高考化学二轮专题复习与测试第一部分专题二物质的量考点三根据方程式的计算

考点三根据方程式的计算1．化学计算的基本方法化学计算要明确以“物质的量”为核心，合理利用各种计算方法。(1)守恒法：包含质量守恒、电荷守恒、电子守恒等。(2)关系式法：以始态的反应物与终态的生成物之间的物质的量关系为依据进行计算，简单高效，还可以提高计算精度。2．化学计算的一般步骤(1)正确写出化学反应方程式，如果是多步计算则依据反应方程式推出起始反应物与最终生成物之间的物质的量关系。(2)坚持以“物质的量”为核心，将题目中所给的其他信息转化为“物质的量”进行计算。3．多步反应计算涉及多步反应体系，往往依据若干个化学反应方程式，找出起始物质与最终物质的量的关系，并据此比例式进行计算的方法，亦称为“关系式法”。1．关系式法：表示两种或多种物质之间“物质的量”关系的一种简化式子。在多步反应中，它可以把始态的反应物与终态的生成物之间的“物质的量”关系表示出来，把多步计算简化成一步计算。(1)在进行多步反应的计算时，要找出起始物与目标物之间的定量关系，一般的解题步骤：(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还可以通过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、电子守恒。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(如某原子、离子或原子团不变；溶液中阴、阳离子所带电荷数相等；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。(2022·河北模拟预测)目前碘酸钾被广泛应用于食盐加碘。一种由含碘废水制取碘酸钾的工艺如图，其中“制KI(aq)”时，Fe2＋会水解形成胶状物吸附KI，造成I－的损失。下列说法正确的是()A．制备CuI过程中，消耗SO2与CuSO4的物质的量之比为1∶2B．滤渣1能够完全溶解于稀硫酸中C．制得0.1molKIO3至少需要5.6LCl2D．制备KI时要控制溶液的pH不宜过大解析：根据反应的离子方程式2SO2＋I2＋2Cu2＋＋4H2O=2CuI↓＋2SOeq\o\al(2－,4)＋8H＋可知，制备CuI过程中，消耗SO2与CuSO4的物质的量之比为1∶1，A项错误；CuI中加入过量铁粉和水，利用Fe的金属性强于Cu，发生反应：Fe＋2CuI=FeI2＋2Cu，则滤渣1的成分为Fe和Cu的混合物，其中Fe是比较活泼的金属，能够与稀硫酸发生置换反应，而Cu在金属活动性顺序表中位于H的后面，不能与稀硫酸发生反应，B项错误；根据反应的离子方程式5Cl2＋I2＋12OH－=2IOeq\o\al(－,3)＋10Cl－＋6H2O可知，每制取得到2molKIO3，反应消耗5molCl2，则制取0.1molKIO3，消耗0.25molCl2，其在标准状况下的体积V(Cl2)＝0.25mol×22.4L·mol－1＝5.6L，C项错误；制备KI时，若溶液pH过大，Fe2＋会反应生成Fe(OH)2沉淀，因此要控制溶液的pH不宜过大，D项正确。故选D。答案：D高中化学计算主要考查学生知识结构的整体性和灵活应用的能力，综合性较强。试题整体的计算量不大，更多的是对化学基本概念、理论和性质的理解；把实验操作、生产实践和化学计算综合起来或者通过图表、报刊文章等背景呈现方式，力求题型出新，体现化学学科对计算的要求，更体现对计算综合能力的考查。化学计算还常同时考查化学基础知识和数学思维，数学思维包括逻辑推理、数形变换等。化学计算常需要根据量的关系建立数学模型，但建立数学模型的前提是先建立正确的化学概念、弄清概念的含义，即找出计算的依据。只有对化学基本概念、基础知识正确理解，建立起来的数学表达式才能正确，才能顺利解答计算题。1．(2023·广州统考二模)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是()A．标准状况下，11.2LCl2溶于水生成Cl－的数目为0.5NAB．25℃时，1LpH＝8的CH3COONa溶液中水电离出的OH－数目为10－8NAC．等物质的量的Al分别与足量盐酸和NaOH溶液反应，转移的电子数均为3NAD．常温常压下，3.4g羟基(—OH)所含的电子数目为1.8NA解析：标准状况下，11.2LCl2溶于水，部分氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，故生成Cl－的数目小于0.5NA，故A项错误；醋酸钠水解促进水的电离，pH＝8，则pOH＝4，则25℃时，1LpH＝8的CH3COONa溶液中水电离出的OH－数目为10－4NA，故B项错误；不确定铝的物质的量，不能计算转移的电子数，故C项错误；1个羟基含有9个电子，3.4g羟基(—OH)为0.2mol，所含的电子数目为1.8NA，故D项正确。故选D。答案：D2．某硫酸铝和硫酸镁的混合液中，c(Mg2＋)＝2mol·L－1，c(SOeq\o\al(2－,4))＝6.5mol·L－1，若将200mL的此混合液中的Mg2＋和Al3＋分离，至少应加入1.6mol·L－1的氢氧化钠溶液()A．0.5LB．1.625LC．1.8LD．2.0L解析：根据电荷守恒得：2c(Mg2＋)＋3c(Al3＋)＝2c(SOeq\o\al(2－,4))，c(Al3＋)＝eq\f(2×6.5mol·L－1－2×2mol·L－1,3)＝3mol·L－1，加入氢氧化钠溶液使Mg2＋、Al3＋分离，此时NaOH转化为Na2SO4和NaAlO2，由电荷守恒得：V(NaOH)＝eq\f(2n（SOeq\o\al(2－,4)）＋n（AlOeq\o\al(－,2)）,c（NaOH）)＝eq\f(2×6.5mol·L－1×0.2L＋3mol·L－1×0.2L,1.6mol·L－1)＝2.0L。答案：D3．(2022·海南卷)在2.8gFe中加入100mL3mol·L－1HCl，Fe完全溶解。NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是()A．反应转移电子为0.1molB．HCl溶液中Cl－数为3NAC．2.8g56Fe含有中子数为1.3NAD．反应生成标准状况下气体3.36L解析：2.8gFe的物质的量为0.05mol；100mL3mol·L－1HCl中H＋和Cl－的物质的量均为0.3mol，两者发生反应后，Fe完全溶解，而盐酸过量。Fe完全溶解生成Fe2＋，该反应转移电子0.1mol，A项正确；100mL3mol·L－1HCl溶液中Cl－的物质的量为0.3mol，因此，Cl－数为0.3NA，B项不正确；56Fe的质子数为26、中子数为30，2.8g56Fe的物质的量为0.05mol，因此，2.8g56Fe含有的中子数为1.5NA，C项不正确；反应生成H2的物质的量为0.05mol，在标准状况下的体积为1.12L，D项不正确。故选A。答案：A4．(2023·福建一模)制备Na2S2O3的反应：2Na2S＋Na2CO3＋4SO2=CO2＋3Na2S2O3。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是()A．2L0.5mol·L－1Na2S溶液中含S2－的数目为NAB．5.6LCO2(标准状况下)中含电子数目为11NAC．15.8gNa2S2O3中含非极性共价键的数目为0.1NAD．1molSO2完全参加反应，转移电子数为NA解析：S2－会发生水解，2L0.5mol·L－1Na2S溶液中含S2－的数目小于NA，A项错误；5.6LCO2(标准状况下)为0.25mol，含电子数目为5.5NA，B项错误；Na2S2O3中含有S—S非极性键，15.8gNa2S2O3为0.1mol，含非极性共价键的数目为0.1NA，C项正确；SO2中S化合价由＋4降低到＋2，1molSO2完全参加反应，转移电子数为2NA，D项错误。故选C。答案：C5．称取重铬酸钾试样2.5000g配成250mL溶液，取出25.00mL置于碘量瓶中，加入10mL2mol·L－1H2SO4溶液和足量碘化钾(铬的还原产物为Cr3＋)，放于暗处5min，然后加入100mL水，加入3mL淀粉指示剂，用0.1200mol·L－1Na2S2O3标准溶液滴定：I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6)。(1)判断达到滴定终点的依据是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)若实验中共用去Na2S2O3标准溶液40.00mL，则试样中的重铬酸钾的纯度为________________________(K2Cr2O7的摩尔质量为294g·mol－1，整个过程中其他杂质不参与反应)。解析：(1)根据反应：I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6)，当滴加最后一滴硫代硫酸钠溶液时，碘单质恰好完全反应，溶液蓝色褪去，达到滴定终点。(2)根据Cr2Oeq\o\al(2－,7)～2Cr3＋～6e－；I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6)～2e－可得反应的关系式为Cr2Oeq\o\al(2－,7)～3I2～6S2Oeq\o\al(2－,3)，则n(Cr2Oeq\o\al(2－,7))＝eq\f(1,6)×0.1200mol·L－1×40×10－3L＝8×10－4mol，m(K2Cr2O7)＝8×10－4mol×294g·mol－1＝0.2352g，样品中K2Cr2O7质量分数为eq\f(0.2352g,2.5000g×\f(25mL,250mL))×100%＝94.08%。答案：(1)当滴加最后一滴硫代硫酸钠溶液时，溶液蓝色褪去，半分钟内不变色(2)94.08%6．称取重铬酸钾(K2Cr2O7相对分子质量为294)试样mg配成VmL溶液，取出V1mL于锥形瓶中，加入适量的稀H2SO4和足量碘化钾，放于暗处5min，然后加入100mL水，同时加入3mL淀粉溶液作指示剂，用cmol·L－1Na2S2O3标准溶液滴定(设杂质不反应)，共用去Na2S2O3标准溶液V2mL，则样品中重铬酸钾纯度的代数式为________________________(不必化简，相关反应为Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋6I－＋14H＋=2Cr3＋＋3I2＋7H2O；I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6))。解析：由反应Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋6I－＋14H＋=2Cr3＋＋3I2＋7H2O；I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6)可得反应的关系式为Cr2Oeq\o\al(2－,7)～3I2～6S2Oeq\o\al(2－,3)，根据关系式计算：n(Cr2Oeq\o\al(2－,7))＝eq\f(1,6)n(S2Oeq\o\al(2－,3))＝eq\f(1,6)×c×V2×10－3