出正确答案，为便于大家了解该类试题的特点，下面以几道典型的与图像有关的计算为例做一分析。【教师】例1某溶液，只可能含有H+、NH4+、Mg2+、Fe3+、Al3+、CO32-、SO42- 中的某些离子，当向该溶液中加

5、入NaOH溶液时发现生成沉淀的物质的量随NaOH溶液的体积（V）发生变化如右图所示，由此可知，该溶液中肯定含有的离子是 。其离子浓度之比为 。【答案】：H+ 、 NH4+ 、 Al3+ 、 SO42 2314【学生】练习1将Na2O2逐渐加入到含有Al3、Mg2、NH的混合液中并微热，产生沉淀和气体的物质的量与加入Na2O2的物质的量的关系如图所示,则原混合液中Al3、Mg2、NH的物质的量分别是 。【答案】：2 mol、3 mol、4 mol 【教师】例2把由NaOH、AlCl3、MgCl2三种固体组成的混合物，溶于足量水中后有0.58 g白色沉淀生成，在所得的浑浊液中，逐滴加入0.5 mo

6、l/L盐酸，加入盐酸的体积(V)与生成沉淀的质量(m)关系如图所示：（1）混合物中MgCl2的物质的量为 （2）混合物中AlCl3的物质的量为 （3）混合物中NaOH的物质的量为 （4）P点表示盐酸的体积是_【答案】：(1) 0.01 mol （2）0.005 mol （3）0.045 mol (4) 90 mL.【学生】练习2如图是向MgCl2、AlCl3混合液中依次加入M和N时生成沉淀的物质的量与加入的M和N的体积关系图（M、N各表示盐酸或氢氧化钠溶液中的一种），以下结论不正确的是（ ）A.混合溶液中c(AlCl3)c(MgCl2)=11 B.混合溶液中c(AlCl3)c(MgCl2)=3

7、1 C.点V之前加NaOH溶液，点V之后加盐酸 D.所加盐酸与NaOH溶液中溶质的物质的量浓度相同 【答案】：B。【学生】感悟：此类题的关键、思路、方法。【教师】总结归纳：计算的关键是元素及其化合物的性质。l 能与碱反应的常见阳离子：H+、Mg2+、Al3+、Fe3+ 、Fe2+、Cu2+、Ag+、NH4+,其中，通常，加强碱NaOH先产生沉淀，后沉淀又溶解的是Al3+、加入氨水，先产生沉淀后又溶解的主要有Ag+、Cu2+。考查最多的是铝及其化合物的两性。 2Al+6H+=2Al3+3H2 2Al+2OH+2H2O=2AlO2+3H2Al3+3OH= Al(OH)3 AlO2+ H+H2O =

8、 Al(OH)3Al(OH)3+ OH=AlO2+2H2O Al(OH)3+3H+= Al3+3H2OAl3+4OH= AlO2+ 2H2O AlO2+4H+= Al3+2H2Ol 在图像分析题中，相当多的都会涉及Mg、Al、Fe及其化合物。因此熟练掌握“镁三角”“铝三角”“铁三角”的转化关系，对于快速解此类题，读懂图像的意义，确立元素的守恒关系具有重要意义。l 计算涉及的方法主要为元素守恒。【教师】例30.80gCuSO45H2O样品受热脱水过程的热重曲线（样品质量随温度变化的曲线）如下图所示。请回答下列问题：（1）试确定200时固体物质的化学式_（要求写出推断过程）；（2）CuSO45H2

9、O存在的最高温度是_；（3）若在0.1molL-1硫酸铜溶液中通入过量H2S气体，使Cu2+完全沉淀为CuS，此时溶液中的H+浓度是_molL-1。【答案】：（1）CuSO4H2O；（2）102；（3）0.22、元素化合物中涉及氧化还原的计算【教师】例1向FeI2、FeBr2的混合溶液中通入适量氯气，溶液中某些离子的物质的量变化如图所示，已知：2Fe2+Br2=2Fe3+2Br-，2Fe3+2I=2Fe2+I2，则：（1）还原性：I-_Fe2+_Br-(填或)（2）原混合溶液中FeBr2的物质量为_mol（3）计算当通入2 mol CI2时，被氧化的Fe2+的物质的量为_；（4）计算原溶液中：

10、n（Fe2+）：n（I-）：n（Br-）=_；（5）C点溶液中的阳离子共有_mol;阴离子共有_mol【答案】：（1）；（2）6；（3）2mol（4）2：1：3【学生】练习1（2011天津）工业废水中常含有一定量的Cr2O72和CrO42，它们会对人类及生态系统产生很大的伤害，必须进行处理。常用的处理方法有还原沉淀法。该法的工艺流程为第步中，还原1mol Cr2O72离子，需要_mol的FeSO47H2O。【答案】：6mol【教师】例2铁在冷的稀硝酸中反应的主要还原产物为NO，而在热的稀硝酸中反应其主要还原产物为N2O，当溶液更稀主要还原产物为NH4+，请分析下图回答问题（假设在任一气体产生曲

11、线段内只有一种还原产物）。c(H+) b/ c/ d/ a/ V(气体) (标准状况) o n(Fe) a b c d 配平由b到c点时反应的化学方程式。 Fe+ HNO3 = Fe(NO3)3+ NH4NO3+ H2O判断从o点到a点时的还原产物为 。从a点到b点时产生的还原产物为 ，其原因是 。已知到达d点时反应完全结束，此时溶液中的主要阳离子为 ，分析投入金属铁的物质的量之比nc(Fe)/nd(Fe)为 。【答案】：8、30、8、3、9； NO； N2O； Fe2+、 nc(Fe)/nd(Fe)=2/3【学生】练习2在浓盐酸中HNO2与SnCl2反应的离子方程式为：3SnCl212Cl2

12、HNO26H=N23SnCl4H2O.关于该反应的说法正确的是 氧化剂是HNO2还原性：ClN2每生成2.8 g N2，还原剂失去的电子为0.6 molx为4，y为2SnCl是氧化产物A BC D只有【答案】：A【学生】练习3某含铬Cr2O72废水用硫亚铁铵FeSO4(NH4)2 SO46H2O处理，反应中铁元素和铬元素完全转化为沉淀。该沉淀干燥后得到n molFeOFeyCrxO3 。不考虑处理过程中的实际损耗，下列叙述错误的是A消耗硫酸亚铁铵的物质量为n(2-x)molB处理废水中Cr2O72 的物质量为molC反应中发生转移的电子数为3nx molD在FeOFeyCrxO3中3x=y【答

13、案】A【学生】总结：氧化还原反应的实质、思路、方法。【教师】归纳总结1明确此反应是否是氧化还原反应。（元素化合价是否有变化）2清晰氧化还原反应的概念，确定氧化剂与还原产物、还原剂与氧化产物。3质的方面：常见的氧化还原反应。（1）Fe-Fe2+-Fe3+（2）NH3-NO-NO2-HNO3-Cu(NO3)2（3）KMnO4(H+)或K2Cr2O7(H+)与Fe2+、SO2、Br- 、I-、S2-（4）HNO3或浓H2SO4与金属、Fe2+、SO2、Br- 、I-、S2-（5）ClO-与Fe2+、SO2、Br- 、I-、S2-（6）Fe3+与Fe、Cu、SO2（7）H2O2与SO2、I-、S2-(

14、8) 与活泼的金属(如Na、 Al、Zn、Fe)。（9）与某些非金属单质（如H2、C、Si）。常见氧化剂对应的产物： MnO4-Mn2+ ；H2O2H2O ； Cl2、ClO-、ClO3-Cl-； 浓HNO3NO2；稀HNO3NO（HNO3的还原产物还有可能是N2O、NH4NO3等）； 浓H2SO4SO2； Fe3+Fe2+； Br2Br-; Cu(OH)2Cu2O.Ag(NH3)2+NH3+Ag;常见还原剂对应的产物：M(金属)Mn+; Fe2+Fe3+; S2- S; I-I2; SO32-SO42-（H2SO3H2SO4; Na2SO3Na2SO4）; SO2SO3; H2H+; COC

15、O2;4量的方面：（1）电子守恒：氧化剂与还原剂得失电子总数相等。其解题的一般步骤是： a找出氧化剂、还原剂及相应的氧化产物和还原产物。 b找准一个原子或一个离子得失电子电子数（注意化学式中粒子个数） c根据题中物质的物质的量和电子守恒列出等式： n(氧化剂)变价原子个数化合价的变化值（高价-低价）= n(还原剂)变价原子个数化合价的变化值（高价-低价）（2）元素守恒: 在化学反应前后，参加反应的各物质（反应物）中的同一种元素的质量总和一定等于反应后生成的各物质（生成物）中该种元素的质量总和。（3）电荷守恒:对于一个离子反应（同时又是氧化还原反应），反应物微粒所带的电荷数和生成物微粒所带的电荷

16、数必定相等。【10分钟测试】：1、有200mL氯化镁和氯化铝的混合溶液，其中(Mg2)为0.2molL1,(Cl)为1.3mol/L。要使Mg2全部转化为沉淀分离出来，至少需加4mol/LNaOH溶液的体积为A40mLB72mLC80mLD128mL2、在Al2(SO4)3和MgSO4的混合液中滴加NaOH溶液，生成沉淀的量与滴入NaOH溶液的体积关系如下图所示，则原溶液中Al2(SO4)3和MgSO4的物质的量之比为 A、1 ：2 B、3 : 1 C、3 : 2 D、2 : 13镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应，产生气体的体积（V）与时间（t）关系如右图。反应中镁和铝的A物质的量之

17、比为3：2 B质量之比为3：2C摩尔质量之比为2：3 D反应速率之比为2：34【电子守恒】(NH4)2PtCl6晶体受热分解，生成氮气、氯化氢、氯化铵和金属铂。在此分解反应中，氧化产物与还原产物的物质的量之比是()A23 B32C43 D135.【电子守恒】ClO2是一种广谱型消毒剂，根据世界环保联盟的要求，ClO2将逐渐取代Cl2成为生产自来水的消毒剂。工业上ClO2常用NaClO3和Na2SO3溶液混合并加入H2SO4酸化反应制得，在以上反应中NaClO3和Na2SO3的物质的量之比为() A11 B21C12 D236【元素守恒】向一定量的Fe、FeO和Fe2O3的混合物中加入120 m

18、L 4 mol/L的稀硝酸，恰好使混合物完全溶解，放出1.344 L NO(标准状况)，往所得溶液中加入KSCN溶液，无血红色出现。若用足量的氢气在加热下还原相同质量的混合物，能得到铁的物质的量为( )A0.24 molB0.21 molC0.16 mol D0.14 mol7.单质铁溶于一定浓度的硝酸中反应的化学方程式如下：a Fe+b NO3-+c H+=d Fe2+f Fe3+g NO+h N2O+k H2O（化学计量数均为正整数）请你用已掌握的知识研究出下列规律。b、c、d、f的关系式是 ；d、f、g、h的关系式是 ； 【答案】：1C 、2A 、3A 4、答案A解析2HN2，ClPt，由化合价变化可知N2为氧化产物，Pt为还原产物，由电子守恒可知两者之比为23。5、答案B 解析根据电子守恒求解：n(NaClO3)(54)n(Na2SO3)(64)n(NaClO3)n(Na2SO3)216、答案B 解析混合物完全溶解且向所得溶液中加入KSCN溶液，无血红色出现，则铁元素完全转化为Fe(NO3)2，由N元素守恒可得