第2章 微专题4 化学计算中的常用方法(教用Word)-【精微方案】2027年高考一轮总复习讲义·化学

微专题4　化学计算中的常用方法

一、关系式法

关系式法可以把始态的反应物与终态的生成物之间“量”的关系表示出来，把多步计算简化成一步计算。该法解题的关键是建立关系式，具体方法如下：

①利用原子守恒关系；

②利用得失电子守恒关系；

③利用化学方程式中化学计量数间的关系。

1．(2024·浙江1月选考)H2S可用于合成光电材料。某兴趣小组用CaS与MgCl2反应制备液态H2S，制备原理为CaS＋MgCl2＋2H2O===CaCl2＋Mg(OH)2＋H2S↑。取0.680 g H2S产品，与足量CuSO4溶液充分反应后，将生成的CuS置于已恒重、质量为31.230 g的坩埚中，煅烧生成CuO，恒重后总质量为32.814 g。产品的纯度为________。

解析：氧化铜的质量为32.814 g－31.230 g＝1.584 g，物质的量为0.019 8 mol，根据铜原子守恒可得，硫化铜的物质的量为0.019 8 mol，故H2S的物质的量为0.019 8 mol，质量为0.673 2 g，产品纯度为×100%＝99%。

答案：99%

2．(2023·湖北卷)铜与过量H2O2反应的探究如下：

(1)用足量NaOH处理实验②新制的溶液得到沉淀X，元素分析表明X为铜的氧化物，提纯干燥后的X在惰性氛围下加热，m g X完全分解为n g黑色氧化物Y，＝。X的化学式为________。

(2)取含X粗品0.050 0 g(杂质不参加反应)与过量的酸性KI完全反应后，调节溶液至弱酸性。以淀粉为指示剂，用0.100 0 mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定，滴定

终点时消耗15.00 mL Na2S2O3标准溶液(已知：2Cu2+＋4I－===2CuI↓＋I2，I2＋2S2O===2I－＋S4O)。粗品中X的相对含量为________。

解析：(1)X为铜的氧化物，设X的化学式为CuOx，在惰性氛围下分解生成黑色氧化物(CuO)，则：

    CuOx　　CuO　＋　O2↑

    (64＋16x) g    80 g

    m g           n g

＝，又＝，解得x＝2，X的化学式为CuO2。

(2)CuO2在酸性条件下生成Cu2+，Cu2+与KI反应生成I2，再用Na2S2O3标准溶液滴定I2。CuO2中Cu元素化合价为＋2价、O元素化合价为－1价，结合已知反应可知，CuO2在酸性条件下与KI发生反应2CuO2＋8I－＋8H＋===2CuI＋3I2＋4H2O，存在关系式2CuO2～3I2～6Na2S2O3，0.050 0 g粗品中m(CuO2)＝×2×96 g·mol-1＝0.048 g，w(CuO2)＝×100%＝96%。

答案：(1)CuO2　(2)96%

3．(2025·赣州模拟)有10.0 g Na2CO3、NaOH的混合物与200 g质量分数为3.65%的盐酸恰好反应，蒸干溶液，最终得到的固体的质量为(　　)

A．8.775 g　　　　　　 B．11.70 g

C．17.55 g    D．无法计算

解析：选B。Na2CO3、NaOH的混合物与盐酸恰好反应时，溶液中的溶质为NaCl，根据Cl原子守恒可得n(NaCl)＝n(HCl)＝＝0.2 mol，故蒸干溶液得到的NaCl的质量为0.2 mol×58.5 g·mol-1＝11.70 g。

4．(2026·聊城质检)向100 mL的FeBr2溶液中通入3.36 L(标准状况下)Cl2，所得

溶液中Cl－和Br－的物质的量浓度相等，则原FeBr2溶液的物质的量浓度为(　　)

A．0.75 mol·L-1    B．1 mol·L-1

C．1.5 mol·L-1    D．2 mol·L-1

解析：选D。在溶液中微粒反应的顺序是Fe2+> Br－，n(Cl2)＝＝0.15 mol；n(Cl－)＝0.3 mol；假设FeBr2溶液的浓度是x mol·L-1，则在原溶液中 n(Fe2+)＝0.1x mol，n(Br－)＝0.2x mol。方法一：得失电子守恒，由题意可得：0.1x＋(0.2x－0.3)＝0.15×2，解得x＝2。方法二：电荷守恒，由反应后主要离子为Fe3+、Cl－和Br－可知：3×0.1x＝0.3＋0.3，解得x＝2。

5．某废水处理站用甲醇处理氨废水，反应为NH3＋2O2NO＋H＋＋H2O，6H＋＋6NO＋5CH3OH3N2↑＋5CO2↑＋13H2O。在处理过程中，NH3转化为NO的转化率可达95%，而NO转化为N2的转化率可达96%。若每天处理500 m3含有NH3 0.034 g·L-1的废水，则理论上每天所需甲醇的质量为(　　)

A．24.32 kg    B．30 kg

C．25.3 kg    D．4.08 kg

解析：选A。根据甲醇处理氨废水的反应原理可得关系式：NH3～NO～CH3OH，则理论上每天所需甲醇的质量为×95%×96%××32 g·mol-1＝2.432×104 g＝24.32 kg。

二、差量法

1．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”。这种差量可以是质量、物质的量、气态物质的体积或压强、反应过程中的热效应等。

2．差量法解题的关键是找准“理论差量”，把化学方程式中的对应差量(理论差量)跟差量(实际差量)列成比例，然后求解。例如：