資源簡介

中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺
第03講 物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用
目錄
01考情透視·目標(biāo)導(dǎo)航 2
02知識導(dǎo)圖·思維引航 3
03考點(diǎn)突破·考法探究 3
考點(diǎn)一 物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中應(yīng)用 3
知識點(diǎn)1 以物質(zhì)的量為中心的轉(zhuǎn)化 4
知識點(diǎn)2 用物質(zhì)的量進(jìn)行方程式的計(jì)算模板 4
考向 根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算 5
考點(diǎn)二 化學(xué)計(jì)算的常用方法 6
知識點(diǎn)1 守恒法 6
知識點(diǎn)2 差量法 7
知識點(diǎn)3 關(guān)系式法 7
考向1 守恒法在化學(xué)計(jì)算中的應(yīng)用 8
考向2 差量法在化學(xué)計(jì)算中的應(yīng)用 9
考向3 關(guān)系式法在化學(xué)計(jì)算中的應(yīng)用 9
04真題練習(xí)·命題洞見 10
考點(diǎn)要求 考題統(tǒng)計(jì) 考情分析
無機(jī)計(jì)算 2022 浙江6月30題，4分；2022 浙江1月30題，4分；2021 浙江1月30題，4分；2020 浙江7月，4分；2022 浙江1月30題，4分； 近年來高考中考查化學(xué)計(jì)算的試題主要分成兩類：一類是以選擇題形式出現(xiàn)的小計(jì)算題，一類是以填空題出現(xiàn)的小綜合計(jì)算題，一般意在考查元素化合物與化學(xué)實(shí)驗(yàn)、有機(jī)化合物基礎(chǔ)知識相聯(lián)系的綜合問題。高考試題將以化工生產(chǎn)、科學(xué)實(shí)驗(yàn)為背景，強(qiáng)調(diào)計(jì)算與化學(xué)基本理論、化學(xué)變化過程、工業(yè)流程、化學(xué)實(shí)驗(yàn)等結(jié)合，突出思維能力的考查和數(shù)學(xué)工具的應(yīng)用，體現(xiàn)計(jì)算為化學(xué)應(yīng)用服務(wù)，強(qiáng)化對化學(xué)方程式的量化理解。
有機(jī)計(jì)算 2021 浙江6月30題，4分；2019 浙江4月30題，4分；
復(fù)習(xí)目標(biāo)： 1．通過對化學(xué)方程式化學(xué)計(jì)量數(shù)意義的重新認(rèn)識，完成對化學(xué)反應(yīng)從微觀到宏觀認(rèn)知的轉(zhuǎn)變，明確化學(xué)計(jì)量數(shù)在不同層次的運(yùn)算中的使用。 2．通過對物質(zhì)的量在化學(xué)方程式中的應(yīng)用，理解物質(zhì)的量在高中化學(xué)計(jì)算的應(yīng)用，建立高中使用物質(zhì)的量及相關(guān)概念在方程式計(jì)算中的基本運(yùn)用模型。 3．通過運(yùn)用物質(zhì)的量及相關(guān)物理量根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行簡單計(jì)算，感受定量研究對化學(xué)科學(xué)的重要作用。
考點(diǎn)一 物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中應(yīng)用
知識點(diǎn)1 以物質(zhì)的量為中心的轉(zhuǎn)化
知識點(diǎn)2　用物質(zhì)的量進(jìn)行方程式的計(jì)算模板
物質(zhì)在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時，參加反應(yīng)的各粒子之間是按照一定比例進(jìn)行的。而這些數(shù)目的粒子又可以用不同的物理量來表示。例如：
2H2　+　O2　 2H2O
化學(xué)計(jì)量數(shù)之比 2 　∶　 1　　∶ 　2
分子數(shù)目之比 2 ∶ 1 ∶ 2
擴(kuò)大NA倍 2NA ∶ NA ∶ 2NA
物質(zhì)的量之比 2 mol ∶ 1 mol ∶ 2 mol
質(zhì)量之比 4 g ∶ 32 g ∶ 36 g
標(biāo)準(zhǔn)狀況下
體積之比　44.8 L　∶　22.4 L ∶　忽略不計(jì)
化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比=各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化之比=相同狀況下氣體體積變化之比≠各物質(zhì)的質(zhì)量變化之比。根據(jù)化學(xué)方程式列比例式時應(yīng)遵循上述比例關(guān)系。
【方法技巧】
物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)方程式計(jì)算類的解題步驟
(1)“審”：審清題目條件和題目要求。
(2)“設(shè)”：設(shè)出的未知數(shù)直接用各物理量的符號表示，并且不帶單位。
(3)“寫”：依據(jù)題意寫出并配平化學(xué)方程式。
(4)“標(biāo)”：在化學(xué)方程式中有關(guān)物質(zhì)的化學(xué)式下面標(biāo)出已知物質(zhì)和所求物質(zhì)有關(guān)物理量的關(guān)系，并代入已知量和未知量。比較復(fù)雜的數(shù)量關(guān)系可先化簡。
(5)“列”：將有關(guān)的幾個量列出比例式。
(6)“解”：根據(jù)上述比例式求解未知數(shù)。
(7)“答”：根據(jù)題目要求簡明地寫出答案。
考向 根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算
【例1】(2024 浙江省強(qiáng)基聯(lián)盟聯(lián)考)向含CuCl2和HCl的100g混合溶液中，逐滴加溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液，參加反應(yīng)的NaOH溶液質(zhì)量與生成沉淀質(zhì)量關(guān)系如圖[僅考慮沉淀為Cu(OH)2]。求：
(1)P點(diǎn)溶液中含有的溶質(zhì)的化學(xué)式為 。
(2)圖像中，m1= 。
(3)計(jì)算M點(diǎn)時溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù) (結(jié)果保留到0.1%)。
【名師點(diǎn)睛】
1．書寫格式規(guī)范化：在根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算的過程中，各物理量、物質(zhì)名稱、公式等盡量用符號表示，且數(shù)據(jù)的運(yùn)算要公式化并帶單位。如“M”表示摩爾質(zhì)量，而“m”表示質(zhì)量，“N”表示微粒數(shù)，而“n”表示物質(zhì)的量。
2．單位運(yùn)用對應(yīng)化：根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算時，如果題目所給的兩個量單位不一致，要注意兩個量的單位要“上下一致，左右相當(dāng)”。
3．如果兩種反應(yīng)物的量都是已知的，求解某種產(chǎn)物的量時，必須先判斷哪種過量。
【變式訓(xùn)練】一塊表面已被氧化為氧化鈉的鈉塊17.0 g，投入50 g水中，最多能產(chǎn)生0.2 g氣體，則：
(1)涉及的化學(xué)方程式為 ， 。
(2)鈉塊中鈉的質(zhì)量是 g。
(3)鈉塊中氧化鈉的質(zhì)量是 g。
(4)原來鈉塊中被氧化的鈉的質(zhì)量是 g。
(5)設(shè)所得溶液的體積為50 mL，求所得溶液溶質(zhì)物質(zhì)的量濃度是 。
考點(diǎn)二 化學(xué)計(jì)算的常用方法
知識點(diǎn)1 守恒法
1．含義：所謂“守恒”就是物質(zhì)在發(fā)生“變化”或兩物質(zhì)在發(fā)生“相互作用”的過程中某些物理量的總量保持“不變”。在化學(xué)變化中的各種各樣的守恒，如質(zhì)量守恒、元素守恒、原子守恒、得失電子守恒、電荷守恒、能量守恒等。
2．守恒類型
(1)質(zhì)量守恒(原子守恒)
依據(jù)化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是原子的重新組合，因而反應(yīng)前后原子的總數(shù)和質(zhì)量保持不變。質(zhì)量守恒法解題時可利用①整體守恒：即反應(yīng)中反應(yīng)物的總質(zhì)量與生成物的總質(zhì)量守恒；②局部守恒：即反應(yīng)中反應(yīng)物與產(chǎn)物中某元素的原子或離子守恒或元素守恒。
(2)電荷守恒
依據(jù)電解質(zhì)溶液呈電中性，即陽離子所帶正電荷總數(shù)等于陰離子所帶負(fù)電荷總數(shù)或離子方程式前后離子所帶電荷總數(shù)不變。利用電荷守恒法可以①配平離子方程式；②巧解某些化學(xué)計(jì)算題。
(3)得失電子守恒關(guān)系式
依據(jù)氧化還原反應(yīng)中電子得失數(shù)目相等，即氧化劑得到的電子總數(shù)目等于還原劑失去的電子總數(shù)目。利用得失電子守恒法可以①計(jì)算元素的化合價；②計(jì)算氧化(或還原)產(chǎn)物的量；③計(jì)算氧化劑、還原劑的消耗量；④計(jì)算混合物的組成。
【思維建模】
第一步：明確題目要求解的量；
第二步：根據(jù)題目要求解的量，分析反應(yīng)過程中物質(zhì)的變化，找出守恒類型及相關(guān)的量；
第三步：根據(jù)守恒原理，梳理出反應(yīng)前后守恒的量，列式求解。
知識點(diǎn)2 差量法
1．含義：差量法是指根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后有關(guān)物理量發(fā)生的變化，找出“理論差量”。這種物理量可以是質(zhì)量、物質(zhì)的量、氣態(tài)物質(zhì)的體積和壓強(qiáng)、反應(yīng)過程中的熱量等。用差量法解題時先把化學(xué)方程式中的對應(yīng)差量(理論差量)跟實(shí)際差量列成比例，然后求解。
2．差量類型
(1)氣體體積差量
(2)氣體質(zhì)量差量
(3)液-液質(zhì)量差量
(4)固-液質(zhì)量差量
(5)氣-液質(zhì)量差量
(6)氣-固質(zhì)量差量
(7)溶解度差量
注意事項(xiàng)：①x、y可表示物質(zhì)的質(zhì)量、物質(zhì)的量、氣體體積等，因而差量可指質(zhì)量之差(△m)物質(zhì)的量之差(△n)或氣體體積之差(△V)等。
②分清“差量”是增還是減.在較復(fù)雜的情況，存在多個反應(yīng)，可能差量的增減方向并不一致，這就要取其代數(shù)和.若方向相同，則總差量等于各個分差量之和。
③正確分析形成差量的原因，找出對應(yīng)的根據(jù)方程式得出的“理論差量”是差量法解題的關(guān)鍵。
【思維建模】
第一步：準(zhǔn)確寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式；
第二步：深入細(xì)致地分析題意，關(guān)鍵在于有針對性地找出產(chǎn)生差量的“對象”及“理論差量”。該“理論差量”可以是質(zhì)量、物質(zhì)的量、氣體體積、壓強(qiáng)等，且該差量的大小與參加反應(yīng)的物質(zhì)的有關(guān)量成正比；
第三步：根據(jù)反應(yīng)方程式，從“實(shí)際差量”尋找比例關(guān)系，列比例式求解。
知識點(diǎn)3 關(guān)系式法
1．含義：關(guān)系式法是一種巧妙利用已知量與未知量之間關(guān)系進(jìn)行解題的一種方法，一般適用于多步進(jìn)行的連續(xù)反應(yīng)，因前一個反應(yīng)的產(chǎn)物是后一個反應(yīng)的反應(yīng)物，可以根據(jù)中間物質(zhì)的傳遞關(guān)系，找出原料和最終產(chǎn)物的相應(yīng)關(guān)系式。它是化學(xué)計(jì)算中的基本解題方法之一，利用關(guān)系式法可以將多步計(jì)算轉(zhuǎn)化為一步計(jì)算，免去逐步計(jì)算中的麻煩，簡化解題步驟，減少運(yùn)算量，且計(jì)算結(jié)果不易出錯，準(zhǔn)確率高。
2．關(guān)系式建立的類型
(1)有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)量數(shù)關(guān)系式：在化學(xué)反應(yīng)中，任何一種元素的總質(zhì)量是守恒的，即最初反應(yīng)物中該元素的質(zhì)量等于最終產(chǎn)物中該元素的質(zhì)量。
(2)原子守恒關(guān)系式：各步反應(yīng)的化學(xué)方程式，找出最初反應(yīng)物與最終生成物的物質(zhì)的量的關(guān)系式，再進(jìn)行一步計(jì)算。
(3)得失電子守恒關(guān)系式：根據(jù)氧化劑和還原劑得失守恒建立關(guān)系式，再進(jìn)行一步計(jì)算。
3．一般解題步驟如下：
【思維建模】
方法1：
第一步：準(zhǔn)確寫出各步反應(yīng)的化學(xué)方程式；
第二步：找出“中介”的物質(zhì)，并確定最初反應(yīng)物、中介物質(zhì)、最終生成物之間量的關(guān)系；
第三步：確定最初反應(yīng)物和最終生成物之間量的關(guān)系；
第四步：根據(jù)已知條件及關(guān)系式列出比例式計(jì)算求解。
方法2：利用電子守恒或原子守恒直接確定關(guān)系式，然后列比例進(jìn)行求算。
考向1 守恒法在化學(xué)計(jì)算中的應(yīng)用
【例1】大氣污染物中的氮氧化物可用NaOH溶液吸收，發(fā)生如下反應(yīng)：
NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O
2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O
請計(jì)算：
(1)若33.6 mL(折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氮氧化物(只含NO和NO2)與V mL 0.500 mol·L-1 NaOH溶液恰好完全反應(yīng)，則V=_____________mL。
(2)若V(NO)∶V(NO2)=5∶1，與x mol O2混合，能與60.0 mL 1.00 mol·L-1 NaOH溶液恰好完全反應(yīng)全部轉(zhuǎn)變成NaNO3，則x=_____________。
【思維建模】
原理 所謂“守恒”就是物質(zhì)在發(fā)生“變化”或兩物質(zhì)在發(fā)生“相互作用”的過程中，某些物理量的總量保持“不變”。在化學(xué)變化中有各種各樣的守恒，如質(zhì)量守恒、原子守恒、得失電子守恒、電荷守恒等
步驟 第一步 明確題目要求解的量
第二步 根據(jù)題目中要求解的量，分析反應(yīng)過程中物質(zhì)的變化，找出守恒類型及相關(guān)的量
第三步 根據(jù)守恒原理，梳理出反應(yīng)前后守恒的量，列式計(jì)算求解
【變式訓(xùn)練】將13.6gFe、Fe2O3和CuO的混合粉末加入到100mL一定物質(zhì)的量濃度的鹽酸中，充分反應(yīng)，生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氫氣為896mL，過濾、濾渣經(jīng)洗滌、干燥后得到1.28g固體純凈物，經(jīng)檢驗(yàn)濾液中只含有一種溶質(zhì)，請回答：
(1)固體中混合物中CuO的質(zhì)量為 。
(2)鹽酸的濃度為 。
考向2 差量法在化學(xué)計(jì)算中的應(yīng)用
【例2】取7.90 g KMnO4，加熱分解后剩余固體7.42 g。該剩余固體與足量的濃鹽酸在加熱條件下充分反應(yīng)，生成單質(zhì)氣體A，產(chǎn)物中錳元素以Mn2+形式存在。請計(jì)算：
(1)KMnO4的分解率為______________。
(2)氣體A的物質(zhì)的量為______________。
【思維建模】
差量法是指根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)的相關(guān)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)過程中的熱量等。用差量法解題時先把化學(xué)方程式中對應(yīng)的理論差量跟實(shí)際差量列成比例，然后求解。如：
2C(s)+O2(g)2CO(g)　Δm(固)　Δn(氣)　ΔV(氣)
2 mol　1 mol　2 mol　　24 g　　1 mol　22.4 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)
【變式訓(xùn)練】200℃時將 16.0g NaOH 和 NaHCO3 的混合物放在密閉容器中加熱到質(zhì)量不再減少為止，稱得剩 余固體質(zhì)量為 14.8g，試回答：
(1)剩余固體的化學(xué)式是__________。
(2)原混合物中 NaOH 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)__________。
考向3 關(guān)系式法在化學(xué)計(jì)算中的應(yīng)用
【例3】稱取4.00 g氧化銅和氧化鐵固體混合物，加入50.0 mL 2.00 mol·L-1的硫酸充分溶解，往所得溶液中加入5.60 g鐵粉，充分反應(yīng)后，得固體的質(zhì)量為3.04 g。請計(jì)算：
(1)加入鐵粉充分反應(yīng)后，溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量　　　　。
(2)固體混合物中氧化銅的質(zhì)量　　　　。
【思維建模】
【變式訓(xùn)練】銅是人類發(fā)現(xiàn)最早并廣泛使用的一種金屬。溶液中Cu2+的濃度可采用碘量法測得：
①2Cu2++5I-=2CuI↓+I3-，②I3-+2S2O32-=S4O62-+3I-
現(xiàn)取20.00 mL某含Cu2+的溶液。加入足量的KI充分反應(yīng)后，用0.100 0 mo1·L-1的Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，消耗Na2S2O3溶液的體積如表所示。
序號 滴定前讀數(shù)/mL 滴定終點(diǎn)讀數(shù)/mL
1 0.00 25.10
2 1.26 26.16
3 1.54 27.74
(1)溶液中Cu2+的濃度為______________mol·L-1。
(2)用移液管量取20.00 mL Cu2+的溶液時俯視刻度線，最終測得的Cu2+的濃度將______________ (填“偏高”“偏低”或“無影響”)。
1．(2022·浙江省6月選考，30)聯(lián)合生產(chǎn)是化學(xué)綜合利用資源的有效方法。煅燒石灰石反應(yīng)：CaCO3 (s) =CaO (s)＋CO2(g) ΔH＝1.8×102kJ·mol 1，石灰石分解需要的能量由焦炭燃燒提供。將石灰石與焦炭按一定比例混合于石灰窯中，連續(xù)鼓入空氣，使焦炭完全燃燒生成CO2，其熱量有效利用率為50%。石灰窯中產(chǎn)生的富含CO2的窯氣通入氨的氯化鈉飽和溶液中，40%的CO2最終轉(zhuǎn)化為純堿。已知：焦炭的熱值為30 kJ·g-l (假設(shè)焦炭不含雜質(zhì))。請回答：
(1)每完全分解石灰石(含CaCO3 90%，雜質(zhì)不參與反應(yīng))，需要投料_______kg焦炭。
(2)每生產(chǎn)106kg純堿，同時可獲得_______kgCaO (列式計(jì)算)。
2．(2021·浙江1月選考，30)玻璃儀器內(nèi)壁殘留的硫單質(zhì)可用熱KOH溶液洗滌除去，發(fā)生如下反應(yīng)：
3S+6KOH2K2S+K2SO3+3H2O
(x-1)S+K2SK2Sx(x=2~6)
S+ K2SO3K2S2O3
請計(jì)算：
(1)0.480 g硫單質(zhì)與V mL 1.00 mol·L-1熱KOH溶液恰好完全反應(yīng)，只生成K2S和K2SO3，則V=______。
(2)2.560 g硫單質(zhì)與60.0 mL 1.00 mol·L-1熱KOH溶液恰好完全反應(yīng)，只生成K2Sx和K2S2O3，則x=______。(寫出計(jì)算過程)
3．(2020·浙江1月選考，30)為測定FeC2O4·2H2O(M＝180 g·mol 1)樣品的純度，用硫酸溶解6.300 g樣品，定容至250 mL。取25.00 mL溶液，用0.1000 mol·L 1 KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)。重復(fù)實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)如下：
序號 滴定前讀數(shù)/mL 滴定終點(diǎn)讀數(shù)/mL
1 0.00 19.98
2 1.26 22.40
3 1.54 21.56
已知：3MnO＋5FeC2O4·2H2O＋24H+3Mn2+＋5Fe3+＋10CO2↑＋22H2O
假設(shè)雜質(zhì)不參加反應(yīng)。
該樣品中FeC2O4·2H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是________%(保留小數(shù)點(diǎn)后一位)；寫出簡要計(jì)算過程：________
4．(2023 湖北省選擇性考試，18)學(xué)習(xí)小組探究了銅的氧化過程及銅的氧化物的組成。回答下列問題：
(1)銅與濃硝酸反應(yīng)的裝置如下圖，儀器A的名稱為_______，裝置B的作用為_______。
(2)銅與過量H2O2反應(yīng)的探究如下：
實(shí)驗(yàn)②中Cu溶解的離子方程式為_______；產(chǎn)生的氣體為_______。比較實(shí)驗(yàn)①和②，從氧化還原角度說明的作用是_______。
(3)用足量NaOH處理實(shí)驗(yàn)②新制的溶液得到沉淀X，元素分析表明X為銅的氧化物，提純干燥后的X在惰性氛圍下加熱，mgX完全分解為ng黑色氧化物Y，。X的化學(xué)式為_______。
(4)取含X粗品0.0500g(雜質(zhì)不參加反應(yīng))與過量的酸性KI完全反應(yīng)后，調(diào)節(jié)溶液至弱酸性。以淀粉為指示劑，用0.1000mol·L-1 Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，滴定終點(diǎn)時消耗Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液15.00mL。(已知：2Cu2++4I-=2CuI↓+I2，I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)標(biāo)志滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是_______，粗品中X的相對含量為_______。
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第03講 物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用
目錄
01考情透視·目標(biāo)導(dǎo)航 2
02知識導(dǎo)圖·思維引航 3
03考點(diǎn)突破·考法探究 3
考點(diǎn)一 物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中應(yīng)用 3
知識點(diǎn)1 以物質(zhì)的量為中心的轉(zhuǎn)化 4
知識點(diǎn)2 用物質(zhì)的量進(jìn)行方程式的計(jì)算模板 4
考向 根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算 5
考點(diǎn)二 化學(xué)計(jì)算的常用方法 7
知識點(diǎn)1 守恒法 7
知識點(diǎn)2 差量法 7
知識點(diǎn)3 關(guān)系式法 8
考向1 守恒法在化學(xué)計(jì)算中的應(yīng)用 9
考向2 差量法在化學(xué)計(jì)算中的應(yīng)用 10
考向3 關(guān)系式法在化學(xué)計(jì)算中的應(yīng)用 12
04真題練習(xí)·命題洞見 13
考點(diǎn)要求 考題統(tǒng)計(jì) 考情分析
無機(jī)計(jì)算 2022 浙江6月30題，4分；2022 浙江1月30題，4分；2021 浙江1月30題，4分；2020 浙江7月，4分；2022 浙江1月30題，4分； 近年來高考中考查化學(xué)計(jì)算的試題主要分成兩類：一類是以選擇題形式出現(xiàn)的小計(jì)算題，一類是以填空題出現(xiàn)的小綜合計(jì)算題，一般意在考查元素化合物與化學(xué)實(shí)驗(yàn)、有機(jī)化合物基礎(chǔ)知識相聯(lián)系的綜合問題。高考試題將以化工生產(chǎn)、科學(xué)實(shí)驗(yàn)為背景，強(qiáng)調(diào)計(jì)算與化學(xué)基本理論、化學(xué)變化過程、工業(yè)流程、化學(xué)實(shí)驗(yàn)等結(jié)合，突出思維能力的考查和數(shù)學(xué)工具的應(yīng)用，體現(xiàn)計(jì)算為化學(xué)應(yīng)用服務(wù)，強(qiáng)化對化學(xué)方程式的量化理解。
有機(jī)計(jì)算 2021 浙江6月30題，4分；2019 浙江4月30題，4分；
復(fù)習(xí)目標(biāo)： 1．通過對化學(xué)方程式化學(xué)計(jì)量數(shù)意義的重新認(rèn)識，完成對化學(xué)反應(yīng)從微觀到宏觀認(rèn)知的轉(zhuǎn)變，明確化學(xué)計(jì)量數(shù)在不同層次的運(yùn)算中的使用。 2．通過對物質(zhì)的量在化學(xué)方程式中的應(yīng)用，理解物質(zhì)的量在高中化學(xué)計(jì)算的應(yīng)用，建立高中使用物質(zhì)的量及相關(guān)概念在方程式計(jì)算中的基本運(yùn)用模型。 3．通過運(yùn)用物質(zhì)的量及相關(guān)物理量根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行簡單計(jì)算，感受定量研究對化學(xué)科學(xué)的重要作用。
考點(diǎn)一 物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中應(yīng)用
知識點(diǎn)1 以物質(zhì)的量為中心的轉(zhuǎn)化
知識點(diǎn)2　用物質(zhì)的量進(jìn)行方程式的計(jì)算模板
物質(zhì)在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時，參加反應(yīng)的各粒子之間是按照一定比例進(jìn)行的。而這些數(shù)目的粒子又可以用不同的物理量來表示。例如：
2H2　+　O2　 2H2O
化學(xué)計(jì)量數(shù)之比 2 　∶　 1　　∶ 　2
分子數(shù)目之比 2 ∶ 1 ∶ 2
擴(kuò)大NA倍 2NA ∶ NA ∶ 2NA
物質(zhì)的量之比 2 mol ∶ 1 mol ∶ 2 mol
質(zhì)量之比 4 g ∶ 32 g ∶ 36 g
標(biāo)準(zhǔn)狀況下
體積之比　44.8 L　∶　22.4 L ∶　忽略不計(jì)
化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比=各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化之比=相同狀況下氣體體積變化之比≠各物質(zhì)的質(zhì)量變化之比。根據(jù)化學(xué)方程式列比例式時應(yīng)遵循上述比例關(guān)系。
【方法技巧】
物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)方程式計(jì)算類的解題步驟
(1)“審”：審清題目條件和題目要求。
(2)“設(shè)”：設(shè)出的未知數(shù)直接用各物理量的符號表示，并且不帶單位。
(3)“寫”：依據(jù)題意寫出并配平化學(xué)方程式。
(4)“標(biāo)”：在化學(xué)方程式中有關(guān)物質(zhì)的化學(xué)式下面標(biāo)出已知物質(zhì)和所求物質(zhì)有關(guān)物理量的關(guān)系，并代入已知量和未知量。比較復(fù)雜的數(shù)量關(guān)系可先化簡。
(5)“列”：將有關(guān)的幾個量列出比例式。
(6)“解”：根據(jù)上述比例式求解未知數(shù)。
(7)“答”：根據(jù)題目要求簡明地寫出答案。
考向 根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算
【例1】(2024 浙江省強(qiáng)基聯(lián)盟聯(lián)考)向含CuCl2和HCl的100g混合溶液中，逐滴加溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液，參加反應(yīng)的NaOH溶液質(zhì)量與生成沉淀質(zhì)量關(guān)系如圖[僅考慮沉淀為Cu(OH)2]。求：
(1)P點(diǎn)溶液中含有的溶質(zhì)的化學(xué)式為 。
(2)圖像中，m1= 。
(3)計(jì)算M點(diǎn)時溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù) (結(jié)果保留到0.1%)。
【答案】(1)NaCl、CuCl2 (2)120 (3)8.3%
【解析】(1)向含CuCl2和HCl混合溶液中逐滴加NaOH溶液，NaOH先于HCl反應(yīng)，再與CuCl2反應(yīng)生成沉淀，發(fā)生的化學(xué)方程式為NaOH+HCl=NaCl+H2O、2NaOH+CuCl2=Cu(OH)2↓+2NaCl，P點(diǎn)溶液是HCl恰好完全反應(yīng)時圖像，溶液中含有的溶質(zhì)為NaCl、CuCl2；(2)設(shè)與CuCl2溶液反應(yīng)的NaOH的質(zhì)量為xg，生成NaCl的質(zhì)量為yg，則
，解得：x=8，y=11.7，與CuCl2溶液反應(yīng)的NaOH溶液的質(zhì)量為，m1=40g+80g=120g；(3)M點(diǎn)時溶液中溶質(zhì)為NaCl，設(shè)NaOH溶液與HCl反應(yīng)生成NaCl的質(zhì)量為zg，則
，解得：z=5.85，M點(diǎn)時溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
【名師點(diǎn)睛】
1．書寫格式規(guī)范化：在根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算的過程中，各物理量、物質(zhì)名稱、公式等盡量用符號表示，且數(shù)據(jù)的運(yùn)算要公式化并帶單位。如“M”表示摩爾質(zhì)量，而“m”表示質(zhì)量，“N”表示微粒數(shù)，而“n”表示物質(zhì)的量。
2．單位運(yùn)用對應(yīng)化：根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算時，如果題目所給的兩個量單位不一致，要注意兩個量的單位要“上下一致，左右相當(dāng)”。
3．如果兩種反應(yīng)物的量都是已知的，求解某種產(chǎn)物的量時，必須先判斷哪種過量。
【變式訓(xùn)練】一塊表面已被氧化為氧化鈉的鈉塊17.0 g，投入50 g水中，最多能產(chǎn)生0.2 g氣體，則：
(1)涉及的化學(xué)方程式為 ， 。
(2)鈉塊中鈉的質(zhì)量是 g。
(3)鈉塊中氧化鈉的質(zhì)量是 g。
(4)原來鈉塊中被氧化的鈉的質(zhì)量是 g。
(5)設(shè)所得溶液的體積為50 mL，求所得溶液溶質(zhì)物質(zhì)的量濃度是 。
【答案】(1) 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ Na2O＋H2O===2NaOH
(2) 4.6 (3) 12.4 (4) 9.2 (5) 12_mol·L－1
【解析】(1)該過程中涉及的化學(xué)方程式有2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，Na2O＋H2O===2NaOH；(2)(3)反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量為0.2 g，則：
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
46 2
m(Na) 0.2 g
m(Na)＝＝4.6 g；m(Na2O)＝17.0 g－4.6 g＝12.4 g；(4)m(Na2O)＝12.4 g，則被氧化成氧化鈉的金屬鈉的質(zhì)量＝12.4 g×＝9.2 g；(5)原樣品中鈉元素的質(zhì)量＝4.6 g＋9.2 g＝13.8 g，鈉元素的物質(zhì)的量＝＝0.6 mol，根據(jù)鈉守恒得，溶液中氫氧化鈉的物質(zhì)的量＝0.6 mol，則氫氧化鈉的濃度＝＝12 mol·L－1。
考點(diǎn)二 化學(xué)計(jì)算的常用方法
知識點(diǎn)1 守恒法
1．含義：所謂“守恒”就是物質(zhì)在發(fā)生“變化”或兩物質(zhì)在發(fā)生“相互作用”的過程中某些物理量的總量保持“不變”。在化學(xué)變化中的各種各樣的守恒，如質(zhì)量守恒、元素守恒、原子守恒、得失電子守恒、電荷守恒、能量守恒等。
2．守恒類型
(1)質(zhì)量守恒(原子守恒)
依據(jù)化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是原子的重新組合，因而反應(yīng)前后原子的總數(shù)和質(zhì)量保持不變。質(zhì)量守恒法解題時可利用①整體守恒：即反應(yīng)中反應(yīng)物的總質(zhì)量與生成物的總質(zhì)量守恒；②局部守恒：即反應(yīng)中反應(yīng)物與產(chǎn)物中某元素的原子或離子守恒或元素守恒。
(2)電荷守恒
依據(jù)電解質(zhì)溶液呈電中性，即陽離子所帶正電荷總數(shù)等于陰離子所帶負(fù)電荷總數(shù)或離子方程式前后離子所帶電荷總數(shù)不變。利用電荷守恒法可以①配平離子方程式；②巧解某些化學(xué)計(jì)算題。
(3)得失電子守恒關(guān)系式
依據(jù)氧化還原反應(yīng)中電子得失數(shù)目相等，即氧化劑得到的電子總數(shù)目等于還原劑失去的電子總數(shù)目。利用得失電子守恒法可以①計(jì)算元素的化合價；②計(jì)算氧化(或還原)產(chǎn)物的量；③計(jì)算氧化劑、還原劑的消耗量；④計(jì)算混合物的組成。
【思維建模】
第一步：明確題目要求解的量；
第二步：根據(jù)題目要求解的量，分析反應(yīng)過程中物質(zhì)的變化，找出守恒類型及相關(guān)的量；
第三步：根據(jù)守恒原理，梳理出反應(yīng)前后守恒的量，列式求解。
知識點(diǎn)2 差量法
1．含義：差量法是指根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后有關(guān)物理量發(fā)生的變化，找出“理論差量”。這種物理量可以是質(zhì)量、物質(zhì)的量、氣態(tài)物質(zhì)的體積和壓強(qiáng)、反應(yīng)過程中的熱量等。用差量法解題時先把化學(xué)方程式中的對應(yīng)差量(理論差量)跟實(shí)際差量列成比例，然后求解。
2．差量類型
(1)氣體體積差量
(2)氣體質(zhì)量差量
(3)液-液質(zhì)量差量
(4)固-液質(zhì)量差量
(5)氣-液質(zhì)量差量
(6)氣-固質(zhì)量差量
(7)溶解度差量
注意事項(xiàng)：①x、y可表示物質(zhì)的質(zhì)量、物質(zhì)的量、氣體體積等，因而差量可指質(zhì)量之差(△m)物質(zhì)的量之差(△n)或氣體體積之差(△V)等。
②分清“差量”是增還是減.在較復(fù)雜的情況，存在多個反應(yīng)，可能差量的增減方向并不一致，這就要取其代數(shù)和.若方向相同，則總差量等于各個分差量之和。
③正確分析形成差量的原因，找出對應(yīng)的根據(jù)方程式得出的“理論差量”是差量法解題的關(guān)鍵。
【思維建模】
第一步：準(zhǔn)確寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式；
第二步：深入細(xì)致地分析題意，關(guān)鍵在于有針對性地找出產(chǎn)生差量的“對象”及“理論差量”。該“理論差量”可以是質(zhì)量、物質(zhì)的量、氣體體積、壓強(qiáng)等，且該差量的大小與參加反應(yīng)的物質(zhì)的有關(guān)量成正比；
第三步：根據(jù)反應(yīng)方程式，從“實(shí)際差量”尋找比例關(guān)系，列比例式求解。
知識點(diǎn)3 關(guān)系式法
1．含義：關(guān)系式法是一種巧妙利用已知量與未知量之間關(guān)系進(jìn)行解題的一種方法，一般適用于多步進(jìn)行的連續(xù)反應(yīng)，因前一個反應(yīng)的產(chǎn)物是后一個反應(yīng)的反應(yīng)物，可以根據(jù)中間物質(zhì)的傳遞關(guān)系，找出原料和最終產(chǎn)物的相應(yīng)關(guān)系式。它是化學(xué)計(jì)算中的基本解題方法之一，利用關(guān)系式法可以將多步計(jì)算轉(zhuǎn)化為一步計(jì)算，免去逐步計(jì)算中的麻煩，簡化解題步驟，減少運(yùn)算量，且計(jì)算結(jié)果不易出錯，準(zhǔn)確率高。
2．關(guān)系式建立的類型
(1)有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)量數(shù)關(guān)系式：在化學(xué)反應(yīng)中，任何一種元素的總質(zhì)量是守恒的，即最初反應(yīng)物中該元素的質(zhì)量等于最終產(chǎn)物中該元素的質(zhì)量。
(2)原子守恒關(guān)系式：各步反應(yīng)的化學(xué)方程式，找出最初反應(yīng)物與最終生成物的物質(zhì)的量的關(guān)系式，再進(jìn)行一步計(jì)算。
(3)得失電子守恒關(guān)系式：根據(jù)氧化劑和還原劑得失守恒建立關(guān)系式，再進(jìn)行一步計(jì)算。
3．一般解題步驟如下：
【思維建模】
方法1：
第一步：準(zhǔn)確寫出各步反應(yīng)的化學(xué)方程式；
第二步：找出“中介”的物質(zhì)，并確定最初反應(yīng)物、中介物質(zhì)、最終生成物之間量的關(guān)系；
第三步：確定最初反應(yīng)物和最終生成物之間量的關(guān)系；
第四步：根據(jù)已知條件及關(guān)系式列出比例式計(jì)算求解。
方法2：利用電子守恒或原子守恒直接確定關(guān)系式，然后列比例進(jìn)行求算。
考向1 守恒法在化學(xué)計(jì)算中的應(yīng)用
【例1】大氣污染物中的氮氧化物可用NaOH溶液吸收，發(fā)生如下反應(yīng)：
NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O
2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O
請計(jì)算：
(1)若33.6 mL(折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氮氧化物(只含NO和NO2)與V mL 0.500 mol·L-1 NaOH溶液恰好完全反應(yīng)，則V=_____________mL。
(2)若V(NO)∶V(NO2)=5∶1，與x mol O2混合，能與60.0 mL 1.00 mol·L-1 NaOH溶液恰好完全反應(yīng)全部轉(zhuǎn)變成NaNO3，則x=_____________。
【答案】(1)3.00 (2)0.04
【解析】(1)33.6 mL(折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氮氧化物(只含NO和NO2)的物質(zhì)的量為=1.5×10-3 mol，根據(jù)氮氧化物中所含氮原子的情況及產(chǎn)物中氮原子和鈉原子的個數(shù)比可知，反應(yīng)時氮氧化物的物質(zhì)的量與氫氧化鈉的物質(zhì)的量之比為1∶1，則消耗NaOH的物質(zhì)的量為1.5×10-3 mol，則V==3.00×10-3 L=3.00 mL。
(2)n(NaOH)=1.00 mol·L-1×0.06 L=0.06 mol；恰好完全反應(yīng)全部轉(zhuǎn)變成NaNO3，根據(jù)元素質(zhì)量守恒有n(NO)+n(NO2)=n(NaNO3)=0.06 mol，n(NO)∶n(NO2)=V(NO)∶V(NO2)=5∶1，故n(NO)=0.05 mol，n(NO2)=0.01 mol，根據(jù)得失電子守恒，失電子：NO N、NO2 N；得電子：O22 ；故0.05 mol×3+0.01 mol×1=x mol×4，則x mol=0.05 mol×+0.01 mol×=0.04 mol。
【思維建模】
原理 所謂“守恒”就是物質(zhì)在發(fā)生“變化”或兩物質(zhì)在發(fā)生“相互作用”的過程中，某些物理量的總量保持“不變”。在化學(xué)變化中有各種各樣的守恒，如質(zhì)量守恒、原子守恒、得失電子守恒、電荷守恒等
步驟 第一步 明確題目要求解的量
第二步 根據(jù)題目中要求解的量，分析反應(yīng)過程中物質(zhì)的變化，找出守恒類型及相關(guān)的量
第三步 根據(jù)守恒原理，梳理出反應(yīng)前后守恒的量，列式計(jì)算求解
【變式訓(xùn)練】將13.6gFe、Fe2O3和CuO的混合粉末加入到100mL一定物質(zhì)的量濃度的鹽酸中，充分反應(yīng)，生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氫氣為896mL，過濾、濾渣經(jīng)洗滌、干燥后得到1.28g固體純凈物，經(jīng)檢驗(yàn)濾液中只含有一種溶質(zhì)，請回答：
(1)固體中混合物中CuO的質(zhì)量為 。
(2)鹽酸的濃度為 。
【答案】(1)1.60g (2)3.60mol·L-1
【解析】(1)據(jù)題意得，因反應(yīng)后濾液中只含有一種溶質(zhì)，應(yīng)為FeCl2，得到的1.28g固體純凈物為Cu，n(Cu)=0.02mol，由CuO~Cu，得CuO的質(zhì)量為1.60g；(2)設(shè)Fe、Fe2O3、物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，可得56x+160y+1.60=13.6，根據(jù)電子得失守恒得：2x=2y+2×0.02+0.04×2，解得x=0.10mol、y=0.04mol，反應(yīng)后濾液中n(FeCl2)= x+2y =0.18mol，根據(jù)FeCl2~2HCl得，n(HCl)=0.36mol，所以c(HCl)=0.36mol/0.10L=3.60mol·L-1。
考向2 差量法在化學(xué)計(jì)算中的應(yīng)用
【例2】取7.90 g KMnO4，加熱分解后剩余固體7.42 g。該剩余固體與足量的濃鹽酸在加熱條件下充分反應(yīng)，生成單質(zhì)氣體A，產(chǎn)物中錳元素以Mn2+形式存在。請計(jì)算：
(1)KMnO4的分解率為______________。
(2)氣體A的物質(zhì)的量為______________。
【答案】(1)60.0% (2)0.095
【解析】(1)根據(jù)
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑　Δm(固)
(2×158) g　　　　　　　　　　　32 g
　 m　　　　　　　 7.90 g-7.42 g
解得m=4.74 g，即KMnO4的分解率為×100%=60.0%。(2)根據(jù)上述反應(yīng)可知剩余固體中含KMnO4為7.90 g-4.74 g=3.16 g(即0.02 mol)，生成K2MnO4為0.015 mol，生成MnO2為0.015 mol，根據(jù)固體與濃鹽酸反應(yīng)生成氣體A，可知A為Cl2，結(jié)合關(guān)系式2KMnO4~5Cl2、K2MnO4~2Cl2、MnO2~Cl2，可計(jì)算出KMnO4、K2MnO4、MnO2與濃鹽酸反應(yīng)生成的Cl2分別為0.05 mol、0.03 mol和0.015 mol，即生成Cl2的物質(zhì)的量為0.05 mol+0.03 mol+0.015 mol=0.095 mol。
【思維建模】
差量法是指根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)的相關(guān)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)過程中的熱量等。用差量法解題時先把化學(xué)方程式中對應(yīng)的理論差量跟實(shí)際差量列成比例，然后求解。如：
2C(s)+O2(g)2CO(g)　Δm(固)　Δn(氣)　ΔV(氣)
2 mol　1 mol　2 mol　　24 g　　1 mol　22.4 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)
【變式訓(xùn)練】200℃時將 16.0g NaOH 和 NaHCO3 的混合物放在密閉容器中加熱到質(zhì)量不再減少為止，稱得剩 余固體質(zhì)量為 14.8g，試回答：
(1)剩余固體的化學(xué)式是__________。
(2)原混合物中 NaOH 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)__________。
【答案】(1)NaOH 、Na2CO3 (2)65%
【解析】在密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)，可能的反應(yīng)有：NaOH+NaHCO3Na2CO3+H2O、2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，假設(shè)NaOH與NaHCO3恰好完全反應(yīng)，則：
NaOH+NaHCO3Na2CO3+H2O △m
40 84 18
x y 16g－14.8g＝1.2g
解得：x＝2.67g、y＝5.6g，因x+y＜16g，故16gNaOH和NaHCO3固體混合物不能恰好反應(yīng)，所以存在過量問題，由于NaHCO3受熱能分解，NaOH不能，因而過量物質(zhì)為NaOH。(1)由上述分析可知剩余固體物質(zhì)是NaOH、Na2CO3；(2)原混合物中m(NaOH)＝16g-5.6g＝10.4g，因此原混合物中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10.4g/16g×100%＝65%。
考向3 關(guān)系式法在化學(xué)計(jì)算中的應(yīng)用
【例3】稱取4.00 g氧化銅和氧化鐵固體混合物，加入50.0 mL 2.00 mol·L-1的硫酸充分溶解，往所得溶液中加入5.60 g鐵粉，充分反應(yīng)后，得固體的質(zhì)量為3.04 g。請計(jì)算：
(1)加入鐵粉充分反應(yīng)后，溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量　　　　。
(2)固體混合物中氧化銅的質(zhì)量　　　　。
【答案】(1)0.100 mol　(2)2.40 g
【解析】Fe2O3、CuO混合物加入硫酸充分反應(yīng)后，再加入鐵粉，剩余固體有兩種可能：第1種為單質(zhì)Cu，第2種為Fe、Cu混合物。根據(jù)溶液中硫酸根守恒，所得溶質(zhì)的物質(zhì)的量為0.100 mol。而加入溶液體系中的鐵元素(氧化鐵、鐵粉)總物質(zhì)的量大于0.100 mol，故可以判斷加入鐵粉有剩余，剩余固體為Fe、Cu混合物，排除第1種可能，溶質(zhì)為單一的FeSO4溶液(1)根據(jù)溶液中硫酸根守恒，所得溶質(zhì)的物質(zhì)的量為n(FeSO4)=n(H2SO4)=0.100 mol(2)設(shè)Fe2O3為x mol，CuO為y mol，根據(jù)質(zhì)量守恒：160x+80y=4.00，根據(jù)整個體系中金屬元素守恒：56×2x+64y+5.60=0.100×56+3.04，解方程得x=0.01，y=0.03，故CuO質(zhì)量為2.40 g。
【思維建模】
【變式訓(xùn)練】銅是人類發(fā)現(xiàn)最早并廣泛使用的一種金屬。溶液中Cu2+的濃度可采用碘量法測得：
①2Cu2++5I-=2CuI↓+I3-，②I3-+2S2O32-=S4O62-+3I-
現(xiàn)取20.00 mL某含Cu2+的溶液。加入足量的KI充分反應(yīng)后，用0.100 0 mo1·L-1的Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，消耗Na2S2O3溶液的體積如表所示。
序號 滴定前讀數(shù)/mL 滴定終點(diǎn)讀數(shù)/mL
1 0.00 25.10
2 1.26 26.16
3 1.54 27.74
(1)溶液中Cu2+的濃度為______________mol·L-1。
(2)用移液管量取20.00 mL Cu2+的溶液時俯視刻度線，最終測得的Cu2+的濃度將______________ (填“偏高”“偏低”或“無影響”)。
【答案】(1)0.125 (2)偏低
【解析】(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)三次實(shí)驗(yàn)消耗Na2S2O3溶液體積分別是25.10 mL、24.90 mL、26.20 mL，第三次實(shí)驗(yàn)誤差大，舍去，消耗Na2S2O3溶液體積的平均值是25.00 mL，因此消耗Na2S2O3的物質(zhì)的量是0.025 L×0.100 0 mol·L-1=0.002 5 mol，根據(jù)方程式2Cu2++5I-=2CuI↓+、+2S2=S4+3I-可知2C~~2S2，則銅離子的物質(zhì)的量是0.002 5 mol，其濃度是=0.125 0 mol·L-1。
(2)用移液管量取20.00 mL C的溶液時俯視刻度線，導(dǎo)致消耗Na2S2O3溶液的體積偏小，所以最終測得的Cu2+的濃度將偏低。
1．(2022·浙江省6月選考，30)聯(lián)合生產(chǎn)是化學(xué)綜合利用資源的有效方法。煅燒石灰石反應(yīng)：CaCO3 (s) =CaO (s)＋CO2(g) ΔH＝1.8×102kJ·mol 1，石灰石分解需要的能量由焦炭燃燒提供。將石灰石與焦炭按一定比例混合于石灰窯中，連續(xù)鼓入空氣，使焦炭完全燃燒生成CO2，其熱量有效利用率為50%。石灰窯中產(chǎn)生的富含CO2的窯氣通入氨的氯化鈉飽和溶液中，40%的CO2最終轉(zhuǎn)化為純堿。已知：焦炭的熱值為30 kJ·g-l (假設(shè)焦炭不含雜質(zhì))。請回答：
(1)每完全分解石灰石(含CaCO3 90%，雜質(zhì)不參與反應(yīng))，需要投料_______kg焦炭。
(2)每生產(chǎn)106kg純堿，同時可獲得_______kgCaO (列式計(jì)算)。
【答案】(1)10.8 (2)70
【解析】(1)完全分解100kg石灰石(含CaCO3 90%，雜質(zhì)不參與反應(yīng))，需要吸收的熱量是＝162000kJ，已知：焦炭的熱值為30 kJ·g-l (假設(shè)焦炭不含雜質(zhì))，其熱量有效利用率為50%，所以需要投料焦炭的質(zhì)量是＝10800g＝10.8kg。(2)根據(jù)(1)中計(jì)算可知消耗焦炭的物質(zhì)的量是=900mol，參加反應(yīng)的碳酸鈣的物質(zhì)的量是900mol，這說明參加反應(yīng)的碳酸鈣和焦炭的物質(zhì)的量之比為1：1，所以根據(jù)原子守恒可知生成氧化鈣的質(zhì)量是＝70kg。
2．(2021·浙江1月選考，30)玻璃儀器內(nèi)壁殘留的硫單質(zhì)可用熱KOH溶液洗滌除去，發(fā)生如下反應(yīng)：
3S+6KOH2K2S+K2SO3+3H2O
(x-1)S+K2SK2Sx(x=2~6)
S+ K2SO3K2S2O3
請計(jì)算：
(1)0.480 g硫單質(zhì)與V mL 1.00 mol·L-1熱KOH溶液恰好完全反應(yīng)，只生成K2S和K2SO3，則V=______。
(2)2.560 g硫單質(zhì)與60.0 mL 1.00 mol·L-1熱KOH溶液恰好完全反應(yīng)，只生成K2Sx和K2S2O3，則x=______。(寫出計(jì)算過程)
【答案】(1)30.0 (2)3
【解析】(1)根據(jù)方程式3S+6KOH2K2S+K2SO3+3H2O可知，3mol S可以和6mol KOH反應(yīng)，0.48g S的物質(zhì)的量n=0.015mol，則需要消耗KOH的物質(zhì)的量n=2n(S)=0.03mol，故需要KOH溶液的體積V== =0.03L=30.0mL；(2)若S與KOH溶液反應(yīng)生成K2Sx和K2S2O3，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為(2x+2)S+6KOH2K2Sx+K2S2O3+3H2O，根據(jù)反應(yīng)方程式有
解得x=3。
3．(2020·浙江1月選考，30)為測定FeC2O4·2H2O(M＝180 g·mol 1)樣品的純度，用硫酸溶解6.300 g樣品，定容至250 mL。取25.00 mL溶液，用0.1000 mol·L 1 KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)。重復(fù)實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)如下：
序號 滴定前讀數(shù)/mL 滴定終點(diǎn)讀數(shù)/mL
1 0.00 19.98
2 1.26 22.40
3 1.54 21.56
已知：3MnO＋5FeC2O4·2H2O＋24H+3Mn2+＋5Fe3+＋10CO2↑＋22H2O
假設(shè)雜質(zhì)不參加反應(yīng)。
該樣品中FeC2O4·2H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是________%(保留小數(shù)點(diǎn)后一位)；寫出簡要計(jì)算過程：________
【答案】95.2
【解析】根據(jù)方程式找出MnO4-和FeC2O4·2H2O之間的數(shù)量關(guān)系，然后進(jìn)行計(jì)算求解；第一次所用標(biāo)準(zhǔn)液為：19.98mL，第二次所用標(biāo)準(zhǔn)液為22.40-1.26=20.14mL，第三次所用標(biāo)準(zhǔn)液為：21.56-1.54=20.02mL，第二次數(shù)據(jù)偏差較大舍去，所以所用標(biāo)準(zhǔn)液的體積為；根據(jù)方程式可知反應(yīng)中存在數(shù)量關(guān)系：3MnO4-~5，所以25mL待測液中所含F(xiàn)eC2O4·2H2O的物質(zhì)的量為：，質(zhì)量為，所以樣品中FeC2O4·2H2O質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。
4．(2023 湖北省選擇性考試，18)學(xué)習(xí)小組探究了銅的氧化過程及銅的氧化物的組成。回答下列問題：
(1)銅與濃硝酸反應(yīng)的裝置如下圖，儀器A的名稱為_______，裝置B的作用為_______。
(2)銅與過量H2O2反應(yīng)的探究如下：
實(shí)驗(yàn)②中Cu溶解的離子方程式為_______；產(chǎn)生的氣體為_______。比較實(shí)驗(yàn)①和②，從氧化還原角度說明的作用是_______。
(3)用足量NaOH處理實(shí)驗(yàn)②新制的溶液得到沉淀X，元素分析表明X為銅的氧化物，提純干燥后的X在惰性氛圍下加熱，mgX完全分解為ng黑色氧化物Y，。X的化學(xué)式為_______。
(4)取含X粗品0.0500g(雜質(zhì)不參加反應(yīng))與過量的酸性KI完全反應(yīng)后，調(diào)節(jié)溶液至弱酸性。以淀粉為指示劑，用0.1000mol·L-1 Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，滴定終點(diǎn)時消耗Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液15.00mL。(已知：2Cu2++4I-=2CuI↓+I2，I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)標(biāo)志滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是_______，粗品中X的相對含量為_______。
【答案】(1)①具支試管 ②防倒吸
(2)①Cu+H2O2+2H+= Cu2++2H2O ②O2 ③既不是氧化劑，又不是還原劑
(3)CuO2 (4)①溶液藍(lán)色消失，且半分鐘不恢復(fù)原來的顏色 ② 72%
【解析】(1)由圖可知，儀器A的名稱為具支試管；銅和濃硝酸反應(yīng)生成硝酸銅和二氧化氮，其中二氧化氮易溶于水，需要防倒吸，則裝置B的作用為防倒吸；(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，銅片溶解，溶液變藍(lán)，可知在酸性條件下銅和過氧化氫發(fā)生反應(yīng)，生成硫酸銅，離子方程式為：Cu+H2O2+2H+= Cu2++2H2O；硫酸銅可以催化過氧化氫分解生成氧氣，則產(chǎn)生的氣體為O2；在銅和過氧化氫的反應(yīng)過程中，氫元素的化合價沒有發(fā)生變化，故從氧化還原角度說明H+的作用是：既不是氧化劑，又不是還原劑；(3)在該反應(yīng)中銅的質(zhì)量m(Cu)=n×，因?yàn)椋瑒tm(O)=，則X的化學(xué)式中銅原子和氧原子的物質(zhì)的量之比為：，則X為CuO2；(4)滴定結(jié)束的時候，單質(zhì)碘消耗完，則標(biāo)志滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是：溶液藍(lán)色消失，且半分鐘不恢復(fù)原來的顏色；在CuO2中銅為+2價，氧為-1價，根據(jù)2Cu2++4I-=2CuI↓+I2，I2+2S2O32-=2I-+S4O62-，可以得到關(guān)系式：CuO2~2I2~4S2O32-，則n(CuO2)=×0.1mol/L×0.015L=0.000375mol，粗品中X的相對含量為。
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