第二章 第7讲 化学计算的常用方法（复习讲义）-【优学精研】2026年高考化学一轮总复习学用word

该高中化学讲义聚焦高考化学计算核心考点，涵盖守恒法（元素、电荷、得失电子）、关系式法、热重分析法，按“原理梳理-解题思路-真题应用”逻辑组织，通过考点精讲、方法归纳、高考真题训练等环节，帮助学生构建计算思维模型，突破定量分析难点。 资料以高考真题为载体，每种方法配套2022-2024年高考题示例，采用“方法原理+真题拆解+分层练习”模式，培养学生科学思维与化学观念，如热重分析题引导学生从曲线数据推导物质组成，高效提升解题效率，为教师把控复习节奏、学生强化应考能力提供有力支持。

第7讲　化学计算的常用方法 课标要求 1.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，初步建立化学计算的思维模型。 类型一　守恒法 1.所谓“守恒”就是物质在发生“变化”的过程中某些量的总量保持“不变”。 守恒法是一种思维方法，运用守恒定律，不必纠结过程细节，只考虑反应体系中研究对象化学量的始态和终态，常考的有以下三种守恒。 （1）元素守恒 化学反应的实质是原子的重新组合，反应前后各元素原子的种类和数目保持不变。 （2）电荷守恒 电解质溶液中，阴、阳离子所带电荷总数相等。如：Na2SO4溶液中：c（Na＋）＋c（H＋）＝2c（S）＋c（OH－），因溶液显中性，故c（Na＋）＝2c（S）。 （3）得失电子守恒 氧化还原反应中，还原剂失电子总数等于氧化剂得电子总数。 2.守恒法的解题思路 1.（元素守恒）（2022·浙江1月选考27题）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。 2.（电荷守恒）将a g Fe2O3-Al2O3样品溶解在过量的200 mL pH＝1的硫酸溶液中，然后向其中加入NaOH溶液，使Fe3＋、Al3＋刚好沉淀完全，用去NaOH溶液100 mL，则NaOH溶液的浓度为　　　　　　。 3.（得失电子守恒）以下是一种废钒催化剂回收工艺流程： “氧化”中欲使3 mol的VO2＋变为V，则需要氧化剂KClO3至少为　　　　 mol。 类型二　关系式法 1.应用原理 关系式是表示两种或多种物质之间“物质的量”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的“物质的量”关系表示出来，把多步计算简化成一步计算。 2.解题步骤 1.黄铁矿的主要成分是FeS2，已知4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2，某硫酸厂在进行黄铁矿成分测定时，取0.100 0 g样品在空气中充分灼烧，将生成的SO2气体与足量Fe2（SO4）3溶液完全反应后，用浓度为0.020 00 mol·L－1的K2Cr2O7标准溶液滴定至终点，消耗K2Cr2O7标准溶液25.00 mL。 已知：SO2＋2Fe3＋＋2H2OS＋2Fe2＋＋4H＋； Cr2＋6Fe2＋＋14H＋2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O。 样品中FeS2的质量分数是（假设杂质不参加反应）　　　　（保留一位小数）。 2.六氯化钨（WCl6）可用作有机合成催化剂，利用碘量法测定WCl6产品纯度，实验如下： 将m g WCl6转化为可溶的Na2WO4，通过I离子交换柱发生反应：W＋Ba（IO3）2BaWO4＋2I；交换结束后，向所得含I的溶液中加入适量酸化的KI溶液，发生反应：I＋5I－＋6H＋3I2＋3H2O；反应完全后，用Na2S2O3标准溶液滴定，发生反应：I2＋2S22I－＋S4。滴定达终点时消耗c mol·L－1的Na2S2O3溶液V mL，则样品中WCl6（摩尔质量为M g·mol－1）的质量分数为　　　　。 类型三　热重分析法 1.热重分析法 指程序控制温度和一定气氛条件下，测量物质的质量与温度关系的一种热分析方法。 2.热重曲线 （1）由热重分析记录的质量变化对温度的关系曲线称热重曲线，曲线的横轴为温度，纵轴为质量或失重百分数。 （2）实例 固体物质A热分解反应：A（固体）B（固体）＋C（气体）的典型热重曲线如图所示，图中T1为固体A开始分解的温度，T2为质量变化达到最大值时的终止温度，若试样初始质量为w0，失重后试样质量为w1，则失重百分数为×100％。 3.热重分析的解题流程 （1）设晶体为1 mol。 （2）失重一般是先失水，再失非金属氧化物。 （3）计算每步的m（剩余），固体残留率＝×100％。 （4）晶体中金属质量不减少，仍在m（剩余）中。 （5）失重残留物最后一般为金属氧化物，由质量守恒得m（O），由n（金属）∶n（O），即可求出失重后物质的化学式。 1.（2022·全国乙卷11题改编）NH4B5O8·4H2O的热重曲线如图，在200 ℃以下热分解时无刺激性气体逸出。请判断下列说法的正误。 （1）100～200 ℃阶段热分解失去4个H2O。（　　） （2）500 ℃热分解后生成固体化合物B2O3。（　　） 2.热重分析法是程序控制温度下测量物质的质量与温度关系的一种实验方法。MgCl2·6H2O的热重曲线如图所示。已知：MgCl2·6H2O在空气中受热脱水时，不产生无水氯化镁。 （1）试确定200 ℃时固态物质的化学式　　　　。 （2）554 ℃时分解得到的主要产物为白色固体和一种酸性气体，写出该反应的化学方程式：　　　　　　　。 1.（2024·安徽高考16题节选）测定铁矿石中铁含量的传统方法是SnCl2-HgCl2-K2Cr2O7滴定法。研究小组用该方法测定质量为a g的某赤铁矿试样中的铁含量。 【配制溶液】 ①c mol·L－1 K2Cr2O7标准溶液。 ②SnCl2溶液：称取6 g SnCl2·2H2O溶于20 mL浓盐酸，加水至100 mL，加入少量锡粒。 【测定含量】按图所示（加热装置略去）操作步骤进行实验。 已知：氯化铁受热易升华；室温时HgCl2可将Sn2＋氧化为Sn4＋，难以氧化Fe2＋；Cr2可被Fe2＋还原为Cr3＋。 若消耗c mol·L－1 K2Cr2O7标准溶液V mL，则a g试样中Fe的质量分数为　　　　（用含a、c、V的代数式表示）。 2.（2023·全国乙卷28题节选）在N2气氛中，FeSO4·7H2O的脱水热分解过程如图所示： 根据上述实验结果，可知x＝　　　　，y＝　　　　。 3.（2024·山东高考19题节选）利用“燃烧—碘酸钾滴定法”测定钢铁中硫含量的实验装置如下图所示（夹持装置略）。 实验过程如下： ①加样，将a mg样品加入管式炉内瓷舟中（瓷舟两端带有气孔且有盖），聚四氟乙烯活塞滴定管G内预装c（KIO3）∶c（KI）略小于1∶5的KIO3碱性标准溶液，吸收管F内盛有盐酸酸化的淀粉水溶液。向F内滴入适量KIO3碱性标准溶液，发生反应：KIO3＋5KI＋6HCl3I2＋6KCl＋3H2O，使溶液显浅蓝色。 ②燃烧：按一定流速通入O2，一段时间后，加热并使样品燃烧。 ③滴定：当F内溶液浅蓝色消退时（发生反应：SO2＋I2＋2H2OH2SO4＋2HI），立即用KIO3碱性标准溶液滴定至浅蓝色复现。随SO2不断进入F，滴定过程中溶液颜色“消退—变蓝”不断变换，直至终点。 滴定消耗0.002 0 mol·L－1的KIO3碱性标准溶液V mL，样品中硫的质量分数是　　　　（用代数式表示）。 提示：完成课后作业　第二章　第7讲 4 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $ 第7讲　化学计算的常用方法 【考点·全面突破】 类型一 关键能力突破 1.（1）9　 　　2[Al（NO3）3·xH2O]　　～　　Al2O3 2×（213＋18x）g 102 g 7.50 g 1.02 g ＝ x＝9 （2）0.010 0 解析：（1）根据题意得关系式： 　　2[Al（NO3）3·xH2O]　　～　　Al2O3 2×（213＋18x）g 102 g 7.50 g 1.02 g ＝ 解得：x＝9。 （2）n[Al（NO3）3·9H2O]＝＝0.02 mol，反应生成的n（H2O）＝＝0.17 mol，生成的H2O中含H 0.34 mol，根据氢原子守恒可知生成HNO3的物质的量为0.36 mol－0.34 mol＝0.02 mol，根据氮原子守恒可知生成NO2的物质的量为0.06 mol－0.02 mol＝0.04 mol。由得失电子守恒有：0.04 mol×1＝n（O2）×4，得n（O2）＝0.01 mol。 2.0.2 mol·L－1 解析：当Fe3＋、Al3＋刚好沉淀完全时，溶液中溶质只有硫酸钠，而Na＋全部来源于NaOH，且变化过程中Na＋的量不变。根据电荷守恒可知：＝，所以，n（NaOH）＝n（Na＋）＝2n（S）＝n（H＋）＝0.1 mol·L－1×0.2 L＝0.02 mol，c（NaOH）＝＝0.2 mol·L－1。 3.0.5 解析：根据得失电子守恒可知关系式6VO2＋～KClO3，n（KClO3）＝n（VO2＋）＝0.5 mol。 类型二 关键能力突破 1.90.0％ 解析：依据题给三个反应方程式可得关系式 Cr2　～　6Fe2＋　～　3SO2　～　FeS2 1 mol mol （0.020 00×0.025）mol　　　　　 解得m（FeS2）＝0.090 00 g，样品中FeS2的质量分数为×100％＝90.0％。 2.％ 解析：滴定时，根据关系式：WCl6～W～2I～6I2～12S2，样品中n（WCl6）＝n（W）＝n（S2）＝cV×10－3 mol，m（WCl6）＝cV×10－3 mol×M g·mol－1＝ g，则样品中WCl6的质量分数为×100％＝％。 类型三 关键能力突破 1.（1）×　（2）√ 解析：（1）错误，设100～200 ℃阶段热分解失去x个水分子，M（NH4B5O8·4H2O）＝273 g·mol－1，＝，解得x≈3。（2）正确，验证选项，由硼元素守恒得关系式：2NH4B5O8·4H2O～5B2O3，＝××100％≈64.1％。 2.（1）MgCl2·2H2O （2）Mg（OH）ClMgO＋HCl↑ 解析：（1）由题图可知，起始时MgCl2·6H2O的质量为4.06 g，物质的量为0.02 mol，则m（MgCl2）＝95 g·mol－1×0.02 mol＝1.90 g，所以200 ℃时，MgCl2·6H2O失去部分结晶水，固态物质中m（H2O）＝2.62 g－1.90 g＝0.72 g，n（H2O）＝0.04 mol，即此时固态物质中n（MgCl2）∶n（H2O）＝0.02 mol ∶0.04 mol＝1∶2，故200 ℃时固态物质的化学式为MgCl2·2H2O。（2）554 ℃时，固态物质的质量为0.80 g，为0.02 mol MgO的质量，所以得到的白色固体为MgO；554 ℃时固态物质的质量比527 ℃时的少0.73 g，为0.02 mol HCl的质量，则554 ℃时分解得到的酸性气体为HCl，所以527 ℃时，固态物质为Mg（OH）Cl，在554 ℃时分解的方程式为Mg（OH）ClMgO＋HCl↑。 【真题·体验品悟】 1.％ 解析：滴定时发生反应：6Fe2＋＋Cr2＋14H＋6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O，根据关系式：6Fe2＋～Cr2，计算出铁矿石中铁的含量为×100％＝％。 2.4　1 解析：由图可知，FeSO4·7H2O→FeSO4即7个结晶水完全失去时失重比为45.3％，则失重比为19.4％时，失去的结晶水数目为≈3，故x＝7－3＝4，同理可推出y＝7－≈1。 3.％ 解析：由S元素守恒及SO2＋I2＋2H2OH2SO4＋2HI、KIO3＋5KI＋6HCl3I2＋6KCl＋3H2O可得关系式：3S～3SO2～3I2～KIO3，若滴定消耗0.002 0 mol·L－1的KIO3碱性标准溶液V mL，则n（KIO3）＝V×10－3 L×0.002 0 mol·L－1＝2.000 0×10－6V mol，n（S）＝3n（KIO3）＝3×2.000 0×10－6V mol＝6.000 0×10－6V mol，样品中硫的质量分数是×100％＝％。 学科网（北京）股份有限公司 $