2019届一轮复习鲁科版3.专项突破(二)物质的量在方程式计算中的三种常用方法教案

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2019-2020

学年(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Fe

mO

n形式存在,现进行如下实验:将少量

铁矿石样品粉碎,称取25.0g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10.0g铜粉充分反应后过滤、洗涤、干燥

得剩余固体3.6g。剩下滤液用浓度为2mol·L-1的酸性KMnO4滴定,至终点时

消耗酸性KMnO4溶液体积为25.0mL。

(提示:2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,

8H++MnO-4+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Fe

mO

n的化学式(m、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++MnO-4+5Fe2+===Mn2++5Fe3++4H2O

15

0.025L×2mol·L-1n(Fe2+)

2019-2020学年则1

5=0.025L×2mol·L-1

nFe2+,

可得n(Fe2+)=5×0.025L×2mol·L-1=0.25mol,

故样品中铁元素的质量分数为

0.25mol×56g·mol-1

25.0g×100%=56%。

(2)反应的铜的物质的量:n(Cu)=10g-3.6g

64g·mol-1=0.1mol,

2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+

21

n(Fe3+)0.1mol

则2

1=nFe3+

0.1mol,可得n(Fe3+)=2×0.1mol=0.2mol,根据元素守恒得n(Fe2+)

=0.25mol-0.2mol=0.05mol,n(Fe2+)∶n(Fe3+)=1∶4,所以该氧化物的化学

式可表示为Fe5O

7(或FeO·2Fe

2O

3)。

【答案】(1)56%(2)Fe5O

7(或FeO·2Fe

2O

3)

[易错防范]根据化学方程式计算需注意的问题

1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。

2单位问题

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+O

2=====点燃SO

2

2SO

2+O2催化剂

△2SO

3

SO

3+H

2O===H

2SO

4

2019-2020学年可知关系式:S―→H2SO

4。

(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

4NH

3+5O

2=====催化剂

△4NO+6H

2O

2NO+O

2===2NO

2

3NO

2+H

2O===2HNO

3+NO

经多次氧化和吸收,由氮元素守恒知:NH3~HNO

3。

[对点训练]

◎角度一一般关系式的应用计算

2.(2017·全国Ⅲ卷,T

27节选)某工厂用m

1kg铬铁矿粉(含Cr

2O

340%)制备

K

2Cr

2O

7,最终得到产品m

2kg,产率为________。

【解析】根据铬元素守恒可得:Cr2O

3~K

2Cr

2O

7,理论上m

1kg铬铁矿

粉可制得K2Cr

2O

7的质量:1000m

1g×40%

152g·mol-1×294g·mol-1,则K2Cr

2O

7的产

率为1000m

2g

1000m

1g×40%

152g·mol-1×294g·mol-1×100%=190m2

147m

1×100%。

【答案】190m2

147m

1×100%

◎角度二关系式法在滴定计算中的应用

3.(2015·全国Ⅰ卷,T

36节选)准确称取所制备的氯化亚铜样品mg,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amol·L-1的

K

2Cr

2O

7溶液滴定到终点,消耗K

2Cr

2O

7溶液bmL,反应中Cr

2O2-7被还原为Cr3

+。样品中CuCl的质量分数为________。

【解析】反应CuCl―→Cu2+,1molCuCl失去1mol电子;Cr2O2-7―→2Cr3

+,1molCr2O2-7得到6mol电子,根据电子守恒得关系式:6CuCl~Cr

2O2-7。

mgCuCl样品中,n(CuCl)=6ab×10-3mol,CuCl的质量分数为

6ab×10-3mol×99.5g·mol-1

mg×100%=0.597ab

m×100%。

【答案】0.597ab

100%

或0.597ab

m

2019-2020

学年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,

然后求解。

如:2C(s)+O2(g)===2CO(g)

固体差量24gΔm=24g

物质的量差量2mol1mol2molΔn=1mol

体积差量12ΔV=1

2.注意

(1)所选用差值要与有关物质的数值成比例关系。

(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5LCO

2气体缓缓通过球形干燥管中的过氧化钠,气体

体积变为3.88L(标准状况下),则剩余气体中氧气的物质的量为________。

【解析】

2CO

2+2Na

2O

2===2Na

2CO

3+O

2ΔV

211

V5L-3.88L=1.12L

V=1.12L,n(O

2)=1.12L

22.4L·mol-1=0.05mol。

【答案】0.05mol

◎角度二差量法在受热失重曲线分析中的应用

5.(2014·全国Ⅱ卷,T

27节选)PbO

2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

2019-2020学年或mPbO2·nPbO,列式计算x值和m∶n值

_____________________________________________________

____________________________________________________________

____________________________________________________________

____________________________________________________________。

【解析】根据PbO2=====△PbO

x+2-x

2O

2↑(注PbO

2相对分子质量为239)

由2-x

2×32=239×4.0%

得x=2-239×4.0%

16≈1.4

根据mPbO2·nPbO

得2m+n

m+n=1.4m

n=0.4

0.6=2

3。

【答案】根据PbO2=====△PbO

x+2-x

2O

2↑,有2-x

2×32=239×4.0%,x=2

-239×4.0%

16≈1.4

根据mPbO2·nPbO,2m+n

m+n=1.4,m

n=0.4

0.6=2

3