【2019-2020】浙江高考化学大一轮复习专题1化学家眼中的物质世界专题讲座一学考第29题__化学计算题解题方法

答案 0.224
解析 由CH4＋2O2 CO2＋2H2O、CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O
得关系式 CH4～CO2～CaCO3
n(CaCO3)＝ ＝0.01 mol
知n(CH4)＝0.01 mol，即0.224 L。
2．氯化亚铜(CuCl)是重要的化工原料。国家标准规定合格CuCl产品的主要质量指标为CuCl的质量分数大于96.50%。工业上常通过下列反应制备CuCl：
设可得H2的物质的量为x,5.85 g NaCl的物质的量为0.1 mol。
NaCl ～ HCl ～ Cl2～ HCl ～ H2
0．1 molx
显然x＝0.05 mol，
则V(H2)＝0.05 mol×22.4 L·mol－1＝1.12 L。
答案 1.12
1．将一定量CH4充分燃烧后的产物全部通入足量石灰水中，然后经过滤、洗涤、干燥，称得沉淀质量为1.0 g，则标准状况时所燃烧的甲烷气体的体积为________L。
97．92%>96.50%，所以样品中的CuCl符合标准。
解析 (1)设需要CuSO4·5H2O的质量为x，H2O的质量为y。CuSO4·5H2O的相对分子质量为250，CuSO4的相对分子质量为160，依题意有
＝ ，x∶y＝5∶11。
三、差量法
1．所谓“差量”就是指反应过程中反应物的某种物理量之和(始态量)与同一状态下生成物的相同物理量之和(终态量)的差，这种物理量可以是质量、物质的量、气体体积、气体压强、反应过程中的热效应等。
2CuSO4＋Na2SO3＋2NaCl＋Na2CO3===2CuCl↓＋3Na2SO4＋CO2↑
(1)CuCl制备过程中需要质量分数为20.0%的CuSO4溶液，计算配制该溶液所需的CuSO4·5H2O与H2O的质量之比为________。
(2)准确称取所制备的0.250 0 g CuCl样品置于一定量的0.5 mol·L－1FeCl3溶液中，待样品完全溶解后，加水20 mL，用0.100 0 mol·L－1的Ce(SO4)2溶液滴定到终点，消耗24.60 mL Ce(SO4)2溶液。有关化学反应为
2．计算依据：化学反应中反应物或生成物的量与差量成正比。
3．解题关键：一是明确产生差量的原因，并能根据化学方程式求出理论上的差值(理论差量)。二是结合题中的条件求出或表示出实际的差值(实际差量)。
例5 将mg铁片置于CuSO4溶液中，一段时间后取出，洗净、干燥、称量，发现“铁片”增重0.8 g，则反应中生成Cu的质量为________ g。
解析 该铁和铁的氧化物的混合物在高温下用足量CO还原的残留固体应为铁，故本题实际上是求混合物中铁元素的质量，据混合物溶于盐酸后加入KSCN不变色，说明溶液中无Fe3＋，全部是FeCl2。由Cl－个数守恒可知：n(FeCl2)＝ n(HCl)＝ ×0.1 L×1 mol·L－1＝0.05 mol。又据铁元素守恒知6.88 g混合物中含铁质量为2×0.05 mol×56 g·mol－1＝5.6 g。
答案 3
3．电荷守恒
例3 在NaCl、MgCl2、MgSO4形成的混合溶液中，c(Na＋)＝0.10 mol·L－1，c(Mg2＋)＝0.25 mol·L－1，c(Cl－)＝0.20 mol·L－1，则c(SO )为________ mol·L－1。
解析 溶液为电中性，根据电荷守恒可得c(Na＋)＋2c(Mg2＋)＝c(Cl－)＋2c(SO )。
图示：
1．白色固体PCl5受热即挥发并发生分解：PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)。现将5.84 g PCl5装入2.05 L真空密闭容器中，在277 ℃下达到平衡，容器内压强为1.01×105Pa，经计算可知平衡时容器内混合气体的物质的量为0.05 mol，平衡时PCl5的分解率为________。
例4 5.85 g NaCl固体与足量浓H2SO4和MnO2共热，逸出的气体又与过量H2发生爆炸反应，将爆炸后的气体溶于一定量水后再与足量锌作用，最后可得H2______L(标准状况)。
解析 若先由NaCl HCl算出HCl的量，再由MnO2＋4HCl(浓) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O算出Cl2的量，……这样计算非常繁琐。找出以下关系式就可迅速求解。
2n(Mg2＋)＋n(K＋)＝2n(SO )
amol2bmol
所以n(K＋)＝(2b－a) mol，原混合溶液中c(K＋)＝ mol·L－1。
方法二：由题意可知，若将含amol NaOH的溶液和含bmol BaCl2的溶液均加入 L混合溶液中，则反应后得到溶质为NaCl、KCl的溶液，由电荷守恒知n(Na＋)＋n(K＋)＝n(Cl－)，即amol＋n(K＋)＝2bmol，则n(K＋)＝(2b－a) mol，原混合溶液中c(K＋)＝ mol·L－1。
2．(20xx·浙江4月选考，29)分别称取2.39 g (NH4)2SO4和NH4Cl固体混合物两份。
(1)将其中一份配成溶液，逐滴加入一定浓度的Ba(OH)2溶液，产生的沉淀质量与加入Ba(OH)2溶液体积的关系如图所示。混合物中n[(NH4)2SO4]∶n(NH4Cl)为______。
(2)另一份固体混合物中NH 与Ba(OH)2溶液(浓度同上)恰好完全反应时，溶液中c(Cl－)＝________(溶液体积变化忽略不计)。
解析 (一)直接计算法
设生成Cuxg
Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu
56 64
xx
则x－ x＝0.8x＝6.4
(二)差量法
Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu Δm(增重)
56 648
6.4 g0.8 g
由以上对比可知使用差量法后，大大简化了运算过程，提高了解题效率。
答案 6.4
步骤：一是表示出理论差值及相应反应物、生成物对应的物理量，要注意不同物质的物理量及单位间的对应关系；二是表示出实际差量并写在相应位置(注意应将理论差值与实际差值写在化学方程式最右侧)；三是根据比例关系建立方程式并求出结果。
浙江高考化学大一轮复习专题1化学家眼中的物质世界专题讲座一学考第29题__化学计算题解题方法学案
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1．(20xx·浙江11月选考，29)取7.90 g KMnO4，加热分解后剩余固体7.42 g。该剩余固体与足量的浓盐酸在加热条件下充分反应，生成单质气体A，产物中锰元素以Mn2＋存在。
1．原子(或离子)个数守恒
例1 现有铁、氧化亚铁、三氧化二铁的混合物粉末3.44 g，向其中加入100 mL 1 mol·L－1盐酸恰好完全溶解，收集到标准状况下的气体22.4 mL，向反应后的溶液中加入KSCN溶液不变色，则6.88 g该混合物在高温下用足量CO处理后，残留固体质量为________克。
答案 5.6
2．电子得失守恒
例2 向含有1 mol FeCl2的溶液中通入0.2 mol Cl2，再加入含0.1 mol X2O 的酸性溶液，使溶液中的Fe2＋恰好全部被氧化，并使X2O 被还原为Xn＋，则n值为______。
解析 根据电子守恒可得1 mol×1＝0.2 mol×2＋0.1 mol×2×(6－n)，解之，n＝3。
2．把VL含有MgSO4和K2SO4的混合溶液分成两等份，取一份加入含amol NaOH的溶液，恰好使镁离子完全沉淀为氢氧化镁；另取一份加入含bmol BaCl2的溶液，恰好使硫酸根离子完全沉淀为硫酸钡。则原混合溶液中钾离子浓度为________mol·L－1。
答案
解析 方法一：由电荷守恒知，在 L溶液中存在关系：
答案 (1)1∶2 (2)0.100 mol·L－1
解析 (1)产生的沉淀是硫酸钡，物质的量是2.33 g÷233 g·mol－1＝0.01 mol，根据原子守恒可知硫酸铵的质量是0.01 mol×132 g·mol－1＝1.32 g，则氯化铵的质量是2.39 g－1.32 g＝1.07 g，物质的量是1.07 g÷53.5 g·mol－1＝0.02 mol，因此混合物中n[(NH4)2SO4]∶n(NH4Cl)为1∶2。(2)每一份中硫酸铵和氯化铵分别是0.01 mol、0.02 mol，另一份固体混合物中NH 与Ba(OH)2溶液(浓度同上)恰好完全反应时，消耗氢氧化钡是0.02 mol，因此溶液体积是200 mL，则溶液中c(Cl－)＝0.02 mol÷0.2 L＝0.100 mol·L－1。
1．题目短小精悍，固定格式，固定分值，两空4分。目的是让多数同学能通过，区分度较小。
2．以元素化合物为载体，定量考查常见化学反应，并伴以图像、图表等包装形式，考查学生比较、判断、推理能力。
3．解题方法中除了依据化学方程式进行计算，还用到了一些解题技巧和数学思维方法，如守恒法、关系式法等。
一、守恒法
当物质之间发生化学反应时，其实质就是原子之间的化分和化合。即可推知某种元素的原子无论是在哪种物质中，反应前后其质量及物质的量都不会改变，即质量守恒；在化合物中，阴、阳离子所带电荷总数相等，即电荷守恒；在氧化还原反应中，氧化剂得电子总数和还原剂失电子总数相等，即电子守恒；在组成的各类化合物中，元素的正、负化合价总数的绝对值相等 ，即化合价守恒。运用守恒法解题的基本类型主要有以下三种：
答案 0.20
1．将0.195 g锌粉加入到20.0 mL的0.100 mol·L－1MO 溶液中，恰好完全反应，则还原产物可能是________________________________________________________________________。
答案 M2＋
解析 锌的物质的量为0.003 mol，完全反应失电子0.006 mol，若M化合价由＋5变为x，则根据得失电子相等有(5－x)×0.02×0.100＝0.006，可得x＝＋2。
请计算：
(1)KMnO4的分解率________。