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    高考化学一轮复习第1章物质的量专题讲座一化学计算中的数学思想学案

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    高考化学一轮复习第1章物质的量专题讲座一化学计算中的数学思想学案

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    这是一份高考化学一轮复习第1章物质的量专题讲座一化学计算中的数学思想学案,共5页。
    专题讲座一 化学计算中的数学思想思想一 守恒法所谓“守恒”就是物质在发生“变化”或两物质在发生“相互作用”的过程中某些物理量的总量保持“不变”。在化学变化中存在各种各样的守恒,如原子守恒、电荷守恒、电子守恒等。其解题步骤如下:突破一 原子守恒1.有一在空气中放置了一段时间的KOH固体,经分析测得其含水2.8%、含K2CO3  37.3%,取1 g该样品投入25 mL 2 mol·L-1的盐酸中后,多余的盐酸用1.0 mol·L-1 KOH溶液30.8 mL恰好完全中和,蒸发中和后的溶液可得到固体(  )A.1 g B.3.725 g  C.0.797 g D.2.836 g解析:选B。最终溶液中的溶质为KCl,n(KCl)=n(HCl)=0.025 L×2 mol·L-1=0.05 mol,其质量为m(KCl)=0.05 mol×74.5 g·mol-1=3.725 g。2.密胺是重要的工业原料,结构简式如图所示。工业上以液氨和二氧化碳为原料,以硅胶为催化剂,在一定条件下通过系列反应生成密胺。若原料完全反应生成密胺,则NH3和CO2的质量之比应为(  )A.17∶44 B.22∶17  C.17∶22 D.2∶1解析:选C。根据密胺的结构简式和原子守恒可知,一个密胺分子中有3个碳原子和6个氮原子,所以合成1 mol 密胺需要3 mol CO2和6 mol NH3,NH3和CO2的质量之比应为(6×17)∶(3×44)=17∶22。3. 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:由Cr原子守恒可得关系式Cr2O3K2Cr2O7,则理论产生K2Cr2O7的质量为(×294) g,而实际产量为1 000m2 g,则产率=×100%=×100%。答案:×100%突破二 电荷守恒4.将a g Fe2O3、Al2O3样品溶解在过量的200 mL pH=1的硫酸溶液中,然后向其中加入NaOH溶液,使Fe3+ 、Al3+刚好沉淀完全,用去NaOH溶液100 mL,则NaOH溶液的浓度为________________。解析:当Fe3+ 、Al3+刚好沉淀完全时,溶液中溶质只有硫酸钠,而Na全部来源于NaOH,且变化过程中Na的物质的量不变。根据电荷守恒可知,,所以,n(NaOH)=n(Na)=2n(SO)=n(H)=0.1 mol·L-1×0.2 L=0.02 mol,c(NaOH)==0.2 mol·L-1答案:0.2 mol·L-15.若测得雨水所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表:离子KNaNHSONOCl浓度/(mol·L-1)10-610-610-510-510-510-5根据表中数据判断试样的pH=________解析:根据表格提供的离子可知,NH水解导致试样溶液呈酸性,再根据电荷守恒可知,c(K)+c(NH )+c(Na)+c(H)=2c(SO)+c(Cl)+c(NO),将表格中的数据代入得c(H)=10-4 mol·L-1,则pH=4。答案:4突破三 电子守恒6.某强氧化剂XO(OH)可被Na2SO3还原。如果还原1.2×10-3 mol XO(OH)需用30 mL 0.1 mol·L-1的Na2SO3溶液,那么X元素被还原后的物质可能是(  )A.XO B.X2O3  C.X2O D.X解析:选D。由题意知,S元素由+4价→+6价,假设反应后X元素的化合价为x,根据氧化还原反应中得失电子数目相等可得,1.2×10-3 mol×(5-x)=0.03 L×0.1 mol·L-1×(6-4),解得x=0,所以X元素被还原后的物质可能是X,D项正确。7.4.6 g铜和镁的合金完全溶于浓硝酸,若反应后硝酸被还原只产生4 480 mL的NO2气体和336 mL的N2O4气体(都已折算到标准状况),在反应后的溶液中,加入足量的氢氧化钠溶液,生成沉淀的质量为(  )A.9.02 g B.8.51 g  C.8.26 g D.7.04 g解析:选B。最后沉淀为Cu(OH)2和Mg(OH)2,Cu和Mg共4.6 g,关键是求增加的n(OH),n(OH)等于金属单质所失电子的物质的量,结合电子转移守恒可得,n(OH)=×1 mol+×2 mol=0.23 mol,故沉淀的质量为4.6 g+0.23 mol×17 g·mol-1=8.51 g。思想二 关系式法关系式法是表示两种或多种物质之间“量”的关系的一种简化式子。在多步反应中,它可以把始态的反应物与终态的生成物之间的“量”的关系表示出来,把多步计算简化成一步计算。正确书写关系式是用关系式法解化学计算题的前提。其解题步骤如下:8.在氧气中燃烧0.22 g硫和铁组成的混合物,使其中的硫全部转化为二氧化硫,把这些二氧化硫全部氧化成三氧化硫并转变为硫酸,这些硫酸可用10 mL 0.5 mol·L-1氢氧化钠溶液完全中和,则原混合物中硫的百分含量为(  )A.72% B.40%  C.36% D.18%解析:选C。由S原子守恒和有关反应可得出:S~H2SO4~2NaOH 32 g       2 mol m(S)  0.5×10×10-3 mol解得m(S)=0.08 g,则原混合物中w(S)=×100%≈36%。9.金属锡的纯度可以通过下述方法分析:将试样溶于盐酸,反应的化学方程式为Sn+2HCl===SnCl2+H2↑,再加入过量的FeCl3溶液,发生如下反应:SnCl2+2FeCl3===SnCl4+2FeCl2,最后用已知浓度的K2Cr2O7溶液滴定生成的Fe2+,反应的化学方程式为6FeCl2+K2Cr2O7+14HCl===6FeCl3+2KCl+2CrCl3+7H2O。现有金属锡试样0.613 0 g,经上述反应后,共用去0.100 mol·L-1 K2Cr2O7溶液16.00 mL。求试样中锡的百分含量(假定杂质不参加反应,锡的相对原子质量为119)。答案:Sn与K2Cr2O7存在如下关系:3Sn~3SnCl2~6FeCl2~K2Cr2O73×119 g               1 molx                 0.100×0.016 molx=0.571 2 g,w(Sn)=×100%≈93.2%。思想三 差量法差量法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”。这种物理量可以是质量、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。其解题步骤如下:10.为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度,现将w1 g样品加热,其质量变为w2 g,则该样品的纯度(质量分数)是(  )A. B.C. D.解析:选A。由题意知(w1w2)g应NaHCO3分解生成的CO2和H2O的质量,设样品中NaHCO3的质量为x,由此可得如下关系:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O  Δm(固)2×84                                  62x                                   (w1w2)gx g,故样品纯度为11.将a L NH3通过灼热的装有铁触媒的硬质玻璃管后,气体体积变为b L(气体体积均在同温同压下测定),该b L 气体中NH3的体积分数是(  )A. B.  C. D.解析:选C。设有x L NH3分解,则2NH3(g)N2(g)+3H2(g)  ΔV 2           1    3      2x L                       (ba) L,解得xba,则该b L气体中NH3的体积分数为

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