专题04 以物质的量为中心的综合计算（精讲）-备战2023年高考化学【二轮·精准提升】重难点精讲精练

备战2023年高考化学【二轮·精准提升】重难点精讲精练 专题04 以物质的量为中心的综合计算 物质的量综合计算是历年的常考题型，主要是结合综合实验计算样品的纯度，涉及氧化还原滴定、混合物计算、沉淀滴定等。预计2023年高考继续以类似的形式进行考察。 复习时，必须以“物质的量”为中心——“见量化摩，遇问设摩”。掌握两种方法： (1)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。 (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)熟记计算公式 ①物质的质量分数(或纯度)＝×100%。 ②反应物的转化率＝×100%。 ③生成物的产率＝×100%。其中理论产量是根据方程式计算出的数值。 【考点一】以滴定实验为中心的计算 一、酸碱中和滴定 1．实验原理 (1)用已知浓度的酸(或碱)滴定未知浓度的碱(或酸)，根据中和反应的等量关系来测定酸(或碱)的浓度。 ①反应实质：H＋＋OH－===H2O。 ②定量关系：恰好中和时，n(H＋)＝n(OH－)，即c(H＋)V酸＝c(OH－)V碱。 (2)利用酸碱指示剂明显的颜色变化，表示反应已完全，指示滴定终点。 指示剂 变色范围的pH 石蕊 ＜5.0红色 5.0～8.0紫色 ＞8.0蓝色 甲基橙 ＜3.1红色 3.1～4.4橙色 ＞4.4黄色 酚酞 ＜8.2无色 8.2～10.0粉红色 ＞10.0红色 2．实验用品 (1)仪器：酸式滴定管(如图1)、碱式滴定管(如图2)、滴定管夹、铁架台、锥形瓶、烧杯。 (2)试剂：标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。 (3)滴定管的使用 试剂性质 滴定管 原因 酸性、氧化性 酸式滴定管 氧化性物质易腐蚀橡胶管 碱性 碱式滴定管 碱性物质易腐蚀玻璃，致使玻璃活塞无法打开 3.实验操作(以标准盐酸溶液滴定待测NaOH溶液为例) (1)滴定前的准备 (2)滴定操作 (3)终点判断 等到滴入最后一滴标准液，溶液由红色变为无色，且在半分钟内不恢复原来的颜色，视为滴定终点并记录标准液的体积。 4．数据处理 按上述操作重复2～3次，求出用去标准盐酸溶液的体积的平均值，根据c(NaOH)＝计算。 5．误差分析 中和滴定实验中，产生误差的途径主要有操作不当，读数不准等，分析误差要根据计算式分析，c待测＝，当用标准酸溶液滴定待测碱溶液时，c标准、V待测均为定值，c待测的大小取决于V标准的大小。 （1）以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例，分析实验误差： 步骤 操作 c(NaOH) 洗涤 未用标准溶液润洗酸式滴定管 偏高 锥形瓶用待测溶液润洗 偏高 未用待测溶液润洗取用待测液的滴定管 偏低 锥形瓶洗净后瓶内还残留有少量蒸馏水 无影响 取液 取碱液的滴定管尖嘴部分有气泡且取液结束前气泡消失 偏低 滴定 滴定完毕后立即读数，半分钟后颜色又变红 偏低 滴定前滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后消失 偏高 滴定过程中振荡时有液滴溅出 偏低 滴定过程中，向锥形瓶内加少量蒸馏水 无影响 读数 滴定前仰视读数或滴定后俯视读数 偏低 滴定前俯视读数或滴定后仰视读数 偏高 （2）常用量器的读数方法 ①平视读数(如图1)：实验室中用量筒或滴定管量取一定体积的液体，读取液体体积时，视线应与凹液面最低点保持水平，视线与刻度的交点即为读数(即凹液面定视线，视线定读数)。 ②俯视读数(如图2)：当用量筒测量液体的体积时，由于视线向下倾斜，寻找切点的位置在凹液面的上侧，读数高于正确的刻度线位置，即读数偏大。 ③仰视读数(如图3)：当用滴定管量取一定量液体的体积时，由于视线向上倾斜，寻找切点的位置在液面的下侧，读数低于正确的刻度线位置，因滴定管刻度标法与量筒不同，这样仰视读数偏大。 二、氧化还原滴定法 (1)原理：以氧化剂或还原剂为滴定剂，直接滴定一些具有还原性或氧化性的物质，或者间接滴定本身并没有还原性或氧化性但能与某些还原剂或氧化剂反应的物质。 (2)试剂 ①常见用于滴定的氧化剂：KMnO4、K2Cr2O7等。 ②常见用于滴定的还原剂：亚铁盐、草酸、维生素C等。 (3)指示剂 ①氧化还原指示剂。 ②专用指示剂，如淀粉可用作碘量法的指示剂。 ③自身指示剂，如KMnO4溶液可自身指示滴定终点。 (4)实例 ①酸性KMnO4溶液滴定H