第2章 第7讲 物质的量在化学计算中的应用-【优化探究】2024高考化学一轮复习高考总复习配套教参（人教版 新教材 老高考）

第7讲　物质的量在化学计算中的应用 课程标准　1.会用关系式法进行计算。2.会用“差量法”进行计算。3.会进行热重分析的计算。 考点一　物质的量在利用“关系式”计算中的应用 授课提示：对应学生用书第46页 建立关系式的三种常用方法 方法1.叠加法(如利用木炭、水蒸气和氮气制取氨气)。 ⇒ ⇒由木炭、水蒸气和氮气制取NH3的关系式为3C～4NH3。 方法2.质量守恒法。 4NH3＋5O24NO＋6H2O， 2NO＋O2===2NO2， 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。 经多次氧化和吸收，由N元素质量守恒得关系式为NH3～HNO3。 方法3.电子转移守恒法。 NH3HNO3，O22 由得失电子总数相等知，NH3经氧化等一系列过程生成HNO3，NH3和O2的关系式为NH3～2O2。 1．某硫酸厂用接触法制硫酸的生产过程中，在燃烧黄铁矿时，损失的硫的质量分数为5%，在SO2的催化氧化过程中有92%的二氧化硫转化为三氧化硫，在吸收塔中损失SO3的质量分数为0.6%。现有含FeS2 95%的黄铁矿100 t，可制得98%的硫酸____________吨。 解析：根据题意，几乎每一步反应过程中硫元素都有所损失，同时所给单位不统一，可以将生产过程中各种硫元素损失的质量分数全部转换为在生产过程中对FeS2的实际利用率。 根据硫元素守恒，可得关系式：FeS2～ 2SO2～ 2SO3～ 2H2SO4。 设可制得98%的硫酸质量为x。则 FeS2　　　　　　　　～　　　　　　　　2H2SO4 120　　　　　　　　　　　　　　　　　　 196 100 t×95%×(1－5%)×92%×(1－0.6%) 　 98%x ＝ 解得x≈137.55 t。 答案：137.55 2．BaCrO4常用于制备颜料、陶瓷、玻璃、安全火柴等。为了测定某铬酸钡样品中BaCrO4的含量，进行如下实验： W g样品I2、Cr3＋、Ba2＋、Cl－ 终点 已知：杂质不参与反应；滴定反应为I2＋2S2O===2I－＋S4O。 (1)写出BaCrO4与过量HI溶液反应的离子方程式： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)BaCrO4的摩尔质量为M g·mol－1，则样品中BaCrO4的质量分数为______________%(用代数式表示)。 解析：根据题中信息，BaCrO4中Cr6＋被还原成Cr3＋，HI中I－被氧化成I2，根据得失电子守恒配平离子方程式：2BaCrO4＋6I－＋16H＋===2Ba2＋＋2Cr3＋＋3I2＋8H2O，再由滴定反应可得关系式：2BaCrO4～3I2～6Na2S2O3,3n(BaCrO4)＝n(Na2S2O3)，则样品中BaCrO4的质量分数为×100%＝%。 答案：(1)2BaCrO4＋6I－＋16H＋===2Ba2＋＋2Cr3＋＋3I2＋8H2O　(2) 3．测定K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合铁酸钾)中铁的含量： ①称取m g样品于锥形瓶中，溶解后加稀H2SO4酸化，用c mol·L－1 KMnO4溶液滴定至终点。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H2SO4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：①KMnO4能将样品溶液中Fe2＋氧化成Fe3＋，将C2O氧化成CO2。②加入过量锌粉能将溶液中Fe3＋还原成Fe2＋，酸化后，Fe2＋与KMnO4溶液反应，根据化合价变化可得关系式为5Fe2＋～MnO，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＝5×10－3cV mol，则该晶体中铁元素的质量分数为×100%或×100%。 答案：×100% 考点二　物质的量在进行“热重分析”计算中的应用 授课提示：对应学生用书第47页 热重分析的基本解题模型 1．设晶体为1 mol，其质量为m。 2．失重一般是先失水，再失非金属氧化物。 3．计算每步固体剩余的质量(m余)：×100%＝固体残留率。 4．晶体中金属质量不减少，仍在m余中。 5．失重最后一般为金属氧化物，由质量守恒得m氧，由n金属∶n氧，即可求出失重后物质的化学式。 1．随着材料科学的发展，金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用，并被誉为“合金的维生素”。经过热重分析测得：