专题2 高考专题讲座 1 化学计算的常用方法-2022新高考化学一轮复习【名师导航】配套Word教参(新高考·江苏专用)

(一)　化学计算的常用方法 化学计算在近三年的化学试题中出现的几率越来越高，常涉及关系式计算、守恒法计算、差量法计算等方法。 关系式法 [方法指导] 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。一般解题步骤如下： 法1： 法2：利用电子守恒或原子守恒直接确定关系式，然后列比例进行求算。 [典例导航] (2017·全国卷Ⅱ，T26(4))水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2，并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示： 草酸钙沉淀经稀硫酸处理后，用KMnO4标准溶液滴定，通过测定草酸的量可间接获知钙的含量，滴定反应为MnO＋H＋＋H2C2O4―→Mn2＋＋CO2↑＋H2O。实验中称取0.400 g水泥样品，滴定时消耗了0.050 0 mol·L－1的KMnO4溶液36.00 mL，则该水泥样品中钙的质量分数为________。 [思路点拨]　(1)写方程式 ①Ca2＋＋C2O===CaC2O4↓ ②CaC2O4＋2H＋===Ca2＋＋H2C2O4 ③2MnO＋6H＋＋5H2C2O4===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O (2)导关系式：5Ca～5H2C2O4～2MnO (3)计算：n(Ca)＝×0.050 0×0.036 mol＝0.004 5 mol，)＝n(MnO ω(Ca)＝×100%＝45.0%。 [答案]　45.0% [对点训练] 1．(2018·全国卷Ⅱ，T28(3))测定K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合铁酸钾)中铁的含量。 (1)称量m g样品于锥形瓶中，溶解后加稀硫酸酸化，用c mol·L－1 KMnO4溶液滴定至终点。滴定终点的现象是_____________。 (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。加稀硫酸酸化，用c mol·L－1 KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液V mL。该晶体中铁的质量分数的表达式为________________。 [解析]　(1)KMnO4能将样品溶液中C2O×100%。×100%或，根据消耗KMnO4溶液的浓度和体积可知溶液中n(Fe2＋)＝c mol·L－1×V×10－3 L×5＝5×10－3 cV mol，则该晶体中铁元素的质量分数为氧化成CO2，达到滴定终点时，KMnO4稍过量，溶液中出现粉红色。(2)加入过量锌粉能将溶液中Fe3＋还原为Fe2＋，酸化后Fe2＋与KMnO4溶液反应，根据电子守恒可找出关系式为5Fe2＋～MnO [答案]　(1)当滴入最后一滴KMnO4溶液，锥形瓶中溶液变为粉红色，且30 s内不变色　(2)×100% 2．(2019·全国卷Ⅰ，T27(5))采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数，将样品加热到150 ℃时失掉1.5个结晶水，失重 5.6%。硫酸铁铵晶体的化学式为______________。 [解析]　关系式：NH4Fe(SO4)2·xH2O　～　1.5H2O 　　　　　　 266＋18x　　　　　 1.5×18 故＝5.6%，x≈12。 [答案]　NH4Fe(SO4)2·12H2O 守恒法 [方法指导] 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”。在化学变化中的各种各样的守恒，如质量守恒、元素守恒、原子守恒、得失电子守恒、电荷守恒、能量守恒等。一般解题步骤如下： [典例导航] 在空气中加热Co(OH)2，使其转化为钴的氧化物。加热过程中，固体质量与温度的关系如图所示。290～500 ℃，发生反应的化学方程式为_____________ _____________________________________________________。 [思路点拨]　n[Co(OH)2]＝mol＝0.013 3 mol，故500 ℃时氧化物为Co3O4。 mol＝0.015 mol，故290 ℃时氧化物为Co2O3，根据钴原子守恒，500 ℃时n(O)＝＝0.01 mol，根据钴原子守恒，m(Co)＝0.590 g,290 ℃时，n(O)＝ 化学方程式为6Co2O34Co3O4＋O2↑。 [答案]　6Co2O34Co3O4＋O2↑ 失重分析的一般规律 (1)失重一般先失去部分水或全部水，再失去非金属化物。 (2)晶体中金属质量不减少，仍在残留固体中。 (3)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。 (4)根据金属原子守恒，可找出起始物与残留