2022届高考化学二轮教学案-命题区间二角度二　化学计算常用方法

角度二化学计算常用方法1．常考题型(1)物质含量(纯度)的计算根据关系式法、得失电子守恒法、滴定法等，求出混合物中某一成分的物质的量或质量，再除以样品的总物质的量或质量。物质的质量分数(纯度)＝eq\f(该物质的质量,混合物的总质量)×100%(2)确定化学式的计算①根据题给信息，计算出有关物质的物质的量；②根据电荷守恒，确定出未知离子的物质的量；③根据质量守恒，确定出结晶水的物质的量；④各粒子的物质的量之比即为物质化学式中各粒子的下标比。(3)热重分析计算①设晶体为1mol；②失重一般是先失水，再失气态非金属氧化物；③计算每步的m余，eq\f(m余,m1mol晶体质量)＝固体残留率；④晶体中金属质量不减少，仍在m余中；⑤失重最后一般为金属氧化物，由质量守恒得m0，由n金属∶n0即可求出失重后物质的化学式。2．常用计算方法(1)关系式法①在多步反应中，若第一步反应的产物，是下一步反应的反应物，可以根据化学方程式，将该物质作为“中介”，找出已知物质和所求物质之间量的关系。②多步反应也可以利用原子守恒建立关系式。③多步连续氧化还原反应可以通过得失电子守恒建立关系式。(2)守恒法：守恒法是中学化学计算中的一种常用方法，它包括质量守恒、电荷守恒、得失电子守恒等。它们都是抓住有关变化的始态和终态，淡化中间过程，利用某种不变量(如①某原子、离子或原子团不变；②溶液中阴、阳离子所带电荷数相等；③氧化还原反应中得失电子数相等)建立关系式，从而达到简化过程、快速解题的目的。3．计算题解题能力提升(1)审题方法审题时要“边读题边画图”；审题时要用线条、箭头、符号、数据等展示题意。画图就是标注出实验的主要过程和实验数据的测定。(2)审题举例用间接滴定法测定某葡萄糖酸钙产品{M[Ca(C6H11O7)2·H2O]＝448g·mol－1}的纯度，其步骤如下：①称取产品0.600g置于烧杯中，加入蒸馏水及适量稀盐酸溶解；②加入足量(NH4)2C2O4溶液，用氨水调节pH为4～5，生成白色沉淀，过滤、洗涤；③将②洗涤后所得的固体溶于稀硫酸溶液中，用0.02000mol·L－1KMnO4标准溶液滴定，消耗KMnO4标准溶液25.00mL。(1)用KMnO4标准溶液滴定待测液的反应原理为____________________________________________________________________________________________(用离子方程式表示)，判断滴定达到终点的现象为_______________________________________________________。(2)根据以上实验数据，测得产品中葡萄糖酸钙晶体的纯度为________(保留三位有效数字)。审题流程5H2C2O4＋2MnOeq\o\al(－,4)＋6H＋=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O定量关系式：5Ca(C6H11O7)2·H2O～5CaC2O4～5H2C2O4～2MnOeq\o\al(－,4)5mol2moln0.02000mol·L－1×25.00×10－3L则n＝eq\f(5,2)×0.02000mol·L－1×0.025L＝1.250×10－3molm[Ca(C6H11O7)2·H2O]＝n·M[Ca(C6H11O7)2·H2O]葡萄糖酸钙晶体的纯度为eq\f(1.250×10－3mol×448g·mol－1,0.600g)×100%≈93.3%。答案(1)5H2C2O4＋2MnOeq\o\al(－,4)＋6H＋=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O滴入最后一滴高锰酸钾标准溶液，溶液由无色变为浅紫色，且半分钟内不褪色(2)93.3%1．[2021·湖北1月选考模拟，16(5)]某同学用5.60g干燥铁粉制得无水FeCl3样品13.00g，该次实验的产率是________。答案80.00%解析根据2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(△))2FeCl3可求5.60g干燥铁粉完全转化为FeCl3的质量为eq\f(5.60g,56g·mol－1)×162.5g·mol－1＝16.25g，则产率为eq\f(13.00g,16.25g)×100%＝80.00%。2．测定产品Li2S的纯度取产品ag于锥形瓶中，加入V1mLc1mol·L－1的硫酸(足量)，充分反应后排尽产生的气体，滴入2滴酚酞，用c2mol·L－1的NaOH标准溶液进行滴定，达到滴定终点时，消耗NaOH标准溶液的体积为V2mL。(1)达到滴定终点的现象是_____________________________________________________。(2)产品Li2S的质量分数为_______________________________________(用代数式表示)。答案(1)溶液颜色由无色变为浅红色且半分钟内不褪色(2)eq\f(46c1V1－23c2V2×10－3,a)×100%解析(1)由于指示剂是酚酞，故滴定终点的现象为溶液颜色由无色变为浅红色且半分钟内不褪色。(2)由H2SO4＋Li2S=H2S↑＋Li2SO4可知，该反应消耗硫酸的量加滴定时氢氧化钠消mol，m(Li2S)＝n(Li2S)·M(Li2S)，产品Li2S的质量分数为eq\f(46c1V1－23c2V2×10－3g,ag)×100%。3．(2020·嘉兴市教学质量评估)取30.8g甲酸铜[(HCOO)2Cu]在隔绝空气的条件下加热分解，会生成含两种红色固体的混合物A和混合气体B；若相同质量的甲酸铜在空气中充分加热，则生成黑色固体D和CO2、H2O。固体A和D质量相差2.4g。则：(1)红色固体A中Cu单质的物质的量为________mol。(2)将混合气体B置于O2中充分燃烧，消耗O2的体积是________L(换算为标准状况)。答案(1)0.1(2)2.8解析(1)n[(HCOO)2Cu]＝eq\f(30.8g,154g·mol－1)＝0.2mol，在隔绝空气的条件下加热分解，会生成含两种红色固体的混合物A，设Cu的物质的量为x，Cu2O的物质的量为y，x＋2y＝0.2mol，在空气中加热生成CuO，增加2.4g，x＋y＝eq\f(2.4g,16g·mol－1)＝0.15mol，解得x＝0.1mol，y＝0.05mol。(2)由(1)可知甲酸铜[(HCOO)2Cu]在隔绝空气的条件下加热分解，会生成含两种红色固体的混合物A，A中n(Cu)∶n(Cu2O)＝0.1mol∶0.05mol＝2∶1，则(HCOO)2Cu分解的化学方程式为4(HCOO)2Cueq\o(=,\s\up7(△))2Cu＋Cu2O＋4H2O＋5CO↑＋3CO2↑，0.2mol(HCOO)2Cu分解生成－1＝2.8L。4．[2021·江苏1月适应性考试，16(3)]准确称取0.5000gCuSO4·5H2O样品，加适量水溶解，Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3的溶液19.80mL。测定过程中发生下列反应：2Cu2＋＋4I－=2CuI↓＋I2、2S2Oeq\o\al(2－,3)＋I2=S4Oeq\o\al(2－,6)＋2I－计算CuSO4·5H2O样品的纯度(写出计算过程)：______________________________________________________________________________________________________