人教通用版2020高考化学大一轮复习第一章化学计量在实验中的应用讲义+精练含解析

化学计算题的常用方法【教学目标】1．了解解答化学计算题的常用方法。

2.巩固“以物质的量为中心”的各物理量的转换。

3.认识定量研究对于化学科学发展的重大作用。

【教学重、难点】 借助化学方程式解答化学计算题的常用方法。

【考情分析】1．解题步骤(1)根据题意写出并配平化学方程式。

(2)依据题中所给信息及化学方程式判断过量物质，用完全反应物质的量进行计算。

(3)把已知的和需要求解的量分别写在化学方程式有关化学式的下面，两个量及单位“上下一致，左右相当”。

(4)选择有关量(如物质的量、气体体积、质量等)的关系作为计算依据，列比例式，求未知量。

2．解题模板现以2H 2＋O 2=====点燃2H 2O 为例，方程式中有关量的关系如下：化学方程式中各物质的化学计量数之比＝各物质的物质的量之比＝气体体积之比(相同状况下)≠质量之比。

根据化学方程式列比例式时应遵循上述比例关系。

注意：根据化学方程式计算时，所列比例是否正确的判断依据是：“上下单位要一致，左右单位要对应”。

如考点指导1 解答连续反应类型计算题的捷径——关系式法关系式法是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。

正确书写关系式是用关系式法解化学计算题的前提。

【典例1】(2017·课标全国Ⅱ，28)水中溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件。

某课外小组采用碘量法测定学校周边河水中的溶解氧。

实验步骤及测定原理如下：Ⅰ.取样、氧的固定用溶解氧瓶采集水样。

记录大气压及水体温度。

将水样与Mn(OH)2碱性悬浊液(含有KI)混合，反应生成MnO(OH)2，实现氧的固定。

Ⅱ.酸化、滴定将固氧后的水样酸化，MnO(OH)2被I－还原为Mn2＋，在暗处静置5 min，然后用标准Na2S2O3溶液滴定生成的I2(2S2O2－3＋I2===2I－＋ S4O2－6)。

回答下列问题：(1)取水样时应尽量避免搅动水体表面，这样操作的主要目的是______________________________________________________________。

(2)“氧的固定”中发生反应的化学方程式为_____________________________________________________________________________________。

(3)Na2S2O3溶液不稳定，使用前需标定。

配制该溶液时需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、试剂瓶和________；蒸馏水必须经过煮沸、冷却后才能使用，其目的是杀菌、除________及二氧化碳。

(4)取100.00 mL 水样经固氧、酸化后，用a mol·L －1Na 2S 2O 3溶液滴定，以淀粉溶液作指示剂，终点现象为_____________________________________________________________________________________________________； 若消耗Na 2S 2O 3溶液的体积为b mL ，则水样中溶解氧的含量为________ mg·L －1。

(5)上述滴定完成时，若滴定管尖嘴处留有气泡会导致测定结果偏________。

(填“高”或“低”) [师生互动]解析 本题采用碘量法测定水中的溶解氧的含量，属于氧化还原滴定。

(1)取水样时，若搅拌水体，会造成水底还原性杂质进入水样中，或者水体中的氧气因搅拌溶解度降低逸出。

(2)根据氧化还原反应原理，Mn(OH)2被氧气氧化为MnO(OH)2，由此可得方程式2Mn(OH)2＋O 2===2MnO(OH)2。

(3)一定物质的量浓度溶液的配制还需要容量瓶；加热可以除去溶解的氧气，避免实验结果不准确。

(4)该实验用硫代硫酸钠标准液滴定I 2，因此终点现象为当最后一滴标准液滴入时，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内无变化；根据关系式O 2～2MnO(OH)2～2I 2～4Na 2S 2O 3可得水样中溶解氧的含量为[(ab ×10－3) mol÷4×32 mg·mol －1×103]÷0.1 L ＝80ab mg·L －1。

(5)终点读数时有气泡，气泡占据液体应占有的体积，会导致所测溶液体积偏小，最终结果偏低。

答案 (1)避免水底还原性杂质进入水样中(或者防止水体中的氧气逸出) (2)2Mn(OH)2＋O 2===2MnO(OH)2 (3)容量瓶 氧气(4)当最后一滴标准液滴入时，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内无变化 80ab (5)低【名师总结】 关系式法解题步骤在多步连续进行的化学反应中――→考虑关系式法。

在进行多步反应的计算时，一般的解题步骤为【对点训练】1．Ba2＋是一种重金属离子，有一环境监测小组欲利用Na2S2O3、KI、K2Cr2O7等试剂测定某工厂废水中Ba2＋的物质的量浓度。

请回答下列问题：(1)现需配制250 mL 0.100 mol·L－1的标准Na2S2O3溶液，所需要的玻璃仪器除量筒、250 mL容量瓶、玻璃棒外，还需要________。

(2)需准确称取Na2S2O3固体的质量为________g。

(3)另取废水50.00 mL，控制适当的酸度，加入足量的K2Cr2O7溶液，得到BaCrO4沉淀；沉淀经洗涤、过滤后，用适量的稀盐酸溶解，此时CrO2－4全部转化为Cr2O2－7；再加入过量KI溶液进行反应，然后在反应液中滴加上述标准Na2S2O3溶液，反应完全时，消耗Na2S2O3溶液36.00 mL。

已知有关反应的离子方程式为①Cr2O2－7＋6I－＋14H＋===2Cr3＋＋3I2＋7H2O；②2S2O2－3＋I2===2I－＋S4O2－6。

则该工厂废水中Ba2＋的物质的量浓度为________。

解析(1)要抓住“玻璃仪器”的字眼，因此还需要用来溶解固体的烧杯及用来定容的胶头滴管。

(2)Na2S2O3固体的质量为0.100 mol·L－1×0.25 L×158 g/mol＝3.95 g，但实验室所用的托盘天平只能准确称量到0.1 g，故需准确称取Na2S2O3固体的质量为4.0 g。

(3)设Ba2＋的物质的量为x，则根据相关反应可得以下关系式：解得x ＝1.2×10－3mol ，则c (Ba 2＋)＝1.2×10－3mol 0.050 L＝0.024 mol·L －1。

答案 (1)胶头滴管、烧杯 (2)4.0 (3)0.024 mol·L －1考点指导2 简化过程 妙用守恒所谓“守恒”就是物质在发生“变化”或两物质在发生“相互作用”的过程中某些物理量的总量保持“不变”。

一切化学反应都遵循守恒定律，在化学变化中有各种各样的守恒，如质量守恒、元素原子守恒、得失电子守恒、电荷守恒、能量守恒等。

【典例2】 (2017·江苏化学，18)碱式氯化铜是重要的无机杀菌剂。

(1)碱式氯化铜有多种制备方法①方法1：45～50 ℃时，向CuCl 悬浊液中持续通入空气得到Cu 2(OH)2Cl 2·3H 2O ，该反应的化学方程式为_____________________________________。

②方法2：先制得CuCl2，再与石灰乳反应生成碱式氯化铜。

Cu 与稀盐酸在持续通入空气的条件下反应生成CuCl 2，Fe 3＋对该反应有催化作用，其催化原理如图所示。

M′的化学式为________。

(2)碱式氯化铜有多种组成，可表示为Cu a (OH)b Cl c ·x H 2O 。

为测定某碱式氯化铜的组成，进行下列实验：①称取样品1.116 0 g ，用少量稀HNO 3溶解后配成100.00 mL 溶液A ；②取25.00 mL 溶液A ，加入足量AgNO 3溶液，得AgCl 0.172 2 g ；③另取25.00 mL 溶液A ，调节pH 4～5，用浓度为0.080 00 mol·L－1的EDTA(Na 2H 2Y·2H 2O)标准溶液滴定Cu 2＋(离子方程式为Cu 2＋＋H 2Y 2－===CuY 2－＋2H ＋)，滴定至终点，消耗标准溶液30.00 mL 。

通过计算确定该样品的化学式(写出计算过程)。

[师生互动]n (Cl －)＝n (AgCl)＝4.800×10－3 mol n (Cu 2＋)＝9.600×10－3 mol电荷守恒：n (OH －)＝2n (Cu 2＋)－n (Cl －)＝1.440×10－2mol 质量守恒：n (H 2O)＝m 总－m （Cl －）－m （Cu 2＋）－m （OH －）18 g/mol＝4.800×10－3mol解析 (1)①反应物为CuCl 、O 2和H 2O ，生成物为Cu 2(OH)2Cl 2·3H 2O ，根据电子守恒和原子守恒配平。

②由图示Cu ＋M→Cu 2＋＋M′，说明Cu 被M 氧化；M′＋O 2＋H ＋→M＋H 2O ，说明M′被氧化为M ，说明M 价态高，由题信息信息“Fe 3＋对该反应起催化作用”，M 为Fe 3＋，M′为Fe 2＋。

答案 (1)①4CuCl＋O 2＋8H 2O =========45～50 ℃2Cu 2(OH)2Cl 2·3H 2O ②Fe 2＋(2)n (Cl －)＝n (AgCl)×100.00 mL 25.00 mL ＝0.172 2 g 143.5 g·mol －1×100.00 mL 25.00 mL＝4.800×10－3mol n (Cu 2＋)＝n (EDTA)×100.00 mL 25.00 mL ＝0.080 00 mol·L －1×30.00 mL×10－3 L·mL －1×100.00 mL 25.00 mL＝9.600×10－3moln (OH －)＝2n (Cu 2＋)－n (Cl －)＝2×9.600×10－3mol －4.800×10－3mol ＝1.440×10－2molm (Cl －)＝4.800×10－3mol×35.5 g·mol －1＝0.170 4 g m (Cu 2＋)＝9.600×10－3mol×64 g·mol －1＝0.614 4 g m (OH －)＝1.440×10－2mol×17 g·mol －1＝0.244 8 g n (H 2O)＝1.116 0 g －0.170 4 g －0.614 4 g －0.244 8 g 18 g·mol－1＝4.800×10－3mol a ∶b ∶c ∶x ＝n (Cu 2＋)∶n (OH －)∶n (Cl －)∶n (H 2O)＝2∶3∶1∶1化学式为Cu 2(OH)3Cl·H 2O 【对点训练】2．(得失电子守恒)[2016·全国课标Ⅰ，28(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。