2019届高考化学二轮复习专题二化学基本计算题空的研究课件（52张） 52页

第二篇 　 常考主观题逐空特训 —— 打造综合大题的 “ 精品组件 ” 专题二　化学基本计算题空的研究 热点题空一　化学计算的常用方法 热点题空二　物质组成及含量计算 栏目索引 热点题空一　 化学计算的常用方法 高考必备 2. 明确一个中心 必须以 “ 物质的量 ” 为中心 —— “ 见量化摩，遇问设摩 ” 3. 掌握两种方法 (1) 关系式法 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。解题时应先写出有关反应的化学方程式或关系式，找出连续反应的过程中，不同反应步骤之间反应物、生成物的物质的量的关系，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。 (2) 差量法 ① 差量法的应用原理 差量法是指根据化学反应前后物质的量发生的变化，找出 “ 理论差量 ” 。这种差量可以是质量、物质的量、气态物质的体积和压强、反应过程中的热量等。用差量法解题的关键是把化学方程式中的对应差量 ( 理论差量 ) 及差量 ( 实际差量 ) 与未知量列成比例式，然后求解。如： 2C(s) ＋ O 2 (g) == =2CO(g) Δ H Δ m ( 固 ) ， Δ n ( 气 ) ， Δ V ( 气 ) 2 mol 1 mol 2 mol Q 24 g 1 mol 22.4 L( 标况 ) ② 使用差量法时的注意事项 a. 所选用差量要与未知量的数值成正比例或反比例关系。 b. 有关物质的物理量及其单位都要正确地使用和对应，即 “ 上下一致，左右相当 ” 。 4. 巧用 “ 三守恒 ” 对点集训 题组一　化学常用计量的应用 1. 检测明矾样品 [ 含砷酸盐， M (As) ＝ 75 ] 中的砷含量是否超标，需配制砷标准参照液，回答下列问题： (1) 取 0.132 g As 2 O 3 ，用 NaOH 溶液完全溶解后，配制成 1 L Na 3 AsO 3 溶液，则此溶液 1 mL 相当于含砷的质量为 ____ mg 。 答案 0.1 解析　 1 L Na 2 AsO 3 中含砷的质量： 则 1 mL 此溶液中含有 0.1 mg As 。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案 解析 (2) 取上述溶液，配制 1 L 含砷量为 1 mg·L － 1 的砷标准溶液。需取用上述 Na 3 AsO 3 溶液 ____ mL 。 10 解析　 设需 Na 3 AsO 3 溶液 V mL ， 0.1 V mg ＝ 1 mg·L － 1 × 1 L ， V ＝ 10 。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 2.CO 2 是重要的化工原料，完成下列有关问题。 (1)CO 2 通入氨水生成 NH 4 HCO 3 ， NH 4 HCO 3 很容易分解。 2.00 mol NH 4 HCO 3 完全分解，分解产物经干燥后的体积为 _____L ( 标准状况 ) 。 89.6 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (2) 某 H 2 中含有 2.40 mol CO 2 ，该混合气体通入 2.00 L NaOH 溶液中， CO 2 被完全吸收。如果 NaOH 完全反应，该 NaOH 溶液的浓度为 _____________ __________________ __ _ 。 1.2 mol·L － 1 ≤ 答案 解析 c (NaOH) ≤ 2.4 mol·L － 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 解析　 根据题意要求， 2.40 mol CO 2 被完全吸收， NaOH 也完全反应，则反应的产物可能是 Na 2 CO 3 ( 此时 NaOH 的浓度最大 ) 或 NaHCO 3 ( 此时 NaOH 的浓度最小 ) 或 Na 2 CO 3 和 NaHCO 3 的混合物。用极值思想分析两个特殊情况： ① CO 2 ＋ NaOH == =NaHCO 3 ， n (NaOH) ＝ n (CO 2 ) ＝ 2.40 mol ， ② CO 2 ＋ 2NaOH == =Na 2 CO 3 ＋ H 2 O ， n (NaOH) ＝ 2 n (CO 2 ) ＝ 4.8 mol ， 综合 ①② 可知， NaOH 溶液的浓度应该为 1.2 mol·L － 1 ≤ c (NaOH) ≤ 2.4 mol·L － 1 。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 3. 取一定量某红色固体粉末样品 (Fe 2 O 3 和 Cu 2 O 的混合物 ) 于烧杯中，加入足量的稀硫酸，若反应后经过滤得到固体 3.2 g ，滤液中 Fe 2 ＋ 有 1.0 mol( 资料：＋ 1 价的铜在酸性溶液中会发生歧化反应： 2Cu ＋ == =Cu ＋ Cu 2 ＋ ) ，则样品中氧化亚铜的物质的量为 ________ 。 0.55 mol 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 解析　 加入稀 H 2 SO 4 时涉及到的反应有： Fe 2 O 3 ＋ 6H ＋ == =2Fe 3 ＋ ＋ 3H 2 O Cu 2 O ＋ 2H ＋ == =Cu ＋ Cu 2 ＋ ＋ H 2 O 2Fe 3 ＋ ＋ Cu == =2Fe 2 ＋ ＋ Cu 2 ＋ 则 n (Cu 2 O) ＝ 0.5 mol ＋ 0.05 mol ＝ 0.55 mol 。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 题组二　原子守恒及关系式法的 应用 4 . 过氧乙酸 ( ) 常用作纺织品漂白剂。 (1) 乙醛能与 O 2 在一定条件下反应生成过氧乙酸，若有 11.2 L O 2 ( 标准状况下 ) 参加反应，理论上可生成浓度为 40% 的过氧乙酸 ____ g 。 95 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (2) 某纺织厂污水中过氧乙酸含量测定： 取一定量的污水加入硫酸酸化，然后加入过量 KI 溶液充分反应，加入 NaOH 溶液调节为弱碱性，用 Na 3 AsO 3 标准液滴定至终点。 答案 ① I － 将过氧乙酸还原为乙酸的离子方程式为 _________________________ ___________________ 。 CH 3 COOOH ＋ 2I － ＋ 2H ＋ == = I 2 ＋ CH 3 COOH ＋ H 2 O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ② 取污水水样 100.00 mL ，按上述方法测定污水中过氧乙酸含量，消耗 0.010 00 mol·L － 1 Na 3 AsO 3 标准溶液 8.50 mL 。计算污水中过氧乙酸物质的量浓度 ( 写出计算过程 ) 。 答案 n (CH 3 COOOH) ＝ n (Na 3 AsO 3 ) ＝ 0.010 00 mol·L － 1 × 8.5 × 10 － 3 L ＝ 8.50 × 10 － 5 mol 1 2 3 4 5 6 7 8 9 5.[2017· 全国卷 Ⅰ ， 26(5)] 用凯氏定氮法 (Kjeldahl method) 来测定蛋白质中氮的含量，测定过程 如下 已知： NH 3 ＋ H 3 BO 3 ===NH 3 ·H 3 BO 3 ； NH 3 ·H 3 BO 3 ＋ HCl===NH 4 Cl ＋ H 3 BO 3 。 取某甘氨酸 (C 2 H 5 NO 2 ) 样品 m 克进行测定，滴定时消耗浓度为 c mol·L － 1 的 盐酸 V mL ，则样品中氮的质量分数为 ____ _ _% ，样品的纯度 ≤ ___ _ __% 。 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 解析　 处理后，甘氨酸 (C 2 H 5 NO 2 ) 样品中的氮元素全部转入 NH 3 ·H 3 BO 3 中。根据氮原子守恒得如下关系式： C 2 H 5 NO 2 ～ N ～ NH 3 ·H 3 BO 3 ～ HCl n (C 2 H 5 NO 2 ) ＝ n (N) ＝ n (HCl) ＝ cV × 10 － 3 mol 1 2 3 4 5 6 7 8 9 6. 准确称取 a g 岩脑砂 ( 主要成分为 NH 4 Cl) ，与足量的氧化铜混合加热 ( 发生的反应为： 2NH 4 Cl ＋ 3CuO 3Cu ＋ N 2 ↑ ＋ 2HCl ↑ ＋ 3H 2 O ↑ ) ， 利用 下列 装置测定岩脑砂中氮元素和氯元素的质量之比。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (1) 设置装置 H 的目的是 ___________________________________________ __________ __ _ 。 吸收混合气体中的水蒸气，防止对测定氯化氢 的 质量产生影响 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (2) 若装置 I 增重 b g ，利用装置 K 测得气体体积为 V L( 已知常温常压下 气体 摩尔体积 为 24.5 L·mol － 1 ) ，则岩脑砂中 m (N) ∶ m (Cl) ＝ ___________( 用含 b 、 V 的代数式表示，不必化简 ) 。若测量体积时气体温度高于常温 ( 其他 操作均正确 ) ，则 m (N) 比正常值 _____( 填 “ 偏高 ”“ 偏低 ” 或 “ 无影响 ” ) 。 答案 解析 偏高 1 2 3 4 5 6 7 8 9 解析　 装置 I 碱石灰增重的质量为 HCl ，可计算 m (Cl) ，量气管中气体的体积为 N 2 的体积，根据气体摩尔体积计算氮气的物质的量，再计算 m (N) ，因为气体测量时温度偏高，导致 V 增大，所以 m (N) 偏高。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 题组三　电荷守恒及电子守恒的应用 7.FeCl 3 具有净水作用，但腐蚀设备，而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂， 处理污水比 FeCl 3 高效，且腐蚀性小。为节约成本，工业上用 NaClO 3 氧化酸性 FeCl 2 废液得到 FeCl 3 。若酸性 FeCl 2 废液中 c (Fe 2 ＋ ) ＝ 2.0 × 10 － 2 mol·L － 1 ， c (Fe 3 ＋ ) ＝ 1.0 × 10 － 3 mol·L － 1 ， c (Cl － ) ＝ 5.3 × 10 － 2 mol·L － 1 ，则该溶液的 pH 约为 ____ 。 答案 解析 2 解析　 酸性溶液中 c (OH － ) 忽略不计 ， 根据电荷守恒 ， c (Fe 3 ＋ ) × 3 ＋ c (Fe 2 ＋ ) × 2 ＋ c (H ＋ ) ＝ c (Cl － ) ， 溶液中氢离子的浓度是 c (H ＋ ) ＝ c (Cl － ) － c (Fe 2 ＋ ) × 2 － c (Fe 3 ＋ ) × 3 ＝ 5.3 × 10 － 2 mol·L － 1 － 2.0 × 10 － 2 mol·L － 1 × 2 － 1.0 × 10 － 3 mol·L － 1 × 3 ＝ 1.0 × 10 － 2 mol·L － 1 ，所以 pH ＝ 2 。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 8. 按要求解答下列各题 (1) [ 2016· 全国卷 Ⅲ ， 28(2) ] “ 氧化 ” 中欲使 3 mol 的 VO 2 ＋ 变为 ， 则 需 要 氧化剂 KClO 3 至少为 ____ mol 。 答案 解析 0.5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (2) [2015· 全国卷 Ⅱ ， 28(1)] 工业上可用 KClO 3 与 Na 2 SO 3 在 H 2 SO 4 存在下制得 ClO 2 ，该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为 ______ 。 答案 解析 2 ∶ 1 解析　 由题给的反应物中有 KClO 3 、生成物中有 ClO 2 ，可知氧化剂为 KClO 3 ，还原剂为 Na 2 SO 3 。 1 mol KClO 3 生成 1 mol ClO 2 时得到 1 mol 电子， 1 mol Na 2 SO 3 生成 1 mol Na 2 SO 4 时失去 2 mol 电子，根据得失电子守恒可知，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 2 ∶ 1 。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 9.[2016· 全国卷 Ⅰ ， 28(4)(5)]NaClO 2 是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下： 回答下列问题： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (4) “ 尾气吸收 ” 是吸收 “ 电解 ” 过程排出的少量 ClO 2 。此吸收反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为 _____ ，该 反应中氧化产物是 ___ 。 答案 解析 2 ∶ 1 O 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (5) “ 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 Cl 2 的氧化能力。 NaClO 2 的有效氯含量为 _____ 。 ( 计算结果保留两位小数 ) 。 答案 解析 1.57 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 利用电子守恒解题的思维模板计算 练后反思 1 2 3 4 5 6 7 8 9 特别提醒 　对于多步连续进行的氧化还原反应，只要中间各步反应过程中没有损耗，可直接找出起始物和最终产物，删去中间产物，建立二者之间的电子守恒关系，快速求解。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 热点题空二 　 物质组成及含量计算 高考必备 2. 物质组成计算类型及方法总结 类型 解题方法 物质含 量 计算 ① 根据关系式法、得失电子守恒法、滴定法等，得出混合物中某一成分的量。 ② 由 ① 中求出量，除以样品的总量，即可得出其含量 确定 物 质化学 式 的计算 ① 根据题给信息，计算出可求粒子的物质的量。 ② 根据电荷守恒，确定出未知粒子的物质的量。 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，即为物质化学式的下标比 对点集训 题组一　有关物质含量的计算 1. 取 21.0 g 该 Ba(NO 3 ) 2 晶体样品溶于适量蒸馏水中，并加入足量稀 H 2 SO 4 ，反应完成后称得沉淀的质量为 18.64 g ，则该晶体的纯度为 ______ 。 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 99.4% 解析　 设产生 18.64 g BaSO 4 需 Ba(NO 3 ) 2 的质量为 x ，依据 Ba 原子守恒，得关系式： Ba ( NO 3 ) 2 　　～　　 BaSO 4 　 261 　　　　 　　 233 x 　　　　　　　 18.64 g 1 2 3 4 5 6 7 2.[2017· 全国卷 Ⅱ ， 26(4)] 草酸钙沉淀经稀 H 2 SO 4 处理后，用 KMnO 4 标准溶液滴定，通过测定草酸的量可间接获知钙的含量，滴定反应 为 ＋ H ＋ ＋ H 2 C 2 O 4 ― → Mn 2 ＋ ＋ CO 2 ＋ H 2 O 。实验中称取 0.400 g 水泥样品，滴定时消耗了 0.050 0 mol·L － 1 的 KMnO 4 溶液 36.00 mL ，则该水泥样品中钙的质量分数为 _______ 。 45.0% 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 3. 为了测定 NaClO 2 粗品的纯度，取粗产品 10.0 g 溶于水配成 1 L 溶液，取出 10 mL 溶液于锥形瓶中 ， 再加入足量酸化的 KI 溶液 。 充分反应后 (NaClO 2 被还原为 Cl － ，杂质不参加反应 ) ，加入 2 ～ 3 滴淀粉溶液，用 0.20 mol·L － 1 Na 2 S 2 O 3 标准液滴定，达到滴定终点时用去标准液 20.00 mL ，试计算 NaClO 2 粗品的纯度 ________ 。 ( 提示： 2Na 2 S 2 O 3 ＋ I 2 ===Na 2 S 4 O 6 ＋ 2NaI) 90.5% 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 题组二　化学式的确定 4. 在空气中煅烧 CoC 2 O 4 生成钴氧化物和 CO 2 ，测得充分煅烧后固体质量为 2.41 g ， CO 2 的体积为 1.344 L( 标准状况 ) ，则钴氧化物的化学式为 ______ 。 Co 3 O 4 [ 解题思路 ] 　 答案 解题思路 1 2 3 4 5 6 7 5. 化合物甲和 NaAlH 4 都是重要的还原剂。一定条件下金属钠和 H 2 反应生成甲。甲与水反应可产生 H 2 ，甲与 AlCl 3 反应可得到 NaAlH 4 。将 4.80 g 甲加热至完全分解，得到金属钠和 2.24 L( 已折算成标准状况 ) 的 H 2 。甲的化学式 _____ 。 答案 解析 NaH 解析　 由 4.80 g 甲加热至完全分解，得到金属钠和 2.24 L( 已折算成标准状况 ) 的 H 2 ，可推断金属钠和 H 2 反应生成的甲为 NaH ， NaH 与水反应生成 NaOH 和 H 2 ， NaH 与 AlCl 3 反应可得到 NaAlH 4 。甲的化学式为 NaH 。 1 2 3 4 5 6 7 答案 根据 1 2 3 4 5 6 7 7. 纯净的光卤石的组成可表示为 KCl·MgCl 2 · n H 2 O 。 实验 Ⅰ ：用下图所示装置测定纯净的光卤石中结晶水的含量。 答案 (1) 若装置 C 中硬质玻璃管的质量为 a g ，实验前称量得硬质玻璃管和样品的总质量为 b g ，充分反应并冷却后，称量得硬质玻璃管和剩余固体的总 质量 为 c g 。则 KCl·MgCl 2 · n H 2 O 中 n ＝ ___________( 用含 a 、 b 、 c 的代数式表示 ) 。 解析 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 实验 Ⅱ ：测定纯净的光卤石中 Mg 2 ＋ 的质量分数。 取 w g 纯净的光卤石溶于适当过量的稀硝酸中，再用水稀释，配制成 250 mL 溶液。取 25.00 mL 所配制的溶液于锥形瓶中，滴几滴 K 2 CrO 4 溶液 ( 作指示剂 ) ，用 c mol·L － 1 AgNO 3 标准溶液滴定至终点，消耗 AgNO 3 标准溶液 V mL 。 ( 2) 纯净的光卤石中所含 Mg 2 ＋ 的质量分数为 ____%( 用含 w 、 c 、 V 的代数式表示 ) 。 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 (3) 若滴定开始时仰视读数，滴定终点时俯视读数，则测得的结果会 _____( 填 “ 偏高 ”“ 偏低 ” 或 “ 无影响 ” ) 。 答案 解析 偏低 解析　 起始时仰视刻度线，读数偏大；终点时俯视刻度线，读数偏小。 V ( 测 ) ＝ V ( 终 ) － V ( 始 ) ，则 V ( 测 ) 偏小，导致测得的 Mg 2 ＋ 的质量分数偏低。 1 2 3 4 5 6 7 本课结束