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章末高考热点聚焦章末高考热点聚焦(教师用书备用教师用书备用)全国卷中常用化学计算方法全国卷中常用化学计算方法一、解答连续反应类型计算题的捷径一、解答连续反应类型计算题的捷径关系式法关系式法1.1.原理原理:多个反应连续发生时多个反应连续发生时,起始物与目标产物之间存在确定的量的关系。起始物与目标产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解题时应先写出有关反应的化学方程式或关系式,找出连续反应的过程中找出连续反应的过程中,不不同反应步骤之间反应物、生成物同反应步骤之间反应物、生成物“物质的量物质的量”的关系的关系,最后确定已知物和目最后确定已知物和目标物之间标物之间“物质的量物质的量”的关系的关系,列式求解列式求解,从而简化运算过程。从而简化运算过程。2.2.方法方法:多步反应中建立关系式的方法多步反应中建立关系式的方法:(1):(1)叠加法叠加法;(2);(2)元素守恒法元素守恒法;(3);(3)得失得失电子守恒法。电子守恒法。3.3.解题步骤解题步骤:写出各步反应的化学方程式写出各步反应的化学方程式根据化学方程式找出作为中介的物质根据化学方程式找出作为中介的物质,并确定已知物质、中介物质、所求物质并确定已知物质、中介物质、所求物质之间的量之间的量(质量或物质的量或相同条件下气体的体积质量或物质的量或相同条件下气体的体积)的关系的关系确定已知物质和所求物质之间量的关系确定已知物质和所求物质之间量的关系根据所确定的已知物质和所求物质之间量的关系和已知条件进行计算根据所确定的已知物质和所求物质之间量的关系和已知条件进行计算【典例典例1 1】(2017(2017全国全国卷卷,28),28)水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的条水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件。某课外小组采用碘量法测定学校周边河水中的溶解氧。实验步骤及测定原件。某课外小组采用碘量法测定学校周边河水中的溶解氧。实验步骤及测定原理如下理如下:.取样、氧的固定取样、氧的固定用溶解氧瓶采集水样。记录大气压及水体温度。将水样与用溶解氧瓶采集水样。记录大气压及水体温度。将水样与Mn(OH)Mn(OH)2 2碱性悬浊液碱性悬浊液(含有含有KI)KI)混合混合,反应生成反应生成MnO(OH)MnO(OH)2 2,实现氧的固定。实现氧的固定。解析解析:依据反应过程确定关系式依据反应过程确定关系式答案答案:80ab80ab【典例典例2 2】氯化亚铜氯化亚铜(CuCl)(CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。广泛应用于化工、印染、电镀等行业。CuClCuCl难溶难溶于醇和水于醇和水,可溶于氯离子浓度较大的体系。在潮湿空气中易水解氧化。以海可溶于氯离子浓度较大的体系。在潮湿空气中易水解氧化。以海绵铜绵铜(主要成分是主要成分是CuCu和少量和少量CuO)CuO)为原料为原料,采用硝酸铵氧化分解技术生产采用硝酸铵氧化分解技术生产CuClCuCl的的工艺过程如下工艺过程如下:回答下列问题回答下列问题:准确称取所制备的氯化亚铜样品准确称取所制备的氯化亚铜样品m g,m g,将其置于过量的将其置于过量的FeClFeCl3 3溶液中溶液中,待样品完全待样品完全溶解后溶解后,加入适量稀硫酸加入适量稀硫酸,用用a mola molL L-1-1的的K K2 2CrCr2 2O O7 7溶液滴定到终点溶液滴定到终点,消耗消耗K K2 2CrCr2 2O O7 7溶溶液液b mL,b mL,反应中反应中 被还原为被还原为CrCr3+3+。样品中。样品中CuClCuCl的质量分数为的质量分数为。227Cr O解析解析:依据信息确定关系式依据信息确定关系式由由6CuCl6CuCl6FeCl6FeCl3 3K K2 2CrCr2 2O O7 76 6 1 1n(CuCl)n(CuCl)a mola molL L-1-1b b1010-3-3 L L样品中样品中CuClCuCl的质量分数的质量分数二、解答计算题利器二、解答计算题利器守恒法守恒法1.1.三大守恒思想三大守恒思想2.2.电子守恒解题的思维模板电子守恒解题的思维模板说明说明:对于多步连续进行的氧化还原反应对于多步连续进行的氧化还原反应,只要中间各步反应过程中没有损耗只要中间各步反应过程中没有损耗,可直接找出起始物和最终产物可直接找出起始物和最终产物,删去中间产物删去中间产物,建立两者之间的电子守恒关系建立两者之间的电子守恒关系,快速求解。快速求解。【典例典例3 3】(1)(1)(2016(2016全国全国卷卷)“有效氯含量有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义是其定义是:每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克ClCl2 2的氧化能力。的氧化能力。NaClONaClO2 2的有效氯的有效氯含量为含量为。(计算结果保留两位小数计算结果保留两位小数)(2)(2)(2016(2016全国全国卷改编卷改编)用用KClOKClO3 3氧化氧化3 mol3 mol的的VOVO2+2+变为变为 ,则需要氧化剂则需要氧化剂KClOKClO3 3至至少为少为molmol。2VO答案答案:(1)1.57(1)1.57(2)0.5(2)0.5【典例典例4 4】草酸钴是制备钴氧化物的重要原料。如图为二水合草酸钴草酸钴是制备钴氧化物的重要原料。如图为二水合草酸钴(CoC(CoC2 2O O4 42H2H2 2O)O)在在空气中受热的质量变化曲线空气中受热的质量变化曲线,曲线中曲线中300 300 及以上所得固体均为钴氧化物。及以上所得固体均为钴氧化物。(1)(1)通过计算确定通过计算确定C C点剩余固体的成分为点剩余固体的成分为 (填化学式填化学式)。试写出。试写出B B点对应的点对应的物质与物质与O O2 2在在225225300 300 条件下发生反应的化学方程式条件下发生反应的化学方程式:。(2)(2)取一定质量的二水合草酸钴分解后的钴氧化物取一定质量的二水合草酸钴分解后的钴氧化物(其中其中CoCo的化合价为的化合价为+2+2、+3+3价价),),用用480 mL 5 mol480 mL 5 molL L-1-1盐酸恰好完全溶解固体盐酸恰好完全溶解固体,得到得到CoClCoCl2 2溶液和溶液和4.48 L(4.48 L(标标准状况准状况)黄绿色气体。试确定该钴氧化物中黄绿色气体。试确定该钴氧化物中CoCo、O O的物质的量之比。的物质的量之比。(写出计算写出计算过程过程)三、混合物类计算的三、混合物类计算的“简化高手简化高手”假设法假设法1.1.假设法的含义假设法的含义假设法的含义是利用极限思维方式解决一些模糊问题的解题技巧假设法的含义是利用极限思维方式解决一些模糊问题的解题技巧,它是将题它是将题设构造为问题的两个极端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假设点然后依据有关化学知识确定所需假设点,进行判进行判断分析求出结果。断分析求出结果。2.2.解题思路解题思路(1)(1)把可逆反应假设成向左或向右进行的完全反应。把可逆反应假设成向左或向右进行的完全反应。(2)(2)把混合物假设成为某一纯净物。把混合物假设成为某一纯净物。(3)(3)把多个同时进行的反应假设成单一反应。把多个同时进行的反应假设成单一反应。3.3.假设法解题的关键假设法解题的关键紧扣题设的可能趋势紧扣题设的可能趋势,选好假设的落点。选好假设的落点。回答下列问题回答下列问题:仪器清洗后仪器清洗后,g,g中加入硼酸中加入硼酸(H(H3 3BOBO3 3)和指示剂和指示剂,铵盐试样由铵盐试样由d d注入注入e,e,随后注入氢氧化钠溶随后注入氢氧化钠溶液液,用蒸馏水冲洗用蒸馏水冲洗d,d,关闭关闭k k3 3,d,d中保留少量水中保留少量水,打开打开k k1 1,加热加热b,b,使水蒸气进入使水蒸气进入e e。取某甘氨酸取某甘氨酸(C(C2 2H H5 5NONO2 2)样品样品m m克进行测定克进行测定,滴定滴定g g中吸收液时消耗浓度为中吸收液时消耗浓度为c molc molL L-1-1的盐的盐酸酸V mL,V mL,则样品中氮的质量分数为则样品中氮的质量分数为%,%,样品的纯度样品的纯度%。【热点集训热点集训】1.(1)1.(1)(2015(2015天津卷天津卷)为节约成本为节约成本,工业上用工业上用NaClONaClO3 3氧化酸性氧化酸性FeClFeCl2 2废液得到废液得到FeClFeCl3 3。若酸性若酸性FeClFeCl2 2废液中废液中c(Fec(Fe2+2+)=2.0)=2.01010-2-2 mol molL L-1-1,c(Fe,c(Fe3+3+)=1.0)=1.01010-3-3 mol molL L-1-1,c(Cl,c(Cl-)=)=5.35.31010-2-2 mol molL L-1-1,则该溶液的则该溶液的pHpH约为约为。(2)(2)(2014(2014安徽卷安徽卷)LiPFLiPF6 6产品中通常混有少量产品中通常混有少量LiFLiF。取样品。取样品w g,w g,测得测得LiLi的物质的量为的物质的量为n mol,n mol,则该样品中则该样品中LiPFLiPF6 6的物质的量为的物质的量为mol(mol(用含用含w w、n n的代数式表示的代数式表示)。(3)(3)(2015(2015山东卷山东卷)在空气中煅烧在空气中煅烧CoCCoC2 2O O4 4生成钴氧化物和生成钴氧化物和COCO2 2,测得充分煅烧后固体质量为测得充分煅烧后固体质量为2.41 g,CO2.41 g,CO2 2体积为体积为1.344 L(1.344 L(标准状况标准状况),),则钴氧化物的化学式为则钴氧化物的化学式为 。2.2.(2017(2017全国全国卷卷,27,27节选节选)LiLi4 4TiTi5 5O O1212和和LiFePOLiFePO4 4都是锂离子电池的电极材料都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿可利用钛铁矿(主要成分为主要成分为FeTiOFeTiO3 3,还含有少量还含有少量MgOMgO、SiOSiO2 2等杂质等杂质)来制备。工来制备。工艺流程如下艺流程如下:回答下列问题回答下列问题:(1)Li(1)Li2 2TiTi5 5O O1515中中TiTi的化合价为的化合价为+4,+4,其中过氧键的数目为其中过氧键的数目为。解析解析:(1)(1)由化合物中所有元素化合价代数和为由化合物中所有元素化合价代数和为0,0,有有 1515个个 O O原子原子,设设-2-2价氧原价氧原子为子为x x个个,-1,-1价氧原子则为价氧原子则为(15-x)(15-x)个个,有有-2x-(15-x)+1-2x-(15-x)+12+42+45=0,x=7,5=0,x=7,则则-1-1价价O O原子共原子共8 8个个,即有即有4 4个过氧键。个过氧键。答案答案:(1)4(1)4(2)(2)若若“滤液滤液”中中c(Mgc(Mg2+2+)=0.02 mol)=0.02 molL L-1-1,加入双氧水和磷酸加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加设溶液体积增加1 1倍倍),),使使FeFe3+3+恰好沉淀完全即溶液中恰好沉淀完全即溶液中c(Fec(Fe3+3+)=1.0)=1.01010-5-5 mol molL L-1-1,此时是否有此时是否有MgMg3 3(PO(PO4 4)2 2沉淀生沉淀生成成?(列式计算列式计算)。FePOFePO4 4、MgMg3 3(PO(PO4 4)2 2的的K Kspsp分别为分别为1.31.31010-22-22、1.01.01010-24-24。3.3.已知已知CaOCaO2 2在在350 350 迅速分解生成迅速分解生成CaOCaO和和O O2 2。如图是实验室测定产品中。如图是实验室测定产品中CaOCaO2 2含含量的装置量的装置(夹持装置省略夹持装置省略)。若所取产品质量是若所取产品质量是m g,m g,测得气体体积为测得气体体积为V mL(V mL(已换算成标准状况已换算成标准状况),),则产品中则产品中CaOCaO2 2的质量分数为的质量分数为(用字母表示用字母表示)。过氧化钙的含量也可用重量法测定过氧化钙的含量也可用重量法测定,需要测定的物理量有需要测定的物理量有 。测定加碘食盐中碘的含量测定加碘食盐中碘的含量,学生甲设计的实验步骤如下学生甲设计的实验步骤如下:准确称取准确称取w gw g食盐食盐,加适量蒸馏水使其完全溶解加适量蒸馏水使其完全溶解;用稀硫酸酸化所得溶液用稀硫酸酸化所得溶液,加入过量加入过量KIKI溶液溶液,使使KIOKIO3 3与与KIKI反应完全反应完全;以淀粉为指示剂以淀粉为指示剂,逐滴加入物质的量浓度为逐滴加入物质的量浓度为2.002.001010-3-3 mol molL L-1-1的的NaNa2 2S S2 2O O3 3溶溶液液10.0 mL,10.0 mL,恰好反应完全。恰好反应完全。则加碘食盐样品中的碘元素含量是则加碘食盐样品中的碘元素含量是mgmgkgkg-1-1(以含以含w w的代数式表示的代数式表示)。5.5.(2017(2017江苏卷江苏卷,18,18节选节选)碱式氯化铜是重要的无机杀菌剂。碱式氯化铜是重要的无机杀菌剂。(1)(1)碱式氯化铜有多种制备方法碱式氯化铜有多种制备方法方法方法1:451:4550 50 时时,向向CuClCuCl悬浊液中持续通入空气得到悬浊液中持续通入空气得到CuCu2 2(OH)(OH)2 2ClCl2 23H3H2 2O,O,该反应的化学方程式为该反应的化学方程式为 。方法方法2:2:先制得先制得CuClCuCl2 2,再与石灰乳反应生成碱式氯化铜。再与石灰乳反应生成碱式氯化铜。CuCu与稀盐酸在持续与稀盐酸在持续通入空气的条件下反应生成通入空气的条件下反应生成CuClCuCl2 2,Fe,Fe3+3+对该反应有催化作用对该反应有催化作用,其催化原理如图其催化原理如图所示。所示。MM的化学式为的化学式为。FeFe2+2+(2)(2)碱式氯化铜有多种组成碱式氯化铜有多种组成,可表示为可表示为CuCua a(OH)(OH)b bClClc cxHxH2 2O O。为测定某碱式氯化铜的组成。为测定某碱式氯化铜的组成,进行下列实验进行下列实验:称取样品称取样品1.116 0 g,1.116 0 g,用少量稀用少量稀HNOHNO3 3溶解后配成溶解后配成 100.00 mL100.00 mL溶液溶液A;A;取取25.00 mL25.00 mL溶液溶液A,A,加入足量加入足量 AgNOAgNO3 3溶液溶液,得得AgCl 0.172 2 g;AgCl 0.172 2 g;另取另取25.00 mL25.00 mL溶液溶液A,A,调节调节pH pH 4 45,5,用浓度为用浓度为0.080 00 mol0.080 00 molL L-1-1的的EDTA(NaEDTA(Na2 2H H2 2Y Y2H2H2 2O)O)标准溶液滴定标准溶液滴定CuCu2+2+(离子方程式离子方程式为为CuCu2+2+H+H2 2Y Y2-2-CuYCuY2-2-+2H+2H+),),滴定至终点滴定至终点,消耗标准溶液消耗标准溶液30.00 mL30.00 mL。通过计算确定该样。通过计算确定该样品的化学式为品的化学式为。答案答案:(2)Cu(2)Cu2 2(OH)(OH)3 3ClHClH2 2O O
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