第03讲 物质的量在化学方程式计算中的应用（复习讲义）（天津专用）2026年高考化学一轮复习讲练测

第03讲 物质的量在化学方程式计算中的应用 目 录 01 考情解码·命题预警 02 体系构建·思维可视 03 核心突破·靶向攻坚 考点一 化学计算的常用方法 知识点1 关系式法 知识点2 守恒法 知识点3 差量法 考向1 关系式法在化学计算中的应用 考向2 守恒法在化学计算中的应用 考向3 差量法在化学计算中的应用 04 真题溯源·考向感知 考点要求 考查形式 2025年 2024年 2023年 2022年 守恒法的应用 选择题 非选择题 —— —— —— 关系式法的应用 选择题 非选择题 天津卷T15(9)，2分 天津卷，T16(8))，2分 —— 考情分析： 以物质的量为中心的综合运算，常与化学方程式结合起来进行解答，涉及的运算方法主要有守恒法、差量法、关系式法和十字交叉法，而解题中最常用的守恒法是化学学科中的一种基本思想和方法，包括质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒、能量守恒。 复习目标： 1．进一步理解物质的量在化学计算中的“桥梁”作用。 2．了解化学计算的常用方法。 3．初步建立化学计算的思维模型。 考点一 化学计算的常用方法 知识点1 关系式法 关系式法是一种巧妙利用已知量与未知量之间的关系进行解题的一种方法，一般适用于多步进行的连续反应，因前一个反应的产物是后一个反应的反应物，可以根据中间物质的传递关系，找出原料和最终产物的相应关系式。 1．应用关系式法的思维模型 2．确定关系式的两种方法 根据方程式 根据化学(或离子)方程式确定关系式时，连续反应的中间产物是建立关系式的“桥梁” 根据守恒关系 根据多步连续反应中某元素守恒确定关系式，如FeS2燃烧生成SO2，SO2催化氧化生成SO3，SO3与H2O化合生成H2SO4，根据硫元素守恒可得关系式：FeS2～2H2SO4 知识点2 守恒法 守恒法是一种整合的思维方法，运用守恒思想，只考虑反应体系中研究对象化学量的始态和终态(如元素守恒、得失电子守恒等)，从而达到快速解题的目的。 (1)元素守恒：依据化学反应的实质是原子的重新组合，反应前后各原子的种类和数目保持不变。利用“元素守恒法”解题的思维流程如下： (2)得失电子守恒：氧化还原反应中，氧化剂得到电子总数等于还原剂失去电子总数。滴定法测定物质含量时，多步连续氧化还原反应可以通过得失电子守恒建立关系式，并进行相关计算。 知识点3 差量法 1．所谓“差量”就是指反应过程中反应物的某种物理量之和(始态量)与同一状态下生成物的相同物理量之和(终态量)的差，这种物理量可以是质量、物质的量、气体体积、气体压强、反应过程中的热效应等。根据化学方程式求出理论上的差值(理论差量)，结合题中的条件求出或表示出实际的差值(实际差量)，根据比例关系建立方程式并求出结果。 2．差量法的解题关键是找准研究对象。 通常有：①固体的质量差，研究对象是固体。②气体的质量差，研究对象是气体。③液体的质量差，研究对象是液体。 3．差量法一般解题步骤如下： 第一步：准确写出有关反应的化学方程式； 第二步：深入细致地分析题意，关键在于有针对性地找出产生差量的“对象”及“理论差量”。该“理论差量”可以是质量、物质的量、气体体积、压强等，且该差量的大小与参加反应的物质的有关量成正比； 第三步：根据反应方程式，从“实际差量”寻找比例关系，列比例式求解。 考向1 关系式法在化学计算中的应用 例1 某实验小组用重量法测定产品中BaCl2·2H2O的含量。步骤如下： ①称取产品0.500 0 g，用100 mL水溶解，酸化，加热至近沸； ②在不断搅拌下，向①所得溶液逐滴加入热的0.100 mol·L－1 H2SO4溶液； ③沉淀完全后，60 ℃水浴40分钟，经过滤、洗涤、烘干等步骤，称量白色固体，质量为0.466 0 g。 则产品中BaCl2·2H2O的质量分数为________(保留三位有效数字)。 【变式训练1·载体法】【关系式法在氧化还原滴定中的应用】H2O2作为绿色氧化剂应用广泛。某实验小组测定产品中H2O2的含量，取2.50 g产品，加蒸馏水定容至100 mL摇匀，取20.00 mL于锥形瓶中，用0.050 0 mol·L－1酸性KMnO4标准溶液滴定。平行滴定三次，消耗标准溶液体积分别为19.98 mL、20.90 mL、20.02 mL。假设其他杂质不干扰结果，产品中H2O2质量分数为______________。 【变式训练2】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________________________。 考向2 守恒法在化学计算中的应用 例2 【守恒法确定有机物的分子式】元素分析是有机化合物的表征手段之一。按下图实验装置(部分装置略)对有机化合物进行C、H元素分析。 (3)若样品CxHyOz为0.023 6 g，实验结束后，c管增重0.010 8 g，d管增重0.035 2 g。质谱测得该有机物的相对分子质量为118，其分子式为__________。 【变式训练1·变载体】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＝________。 (2)气体产物中n(O2)＝________mol。 【变式训练2·变考法】【守恒法测定物质纯度】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)＝1.8×10－12。 (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)。 考向3 差量法在化学计算中的应用 例3 为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度，现将w1 g样品加热，其质量变为w2 g，请列式计算该样品中Na2CO3的质量分数。 【变式训练1·变题型】标准状况下，将20 L CO2和CO的混合气体全部通过足量的Na2O2粉末，在相同状况下，气体体积减少到16 L，则原混合气体中CO的体积为(　　) A．4 L B．8 L C．12 L D．16 L 【变式训练2·变考法】16 mL由NO与NH3组成的混合气体在催化剂作用下于400 ℃左右可发生反应：6NO＋4NH35N2＋6H2O(g)，达到平衡时在相同条件下气体体积变为17.5 mL，计算原混合气体中NO与NH3的物质的量之比。 1．（天津卷2024，T15(9)）已知：柠檬酸钙的摩尔质量为M g/mol，EDTA与Ca2+按1:1(物质的量之比)形成稳定配合物。 将干燥后的柠檬酸钙样品a g置于锥形瓶中，按照滴定要求将其配成浅液，用溶液调节pH大于13，加入钙指示剂，用b mol/L的EDTA标准溶液滴定至试液由紫红色变为蓝色，达到滴定终点，消耗EDTA标准溶液V mL。 样品中柠檬酸钙质量分数的表达式是_______(用字母表示)。 2．(2023·天津卷，T16(8))下面是制备硫酸的工业流程： 一批32吨含硫元素99%的硫粉，参加反应，在第一步反应中硫元素损失了2%，二氧化硫在第二步反应中97%转化为了三氧化硫，三氧化硫在第三步反应中被吸收时，视作全部吸收，那么这批硫粉总计可以生产98%的浓硫酸________吨。 1 / 24 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第03讲 物质的量在化学方程式计算中的应用 目 录 01 考情解码·命题预警 02 体系构建·思维可视 03 核心突破·靶向攻坚 考点一 化学计算的常用方法 知识点1 关系式法 知识点2 守恒法 知识点3 差量法 考向1 关系式法在化学计算中的应用 考向2 守恒法在化学计算中的应用 考向3 差量法在化学计算中的应用 04 真题溯源·考向感知 考点要求 考查形式 2025年 2024年 2023年 2022年 守恒法的应用 选择题 非选择题 —— —— —— 关系式法的应用 选择题 非选择题 天津卷T15(9)，2分 天津卷，T16(8))，2分 —— 考情分析： 以物质的量为中心的综合运算，常与化学方程式结合起来进行解答，涉及的运算方法主要有守恒法、差量法、关系式法和十字交叉法，而解题中最常用的守恒法是化学学科中的一种基本思想和方法，包括质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒、能量守恒。 复习目标： 1．进一步理解物质的量在化学计算中的“桥梁”作用。 2．了解化学计算的常用方法。 3．初步建立化学计算的思维模型。 考点一 化学计算的常用方法 知识点1 关系式法 关系式法是一种巧妙利用已知量与未知量之间的关系进行解题的一种方法，一般适用于多步进行的连续反应，因前一个反应的产物是后一个反应的反应物，可以根据中间物质的传递关系，找出原料和最终产物的相应关系式。 1．应用关系式法的思维模型 2．确定关系式的两种方法 根据方程式 根据化学(或离子)方程式确定关系式时，连续反应的中间产物是建立关系式的“桥梁” 根据守恒关系 根据多步连续反应中某元素守恒确定关系式，如FeS2燃烧生成SO2，SO2催化氧化生成SO3，SO3与H2O化合生成H2SO4，根据硫元素守恒可得关系式：FeS2～2H2SO4 知识点2 守恒法 守恒法是一种整合的思维方法，运用守恒思想，只考虑反应体系中研究对象化学量的始态和终态(如元素守恒、得失电子守恒等)，从而达到快速解题的目的。 (1)元素守恒：依据化学反应的实质是原子的重新组合，反应前后各原子的种类和数目保持不变。利用“元素守恒法”解题的思维流程如下： (2)得失电子守恒：氧化还原反应中，氧化剂得到电子总数等于还原剂失去电子总数。滴定法测定物质含量时，多步连续氧化还原反应可以通过得失电子守恒建立关系式，并进行相关计算。 知识点3 差量法 1．所谓“差量”就是指反应过程中反应物的某种物理量之和(始态量)与同一状态下生成物的相同物理量之和(终态量)的差，这种物理量可以是质量、物质的量、气体体积、气体压强、反应过程中的热效应等。根据化学方程式求出理论上的差值(理论差量)，结合题中的条件求出或表示出实际的差值(实际差量)，根据比例关系建立方程式并求出结果。 2．差量法的解题关键是找准研究对象。 通常有：①固体的质量差，研究对象是固体。②气体的质量差，研究对象是气体。③液体的质量差，研究对象是液体。 3．差量法一般解题步骤如下： 第一步：准确写出有关反应的化学方程式； 第二步：深入细致地分析题意，关键在于有针对性地找出产生差量的“对象”及“理论差量”。该“理论差量”可以是质量、物质的量、气体体积、压强等，且该差量的大小与参加反应的物质的有关量成正比； 第三步：根据反应方程式，从“实际差量”寻找比例关系，列比例式求解。 考向1 关系式法在化学计算中的应用 例1 某实验小组用重量法测定产品中BaCl2·2H2O的含量。步骤如下： ①称取产品0.500 0 g，用100 mL水溶解，酸化，加热至近沸； ②在不断搅拌下，向①所得溶液逐滴加入热的0.100 mol·L－1 H2SO4溶液； ③沉淀完全后，60 ℃水浴40分钟，经过滤、洗涤、烘干等步骤，称量白色固体，质量为0.466 0 g。 则产品中BaCl2·2H2O的质量分数为________(保留三位有效数字)。 答案：97.6% 解析：由题意可知，硫酸钡的物质的量为＝0.002 mol，依据钡原子守恒，产品中BaCl2·2H2O的物质的量为0.002 mol，质量为0.002 mol×244 g/mol＝0.488 g，质量分数为×100%＝97.6%。 【变式训练1·载体法】【关系式法在氧化还原滴定中的应用】H2O2作为绿色氧化剂应用广泛。某实验小组测定产品中H2O2的含量，取2.50 g产品，加蒸馏水定容至100 mL摇匀，取20.00 mL于锥形瓶中，用0.050 0 mol·L－1酸性KMnO4标准溶液滴定。平行滴定三次，消耗标准溶液体积分别为19.98 mL、20.90 mL、20.02 mL。假设其他杂质不干扰结果，产品中H2O2质量分数为______________。 答案：17% 解析：滴定反应的离子方程式为2MnO＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O，可得关系式：2KMnO4～5H2O2。三组数据中20.90 mL偏差较大，舍去，故消耗酸性高锰酸钾标准溶液的平均体积为20.00 mL，H2O2的质量分数w＝×100%＝17%。 【变式训练2】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________________________。 答案：×100% 解析：①KMnO4能将样品溶液中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，根据化合价变化可找出关系式为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%＝×100%。 考向2 守恒法在化学计算中的应用 例2 【守恒法确定有机物的分子式】元素分析是有机化合物的表征手段之一。按下图实验装置(部分装置略)对有机化合物进行C、H元素分析。 (3)若样品CxHyOz为0.023 6 g，实验结束后，c管增重0.010 8 g，d管增重0.035 2 g。质谱测得该有机物的相对分子质量为118，其分子式为__________。 答案：(3)C4H6O4 解析：(3)结合c、d两个干燥管增重的质量可知，n(H)＝×2＝0.001 2 mol，n(C)＝＝0.000 8 mol，结合元素守恒定律，可知有机物中n(O)＝＝0.000 8 mol，则C∶H∶O＝0.000 8 mol∶0.001 2 mol∶0.000 8 mol＝2∶3∶2，故最简式为C2H3O2，结合其相对分子质量为118可知，该有机物的分子式为C4H6O4。 【变式训练1·变载体】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＝________。 (2)气体产物中n(O2)＝________mol。 答案：(1)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，根据氢元素守恒，n(HNO3)＝0.02×9×2 mol－0.17×2 mol＝0.02 mol；根据氮元素守恒，n(NO2)＝[样品中n(N)]－[HNO3中n(N)]＝0.02×3 mol－0.02 mol＝0.04 mol；根据氧元素守恒可得，气体产物中n(O2)＝(0.02×18－0.17－0.02×3－0.04×2－0.03)mol/2＝0.010 0 mol。 【变式训练2·变考法】【守恒法测定物质纯度】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)＝1.8×10－12。 (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，且半分钟不变色 (3)×100% 解析：(1)AgNO3中Ag＋水解使溶液呈酸性，故滴定时，盛装AgNO3标准溶液应使用酸式滴定管；(2)滴定达到终点时，AgCl基本沉淀完全，再滴入半滴标准溶液，恰好刚开始转化为Ag2CrO4，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×10－3mol，则NOCl总的物质的量为10bc×10－3mol，故亚硝酰氯(NOCl)的质量分数为×100%。 考向3 差量法在化学计算中的应用 例3 为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度，现将w1 g样品加热，其质量变为w2 g，请列式计算该样品中Na2CO3的质量分数。 答案　样品加热发生的反应为 2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑　Δm 168　　　　　106　　　　　　　　　62 m(NaHCO3)　　　　　　　　　　　　(w1－w2) g 样品中m(NaHCO3)＝ g， 样品中m(Na2CO3)＝w1 g－ g， 其质量分数为×100%＝×100%＝×100%。 【变式训练1·变题型】标准状况下，将20 L CO2和CO的混合气体全部通过足量的Na2O2粉末，在相同状况下，气体体积减少到16 L，则原混合气体中CO的体积为(　　) A．4 L B．8 L C．12 L D．16 L 答案　C 解析　混合气体中只有CO2和Na2O2反应，设二氧化碳的体积为V(CO2)， 2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2　　　ΔV 44.8 L　　　　　　　　　　　　　　22.4 L V(CO2)　　　　　　　　　　　　　(20－16) L 44．8 L∶22.4 L＝V(CO2)∶(20－16) L， 解得V(CO2)＝8 L， 则V(CO)＝(20－8) L＝12 L。 【变式训练2·变考法】16 mL由NO与NH3组成的混合气体在催化剂作用下于400 ℃左右可发生反应：6NO＋4NH35N2＋6H2O(g)，达到平衡时在相同条件下气体体积变为17.5 mL，计算原混合气体中NO与NH3的物质的量之比。 答案　<< 解析　6NO ＋ 4NH35N2＋6H2O(g)　ΔV 6　　　4　　　5　　6　　　　1 V(NO)　V(NH3)　　　　　　　　1.5 mL V(NO)＝＝9 mL，V(NH3)＝＝6 mL， 由此可知共消耗15 mL气体，还剩余1 mL气体，假设剩余的气体全部是NO，则V(NO)∶V(NH3)＝(9 mL＋1 mL)∶6 mL＝5∶3，假设剩余的气体全部是NH3，则V(NO)∶V(NH3)＝9 mL∶(6 mL＋1 mL)＝9∶7，但因该反应是可逆反应，剩余气体实际上是NO、NH3的混合气体，故<<。 1．（天津卷2024，T15(9)）已知：柠檬酸钙的摩尔质量为M g/mol，EDTA与Ca2+按1:1(物质的量之比)形成稳定配合物。 将干燥后的柠檬酸钙样品a g置于锥形瓶中，按照滴定要求将其配成浅液，用溶液调节pH大于13，加入钙指示剂，用b mol/L的EDTA标准溶液滴定至试液由紫红色变为蓝色，达到滴定终点，消耗EDTA标准溶液V mL。 样品中柠檬酸钙质量分数的表达式是_______(用字母表示)。 答案 （9）×100% 解析 柠檬酸钙的摩尔质量为M g/mol，EDTA与Ca2+按1:1 (物质的量之比)形成稳定配合物。 3EDTA ~ [Ca3(C6H5O7)2] 3mol M x 列比例可得样品中柠檬酸钙质量x= g，样品中柠檬酸钙质量分数的表达式：×100%=×100%。 2．(2023·天津卷，T16(8))下面是制备硫酸的工业流程： 一批32吨含硫元素99%的硫粉，参加反应，在第一步反应中硫元素损失了2%，二氧化硫在第二步反应中97%转化为了三氧化硫，三氧化硫在第三步反应中被吸收时，视作全部吸收，那么这批硫粉总计可以生产98%的浓硫酸________吨。 答案 94.11 解析 上述流程依次发生反应：S＋O2SO2、2SO2＋O22SO3、SO3＋H2O===H2SO4，据此建立关系式：S～H2SO4，中间转化过程损失的硫元素可都看作起始硫粉转化的损失。 n(H2SO4)＝n(S)＝×(1－2%)×97%≈9.411×105 mol，故生产98%的浓硫酸的质量为＝94.11×106 g＝94.11 t。 1 / 24 学科网（北京）股份有限公司 $$