第二章 素能提升5　化学计算的常用方法 -【优化指导】2026年化学一轮复习高中总复习·第1轮（人教不定项版）

第二章　物质的量 素能提升5　化学计算的常用方法 1．关系式法 (1)利用关系式法解题的思维流程如下： 返回导航 第1轮 化学 第二章　物质的量 (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 返回导航 第1轮 化学 第二章　物质的量 [典例1] (2023·天津卷，节选)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。 返回导航 第1轮 化学 第二章　物质的量 解析： 返回导航 第1轮 化学 第二章　物质的量 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： 返回导航 第1轮 化学 第二章　物质的量 (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。 返回导航 第1轮 化学 第二章　物质的量 [典例2] (2023·全国乙卷，节选)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。 回答下列问题： (1)将装有样品的Pt坩埚和CuO放入石英管中，先________，而后将已称重的U形管c、d与石英管连接，检查________。依次点燃煤气灯__________，进行实验。 返回导航 第1轮 化学 第二章　物质的量 (2)O2的作用有___________________。CuO的作用是__________________(举1例，用化学方程式表示)。 (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：(1)通O2　装置气密性　b、a 返回导航 第1轮 化学 第二章　物质的量 解析： 返回导航 第1轮 化学 第二章　物质的量 解析： 返回导航 第1轮 化学 第二章　物质的量 1．(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＝________。 (2)气体产物中n(O2)＝________mol。 答案：(1)9　(2)0.010 0 返回导航 第1轮 化学 第二章　物质的量 解析： 返回导航 第1轮 化学 第二章　物质的量 解析： 返回导航 第1轮 化学 第二章　物质的量 2．(2025·江西赣州六校联考)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)。 返回导航 第1轮 化学 第二章　物质的量 返回导航 第1轮 化学 第二章　物质的量 解析： 返回导航 第1轮 化学 第二章　物质的量 3．(2025·河南高考适应性测试)某实验小组的同学对一种染料废水进行处理，获得Na2SO4并测定废水中的总有机碳(总有机碳是指单位体积水样中溶解或悬浮的有机物碳元素的质量总和，是水体评价的综合指标之一)。 实验步骤为： ①取100 mL废水(假定有机成分只有萘磺酸钠)，在35 ℃下加入等体积的甲醇，充分混合后，冷却、过滤，得到固体A和滤液B。 ②经检测，固体A的主要成分为Na2SO4，并含有少量Na2SO3和萘磺酸钠；滤液B含2.3 g萘磺酸钠(C10H7O3NaS，M＝230 g/mol)。 返回导航 第1轮 化学 第二章　物质的量 ③一定温度下，从滤液B中回收甲醇；再蒸发浓缩析出萘磺酸钠，过滤，得滤液C，向滤液C中加入适量的NaClO溶液去除少量的NH＋4和NH3。 ④按下图实验装置(部分装置略)对固体A进行处理，完全反应后Pt坩埚中固体为Na2SO4。 返回导航 第1轮 化学 第二章　物质的量 简化的操作过程：先检查装置气密性，再打开或关闭活塞1和活塞2，通入N2一段时间。再次打开或关闭活塞1和活塞2，改为通入O2，点燃煤气灯，一定时间后，停止加热，继续通O2一段时间。 回答下列问题： (1)实验步骤①中加入甲醇的目的为________。 (2)实验步骤③中回收甲醇的操作名称是________________，去除NH3生成N2反应的离子方程式为______________________________________。 (3)通入N2的目的是______________________________________________。 返回导航 第1轮 化学 第二章　物质的量 (4)酸性KMnO4溶液的作用是____________，试剂a是___________________________。 (5)改为通入O2前，需________(填标号)。 A．打开活塞1 B．打开活塞2 C．关闭活塞1 D．关闭活塞2 (6)反应后U形管(含试剂)增重0.44 g，该废水总有机碳＝________ mg/L(用科学计数法表示)。 返回导航 第1轮 化学 第二章　物质的量 答案：(1)减小Na2SO4等无机物在水中的溶解度，便于析出 (2)蒸馏　2NH3＋3ClO－===3Cl－＋N2＋3H2O (3)排除装置中的空气，防止其影响废水中总有机碳含量的测量 (4)除去CO2中的SO2　浓硫酸 (5)BC (6)1.32×104 返回导航 第1轮 化学 第二章　物质的量 解析： 返回导航 第1轮 化学 第二章　物质的量 解析： 返回导航 第1轮 化学 第二章　物质的量 解析： 返回导航 第1轮 化学 第二章　物质的量 解析： 返回导航 第1轮 化学 第二章　物质的量 课时作业（7） 章末综合检测卷（二） 谢谢观看！ 答案：94.11 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。 (2)作助燃剂使有机物充分反应；排尽装置中的CO2和水蒸气　CuO＋COCu＋CO2 (3)C4H6O4 (1)在反应前需要先将装置中的空气，尤其是空气中的二氧化碳和水蒸气排出。因此，需要先通入氧气，接着组装后续实验装置，进行气密性检查。为防止煤气灯a处加热时有机物与氧气因反应不充分产生的一氧化碳无法被干燥剂吸收而引起的误差，因此先要点燃b处煤气灯。 (2)O2的作用：①排出装置中的二氧化碳与水蒸气；②作为助燃剂，使有机物充分燃烧。氧化铜可将可能产生的CO进一步氧化为CO2，反应的化学方程式为CuO＋COCO2＋Cu。 (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。 (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。 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% (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%。 向染料废水中加入等体积的甲醇，以使有机物充分溶解和减小Na2SO4等无机物在水中的溶解度，便于析出，冷却过滤后得到滤液B和滤渣A，用蒸馏的方法从滤液B中分离出甲醇后，再蒸发浓缩析出萘磺酸钠，过滤，得滤液C，向滤液C中加入适量的NaClO溶液去除少量的NH和NH3，步骤④为对固体A进行处理，完全反应后Pt坩埚中固体为Na2SO4，先关闭活塞2，打开活塞1，通入一段时间的N2， 以排除装置中的空气防止其影响废水中总有机碳含量的测量，然后再关闭活塞1，打开活塞2，通入O2，点燃煤气灯，一定时间后，停止加热，继续通O2至固体A冷却，固体A中Na2SO3转化为Na2SO4，有机物燃烧，未完全燃烧产生的CO被CuO继续氧化，酸性高锰酸钾溶液用于除去CO2中的SO2，品红溶液用于检验SO2是否除干净，试剂a为浓硫酸，可以干燥CO2和防止空气中的CO2和水蒸气进入U形管，影响实验结果。 (1)实验步骤①中加入甲醇的目的为减小Na2SO4等无机物在水中的溶解度，便于析出； (2)由于CH3OH易挥发，实验步骤③中回收甲醇的操作名称是蒸馏，去除NH3生成N2反应即NH3和NaClO反应生成N2、NaCl和H2O，根据氧化还原反应配平可得，该反应的离子方程式为2NH3＋3ClO－===3Cl－＋N2＋3H2O； (3)通入N2的目的是排除装置中的空气防止其影响废水中总有机碳含量的测量； (6)反应后U形管(含试剂)增重0.44 g，即固体A与O2反应放出的CO2的质量为0.44 g，即固体A中含有的碳原子的质量为0.44 g×＝0.12 g，由题干信息可知，滤液B含2.3 g萘磺酸钠，该有机物中含有碳原子的质量为×10×12 g/mol＝1.2 g，故该废水总有机碳＝＝1.32×104 mg/L。 $$