2022年高考化学物质的量在化学方程式计算中的应用和化学计算中的数学思想考点全归纳.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 物质的量在化学方程式运算中的应用和化学运算中的数学思想考点一 物质的量在化学方程式运算中的应用题型一 一般比例式法在化学方程式运算中的应用1 化学方程式在量方面的含义aAg bBg= = cCg dDg 质量比aMAbMBcMC dMD物质的量比abc d体积比abcd2 一般步骤依据题意写出并配平化学方程式；依据题中所给信息及化学方程式判定过量,用完全反应的量进行求解；挑选适当的量 如物质的量、气体体积、质量等 的关系作为运算依据,把已知的和需 要求解的量 用 nB 、VB 、mB 或设未知数为 关化学式的下面,两个量及单位“ 上下一样” ；

2、列比例式,求未知量；x表示 分别写在化学方程式有例 1 已知： IO3 5I6H=3I23H2O；工业上利用NaIO3和 NaHSO 3 反应来制取单质I 2；NaIO3不足时： 2NaIO36NaHSO 3=2NaI3Na2SO43H2SO4NaIO3足量时仍会发生：5NaI NaIO33H2SO4=3I23Na2SO43H2O 现模拟工业制取I 2；在含 31.2 g NaHSO 3 的溶液中逐滴加入2 mol L1NaIO3溶液 VmL；1 当 V_mL时,再滴 NaIO3 就开头析出 I2；2 当 V 为 55 mL 时,生成的答案150 27.62 I2 的质量为 _ g；名师归纳总

3、结 解析1 nNaHSO3 0.3 mol ,依据化学方程式第 1 页,共 7 页2NaIO3 6NaHSO 3=2NaI3Na2SO43H2SO42 6 nNaIO3 0.3 mol 6 nNaIO3,得出 nNaIO3 0.1 mol 0.3 mol- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - VNaIO 3 0.05 L 即 50 mL 2 参与反应的nNaIO 3 0.055L 0.05 L 2 mol L10.01mol ,依据方程式可知 NaI 过量,用 NaIO3求解 5NaINaIO33H2SO4=3I 23Na2SO43H2O 1 3题型二1 3

4、 0.01 mol nI2 0.01 mol,求出 nI2 0.03 mol nI 2差量法在化学方程式运算中的应用1 差量法的应用原理 差量法是指依据化学反应前后物质的量发生的变化,找出“ 理论差量” ；这种差量 可以是质量、物质的量、气态物质的体积和压强、反应过程中的热量等；用差量法解题是先把化学方程式中的对应差量 求解；如：2 使用差量法的留意事项 理论差量 跟差量 实际差量 列成比例,然后所选用差值要与有关物质的数值成正比例或反比例关系；有关物质的物理量及其单位都要正确地使用,即“ 上下一样,左右相当” ；名师归纳总结 例 2 为了检验某含有NaHCO 3 杂质的 Na2CO3样品的纯

5、度,现将w1 g 样品加热,其质量第 2 页,共 7 页变为 w2 g ,就该样品的纯度 质量分数 是 A.84w2 53w1B.w1w231w131w1C.73w2 42w1D.115w2 84w131w131w1答案A 解析样品加热发生的反应为- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 质量差为 w1w2 g ,故样品中NaHCO 3 质量为w1w2 g ,样品中Na2CO3 质量62为 w1 g w1w2 g ,其质量分数为；62m2CO3w1gw1w2g84w253w162m 样品w1g31w1当然,此题也可用常规方法,依据化学方程式直接求解；另解：假设

6、样品有x mol NaHCO3固体,就：w1gx mol 84 g mol10.5 x mol 106 据样品加热前后固体质量的关系,有g mol1 w2g,解得 x w1 w2/31 ,那么 NaHCO 3 的质量为 mNaHCO3 w1w2/31 mol 84 g mol 184 w1w2/31 g ,从而推知 Na2CO3 的质量为 mNa2CO3 w1 g 84 w1w2/31 g84w253w1/31 g,因此 Na2CO3 样品的纯度为 wNa2CO 3 84w253w1mNa2CO3/ m 样品 31w1；例 3 白色固体 PCl5 受热即挥发并发生分解：PCl5 3g Cl 2

7、g ；现将 5.84 5g PCl5 装入 2.05 L 真空密闭容器中,在 277 达到平稳,容器内压强为 1.01 10Pa,经运算可知平稳时容器内混合气体的物质的量为 0.05 mol,求平稳时 PCl5的分解率；答案 78.6% 5.84 g解析 原 nPCl5 208.5 g mol 10.028 mol设分解的 PCl5的物质的量为 x mol 所以 x 0.022 名师归纳总结 PCl5的分解率0.022 mol 0.028 mol 100%78.6%； 第 3 页,共 7 页例 4 肯定条件下,合成氨气反应达到平稳时,测得混合气体中氨气的体积分数为20.0%,与反应前的体积相比

8、,反应后体积缩小的百分率是A16.7% B20.0% C80.0% D83.3% - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 答案 A 解析N23H2高温、高压 催化剂2NH3 V2 L 1 L 3 L 2 L 由以上关系式可知反应前后体积的削减与生成的NH3 体积相等；设平稳时混合气体100 L ,其中含20 L NH 3,就原气体总体积削减20 L ；所以,反应前氮气和氢气总体积为 120 L ,反应后体积缩小的百分率为 题型三 关系式法在化学方程式运算中的应用20 L 120 L 100% 16.7%；多步反应运算的特点是化学反应原理中多个反应连续发生,起

9、始物与目标物之间存在确定的量的关系；解题时应先写出有关反应的化学方程式或关系式,依据方程式找出连续反应的过程中不同反应步骤之间反应物、生成物物质的量的关系,最终确定已知物和目标产物之间的物质的量的关系,列出运算式求解,从而简化运算过程；例 5 5.85 g NaCl 固体与足量浓 H2SO4 和 MnO 2 共热,逸出的气体又与过量 H2发生爆炸反应,将爆炸后的气体溶于肯定量水后再与足量锌作用,问最终可得 H2 多少升 标准状况 ；答案1.12 L MnO 2 4HCl MnCl 2Cl 2解析浓H2SO4 如先由 NaCl HCl 算出 HCl 的量,再由2H2O算出 Cl2 的量, 这样运

10、算特别繁琐；找出以下关系式就可快速求解；设可得 H2的物质的量为x, 5.85 g NaCl的物质的量为0.1 mol ；1 2H2NaCl HCl 1 2Cl 2HCl 01 mol x明显 x 0.05 mol ,就 VH2 0.05 mol 22.4 L mol11.12 L ；例 6 氯化亚铜 CuCl 是重要的化工原料；国家标准规定合格 CuCl 产品的主要质量指标为 CuCl 的质量分数大于 96.50%；工业上常通过以下反应制备 CuCl：2CuSO 4 Na2SO32NaClNa2CO 3=2CuCl 3Na2SO4CO21CuCl 制备过程中需要质量分数为 CuSO 4 5H

11、2O与 H2O的质量之比；20.0%的 CuSO 4 溶液,试运算配制该溶液所需的2 精确称取所制备的 0.250 0 g CuCl 样品置于肯定量的 0.5 mol L 1FeCl 3溶液中,待样品完全溶解后,加水 20 mL,用 0.100 0 mol L1 的 CeSO4 2溶液滴定到终点,消耗 24.60 mL CeSO 4 2溶液；有关化学反应为名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - Fe 3 CuCl=Fe 2 Cu 2ClCe 4 Fe 2=Fe 3Ce 3通过运算说明上述样品中答案15 112 符 合CuC

12、l 的质量分数是否符合标准；解析 1 设需要 CuSO 4 5H2O的质量为 x,H2O的质量为 y；CuSO 4 5H2O的相对分子质量为 250,CuSO 4 的相对分子质量为 160,依题意有160250 x 20.0x y100,xy5112 设样品中 CuCl 的质量为 z；由化学反应方程式可知：CuClFe 2 Ce 499.5 g 1 molz0.100 0 mol L1 24.60 10 3Lz0.244 8 g CuCl 的质量分数为0.244 8 g 100% 97.92% 0.250 0 g97 92%96.50%,所以样品中的 CuCl 符合标准；考点二 极值法1极值法

13、的含义极值法是采纳极限思维方式解决一些模糊问题的解题技巧；它是将题设构造为问题的两个极端,然后依据有关化学学问确定所需反应物或生成物的量值,进行判定分析,求得结果；故也称为极端假设法；2极值法解题的基本思路1 把可逆反应假设成向左或向右进行完全的反应；2 把混合物假设成纯洁物；3 把平行反应分别假设成单一反应；3极值法解题的关键紧扣题设的可能趋势,选好极端假设的落点；例 7 将总物质的量为 n mol 的钠和铝的混合物 其中钠的物质的量分数为 x ,投入一定量的水中充分反应,金属没有剩余,共收集到标准状况下的气体 V L ；以下关系式中正确选项 AxV/11.2 n B0x0.5CV33.6

14、n1 x D11.2 nV22.4 n思路点拨 Na、Al 混合物中没有详细指明 Na、Al 的物质的量,且二者相对量的多少与 H2O反应后产生 H2 的量有关,故需要采纳极值法来确定 V 的范畴,依据题意求出两个端值,就实际介于两个端值之间；名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 解析据题意金属钠的物质的量为nx mol ,Al 的物质的量为n1 x mol ,产生的H2是溶液中的 H获得 Na、 Al 失去的电子而生成的,依据得失电子守恒可得产生 H2nx3nx的物质的量2 mol ,依据反应 2Na 2H2O=2Na

15、OH H2 、 2Al 2NaOH 2H2O=2NaAlO 23H2 和题中“ 金属没有剩余” ,可知 nNa nAl ,即0.5 x1；当 x1 时,产生 H2的物质的量为0.5 n mol,即 11.2 n L；当 x0.5 时,产生H2 的物质的量为n mol ,即22.4 n L ,故产生H2 的体积的取值范畴为11.2 nV22.4 n,应选项 D正确；答案D x 的范畴,其最简单显现的错误是将x 的范畴确定此题最重要的极值思想是确定为 0xXB ,就 XA X XB, X 代表平均相对原子 含量、平均生成量、平均消耗量等； 分子 质量、平均浓度、平均名师归纳总结 - - - - -

16、 - -第 6 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2应用：已 知 X 可以确定 XA、 XB的范畴；或已知XA、XB可以确定X 的范畴；解题的关键是要通过平均值确定范畴,许多考题的平均值需要依据条件先确定下来再作出判定；实际上,它是极值法的延长；例 9 两种金属混合物共15 g,投入足量的盐酸中,充分反应后得到11.2 L H2标准状况 ,就原混合物的组成确定不行能为 AMg和 Ag BZn 和 Cu CAl 和 Zn DAl 和 Cu 解析 此题可用平均摩尔电子质量 即供应 1 mol 电子所需的质量 法求解；反应中H被仍原生成 H2,由题意可知 15 g 金属

17、混合物可供应 1 mol e,其平均摩尔电子质量为 15 g mol1；选项中金属 Mg、Zn、 Al 的摩尔电子质量分别为 12 g mol1、32.5 g mol1、9 g mol1,其中不能与盐酸反应的 Ag 和 Cu的摩尔电子质量可看做；依据数学上的平均值原理可知,原混合物中一种金属的摩尔电子质量大于15 g mol1,另一金属的摩尔电子质量小于15 g mol1；答案B 整体思维法抛开事物之间复杂的变化关系,从整体上熟悉把握事物之间的联系规律,具有化繁为简,快速解题的功效,能较好的锤炼同学思维的全面性、敏捷性,因此高考无论在挑选仍是综合性题目中常常有意设置；例 10 在铁和氧化铁混合

18、物 15 g 中,加入稀硫酸 150 mL,能放出 H2 1.68 L 标准状况 ；同时铁和氧化铁均无剩余,向反应后的溶液中滴入 KSCN溶液,未见 颜色变化；为了中和过量的 H2SO4,且使 Fe 2完全转化成 FeOH2,共消耗 3 mol L 1 的NaOH溶液 200 mL,就原硫酸的物质的量浓度是 1NaOH共 0.6 mol ,故A1.5 mol L1B2 mol LC2.5 mol L1D3 mol L1解析此题反应过程复杂,但最终溶液中只有Na2SO4,由于Na2SO4 为 0.3 mol ,所以原 H2SO4为 0.3 mol ；名师归纳总结 答案B 第 7 页,共 7 页- - - - - - -