第1章 核心素养突破1 化学计算常用方法(教参Word版)-【创新教程】2027年高考化学总复习大一轮讲义（鲁科版 多选）

该高中化学高考复习讲义聚焦化学计算核心考点，涵盖关系式法、守恒法、热重分析等高考高频方法，按“方法原理-典例解析-真题应用”逻辑组织知识点，通过考点梳理构建计算模型，方法指导突破多步反应、数据处理等难点，真题训练强化解题规范，形成系统复习链条。 资料以核心素养为引领，创新采用“证据推理建模+科学思维应用”教学策略，如热重分析中通过设1mol晶体、计算失重率推导化学式，培养学生模型认知能力。设置基础例题、高考真题、分层练习三级训练体系，配合详细解析即时反馈，助力学生高效掌握计算技巧，为教师提供精准复习节奏把控方案，提升备考效率。

　　　　　　　　化学计算常用方法 学生用书　P39 [素养突破] 核 心 素 养 变化观念与 平衡思想 利用物质性质和化学变化所遵循的守恒和关系，通过化学反应方程式，进行一些有关量的计算，从而解决实际问题 证据推理与 模型认知 通过化学反应方程式中各物质的联系，建立已知量和未知量之间的关系、通过论证推理建立解决化学计算题的模型 科学态度与 社会责任 通过化学计算培养严谨求实的科学态度，具有探索崇尚真理的意识 [方法一]　关系式法　 关系式法常应用于一步反应或多步进行的连续反应中，利用该法可以节省不必要的中间运算过程，避免计算错误，并能迅速准确地获得结果。一步反应中可以直接找出反应物与目标产物的关系；在多步反应中，若第一步反应的产物是下一步反应的反应物，可以根据化学方程式将某中间物质作为“中介”，找出已知物质和所求物质之间量的关系。 [例1]　已知：2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2，I2＋2S2O===2I－＋S4O，某同学测定CuSO4·5H2O产品的质量分数可按如下方法：取3.00 g产品，用水溶解后，加入足量的KI溶液，充分反应后过滤、洗涤，将滤液稀释至250 mL，取50 mL加入淀粉溶液作指示剂，用0.080 mol·L－1 Na2S2O3标准溶液滴定，达到滴定终点的依据是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 四次平行实验耗去Na2S2O3标准溶液数据如下： 实验序号 1 2 3 4 消耗Na2S2O3 标准溶液(mL) 25.00 25.02 26.20 24.98 此产品中CuSO4·5H2O的质量分数为__________。 解析：滴定终点：当滴入最后一滴Na2S2O3标准溶液时溶液由蓝色褪为无色且半分钟内不恢复原色；根据表中数据知，3误差较大，舍去，平均消耗硫代硫酸钠溶液体积＝ mL＝25.00 mL，n(Na2S2O3)＝0.080 mol·L－1×0.025 L＝0.002 mol，根据方程式知，Na2S2O3消耗的I2，50 mL溶液中n(I2)＝n(Na2S2O3)＝×0.002 mol＝0.001 mol，则250 mL溶液中n(I2)＝0.001 mol×5＝0.005 mol，根据反应的化学方程式2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2得n(Cu2＋)＝2n(I2)＝0.01 mol，根据铜原子守恒得n(CuSO4·5H2O)＝n(Cu2＋)＝0.01 mol，m(CuSO4·5H2O)＝250 g·mol－1×0.01 mol＝2.5 g，此产品中CuSO4·5H2O的质量分数＝×100%＝×100%≈83.3%。 答案：溶液由蓝色褪为无色且半分钟内不恢复原色　83.3% [方法二]　守恒法　 [例2]　强氧化剂NaClO会将CN－氧化，生成N2、CO和Cl－等无毒无害物质，可用该反应处理含氰废水(破氰)，反应的离子方程式为_____________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 若用一定量NaClO处理浓缩后的含氰废水10 L[c(CN－)＝0.2 mol·L－1]，过程中产生标准状况下21 L氮气，则该过程的破氰率达到__________%。 解析：该反应的离子方程式为2CN－＋5ClO－＋2OH－===2CO＋N2↑＋5Cl－＋H2O；n(CN－)＝0.2 mol·L－1×10 L＝2 mol，根据N原子守恒可知理论上反应得到氮气的物质的量为n(N2)＝n(CN－)＝1 mol，其在标准状况下的体积V＝22.4 L，实际得到氮气的体积为21 L，所以该过程的破氰率达到φ＝×100%＝93.75%。 答案：2CN－＋5ClO－＋2OH－===2CO＋N2↑＋5Cl－＋H2O　93.75 [方法三]　热重分析　 热重分析的方法 (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余，×100%＝固体残留率。 (4)晶体中金属质量不减少，仍在m余中。 (5)失重最后一般为金属氧化物，由质量守恒得mO，由n金属∶nO，即可求出失重后物质的化学式。 [例3]　(2023·全国乙卷)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＝______________。 解析：由图中信息可知，当失重比为19.4%时，FeSO4·7H2O转化为FeSO4·xH2O，则×100%＝19.4 %，解之得x＝4；当失重比为38.8%时，FeSO4·7H2O转化为FeSO4·yH2O，则×100%＝38.8%，解之得y＝1。 答案：4　1 [素养提升] 1．(2024·黑吉辽卷)硫及其化合物部分转化关系如图。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　) A．标准状况下，11.2 L SO2中原子总数为0.5NA B．100 mL 0.1 mol·L－1Na2SO3溶液中，SO数目为0.01NA C．反应①每消耗3.4 g H2S，生成物中硫原子数目为0.1NA D．反应②每生成1 mol还原产物，转移电子数目为2NA 解析：D　[A.标准状况下SO2为气体，11.2 L SO2为0.5 mol，其含有1.5 mol原子，生成的原子数为1.5NA，A错误；B.SO为弱酸阴离子，其在水中易发生水解，因此，100 mL 0.1 mol·L－1 Na2SO3溶液中SO数目小于0.01NA，B错误；C.反应①的化学方程式为SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O，反应中每生成3 mol S消耗2 mol H2S，3.4 g H2S为0.1 mol，故可以生成0.15 mol S，硫原子数目为0.15NA，C错误；D.反应②的离子方程式为3S＋6OH－SO＋2S2－＋3H2O，反应的还原产物为S2－，每生成2 mol S2－共转移4 mol电子，因此，每生成1 mol S2－，转移2 mol电子，数目为2NA，D正确。] 2．向3 mol·L－1盐酸中加入打磨后的镁条，一段时间后生成灰白色固体X，并测得反应后溶液pH升高。为确认固体X的成分，过滤洗涤后进行实验： ①向固体X中加入足量硝酸，固体溶解，得到无色溶液，将其分成两等份；②向其中一份无色溶液中加入足量AgNO3溶液，得到白色沉淀a；③向另一份无色溶液中加入足量NaOH溶液，得到白色沉淀b。下列分析不正确的是(　　) A．溶液pH升高的主要原因：Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑ B．生成沉淀a的离子方程式：Ag＋＋Cl－===AgCl↓ C．沉淀b是Mg(OH)2 D．若a、b的物质的量关系为n(a)∶n(b)＝1∶3，则可推知固体X的化学式为Mg3(OH)6Cl 解析：D　[A.溶液pH升高的主要原因是H＋被消耗，即：Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑，故A正确；B.向其中一份无色溶液中加入足量AgNO3溶液，得到白色沉淀a，a是不溶于HNO3的白色沉淀，应为AgCl，故B正确；C.沉淀b与OH－有关，NO、Cl－、Mg2＋能形成沉淀的只有Mg2＋，故C正确；D.若a、b的物质的量关系为n(a)∶n(b)＝1∶3，根据化合价代数和为0，则可推知固体X的化学式为Mg3(OH)5Cl，D错误。] 3．(双选)(2025·滨州市高三模拟) 硫酸工业中用NaOH溶液吸收SO2尾气得到硫酸盐的过程如图。室温下，用0.1 mol/L NaOH溶液吸收SO2(忽略溶液体积变化)，所得溶液中含硫物质的浓度c总＝c(H2SO3)＋c(HSO)＋c(SO)。室温下，Ka1(H2SO3)＝1.4×10－2，Ka2(H2SO3)＝6.0×10－8，Ksp(BaSO4)＝1×10－10。 下列说法正确的是(　　) A．若“吸收”所得溶液中含硫物质的浓度c总＝0.07 mol/L，则溶液呈酸性 B．若“吸收”所得溶液pH＝3，则溶液中c(H＋)＋c(Na＋)＜c(HSO)＋2c(H2SO3)＋c(OH－) C. 若“吸收”所得溶液pH＝6，则“氧化”时主要反应的离子方程式为2HSO＋O2===2SO＋2H＋ D．将“氧化”所得溶液用0.1 mol/L NaOH溶液调节至pH＝7，再与0.1 mol/L BaCl2溶液等体积混合，最终溶液中c(SO)＝2×10－9 mol·L－1 解析：BC　[由电离常数可知，亚硫酸氢根离子的水解常数Kh＝＝＜Ka2，说明亚硫酸氢根离子在溶液中的电离程度大于其水解程度，亚硫酸氢钠溶液呈酸性。A.“吸收”过程溶液中c总＝0.07 mol·L－1＝c(H2SO3)＋c(HSO)＋c(SO)，则说明溶液中还有未消耗的NaOH，故溶液呈碱性，故A错误；B.溶液中存在电荷守恒：c(H＋)＋c(Na＋)＝c(HSO)＋2c(SO)＋c(OH－)，若“吸收”所得溶液pH＝3，溶液中主要含硫的粒子为HSO，HSO电离大于其水解，所以c(H2SO3)＜c(SO)，所以c(H＋)＋c(Na＋)＜c(HSO)＋2c(H2SO3)＋c(OH－)，故B正确；C.Na2SO3显碱性，NaHSO3显酸性，当若“吸收”所得溶液的pH约为6时，溶液中主要含硫的粒子为HSO，则“氧化”时主要发生的反应为2HSO＋O2===2SO＋2H＋，故C正确；D.“氧化”所得溶液用0.1 mol·L－1的NaOH溶液调节至pH＝7，则溶质只有Na2SO4，根据钠原子守恒，Na2SO4溶液浓度为0.05 mol·L－1，与0.1 mol·L－1的BaCl2溶液等体积混合，生成BaSO4沉淀后，溶液中c(Ba2＋)＝ mol/L＝0.025 mol/L，最终溶液中c(SO)＝＝ mol/L＝4×10－9mol/ L，故D错误。] 4．(2025·哈尔滨市三中高三开学考)一定量的某磁黄铁矿(主要成分FexS，S为－2价)与100 mL盐酸恰好完全反应(杂质不与盐酸反应)，生成0.01 mol硫单质、0.04 mol FeCl2和一定量的某种气体，且反应后溶液中无Fe3＋。有关说法正确的是(　　) A．c(HCl)＝0.4 mol/L B．生成了896 mL气体 C．x＝4 D．FexS中，n(Fe2＋)∶n(Fe3＋)＝1∶1 解析：D　[A.100 mL盐酸恰好完全反应，生成0.04 mol FeCl2，没有其他的氯化物生成，根据原子守恒，n(HCl)＝n(Cl－)＝2n(FeCl2)＝0.04 mol×2＝0.08 mol，所以盐酸的浓度为c(HCl)＝＝＝0.8 mol/L，A错误；B.根据信息，FexS和盐酸反应生成硫单质、FeCl2和H2S气体，根据氢原子守恒，生成的H2S为0.04 mol，标准状况下体积为896 mL，B错误；C.根据上述分析，可以写出反应的化学方程式：5FexS＋8HCl===S↓＋4FeCl2＋4H2S↑，根据原子守恒，得出：x＝＝0.8，C错误；D.在FexS中S为－2价，设化合物中Fe2＋和Fe3＋物质的量分别为a mol和b mol，则a＋b＝0.8,2a＋3b＝2，a＝0.4，b＝0.4，所以n(Fe2＋)∶n(Fe3＋)＝1∶1，D正确。] 5．某滤渣的成分是Zr(CO3)2·xZr(OH)4。取干燥后的该滤渣 37.0 g，煅烧后可得到24.6 g ZrO2。则x等于____________。 解析：根据反应的化学方程式： Zr(CO3)2·xZr(OH)4(x＋1)ZrO2＋2CO2↑＋2xH2O 211＋159x　　　　　 123(x＋1) 37．0 g　　　　　　　　24.6 g ＝　x＝1 答案：1 6．K3[Fe(C2O4)3]·xH2O(三草酸合铁酸钾晶体)是一种光敏材料，为测定该晶体中草酸根的含量和结晶水的含量，某实验小组进行了如下实验： ①称量9.820 g三草酸合铁酸钾晶体，配制成250 mL溶液。 ②取所配溶液25.00 mL于锥形瓶中，滴加KMnO4溶液至C2O全部转化成CO2时，恰好消耗24.00 mL 0.100 0 mol·L－1KMnO4溶液。C2O被全部转化的标志是________________________________________________________________________。 ③计算该晶体的化学式，并写出计算过程。____________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：②C2O被全部转化的标志是溶液由无色转变为紫色，且30秒内不再变化；③消耗KMnO4的物质的量为0.100 0 mol·L－1×0.024 L＝0.002 4 mol，由5C2O＋2MnO＋16H＋===2Mn2＋＋8H2O＋10CO2↑可知，n(C2O)＝0.024 mol×＝0.006 mol,250 mL原溶液中C2O的物质的量为0.006 mol×10＝0.06 mol，则n[K2Fe(C2O4)3]＝0.06 mol×＝0.02 mol，m[K3Fe(C2O4)3]＝n[K3Fe(C2O4)3]M＝0.02 mol×437 g·mol－1＝8.74 g，m(H2O)＝9.820 g－8.74 g＝1.08 g，n(H2O)＝＝0.06 mol，即0.02x＝0.06，故x＝3，则该晶体的化学式为K3[Fe(C2O4)3·3H2O]。 答案：②溶液由无色转变成紫色，且30 s内不再变化 ③K3[Fe(C2O4)3·3H2O]　计算过程见解析 学科网（北京）股份有限公司 $