物质的量在化学方程式计算中的应用和化学计算高考化学二轮核心考点总动员解析版.docx

1、物质的量在化学方程式计算中的应用和化学计算高考化学二轮核心考点总动员解析版【母题再现】题型介绍：近年来高考中考查化学计算的试题主要分成两类：一类是以选择题形式出现的小计算题，一类是以填空题出现的小综合计算题，一般意在考查元素化合物与化学实验、有机化合物基础知识相联系的综合问题。高考试题将以化工生产、科学实验为背景，强调计算与化学基本理论、化学变化过程、工业流程、化学实验等结合，突出思维能力的考查和数学工具的应用，体现计算为化学应用服务，强化对化学方程式的量化理解。高考选题：【2016年高考上海卷】称取(NH4)2SO4和NH4HSO4混合物样品7.24g，加入含0.1molNaOH的溶液，完全

2、反应，生成NH31792ml（标准状况），则(NH4)2SO4和NH4HSO4的物质的量比为 （ ）A1:1 B1:2 C1.87:1 D3.65:1【答案】C解题技巧：解题虽然没有一成不变的方法模式，但应建立解题的基本思维模式：题示信息基础知识逻辑思维。掌握正确的解题方法能简化解题过程，提高解题能力，常用的解题技巧有： 200903181、差量法根据变化前后的差量列比例式计算（1）差量法是指根据化学反应前后物质的量发生的变化，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。用差量法解题是先把化学方程式中的对应差量(理论差量)跟差量(实际差量)列成比例

3、，然后求解。解题的一般步骤可分为： 准确写出有关反应的化学方程式；深入细致地分析题意，关键在于有针对性地找出产生差量的“对象”及“理论差量”。该“理论差量”可以是质量、物质的量、气体体积、压强、密度、反应过程中热量的变化等，且该差量的大小与参加反应物质的有关量成正比；根据反应方程式，从“实际差量”寻找比例关系，列比例式求解。（2）使用差量法的注意事项所选用差值要与有关物质的数值成正比例或反比例关系。有关物质的物理量及其单位都要正确地使用。2、守恒法利用质量、元素（原子）、得失电子、电荷守恒计算利用守恒法解题可避免书写繁琐的化学方程式和细枝末节的干扰，直接找出其中特有的守恒关系，提高解题的速度和

4、准确度。守恒法解题成功的关键在于从诸多变化和繁杂数据中寻找恒量对象关系。3、关系式法多步变化用物质的量的关系首尾列式计算 关系式法适用于多步进行的连续反应，以中间产物为媒介，找出起始原料和最终产物的关系式，可将多步计算一步完成。有时利用关系式法列出的比例式与利用原子个数守恒列出的比例式相一致，但不能一概而论，关键在于中间过程的变化。4、极值法极端假设的计算方法（1）极值法的含义极值法是采用极限思维方式解决一些模糊问题的解题技巧。它是将题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反应物或生成物的量值，进行判断分析，求得结果。 也称为极端假设法。（2）极值法解题的基本思路极值法解题有三个

5、基本思路：把可逆反应假设成向左或向右进行的完全反应。把混合物假设成纯净物。把平行反应分别假设成单一反应。（3）极值法的应用判断混合物的组成：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。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。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。判断生成物的组成：把多个平行反应看作逐个单一反应。5、图像法运用图像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

6、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。6、平均值规律及应用（1）依据：若XAXB ，则XAXB，代表平均相对原子(分子)质量、平均浓度、平均含量、平均生成量、平均消耗量等。（2）应用：已知可以确定XA、XB的范围；或已知XA、XB可以确定的范围。解题的关键是要通过平均值确定范围，很多考题的平均值需要根据条件先确定下来再作出判断。实际上，它是极值法的延伸。【考点揭秘】高频考点一：守恒法在化学计算中的应用【典例】【百强校2016届沙市长郡中学上学期第四次月考】将一定质量的铁、氧化铁、氧化铜的混合物粉末放人100mL

7、4.40molL-1盐酸中，充分反应后产生896mLH2(标准状况)，残留固体1.28g。过滤，滤液中无Cu2+。将滤液加水稀释到200mL，测得其中c(H+)为0.400molL-1。则原混合物中单质铁的质量是 （ ）A2.24g B3.36g C5.60g D10.08g【答案】C【学科网名师揭秘】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】用足量的CO还原13.7 g某铅氧化物，把生成的CO2全部通入到过量的澄清石灰水中

8、，得到的沉淀干燥后质量为8.0g，则此铅氧化物的化学式是 （ ）APbO BPb2O3CPb3O4 DPbO2【答案】C【解析】设此铅氧化物的化学式为PbxOy，PbxOyyOyCOyCO2yCaCO3 16y 100y m(O)1.28 g 8.0 g所以m(Pb)13.7 g1.28 g12.42 gxy34【学科网名师揭秘】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：通过多步反应方程式找出其中的关系，通过守恒法建立关系。学科网高频考点三：差量法在化学计算中的应用【典例】将a L NH3通过灼热的装有铁触媒的硬质玻璃管

9、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. 【答案】C【学科网名师揭秘】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n mol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V L。下列关系式中正确的是 （ ）AxV/(11.2n) B0x0.5CV33.6n(1x) D11.2nV22.4n【答案】D【解析】据题意金

10、属钠的物质的量为nx mol，Al的物质的量为n(1x) mol，产生的H2是溶液中的H获得Na、Al失去的电子而生成的，根据得失电子守恒可得产生H2的物质的量mol，根据反应2Na2H2O=2NaOHH2、2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2和题中“金属没有剩余”，可知n(Na)n(Al)，即0.5x1。当x1时，产生H2的物质的量为0.5n mol，即11.2n L；当x0.5时，产生H2的物质的量为n mol，即22.4n L，故产生H2的体积的取值范围为11.2nV22.4n，故选项D正确。【学科网名师揭秘】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

11、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。学科网【直击高考】1【2016年高考海南卷】利用太阳能分解制氢，若光解0.02 mol水，下列说法正确的是 （ ）A可生成H2的质量为0.02gB可生成氢的原子数为2.4081023个C可生成H2的体积为0.224L（标准情况）D生成H2的量理论上等于0.04mol Na与水反应产生H2的量【答案】D2【2016年高考上海卷】某铁的氧化物（FexO）1.52g溶于足量盐酸中，向所得溶液中通入标准状况下112mlCl2，恰好将Fe2+完全氧化。x值为 （ ）A0.80 B0.85 C0.90 D0.93【答案】A【解析】试题分析：根据电

12、子守恒可知，FexO被氧化为Fe3+转移的电子数和Cl2转移的电子数相等。标准状况下112mL Cl2转移电子数为0.01mol。则有：(3-)x=0.01，解得x=0.8。故选项A正确。【考点定位】考查化学反应方程式的有关计算。【名师点睛】氧化还原反应计算是历次考试的重要考点，往往与阿伏伽德罗常数、物质的量等结合在一起考查，掌握正确的解题思路和技巧一般难度不大。得失电子守恒法（化合价升降总数相等）是最常用的解题方法，具体步骤：找出氧化剂、还原剂及对应产物；准确找出一个微粒（原子、离子或分子）对应的得失电子数目；设未知数、依据电子守恒列出关系式、计算出未知量。注意，对于多步连续进行的氧化还原反

13、应，只要中间各步反应过程中电子没有损耗，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。学科网3【2015上海化学】将O2和NH3的混合气体448mL通过加热的三氧化二铬，充分反应后，再通过足量的水，最终收集到44.8mL气体。原混合气体中O2的体积可能是（假设氨全部被氧化；气体体积均已换算成标准状况） （ ）A231.5mL B268.8mL C287.5mL D313.6mL【答案】C、D【考点定位】考查反应物有过量时的化学计算的知识。【名师点睛】本题涉及氧化还原反应的有关计算，对于多步反应的化学计算，要学会使用关系式方法、元素守恒、电子守恒确定物质之间的相互关系。先判断过量物质的

14、成分，再结合物质反应中的关系判断所有的可能性。4【2014年高考上海卷第22题】已知：2NaAl(OH)4CO22Al(OH)3Na2CO3H2O。向含2molNaOH、1molBa(OH)2、2molNaAl(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ABCDn(CO2)(mol)2346n(沉淀)(mol)1233【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Ba22OHCO2BaCO3H2O 1mol 1mol 1mol2OHCO2CO32H2O【命题意图】本题主要是考查

15、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。学科网5【2016年高考江苏卷】（12分）过氧化钙（CaO28H2O）是一种在水产养殖中广泛使用的供氧剂。（3）水中溶解氧的测定方法如下：向一定量水样中加入适量MnSO4和碱性KI溶液，生成MnO(OH)2沉淀，密封静置；加入适量稀H2SO4，待MnO(OH)2与I完全反应生成Mn2+和I2后，以淀粉作指示剂，用Na2S2O3标准溶液

16、滴定至终点，测定过程中物质的转化关系如下：写出O2将Mn2+氧化成MnO(OH)2的离子方程式；_。取加过一定量CaO28H2O的池塘水样100.00 mL，按上述方法测定水中溶解氧量，消耗0.01000 molL1 Na2S2O3标准溶液13.50 mL。计算该水样中的溶解氧（用mgL1表示），写出计算过程。【答案】（3）O22Mn24OH=MnO(OH)2 在100.00mL水样中I22S2O32=2IS4O62n(I2)= =6.750105molnMnO(OH)2= n(I2)= 6.750105moln(O2)= nMnO(OH)2=6.750105mol3.375105mol水中溶

17、解氧=10.80mg/L6【2016年高考新课标卷】（3）在化学分析中采用K2CrO4为指示剂，以AgNO3标准溶液滴定溶液中的Cl，利用Ag+与CrO42生成砖红色沉淀，指示到达滴定终点。当溶液中Cl恰好完全沉淀(浓度等于1.0105 molL1)时，溶液中c(Ag+)为_ molL1，此时溶液中c(CrO42)等于_ molL1。(已知Ag2 CrO4、AgCl的Ksp分别为2.01012和2.01010)。【答案】(3) 2.010-5 ；510-3；【解析】7、【2016年高考上海卷】（本题共14分）CO2是重要的化工原料，也是应用广发的化工产品。CO2与过氧化钠或超氧化钾反应可产生氧

18、气。完成下列计算：（1）CO2通入氨水生成NH4HCO3，NH4HCO3很容易分解。2.00 mol NH4HCO3完全分解，分解产物经干燥后的体积为_L(标准状况)。（2）某H2中含有2.40 molCO2，该混合气体通入2.00 L NaOH溶液中，CO2被完全吸收。如果NaOH完全反应，该NaOH溶液的浓度为_。（3）CO2和KO2有下列反应：4KO2+2CO22K2CO3+3O24KO2+4CO2+2H2O4KHCO3+3O2若9 mol CO2在密封舱内和KO2反应后生成9 mol O2，则反应前密封舱内H2O的量应该是多少？列式计算。（4）甲烷和水蒸气反应的产物是合成甲醇的原料：C

19、H4+H2OCO+3H2已知：CO+2H2CH3OH CO2+3H2CH3OH+H2O300 mol CH4完全反应后的产物中，加入100 mol CO2后合成甲醇。若获得甲醇350 mol，残留氢气120 mol，计算CO2的转化率。【答案】（本题共14分）（1）89.6（2）2.4 mol/Lc1.2 mol/L（3） n(H2O)=(9/6)2=3(mol)（4）300 mol CH4完全反应产生H2 900mol设CO2转化率为，CO转化率为300+100=350 600+300=900-120=80%或设CO2转化率为 9003502100=120 =80/100=80%【考点定位】

20、根据化学方程式的计算；物质的量、气体体积、物质的量浓度的转化关系；极值思想、守恒思想的运用。学科网【名师点睛】根据化学方程式的计算，多以物质的量为核心，考查物质的量、阿伏伽德罗常数、物质的量浓度、物质的质量、摩尔质量、气体的体积、气体摩尔体积等相关物理量的转化关系，以及反应物的转化率或产物的产率的计算，同时还可以融入多种化学解题思想，比如极值法、差量法、守恒法、讨论法、特殊值法等，是历来高考的重点内容。例如第（1）题考查了物质的量与气体体积的转化关系；第（2）题考查了物质的量与物质的量浓度的转化关系，同时也考查了极值思想的应用；第（4）题可根据元素守恒思想列出关系式求解。根据化学方程式计算时一

21、定要准确找出相关物质之间的计量数关系，如果有一种反应物过量，则应根据量少的反应物来进行计算；如果涉及多步反应，可以根据几个化学方程式找出有关物质的关系式进行计算，使计算简化；如果是离子反应，可以根据离子方程式进行计算；如果是氧化还原反应，也可以利用电子转移关系进行有关计算。8【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100 kg完成分解产生CO2 L（标准状况）。石灰窑中，该石灰石100 kg与焦炭混合焙烧，产生CO2 29120 L（标准状况），如果石灰石中碳酸钙完全分解，且焦炭

22、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MgCl2 6.80 mol/m3，含CaCl2 3.00mol/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10 m3，至少需要加Na2CO3 g。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10 m3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1

23、521 kg，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1070 kg。列式计算：过滤后溶液中氯化钠的质量。析出的碳酸氢钠晶体的质量。【答案】（1）20160L；400。（2）10388；54880L。（3）351kg；1680kg。【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。9【2015江苏化学】(12分)软锰矿

24、(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MnSO4H2O ，反应的化学方程式为：MnO2SO2=MnSO4（1）质量为1740g纯净MnO2最多能氧化_L(标准状况)SO2。（2）已知：KspAl(OH)3=11033，KspFe(OH)3=31039，pH=71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1106molL1)，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MnSO4H2O晶体，需控制结晶温度范围为_。（4）准确称取01710gMnSO4H2O样品置于锥形瓶

25、中，加入适量H2PO4和NH4NO3溶液，加热使Mn2全部氧化成Mn3，用c(Fe2)=00500molL1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2000mL。计算MnSO4H2O样品的纯度(请给出计算过程)【答案】（1）448；（2）50pH71；（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=200010300500mol=100103mol，根据Mn元素守恒，m（MnSO4H2O）=100103169g=0169g，纯度是：0169/01710100%=988%。【考点定位】考查化学反应计算、溶度积的计算、物质除杂等问

26、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，1106molL1，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。学科网10【2014年高考江苏卷第18题】（12分）碱式碳酸铝镁MgaAlb(OH)c(CO3)dx H2O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(

27、CO3)dx H2O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：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）。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）物；应根据后一段计算OH-和CO32-的关系，加热时前者生成水

28、，后者生成二氧化碳，二者的和可以根据图中的数据换算，再根据二氧化碳的质量计算出水的质量，进而得到OH-和CO32-的物质的量。【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。学科网【课后反馈】

29、夯实基础：1【百强校2016届西安中学上学期第四次月考】下列说法正确的是 （ ）A2 molL1 KCl溶液与1 molL1 K2SO4溶液等体积混合后，c(K)为2 molL1B120 g NaCl溶液中溶有20 g NaCl，该温度下NaCl的溶解度为20 gC22.4 L HCl气体溶于水制成1 L溶液，该溶液的物质的量浓度为1 molL1D把5 g胆矾溶于45 g水中，所得溶液溶质的质量分数为10%【答案】A考点：考查溶液组成的有关计算2【百强校2016届吉林省实验中学第八次考试】将a g二氧化锰粉末加入b mol/L的浓盐酸c L中加热完全溶解，反应中转移电子d个，设NA为阿伏加德罗

30、常数的值，下列叙述正确的是 （ ）A.可以收集到氯气 BNA可表示为： C反应后溶液中的Cl数目为： D反应后溶液中的H数目为：bc-2d【答案】B【解析】试题分析：A、根据反应4HCl（浓）+MnO2MnCl2+Cl2+2H2O可知随着反应的进行盐酸浓度变稀，稀盐酸不能被氧化，盐酸没有完全反应，A错误；B、依据电子转移守恒：MnO2MnCl22e-，反应中转移电子，NA=87d/2a，B正确；C、盐酸过量，反应后溶液中的Cl数目为bcNA -2d，C错误；D、由于浓盐酸易挥发，无法计算反应后溶液中H+的数目，D错误，答案选B。考点：考查元素及其化合物，化学计算知识。3【百强校2016届长郡中学第六次月考】将11.2 g铜粉和镁粉的混合物分成两等份，其中一