(教案)第3章 小阶段任务学习 化学方程式计算中的常用解题技巧-【提分教练】2022-2023学年新教材高中化学必修第一册(人教版2019)

　化学方程式计算中的常用解题技巧 工业制备硫酸时发生的反应有4FeS2＋11O2 ===2Fe2O3＋8SO2、2SO2＋O22SO3、SO3＋H2O===H2SO4。 探究1：找出FeS2与H2SO4的关系式。 提示：方法一：根据化学方程式得4FeS2～8SO2～8SO3～8H2SO4，即FeS2～2H2SO4。 方法二：由硫元素守恒得FeS2～2H2SO4。 探究2：分别取0.1 mol钠、铁、铝与足量的稀硫酸反应，在相同条件下产生氢气的体积比是多少？ 提示：方法一：由钠、铁、铝分别与足量的硫酸反应的化学方程式：2Na＋H2SO4===Na2SO4＋H2↑；Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑；2Al＋3H2SO4=== Al2(SO4)3＋3H2↑，得到关系式：2Na～H2，Fe～H2,2Al～3H2 ，所以0.1 mol钠、铁、铝与足量稀硫酸反应，在相同条件下产生氢气的体积比是 1∶2∶3。 方法二：三个反应均为氧化还原反应，氢离子生成氢气得到的电子数与金属失去的电子数相等，则产生氢气的体积比等于金属失去的电子数之比，即(0.1 mol×1)∶(0.1 mol×2)∶(0.1 mol×3)＝ 1∶2∶3。 1．关系式法 2．平均值法 平均值法是一种将数学平均原理应用于化学计算的解题方法。它所依据的数学原理是：两个数x1和x2(x1＞x2)的算术平均值一定介于二者之间，即x2＜＜x1。所以，只要求出平均值，就可以判断出x1和x2的取值范围，再结合题给条件即可迅速求出正确答案。 3．守恒法 化学反应中的守恒关系有质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒。 (1)质量守恒 ①宏观特征：反应前后元素的质量守恒。 ②微观特征：反应前后元素的原子个数守恒。 (2)得失电子守恒 氧化还原反应中，氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数。 (3)电荷守恒 ①电解质溶液中，阴离子所带的负电荷总数等于阳离子所带的正电荷总数。 ②离子方程式中，反应前后离子所带电荷代数和相等。 4．差值法 ⇨⇨ 1．铁粉可与高温水蒸气反应，若反应后得到的干燥固体质量比反应前铁粉的质量增加了32 g，则参加反应的铁粉的物质的量是(　　) A．0.5 mol B．1 mol C．1.5 mol D．2 mol C　解析：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2　Δm 3 mol 64 g n(Fe) 32 g ＝，解得n(Fe)＝1.5 mol。 2．向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中加入100 mL 1 mol·L－1 的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出224 mL(标准状况下)的气体。所得溶液中加入KSCN溶液无红色出现，混合物中铁元素的质量分数为(　　) A．81.4% B．77.8% C．68.6% D．无法计算 A　解析：用盐酸溶解混合物后，向得到的溶液中加入KSCN溶液，无红色出现，说明得到的溶液中溶质是氯化亚铁，即混合物中的铁元素最终全部以氯化亚铁的形式存在，HCl的物质的量为1 mol·L－1×0.1 L＝0.1 mol，根据氯元素守恒，则n(Fe)＝n(FeCl2)＝×n(HCl)＝0.05 mol，m(Fe元素)＝0.05 mol×56 g·mol－1＝2.8 g，根据氢元素守恒，生成氢气的物质的量为n(H2)＝＝0.01 mol，Fe与HCl反应生成0.01 mol H2消耗HCl的物质的量为0.01 mol×2＝0.02 mol，则与氧化物反应的HCl的物质的量为0.1 mol－0.02 mol＝0.08 mol，所以氧化物中含有n(O)＝0.08 mol×＝0.04 mol，m(O)＝0.04 mol×16 g·mol－1＝0.64 g，则混合物中铁元素的质量分数为×100%≈81.4%，A项正确。 3．将一块铁片放入500 mL 1 mol·L－1的CuSO4溶液中，反应一段时间后，取出铁片，小心洗净后干燥称量，铁片增重0.8 g，反应后溶液中CuSO4的物质的量浓度是(　　) A．0.9 mol·L－1 B．0.85 mol·L－1 C．0.8 mol·L－1 D．0.75 mol·L－1 C　解析：设参加反应的CuSO4的物质的量为x，则 Fe　＋　CuSO4===FeSO4　＋　Cu 1 mol　　 1 mol x　　 x 则64 g·mol－1×x－56 g·mol－1×x＝0.8 g，解得x＝0.1 mol，剩余CuSO4的物质的量为0.5 L×1 mol·L－1－0.1 mol＝0.4 mol，则反