江苏省高考化学二轮-专题十七-化学计算最新讲义

1、专题十七化学计算很大。高频考点&典倒导航方法差量法守恒法类型一、根底计算例1 .将一定质量的铁、氧化铁、氧化铜的混合物粉末放入100 mL4.40 mol/L 盐酸中，充分反响后产生896 mL H2(标准状况)，残留固体1.28 g。过滤，滤液中无 Cu2+。将滤液加水稀 释到200 mL,测得其中c(H+)为0.400 mol/L。那么原混合物中单质铁的质量是A .B. C . D .【考点透视】化学计算的常用方法和技巧规律与技巧差量法是根据物质变化前后某种量发生变化的化学方程式或关系式，找出所 谓“理论差量，这个差量可以是质量差、气态物质的体积差、压强差，也可 以是物质的量之差、

2、反响过程中的热量差等。该法适用于解答混合物间的反 应，且反响前后存在上述差量的反响体系。化学反响的实质是原子间重新组合，依据质量守恒定律在化学反响中存在一 系列守恒现象，如：质量守恒、元素守恒、电荷守恒、电子得失守恒等，利 用这些守恒关系解题的方法叫做守恒法。质量守恒就是化学反响前后各物质 的质量总和不变，在配制或稀释溶液的过程中，溶质的质量不变。元素守恒 即反响前后各元素种类不变，各元素原子个数不变，其物质的量、质量也不 变。电荷守恒即 对任一电中性的体系，如化合物、混和物、溶液等，电荷的 代数和为零，即正电荷总数和负电荷总数相等。电子得失守恒是指在发生氧 化一复原反响时，氧化剂得到的电子数

3、一定等于复原剂失去的电子数，无论 是自发进行的氧化一复原反响还是原电池或电解池中均如此。实际化工生产中以及化学工作者进行科学研究时，往往涉及到多步反响：从 原料到产品可能要经过假设干步反响；测定某一物质的含量可能要经过假设干步中间过程。对于多步反响体系，依据假设干化学反响方程式，找出起始 物质与最终物质的量的关系，并据此列比例式进行计算求解方法，称为“关系式法。利用关系式法可以节省不必要的中间运算步骤，防止计算错误， 并能迅速准确地获得结果。用关系式解题的关键是建立关系式，建立关系式 的方法主要有：1、利用微粒守恒关系建立关系式，2、利用方程式中的 化学计量数间的关系建立关系式，3、利用方程式

4、的加合建立关系式。所谓平均值法是一种将数学平均原理应用于化学计算的解题方法。它所依据的数学原理是： 两个数Mr1和Mr2 Mr1大于Mr2的算术平均值 Mr, 定介平均值法于两者之间。所以，只要求出平均值 Mr，就可以判 断出Mr1和Mr2的取值范围，再结合题给条件即可迅速求出正确答案。常见方法有：求平均原子量、 平均式量、平均摩尔电子质量、平均组成等。“极端假设法是用数学方法解决化学问题的常用方法，一般解答有关混合极端假设法物计算时采用，可分别假设原混合物是某一纯洁物，进行计算，确定最大值、最小值，再进行分析、讨论、得出结论。有一类化学计算题，由于某一条件的不确定，结果可能是两个或两个以上，

5、、人、亠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、讨论反响发生的程度；2、讨论反响物是否过量；3、讨论反响物或生成物的组成范围；4、讨论不定方程的解。【变式训练1】2022 金陵中学模拟某合金仅含铜、铁中铜和铁的物质的量之和为 y mol， 其中Cu的物质的量分数为 a，将其全部投入 50 mL b mol L 1的硝酸溶液中，加热使其充 分反响假设硝酸只被复原成NO。以下说法正确的选项是A. 假设金属有剩余，在溶液中再滴入硫酸后，金属不再溶解B. 假设金属全部溶解后，再参加KSCN溶液，那么溶液一定呈血红色D.当溶液中金属离子只有Fe3 +、Cu2+时，那么a与b的

6、关系为：b>80y(1 3 )类型二、混合物含量计算例2 .四氧化三铁纳米微粒可用于涂料、油墨、隐身材料、磁记录、电极材料、催化剂等多领 域，实验室对四氧化三铁纳米微粒样品进行检测。一、定性检测：产品中铁元素价态检测试剂主要有：3mol/L硫酸、0.1mol/L氢氧化钠溶液、20%硫氰化钾溶液、0.01mol/L酸性高锰 酸钾溶液、氯水其它用品任选1请选用上述试剂完成下表步骤操作现象、结论1取一定量3mol/L硫酸于试管中，加热煮沸去除溶解氧2取少量产品于试管中加适量步骤1处理好溶液溶解，配成溶液固体溶解，溶液呈浅黄色3取少量步骤2配好溶液于试管中，滴加几滴20%硫氰化钾溶液，振荡，产品

7、含有Fe3+4，产品含有Fe2+二、定量测定：(2)称取23.2g样品于烧杯中，参加加热煮沸后的稀硫酸充分溶解，并不断加热、搅拌，待固 体完全溶解后，向所得溶液中参加g铜粉充分反响后过滤、洗涤、枯燥得剩余固体g。取滤液体积的1/10用浓度为 mol L 1的酸性KMnO4滴定，至终点时消耗KMnO4溶液体积29.80mL。样品中Fe3+和Fe2+的物质的量之比为。三、结果讨论3样品中Fe3+和Fe2+的物质的量之比略大于 2: 1的可能原因是。【热点透视】定量实验中的分析处理实验测定方法质量测定：固体和液体称量、气体增重通过液体或固体吸收称量含量测定体积测定：气体排液体水、有机溶剂、溶液测定物

8、质的量浓度测定：滴定法有效数字：实际上能够测量到的数字，包括全部可靠数字及一位不确定数字数据处理在内。计算结果要与小数点后位数最少的数一致。有效数据：定量实验中重复数据需要甄别，删除不合理数据。【变式训练2】2022 南京市二模聚合硫酸铁的化学式可表示为Fea(0H)b(S04)cm。取一定量聚合硫酸铁样品与足量盐酸反响，将所得溶液平均分为两等份。一份溶液中参加足量的BaCI2溶液，得到白色沉淀。另一份溶液，加热煮沸后，滴加稍过量SnCI2溶液，使Fe3+复原为Fe2+,用甲基橙除去过量 SnCI2。然后用0.02000 mol/L K2Cr2O7 标准溶液滴定，到达 滴定终点时共用去 K2C

9、r2O7标准溶液50.00mL。计算聚合硫酸铁晶体中a、b、c的最简整数比。：Cr2O72 +6Fe2+14H+=2Cr3+6Fe3+7H2O类型三、流程题中的综合计算例3.2022 扬州市三模黄色固体聚合硫酸铁 SPFS是一种重要的无机高分子絮凝剂， 极易溶于水，作为工业和生活污水处理等领域具有重要的应用。SPFS可表示成Fex(OH)y(SO4)z nH2O工业上常用的一种制备流程为：绿矶NaCIO3酸性介质水解、聚合减压蒸发SPFS在SPFS的多个质量指标中，盐基度是重要的质量指标之一，盐基度定义为：盐基度=n(OH-)/3n(Fe) x 100%。式中n(OH-)、n(Fe)分别表示固

10、体聚合硫酸铁中OH-和Fe的物质的量。试答复以下问题。1写出在酸性介质中用 NaCIO3氧化FeSO4- 7H2O的离子方程式。2取7.51 g某固体聚合硫酸铁溶解于水，向其中参加过量的BaCI2溶液到沉淀完全，经过滤、洗涤、枯燥得白色沉淀g,向上述滤液中参加 NH3H2O调节溶液pH=6,经过滤、洗涤、枯燥得Fe2O3固体g。试计算该固体聚合硫酸铁的盐基度。3计算出该固体聚合硫酸铁样品的化学式。【特别提醒】化学计算，需防以下错误出现：分子式写错化学方程式写错或不配平或配平错 用关系式计算时，物质的量关系式不对相对分子质量算错讨论题，缺讨论过程给出两种反响的量，不考虑一反响物过量要有判断过程要

11、求写出计算标准过程：解、设未知量、方程式或关系式，计算比例关系、比例式主要计算过程、答、单位、的题目还要写出推理过程，不要省略步骤，计算过程要带单位。注意题中对效数字的隐性要 求，如所给数据都为位效数字，或都为含小数点后两位小数的数据。【变式训练 3】2022 苏南四市二模某工厂用CaS04 NH3 H2O C02制备(NH4)2SO4,其工艺流程如下：Ksp(CaC03)= 2.8 X 10 9 ,硫酸钙悬浊液中 CaSO4136kg?m 3，生产过程中 C02的利 用率为90% 并测得滤液中 c(CO32)为0.001 mol?L 1。1甲中通入 CO2后发生反响的方程式为：。2求Ksp(

12、CaSO4)=忽略溶液体积变化。3假设每天用1000 m3的悬浊液，试计算： 可生产纯度为95%勺(NH4)2SO4多少吨？ 还需要补充含90%CaCO的大理石多少吨？计算结果保存一位小数随堂训练&即时验收.K(不考虑NO21. 19.2 g Cu与适量浓HNO3反响，当铜全部反响后，共收集到标准状况下的气体 转化为N2O4),反响消耗的硝酸的物质的量可能是2. 2022 苏南四市二模2.8gFe全部溶于一定浓度、200mL的HNO3溶液中，得到标准状况 下的气体，测得反响后溶液的 pH为1。假设反响前后溶液体积变化忽略不计，那么以下有关判断正确的选项是A .反响前HNO3溶液的浓度为

13、1.0mol L 1 B . 1. 12L气体是NO NO2的混合气体C. 反响后溶液中c(NO3 ) = 0.85mol L 1 D.反响后的溶液最多还能溶解3. (2022 南通一中模拟)联氨N2H4及其衍生物是一类重要的火箭燃料，N2H4与N2O4反 应能放出大量的热。125C 时，1.00 g N2H4(l) 与足量 N2O4(I)完全反响生成 N2(g)和 H2O(I),放出 19.14 kJ 的热量。那么反响 2N2H4(l)+N2O4(l) = 3N2(g)+4H2O(l)的厶 H= kJ mol-1。217CX 105 Pa,密闭容器中 N2O4和NO2的混合气体到达平衡时，c

14、(NO2)=0.0300 mol -L-1、 c(N2O4)=0.0120 mol L-1。计算反响 2NO2(g)十二 N2O4(g)的平衡常数 K。3现用一定量的 Cu与足量的浓HNO3反响，制得1.00 L已到达平衡的N2O4和NO2为混合 气体17CX 105 Pa，理论上至少需消耗 Cu多少克？4. 2022 徐州二模工业上用含锌物料含 FeO CuO等杂质制取活性 ZnO的流程如下： 知 KspFe(OH)3=2.6 X 10- 39, KspCu(OH)2=2.2 X 10- 20含锌物料H2SO4 H2O2适量 Zn NH4HCO3残渣Fe(OH)3 残渣CO2、H2O1上述流

15、程中，浸出时用的是液，贝U mol L 1的浓硫酸2参加氧化剂 H2O2后，有60% H2SO4密度是g/cm3，如配制100 mL这种H2SO4溶 mL保存一位小数。Fe(OH)3沉淀出现，没有 Cu(OH)2沉淀出现，假设溶液中c(Fe3+)=2.6 X 1018 mol L 1,那么溶液中c(Cu2+)的取值范围是mol L 1。已3参加NH4HCO后生成的沉淀是形态均为Zna(OH)b(CO3)c的a、b、c都是正整数两种碱式碳酸锌A、B的混合物，假设A中a=5、b=6，那么生成碱式碳酸锌 A的化学方程式为。4取洗涤、烘干后的碱式碳酸锌 A和B的混合物49.70 g 其物质的量为 0.

16、10 mol，高 温焙烧完全分解得到 g ZnO、L CO2标准状况和水，试通过计算求出碱式碳酸锌B的化学式。卩比汕更请使用“课后训练专题十七活页练习，及时查漏补缺!专题十七化学计算【例 1 】 C 解析：n(H2mol , m(Cu) = g, n(CuO) = nmol，剩余 nmol，溶液中只有 FeCI2 , 故溶液中的 n(FeCI2) = (molmolmol，根据电子得失守恒： 2n(Fe) = 2n(Fe2O3) + 2n(CuO) + 2n(H2);根据元素守恒： n(Fe) + 2n(Fe2O3mol , nmol, n(Fe2O3mol, m(Fe) = g。【变式训练1

17、】 D解析：金属反响后，溶液中一定含硝酸盐，再加硫酸，形成的硝酸一定 会溶解铜或铁，选项 A的说法错误；假设金属全部溶解，溶液可能正好是Fe(NO3)2，那么选项B错误；选项C中金属全部溶解，溶液中可能是Cu2+和Fe2+或Cu2+和Fe3+,那么b应该是个范围，选项 C错误；选项 D 中 n(HNO3bmol ,贝U 2n(Cu) + 3n(Fe) = 3n(NO) , n(NO) = 2ay + 3(1 a)y/3 ，作为常见参加反响的酸的硝酸为2ay + 3(1 a)ymol，作为氧化剂的硝酸是a2ay + 3(1 a)y/3，酸可能过量，故 42ay + 3(1 a)y/3 <

18、0.05b，解得 b>80y(1 3)。mol/L酸性高锰酸钾溶液，振荡高锰酸钾溶液紫红色颜色褪去(2) 2 : 0.98 (或 100 : 49)(3) 制备或测定过程中少量 Fe2 +被氧化了(其他合理答案也可)解析：(1)用KSCN溶液检验Fe3+，用KMnO4溶液检验Fe3 +中含有Fe2+。(2) Cu+ 2Fe3+ =Cu2+ 2Fe2 +, n(Fe3 +) = 2nmol。酸性 KMnO4商定时得反响是 5Fe2+ Mn(，滤液的 n(Fe2 + ) = 5n(MnO mol L 1 X 0.029 8L X 10mol，故原来的 Fe2 +是 0.298molmol,

19、原 n(Fe3 +)/ n(Fe2mol = 2/0.98 = 100/49。1 747 5【变式训练 2 n(SO2 ) =233 mol = 0.007 5mol233n(K2Cr2O2) = 0.05 x 0.020 00 molmoln(Fe2 +) = n(K2Cr2O2moln(OH) + n (SO4 ) x 2= n (Fe2 +) X3nmol x 3mol x 2mola : b : cmol : 0.007 5mol = 4 : 2 ：5【例 3】(1) 6Fe2 + ClO + 6H+ =6Fe3+ Cl + 3H2O(2) 14.29% Fe35(OH)15(SO4)

20、45 54H2O解析：(2)n(Fe) = g/160g mol 1 x 2mol, n(SO4) = g /233g molmol, n(OH) = 3x n(Fe)2x n(SO2 mol ,盐基度=n(OH )/3nmol/mol ) x 100%= 14.29%。 n(H2O) = (g x 56g mol 1 x 96g molmol x 17g mol 1)/18g molmol。化学式：Fe35(OH)15(SO4)45 54H2O【变式训练 3】(1) CaSO4 + 2NH阱 CO2+ H2O=CaCO3 (NH4)2SO4 2.8 x 10 6tt解析：(1)反响物是CaS

21、O4 2NH3 CO2结合水书写化学方程式。(2) c(Ca2 + ) = Ksp(CaCO3)/ c(CO3! x 10 6mol/L，反响后的(NH4)2SO4浓度和硫酸钙悬浊液的浓度相等，贝U c(SO2 )= 136g L 1 - 136g/momol/L。贝U Ksp(CaSO4) = c(Ca2+) x c(SO4 ) = 2.8 x 10 6。(3) 设可生产纯度为 95%的(NH4)2SO4的质量为X。CaSO4 (NH4)2SO4136132136tx xt每天需 CO2为(1 000 + 1) = 1 112.2 kmol，那么需补充 90%的 CaCO3为 112.2 x

22、 100x 10 3t。 随堂训练1. B 解析：nmol, n(HNO3mol, n(HNO3= 2n(Cu) = mol, n(HNO3mo。2. CD 解析：nmol,硝酸剩余，溶液中的溶质是HNO3和Fe(NO3)3 , nmol, n(气mol，贝U L气体是NQ选项B错误；反响后 c(NO ) = 3c(Fe3 + ) + cmol L 1,选项C正确；反响前n(HNO3mol/L x molmol, c(HNO3mol/L，选项 A 错误；反响后 n(HNO3mol, nFe(NO3)3mol，假 设用铁溶解在剩余溶液，那么最后溶液溶质只有Fe(NO3)2，根据反响3Fe+ 8HNO3=3Fe(NO3)2+ 2NOT+ 4H2O Fe+ 2Fe(NO3)3=2Fe(NO3)2，溶解的铁的物质的量是x3/8mol/2 = 0.0325mol，质量是，选项 D正确。3.gmolkJ mol 1。解析：(1) n(N2H4) = 0.031 25mol，贝U H= 19.14 x 2-0.031