新高考化学一轮复习化学常用计算方法课件（40张）

素养提能二化学常用计算方法导读:化学计算一般不单独命题,作为非选择题的一个设问答题,却是历年高考命题热点内容,培养学生的化学计算能力也是教学的重点之一。结合高考命题情况看,高考中考查比较频繁的计算方法有关系式法、差量法、守恒法、极值法、平均值法等。每种计算方法的基础都是化学方程式,运用这些方法解题也能间接考查化学学科的核心素养。典例导航[典例1](2019·北京卷,26节选)化学小组用如下方法测定经处理后的废水中苯酚的含量(废水中不含干扰测定的物质)。Ⅰ.用已准确称量的KBrO3固体配制一定体积的amol·L-1KBrO3标准溶液;Ⅱ.取V1mL上述溶液,加入过量KBr,加H2SO4酸化,溶液颜色呈棕黄色;Ⅲ.向Ⅱ所得溶液中加入V2mL废水;Ⅳ.向Ⅲ中加入过量KI;Ⅴ.用bmol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定Ⅳ中溶液至浅黄色时,滴加2滴淀粉溶液,继续滴定至终点,共消耗Na2S2O3溶液V3mL。方法一关系式法——解答连续反应类型计算的捷径请计算废水中苯酚的含量为

g·L-1(苯酚摩尔质量:94g·mol-1)。

考查情境:本题以废水中苯酚的含量测定为载体,在较复杂的实验和问题情境下,体现对元素化合物和有机化学知识的基础性、应用性和综合性的考查。必备知识:元素化合物知识、有机化学、化学实验、关系式法及其应用。关键能力:本题侧重分析实验数据和处理转化数据的能力考查,解答本题需结合题中相关反应,找出反应物和生成物之间的关系式,代入相关数据简化计算过程。解题策略多个反应连续发生时,起始物与目标产物之间存在确定的量的关系。解题时应先写出相关反应的化学方程式或关系式,找出连续反应过程中,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,列式求解,从而简化运算过程。考向专练1.(2018·全国Ⅱ卷,28节选)测定三草酸合铁酸钾K3[Fe(C2O4)3]·3H2O中铁的含量。(1)称量mg样品于锥形瓶中,溶解后加稀H2SO4酸化,用cmol·L-1KMnO4

溶液滴定至终点。滴定终点的现象是

。

解析:(1)滴定终点的现象是有粉红色出现且半分钟内不变色。答案:(1)粉红色出现且半分钟内不变色(2)向上述溶液中加入过量锌粉至反应完全后,过滤、洗涤,将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中。加稀H2SO4酸化,用cmol·L-1KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液VmL。该晶体中铁的质量分数的表达式为

。

(2)若在检测中加入稀硫酸的量过少,将导致样品的有效氯测定值

(填“偏高”或“偏低”)。

解析:(2)加入的稀硫酸的量过少,则生成的I2少,消耗Na2S2O3的量减少,则计算出的HClO的量偏少,导致样品的有效氯测定值偏低。答案:(2)偏低方法二守恒法——简化过程,妙用守恒典例导航[典例2](2018·浙江4月选考,29)称取4.00g氧化铜和氧化铁固体混合物,加入50.0mL2.00mol·L-1的硫酸充分溶解,往所得溶液中加入5.60g铁粉,充分反应后,得固体的质量为3.04g。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

。

考查情境:本题以化学计算为载体,在简单、熟悉的研究对象和问题情境下,体现对元素化合物知识的基础性、应用性的综合考查。必备知识:CuO、Fe2O3的化学性质,守恒法及其应用。关键能力:本题侧重考查识别有效证据和处理转化数据的能力,结合题中所涉及的相关反应写出化学方程式,并能结合守恒法快速解题。解析:Fe2O3、CuO混合物加入硫酸中充分反应后,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0.100mol。而加入溶液体系中的铁元素(氧化铁、铁粉)总物质的量大于0.100mol,故可以判断加入铁粉有剩余,剩余固体为Fe、Cu混合物,排除第1种可能,溶质为单一的FeSO4溶液。(1)根据溶液中硫酸根守恒,所得溶质的物质的量为n(FeSO4)=n(H2SO4)=0.100mol。(2)设Fe2O3为xmol,CuO为ymol,根据质量守恒:160x+80y=4.00,根据整个体系中金属元素守恒:56×2x+64y+5.60=0.100×56+3.04,解方程得x=0.01,y=0.03,故CuO质量为2.40g。答案:(1)0.100mol

(2)2.40g思维建模所谓“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某些守恒规律,在化学变化中往往存在质量守恒、原子守恒、得失电子守恒、电荷守恒和能量守恒等。应用守恒法的解题步骤:第一步:明确题目需要求解的量;第二步:根据题目需要求解的量,分析反应过程中物质的变化,找出守恒类型及相关的量;第三步:根据守恒思想,梳理出反应前后的守恒关系,列式计算求解。考向专练1.(电荷守恒)某溶液中,若忽略水的电离,只含有下表中所示的四种离子,试推测X离子及其个数b可能为(

)离子Na+Al3+Cl-X个数3a2aabB2.(全国卷)(得失电子守恒)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义是:每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为

。(计算结果保留两位小数)

答案:3.(全国卷)[原子(质量)守恒]某工厂用m1kg铬铁矿粉(含Cr2O340%)制备K2Cr2O7,最终得到产品m2kg,产率为

。

方法三差量法——化学计算中的巧思妙解典例导航考查情境:本题以NO与NH3在催化剂作用下反应为载体,在简单、熟悉的研究对象和问题情境下,体现对元素化合物知识的基础性和应用性的考查。必备知识:NH3和NO的化学性质、差量法及其应用。关键能力:本题侧重考查分析物质性质和处理转化数据的能力,结合NO与NH3反应和差量法找出正比关系,进行相关计算,特别是隐含信息——可逆反应。答案:C规律方法化学反应前后物质的量发生变化时均可用差量法。解题的一般步骤:(1)准确写出有关反应的化学方程式。(2)深入细致地分析题意,关键在于有针对性地找出产生差量的“对象”及“理论差量”。该“理论差量”可以是质量、物质的量、气体体积、压强等,且该差量的大小与参加反应的物质的有关量成正比。(3)根据反应方程式,从“实际差量”寻找比例关系,列比例式求解。考向专练将12gCO和CO2的混合气体通过足量灼热的氧化铜后,得到气体的总质量为18g,求原混合气体中CO的质量分数。答案:或87.5%练后归纳实际应用差量法时可以是质量、物质的量、气态物质的体积、反应过程中的热量等在反应中产生的差量,该差量的大小与参加反应的各物质的有关量成正比。解题的关键就是利用相关差量与物质有关量的正比关系列比例式,然后求解。方法四极值法——极限思维的巧妙应用[典例4](2020·山西运城月考)将一定质量的Mg、Zn、Al混合物与足量稀H2SO4反应,生成H22.8L(标准状况),原混合物的质量可能是(

)A.2g B.4g C.10g D.12g考查情境:本题以化学计算为载体,在简单、熟悉的研究对象和问题情境下,体现对元素化合物知识的基础性和应用性的考查。必备知识:金属活动性、酸的通性、极值法及其应用。关键能力:本题侧重考查处理转化数据能力,结合活泼金属与酸反应产生H2分别计算各金属的质量,再结合极值法进行推理论证等。典例导航答案:B规律方法极值法是将复杂问题假设为处于某一个或某两个极端状态,并从极端的角度分析问题,求出一个极值,推出未知量的值;或求出两个极值,确定未知量的范围,从而使复杂的问题简单化。其主要应用于:(1)判断混合物组成:把混合物看成某组分的纯净物进行计算,求出最大值、最小值,再进行分析讨论。(2)判断可逆反应中某个量的关系:把可逆反应看作向某个方向进行到底的反应。(3)判断可逆反应体系中气体平均相对分子质量的大小变化,把可逆反应看成向左或向右进行的单一反应。(4)判断生成物的组成:把多个平行反应看作逐个单一反应。1.在(NH4)2Fe(SO4)2溶液中逐滴加入100mL1mol/L的Ba(OH)2溶液,把所得沉淀过滤、洗涤、干燥,得到的固体质量不可能是(

)A.11.3g B.32.3g C.33.3g D.35.3gD考向专练B方法五平均值法——有关混合物计算的“简化高手”[典例5]把含有某一种氯化物杂质的MgCl2

粉末95g溶于水后,与足量AgNO3溶液反应,测得生成的AgCl为300g,则该MgCl2中的杂质可能是(

)32考查情境:本题以化学计算为载体,在简单、熟悉的研究对象和问题情境下,体现对元素化合物知识和复分解反应的基础性和应用性的考查。必备知识:元素化合物、复分解反应、平均值法及其应用。关键能力:本题侧重考查获取有关信息和处理转化数据的能力,解答本题的关键是根据生成AgCl的质量转化成Cl-的平均摩尔质量,结合平均值法进行判断。典例导航答案:B规律方法考向专练由Na、Mg、Al、Fe四种金属单质中的两种组成的混合物共24g,跟足量盐酸反应,生成11.2LH2(标准状况下),由此可判断混合