专题1 热点专攻2 化学计算的两种常用方法（Word教参）-【优化指导】2025年高考化学一轮复习高中总复习·第1轮（苏教版）

热点专攻2　化学计算的两种常用方法 [对应学生用书P18] 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】 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________________________________________________________________________，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，溶液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，梳理出反应前后守恒的量，列式计算求解 【例2】 (2022·浙江1月选考卷)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)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，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．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________(保留四位有效数字)。 答案：(1) 当滴入最后半滴FeCl3溶液时，溶液恰好变为浅血红色，且半分钟内(或30秒内)不褪色　(2)97.50% 解析：(1)向含Fe3+溶液中滴加KSCN溶液，溶液变为血红色，则达到滴定终点时，现象是当滴入最后半滴FeCl3溶液时，溶液恰好变为浅血红色，且半分钟内(或30秒内)不褪色。 (2)依据得失电子守恒，可得关系式：2Fe3+～SnCl2，则有n(SnCl2)＝n(Fe3+)＝×0.100 0 mol/L×0.02 L＝0.001 mol，则SnCl4的质量分数为×100%＝97.50%。 2．测定食品中山梨酸钾(CH3CH===CHCH===CHCOOK)含量(杂质不参与反应)： 取待测食品m g，将其中的山梨酸钾浓缩、提取后，用盐酸酸化得到白色晶体。将白色晶体用试剂X溶解后，配成250 mL溶液。取25 mL配好的溶液，以酚酞为指示剂，用c mol/L的标准NaOH溶液滴定，三次平行实验测得消耗标准液的平均体积为V mL。 (1)溶解白色晶体的试剂X可选用__________(填标号)； A．蒸馏水　　B．乙醇　　C．稀盐酸 (2)待测食品中山梨酸钾的质量分数为______%(用含字母的代数式表示)。 答案：(1)B　(2) 解析：(1)浓缩提纯后的山梨酸钾加盐酸酸化后所得白色晶体为山梨酸，山梨酸微溶于水，不利于滴定时反应试剂间接触进行，A错误；山梨酸易溶于有机溶剂，使用乙醇溶解有利于增大它和后续滴加的NaOH溶液的接触面积，使之充分反应，B正确；盐酸会和NaOH发生反应，会给山梨酸的定量分析带来误差，C错误。 (2)山梨酸钾用盐酸酸化得到山梨酸(CH3CH===CHCH===CHCOOH)，分子中含有1个—COOH，则参加反应的山梨酸钾和NaOH的物质的量之比为1∶1，故待测食品中山梨酸钾的质量分数为×100%＝%。 3．用以下方法测定亚硝酰氯(NOCl)纯度：取所得液体样品m g溶于水，配制成250 mL溶液，取出25.00 mL，以K2CrO4溶液为指示剂，用c mol/L AgNO3标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液的体积为b mL。已知：Ag2CrO4为不溶于水的砖红色沉淀；常温下Ksp(AgCl)＝1.8×10-10，Ksp(Ag2CrO4)＝1.12×10-12。　 (1)滴定时，应使用__________(填“酸式”或“碱式”)滴定管。 (2)滴定达到终点的标志是________________。 (3)亚硝酰氯(NOCl)的质量分数为________(用计算式表示即可)。 答案：(1)酸式 (2)滴加最后半滴AgNO3溶液时，恰好有砖红色沉淀生成，且半分钟内不变色 (3)×100% 解析：(1)AgNO3中Ag＋水解使溶液呈酸性，故滴定时，应使用酸式滴定管盛装AgNO3标准溶液；(2)滴定达到终点时，AgCl基本沉淀完全，最后滴入半滴标准溶液时，恰好有Ag2CrO4生成，故滴定达到终点的标志是滴加最后半滴AgNO3溶液时，恰好有砖红色沉淀生成，且半分钟内不变色；(3)滴定过程中存在定量关系：NOCl～AgNO3，则有n(NOCl)＝n(AgNO3)；取出25.00 mL溶液中n(NOCl)＝bc×10-3 mol，则NOCl总的物质的量为10bc×10-3 mol，故亚硝酰氯(NOCl)的质量分数为×100%。 学科网（北京）股份有限公司 $$