《步步高2014届新人教课标Ⅰ高三化学一轮总复习资料word版：第一章 第5讲（2020年整理）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《步步高2014届新人教课标Ⅰ高三化学一轮总复习资料word版：第一章 第5讲（2020年整理）（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、学 海 无 涯 第第 5 讲讲 物质的量在化学方程式计算中的应用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和化学计算中的数学思想 考点一 物质的量在化学方程式计算中的应用 题型一 一般比例式法在化学方程式计算中的应用 1 化学方程式在量方面的含义 aA g bB g cC g dD g 质量比 aMA bMB cMC dMD 物质的量比 a b c d 体积比 a b c d 2 一般步骤 根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断过量 用完全反应的量进行求解 选择适当的量 如物质的量 气体体积 质量等 的关系作为计算依据 把已知的 和需要求解的量 用 n B
2、 V B m B 或设未知数为 x 表示 分别写在化学方程式有 关化学式的下面 两个量及单位 上下一致 列比例式 求未知量 例 1 已知 IO 3 5I 6H 3I 2 3H2O 工业上利用 NaIO3和 NaHSO3反应来制取 单质 I2 NaIO3不足时 2NaIO3 6NaHSO3 2NaI 3Na2SO4 3H2SO4 NaIO3足量时还会发生 5NaI NaIO3 3H2SO4 3I2 3Na2SO4 3H2O 现模拟工业制取 I2 在含 31 2 g NaHSO3的溶液中逐滴加入 2 mol L 1NaIO 3溶液 V mL 来源 学 科 网 Z X X K 1 当 V mL 时
3、再滴 NaIO3就开始析出 I2 2 当 V 为 55 mL 时 生成的 I2的质量为 g 答案 1 50 2 7 62 解析 1 n NaHSO3 0 3 mol 依据化学方程式 2NaIO3 6NaHSO3 2NaI 3Na2SO4 3H2SO4 2 6 n NaIO3 0 3 mol 学 海 无 涯 2 6 n NaIO3 0 3 mol 得出 n NaIO3 0 1 mol V NaIO3 0 05 L 即 50 mL 2 参加反应 的 n NaIO3 0 055L 0 05 L 2 mol L 1 0 01mol 依据方程式可 知 NaI 过量 用 NaIO3求解 5NaI NaIO
4、3 3H2SO4 3I2 3Na2SO4 3H2O 1 3 0 01 mol n I2 1 3 0 01 mol n I2 求出 n I2 0 03 mol 题型二 差量法在化学方程式计算中的应用 1 差量法的应用原理 差量法是指根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 理论差量 跟差量 实际差量 列成比例 然后求 解 如 2 使用差量法的注意事项 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 上下一致 左右相当 例 2
5、 为了检验某含有 NaHCO3杂质的 Na2CO3样品的纯度 现将 w1 g 样品加热 其 质量变为 w2 g 则该样品的纯度 质量分数 是 A 84w 2 53w1 31w1 B 84 w 1 w2 31w1 C 73w 2 42w1 31w1 D 115w 2 84w1 31w1 答案 A 解析 样品加热发生的反应为 学 海 无 涯 质量差为 w1 w2 g 故样品中 NaHCO3质量为168 w 1 w2 62 g 样品中 Na2CO3质量 为 w1 g 168 w 1 w2 62 g 其质量分数为 m Na2CO3 m 样品 w1g 168 w 1 w2 62 g w1g 84w 2
6、53w1 31w1 当然 本题也可用常规方法 依据化学方程式直接求解 另解 假设样品有 x mol NaHCO3固体 则 据样品加热前后固体质量的关系 有 w1g x mol 84 g mol 1 0 5x mol 106 g mol 1 w2g 解得 x w1 w2 31 那么 NaHCO3的质量为 m NaHCO3 w1 w2 31 mol 84 g mol 1 84 w1 w2 31 g 从而推知 Na2CO3的质量为 m Na2CO3 w1 g 84 w1 w2 31 g 84w2 53w1 31 g 因此Na2CO3样品的纯度为w Na2CO3 m Na2CO3 m 样品 84w 2
7、 53w1 31w1 例 3 白色固体 PCl5受热即挥发并发生分解 PCl5 g PCl3 g Cl2 g 现将 5 84 g PCl5装入 2 05 L 真空密闭容器中 在 277 达到平衡 容器内压强为 1 01 105 Pa 经计算可知平衡时容器内混合气体的物质的量为 0 05 mol 求平衡时 PCl5的分解率 答案 78 6 解析 原 n PCl5 5 84 g 208 5 g mol 1 0 028 mol 设分解的 PCl5的物质的量为 x mol 学 海 无 涯 所以 x 0 022 PCl5的分解率 0 022 mol 0 028 mol 100 78 6 例 4 一定条件
8、下 合成氨气反应达到平衡时 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 反应后体积缩小的百分率是 A 16 7 B 20 0 C 80 0 D 83 3 答案 A 解析 N2 3H2 高温 高压 催化剂 2NH3 V 1 L 3 L 2 L 2 L 由以上关系式可知反应前后体积的减少与生成的 NH3体积相等 设平衡时混合气体 100 L 其中含 20 L NH3 则原气体总体积减少 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 20 L 120 L 100 16 7 题型三 关系式法在化学方程式计算中的应用 多步反应计算的特征是化学反应原理
9、中多个反应连续发生 起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 最后确 定已知物和目标产物之间的物质的量的关系 列出计算式求解 从而简化运算过程 例 5 5 85 g NaCl 固体与足量浓 H2SO4和 MnO2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一定量水后再与足量锌作用 问最后可得 H2多少升 标 准状况 答案 1 12 L 解析 若先由NaCl 浓H2SO4 HCl算出HCl的量 再由MnO2 4HCl MnCl2 Cl2 2H2O 算出 Cl
10、2的量 这样计算非常繁琐 找出以下关系式就可迅速求解 来源 Zxxk Com 设可得 H2的物质的量为 x 5 85 g NaCl 的物质的量为 0 1 mol NaCl HCl 1 2Cl2 HCl 1 2H2 0 1 mol x 学 海 无 涯 显然 x 0 05 mol 则 V H2 0 05 mol 22 4 L mol 1 1 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 工业上常通过下列反应制备 CuCl 2CuSO4 Na2SO3 2NaCl Na2CO3 2CuCl 3Na2SO
11、4 CO2 1 CuCl 制备过程中需要质量分数为 20 0 的 CuSO4溶液 试计算配制该溶液所需 的 CuSO4 5H2O 与 H2O 的质量之比 2 准确称取所制备的 0 250 0 g CuCl 样品置于一定量的 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 L 1 的 Ce SO4 2溶液滴定到终点 消 耗 24 60 mL Ce SO4 2溶液 有关化学反应为 Fe3 CuCl Fe2 Cu2 Cl Ce4 Fe2 Fe3 Ce3 通过计算说明上述样品中CuCl的质量分数是否符合标准 答案 1 5 11 2 符合 解析
12、 1 设需要 CuSO4 5H2O 的质量为 x H2O 的质量为 y CuSO4 5H2O 的相对分 子质量为 250 CuSO4的相对分子质量为 160 依题意有 160 250 x x y 20 0 100 x y 5 11 2 设样品中 CuCl 的质量为 z 由化学反应方程式可知 CuCl Fe 2 Ce 4 99 5 g z 1 mol 0 100 0 mol L 1 24 60 10 3 L z 0 244 8 g CuCl 的质量分数为0 244 8 g 0 250 0 g 100 97 92 97 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 极值法是采用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 然后依据有关化学知识确定所需反应物或生成物的量值 进行判断分 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 学 海 无 涯 1 把可逆反应假设成向左或向右进行完全的反应 2 把混合物假设成纯净物 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 下列关系 式中正确的是 A x V 11
14、2n B 0 x 0 5 C V 33 6n 1 x D 11 2n V 22 4n 思路点拨 Na Al 混合物中没有具体指明 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 故需要采用极值法来确定 V 的范围 根据题意 求出两个端值 则实际介于两个端值之间 解析 据题意金属钠的物质的量为 nx mol Al 的物质的量为 n 1 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 根据得失电子守恒可得产生 H2的物质的量 nx 3n 1 x 2 mol 根据反应 2Na 2H2O 2NaOH H2 2Al 2NaOH 2H2O 2
15、NaAlO2 3H2 和题中 金属没有剩余 可知 n Na n Al 即 0 5 x 1 当 x 1 时 产生 H2的物质的量为 0 5n mol 即 11 2n L 当 x 0 5 时 产生 H2的物质的量为 n mol 即 22 4n L 故产生 H2的体积的取值范围为 11 2n V 22 4n 故选项 D 正确 答案 D 本题最重要的极值思想是确定 x 的范围 其最容易出现的错误是将 x 的范围确定 为 0 xXB 则 XA X XB X 代表平均相对原子 分子 质量 平均浓度 平 均含量 平均生成量 平均消耗量等 2 应用 已知 X 可以确定 XA XB的范围 或已知 XA XB可以
16、确定 X 的范围 解题的关键是要通过平均值确定范围 很多考题的平均值需要根据条件先确定下来 再作出判断 实际上 它是极值法的延伸 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 则原混合物的组成肯定不可能为 A Mg 和 Ag B Zn 和 Cu C Al 和 Zn D Al 和 Cu 解析 本题可用平均摩尔电子质量 即提供 1 mol 电子所需的质量 法求解 反应中 H 被还原生成 H2 由题意可知 15 g 金属混合物可提供 1 mol e 其平均摩尔电子 质量为 15 g mol 1 选项中金属 Mg Zn Al 的摩尔电子质量分别为 12 g mol 1 32 5 g mol 1 9 g mol 1 其中不能与盐酸反应的 Ag 和 Cu 的摩尔电子质量可看做 根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 mol 1 另一金属的摩尔电子质量小于 15 g mol 1 学 海 无 涯 答案 B 整体思维法抛开事物之间复杂的变化关系 从整体上认识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
