专题二 热考题型突破(一) 化学计算的两大热点题型（Word教参）-【优化指导】2023高考化学二轮复习高中总复习·第2轮（新教材 不定项版）

热考题型突破(一)　≡化学计算的两大热点题型≡ 【题型一】 “关系式法”在滴定中的应用 [知识拓展] 滴定法是近三年高考试题中考查较多的定量实验分析方法，常用于测定某溶液的浓度、产品的纯度等，解答此类实验数据处理问题，要掌握两种常用解题技法。 1．守恒法 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”，利用不变量建立关系式，简化分析过程、快速求解。在化学变化中有各种各样的守恒，如质量守恒、原子守恒、得失电子守恒、电荷守恒等。 2．关系式法 “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，可以将最初反应物与最终生成物之间的“物质的量”关系表示出来，把多步计算简化成一步计算。 [典题范例] (2021·山东卷，18题节选)利用碘量法测定WCl6产品纯度，实验如下： (1)称量：将足量CS2(易挥发)加入干燥的称量瓶中，盖紧称重为m1 g；开盖并计时1分钟，盖紧称重为m2 g；再开盖加入待测样品并计时1分钟，盖紧称重为m3 g，则样品质量为m3＋m1－2m2g(不考虑空气中水蒸气的干扰)。 (2)滴定：先将WCl6转化为可溶的Na2WO4，通过IO离子交换柱发生反应：WO＋Ba(IO3)2===BaWO4＋2IO；交换结束后，向所得含IO的溶液中加入适量酸化的KI溶液，发生反应：IO＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O；反应完全后，用Na2S2O3标准溶液滴定，发生反应：I2＋2S2O===2I－＋S4O。滴定达终点时消耗c mol·L－1的Na2S2O3溶液V mL，则样品中WCl6(摩尔质量为M g·mol－1)的质量分数为×100%或%。 解析：(1)称量时加入足量的CS2，盖紧称重为m1 g，由于CS2易挥发，开盖时要挥发出来，称量的质量要减少，开盖并计时1分钟，盖紧称重m2 g，则挥发出的CS2的质量为(m1－m2)g。再开盖加入待测样品并计时1分钟，又挥发出(m1－m2)g CS2，盖紧称重为m3 g，则样品质量为m3 g＋2(m1－m2)g－m1 g＝(m3＋m1－2m2)g。 (2)滴定时，根据题给三个离子方程式可得关系式：WO～2IO～6I2～12S2O，结合W元素原子守恒可知，WCl6～WO，从而可得关系式：WCl6～12S2O，则样品中n(WCl6)＝n(S2O)＝×c mol·L－1×V×10－3L，m(WCl6)＝×c mol·L－1×V×10－3 L×M g·mol－1＝ g，因此样品中WCl6的质量分数为×100%＝%。 (1)利用守恒法计算物质含量，其关键是建立关系式，一般途径有两种 ①依据多个反应的化学(离子)方程式，根据某物质(或元素)确定关系式。 ②根据守恒关系(如原子守恒、得失电子守恒等)确定关系式。 (2)多步滴定常分为两类 ①连续滴定：第一步滴定反应的生成物，还可以继续参加第二步的滴定。根据第二步滴定的消耗量，可计算出第一步滴定的反应物的量。 ②过量返滴：第一步用的滴定剂是过量的，然后第二步再用另一物质返滴定，计算出过量的物质。根据第一步加入的量减去第二步中过量的量，即可得出第一步所求物质的物质的量。 [题型演练] (2022·河南信阳模拟)副产品FeSO4·7H2O样品的纯度可用滴定法进行测定，实验步骤如下： 步骤1：称取5.800 g绿矾产品，经溶解、定容等步骤准确配制250 mL溶液。 步骤2：从上述容量瓶中量取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中。 步骤3：用硫酸酸化的0.010 0 mol·L－1 KMnO4溶液滴定至终点，记录消耗KMnO4溶液的体积。 步骤4：重复步骤2、步骤3一至两次。 (1)步骤2量取溶液所用仪器是酸式滴定管(或移液管)。 (2)数据处理 滴定次数 待测溶液的体积/mL 标准溶液的体积 滴定前刻度/mL 滴定后刻度/mL 1 25.00 0.02 40.01 2 25.00 0.70 40.71 3 25.00 0.20 39.20 计算上述样品中FeSO4·7H2O的质量分数为95.86%(保留两位小数)。 解析：(1)硫酸亚铁水解溶液显酸性，步骤2量取硫酸亚铁样品溶液所用仪器是酸式滴定管(或移液管)。 (2)第1、2、3次所消耗标准溶液的体积分别为39.99 mL、40.01 mL、39.00 mL，第3次数据误差较大舍去，则平均消耗标准溶液体积为40.00 mL；根据得失电子守恒可得关系式：KMnO4～5FeSO4·7H2O，上述样品中FeSO4·7H2O的物质的量为40.00×10－3L×0.010 0 mol·L－1×5×＝0.02 mol，则样品中FeSO4·7H2O的质量分数为×100%≈95.86%。 【题型二】