2023屆新教材高考化學一輪復習化學計算的常用方法學案

微專題?化學計算的常用方法【知識基礎】一、以物質的量為中心的計算[專題精練1]質量分數(shù)為a的某物質的溶液mg與質量分數(shù)為b的該物質的溶液ng混合后，蒸發(fā)掉pg水。得到的溶液每毫升質量為qg，物質的量濃度為c。則溶質的分子量(相對分子質量)為()A．qam+bncm+n-pB．cm+n-pqam+bn[專題精練2]某液體化合物X2Y4常用作火箭燃料。16gX2Y4在一定量的O2中恰好完全燃燒，反應的化學方程式為X2Y4(l)＋O2(g)=X2(g)＋2Y2O(l)。冷卻后標準狀況下測得生成物的體積為11.2L，其密度為1.25g·L－1，則：(1)反應前O2的體積V(O2)為________。(2)X2的摩爾質量為________；Y元素的名稱是________。(3)若反應生成0.1molX2，則轉移電子的物質的量為________mol。二、應用化學方程式計算方法1．應用化學方程式列比例最重要的基礎方法，關鍵抓對應項列比例，且“上下單位統(tǒng)一，左右單位相當”。2．關系式法(1)應用原理關系式是表示兩種或多種物質之間“物質的量”關系的一種簡化式子。在多步反應中，它可以把始態(tài)的反應物與終態(tài)的生成物之間的“物質的量”關系表示出來，把多步計算簡化成一步計算。(2)解題流程3．差量法(1)所謂“差量”就是指反應過程中反應物的某種物理量之和(始態(tài)量)與同一狀態(tài)下生成物的相同物理量之和(終態(tài)量)的差，這種物理量可以是質量、物質的量、氣體體積、氣體壓強、反應過程中的熱效應等。根據(jù)化學方程式求出理論上的差值(理論差量)，結合題中的條件求出或表示出實際的差值(實際差量)，根據(jù)比例關系建立方程式并求出結果。(2)差量法的解題關鍵是找準研究對象。通常有：①固體的質量差，研究對象就是固體。②氣體的質量差，研究對象就是氣體。③液體的質量，研究對象就是液體。4．列方程組進行的混合物計算計算中的數(shù)學思想：在兩種物質組成的混合物中。一般可設兩個未知數(shù)x、y，題目中通常給出兩個已知量(設為A、B)，尋找x、y與A、B的數(shù)學關系，由此建立二元一次方程組進行聯(lián)解A=f[專題精練3]為了檢驗某含有NaHCO3雜質的Na2CO3樣品的純度，現(xiàn)將w1g樣品加熱，其質量變?yōu)閣2g，則該樣品的純度(質量分數(shù))是()A．84w2-53C．73w2-42[專題精練4]取3.38gK2CO3和KHCO3的混合物溶于水配成25mL溶液，往溶液中加入25mLBa(OH)2溶液恰好使生成白色沉淀的量最多，反應后溶液中c(OH－)＝0.8mol·L－1(忽略混合后溶液體積變化)，則原混合物中K2CO3和KHCO3物質的量之比為()A．1∶2B．1∶1C．2∶1D．2∶3三、守恒法1．應用原理所謂“守恒”就是物質在發(fā)生“變化”或兩物質在發(fā)生“相互作用”的過程中某些物理量的總量保持“不變”。在化學變化中有各種各樣的守恒，如質量守恒、元素守恒、原子守恒、得失電子守恒、電荷守恒、能量守恒等。2．解題步驟[專題精練5]一定條件下硝酸銨受熱分解的產物為HNO3、N2和H2O，在反應中被還原與被氧化的氮原子數(shù)之比是()A．5∶4B．4∶5C．3∶5D．5∶3[專題精練6]28g鐵粉溶于稀鹽酸中，然后加入足量的Na2O2固體，充分反應后過濾，將濾渣加強熱，最終得到的固體質量為()A．36gB．40gC．80gD．160g[專題精練7]將1.08gFeO完全溶解在100mL1.00mol·L－1硫酸中，然后加入25.00mLK2Cr2O7溶液，恰好使Fe2＋全部轉化為Fe3＋，且Cr2O72-中的鉻全部轉化為Cr3＋。則K2Cr2O四、熱重分析法確定物質的組成1．測定固體物質組成的熱重法只要物質受熱時發(fā)生質量變化，都可以用熱重法來研究物質的組成。熱重法是在控制溫度的條件下，測量物質的質量與溫度關系的方法。通過分析熱重曲線，我們可以知道樣品及其可能產生的中間產物的組成、熱穩(wěn)定性、熱分解情況及生成產物等與質量相聯(lián)系的信息。2．熱重曲線試題分類熱重曲線試題可分為兩類：第一類，試樣發(fā)生分解反應，以脫水、分解等方式失重，氣氛物質不參加反應；第二類，試樣發(fā)生氧化、還原等反應，以氧化、還原等方式失重。當然也有試題形式上是兩者的結合，但本質上可以分步處理，故仍屬于上述類型。3．解題的方法思路(1)設晶體為1mol，其質量為m。(2)失重一般是先失水，再失非金屬氧化物。(3)計算每步固體剩余的質量(m余)：m余m×(4)晶體中金屬質量不再減少，仍在m余中。(5)失重最后一般為金屬氧化物，由質量守恒得m氧，由n金屬∶n氧，即可求出失重后物質的化學式。4．熱重曲線的分析方法坐標曲線題解題時可以拆分為識圖、析圖、用圖三個步驟。其中識圖是基礎，析圖是關鍵，用圖是目的。①識圖。識圖的關鍵是三看：一看軸即橫、縱坐標所表示的化學含義(自變量x軸和函數(shù)y軸表示的意義)，尋找x、y軸之間的關系，因為這是理解題意和進行正確思維的前提；二看點即曲線中的特殊點(頂點、始點、終點、拐點、交叉點)；三看線即曲線的走勢(變化趨勢是上升、下降、波動、正態(tài)、偏態(tài)等變化)。②析圖。分析圖中為什么會出現(xiàn)這些特殊點，曲線為什么有這樣的變化趨勢和走向，分析曲線變化的因果關系，通過聯(lián)想，把課本內的有關化學概念、原理、規(guī)律等與圖像曲線中的圖形與相關點建立聯(lián)系。③用圖。將相關的化學知識與圖像曲線緊密結合，在頭腦中構建新的曲線——知識體系，然后運用新的曲線——知識體系揭示問題的實質，解決實際問題。[專題精練8]將1.800gFeC2O4·2H2O固體樣品放在熱重分析儀中進行熱重分析，測得其熱重分析曲線(樣品質量隨溫度變化的曲線)如圖所示：已知：①草酸鹽受熱分解易放出碳的氧化物。②500℃之前，該熱重分析儀的樣品池處于氬氣氣氛中，500℃時起，樣品池與大氣相通?；卮鹣铝袉栴}：(1)300℃時是樣品脫水的過程，試確定350℃時樣品是否脫水完全________(填“是”或“否”)。(2)400℃時發(fā)生變化的化學方程式是_________________________________________。(3)500～1400℃時所得固體的化學式為__________________________。微專題3化學計算的常用方法專題精煉1．解析：首先蒸發(fā)掉pg水后溶質質量分數(shù)為ma+nbm+n-p，據(jù)物質的量濃度計算公式：物質的量濃度＝溶液密度×1000×溶質質量分數(shù)溶質的摩爾質量答案：C2．答案：(1)11.2L(2)28g·mol－1氫(3)0.43．解析：由題意知(w1－w2)g應為NaHCO3分解生成的CO2和H2O的質量，設樣品中NaHCO3質量為xg，由此可得如下關系：則x＝84w1-w231，故樣品的純度為答案：A4．解析：設原混合物中n(K2CO3)＝xmol，n(KHCO3)＝y(tǒng)mol，根據(jù)總質量可得：138x＋100y＝3.38①往溶液中加入Ba(OH2)溶液，恰好使生成白色沉淀的量最多，反應后剩余的氫氧根的物質的量n(OH－)＝0.8mol·L－1×0.05L＝0.04mol。根據(jù)方程式：K2CO3＋Ba(OH)2=BaCO3↓＋2KOHxmol2xmolKHCO3＋Ba(OH)2=BaCO3↓＋KOH＋H2Oymolymol可得2x＋y＝0.04②聯(lián)立①②解方程組得：x=0.01，y=0.02，所以原混合物中n(K2CO3)∶n(KHCO3)＝0.01mol∶0.02mol＝1∶答案：A5．解析：反應中只有N元素的化合價變化，N元素化合價由銨根離子中－3價升高為氮氣中0價，被氧化；由硝酸根中＋5價降低為氮氣中0價，被還原，由電子轉移守恒可知，反應中被還原與被氧化的氮原子數(shù)之比為3∶5。答案：C6．解析：28g鐵粉溶于稀鹽酸中生成氯化亞鐵溶液，然后加入足量的Na2O2固體，由于Na2O2固體溶于水后生成氫氧化鈉和氧氣，本身也具有強氧化性，所以充分反應后生成氫氧化鐵沉淀，過濾，將濾渣加強熱，最終得到的固體為Fe2O3，根據(jù)鐵原子守恒，12×28g56g·mol-1＝0.25mol，所得Fe2O3固體的質量為0.25mol×160答案：B7．解析：由電子守恒知，F(xiàn)eO中＋2價鐵所失電子的物質的量與Cr2O72-中＋6價鉻所得電子的物質的量相等，根據(jù)得失電子守恒1.08g72g·mol-1×(3－2)＝0.025L×得c(Cr2O72-)＝答案：0.100mol·L－18．解析：(1)1.800gFeC2O4·2H2O固體樣品中含有結晶水的質量為1.800g×36180＝0.36g，剩余固體質量為1.44g，根據(jù)圖像可知，350℃時樣品已經完全脫水。(2)400℃時固體質量為0.720g，根據(jù)鐵原子守恒可知，400℃時鐵元素為0.0100mol，其質量為0.560g，剩余的質量為0.016g，由于草酸鹽受熱分解易放出碳的氧化物，則0.016g應該是氧元素的質量，其物質的量為0.0100mol，則鐵、氧原子物質的量之比為1∶1。所以400℃時FeC2O4分解生成FeO，