2019高考化学二轮复习 微专题3 隐藏在Ⅱ卷中的化学微型计算课件.ppt

微专题3隐藏在 卷中的化学微型计算 近三年全国卷考情 在理综测试中 对于计算能力的考查并非是化学学科的核心任务 不会出现以计算为主要考查目标的大题 但基本的化学计算是完整化学知识体系的重要组成部分 所以化学计算总是隐藏在 卷的实验 工艺流程 化学原理等题目中 这可以从近三年全国高考理综化学部分对计算的考查频率中看出来 H计算 氧化还原滴定 平衡常数K的计算成为近两年的考查热点 知能储备 物质组成计算类型及方法总结 类型一物质含量 组成 化学式的计算 典例示范 例1 2018 全国 卷 28节选 K3 Fe C2O4 3 3H2O 三草酸合铁酸钾 为亮绿色晶体 可用于晒制蓝图 测定三草酸合铁酸钾中铁的含量实验如下 1 称量mg样品于锥形瓶中 溶解后加稀H2SO4酸化 用cmol L 1KMnO4溶液滴定至终点 滴定终点的现象是 2 向上述溶液中加入过量锌粉至反应完全后 过滤 洗涤 将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中 加稀H2SO4酸化 用cmol L 1KMnO4溶液滴定至终点 消耗KMnO4溶液VmL 该晶体中铁的质量分数的表达式为 解析 1 滴定终点的现象是有粉红色出现且半分钟内不变色 例2 2017 全国 卷 28节选 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 实验步骤及测定原理如下 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Mn OH 2碱性悬浊液 含有KI 混合 反应生成MnO OH 2 实现氧的固定 酸化 滴定 回答下列问题 1 氧的固定 中发生反应的化学方程式为 2 取100 00mL水样经固氧 酸化后 用amol L 1Na2S2O3溶液滴定 以淀粉溶液作指示剂 终点现象为 若消耗Na2S2O3溶液的体积为bmL 则水样中溶解氧的含量为mg L 1 答案 2 蓝色刚好褪去80ab 例3 2014 全国 卷 27节选 PbO2在加热过程发生分解的失重曲线如图所示 已知失重曲线上的a点为样品失重4 0 即 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 1 2018 全国 卷 26节选 硫代硫酸钠晶体 Na2S2O3 5H2O M 248g mol 1 可用作定影剂 还原剂 利用K2Cr2O7标准溶液定量测定硫代硫酸钠的纯度 测定步骤如下 1 溶液配制 称取1 2000g某硫代硫酸钠晶体样品 用新煮沸并冷却的蒸馏水在中溶解 完全溶解后 全部转移至100mL的中 加蒸馏水至 题组巩固 解析 1 配制一定物质的量浓度的溶液 应该在烧杯中溶解 冷却至室温后 转移至100mL的容量瓶中 加水至距刻度线1 2cm处 改用胶头滴管滴加至溶液的凹液面最低处与刻度线相平 答案 1 烧杯容量瓶刻度 答案 2 蓝色褪去95 0 2 草酸钴是制备钴氧化物的重要原料 如图为二水合草酸钴 CoC2O4 2H2O 在空气中受热的质量变化曲线 曲线中300 及以上所得固体均为钴氧化物 1 通过计算确定C点剩余固体的成分为 填化学式 试写出B点对应的物质与O2在225 300 条件下发生反应的化学方程式 2 取一定质量的二水合草酸钴分解后的钴氧化物 其中Co的化合价为 2 3价 用480mL5mol L 1盐酸恰好完全溶解固体 得到CoCl2溶液和4 48L 标准状况 黄绿色气体 试确定该钴氧化物中Co O的物质的量之比 解析 2 黄绿色气体为Cl2 其物质的量为0 2mol 根据Cl元素守恒可知 溶液中2n Co n HCl 2n Cl2 故n Co 1mol 根据得失电子守恒n Co3 2n Cl2 0 4mol 则n Co2 0 6mol 根据电荷守恒可知 2n O 3n Co3 2n Co2 n O 1 2mol 故n Co n O 1 1 2 5 6 类型二应用电子守恒的计算 知能储备 化学学科中涉及的重要反应 复杂反应多为氧化还原反应 依据氧化还原反应的计算也成为高考中涉及较多的计算类型 尤其是多步的氧化还原反应 反应复杂 方程式繁多 如果利用方程式计算显得非常繁琐而易出错 此时抓住氧化还原反应的根本实质 电子守恒 运用关系式法进行计算将会使反应简化 1 电子守恒计算基本思路 1 确定反应中的氧化剂 还原剂及其还原产物 氧化产物 2 分析出一个原子 离子在反应中得失电子数目 注意化学式中原子个数 3 根据电子守恒列出等式 氧化剂原子个数 得电子数目 还原剂原子个数 失电子数目 2 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其他的氧化产物 还原产物 中间反应只是起了一个电子的传递作用 可直接找出起始物和最终产物之间的电子守恒关系 快速求解 3 原电池 电解池中电极产物 电解液中离子浓度的变化的计算 需要根据整个串联电路中通过的电子物质的量处处相等进行计算 例题 2016 全国 卷 28节选 NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂 也常用来漂白织物等 其一种生产工艺如下 典例示范 解析 1 尾气吸收的是少量的ClO2 根据转化关系可知 ClO2作氧化剂被还原为NaClO2 H2O2为还原剂被氧化为O2 根据电子守恒可求得 n ClO2 n H2O2 2 1 答案 1 2 1O2 回答下列问题 1 尾气吸收 是吸收 电解 过程排出的少量ClO2 此吸收反应中 氧化剂与还原剂的物质的量之比为 该反应中氧化产物是 答案 2 1 57 2 有效氯含量 可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力 其定义是 每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力 NaClO2的有效氯含量为 计算结果保留两位小数 题组巩固 1 按要求解答下列各题 1 2016 全国 卷 28 氧化 中欲使3mol的VO2 变为 则需要氧化剂KClO3至少为mol 答案 1 0 5 2 2015 全国 卷 28 大量的碘富集在海藻中 用水浸取后浓缩 再向浓缩液中加MnO2和H2SO4 即可得到I2 该反应的还原产物为 3 2015 全国 卷 28 工业上可用KClO3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2 该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为 解析 2 浓缩液中的碘元素为 1价 在酸性环境中 MnO2将 1价的I氧化为I2 MnO2中 4价的Mn被还原 产物应为MnSO4 3 由题给的反应物中有KClO3 生成物中有ClO2可知 氧化剂为KClO3 还原剂为Na2SO3 1molKClO3生成1molClO2时得到1mol电子 1molNa2SO3生成1molNa2SO4时失去2mol电子 根据得失电子守恒可知 该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2 1 答案 2 MnSO4 3 2 1 4 2016 全国 卷 26 联氨可用于处理高压锅炉水中的氧 防止锅炉被腐蚀 理论上1kg的联氨可除去水中溶解的O2kg 2 2018 内蒙古包头一模 测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量 以游离SO2计算 的方案如下 教师用书备用 如图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图 1 腐蚀过程中 负极是 填图中字母 a b 或 c 2 环境中的Cl 扩散到孔口 并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2 OH 3Cl 其离子方程式为 3 若生成4 29gCu2 OH 3Cl 则理论上耗氧体积为L 标准状况 答案 3 0 448 类型三有关平衡常数 转化率 产率的计算 知能储备 2 K Ka Kb KW Kh Ksp的相似性 1 K Ka Kb KW Kh Ksp分别表示化学平衡常数 弱酸电离平衡常数 弱碱电离平衡常数 水的离子积常数 盐的水解平衡常数 难溶物的沉淀溶解平衡常数 表达该平衡过程进行的程度 3 Kp仅适用于气相发生的反应 当把化学平衡常数K表达式中各物质的浓度用该物质的分压来表示时 就得到该反应的平衡常数Kp 4 Kp也同K相似可以利用 三段式法 进行计算 往往可以使得问题简化 4 平衡常数的相关计算 通常需要通过图像 表格找出平衡体系中相关成分的浓度 或利用 三段式法 求出相关成分的浓度 然后通过平衡常数的定义式计算出结果 相对而言 Ksp的相关计算比较单一 通常是根据给出的Ksp数据计算离子的浓度 或者根据给出的离子浓度判断沉淀是否生成 典例示范 例1 2018 全国 卷 28节选 F Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25 时N2O5 g 分解反应 其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡 体系的总压强p随时间t的变化如下表所示 t 时 N2O5 g 完全分解 2 25 时N2O4 g 2NO2 g 反应的平衡常数Kp kPa Kp为以分压表示的平衡常数 计算结果保留1位小数 思路点拨 2 气体的分压如同气体的物质的量 物质的量浓度一样可以用 三段式法 进行计算 答案 2 13 4 1 343K时反应的平衡转化率 平衡常数K343K 保留2位小数 答案 1 220 02 答案 2 大于1 3 题组巩固 1 2017 全国 卷 27节选 Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料 可利用钛铁矿 主要成分为FeTiO3 还含有少量MgO SiO2等杂质 来制备 工艺流程如下 若 滤液 中c Mg2 0 02mol L 1 加入双氧水和磷酸 设溶液体积增加1倍 使Fe3 恰好沉淀完全即溶液中c Fe3 1 0 10 5mol L 1 此时是否有Mg3 PO4 2沉淀生成 列式计算 FePO4 Mg3 PO4 2的Ksp分别为1 3 10 22 1 0 10 24 2 2017 全国 卷 28节选 H2S与CO2在高温下发生反应 H2S g CO2 g COS g H2O g 在610K时 将0 10molCO2与0 40molH2S充入2 5L的空钢瓶中 反应平衡后水的物质的量分数为0 02 H2S的平衡转化率 1 反应平衡常数K 答案 2 52 8 10 3 1 用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应 2 根据A点数据 计算出该转化反应的平衡常数为 答案 2 1 0 1014 答案 2 0 01mol L 1 4 已知高温下Fe OH 3和Mg OH 2的Ksp分别为8 0 10 38 1 0 10 11 向浓度均为0 1mol L 1的FeCl3 MgCl2的混合溶液中加入碱液 要使Fe3 完全沉淀而Mg2 不沉淀 离子浓度小于1 10 5mol L 1时 即可认为该离子沉淀完全 应该调节溶液pH的范围是 已知lg2 0 3 答案 4 3 3 9