第1章 热点专攻1 化学计算的两种常用方法（Word教参）-【优化指导】2024高考化学一轮复习高中总复习·第1轮（鲁科版 新教材 新高考）

热点专攻1　化学计算的两种常用方法 1.关系式法 “关系式”是表示两种或多种物质之间“量”的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“量”的关系表示出来，把多步计算简化成一步计算。 【例1】(2023·辽宁师大附中质检)硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O，M＝248 g/mol)可用作定影剂、还原剂。利用K2Cr2O7标准溶液定量测定硫代硫酸钠的纯度。测定步骤如下： (1)溶液配制：称取1.200 0 g某硫代硫酸钠晶体样品，用新煮沸并冷却的蒸馏水在________中溶解，完全溶解后，全部转移至100 mL的________中，加蒸馏水至________。 (2)滴定：取0.009 50 mol/L的K2Cr2O7标准溶液20.00 mL，用硫酸酸化后加入过量KI，发生反应：Cr2O＋6I－＋14H＋===3I2＋2Cr3＋＋7H2O。然后用硫代硫酸钠样品溶液滴定至淡黄绿色，发生反应：I2＋2S2O===S4O＋2I－。加入淀粉溶液作为指示剂，继续滴定，当溶液_____________________________________________________________，即为终点。平行滴定3次，样品溶液的平均用量为24.80 mL，则样品纯度为________________%(保留1位小数)。 [思路剖析] ① 过程KII2，定量关系：K2Cr2O7～3I2 ② 过程I2I－，定量关系：I2～2Na2S2O3 ③ 综合可得关系式：K2Cr2O7～6Na2S2O3，代入数据计算 答案：(1)烧杯　容量瓶　刻度线　(2)滴入最后半滴Na2S2O3溶液时，蓝色褪去且半分钟内不恢复原来的颜色　95.0 解析：(2)加入淀粉作指示剂，淀粉遇I2变蓝色，加入的Na2S2O3样品与I2反应，当I2消耗完后，溶液蓝色褪去，且半分钟内不恢复原来的颜色即为滴定终点。由反应Cr2O＋6I－＋14H＋===3I2＋2Cr3＋＋7H2O、I2＋2S2O===S4O＋2I－，可得关系式：Cr2O～3I2～6S2O，则有n(S2O)＝6n(Cr2O)＝0.009 50 mol/L×0.02 L×6，故硫代硫酸钠样品溶液的浓度为，样品的纯度为 ×100%＝95.0%。 2.守恒法 应用原理 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 解题步骤 第一步 明确题目要求解的量 第二步 根据题目中需要求解的量，分析反应过程中物质的变化，找出守恒类型及相关的量 第三步 根据守恒原理，列式计算求解 【例2】(2022·浙江1月选考)某同学设计实验确定Al(NO3)3·xH2O的结晶水数目。称取样品7.50 g，经热分解测得气体产物中有NO2、O2、HNO3、H2O，其中H2O的质量为3.06 g；残留的固体产物是Al2O3，质量为1.02 g。计算： (1)x＝____________(写出计算过程)。 (2)气体产物中n(O2)＝____________mol。 答案：(1)9 计算过程： 2[Al(NO3)3·xH2O]～Al2O3 2(213＋18x) 102 7.50 g 1.02 g ＝ x＝9 (2)0.010 0 解析：(1)Al(NO3)3·xH2O的摩尔质量为(213＋18x)g/mol，根据固体产物氧化铝的质量为1.02 g，可知样品中n(Al)＝ ×2＝0.02 mol，则有＝0.02 mol，解得x＝9。 (2)气体产物中n(H2O)＝＝0.17 mol，根据氢原子守恒，则n(HNO3)＝0.02×9×2 mol－0.17×2 mol＝0.02 mol；根据氮原子守恒，n(NO2)＝n样品(N)－nHNO3(N)＝0.02×3 mol－0.02 mol＝0.04 mol；根据氧原子守恒可得，气体产物中n(O2)＝ ＝0.010 0 mol。 1.(2023·湖南娄底模拟)制备的SnCl4中含有少量SnCl2杂质，可利用Fe3＋与Sn2＋反应生成Fe2＋与Sn4＋，测定产物中SnCl4的质量分数，具体操作如下：取反应后的固体7.600 g于试管中，加适量的盐酸溶解，加入少量KSCN溶液作指示剂，用0.100 0 mol/L FeCl3标准溶液进行滴定，用去FeCl3溶液的体积为20.00 mL。 (1)滴定终点的现象为_______________________________________________________。 (2)SnCl4的质量分数是________(保留四位有效