2022年化学计算教案.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载化学运算常用方法和技巧题型一：关系式法的应用【例 1】为了预防碘缺乏病,国家规定每千克食盐中应含有40 50 毫克的碘酸钾； 为检验某种食盐是否为加碘的合格食盐,某同学取食盐样品 428 克,设法溶解出其中全部的碘酸钾；将溶液酸化并加入足量的碘化钾淀粉溶液,溶液呈蓝色,再用 0.030mol/L 的硫代硫酸钠溶液滴定,用去 18.00mL 时蓝色刚好褪去；试通过运算说明该加碘食盐是否为合格产品；有关反应如下：IO 35I6 H3I23H 2O I22S2O322IS4O622的关系式进行求解；【点拨】 此题为多步反应的运算,可

2、依据反应方程式直接建立IO 3和 S2O32解： 6S2O3- IO 36mol 1mol 0.030mol/L 18.00mL 10-3nn（I2）=0.0910-3mol 每千克食盐中含KIO 3：该加碘食盐是合格的建立关系式的方法主要有：1、利用微粒守恒关系建立关系式,2、利用方程式中的化学计量数间的关系建立关系式,3、利用方程式的加合建立关系式；【巩固练习】1、为了分析残留物中铁元素的含量,先将残留物预处理,使铁元素仍原成性条件下进行氧化仍原滴定,反应的离子方程式是：5Fe 2MnO 4 8H=5Fe 3Mn 2 4H2O Fe 2,再用 KMnO 4标准溶液在酸滴定前是否要滴加指示剂

3、？_ 填“ 是” 或“ 否” ,请说明理由_. 名师归纳总结 - - - - - - -某同学称取5.000 g 残留物,经预处理后在容量瓶中配制成 100 mL溶液,移取2 mol L1 KMnO4 标准溶液滴定达到滴定终点时,消耗标准溶液25.00 mL试样溶液,用 1.000 1020.00 mL ,就残留物中铁元素的质量分数是_. 【解析】 4 中滴定时MnO 4 是自身指示剂,终点时变为紫红色且30 s 内不变即可读数；中5Fe2MnO5 1 2 mol L1 20 mL 103 L mL1x1.000 102.000 104 mol x1.000 103 mol ,从 100 mL

4、 中取出 25 mL,原溶液中3 mol 56 g mol15.000 g 100% 4.480%. nFe2 4.000 103 mol ,w4.000 102、试验室可由软锰矿（主要成分为MnO 2）制备 KMnO 4,方法如下：软锰矿与过量固体KOH和 KClO3在高温下反应, 生成锰酸钾 （K2MnO 4）和 KCl：用水溶解, 滤去残渣, 滤液酸化后, K2MnO 4 转变为 MnO 2 和 KMnO 4；滤去 MnO 2沉淀,浓缩滤液,结晶得到深紫色的针状KMnO 4；请回答：（1）软锰矿制备K2MnO 4的化学方程式是；（2）K2MnO 4制备 KMnO 4的离子方程式是；（3）

5、如用 2.5 g软锰矿（含MnO 2 80）进行上述试验,运算KMnO 4的理论产量；（ 4 ） KMnO 4 能 与 热 的 经 硫 酸 酸 化 的Na2C2O4 反 应 生 成Mn 2+ 和CO 2 该 反 应 的 化 学 方 程 式第 1 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载是；（5）上述制得的 KMnO 4 产品 0.165 g ,恰好与 0.335 g 纯 Na2C2O4 反应完全,运算该 KMnO 4 的纯度；答案（1）3MnO 2+6KOH+KClO 3 3K 2MnO 4+KCl+3H2O 23MnO 24+4H + MnO 2 +

6、2MnO4 +2H2O 32.4 g 42KMnO4+5Na2C2O4+8H2SO4 K 595.8% 2SO4+2MnSO 4+5Na2SO4+10CO2 +8H2O 解析（1）MnO 2和 KClO3、 KOH在高温条件下发生氧化仍原反应,生成K2MnO 4、KCl 和 H2O,依据化合价升降相等配平方程式即可；（2）依据信息,滤液中的MnO 24在酸性条件下发生氧化仍原反应生成MnO4 、MnO2,离子方程式为2 3MnO 4+4H+ 2MnO4+MnO +2H2O；（3）依据（ 1）、（2）中的两个反应找出关系式：MnO2 K2MnO42 KMnO 3就有2. 5g87%=2 3158

7、m87 2 158 32.5 g 80% m （KMnO 4）80KmnO4m（ KMnO 4）=2.4 g （4）反应物和产物都有了,配平常留意电子守恒、电荷守恒；（5）依据（ 4）中的反应,找出关系式：2KMnO5Na2C2O40. 158g 100%=95.8 % 2 158 5 134 m（ KMnO 4）0.335 g 就有m 215845134KMnO0.335gm（ KMnO 4）=0.158 g 因此 KMnO 4的纯度为0. 165g3. 某种 H和 CO的混合气体,其密度为相同条件下再通入过量O2,最终容器中固体质量增加了 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页

8、,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - A 3.2 g B4.4 g 学习必备欢迎下载C5.6 g D6.4 g 分析 : 此题宜依据以下关系式巧解：固体增加的质量即为 H2的质量；固体增加的质量即为 CO的质量；所以,最终容器中国体质量增加了 3.2g ,应选 A；4. FeS2 与硝酸反应产物有 Fe 3+和 H2SO4,如反应中 FeS2和 HNO3物质的量之比是 18 时,就 HNO 3的唯一仍原产物是（）A NO2 BNO CN2O DN2O3 分析 :此题运用氧化仍原关系式运算；反应中 FeS2和 HNO 3的物质的量之比是 18,由于生成了 Fe（NO3）3

9、,就 FeS2 和被仍原的 HNO3的物质的量之比是 1 5；设 N元素的变价为 x,可列以下氧化仍原关系式并解析：5.将肯定量的锌与 100 mL 18.5 mol/L 浓硫酸充分反应后, 锌完全溶解, 同时生成气体 A 33.6 L 标准状况 将反应后的溶液稀释至 1 L ,测得溶液的 pH 1,就以下表达中错误选项 A气体 A 为 SO2和 H2的混合物 B反应中共消耗 Zn 97.5 g C气体 A 中 SO2和 H2的体积比为 41 D反应中共转移 3 mol 电子解析： 反应后溶液体积为 1 L,cH0.1 mol/L ,就 nH1 L 0.1 mol/L 0.1 mol ,故反应

10、后溶液中剩余硫酸为 0.05 mol. 由于浓硫酸在与 Zn 反应过程中浓度逐步变小,故反应中有 SO2、H 2 两种气体产生设 SO2 的物质的量为 x,H 2 的物质的量为 y,有Zn2H2SO4浓=ZnSO 4SO2 2H2O ZnH 2SO4稀=ZnSO 4H2x2xx yyy2xy0.05 mol 1.85 mol名师归纳总结 解得xy33.6 L第 3 页,共 7 页22.4 L/mol- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载mZn 65 g/mol 1.5 mol97.5 g. x0.3 mol y1.2 mol,所以 VSO2

11、VH 214. 反应中消耗nZn nSO2nH 21.5 mol. ne2nZn 3 mol. 答案： Ca g 时,在阳极上同时产生bL 氧气（标准状况） ,6.用惰性电极电解M（ NO3）x 的水溶液,当阴极上增重从而可知M的原子量为 分析 : 方程或方程组法是最常用最不易出错的化学运算方法；阴阳两极的电极反应：阴极： 4Mx+4xe=4M 阳极： 4xOH-4xe=2xH2O+xO2设 M的原子量为y 正确答案是C；题型二：守恒法的应用【例 1】Cu、Cu2O 和 CuO 组成的混合物,加入100Ml0.6mol/LHNO3溶液恰好使混合物溶解,同时收集到224mLNO 气体（标准状况）

12、 ；求：（1）写出 Cu2O 跟稀硝酸反应的离子方程式；（2）产物中硝酸铜的物质的量；（3）如混合物中含 0.01moLCu ,就其中 Cu2O、CuO 的物质的量分别为多少？【点拨】 如抓住反应的始态和终态利用守恒关系进行求解1利用电子守恒进行配平；3Cu2O+14HNO 3=6CuNO 32 + 2NO +7H 2O 2利用 N 原子守恒； n（HNO 3）= 0.06mol ,n（NO ）= 0.01mol ,就 n（ CuNO 32）=（ 0.06-0.01）/2=0.025mol 3此题混合物中虽含有Cu、Cu2O 和 CuO 三种物质,但参与氧化仍原反应的只有Cu、Cu2O,所以利

13、用电子守恒可直接求解；转移电子总数：n（e-）= n（NO） 3=0.03mol Cu 供应电子数： 0.01 2=0.02mol Cu2O 供应电子数： 0.03-0.02=0.01mol n（Cu2O） =0.01/2=0.005mol n（CuO） =0.0025-0.01-0.005 2=0.005mol 【规律总结】化学反应的实质是原子间重新组合,依据质量守恒定律在化学反应中存在一系列守恒现象,如：质量守恒、元素守恒、电荷守恒、电子得失守恒【巩固练习】等,利用这些守恒关系解题的方法叫做守恒法；名师归纳总结 1、某化学爱好小组选用以下试验装置测定工业原料气含 SO2、N2、O2中 SO

14、2的含量第 4 页,共 7 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载如碘溶液的度为 0.05 mol/L,体积为 20 mL,收集到的 N2 与 O2 的体积为 297.6 mL 已折算为标准状况下的体积 ,SO2 的体积分数为 _. 依据 SO2I22H2O=H 2SO42HI ,由碘的物质的量知 SO2气体的体积为 VSO2 0.02 L 0.05 mol/L 22400 mL/mol22.4 mL 22.4 mL所以 SO2 的体积分数为 22.4 mL 297.6 mL 100% 7%. 2、肯定物质的量的 Cl 2 与 NaOH

15、 溶液反应,所得产物中含 NaClO 和 NaClO 3 的物质的量之比为 35,就参与反应的 Cl 2 与 NaOH 的物质的量之比为 A 811 B35 C 12 D94 解析： 选 C； Cl 2与 NaOH溶液反应中 Cl 2 既是氧化剂又是仍原剂,明显产物中仍存在 NaCl,在 NaClO、NaClO3、NaCl 中 nNa nCl 11,依据元素守恒,就 nCl 2 nNaOH1 2nCl nNa 12,应选项 C正确；3、某温度下, 将 Cl 2 通入 NaOH溶液中, 反应得到 NaCl、NaClO、NaClO3 的混合溶液, 经测定 ClO与 ClO 3 的浓度之比为 13,

16、就 Cl 2 与 NaOH 溶液反应时参与反应的 Cl 2 与被氧化的氯气的物质的量之比为 A215 B113 C31 D51【解析】设 ClO和 ClO 3 分别为 1 mol 和 3 mol ,就被氧化的 Cl2为 2 mol ,再依据电子得失守恒,被仍原生成 Cl的 Cl 2共为 1 3 5/2 8 mol ,参与反应的 Cl2共 8 mol 2 mol 10 mol. 所以选 D.【答案】 D 4. 将 Mg、Cu组成的 2.64 g 混合物投入适量稀硝酸中恰好反应,固体完全溶解时收集到的仍原产物 NO气体 0.896 L 标准状况 ,向反应后的溶液中加入 2 mol/L 的 NaOH

17、溶液 60 mL 时金属离子恰好沉淀完全 .就形成沉淀的质量为 A4.32 g B4.68 g C5.36 g D6.38 g 【解析】 Mg、 Cu均为二价金属,2.64 g 金属生成氢氧化物实际是增加了 OH的质量,故 mOH 2 mol/L 0.06 L 17 g/mol 2.04 g ,所以沉淀的质量为 2.64 g 2.04 g 4.68 g. 5、肯定量的 Fe 和 Fe2O3的混合物投入 250 ml 2 mol/L 硝酸溶液中, 反应完全后, 生成 1.12 L NO（标况）,再向反应后的溶液中加入 1mol/LNaOH 溶液, 要使铁元素完全沉淀下来,所加入的 NaOH 溶液

18、体积最少是（）A、 450 ml B、500 ml C、 400 ml D、不能确定解析：此题涉及到的反应较多,况且铁最终是以 Fe OH 3 仍是 Fe OH 2 形式沉淀,但如从 NaOH 考虑,加入的 NaOH 恰好使铁元素沉淀,溶液为硝酸钠溶液；不难得出：nNaoH=nNO 3-=nHNO 3-nNO= 0.25L 2 mol/L 0.5 mol=0.45mol VNaoH=0.45L=450 ml 答案：A 6、接触法制硫酸排放的尾气中含少量的SO2,为防止污染大气,在排放前设法进行综合利用；某硫酸厂每天排放的 10000m3尾气 0.2%（体积分数）的 SO2,问用 NaOH溶液、

19、石灰及 O2 处理后,假设硫元素不缺失,理论上可得到多少千克石膏（CaSO 4.2H2O）？此题以硫守恒运算比较便利；由 SO2 CaSO3CaSO4CaSO4 2H2O生石膏 ）22.4m3 172 Kg 10000*0.2%m3 x 名师归纳总结 7、在 50 mL a mol L1的硝酸溶液中加入6.4 g Cu全部溶解,假设硝酸的仍原产物只有NO 2和 NO,将反第 5 页,共 7 页应后溶液用蒸馏水稀释至100 mL 时测得 cNO 3 3 mol L1. - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载1 求稀释后的溶液 pH_. 2

20、如 a 9,就生成的气体中 NO 2的物质的量为 _mol. 氧化剂：生成 NO、NO2【解析】 1HNO3酸性：生成 CuNO32余酸： HNO依据溶液中的电荷守恒：cH 2cCu 2 cNO 3 0.1 mol 11由于 cCu 2 0.1 L1 mol L cNO 3 3 mol L故 cH 1 mol L1 pH lg cH 0；2 设生成气体中 NO2的物质的量为 x,NO的物质的量为 y,依据氧化仍原反应中转移电子数相等得出 x3y0.1 2x3y0.1 2解得 x 0.125 mol ,y 0.025 mol. xy0.1 30.05 9【答案】 10 20.125 x=153.

21、6Kg ；可生成 生石膏 153.6Kg 8、某烃 0.1mol ,与在标准状况下为 20 L 的氧气（过量）充分反应后,快速将混合气体通入足量 Na2O2粉末中,在肯定设备中使气体完全反应,此时粉末增重 15 g ；经处理后得到气体 14.4 L （标准状况） ；该烃能使溴水褪色,试通过运算求出该烃的分子式,并写出可能的结构简式；解：设该烃的分子量为 M 经分析可推断 14.4 L 气体均为氧气；依据质量守恒：烃和氧气的削减量 = 过氧化钠的增加量 解得 M=70 所以该烃化学式为 C5H10；由于该烃能使溴水褪色,故为烯烃；戊烯共有 5种可能的结构简式： CH2=CHCH2CH2CH3 CH3 CH=CHCH2CH3 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 学习必备欢迎下载第 7 页,共 7 页- - - - - - -