2014屆新人教課標(biāo)Ⅰ高三化學(xué)一輪總復(fù)習(xí)資料word版：第一章 第5講

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1、第5講物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用和化學(xué)計(jì)算中的數(shù)學(xué)思想考點(diǎn)一物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用題型一一般比例式法在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用(1)化學(xué)方程式在量方面的含義aA(g)bB(g)=cC(g)dD(g)質(zhì)量比 aMA bMB cMC dMD物質(zhì)的量比 a b c d體積比 a b c d(2)一般步驟根據(jù)題意寫出并配平化學(xué)方程式。依據(jù)題中所給信息及化學(xué)方程式判斷過(guò)量，用完全反應(yīng)的量進(jìn)行求解。選擇適當(dāng)?shù)牧?如物質(zhì)的量、氣體體積、質(zhì)量等)的關(guān)系作為計(jì)算依據(jù)，把已知的和需要求解的量用n(B)、V(B)、m(B)或設(shè)未知數(shù)為x表示分別寫在化學(xué)方程式有關(guān)化學(xué)式的下面，兩個(gè)量及單位“上下一致”。

2、列比例式，求未知量。例1已知：IO5I6H=3I23H2O。工業(yè)上利用NaIO3和NaHSO3反應(yīng)來(lái)制取單質(zhì)I2。NaIO3不足時(shí)：2NaIO36NaHSO3=2NaI3Na2SO43H2SO4NaIO3足量時(shí)還會(huì)發(fā)生：5NaINaIO33H2SO4=3I23Na2SO43H2O現(xiàn)模擬工業(yè)制取I2。在含31.2 g NaHSO3的溶液中逐滴加入2 molL1NaIO3溶液V mL。(1)當(dāng)V_mL時(shí)，再滴NaIO3就開(kāi)始析出I2。(2)當(dāng)V為55 mL時(shí)，生成的I2的質(zhì)量為_(kāi)g。答案(1)50(2)7.62解析(1)n(NaHSO3)0.3 mol，依據(jù)化學(xué)方程式2NaIO36NaHSO3=2

3、NaI3Na2SO43H2SO42 6n(NaIO3)0.3 mol1 / 15，得出n(NaIO3)0.1 molV(NaIO3)0.05 L即50 mL(2)參加反應(yīng)的n(NaIO3)(0.055L0.05 L)2 molL10.01mol，依據(jù)方程式可知NaI過(guò)量，用NaIO3求解5NaINaIO33H2SO4=3I23Na2SO43H2O130.01 moln(I2)，求出n(I2)0.03 mol題型二差量法在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用(1)差量法的應(yīng)用原理差量法是指根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)的量發(fā)生的變化，找出“理論差量”。這種差量可以是質(zhì)量、物質(zhì)的量、氣態(tài)物質(zhì)的體積和壓強(qiáng)、反應(yīng)過(guò)程中的熱量

4、等。用差量法解題是先把化學(xué)方程式中的對(duì)應(yīng)差量(理論差量)跟差量(實(shí)際差量)列成比例，然后求解。如： (2)使用差量法的注意事項(xiàng)所選用差值要與有關(guān)物質(zhì)的數(shù)值成正比例或反比例關(guān)系。有關(guān)物質(zhì)的物理量及其單位都要正確地使用，即“上下一致，左右相當(dāng)”。例2為了檢驗(yàn)?zāi)澈蠳aHCO3雜質(zhì)的Na2CO3樣品的純度，現(xiàn)將w1 g樣品加熱，其質(zhì)量變?yōu)閣2 g，則該樣品的純度(質(zhì)量分?jǐn)?shù))是()A. B.C. D.答案A解析樣品加熱發(fā)生的反應(yīng)為質(zhì)量差為(w1w2) g，故樣品中NaHCO3質(zhì)量為 g，樣品中Na2CO3質(zhì)量為w1 g g，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。當(dāng)然，本題也可用常規(guī)方法，依據(jù)化學(xué)方程式直接求解。另解：假設(shè)樣品

5、有x mol NaHCO3固體，則：據(jù)樣品加熱前后固體質(zhì)量的關(guān)系，有w1gx mol84 gmol10.5x mol106 gmol1w2g，解得x(w1w2)/31，那么NaHCO3的質(zhì)量為m(NaHCO3)(w1w2)/31 mol84 gmol184(w1w2)/31 g，從而推知Na2CO3的質(zhì)量為m(Na2CO3)w1 g84(w1w2)/31 g(84w253w1)/31 g，因此Na2CO3樣品的純度為w(Na2CO3)m(Na2CO3)/m(樣品)。例3白色固體PCl5受熱即揮發(fā)并發(fā)生分解：PCl5(g)PCl3(g)Cl2(g)。現(xiàn)將5.84 g PCl5裝入2.05 L真空

6、密閉容器中，在277 達(dá)到平衡，容器內(nèi)壓強(qiáng)為1.01105 Pa，經(jīng)計(jì)算可知平衡時(shí)容器內(nèi)混合氣體的物質(zhì)的量為0.05 mol，求平衡時(shí)PCl5的分解率。答案78.6%解析原n(PCl5)0.028 mol設(shè)分解的PCl5的物質(zhì)的量為x mol所以x0.022PCl5的分解率100%78.6%。例4一定條件下，合成氨氣反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得混合氣體中氨氣的體積分?jǐn)?shù)為20.0%，與反應(yīng)前的體積相比，反應(yīng)后體積縮小的百分率是()A16.7% B20.0% C80.0% D83.3%答案A解析N23H22NH3V 1 L 3 L 2 L2 L由以上關(guān)系式可知反應(yīng)前后體積的減少與生成的NH3體積相等。設(shè)平

7、衡時(shí)混合氣體100 L，其中含20 L NH3，則原氣體總體積減少20 L。所以，反應(yīng)前氮?dú)夂蜌錃饪傮w積為120 L，反應(yīng)后體積縮小的百分率為100%16.7%。題型三關(guān)系式法在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用多步反應(yīng)計(jì)算的特征是化學(xué)反應(yīng)原理中多個(gè)反應(yīng)連續(xù)發(fā)生，起始物與目標(biāo)物之間存在確定的量的關(guān)系。解題時(shí)應(yīng)先寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式或關(guān)系式，依據(jù)方程式找出連續(xù)反應(yīng)的過(guò)程中不同反應(yīng)步驟之間反應(yīng)物、生成物物質(zhì)的量的關(guān)系，最后確定已知物和目標(biāo)產(chǎn)物之間的物質(zhì)的量的關(guān)系，列出計(jì)算式求解，從而簡(jiǎn)化運(yùn)算過(guò)程。例55.85 g NaCl固體與足量濃H2SO4和MnO2共熱，逸出的氣體又與過(guò)量H2發(fā)生爆炸反應(yīng)，將爆炸后的

8、氣體溶于一定量水后再與足量鋅作用，問(wèn)最后可得H2多少升(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。答案1.12 L解析若先由NaClHCl算出HCl的量，再由MnO24HCl MnCl2Cl22H2O算出Cl2的量，這樣計(jì)算非常繁瑣。找出以下關(guān)系式就可迅速求解。設(shè)可得H2的物質(zhì)的量為x,5.85 g NaCl的物質(zhì)的量為0.1 mol。NaClHClCl2HClH201 mol x顯然x0.05 mol，則V(H2)0.05 mol22.4 Lmol11.12 L。例6氯化亞銅(CuCl)是重要的化工原料。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定合格CuCl產(chǎn)品的主要質(zhì)量指標(biāo)為CuCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于96.50%。工業(yè)上常通過(guò)下列反應(yīng)制備CuCl：2C

9、uSO4Na2SO32NaClNa2CO3=2CuCl3Na2SO4CO2(1)CuCl制備過(guò)程中需要質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20.0%的CuSO4溶液，試計(jì)算配制該溶液所需的CuSO45H2O與H2O的質(zhì)量之比。(2)準(zhǔn)確稱取所制備的0.250 0 g CuCl樣品置于一定量的0.5 molL1FeCl3溶液中，待樣品完全溶解后，加水20 mL，用0.100 0 molL1的Ce(SO4)2溶液滴定到終點(diǎn)，消耗24.60 mL Ce(SO4)2溶液。有關(guān)化學(xué)反應(yīng)為Fe3CuCl=Fe2Cu2ClCe4Fe2=Fe3Ce3通過(guò)計(jì)算說(shuō)明上述樣品中CuCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是否符合標(biāo)準(zhǔn)。答案(1)511(2)符合解析(

10、1)設(shè)需要CuSO45H2O的質(zhì)量為x，H2O的質(zhì)量為y。CuSO45H2O的相對(duì)分子質(zhì)量為250，CuSO4的相對(duì)分子質(zhì)量為160，依題意有，xy511(2)設(shè)樣品中CuCl的質(zhì)量為z。由化學(xué)反應(yīng)方程式可知：CuClFe2Ce4z0.244 8 gCuCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%97.92%9792%96.50%，所以樣品中的CuCl符合標(biāo)準(zhǔn)?？键c(diǎn)二極值法1極值法的含義極值法是采用極限思維方式解決一些模糊問(wèn)題的解題技巧。它是將題設(shè)構(gòu)造為問(wèn)題的兩個(gè)極端，然后依據(jù)有關(guān)化學(xué)知識(shí)確定所需反應(yīng)物或生成物的量值，進(jìn)行判斷分析，求得結(jié)果。故也稱為極端假設(shè)法。2極值法解題的基本思路(1)把可逆反應(yīng)假設(shè)成向左或向

11、右進(jìn)行完全的反應(yīng)。(2)把混合物假設(shè)成純凈物。(3)把平行反應(yīng)分別假設(shè)成單一反應(yīng)。3極值法解題的關(guān)鍵緊扣題設(shè)的可能趨勢(shì)，選好極端假設(shè)的落點(diǎn)。例7將總物質(zhì)的量為n mol的鈉和鋁的混合物(其中鈉的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為x)，投入一定量的水中充分反應(yīng)，金屬?zèng)]有剩余，共收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體V L。下列關(guān)系式中正確的是()AxV/(11.2n) B0x0.5CV33.6n(1x) D11.2nV22.4n思路點(diǎn)撥Na、Al混合物中沒(méi)有具體指明Na、Al的物質(zhì)的量，且二者相對(duì)量的多少與H2O反應(yīng)后產(chǎn)生H2的量有關(guān)，故需要采用極值法來(lái)確定V的范圍，根據(jù)題意求出兩個(gè)端值，則實(shí)際介于兩個(gè)端值之間。解析據(jù)題意金屬鈉的

12、物質(zhì)的量為nx mol，Al的物質(zhì)的量為n(1x) mol，產(chǎn)生的H2是溶液中的H獲得Na、Al失去的電子而生成的，根據(jù)得失電子守恒可得產(chǎn)生H2的物質(zhì)的量 mol，根據(jù)反應(yīng)2Na2H2O=2NaOHH2、2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2和題中“金屬?zèng)]有剩余”，可知n(Na)n(Al)，即0.5x1。當(dāng)x1時(shí)，產(chǎn)生H2的物質(zhì)的量為0.5n mol，即11.2n L；當(dāng)x0.5時(shí)，產(chǎn)生H2的物質(zhì)的量為n mol，即22.4n L，故產(chǎn)生H2的體積的取值范圍為11.2nV22.4n，故選項(xiàng)D正確。答案D本題最重要的極值思想是確定x的范圍，其最容易出現(xiàn)的錯(cuò)誤是將x的范圍確定為0xXB ，

13、則XAXB，代表平均相對(duì)原子(分子)質(zhì)量、平均濃度、平均含量、平均生成量、平均消耗量等。2應(yīng)用：已知可以確定XA、XB的范圍；或已知XA、XB可以確定的范圍。解題的關(guān)鍵是要通過(guò)平均值確定范圍，很多考題的平均值需要根據(jù)條件先確定下來(lái)再作出判斷。實(shí)際上，它是極值法的延伸。例9兩種金屬混合物共15 g，投入足量的鹽酸中，充分反應(yīng)后得到11.2 L H2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則原混合物的組成肯定不可能為()AMg和Ag BZn和CuCAl和Zn DAl和Cu解析本題可用平均摩爾電子質(zhì)量(即提供1 mol電子所需的質(zhì)量)法求解。反應(yīng)中H被還原生成H2，由題意可知15 g 金屬混合物可提供1 mol e，其平均摩

14、爾電子質(zhì)量為15 gmol1。選項(xiàng)中金屬M(fèi)g、Zn、Al的摩爾電子質(zhì)量分別為12 gmol1、32.5 gmol1、9 gmol1，其中不能與鹽酸反應(yīng)的Ag和Cu的摩爾電子質(zhì)量可看做。根據(jù)數(shù)學(xué)上的平均值原理可知，原混合物中一種金屬的摩爾電子質(zhì)量大于15 gmol1，另一金屬的摩爾電子質(zhì)量小于15 gmol1。答案B整體思維法拋開(kāi)事物之間復(fù)雜的變化關(guān)系，從整體上認(rèn)識(shí)把握事物之間的聯(lián)系規(guī)律，具有化繁為簡(jiǎn)，快速解題的功效，能較好的鍛煉學(xué)生思維的全面性、靈活性，因此高考無(wú)論在選擇還是綜合性題目中經(jīng)常有意設(shè)置。例10在鐵和氧化鐵混合物15 g中，加入稀硫酸150 mL，能放出H2 1.68 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況

15、)。同時(shí)鐵和氧化鐵均無(wú)剩余，向反應(yīng)后的溶液中滴入KSCN溶液，未見(jiàn)顏色變化。為了中和過(guò)量的H2SO4，且使Fe2完全轉(zhuǎn)化成Fe(OH)2，共消耗3 molL1的NaOH溶液200 mL，則原硫酸的物質(zhì)的量濃度是()A1.5 molL1 B2 molL1C2.5 molL1 D3 molL1解析此題反應(yīng)過(guò)程復(fù)雜，但最后溶液中只有Na2SO4，因?yàn)镹aOH共0.6 mol，故Na2SO4為0.3 mol，所以原H2SO4為0.3 mol。答案B1標(biāo)準(zhǔn)狀況下，一個(gè)裝滿氯氣的容器的質(zhì)量為74.6 g，若裝滿氮?dú)鈺r(shí)總質(zhì)量為66 g，則此容器的容積是()A22.4 L B44.8 L C11.2 L D4

16、.48 L答案D解析22.4 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)Cl2換成22.4 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)N2的質(zhì)量差是(7128)g43 g，設(shè)氯氣的體積為x L，則有Cl2N2m224 L 43 gx L 74.6 g66 g8.6 g解得x4.48。2標(biāo)準(zhǔn)狀況下，6.72 L NO2通入水后，收集到5.04 L氣體，則被氧化的NO2的體積是()A1.68 L B2.52 L C0.56 L D1.12 L答案A解析由于3NO2H2O=2HNO3NO，從反應(yīng)方程式可以看出體積差量部分就是被氧化的那一部分，所以被氧化的NO2的體積是6.72 L5.04 L1.68 L。3把氯氣通入濃氨水中，會(huì)立即發(fā)生下列反應(yīng)：3C

17、l28NH3H2O=6NH4ClN28H2O。在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，把1.12 L Cl2、N2的混合氣體(90% Cl2和10% N2，均為體積分?jǐn)?shù))通過(guò)濃氨水，實(shí)驗(yàn)測(cè)得逸出氣體體積為0.672 L(其中有50% Cl2和50% N2)，此反應(yīng)中被氧化的NH3的質(zhì)量為()A3.4 g B0.34 g C1.36 g D4.48 g答案B解析由反應(yīng)式可得出每3 mol Cl2(反應(yīng)氣)生成1 mol N2(生成氣)時(shí)，氣體物質(zhì)的量減少了2 mol，即體積減小44.8 L，這一量即為“理論差量”，而這一差量所對(duì)應(yīng)的被氧化的氨氣的物質(zhì)的量為2 mol(質(zhì)量為34 g)，再?gòu)念}中所給的數(shù)據(jù)可以求出“實(shí)際差量

18、”為(1.120.672) L0.448 L。即：3Cl22NH3N2V 2 mol17 gmol1 44.8 L m(被氧化的NH3) (1.120.672)L列出比例式：(2 mol17 gmol1)44.8 Lm(被氧化的NH3)(1.120.672)L，則m(被氧化的NH3)0.34 g。4取3.5 g某二價(jià)金屬的單質(zhì)投入50 g溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18.25%的稀鹽酸中，反應(yīng)結(jié)束后，金屬仍有剩余；若取2.5 g該金屬投入相同質(zhì)量、相同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀鹽酸中，等反應(yīng)結(jié)束后，加入該金屬還可以反應(yīng)。該金屬的相對(duì)原子質(zhì)量為()A24 B40 C56 D65答案A解析n(HCl)0.25 molR2HC

19、l=RCl2H2二價(jià)金屬最大摩爾質(zhì)量28 gmol1二價(jià)金屬最小摩爾質(zhì)量20 gmol120Mr28。51.40 g含有堿金屬(M)及其氧化物(M2O)的混合物，與水反應(yīng)生成1.79 g堿，求混合物的成分及其組成。答案混合物由堿金屬K及其氧化物K2O組成，K的質(zhì)量約為0.498 g，K2O的質(zhì)量約為0.902 g。解析由于堿金屬不確定，可用極端假設(shè)法加以討論。即討論1.40 g全部為堿金屬單質(zhì)及1.40 g全部為堿金屬氧化物時(shí)生成堿的質(zhì)量，然后根據(jù)平均值規(guī)律建立不等式解題。設(shè)M的相對(duì)原子質(zhì)量為a。2M2H2O=2MOHH2M2OH2O=2MOH若1.40 g全部為堿金屬單質(zhì)，則產(chǎn)生的MOH的質(zhì)

20、量為 g；若1.40 g全部為堿金屬氧化物，則產(chǎn)生的MOH的質(zhì)量為 g。有1.79，解得24.3a61.03，只有鉀符合條件。設(shè)K和K2O的質(zhì)量分別為x g和y g。則解得x0.498，y0.902。6銅和鎂的合金4.6 g完全溶于濃硝酸，若反應(yīng)后硝酸被還原只產(chǎn)生4 480 mL的NO2氣體和336 mL的N2O4氣體(都已折算到標(biāo)準(zhǔn)狀況)，在反應(yīng)后的溶液中，加入足量的氫氧化鈉溶液，生成沉淀的質(zhì)量為()A9.02 g B8.51 g C8.26 g D7.04g答案B解析最后沉淀為Cu(OH)2和Mg(OH)2，Cu和Mg共4.6 g，關(guān)鍵是求增加的n (OH)，n(OH)等于金屬單質(zhì)所失電子

21、數(shù)即：n (OH)1 mol2 mol0.23 mol，故沉淀的質(zhì)量為4.6 g0.2317 g8.51 g。7將0.34 g Cu和CuO的混合物加入約12 molL1濃硫酸中，并加熱使其完全溶解，然后用NaOH溶液中和過(guò)量硫酸，再用水稀釋到0.5 L，加入純鐵粉1.85 g，反應(yīng)后過(guò)濾、干燥，得不溶物1.89 g。求置換出的銅的質(zhì)量及原混合物中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。答案置換出的銅的質(zhì)量為0.32 g，原混合物中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為70.59%。解析設(shè)置換出的銅的質(zhì)量為x。CuSO4Fe=FeSO4Cu差量m 64 8 x 1.89 g1.85 g0.04 g有64x80.04 g；解得x0.32 g。

22、設(shè)混合物中Cu的質(zhì)量為y g，則CuO為(0.34y) g，其中含Cu(0.34y)g。則0.32y(0.34y)。解得y0.24，所以，銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%70.59%。8在一定條件下，有a L O2和O3的混合氣體，當(dāng)其中的O3全部轉(zhuǎn)化為O2時(shí)，體積變?yōu)?.2a L，求原混合氣中O2和O3的質(zhì)量百分含量。答案w(O2)50%，w(O3)50%解析解法一由阿伏加德羅定律，結(jié)合化學(xué)方程式的意義可知，化學(xué)方程式中氣體化學(xué)式的系數(shù)比等于反應(yīng)物與生成物的物質(zhì)的量之比也等于相同條件下反應(yīng)物與生成物氣體體積之比。設(shè)混合氣體中O3占x L，則O2為(ax)L2O3=3O22 L 3 Lx L (3/2)x L(3/2)x(ax)1.2a，解得x0.4a根據(jù)阿伏加德羅定律：n(O3)n(O2)V(O3)V(O2)0.4a0.6a23，w(O2)100%50%，w(O3)150%50%。解法二差量法2O3=3O2V2 3 321x 1.2aa0.2a所以x0.2a20.4以下解法同解法一。 希望對(duì)大家有所幫助，多謝您的瀏覽！