专题1 核心素养提升(1) 以物质的量为中心的计算-【优化探究】2024高考化学一轮复习高考总复习配套教参（苏教版 新教材 新高考）

核心素养　专项提能 核心素养提升(一)　以物质的量为中心的计算 授课提示：对应学生用书第23页 1．牢记六个基本公式 n＝、n＝、n＝、cB＝， w＝×100%、c＝(w＝)　(ρ的单位为g·cm－3)。 2．明确一个中心 必须以“物质的量”为中心——“见量化摩，遇问设摩” 3．掌握两种方法 Ⅰ.关系式法 关系式法常应用于一步反应或分多步进行的连续反应，利用该法可以节省不必要的中间运算过程，避免计算错误，并能迅速准确地获得结果。一步反应中可以直接找出反应物与目标产物的关系；在多步反应中，若第一步反应的产物是下一步反应的反应物，可以根据化学方程式将某中间物质作为“中介”，找出已知物质和所求物质之间量的关系。 [典例1]　将500 mL(标准状况)含有CO的某气体样品通过盛有足量I2O5的干燥管，170 ℃下充分反应，用水—乙醇混合液充分溶解产物I2，定容到100 mL。取25.00 mL用0.010 0 mol·L－1 Na2S2O3标准溶液滴定，消耗标准溶液20.00 mL，则样品中CO 的体积分数为____________(保留三位有效数字，已知：气体样品中其他成分与I2O5不反应；2Na2S2O3＋I2===2NaI＋Na2S4O6)。 [解析]　由信息可知5CO＋I2O55CO2＋I2，所以5CO～I2～2Na2S2O3即5CO～2Na2S2O3，n(CO)＝n(Na2S2O3)＝×4×(0.010 0 mol·L－1×0.02 L)＝2×10－3 mol，V(CO)＝2×10－3 mol×22.4 L·mol－1×1 000 mL·L－1＝44.8 mL。故样品中CO的体积分数＝×100%＝8.96%。 [答案]　8.96% Ⅱ.守恒法 [典例2]　某硫酸铝和硫酸镁的混合液中，c(Mg2＋)＝2 mol·L－1，c(SO)＝6.5 mol·L－1，若将200 mL的此混合液中的Mg2＋和Al3＋分离，至少应加入1.6 mol·L－1的氢氧化钠溶液的体积为(　　) A．0.5 L　　 B．1.625 L C．1.8 L　　 D．2 L [解析]　根据电荷守恒得：2c(Mg2＋)＋3c(Al3＋)＝2c(SO)，c(Al3＋)＝ ＝3 mol·L－1，加入氢氧化钠溶液使Mg2＋、Al3＋分离，此时NaOH转化为Na2SO4和NaAlO2，由电荷守恒得：V(NaOH)＝＝ ＝2 L。 [答案]　D [典例3]　将一定量的生铁(假设仅含Fe和C)与浓硫酸加热时，观察到固体完全溶解，并产生大量气体，某化学兴趣小组对反应产生的气体成分和该生铁中碳的含量进行探究。 Ⅰ.气体成分探究 用如图装置进行探究(夹持仪器省略) Ⅱ.生铁中碳的含量探究 甲同学在正确连接好实验装置后粗略测定样品中碳的含量。 取称样品m1 g进行实验，充分反应后，测得B中生成沉淀的质量为m2 g，该样品中碳的质量分数小于____________(用含m1、m2的式子表示)。 [解析]　称取样品m1 g进行实验，充分反应后，测得B中生成沉淀的质量为m2 g，该沉淀为碳酸钡，物质的量为 mol，根据碳元素守恒，则碳元素的质量分数＝×100%＝×100%，因装置中有空气(含有二氧化碳)，则该样品中碳的质量分数小于×100%。 [答案]　×100% 1．碳酸铜和碱式碳酸铜均可溶于盐酸，转化为氯化铜。在高温下这两种化合物均能分解成氧化铜。溶解28.4 g上述混合物，消耗1 mol·L－1盐酸500 mL。煅烧等质量的上述混合物，得到氧化铜的质量是(　　) A．35 g　　　 B．30 g C．20 g　　 D．15 g 解析：由题意知，消耗HCl的物质的量为0.5 mol，根据氯元素守恒，则CuCl2的物质的量为0.25 mol。根据Cu元素守恒可知，原混合物中含有Cu元素的物质的量为0.25 mol，灼烧等质量的上述混合物，得到氧化铜的物质的量为0.25 mol，则m(CuO)＝0.25 mol×80 g·mol－1＝20 g。 答案：C 2．铜和镁的合金4.6 g完全溶于浓硝酸，若反应后硝酸被还原，只产生4 480 mL的NO2气体和336 mL的N2O4气体(都已折算到标准状况)，在反应后的溶液中，加入足量的氢氧化钠溶液，生成沉淀的质量为(　　) A．9.02 g　　 B．8.51 g C．8.26 g　　 D．7.04 g 解析：最后沉淀为Cu(OH)2和Mg(OH)2，Cu和Mg共4.6 g，关键是求增加的n(OH－)，n(OH－)等于金属单质所失电子的物质的量，即n(OH－)＝×1 mol＋×2 mol＝0.23 mol，故沉淀的质量为4.6 g＋0.23 mol×17 g·mol－1＝8.51 g。 答案：B 3．有一在空气中暴露过的KOH固体，经分析知其