河南省嵩县一高届高考化学三轮冲刺考点总动员《物质的量在化学方程式计算中的应用和化学计算》课件Word下载.docx
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其主要应用于：
（1）判断混合物的组成：
把混合物看成某组分的纯净物进行计算，求出最大值．最小值，再进行分析讨论。
（2）判断可逆反应中某个量的关系：
把可逆反应看作向某个方向进行到底的状况。
（3）判断可逆反应体系中气体的平均相对分子质量的大小变化，把可逆反应看成向左或向右进行的单一反应。
（4）判断生成物的组成：
把多个平行反应看作逐个单一反应。
5、图象法——运用图象中的函数关系分析计算一般解题思路：
（1）根据题设条件写出各步反应的化学方程式，并通过计算求出各转折点时反应物的用量和生成物的生成量，以确定函数的取值范围。
（2）根据取值范围，在图象上依次作起点、转折点、终点，并连接各点形成图象。
（3）利用图象的直观性，找出其中的函数关系，快速解题。
高频考点一：
守恒法在化学计算中的应用
【典例】14g铜银合金与足量的某浓度的硝酸反应，将放出的气体与1.12L（标准状况下）氧气混合，通入水中恰好全部被吸收，则合金中铜的质量为（ ）
A．9.6gB．6.4gC．3.2gD．1.6g
【答案】C
守恒法是化学计算中的重点方法，包括原子个数守恒（质量守恒）、电子得失守恒、电荷守恒等。
在解题过程中首先要细审题，通过分析过程，找出不变的量，然后列出等式，进行相关计算。
高频考点二：
关系式法在化学计算中的应用
【典例】5.85gNaCl固体与足量浓H2SO4和MnO2共热，逸出的气体又与过量H2发生爆炸反应，将爆炸后的气体溶于一定量水后再与足量锌作用，问最后可得H2多少升（标准状况）。
【答案】1.12L
关系式法适用于多步反应，过程繁琐的计算。
其关键是找出关系式（起始与最终量之间的关系）。
关系式的得出有主要有两种方法：
①通过多步反应方程式找出其中的关系，②通过守恒法建立关系。
高频考点三：
差量法在化学计算中的应用
【典例】为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度，现将w1g样品加热，其质量变为w2g，则该样品的纯度（质量分数）是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【解析】样品加热发生的反应为
2NaHCO3
Na2CO3+H2O+CO2↑Δm
16810662
m（NaHCO3）g（w1-w2）g
质量差为（w1－w2）g，故样品中NaHCO3质量为
g，样品中Na2CO3质量为
w1g－
g，其质量分数为
＝
。
当然，本题也可用常规方法，依据化学方程式直接求解。
差量法应用十分广泛，可以是质量、体积、物质的量等的差量，解题的关键是分别找出理论差量和实际差量之间的关系，然后列出等式，进行计算。
高频考点四：
极值法在化学计算中的应用
【典例】将总物质的量为nmol的钠和铝的混合物（其中钠的物质的量分数为x），投入一定量的水中充分反应，金属没有剩余，共收集到标准状况下的气体VL。
下列关系式中正确的是（ ）
A．x＝V/（11.2n）B．0<
x≤0.5
C．V＝33.6n（1－x）D．11.2n<
V≤22.4n
【答案】D
极值法在讨论性问题中经常用到，解题的关键是找到“极点”——多个极限情况下的端点，然后可以结合数轴进行分析，可以得到一个或者多个范围。
1．【2014年高考上海卷第22题】已知：
2[NaAl（OH）4]＋CO2→2Al（OH）3↓＋Na2CO3＋H2O。
向含2molNaOH、1molBa（OH）2、2mo
l[NaAl（OH）4]的混合液中慢慢通入CO2，则通入CO2的量和生成沉淀的量的关系正确的是
选项
A
B
C
D
n（CO2）（mol）
2
3
4
6
n（沉淀）（mol）
1
【答案】AC
【解析】氢氧化铝是两性氢氧化物，能溶于强碱氢氧化钠溶液中，因此向混合液中慢慢通入CO2时反应的先后顺序为①Ba2＋＋2OH－＋CO2→BaCO3↓＋H2O
1mol1mol1mol
②2OH－＋CO2→CO32－＋H2O
2mol1mol1mol
③2Al（OH）4－＋CO2→2Al（OH）3↓＋CO32－＋H2O
2mol1mol2mol1mol
④CO32－＋CO2＋H2O→2HCO3－
2mol2mol
⑤BaCO3＋CO2＋H2O→Ba2＋＋2HCO3－
1mol1mol
则A、当通入2molCO2时，生成1mol碳酸钡，A正确；
B、当通入3molCO2时，生成1mol碳酸钡和2mol氢氧化铝沉淀，共计是3mol，B不正确；
C、当通入4molCO2时，生成1mol碳酸钡和2mol氢氧化铝沉淀，共计是3mol，C正确；
D、当通入6molCO2时，只有2mol氢氧化铝沉淀，D不正确，答案选AC。
【命题意图】本题主要是考查混合物与氢氧化钠反应的有关计算，涉及偏铝酸钠、氢氧化钠和氢氧化钡，题目综合性强，难度较大，侧重对学生灵活应用基础知识解决实际问题的能力培养。
意在考查学生分析问题、解决问题的能力。
明确物质的性质以及反应的先后顺序是答题的关键，有利于培养学生的逻辑思维能力和应试能力。
1．【2013年高考四川卷第7题】1.52g铜镁合金完全溶解于50mL密度为1.40g/mL、质量分数为63%的浓硝酸中，得到NO2和N2O4的混合气体1120mL（标准状况），向反应后的溶液中加入1.0mol/LNaOH溶液,当金属离子全部沉淀时，得到2.54g沉淀，下列说法不正确的是
A．该合金中铜与镁的物质的量之比是2︰1
B．该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是14.0mol/L
C．NO2和N2O4的混合气体中，NO2的体积分数是80%
D．得到2.54沉淀时，加入NaOH溶液的体积是600mL
考点：
本题考查科学计算。
2．（2013上海卷）一定量的CuS和Cu2S的混合物投入足量的HNO3中，收集到气体VL（标准状况），向反应后的溶液中（存在Cu2+和SO42-）加入足量NaOH，产生蓝色沉淀，过滤，洗涤，灼烧，得到CuO12.0g，若上述气体为NO和NO2的混合物，且体积比为1﹕1，则V可能为
A．9.0LB．13.5LC．15.7LD．16.8L
【解析】若混合物全是CuS，其物质的量为12/80=0.15mol，根据得失电子数相等：
0.15×
（6+2）=
×
22.4×
3+
1，V=13.44L，若混合物全是Cu2S，其物质
的量为=0.075mol，根据得失电子数相等：
0.075×
10=
1，V=8.4L，因此选A。
本题考查氧化还原反应计算（极限法）。
3．（2012·
四川）13.向27.2gCu和Cu2O的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5L，固体物质完全反应，生成NO和Cu（NO3）2，在所得溶液中加入1.0mol/L的NaOH溶液1.0L，此时溶液呈中性。
金属离子已完全沉淀，沉淀质量为39.2g。
下列有关说法不正确的是
A．Cu与Cu2O的物质的量之比为2∶1
B．硝酸的物质的量浓度为2.6mol/L
C．产生的NO在标准状况下的体积为4.48L
D．Cu、Cu2O与硝酸反应后剩余HNO3为0.2mol
【答案】B
【考点定位】本题考查铜及其化合物知识和氧化还原反应的计算。
4．（2012·
海南）6．将0.195g锌粉加入到20.0mL的0.100mol·
L-1MO2+溶液中，恰好完全反应，则还原产物可能是
A．MB．M2+C．M3+D．MO2+
【解析】根据我们所学的氧化还原反应，在反应中一定存在得失电子守恒。
设反应后X元素的化合价为x，参加反应的MO2+的物质的量为0.002mo
l，参加反应的锌的物质的量为0.003mol，故存在：
（5-x）×
0.002=0.003×
2，解得x=2，故选B。
【考点定位】此题以氧化还原知识为载体，考查了化学计算知识。
5．（2011四川）25°
C和101kpa时，乙烷、乙炔和丙烯组成的混合烃3
2mL与过量氧气混合并完全燃烧，除去水蒸气，恢复到原来的温度和压强，气体的总体积缩小了72mL，原混合烃中乙炔的体积分数为（）
A．12.5%B．25%
C．50%D．75%
6．（2011大纲版）某含铬（Cr2O72－）废水用硫酸亚铁铵废水用硫酸亚铁铵铵[FeSO4·
（NH4）2SO4·
6H2O]处理，反应中铁元素和铬元素完全转化为沉淀。
该沉淀经干燥后得到nmolFeO·
FeyCrxO3。
不考虑处理过程中的实际损耗，下列叙述错误的是
A．消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n（2-x）mol
B．处理废水中Cr2O72－的物质的量为nx/2mol
C．反应中发生转移的的电子数为3nxmol
D．在FeO·
FeyCrxO3中，3x=y
【解析】A、由铁元素守恒可知，沉淀中含的铁全部来自硫酸亚铁铵中，nmolFeO·
FeyCrxO3中含铁n（1+y）mol，则硫酸亚铁铵也消耗这么多，故A错误；
B、由Cr元素守恒，可知nmolFeO·
FeyCrxO3中含铬nxmol，则消耗Cr2O72-为nx/2mol，正确；
C、反应过程中，铁由+2→+3升高1价，铬由+6→+3降低3价，显然可以用铬得的电子来算，也可以用铁失的电子来算，得失电子守恒两者算的等价，由铬来算就是3nxm
ol，正确；
D、注意在FeO·
FeyCrxO3中铁有两种价态，前面FeO·
FeyCrxO3加框中铁显+2价，后面加下划线的铁显+3价，由得失电子守恒可知：
y=3x（一个铁升1，一个铬降3），正确。
7．【2015上海化学】
（本题共14分）
氨碱法制纯碱包括石灰石分解、粗盐水精制、氨盐水碳酸化等基本步骤。
完成下列计算：
（1）CaCO3质量分数为0.90的石灰石100kg完成分解产生CO2L（标准状况）。
石灰窑中，该石灰石100kg与焦炭混合焙烧，产生CO229120L（标准状况），
如果石灰石中碳酸钙完全分解，且焦炭完全燃烧，不产生CO，则焦炭的物质的量为mol。
（2）已知粗盐水含MgCl26.80mol/m3，含CaCl23.00mol/m3。
向粗盐水中加入Ca（OH）2除镁离子：
MgCl2+Ca（OH）2→Mg（OH）2↓+CaCl2
然后加入Na2CO3除钙离子。
处理上述粗盐水10m3，至少需要加Na2CO3g。
如果用碳酸化尾气（含NH3体积分数为0.100、CO2体积分数0.040）代替碳酸钠，发生如下反应：
Ca2++2NH3+CO2+H2O→CaCO3↓+2NH4+
处理上述10m3粗盐水至少需要通入多少L（标准状况）碳酸化尾气？
列式计算。
（3）某氨盐水含氯化钠1521kg，通入二氧化碳后析出碳酸氢钠晶体，过滤后溶液中含氯化铵1070kg。
列式计算：
①过滤后溶液中氯化钠的质量。
②析出的碳酸氢钠晶体的质量。
【答案】
（1）20160L；
400。
（2）10388；
54880L。
（3）①351kg；
②1680kg。
【考点定位】考查氨碱法制纯碱的有关化学计算的知识。
【名师点睛】氨碱法制纯碱是化学重要的理论，其中涉及物质CO2、NH3的制取方法、反应的先后顺序、根据反应方程式进行的有关计算。
掌握物质的化学性质、方程式的书写及物质的量与物质的质量、摩尔质量、物质的量与气体的体积、气体摩尔体积的关系和反应前后的元素守恒是做本题的关键。
8．【2015江苏化学】
（12分）软锰矿（主
要成分MnO2，杂质金属元素Fe、Al、Mg等）的水悬浊液与烟气中SO2反应可制备MnSO4·
H2O，反应的化学方程式为：
MnO2＋SO2=MnSO4
（1）质量为17．40g纯净MnO2最多能氧化____
_L（标准状况）SO2。
（2）已知：
Ksp[Al（OH）3]=1×
10－33，Ksp[Fe（OH）3]=3×
10－39，pH=7．1时Mn（OH）2开始沉淀。
室温下，除去MnSO4溶液中的Fe3＋、Al3＋（使其浓度小于1×
10－6mol·
L－1），需调节溶液pH范围为________。
（3）右图可以看出，从MnSO4和MgSO4混合溶液中结晶MnSO4·
H2O晶体，需
控制结晶温度范围为_______。
（4）准确称取0．1710gMnSO4·
H2O样品置于锥形瓶中，加入适量H2PO4和NH4NO3溶液，加热使Mn2＋全部氧化成Mn3＋，用c（Fe2＋）=0．0500mol·
L－1的标准溶液滴定至终点（滴定过程中Mn3＋被还原为Mn2＋），消耗Fe2＋溶液20．00mL。
计算MnSO4·
H2O样品的纯度（请给出计算过程）
（1）4．48；
（2）5．0<
pH<
7．1；
（3）高于60℃；
（4）根据氧化还原反应中得失电子守恒：
n（Mn3＋）×
1=n（Fe2＋）×
1=20．00×
10－3×
0．0500mol=1．00×
10－3mol，根据Mn元素守恒，m（MnSO4·
H2O）=1．00×
169g=0．169g，纯度是：
0．169/0．1710×
100%=98．8%。
【考点定位】考查化学反应计算、溶度积的计算、物质除杂等问题。
【名师点睛】本题设计化学反应的计算、溶度积的计算、物质的除杂、氧化还原反应的得失电子数目守恒，第一题的计算中主要运用化学反应方程式，进行计算，第二题中虽然考查pH的范围，实际上设计了除杂和溶度积的计算，注意题干中所给信息，1×
L－1，第三题根据图像看，如何除杂，第四题根据氧化还原反应得失电子数目守恒的思想解决问题，培养学生计算能力和看图能力，解决知识的运用能力。
9．【2014年高考江苏卷第18题】
（12分）碱式碳酸铝镁[MgaAlb（OH）c（CO3）d·
xH2O]常用作塑料阻燃剂。
（1）碱式碳酸铝镁具有阻燃作用，是由于其受热分解需吸收大量热量和。
（2）MgaAlb（OH）c（CO3）d·
xH2O中a、b、c、d的代数关系式为。
（3）为确定碱式碳酸铝镁的组成，进行如下实验：
①准确称取3.390g样品与足量稀盐酸充分反应，生成CO20.560L（已换算成标准状况下）。
②另取一定量样品在空气中加热，样品的固体残留率（固体样品的剩余质量/固体样品的起始质量×
100%）随温度的变化如右图所示（样品在2700C时已完全失去结晶水，6000C以上残留固体为金属氧化物的混合物）。
根据以上实验数据计算碱式碳酸铝镁样品中的n（OH－）:
n（CO32－）（写出计算过程）。
【答案】
（1）阻止燃烧
（2）2a+3b=c+2d
（3）
【命题意图】本题考查化学计算，涉及化学式中化合价代数和为零的原则和实际工业中的测定组成的方法，考察了应用所学知识进行必要的分析、类推或计算一些具体的化学问题的能力。
高考化学试题中对考生设计简单实验能力的考查赋予较多的关注，其中就包括对定量实验的设计的考查，它要求学生能够通过题给实验情境中适当迁移，准确把化学实验基础知识和基本操作技能运用到某些类似的定量实验中去，解决一些原理和操作较简单的定量问题。
考察学生的实际应用能力和阅读能力，体现了化学科的实用性。
10．【2014年高考上海卷第十（52~55）题】
硫有多种含氧酸，亚硫酸（H2SO3）、硫酸（H2SO4）、焦硫酸（H2SO4·
SO3）、硫代硫酸（H2S2O3）等等，其中硫酸最为重要，在工业上有广泛的应用。
在实验室，浓硫酸是常用的干燥剂。
（1）焦硫酸（H2SO4·
SO3）溶于水，其中的SO3都转化为硫酸。
若将445g焦硫酸溶于水配成4.00L硫酸，该硫酸的物质的量浓度为________mol/L。
（2）若以浓硫酸吸水后生成的H2SO4·
H2O计算，250g质量分数为98%的硫酸能吸收多少g水？
（3）硫铁矿是工业上制硫酸的主要原料。
硫铁矿氧化焙烧的化学反应如下：
3FeS2＋8O2→Fe3O4＋6SO24FeS2＋11O2→2Fe2O3＋8SO2
若48molFeS2完全反应耗用氧气2934.4L（标准状况），计算反应产物中Fe3O4与Fe2O3物质的量之比。
（4）用硫化氢制取硫酸，既能充分利用资源又能保护环境，是一种很有发展前途的制备硫酸的方法。
硫化氢体积分数为0.84的混合气体（H2S、H2O、N2）在空气中完全燃烧，若空气过量77%，计算产物气体中SO2体积分数（水是气体）。
（已知空气组成：
N2体积分数0.79、O2体积分数0.21）
（1）1.25
（2）250×
98%÷
98×
16＝40g
（3）2934.4÷
22.4＝131mol设Fe3O4amolFe2O3bmol
3a+2b＝488a+11÷
2b＝131a＝4b＝18
n（Fe3O4）:
n（Fe2O3）＝2:
9
（4）设混合气为1体积，0.84体积硫化氢完全燃烧生成0.84体积二氧化硫和0.84体积水，消耗1.26体积氧气。
所需空气为1.26÷
0.21×
1.77＝10.62
体积
＝0.84÷
（10.62－1.26+1.84）＝0.075
水的质量是45g－5g＝40g。
（3）设Fe3O4的物质的量是amol，Fe2O3的物质的量是bmol
反应中消耗氧气的物质的量是2934.4L÷
22.4L/mol＝131mol
则根据方程式可知3a+2b＝48、8a+11÷
2b＝131
解得a＝4、b＝18
则n（Fe3O4）:
（4）设混合气为1体积，根据氯化氢完全燃烧的方程式2H2S＋3O2
2SO2＋2H2O可知，0.84体积硫化氢完全燃烧生成0.84体积二氧化硫和0.84体积水，消耗1.26体积氧气。
反应中空气过量77%，因此所需空气为
1.77＝10.62，则二氧化硫体积分数
＝0.075
【命题意图】考查硫及其化合物反应的有关化学计算，属于中等难度试题的考查，旨在考查学生的化学计算能力以及学生对基础知识的理解，有利于培养学生的规范答题意识，以及灵活应用基础知识
解决实际问题的能力。
夯实基础：
1．【吉林省实验中学2016届第一次月考】在100mLHNO3和H2SO4混合溶液中，两种酸物质的量浓度之和为0.60mol/L。
向该溶液中加入足量的铜粉，加热，充分反应后，所得溶液中Cu2＋的物质的量浓度最大为（ ）
A．0.225mol/LB．0.36mol/LC．0.30mol/LD．0.45mol/L
考查混合物中各种成分的含量的计算的知识。
2．【黑龙江双鸭山一中2
016届上期中】将ag二氧化锰粉末加入bmol/L的浓盐酸cL中加热完全溶解，反应中转移电子d个，设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是
A．可以收集到氯气
L
B．反应后溶液中的Cl﹣数目为：
C．NA可表示为：
D．反应后溶液中的H+数目为：
bc﹣2d
考查实验室制氯气，化学计算等知识。
3．【河北冀州中学2016届上期中】0.6mol/L的Fe2（SO4）3和1.2mol/L的CuSO4的混合溶液200mL，加入一定量铁粉充分反应后，测得溶液中Fe2+与Cu2+物质的量之比为2：
1，则加入铁粉的物质的量为（ ）
A．0.16molB．0.22molC．0.30molD．0.48mol
【解析】
试题分析：
溶液中铁离子物质的量为0.2L×
0.6mol/L×
2=0.24mol，铜离子的物质的量是0.2L×
1.2mol/L=0.24mol，由于氧化性Fe3+＞Cu2++，所以首先发生反应2Fe3++Fe=3Fe2+，若铁离子完全反应，Cu2+不反应，由方程式可知，则生成亚铁离子是0.24mol×
3/2=0.36mol，此时溶液中Fe2+与Cu2+物质的量之比为0.36mol：
0.24mol=3：
2，实际溶液中Fe2+与Cu2+物质的量之比为2：
1，说明铁单质也和铜离子反应Fe+Cu2+=Fe2++Cu，此时溶液中溶质为硫酸亚铁与硫酸铜，根据电荷守恒n（Fe2+）+n（Cu2+）=n（SO42-），溶液中n（SO42-）=0.2L×
3+0.2L×
1.2mol/L=0.6mol，Fe2+与Cu2+物质的量之比为2：
1，故n（Fe2+）+n（Fe2+）/2=n（SO42-）=0.6mol，所以n（Fe2+）=0.4mol，根据铁元素守恒，加入铁粉的物质的量n（Fe）=n（Fe2+）-n（Fe3+）=0.4mol-0.24ml=0.16mol，答案为A。
【考点定位】：
有关混合物的计算
【名师点晴】
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