2019年高考化学一轮复习第3章自然界中的元素专项突破二物质的量在方程式计算中的三种常用方法学案鲁科版.doc

1、【 精品教育资源文库 】 (二 )物质的量在方程式计算中的三种常用方法 (对应学生用书第 20 页 ) 化学方程式的基本计算 比例式法 1化学方程式中的比例关系 系数之比反应中各物质的粒子数之比反应中各物质的物质的量之比反应中各气体的体积之比 (同温同压 )。 2根据化学方程式计算的基本步骤 (1)根据题意写出配平的化学方程式。 (2)找出方程式中已知物和未知物的物质的量 (有时可用质量、体积等表示 )分别写在化学方程式中有关的化学式下面。 (3)把已知和待求的量 用 m(B)、 n(B)、 V(B)或设未知数 x、 y 等表示 分别写在化学 方程式中有关化学式的下面。 (4)将有关的量列出

2、比例式，求出待求的量。 对点训练 1某种矿石中铁元素以氧化物 FemOn形式存在，现进行如下实验：将少量铁矿石样品粉碎，称取 25.0 g 样品于烧杯中，加入稀硫酸充分溶解，并不断加热、搅拌，滤去不溶物。向所得滤液中加入 10.0 g 铜粉充分反应后过滤、洗涤、干燥得剩余固体 3.6 g。剩下滤液用浓度为 2 molL 1的酸性 KMnO4滴定，至终点时消耗酸性 KMnO4溶液体积为 25.0 mL。 (提示： 2Fe3 Cu=2Fe2 Cu2 ， 8H MnO4 5Fe2 =Mn2 5Fe3 4H2O。 ) (1)计算该铁矿石中铁元素的质量分数。 (2)计算氧化物 FemOn的化学式 (m、

3、 n为正整数 )。 【解析】 (1)样品中的铁元素，在加入铜粉后全部转变为 Fe2 ， Fe2 再被酸性 KMnO4滴定。 8H MnO4 5Fe2 =Mn2 5Fe3 4H2O 1 5 0.025 L2 molL 1 n(Fe2 ) 则 15 0.025 L2 molL 1n 2 ， 可得 n(Fe2 ) 50.025 L2 molL 1 0.25 mol， 故样品中铁元素的质量分数为 【 精品教育资源文库 】 0.25 mol56 gmol 125.0 g 100% 56%。 (2)反应的铜的物质的量： n(Cu) 10 g 3.6 g64 gmol 1 0.1 mol， 2Fe3 Cu

4、=2Fe2 Cu2 2 1 n(Fe3 ) 0.1 mol 则 21 n Fe30.1 mol ， 可得 n(Fe3 ) 20.1 mol 0.2 mol， 根据元素守恒得 n(Fe2 ) 0.25 mol 0.2 mol 0.05 mol， n(Fe2 ) n(Fe3 ) 14 ， 所以该氧化物的化学式可表示为Fe5O7(或 FeO2Fe 2O3)。 【答案】 (1)56% (2)Fe5O7(或 FeO2Fe 2O3) 易错防范 根据化学方程式计算需注意的问题 化学方程式所表示的是纯净物质之间的量的关系，所以不纯物质的质量只有换算成纯净物质的质量，才能按化学方程式列出比例式进行计算。 单位问

5、题 一般说来在一个题目里如果都用统一的单位，不会出现错误，但如果题内所给的两个量不一致，这时只要做到两个量及其单位 “ 上下一致，左右相当 ” 即可。 关系式法在化学反应计算中的应用 关系式法解题的两种思维模板 (1)分析题中反应 写出各步反应方程式 根据反应中各物质的系数关系 确定已知物质与待求物质的物质的量关系式 列比例求解。如 S O2=点燃 SO2 2SO2 O2 催化剂 2SO3 SO3 H2O=H2SO4 可知关系式： S H 2SO4。 (2)分析题中反应 根据某元素原子守恒或电子守恒 确定关系式 列比例求解。如 4NH3 5O2 =催化剂 4NO 6H2O 2NO O2=2NO

6、2 3NO2 H2O=2HNO3 NO 经多次氧化和吸收，由氮元素守恒知： NH3 HNO3。 【 精品教育资源文库 】 对点训练 角度一 一般关系式的应用计算 2 (2017 全国 卷， T27节选 )某工厂用 m1 kg铬铁矿粉 (含 Cr2O3 40%)制备 K2Cr2O7，最终得到产品 m2 kg，产率为 _。 【解析】 根据铬元素守恒可得： Cr2O3 K2Cr2O7，理论上 m1 kg铬铁矿粉可制得 K2Cr2O7的 质 量 ： 1 000m1 g40%152 gmol 1 294 gmol 1 ，则 K2Cr2O7 的 产 率 为1 000m2 g1 000m1 g40%152

7、 gmol 1 294 gmol 1100% 190m2147m1100% 。 【答案】 190m2147m1100% 角度二 关系式法在滴定计算中的应用 3 (2015 全国 卷， T36节选 )准确称取所制备的氯化亚铜样品 m g，将其置于过量的FeCl3溶液中，待样品完全溶解后，加入适量稀硫酸，用 a molL 1的 K2Cr2O7溶液滴定到终点，消耗 K2Cr2O7溶液 b mL，反应中 Cr2O27 被还原为 Cr3 。样品中 CuCl的质量分数为 _。 【解析】 反应 CuCl Cu 2 ， 1 mol CuCl失去 1 mol电子； Cr2O27 2Cr 3 ， 1 mol Cr

8、2O27得到 6 mol电子，根据电子守恒得关系式： 6CuCl Cr2O27 。 m g CuCl样品中， n(CuCl) 6ab10 3 mol， CuCl的质量分数为6ab10 3 mol99.5 gmol 1m g 100% 0.597abm 100% 。 【答案】 0.597abm 100% ? ?或 0.597abm 差量法应用于化学方程式中的计算 1原理 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、气态物质的体积和压强、反应过程中的热量等。用差量法解题时先把化学方程式中的对应差量 (理论差量 )跟实际差量列成比例，然后求

9、解。 如： 2C(s) O2(g)=2CO(g) 固体差量 24 g m 24 g 物质的量差量 2 mol 1 mol 2 mol n 1 mol 体积差量 1 2 V 1 2注意 (1)所选用差值要与有关物质的数值成比例关系。 【 精品教育资源文库 】 (2)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 ” 。 对点训练 角度一 一般差量法计算 4将标准状况下的 5 L CO2气体缓缓通过球形干燥管中的过氧化钠，气体体积变为 3.88 L(标准状况下 )，则剩余气体中氧气的物质的量为 _。 【解析】 2CO2 2Na2O2=2Na2CO3 O2 V 2 1 1 V

10、5 L 3.88 L 1.12 L V 1.12 L， n(O2) 1.12 L22.4 Lmol 1 0.05 mol。 【答案】 0.05 mol 角度二 差量法在受热失重曲线分析中的应用 5 (2014 全国 卷， T27节选 )PbO2在加热过程发生分解的失重曲线如下图所示，已知失重曲线上的 a点为样品失重 4.0%(即 样品起始质量 a点固体质量样品起始质量 100% )的残留固体。若a 点固体组成表示为 PbOx 或 mPbO2 nPbO ， 列 式 计 算 x 值和 m n 值_ _ _ _。 【解析】 根据 PbO2= PbOx 2 x2 O2( 注 PbO2相对分子质量为 239) 由 2 x2 32 2394.0% 得 x 2 2394.0%16 1.4 根据 mPbO2 nPbO 得 2m nm n 1.4 【 精品教育资源文库 】 mn0.40.623。 【答案】 根据 PbO2= PbOx 2 x2 O2 ，有 2 x2 32 2394.0% ， x 2 2394.0%161.4 根据 mPbO2 nPbO， 2m nm n 1.4， mn 0.40.6 23