高考化学一轮复习易错知识点(三) 物质的量与化学反应计算

高考化学一轮复习易错知识点（三）物质的量与化学反应计算【易错分析】高考化学计算的特点是主要考查学生知识建构的整体性和灵活应用的能力，综合性较强；试题整体的计算量不大，更多的是对化学基本概念、理论和性质的理解，试题不会做数学游戏、审题绕圈子，还化学计算的本来面目；把实验操作、生产实践和化学计算综合起来，或者通过图表、报刊文献等背景呈现方式、力求题型出新，体现化学学科对计算的要求，更体现对计算综合能力的考查；考试方式的变化决定了化学计算应该降低难度。

化学计算复习对策化学计算题考查化学基础知识和数学思维，数学思维包括逻辑推理、数形变换等。

化学计算常要根据量的关系建立数学模型，但建立教学模型的前提应该是先建立正确的化学概念、弄清概念的涵义，即找出计算依据。

只有对化学基本概念、基础知识正确理解，建立起来的算式或数学表达关系才能正确，才能顺利解答计算题。

【错题纠正】例题1、(1)要确定铁的某氯化物FeCl x的化学式，可利用离子交换和滴定地方法。

实验中称取0.54g的FeCl x样品，溶解后先进行阳离子交换预处理，再通过含有饱和OH-的阴离子交换柱，使Cl-和OH-发生交换。

交换完成后，流出溶液的OH-用0.40 mol·L-1的盐酸滴定，滴至终点时消耗盐酸25.0mL。

计算该样品中氯的物质的量，并求出FeCl x中x的值（列出计算过程）。

（2）准确称取2.26gNaClO2粗品，加入盛有20.00mL刚煮沸并冷却过的水、足量10%的稀硫酸和30.00mL质量分数为40%的KI溶液(足量)的碘量瓶中，立即密封并摇晃碘量瓶至试样完全反应，再加入淀粉作指示剂用浓度为3.00mol/L的Na2S2O3溶液滴定(已知整个过程中发生的反应依次为-2ClO＋4I－＋4H＋=2I2＋Cl－＋2H2O，2-2--22346I+2S O=S O+2I)，若三次平行实验测得消耗的Na2S2O3溶液的平均体积为30.00mL，则粗品的纯度为________%(保留三位有效数字)，若使用的水未煮沸，则测定结果会___________________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。

【解析】（1）由题意可得下列关系式：FeCl x—xCl——xOH——xHCl，则n(Cl) =n(Cl—) = n(OH—) = n(HCl) =0.0250L×0.40mol·L-1 = 0.01 mol，m(Fe) = 0.54g – 0.10 mol×35.5g·mol-1 =0.19g ，n(Fe) = 0.19g/56g·mol -1 = 0.0034 mol 。

n(Fe)∶n(Cl) = 0.0034∶0.010 ≈ 1∶3，即x = 3。

（2）由已知反应可得关系式：NaClO 2~2I 2~4S 2O 32-，则m (NaClO 2)=3mol/L 0.03L 90.5g/mol 4⨯⨯，则粗品的纯度为3mol/L 0.03L 90.5g/mol 4100%90.1%2.26g ⨯⨯⨯≈；若使用的水未煮沸，水中会含有氧气，而氧气也能氧化碘离子生成碘单质，从而使消耗的Na 2S 2O 3溶液的体积增大，则测定结果会偏高。

【答案】（1）3（2）90.1；偏高例题2、（1）为了分析某硫酸渣中铁元素的含量，先将硫酸渣预处理，把铁元素还原成Fe 2+，再用KMnO 4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定。

某同学称取 2.000 g 硫酸渣，预处理后在容量瓶中配制成100 mL 溶液，移取25.00mL 试样溶液，用0.0050 mol·L -1 KMnO 4标准溶液滴定，达到滴定终点时，消耗标准溶液20.00 mL ，则残留物中铁元素的质量分数是 。

（2）探究小组用滴定法测定CuSO 4·5H 2O （Mr ＝250）含量。

取a g 试样配成100 mL 溶液，每次取20.00 mL ，消除干扰离子后，用c m o l ·L －1 EDTA （H 2Y 2－）标准溶液滴定至终点，平均消耗EDTA 溶液bmL 。

滴定反应如下：Cu 2+＋H 2Y 2－＝CuY 2－＋2H + ，写出计算CuSO 4·5H 2O 质量分数的表达式w ＝ ________________；下列操作会导致CuSO 4·5H 2O 含量的测定结果偏高的是________。

a ．未干燥锥形瓶b ．滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡c ．未除净可与EDTA 反应的干扰离子【解析】（1）根据电子守恒可得关系式：KMnO 4——5Fe 2＋，故残留物中铁元素的质量分数为：0.0050 mol·L -1×0.02000L×5×100.00mL 25mL ×56g·mol －12.00g×100%=5.6％。

（2）a g 样品中含有m (CuSO 4·5H 2O)＝(10－3×b L×c mol/L)×250 g·mol －1×100 mL 20 mL ，故a g 样品中CuSO 4·5H 2O 的质量分数为：c mol·L －1×b ×10－3 L×250 g·mol －1×5a g×100%；未干燥锥形瓶对测定结果无影响，滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡使读取的消耗EDTA的体积减少，从而导致测定结果偏小，未除净与EDTA反应的干扰离子将使消耗EDTA体积变大导致测定结果偏高。

【答案】（1）5.6％（2）c mol·L－1×b×10－3 L×250 g·mol－1×5a g×100%，c【知识清单】1.化学计算的常用方法2.氧化还原反应的相关计算氧化还原反应计算是历次考试的重要考点，往往与阿伏伽德罗常数、物质的量等结合在一起考查，掌握正确的解题思路和技巧一般难度不大。

(1)基本方法：对于氧化还原反应的计算，关键是根据氧化还原反应的实质——得失电子守恒，列出守恒关系式求解，即n (氧化剂) ×变价原子个数×化合价变化值＝n (还原剂)×变价原子个数×化合价变化值。

（2）解题步骤：找出氧化剂、还原剂及对应产物；准确找出一个微粒（原子、离子或分子）对应的得失电子数目；设未知数、依据电子守恒列出关系式、计算出未知量。

(3)特殊题型：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电子无损耗，可直接根据起始物和最终产物得失电子相等，删去中间产物，建立二者之间的守恒关系，迅速求解。

例如：Cu———→HNO 3NO x ———→H 2O 2HNO 3，则Cu 失去电子的物质的量等于H 2O 2得电子的物质的量，忽略HNO 3参与反应过程。

【变式练习】1. (1) 铜与一定浓度的硝酸和硫酸的混合酸反应，生成的盐只有硫酸铜，同时生成的两种气体均由下表中两种元素组成，气体的相对分子质量都小于50。

为防止污染，将产生的气体完全转化为最高价含氧酸盐，消耗1 L 2.2 mol·L －1 NaOH 溶液和1 mol O 2，则两种气体的分子式及物质的量分别为______________，生成硫酸铜的物质的量为________。

（24和碱性KI 溶液，生成MnO(OH)2沉淀，密封静置，加入适量稀H 2SO 4，待MnO(OH)2与I －完全反应生成Mn 2＋和I 2后，以淀粉作指示剂，用Na 2S 2O 3标准溶液滴定至终点，测定过程中物质的转化关系如下：O 2――→Mn 2＋MnO(OH)2――→I －I 2――→S 2O 2－3S 4O 2－6①写出O 2将Mn 2＋氧化成MnO(OH)2的离子方程式：________________________________。

②取加过一定量CaO 2·8H 2O 的池塘水样100.00 mL ，按上述方法测定水样的溶解氧，消耗0.010 00 mol·L －1Na 2S 2O 3标准溶液13.50 mL 。

计算该水样中的溶解氧(以mg·L －1表示)，写出计算过程。

（3）为确定碱式碳酸铝镁[Mg a Al b (OH)c (CO 3)d ·x H 2O]的组成，进行如下实验：①准确称取3.390 g 样品与足量稀盐酸充分反应，生成CO 2 0.560 L(已换算成标准状况下)。

②另取一定量样品在空气中加热，样品的固体残留率⎝ ⎛⎭⎪⎫固体样品的剩余质量固体样品的起始质量×100%随温度的变化如下图所示(样品在270 ℃时已完全失去结晶水，600 ℃以上残留固体为金属氧化物的混合物)。

根据以上实验数据计算碱式碳酸铝镁样品中的n (OH －)∶n (CO 2－3)。

(写出计算过程)2.（1）“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)（2）为了保护环境，充分利用资源，某研究小组通过如下简化流程，将工业制硫酸的硫铁矿烧渣(铁主要以Fe 2O 3存在)转变成重要的化工原料FeSO 4(反应条件略)。

活化硫铁矿还原Fe 3＋的主要反应为：FeS 2＋7Fe 2(SO 4)3＋8H 2O===15FeSO 4＋8H 2SO 4，不考虑其它反应。

假如烧渣中的铁全部视为Fe 2O 3，其含量为50%。

将a kg 质量分数为b %的硫酸加入到c kg 烧渣中浸取，铁的浸取率为96%，其它杂质浸出消耗的硫酸以及调pH 后溶液呈微酸性所残留的硫酸忽略不计。

按上述流程，第Ⅲ步应加入FeCO 3________kg 。

（3）NaCN 超标的电镀废水可用两段氧化法处理：NaCN 与NaClO 反应，生成NaOCN 和NaCl ，NaOCN 与NaClO 反应，生成Na 2CO 3、CO 2、NaCl 和N 2。

已知HCN(K i ＝6.3×10－10)有剧毒；HCN 、HOCN 中N 元素的化合价相同。

处理100 m 3含NaCN 10.3 mg/L 的废水，实际至少需NaClO________g(实际用量应为理论值的4倍)，才能使NaCN 含量低于0.5 mg/L ，达到排放标准。

【易错通关】1.一种双氧水的质量分数为27.5%(密度为1.10 g·cm －3)，其浓度为________ mol·L －1。