第2章 第7讲 化学计算常用方法-【优学精研】2027年高考化学一轮总复习教用课件(提升版)
2026-07-14
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 课件 |
| 知识点 | 物质的量 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | PPTX |
| 文件大小 | 7.89 MB |
| 发布时间 | 2026-07-14 |
| 更新时间 | 2026-07-14 |
| 作者 | 拾光树文化 |
| 品牌系列 | 优学精研·高考一轮总复习 |
| 审核时间 | 2026-06-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58373969.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中化学高考复习课件聚焦“化学计算常用方法”专题,覆盖守恒法、关系式法、差量法、新定义计算及热重曲线分析等核心考点,依据高考评价体系梳理各方法在元素守恒、电子转移等情境中的考查要求,通过考点权重分析明确守恒法(占比35%)、热重曲线(近年高频)等常考题型,构建“必备知识-关键能力-真题应用”的复习体系。
课件亮点在于“真题实战+方法建模+素养提升”,精选2025年四川卷Mn配合物组成测定、新课标卷蛇纹石矿化固碳等真题,通过守恒法中“电子得失守恒列式”、热重曲线“元素守恒+失重率计算”等突破方法,培养学生的科学思维(证据推理)和科学探究与实践(数据处理)素养。特设“易错点警示”和“解题模板”,助力学生掌握计算技巧,教师可依托课件实现考点精准突破,提升复习效率。
内容正文:
第7讲 化学计算常用方法
复习目标
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。
CONTENTS
考点1 守恒法
考点2 关系式法
考点3 差量法
真题演练
热点题型4 热重曲线分析与计算
课时跟踪检测
考点4 新定义计算
考点1 守恒法
目录
内涵 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”
内容 (1)元素守恒(或原子守恒):化学反应前后各元素原子个数
相等。
(2)电荷守恒:①反应前后阴、阳离子所带电荷总数必须相
等;②电中性原则,即在任何电解质溶液中,阳离子所带的正电
荷总数和阴离子所带的负电荷总数相等。
(3)得失电子守恒:在氧化还原反应中,失电子总数一定等于
得电子总数,即得失电子数目相等
高中总复习·化学 (提升版)
目录
解题步
骤
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目录
1. 向Cu、Cu2O和CuO组成的混合物中,加入1 L 0.6 mol·L-1的HNO3溶液
恰好使混合物完全溶解,同时收集到2.24 L NO气体(标准状况)。已
知:Cu2O+2H+ Cu+Cu2++H2O。下列说法错误的是( )
A. 发生氧化还原反应的HNO3物质的量为0.1 mol
B. 得到的溶液中n(C )=0.25 mol
C. CuO与稀硝酸反应的离子方程式为CuO+2H+ Cu2++H2O
D. 若混合物中含0.1 mol Cu,则该混合物与足量稀硫酸充分反应,最后剩
余固体12.8 g
√
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目录
解析: HNO3的物质的量为0.6 mol·L-1×1 L=0.6 mol,NO的物质的
量为 =0.1 mol。HNO3作为氧化剂,还原产物为NO,根据分
析,生成NO为0.1 mol,故发生还原反应的HNO3为0.1 mol,A正确;反应
后溶液中的溶质为Cu(NO3)2,根据分析,起到酸性作用的HNO3为0.6
mol-0.1 mol=0.5 mol,故n(Cu2+)= n(HNO3)=0.25 mol,B正
确;CuO与稀硝酸反应生成硝酸铜和水,故离子方程式为CuO+2H+
Cu2++H2O,C正确;
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混合物与硝酸反应时,Cu和Cu2O被氧化,失去的电子总数为HNO3所得电
子数,物质的量为0.1 mol×3=0.3 mol,故Cu2O转移电子的物质的量为
0.3 mol-0.1 mol×2=0.1 mol,n(Cu2O)= ×0.1 mol=0.05 mol,根
据溶液中n(Cu2+)=0.25 mol,可知Cu元素共0.25 mol,原混合物中n
(CuO)=0.25 mol-0.05 mol×2-0.1 mol=0.05 mol,混合物与稀硫酸
反应时,Cu不与稀H2SO4反应,根据Cu2O+2H+ Cu+Cu2++H2O可知,
生成的Cu的物质的量n'(Cu)=n(Cu2O)=0.05 mol,故反应后所得的
Cu的物质的量为n(Cu)+n'(Cu)=0.15 mol,质量为0.15 mol×64
g·mol-1=9.6 g,D错误。
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2. 抗坏血酸(维生素C)(M=176 g·mol-1)常用作还原剂,实验室现有
一份20.0 g的抗坏血酸药片样品,配制成溶液,逐渐滴加到200 mL 0.2
mol·L-1 KMnO4(H+)溶液中,当抗坏血酸溶液全部滴加完时,高锰酸钾
溶液恰好褪为无色(Mn2+),抗坏血酸氧化反应如图过程:
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目录
(1)配制该高锰酸钾溶液,需称量KMnO4的质量为 g。
解析: 需要200 mL溶液,应用250 mL容量瓶配制,由n(KMnO4)
=cV=0.2 mol·L-1×0.25 L=0.05 mol,m(KMnO4)=nM=0.05
mol×158 g·mol-1=7.9 g。
7.9
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(2)高锰酸钾溶液恰好褪为无色时,生成的脱氢抗坏血酸的物质的量
为 mol。
解析: 抗坏血酸(化学式为C6H8O6)中C元素化合价变化,抗坏血酸
到脱氢抗坏血酸(C6H6O6 ),1个抗坏血酸分子失去2个电子;Mn 中
Mn从+7价降低到+2价,1个Mn 得到5个电子,根据电子守恒:n(抗
坏血酸)×2=n(KMnO4)×5,n(抗坏血酸)= =
=0.10 mol,n(抗坏血酸)=n(脱氢抗坏血酸),则脱氢抗坏
血酸物质的量为0.10 mol;
0.10
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(3)该药片样品中,抗坏血酸的质量分数为 。
解析: 抗坏血酸质量m=0.1 mol×176 g·mol-1=17.6 g,则质量分
数= ×100%=88%(或0.88)。
88%或0.88
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考点2 关系式法
目录
方法
解读 关系式法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
之间的“量”的关系表示出来,把多步计算简化成一步计算。
计算时,在多步反应中,每一步的转化率、利用率及最后所得
产品的纯度等,可以累积进行计算
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目录
解题
步骤
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目录
1. 工业上以硫黄为原料制备硫酸的原理示意图如下,其过程包括Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ
三个阶段。
用32吨含S 99%的硫黄为原料生产硫酸,假设硫在燃烧过程中损失2%,
SO2生成SO3的转化率是97%,SO3吸收的损失忽略不计,最多可以生产98
%的硫酸 吨。
94
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解析:由题意可知,32吨含硫元素99%的硫黄物质的量为 =
9.9×105 mol,在第一步反应中硫元素损失了2%,则生成9.9×105
mol×98%=9.702×105 mol二氧化硫,二氧化硫在第二步反应中97%转化
为了三氧化硫,则生成9.702×105 mol×97%≈9.4×105 mol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,约为 ×10-6吨=94吨。
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2. 称取软锰矿样品0.100 0 g。对样品进行如下处理:
①用过氧化钠处理,得到Mn 溶液;
②煮沸溶液,除去剩余的过氧化物;
③酸化溶液,Mn 歧化为Mn 和MnO2;
④滤去MnO2;
⑤用0.100 0 mol·L-1 Fe2+标准溶液滴定滤液中Mn ,共用去25.80 mL。
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计算样品中MnO2的质量分数 (保留1位小数)。
解析:由题意可得有关反应方程式为MnO2+Na2O2 Na2MnO4,
3Mn +4H+ 2Mn +MnO2↓+2H2O,Mn +5Fe2++8H+
Mn2++5Fe3++4H2O,则有关系式MnO2~Mn ~ Mn ~ Fe2+,
故w = ×100%= ×100%≈67.3%。
67.3%
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考点3 差量法
目录
方法解读 差量法是指根据化学反应前后有关物理量发生的变化,找出
“理论差量”。这种物理量可以是质量、物质的量、气态物
质的体积和压强、反应过程中的热量等。用差量法解题时先
把化学方程式中的对应差量(理论差量)跟实际差量列成比
例,然后求解
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解题步骤
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1. 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,则该样品的纯度(质量分数)是
(列表达式)。
×100
%
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解析:由题意知(w1-w2)g应为NaHCO3分解生成的CO2和H2O的质量,
设样品中NaHCO3的质量为x g,由此可得如下关系:
2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O Δm
2×84 62
x w1-w2
则x= ,
故样品纯度为 = ×100%= ×100%。
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2.16 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),反应后在相同条件下气体体积
变为17.5 mL,则原混合气体中NO与NH3的物质的量之比为
。
9∶7或
5∶3
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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,假设剩余的气体是NO,则V(NO)∶V
(NH3)=(9 mL+1 mL)∶6 mL=5∶3,假设剩余的气体是NH3,则V
(NO)∶V(NH3)=9 mL∶(6 mL+1 mL)=9∶7。
解析:
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考点4 新定义计算
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考试中,题目常常会给一个新的定义来考查计算,做这类题主要注意以下
几步:
1. 理解定义:理解题目中给出的新定义,弄清楚定义中自变量代表的含
义,以及它们之间的关系。
2. 建立数学模型:根据定义式,将其转化为数学表达式。有时,也可以通
过表示式的单位来分析计算式。
3. 代入已知条件:将题目中给出的具体数值或条件代入到数学模型中。或
根据已有的知识,计算出具体的变量数值。
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4. 进行计算:根据数学模型进行计算,注意运算顺序和单位换算。
5. 检查结果:计算完成后,检查答案是否合理,是否符合化学常识。
6. 总结讨论:根据试题要求,对结果用化学原理进行解释。
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已知萃取原理为M2+ +2HR MR2 +2H+
。在硫酸盐溶液中,该萃取剂对某些金属离子的萃取率[萃取率=
×100%]与pH的变化关系如图所示。已知在pH=1.8时,达到
萃取平衡时, =48。若在滤液中加入等体积萃取剂进行充分萃
取,则Zn2+的萃取率为 %(保留两位有效数字)。
98
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解析:设滤液中Zn2+初始物质的量为n0,加入等体积萃取剂后,设水相体
积和有机相体积均为V,已知 =48,设萃取后水相中n(Zn2
+)=x,则有机相中n(ZnR2)=n0-x ,根据 = =48,
即 =48,解得x= ,萃取率= ×100%= ×100%=
×100%≈98%。
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真题演练
目录
1. (2025·四川高考16题节选)双水杨醛缩乙二胺(H2L,Mr=268)的锰
配合物(MnLClx)常用作有机氧化反应的催化剂。现对MnLClx配合物中
x的值进行测定。
①移取20.00 mL 3.5 mg·mL-1的MnLClx溶液置于锥形瓶中,加入
10.00 mL 0.030 00 mol·L-1的维生素C(C6H8O6)溶液充分混合,放
置3~4分钟。
②往上述锥形瓶中加入5滴1%的淀粉溶液,立即用0.010 00 mol·L-1的I2标
准溶液滴定至终点。平行测定三次,消耗标准溶液的平均体积为20.20
mL。
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上述测定过程所涉及的反应如下:
2MnLClx+xC6H8O6 2MnL+xC6H6O6+2xHCl I2+C6H8O6
C6H6O6+2HI
根据实验数据,MnLClx中x= (保留整数)。
1
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解析:根据双水杨醛缩乙二胺(H2L,Mr=268)和相对原子质量可以计算
得出M(MnLClx)=[55+(268-2)+35.5x]g·mol-1=(321+
35.5x)g·mol-1,移取的MnLClx质量为20.00 mL×3.5 mg·mL-1=70
mg,维生素C的物质的量为0.01 L×0.030 00 mol·L-1=0.000 3 mol=0.3
mmol,I2消耗的维生素C的物质的量为0.01 mol·L-1×0.020 2 L=0.000
202 mol=0.202 mmol,所以与MnLClx反应的维生素C的物质的量为0.3
mmol-0.202 mmol=0.098 mmol,根据反应的化学计量关系(2 mol
MnLClx与x mol维生素C反应)进行计算: = ,保留整数解得
x≈1。
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2. (2025·新课标卷28题节选)我国的蛇纹石资源十分丰富,它的主要成
分是Mg3Si2O5(OH)4,伴生有少量Ni、Fe、Al等元素。利用蛇纹石转化
与绿矾分解的耦合回收NiO并矿化固定二氧化碳的实验流程如图所示。
已知:
Al(OH)3 Fe(OH)3 Mg(OH)2 Ni(OH)2
Ksp 1.3×10-33 2.8×10-39 5.6×10-12 5.5×10-16
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(1)加入NaOH “调pH=6”,过滤后,滤渣②是Fe(OH)3、Al(OH)
3,滤液中Al3+的浓度为 mol·L-1。
解析: 加入NaOH “调pH=6”,c(H+)=10-6 mol·L-1,c(OH
-)=10-8 mol·L-1,c(Fe3+)= = mol·L-1=
2.8×10-15 mol·L-1<1×10-5 mol·L-1,c(Al3+)= =
mol·L-1=1.3×10-9 mol·L-1<1×10-5 mol·L-1,溶液中没有
铁离子、铝离子,两者均以氢氧化物沉淀下来,过滤后,滤渣②是Fe
(OH)3、Al(OH)3;滤液中Al3+的浓度为c(Al3+)=
= mol·L-1=1.3×10-9 mol·L-1。
1.3×10-9
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(2)调节“沉镍”后的溶液为碱性,“矿化”反应的离子方程式
为 。
解析: 调节“沉镍”后的溶液为碱性,通入二氧化碳“矿化”,确
定反应离子及反应物为Mg2+、OH-、CO2,将产物Mg5(CO3)4(OH)
2·4H2O拆分为Mg(OH)2·4MgCO3·4H2O,再配平得5Mg2++10OH-+
4CO2 Mg(OH)2·4MgCO3·4H2O将产物合并;发生反应5Mg2++10OH
-+4CO2 Mg5 (OH)2·4H2O↓。
5Mg2++10OH-+4CO2 Mg5 (OH)2·4H2O↓
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目录
(3)1.0 kg蛇纹石 “矿化”固定CO2,得到0.466 kg Mg5(CO3)4(OH)
2·4H2O,相当于固定CO2 L(标准状况)。
解析: 0.466 kg Mg5 (OH)2·4H2O物质的量为 =1
mol,根据C元素守恒得Mg5 (OH)2·4H2O~4C~4CO2,固定CO2
的物质的量为4 mol,标准状况下的体积为4 mol×22.4 L·mol-1=89.6 L。
89.6
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3. (2025·重庆高考15题节选)Se的含量可根据行业标准YS/T 226.12-2009
进行测定,测定过程中Se的化合价变化如下。
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称取粗硒样品0.100 0 g,经过程①将其溶解转化为弱酸H2SeO3,并消除测
定过程中的干扰。在酸性介质中,先加入0.100 0 mol·L-1 Na2S2O3标准溶
液40.00 mL,再加入少量KI和淀粉溶液,继续用Na2S2O3标准溶液滴定至
蓝色消失为终点(原理为I2+2Na2S2O3 2NaI+Na2S4O6),又消耗8.00
mL。过程②中Se(Ⅳ)与Na2S2O3反应的物质的量之比为1∶4,且反应最
快。过程③的离子方程式为 。
该样品中Se的质量分数为 。
4H++H2SeO3+4I- 2I2+Se+3H2O
94.8%
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解析:过程③是Se(Ⅳ)被KI还原为Se的过程,结合氧化还原反应规律得
离子方程式:4H++H2SeO3+4I- 2I2+Se+3H2O;加入40.00 mL
0.100 0 mol·L-1的Na2S2O3标准溶液和少量KI,之后用同浓度的Na2S2O3标
准溶液滴定上一步生成的碘单质,又消耗8.00 mL,存在关系:Se
(Ⅳ)~2I2~4Na2S2O3,根据已知条件Se(Ⅳ)与Na2S2O3反应的物质的
量之比为1∶4,则n[Se(Ⅳ)]= ×(40.00+8.00)×10-3 L×0.100 0
mol·L-1=1.2×10-3 mol,样品中Se的含量为 ×100
%=94.8%。
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热点题型4 热重曲线分析与计算
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“热重曲线”类试题一般以图像和文字组合的形式呈现,以质量保留量
或者失重比随温度变化的曲线为载体,考查反应物的化学式、产物的判
断、结晶水的数目以及反应方程式的书写等,侧重考查学生提取图表信息
的能力、处理数据的能力,以及元素守恒、关系式等化学思想。
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对于含有结晶水的某固体热分解反应的过程主要有两个变化阶段:(1)
固体失去结晶水形成A固体的过程;(2)A固体热分解的过程。对于具体
的图像具体分析,有可能分步失去结晶水,继续加热A固体可能分解生成
多种物质。若A固体为盐或氧化物,随着温度的升高,继续分解可能失去
一些挥发性的物质,如CO2等气体,而金属元素一般以化合态的形式残留
在最终产物中。
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将24.2 g Cu(NO3)2·3H2O样品置于瓷坩埚中缓慢加热,其热重曲线
(样品质量随温度变化的曲线)如图所示。在T1~T2 ℃过程中有红棕色气
体产生,反应的化学方程式为
。
继续升温至T3 ℃时生成的固体产物为 (填化学式)。
2Cu(NO3)2 2CuO+4NO2↑+
O2↑
Cu2O
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【要点图解】
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(1)分析曲线、提取信息。阅读题目给予信息,明确物质的组成及类
别、物质的性质及变化特点,结合热重曲线,确定物质实际发生变化及固
体质量变化的原因。一般结晶水合物先失去结晶水,再继续发生分解,铵
盐产生NH3,碳酸盐产生CO2,硫酸盐产生SO2或SO3,氢氧化物产生
H2O。
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(2)找等量,列式求解。结合固体质量变化或固体残留率变化,找出等
量,设未知数,列出关系式或方程式,进而求出未知数,确定剩余固体的
化学组成。如固体物质A热分解反应:A(固体) B(固体)+C(气
体)。若反应物A的初始质量为W0,失重后产物B的质量为W1,则失重百
分数= ×100%。
(3)计算原则
①金属元素始终残留在固体中,且元素守恒;
②释放气体中的非金属元素(一般是C、N、S)与样品中对应元素守恒。
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1. 对2.3 g产品(K2Cu(C2O4)2·4H2O晶体)进行热重分析,其相关曲线
如图所示:
注:A(51,90.77)即51 ℃时,物质反应后质量是反应前质量的90.77
%。(其他依此类推)
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(1)A点到B点分解的化学方程式为
。
解析: A点失重2.3 g×(1-90.77
%)≈0.21 g,为水的质量,水的物质的
量为 ≈0.012 mol,2.3 g K2Cu
(C2O4)2·4H2O约为0.005 9 mol,则其
中H2O物质的量为0.024 mol,说明加热
至生成A物质时K2Cu(C2O4)2·4H2O失
去了一半的结晶水,
K2Cu(C2O4)2·2H2O K2Cu
(C2O4)2+2H2O
A为K2Cu(C2O4)2·2H2O,同理可得B为K2Cu(C2O4)2,则A点到B点分
解的化学方程式为K2Cu(C2O4)2·2H2O K2Cu(C2O4)2+2H2O。
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(2)C点固体的成分为 。
解析: C点为K2Cu(C2O4)2受热分
解放出气体二氧化碳,剩余固体质量分
数为44.62%,剩余固体质量为2.3
g×44.62%≈1 g,根据元素守恒可知,
n(K)=2×0.005 9 mol=0.011 8
mol,n(Cu)=0.005 9 mol,n(O)
=≈0.01 mol,则剩余物质中n(K)∶n(Cu)∶n(O)≈2∶1∶2,则C点固体的成分为K2CuO2。
K2CuO2
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2. (2024·贵州高考15题节选)十二钨硅酸在催化方面有重要用途。某实
验小组制备十二钨硅酸晶体,并测定其结晶水含量的方法如下。
称取m g十二钨硅酸晶体{H4[SiW12O40]·nH2O,相对分子质量为M},采用
热重分析法测得失去全部结晶水时失重w%,计算n= ;若样品
未充分干燥,会导致n的值 (填“偏大”“偏小”或“不
变”)。
解析:由题干可知,十二钨硅酸晶体的物质的量为 mol,失去的全部结
晶水的物质的量为n· 或 mol,n· = ,故n= =
;若样品未充分干燥,则加热时失重偏高,会导致n的值偏大。
偏大
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3. NiSO4可形成多种结晶水合物,采用热重分析法测定某NiSO4·nH2O样品
所含的结晶水数。将样品在900 ℃下进行煅烧,失重率随时间变化如图,B
点时失去全部结晶水,n的值为 ;D点固体的化学式为 。
6
Ni2O3
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解析:B点时失去n个结晶水,失重率为41.1%,则 ×100%=41.1
%,解得n=6。故样品化学式为NiSO4·6H2O,取1 mol(即263 g)
NiSO4·6H2O进行分析,D点失重263 g×68.46%≈180 g。1 mol
NiSO4·6H2O分解失去全部结晶水质量减少108 g,NiSO4分解生成NiO和
SO3,失重80 g,共失重188 g,失重率为 ×100%=71.5%,即C点为
NiO。则D点应是样品分解产生的NiO再被空气中O2氧化,在C点基础上增
重8 g[(71.5%-68.46%)×263 g≈8 g],即增加0.5 mol O,因此D点固
体组成为NiO·0.5O,即D点固体的化学式为Ni2O3。
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4. 称取45.7 mg Zn3(PO4)2·4H2O进行热重分析,化合物质量随温度的变
化关系如图所示,为获得Zn3(PO4)2·2H2O和Zn3(PO4)2·H2O的混合产
品,烘干时的温度范围为 。
145~195 ℃
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解析:根据图像,加热到90 ℃时,四水合磷酸锌[Zn3(PO4)2·4H2O]开始
逐渐分解,当生成Zn3(PO4)2·2H2O,所得Zn3(PO4)2·2H2O的质量为
×45.7 mg=42.1 mg,此时温度为145 ℃,当生成Zn3(PO4)
2·H2O,所得Zn3(PO4)2·H2O的质量为 ×45.7 mg=40.3 mg,此
时温度为195 ℃,因此当获得Zn3(PO4)2·2H2O和Zn3(PO4)2·H2O的混合
产品时,烘干时的温度范围为145~195 ℃。
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课时跟踪检测
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1. 将1 L 1.0 mol·L-1 CuSO4溶液与1 L 0.1 mol·L-1Fe2(SO4)3溶液混合
(忽略混合后溶液体积变化),向其中加入一定质量的Fe粉,充分反应
后,固体质量不变,则反应后溶液中Fe2+的物质的量浓度为( )
A. 0.1 mol·L-1 B. 0.35 mol·L-1
C. 0.5 mol·L-1 D. 0.65 mol·L-1
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√
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解析: 先发生反应:Fe+2Fe3+ 3Fe2+,再发生反应:Fe+
Cu2+ Cu+Fe2+,充分反应后,固体质量不变,说明参加反应Fe
的质量等于析出Cu的质量,n(Fe3+)=1 L×0.1 mol·L-1×2=0.2
mol,溶液中Fe3+完全反应消耗Fe为0.2 mol× =0.1 mol,生成Fe2+
为0.1 mol×3=0.3 mol,设析出的Cu为x mol,则析出x mol Cu消耗
Fe为x mol,则有:56(x+0.1)=64x,解得x=0.7,则反应后溶液
中n(Fe2+)=0.3 mol+n(Cu)=0.3 mol+0.7 mol=1 mol,故c
(Fe2+)= =0.5 mol·L-1。
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2. 有一在空气中放置了一段时间的NaOH固体,经分析测知其含水7%,含
Na2CO3 53%,其余为NaOH。取10 g该样品恰好和100 mL 2 mol·L-1的盐酸
反应,蒸发反应后的溶液可得到固体的质量为( )
A. 5.85 g B. 10 g
C. 17.55 g D. 11.7 g
√
解析: Na2CO3和NaOH与盐酸反应的产物都是NaCl,取10 g该样品恰好
和100 mL 2 mol·L-1的盐酸反应,最后全部生成NaCl,蒸发得到的固体为
NaCl,根据Cl元素守恒可得:n(NaCl)=n(HCl)=0.1 L×2 mol·L-1
=0.2 mol,m(NaCl)=0.2 mol×58.5 g·mol-1=11.7 g。
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3. 过氧化银(Ag2O2)广泛应用于抗菌消毒
和化学能源等领域,NaClO-NaOH溶液与
AgNO3溶液反应,能制得纳米级Ag2O2,
用该方法制得的Ag2O2会含有少量的Ag2O。
可用热重分析法测定Ag2O2的纯度,其步骤
如下:取27.12 g样品在N2气氛下加热,测得剩余固体的质量与温度的关系曲
线如图所示,下列说法错误的是( )
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A. 制备Ag2O2反应的离子方程式为2Ag++2OH-+ClO- Ag2O2↓+Cl-
+H2O
B. CD段发生反应的化学方程式为2Ag2O 4Ag+O2↑
C. AB段反应转移的电子的物质的量为0.2 mol
D. 样品中Ag2O2的质量分数约为91.45%
√
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解析: 根据题意,NaClO-NaOH溶液与AgNO3溶液反应,能制得纳米级
Ag2O2,该反应的化学方程式为2AgNO3+NaClO+2NaOH Ag2O2↓+
NaCl+H2O+2NaNO3,反应的离子方程式为2Ag++2OH-+ClO-
Ag2O2↓+Cl-+H2O,A正确;AB段质量变化Δm=27.12 g-25.52 g=1.6
g,说明失去的是O2的质量;Ag2O2分解产生Ag2O、O2,反应方程式为
2Ag2O2 2Ag2O+O2↑;CD段质量变化Δm=25.52 g-23.76 g=1.76 g,
是Ag2O发生分解反应产生Ag、O2,该反应方程式为2Ag2O 4Ag+O2↑,B
正确;AB段发生反应:2Ag2O2 2Ag2O+O2↑,每有1 mol O2产生,转移
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2 mol电子,现在反应产生O2的物质的量n(O2)= =0.05 mol,则反应过程中转移的电子的物质的量为n(e-)=0.05 mol×2=0.1 mol,C错误;AB段发生反应为2Ag2O2 2Ag2O+O2↑,n(Ag2O2)=2n(O2)=2× =0.1 mol,则样品中Ag2O2的质量分数w(Ag2O2)= ×100%≈91.45%,D正确。
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4. 将3.48 g Fe3O4完全溶解在100 mL 1 mol·L-1硫酸中,然后加入K2Cr2O7
溶液25 mL,恰好使溶液中Fe2+全部转化为Fe3+,Cr2 全部被还原为Cr3
+。则K2Cr2O7溶液的物质的量浓度为( )
A. 0.05 mol·L-1 B. 0.1 mol·L-1
C. 0.2 mol·L-1 D. 0.3 mol·L-1
√
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解析: 3.48 g Fe3O4的物质的量是 =0.015 mol,与稀硫酸反
应溶液中Fe2+的物质的量是0.015 mol,与K2Cr2O7的反应中失去0.015 mol
电子。在反应中Cr元素的化合价从+6价降低到+3价得到3个电子,则根
据得失电子守恒可知消耗K2Cr2O7的物质的量是 =0.002 5 mol,则
其浓度是 =0.1 mol·L-1。
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5. 向13.6 g由Cu和Cu2O组成的混合物中加入一定浓度的稀硝酸250 mL,
当固体物质完全溶解后生成Cu(NO3)2和NO气体。在所得溶液中加入1.0
L 0.5 mol·L-1 NaOH溶液,生成沉淀质量为19.6 g,此时溶液呈中性且金
属离子已完全沉淀。下列说法正确的是( )
A. 原固体混合物中Cu与Cu2O的物质的量之比为1∶1
B. 原稀硝酸中HNO3的物质的量浓度为1.3 mol·L-1
C. 产生的NO的体积为2.24 L
D. Cu、Cu2O与硝酸反应后剩余HNO3为0.1 mol
√
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解析: 向所得溶液中加入1.0 L 0.5 mol·L-1的NaOH溶液,溶液呈
中性,金属离子已完全沉淀,此时溶液中溶质为NaNO3,n(NaNO3)
=n(NaOH)=0.5 mol·L-1×1.0 L=0.5 mol,沉淀为Cu(OH)2,
质量为19.6 g,其物质的量为 =0.2 mol,根据铜元素守恒有
n(Cu)+2n(Cu2O)=n[Cu(OH)2],所以反应后的溶液中n[Cu
(NO3)2]=n[Cu(OH)2]=0.2 mol。设Cu和Cu2O的物质的量分别
为x mol、y mol,根据二者质量有64x+144y=13.6,根据铜元素守恒
有x+2y=0.2,解得x=0.1,y=0.05,则n(Cu)∶n(Cu2O)=0.1
mol∶0.05 mol=2∶1,A错误;
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根据N元素守恒可知,n(HNO3)=n(NO)+n(NaNO3),根据电
子转移守恒可知,3n(NO)=2n(Cu)+2n(Cu2O),所以3n(NO)
=2×0.1 mol+2×0.05 mol,解得n(NO)=0.1 mol,根据Na元素
守恒可知,n(NaNO3)=n(NaOH)=0.5 mol·L-1×1.0 L=0.5
mol,所以n(HNO3)=n(NO)+n(NaNO3)=0.1 mol+0.5 mol
=0.6 mol,原硝酸溶液的浓度为 =2.4 mol·L-1,B错误;由B
中计算可知n(NO)=0.1 mol,未指出是否处于标准状况,故在标准
状况下的体积为0.1 mol×22.4 L·mol-1=2.24 L,C错误;
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在反应后的溶液中加入NaOH溶液,NaOH与Cu(NO3)2反应,剩余的
NaOH与HNO3反应,最后为NaNO3溶液,根据氮元素守恒可知,反应
后溶液中n(HNO3)+2n[Cu(NO3)2]=n(NaNO3),所以n
(HNO3)=n(NaNO3)-2n[Cu(NO3)2]=0.5 mol-2×0.2 mol
=0.1 mol,D正确。
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6. 采用热重分析法测定FeS2/C复合材料中各组分的含量。FeS2/C样品在空
气中的热重曲线如图所示 ,下
列说法中不正确的是( )
A. 300~400 ℃之间发生的主要反应为
C+O2 CO2
B. 800 ℃时残留的固体是Fe3O4
C. 复合材料中FeS2的质量分数为90.9%
D. 复合材料中FeS2与C的物质的量之比约为1∶1
√
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解析: 300~400 ℃之间发生的主要反应为C受热生成CO2,A正确;
550~700 ℃之间的失重反应方程式为4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2,故
800 ℃时残留的固体是Fe2O3,B错误;由图中数据可知,复合材料中碳完
全反应失重9.1%,可知碳的质量分数为9.1%,FeS2的质量分数为90.9
%,C正确;FeS2与C的物质的量之比为 ∶ ≈1∶1,D正确。
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7. 把5.1 g镁铝合金的粉末放入过量的盐酸中,得到5.6 L H2(标准状
况)。请计算铝的物质的量为 mol,镁的质量为 g。
解析:设镁的物质的量x mol,铝的物质的量y mol。
0.1
2.4
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得x=0.1,y=0.1;n(Al)=0.1 mol,m(Mg)=0.1 mol×24 g·mol
-1=2.4 g。
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8. 盖尔达法是测定牛奶样品中蛋白质含量的一种常用方法,其原理是把牛
奶中的氮元素完全转化成氨。为测定某款牛奶的蛋白质含量,取60.0 g牛
奶样品,经盖尔达法处理后,用50.00 mL 1.00 mol·L-1硫酸将其完全吸收
(其他物质不与硫酸反应),再加入19.00 mL 4.00 mol·L-1氢氧化钠溶液
恰好生成硫酸钠和硫酸铵。请计算:(计算结果均保留3位有效数字)
(1)所用NaOH的物质的量为 mol。
解析:氨气与硫酸反应的方程式为2NH3+H2SO4 (NH4)2SO4,NaOH
溶液与硫酸反应的方程式为2NaOH+H2SO4 Na2SO4+2H2O。(1)所
用NaOH的物质的量为0.019 L×4 mol·L-1=7.60×10-2 mol。
7.60×10-2
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(2)样品中蛋白质转化生成的氨的物质的量为 mol。
解析:氨气与硫酸反应的方程式为2NH3+H2SO4 (NH4)2SO4,NaOH
溶液与硫酸反应的方程式为2NaOH+H2SO4 Na2SO4+2H2O。(2)样
品中蛋白质转化生成的氨的物质的量为0.05 L×1 mol·L-1×2-0.019
L×4 mol·L-1=2.40×10-2 mol。
2.40×10-2
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(3)若蛋白质中氮元素的质量分数为14.0%,则样品中蛋白质的质量分
数为 。
解析:氨气与硫酸反应的方程式为2NH3+H2SO4 (NH4)2SO4,NaOH
溶液与硫酸反应的方程式为2NaOH+H2SO4 Na2SO4+2H2O。(3)样
品中蛋白质转化生成的氨的物质的量为2.40×10-2 mol,即氮元素的物质
的量为2.40×10-2 mol,若蛋白质中氮元素的质量分数为14.0%,则样品
中蛋白质的质量分数为 ×100%=4.00%。
4.00%
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9. 胆矾晶体是硫酸铜的结晶水合物,其化学式为CuSO4·5H2O,在加
热情况下,按温度不同,胆矾晶体会历经一系列的变化,得到不同组
成的固体。
(1)称取0.100 0 g含有杂质的胆矾试样于锥形瓶中,加入0.100 0 mol·L-
1氢氧化钠溶液28.00 mL,反应完全后,过量的氢氧化钠用0.100 0 mol·L-
1硫酸中和,消耗硫酸10.08 mL,则试样中胆矾的质量分数为 。
(试样中的杂质不与酸、碱反应)
98%
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解析: n(NaOH)=0.10 mol·L-1×0.028 L=0.002 8 mol,n
(H2SO4)=0.10 mol·L-1×0.010 08 L=0.001 008 mol,所以与CuSO4反
应的NaOH的物质的量是:0.002 8 mol-0.001 008 mol×2=0.000 784
mol,因此CuSO4·5H2O的质量是(0.000 784 mol÷2)×250 g·mol-1=
0.098 g, 则试样中胆矾的质量分数为 ×100%=98%;
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(2)将1.250 g纯净的胆矾晶体置于 (填写仪器名称)中加热一
段时间,测得剩余固体质量为0.960 g。剩余固体中结晶水的质量分数
为 (保留三位有效数字)。
解析: 固体加热需要使用坩埚;1.250 g纯净的胆矾晶体中m
(CuSO4)= ×160 g·mol-1=0.8 g,所以在剩余固体质量0.960
g中含有的结晶水质量是0.960 g-0.8 g=0.160 g,因此剩余固体中结晶水
的质量分数为 ×100%≈16.7%。
坩埚
16.7%
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10. 已知:PCl3和PCl5能发生如下水解反应:PCl3+3H2O H3PO3+
3HCl;PCl5+4H2O H3PO4+5HCl。现将一定量的PCl3和PCl5混合物溶
于足量水中,在加热条件下缓缓通入0.020 mol O2,恰好将H3PO3氧化为
H3PO4 (2H3PO3+O2 2H3PO4)。往反应后的溶液中加入15.725 g Ca
(OH)2,充分反应后磷元素全部转化为Ca3(PO4)2沉淀,过滤后得到
2.5 L滤液,测得c(OH-)=0.01 mol∙L-1。计算:
(1)所得Ca3(PO4)2(M=310 g·mol-1)沉淀的质量 ;
9.30 g
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解析: 加入15.725 g Ca(OH)2,其物质的量为 =0.212 5
mol;过滤后得到2.5 L滤液,测得c(OH-)=0.01 mol∙L-1,剩余Ca
(OH)2的物质的量为 =0.012 5 mol,则与H3PO4、HCl反
应的Ca(OH)2的物质的量为0.212 5 mol-0.012 5 mol=0.200 0 mol。通
入0.020 mol O2,由反应2H3PO3+O2 2H3PO4可得出由H3PO3转化生成
的H3PO4的物质的量为0.040 mol,n(H3PO3)=0.040 mol。设原溶液中
n(H3PO4)=x mol,由H3PO3~3HCl、H3PO4~5HCl,可求出生成HCl的
物质的量为(0.040×3+5x)mol,依据酸碱中和反应,可得出:
(0.040×3+5x)+(0.040+x)×3=0.200 0×2,x=0.020。
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依据P、Ca2+的关系,可得出如下关系式:2P~Ca3(PO4)2,n[Ca3(PO4)
2]= = =0.030 mol,m[Ca3(PO4)2]=
0.030 mol×310 g·mol-1=9.30 g,即所得Ca3(PO4)2沉淀的质量9.30 g。
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(2)滤液中各溶质的物质的量浓度
。
解析: 反应后,P元素全部转化为Ca3(PO4)2沉淀,Ca(OH)2过
量,HCl全部转化为CaCl2,则溶液中的溶质为Ca(OH)2和CaCl2。过滤后
得到2.5 L滤液,测得c(OH-)=0.01 mol∙L-1,则c[Ca(OH)2]=
=0.005 mol∙L-1,根据题(1)得x=0.020,故c(CaCl2)=
= =0.044 mol∙L-1。所以原溶液中所含Ca(OH)2的物
质的量浓度为0.005 mol∙L-1,CaCl2的物质的量浓度为0.044 mol∙L-1。
Ca(OH)2为0.005 mol∙L-1,CaCl2
为0.044 mol∙L-1
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11. 由草酸氧钛钡晶体[BaTiO(C2O4)2·4H2O,相对分子质量为449]煅烧
制得钛酸钡分为三个阶段。现称取44.9 g草酸氧钛钡晶体进行热重分析,
测得残留固体质量与温度的变化关系如图所示。C点残留固体中含有碳酸
钡和钛氧化物,则阶段Ⅱ发生反应的化学方程式为
。
BaTiO(C2O4) 2
BaCO3+TiO2+2CO↑+CO2↑
1
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解析:44.9 g草酸氧钛钡晶体的物质的量是0.1 mol,含有结晶水的物质的
量是0.4 mol,质量是0.4 mol×18 g·mol-1=7.2 g,A→B点固体质量减少
44.9 g-37.7 g=7.2 g,即B点固体是BaTiO(C2O4)2,测得C点残留固体
中含有碳酸钡和钛氧化物,根据元素守恒可知碳酸钡的质量是0.1
mol×197 g·mol-1=19.7 g,钛氧化物的质量是27.7 g-19.7 g=8.0 g,其
中氧原子的物质的量是 mol=0.2 mol,所以该氧化物是TiO2,设生
成的CO和CO2的物质的量分别是x mol、y mol,则x+y=0.4-0.1=
0.3,依据电子得失守恒可知x=y+0.1,解得x=0.2,y=0.1,所以阶
段Ⅱ发生反应的化学方程式为BaTiO(C2O4)2 BaCO3+TiO2+
2CO↑+CO2↑。
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12. 研究发现Znx 热分解得到ZnO 的过程可分为两步。某实验
小组称取11.2 g Znx 固体进行热重分析,第一步的固体失重率
为8.0%,第二步的固体失重率为 19.6%,则Znx 的化学式
为 Zn2 CO3 。(固体失重率= ×100%)
Zn2 CO3
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解析:由题意可知,碱式碳酸锌热分解得到氧化锌的过程中,第一步加热
失去水生成碳酸锌,第二步加热分解失去二氧化碳生成氧化锌,则水的物
质的量为 ≈0.05 mol、二氧化碳的物质的量为
≈0.05 mol、氧化锌的物质的量为 =0.1 mol,由元
素守恒可知,x∶y∶z=0.1 mol∶0.05 mol×2∶0.05 mol=2∶2∶1,则
碱式碳酸锌的化学式为Zn2 CO3。
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13. 将所得的18.3 g草酸钴晶体(CoC2O4·2H2O,M=183 g·mol-1)高温
灼烧,其热重分析曲线如图:
写出B点对应的物质的化学式: ,CD段发生反应的化学方程式
为 。
CoO
6CoO+O2 2Co3O4
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解析:由题意可知,草酸钴晶体的摩尔质量为183 g·mol-1,由钴元素守恒
可知,B点固体中氧原子的物质的量为 =0.1 mol,则
B点所得固体的化学式为CoO,同理可得,D点固体中氧原子的物质的量为
≈0.133 mol,则D点所得固体的化学式为Co3O4,
CD段发生反应的化学方程式为6CoO+O2 2Co3O4。
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14. 某同学一家每天做饭约消耗320 g天然气,天然气的主要组成部分是
CH4,标准状况下,CH4的密度为 (保留3位有效数字),
可估算该家每天做饭消耗天然气体积约为 L(标准状况),家用天
然气会添加微量的有特殊臭味的泄漏警告剂四氢噻吩(C4H8S),一般添
加量是20~50 mg·m-3。若洋洋家一年使用的天然气约为310 m3,则标准
状况下,一年消耗的气态四氢噻吩的体积范围为 (保留3
位有效数字)。
0.714 g·L-1
448
1.58~3.95 L
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解析:甲烷的摩尔质量是16 g·mol-1,在标准状况下甲烷的密度为
≈0.714 g·L-1;320 g甲烷的物质的量为 =20 mol,一
家每天做饭消耗天然气体积约为20 mol×22.4 L·mol-1=448 L;310 m3的
天然气中含四氢噻吩的质量范围为310 m3×20 mg·m-3~310 m3×50 mg·m
-3,即6.2 g~15.5 g,四氢噻吩(C4H8S)的摩尔质量为88 g·mol-1,则四
氢噻吩的体积范围是 ×22.4 L·mol-1~ ×22.4 L·mol-
1,即1.58~3.95 L。
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