2019届二轮复习微专题1化学计算的类型和方法课件（29张） 29页

微专题 1 　化学计算的类型和方法 1. 明确一个中心 必须以 “ 物质的量 ” 为中心 —— “ 见量化摩，遇问设摩 ” 。 2. 掌握两种方法 (1) 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 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 。 核心知识透析 (2) 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。 3 . 计算类型及实验方法 (1) 计算类型 ① 确定化学式； ② 确定样品质量分数。 (2) 实验方法 ① 滴定分析法； ② 沉淀分析法； ③ 热重分析法。 1.[2018· 全国卷 Ⅰ ， 27(4)]Na 2 S 2 O 5 可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中 Na 2 S 2 O 5 残留量时，取 50.00 mL 葡萄酒样品，用 0.010 00 mol·L － 1 的碘标准液滴定至终点，消耗 10.00 mL 。滴定反应的离子方程式为 ________________ __________________________ ， 该样品中 Na 2 S 2 O 5 的残留量为 ____ _ _g·L － 1 ( 以 SO 2 计 ) 。 高考真题研究 答案 解析 0.128 2.[2018· 全国卷 Ⅱ ， 28(3)]K 3 [Fe(C 2 O 4 ) 3 ]·3H 2 O( 三草酸合铁酸钾 ) 为亮绿色晶体，可用于晒制蓝图。回答下列问题： 测定三草酸合铁酸钾中铁的含量。 ① 称量 m g 样品于锥形瓶中，溶解后加稀 H 2 SO 4 酸化，用 c mol·L － 1 KMnO 4 溶液滴定至终点。滴定终点的现象是 ________________________________ __________________________ _ __ 。 当滴入最后一滴 KMnO 4 溶液时， 溶 答案 液变成浅红色且半分钟内不变色 ② 向上述溶液中加入过量锌粉至反应完全后，过滤、洗涤，将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中。加稀 H 2 SO 4 酸化，用 c mol·L － 1 KMnO 4 溶液滴定至终点，消耗 KMnO 4 溶液 V mL 。该晶体中铁的质量分数的表达式 为 ________________ 。 答案 解析 Fe 2 ＋ → Fe 3 ＋ ～ e － 则 n (Fe 2 ＋ ) ＝ 5 cV × 10 － 3 mol 则 m (Fe 2 ＋ ) ＝ 5 cV × 10 － 3 × 56 g 题组一　 “ 滴定法 ” 分析物质组成及含量 应用一　确定含量 1. 为测定某石灰石中 CaCO 3 的质量分数，称取 W g 石灰石样品，加入过量的浓度为 6 mol·L － 1 的盐酸，使它完全溶解，加热煮沸，除去溶解的 CO 2 ，再加入足量的草酸铵 [(NH 4 ) 2 C 2 O 4 ] 溶液后，慢慢加入氨水降低溶液的酸度，则析出 草酸钙沉淀，离子方程式为 C 2 O ＋ Ca 2 ＋ ===CaC 2 O 4 ↓ ，过滤出 CaC 2 O 4 后， 用 稀 硫酸溶解： CaC 2 O 4 ＋ H 2 SO 4 === H 2 C 2 O 4 ＋ CaSO 4 ，再用蒸馏水稀释溶液 至 V 0 mL 。取出 V 1 mL 用 a mol·L － 1 的 KMnO 4 酸性溶液滴定，此时发生反应： 2MnO ＋ 5H 2 C 2 O 4 ＋ 6H ＋ === 2Mn 2 ＋ ＋ 10CO 2 ↑ ＋ 8H 2 O 。若滴定终点时 消耗 a mol·L － 1 的 KMnO 4 V 2 mL ，计算样品中 CaCO 3 的质量分数。 考向题组集训 答案 1 2 3 4 5 6 答案　 本题涉及的化学方程式或离子方程式为 CaCO 3 ＋ 2HCl == =CaCl 2 ＋ H 2 O ＋ CO 2 ↑ CaC 2 O 4 ＋ H 2 SO 4 == =H 2 C 2 O 4 ＋ CaSO 4 由方程式可以得出相应的关系式 5CaCO 3 ～ 5Ca 2 ＋ ～ 5CaC 2 O 4 ～ 5H 2 C 2 O 4 ～ 2MnO 5 　　　　　　　　　　　　　　　　 2 n 1 (CaCO 3 ) 　　　　　　　　　　　　 aV 2 × 10 － 3 mol 1 2 3 4 5 6 n 1 (CaCO 3 ) ＝ 2.5 aV 2 × 10 － 3 mol 则 w (CaCO 3 ) ＝ 1 2 3 4 5 6 答案 解析 2. 电解铜的阳极泥中含有 3% ～ 14% Se 元素，该元素以 Se 单质、 Cu 2 Se 形式存在，还含有稀有金属及贵金属。称取 5.000 g 电解铜的阳极泥样品以合适方法溶解，配成 250 mL 混酸溶液，移取上述溶液 25.00 mL 于锥形瓶中，加 入 25.00 mL 0.010 00 mol·L － 1 KMnO 4 标准溶液 [ 只发生 Se( ＋ 4) 转化为 Se( ＋ 6)] 。反应完全后，用 0.050 00 mol·L － 1 (NH 4 ) 2 Fe(SO 4 ) 2 标准溶液滴至终点，消耗 15.00 mL 。则电解铜的阳极泥中 Se 的质量分数为 ________( 保留四位有效数字 ) 。 3.950% 1 2 3 4 5 6 0.000 150 0 mol 　　　　　　　 0.000 750 0 mol 0.000 250 0 mol 　　　　　　　 0.000 250 0 mol － 0.000 150 0 mol ＝ 0.000 100 0 mol 1 2 3 4 5 6 应用二　确定组成 3. 碱式次氯酸镁 [Mg a (ClO) b (OH) c · x H 2 O] 是一种有开发价值的微溶于水的无机抗菌剂。为确定碱式次氯酸镁的组成，进行如下实验： ① 准确称取 1.685 g 碱式次氯酸镁试样于 250 mL 锥形瓶中，加入过量的 KI 溶液，用足量乙酸酸化，用 0.800 0 mol·L － 1 Na 2 S 2 O 3 标准溶液滴定至终点 ( 离子方程式为 2S 2 O ＋ I 2 == =2I － ＋ S 4 O ) ，消耗 25.00 mL 。 ② 另取 1.685 g 碱式次氯酸镁试样，用足量乙酸酸化，再用足量 3% H 2 O 2 溶液处理至不再产生气泡 (H 2 O 2 被 ClO － 氧化为 O 2 ) ，稀释至 1 000 mL 。移取 25.00 mL 溶液至锥形瓶中，在一定条件下用 0.020 00 mol·L － 1 EDTA(Na 2 H 2 Y) 标准溶液滴定其中的 Mg 2 ＋ ( 离子方程式为 Mg 2 ＋ ＋ H 2 Y 2 － == =MgY 2 － ＋ 2H ＋ ) ，消耗 25.00 mL 。 1 2 3 4 5 6 (1) 步骤 ① 需要用到的指示剂是 _______ _ _ 。 答案 解析 淀粉溶液 解析　 根据实验 ① 中的离子方程式可知有 I 2 参加反应，根据 I 2 的特性可选择淀粉溶液作指 示剂。 1 2 3 4 5 6 (2) 通过计算确定碱式次氯酸镁的化学式 ( 写出计算过程 ) 。 答案 解析 1 2 3 4 5 6 根据电荷守恒，可得： n (OH － ) ＝ 2 n (Mg 2 ＋ ) － n (ClO － ) ＝ 2 × 0.02 mol － 0.01 mol ＝ 0.03 mol ， m (H 2 O) ＝ 1.685 g － 0.01 mol × 51.5 g·mol － 1 － 0.02 mol × 24 g·mol － 1 － 0.03 mol × 17 g·mol － 1 ＝ 0.180 g ， 1 2 3 4 5 6 n (Mg 2 ＋ ) ∶ n (ClO － ) ∶ n (OH － ) ∶ n (H 2 O) ＝ 0.02 mol ∶ 0.01 mol ∶ 0.03 mol ∶ 0.01 mol ＝ 2 ∶ 1 ∶ 3 ∶ 1 ， 碱式次氯酸镁的化学式为 Mg 2 ClO(OH) 3 ·H 2 O 。 1 2 3 4 5 6 解析　 根据实验 ① 中消耗的 Na 2 S 2 O 3 的物质的量结合关系式 ClO － ～ I 2 ～ 2S 2 O 求得 n (ClO － ) ，根据实验 ② 中消耗的 EDTA 的物质的量结合关系式 Mg 2 ＋ ～ EDTA 可求得 n (Mg 2 ＋ ) ，利用电荷守恒可求得 n (OH － ) ，根据固体的总质量以及求出的 n (Mg 2 ＋ ) 、 n (ClO － ) 、 n (OH － ) 可求得 n (H 2 O) ，从而得到 n (Mg 2 ＋ ) 、 n (ClO － ) 、 n (OH － ) 、 n (H 2 O) 四者之比，最后得到物质的化学式。 1 2 3 4 5 6 反思归纳 1. 利用守恒法计算物质含量，其关键是建立关系式，一般途径有两种 (1) 利用化学方程式中的化学计量数之间的关系建立关系式。 (2) 利用微粒守恒建立关系式。 2. 多步滴定常分为两类 (1) 连续滴定：第一步滴定反应生成的产物，还可以继续参加第二步的滴定。根据第二步滴定的消耗量，可计算出第一步滴定的反应物的量。 (2) 返滴定：第一步用的滴定剂是过量的，然后第二步再用另一物质返滴定计算出过量的物质。根据第一步加入的量减去第二步中过量的量，即可得出第一步所求物质的物质的量 。 1 2 3 4 5 6 题组二　热重分析法确定物质组成及含量 答案 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 5. 在焙烧 NH 4 VO 3 的过程中，固体质量的减少值 ( 纵坐标 ) 随温度变化的曲线如图所示， 210 ℃ 时，剩余固体物质的化学式为 ______ 。 HVO 3 答案 解析 1 2 3 4 5 6 答案 解析 (1)300 ℃ 时残留固体的成分为 ________ ， 900 ℃ 时残留固体的成分为 _____ 。 CaC 2 O 4 CaO 1 2 3 4 5 6 减少的质量为 36.50 g － 32 g ＝ 4.50 g ， 故此时失去全部的结晶水，残留固体为 CaC 2 O 4 ； 其中 Ca 的质量没有损失，含 m (Ca) ＝ 0.25 mol × 40 g·mol － 1 ＝ 10 g ， 则 n (Ca) ∶ n (O) ＝ 1 ∶ 1 ，化学式为 CaO 。 1 2 3 4 5 6 答案 (2) 通过计算求出 500 ℃ 时固体的成分及质量 ( 写出计算过程 ) 。 1 2 3 4 5 6 从 300 ℃ 至 6 00 ℃ 时，失去的总质量为 32 g － 25 g ＝ 7 g ， 失去物质的摩尔质量为 7 g÷0.25 mol ＝ 28 g·mol － 1 ， 设混合物中 CaC 2 O 4 和 CaCO 3 的物质的量分别为 x mol 和 y mol ， 根据 500 ℃ 时固体总质量可得 128 x ＋ 100 y ＝ 36.50 g × 76.16% ， 根据钙元素守恒可得 x ＋ y ＝ 0.25 ， 1 2 3 4 5 6 解得 x ≈ 0.10 ， y ≈ 0.15 ， m (CaC 2 O 4 ) ＝ 0.10 mol × 128 g·mol － 1 ＝ 12.80 g ， m (CaCO 3 ) ＝ 0.15 mol × 100 g·mol － 1 ＝ 15.0 g ， 500 ℃ 时固体的成分为 12.8 g CaC 2 O 4 和 15.0 g CaCO 3 。 1 2 3 4 5 6 反思归纳 热重分析的方法 (1) 设晶体为 1 mol 。 (2) 失重一般是先失水，再失非金属氧化物。 (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 m O ，由 n 金属 ∶ n O ，即可求出失重后物质的化学式。 1 2 3 4 5 6