高考化學(xué)二輪專題復(fù)習(xí)與測試第一部分專題二物質(zhì)的量考點三根據(jù)方程式的計算

考點三根據(jù)方程式的計算1．化學(xué)計算的基本方法化學(xué)計算要明確以“物質(zhì)的量”為核心，合理利用各種計算方法。(1)守恒法：包含質(zhì)量守恒、電荷守恒、電子守恒等。(2)關(guān)系式法：以始態(tài)的反應(yīng)物與終態(tài)的生成物之間的物質(zhì)的量關(guān)系為依據(jù)進(jìn)行計算，簡單高效，還可以提高計算精度。2．化學(xué)計算的一般步驟(1)正確寫出化學(xué)反應(yīng)方程式，如果是多步計算則依據(jù)反應(yīng)方程式推出起始反應(yīng)物與最終生成物之間的物質(zhì)的量關(guān)系。(2)堅持以“物質(zhì)的量”為核心，將題目中所給的其他信息轉(zhuǎn)化為“物質(zhì)的量”進(jìn)行計算。3．多步反應(yīng)計算涉及多步反應(yīng)體系，往往依據(jù)若干個化學(xué)反應(yīng)方程式，找出起始物質(zhì)與最終物質(zhì)的量的關(guān)系，并據(jù)此比例式進(jìn)行計算的方法，亦稱為“關(guān)系式法”。1．關(guān)系式法：表示兩種或多種物質(zhì)之間“物質(zhì)的量”關(guān)系的一種簡化式子。在多步反應(yīng)中，它可以把始態(tài)的反應(yīng)物與終態(tài)的生成物之間的“物質(zhì)的量”關(guān)系表示出來，把多步計算簡化成一步計算。(1)在進(jìn)行多步反應(yīng)的計算時，要找出起始物與目標(biāo)物之間的定量關(guān)系，一般的解題步驟：(2)多步反應(yīng)也可以利用原子守恒建立關(guān)系式。(3)多步連續(xù)氧化還原反應(yīng)還可以通過電子守恒建立關(guān)系式。2．守恒法：守恒法是中學(xué)化學(xué)計算中的一種常用方法，它包括質(zhì)量守恒、電荷守恒、電子守恒。它們都是抓住有關(guān)變化的始態(tài)和終態(tài)，淡化中間過程，利用某種不變量(如某原子、離子或原子團(tuán)不變；溶液中陰、陽離子所帶電荷數(shù)相等；氧化還原反應(yīng)中得失電子數(shù)相等)建立關(guān)系式，從而達(dá)到簡化過程，快速解題的目的。(2022·河北模擬預(yù)測)目前碘酸鉀被廣泛應(yīng)用于食鹽加碘。一種由含碘廢水制取碘酸鉀的工藝如圖，其中“制KI(aq)”時，F(xiàn)e2＋會水解形成膠狀物吸附KI，造成I－的損失。下列說法正確的是()A．制備CuI過程中，消耗SO2與CuSO4的物質(zhì)的量之比為1∶2B．濾渣1能夠完全溶解于稀硫酸中C．制得0.1molKIO3至少需要5.6LCl2D．制備KI時要控制溶液的pH不宜過大解析：根據(jù)反應(yīng)的離子方程式2SO2＋I(xiàn)2＋2Cu2＋＋4H2O=2CuI↓＋2SOeq\o\al(2－,4)＋8H＋可知，制備CuI過程中，消耗SO2與CuSO4的物質(zhì)的量之比為1∶1，A項錯誤；CuI中加入過量鐵粉和水，利用Fe的金屬性強(qiáng)于Cu，發(fā)生反應(yīng)：Fe＋2CuI=FeI2＋2Cu，則濾渣1的成分為Fe和Cu的混合物，其中Fe是比較活潑的金屬，能夠與稀硫酸發(fā)生置換反應(yīng)，而Cu在金屬活動性順序表中位于H的后面，不能與稀硫酸發(fā)生反應(yīng)，B項錯誤；根據(jù)反應(yīng)的離子方程式5Cl2＋I(xiàn)2＋12OH－=2IOeq\o\al(－,3)＋10Cl－＋6H2O可知，每制取得到2molKIO3，反應(yīng)消耗5molCl2，則制取0.1molKIO3，消耗0.25molCl2，其在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積V(Cl2)＝0.25mol×22.4L·mol－1＝5.6L，C項錯誤；制備KI時，若溶液pH過大，F(xiàn)e2＋會反應(yīng)生成Fe(OH)2沉淀，因此要控制溶液的pH不宜過大，D項正確。故選D。答案：D高中化學(xué)計算主要考查學(xué)生知識結(jié)構(gòu)的整體性和靈活應(yīng)用的能力，綜合性較強(qiáng)。試題整體的計算量不大，更多的是對化學(xué)基本概念、理論和性質(zhì)的理解；把實驗操作、生產(chǎn)實踐和化學(xué)計算綜合起來或者通過圖表、報刊文章等背景呈現(xiàn)方式，力求題型出新，體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科對計算的要求，更體現(xiàn)對計算綜合能力的考查?；瘜W(xué)計算還常同時考查化學(xué)基礎(chǔ)知識和數(shù)學(xué)思維，數(shù)學(xué)思維包括邏輯推理、數(shù)形變換等?；瘜W(xué)計算常需要根據(jù)量的關(guān)系建立數(shù)學(xué)模型，但建立數(shù)學(xué)模型的前提是先建立正確的化學(xué)概念、弄清概念的含義，即找出計算的依據(jù)。只有對化學(xué)基本概念、基礎(chǔ)知識正確理解，建立起來的數(shù)學(xué)表達(dá)式才能正確，才能順利解答計算題。1．(2023·廣州統(tǒng)考二模)設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列敘述正確的是()A．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，11.2LCl2溶于水生成Cl－的數(shù)目為0.5NAB．25℃時，1LpH＝8的CH3COONa溶液中水電離出的OH－數(shù)目為10－8NAC．等物質(zhì)的量的Al分別與足量鹽酸和NaOH溶液反應(yīng)，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)均為3NAD．常溫常壓下，3.4g羥基(—OH)所含的電子數(shù)目為1.8NA解析：標(biāo)準(zhǔn)狀況下，11.2LCl2溶于水，部分氯氣和水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，故生成Cl－的數(shù)目小于0.5NA，故A項錯誤；醋酸鈉水解促進(jìn)水的電離，pH＝8，則pOH＝4，則25℃時，1LpH＝8的CH3COONa溶液中水電離出的OH－數(shù)目為10－4NA，故B項錯誤；不確定鋁的物質(zhì)的量，不能計算轉(zhuǎn)移的電子數(shù)，故C項錯誤；1個羥基含有9個電子，3.4g羥基(—OH)為0.2mol，所含的電子數(shù)目為1.8NA，故D項正確。故選D。答案：D2．某硫酸鋁和硫酸鎂的混合液中，c(Mg2＋)＝2mol·L－1，c(SOeq\o\al(2－,4))＝6.5mol·L－1，若將200mL的此混合液中的Mg2＋和Al3＋分離，至少應(yīng)加入1.6mol·L－1的氫氧化鈉溶液()A．0.5LB．1.625LC．1.8LD．2.0L解析：根據(jù)電荷守恒得：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，加入氫氧化鈉溶液使Mg2＋、Al3＋分離，此時NaOH轉(zhuǎn)化為Na2SO4和NaAlO2，由電荷守恒得：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，F(xiàn)e完全溶解。NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是()A．反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子為0.1molB．HCl溶液中Cl－數(shù)為3NAC．2.8g56Fe含有中子數(shù)為1.3NAD．反應(yīng)生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體3.36L解析：2.8gFe的物質(zhì)的量為0.05mol；100mL3mol·L－1HCl中H＋和Cl－的物質(zhì)的量均為0.3mol，兩者發(fā)生反應(yīng)后，F(xiàn)e完全溶解，而鹽酸過量。Fe完全溶解生成Fe2＋，該反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子0.1mol，A項正確；100mL3mol·L－1HCl溶液中Cl－的物質(zhì)的量為0.3mol，因此，Cl－數(shù)為0.3NA，B項不正確；56Fe的質(zhì)子數(shù)為26、中子數(shù)為30，2.8g56Fe的物質(zhì)的量為0.05mol，因此，2.8g56Fe含有的中子數(shù)為1.5NA，C項不正確；反應(yīng)生成H2的物質(zhì)的量為0.05mol，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為1.12L，D項不正確。故選A。答案：A4．(2023·福建一模)制備Na2S2O3的反應(yīng)：2Na2S＋Na2CO3＋4SO2=CO2＋3Na2S2O3。設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是()A．2L0.5mol·L－1Na2S溶液中含S2－的數(shù)目為NAB．5.6LCO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)中含電子數(shù)目為11NAC．15.8gNa2S2O3中含非極性共價鍵的數(shù)目為0.1NAD．1molSO2完全參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為NA解析：S2－會發(fā)生水解，2L0.5mol·L－1Na2S溶液中含S2－的數(shù)目小于NA，A項錯誤；5.6LCO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)為0.25mol，含電子數(shù)目為5.5NA，B項錯誤；Na2S2O3中含有S—S非極性鍵，15.8gNa2S2O3為0.1mol，含非極性共價鍵的數(shù)目為0.1NA，C項正確；SO2中S化合價由＋4降低到＋2，1molSO2完全參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2NA，D項錯誤。故選C。答案：C5．稱取重鉻酸鉀試樣2.5000g配成250mL溶液，取出25.00mL置于碘量瓶中，加入10mL2mol·L－1H2SO4溶液和足量碘化鉀(鉻的還原產(chǎn)物為Cr3＋)，放于暗處5min，然后加入100mL水，加入3mL淀粉指示劑，用0.1200mol·L－1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定：I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6)。(1)判斷達(dá)到滴定終點的依據(jù)是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)若實驗中共用去Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液40.00mL，則試樣中的重鉻酸鉀的純度為________________________(K2Cr2O7的摩爾質(zhì)量為294g·mol－1，整個過程中其他雜質(zhì)不參與反應(yīng))。解析：(1)根據(jù)反應(yīng)：I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6)，當(dāng)?shù)渭幼詈笠坏瘟虼蛩徕c溶液時，碘單質(zhì)恰好完全反應(yīng)，溶液藍(lán)色褪去，達(dá)到滴定終點。(2)根據(jù)Cr2Oeq\o\al(2－,7)～2Cr3＋～6e－；I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6)～2e－可得反應(yīng)的關(guān)系式為Cr2Oeq\o\al(2－,7)～3I2～6S2Oeq\o\al(2－,3)，則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，樣品中K2Cr2O7質(zhì)量分?jǐn)?shù)為eq\f(0.2352g,2.5000g×\f(25mL,250mL))×100%＝94.08%。答案：(1)當(dāng)?shù)渭幼詈笠坏瘟虼蛩徕c溶液時，溶液藍(lán)色褪去，半分鐘內(nèi)不變色(2)94.08%6．稱取重鉻酸鉀(K2Cr2O7相對分子質(zhì)量為294)試樣mg配成VmL溶液，取出V1mL于錐形瓶中，加入適量的稀H2SO4和足量碘化鉀，放于暗處5min，然后加入100mL水，同時加入3mL淀粉溶液作指示劑，用cmol·L－1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定(設(shè)雜質(zhì)不反應(yīng))，共用去Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液V2mL，則樣品中重鉻酸鉀純度的代數(shù)式為________________________(不必化簡，相關(guān)反應(yīng)為Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋6I－＋14H＋=2Cr3＋＋3I2＋7H2O；I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6))。解析：由反應(yīng)Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋6I－＋14H＋=2Cr3＋＋3I2＋7H2O；I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6)可得反應(yīng)的關(guān)系式為Cr2Oeq\o\al(2－,7)～3I2～6S2Oeq\o\al(2－,3)，根據(jù)關(guān)系式計算：n(Cr2Oeq\o\al(2－,7))＝eq\f(1,6)n(S2Oeq\o\al(2－,3))＝eq\f(1,6)×c×V2×10－3