资源简介

(共66张PPT)
[学习目标]
1.理解物质的量在化学计算中的“桥梁”作用。
2.了解化学计算的常用方法,初步建立化学计算的思维模型。
3.能利用热重分析法确定物质的成分。
1.方法简述
所谓“差量”就是指反应过程中反应物的某种物理量之和(始态量)与同一状态下生成物的相同物理量之和(终态量)的差,这种物理量可以是质量、物质的量、气体体积、气体压强、反应过程中的热效应等。根据化学方程式求出理论上的差值(理论差量),结合题中的条件求出或表示出实际的差值(实际差量),根据比例关系建立方程式并求出结果。
2.方法示例
[示例]　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　　 　　　　　。
3.解题建模
1.(体积差量)标准状况下,将20 L CO2和CO的混合气体全部通过足量的Na2O2粉末,在相同状况下,气体体积减少到16 L,则原混合气体中CO的体积为(　　)
A.4 L B.8 L
C.12 L D.16 L
C
解析　2CO2+2Na2O2=== 2Na2CO3+O2　 ΔV
2 1 1
V(CO2 ) (20-16) L
V(CO2)=2×(20-16) L=8 L,
V(CO)=(20-8) L=12 L。
2.(质量差量)3.87 g含KCl和KBr的样品溶于水配成溶液,向溶液中加入过量AgNO3溶液,充分反应后,产生沉淀的质量为6.63 g,则原样品中钾元素的质量分数为(　　)
A.24.1% B.40.3%
C.25.9% D.48.7%
B
1.方法简述
在求“已知量”和“待求量”之间的关系式时,一定要找出“中间量”(该“中间量”可在前一个化学反应中作生成物,而在下一个化学反应中作反应物),并通过改变相关化学方程式的化学计量数使“中间量”的计量数变成同一个数值,从而建立“已知量”和“待求量”之间的化学计量数之比,即关系式。还可以根据原子守恒,寻找反应物与最终产物之间的关系。
3.解题建模
在进行多步反应的计算时,一般的解题步骤为
一　一般应用
1.(2024·全国甲卷节选)CO(NH2)2·H2O2(俗称过氧化脲)是一种消毒剂,实验室中可用尿素与过氧化氢制取,反应方程式如下:
CO(NH2)2+H2O2=== CO(NH2)2·H2O2
(一)过氧化脲的合成
烧杯中分别加入25 mL 30%H2O2(ρ=1.11 g·cm-3)、40 mL蒸馏水和12.0 g尿素,搅拌溶解。30 ℃下反应40 min,冷却结晶、过滤、干燥,得白色针状晶体9.4 g。
过氧化脲的产率为　　　　。
50%
当滴入最后半滴Na2S2O3溶液,溶液蓝色刚好褪去,
且半分钟内不恢复
88.76
3.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 g,经上述反应后,共用去0.100 mol·L-1 K2Cr2O7溶液16.0 mL。则试样中锡的百分含量为
　　　　(假定杂质不参加反应,锡的相对原子质量为119)。
93.2%
1.方法简述
所谓“守恒”就是物质在发生“变化”的过程中某些量的总量保持“不变”。
守恒法是一种思维方法,运用守恒定律,不必纠结过程细节,只考虑反应体系中研究对象化学量的始态和终态,常考的有以下三种守恒,既原子守恒(质量守恒)、电荷守恒、得失电子守恒。
2.解题示例
[示例]　(2022·浙江1月选考)某同学设计实验确定Al(NO3)3·xH2O的结晶水数目。称取样品7.50 g,经热分解测得气体产物中有NO2、O2、HNO3、H2O,其中H2O的质量为3.06 g;残留的固体产物是Al2O3,质量为1.02 g。计算:x=____,_________________________________(写出计算过程)。
9
3.解题建模
B
D
解析　Cu2S与FeO均与稀硝酸发生氧化还原反应,铜元素化合价由+1价上升至+2价,硫元素化合价由-2价上升至+6价,铁元素化合价由+2价上升至+3价,1 mol Cu2S参与反应能够失去10 mol电子,144 g FeO物质的量为2 mol,参加反应失去2 mol电子,因此1 mol Cu2S与144 g FeO共失去12 mol电子,硝酸发生还原反应每生成1 mol NO得到电子3 mol,故根据电子转移守恒可知共生成4 mol NO,故选D。
3.“化学的瞬间变化美”是属于化学界的一种独特审美。小高切下一块金属钠(忽略Na表面的Na2O),迅速投入到盛有100 mL 1.0 mol·L-1 AlCl3溶液中,此时溶液中产生大量气泡(忽略液体体积的变化),在标准状况下收集到6.72 L的气体,随后不产生气体,又开始出现白色沉淀,然后又瞬时性地全部消失,请回答下列问题:
(1)所产生的气体的物质的量是　　mol。
(2)理论上在白色沉淀消失前的那一瞬间,m白色沉淀的最大值为　　g。
(3)若将反应完的溶液稀释至300 mL,此时溶液中c(Na+)=　　mol·L-1。
0.3
7.8
2.0
二　守恒法在热重分析中的应用
4.(2025·新乡市新乡县第一中学期末)FeC2O4·nH2O晶体进行热重分析时样品质量随温度(T≤500 ℃时,在Ar气气氛中进行;T>500 ℃时,通入空气)的变化如图所示,已知T=300 ℃时,样品脱水完全。下列说法不正确的是(　　)
C
A.n=2
B.T=400 ℃时,每分解0.1 mol样品时,产生4.48 L(标准状况)气体
C.T=600 ℃时,残留固体中Fe的质量分数为60.07%
D.T=1400 ℃时,残留固体为Fe3O4
解得n=2,故A正确;根据铁元素质量守恒,铁原子的最小公倍数是6,于是存在下列质量关系:
6FeO→3Fe2O3→2Fe3O4
72 ∶ 80　∶ 77.3
5.(2025·长春市东北师范大学附属中学模拟)摩尔盐是分析化学中重要的基准物质,其化学式可表示为(NH4)2Fe(SO4)2·xH2O。为测定其结晶水含量并进一步探究其在惰性气体氛围中的热分解反应过程,现取一定质量的摩尔盐晶体做热重分析,绘制出如图的热重曲线【已知:(NH4)2SO4分解有N2生成】:
C
1.(2025·四川卷节选)双水杨醛缩乙二胺(H2L,Mr=268)的锰配合物(MnLClx)常用作有机氧化反应的催化剂。某化学课外小组制备了该配合物并确定其组成。
MnLClx配合物中x的测定:
①移取20.00 mL 3.5 mg·mL-1的MnLClx溶液置于锥形瓶中,加入10.00 mL 0.030 00 mol·L-1的维生素C(C6H8O6)溶液充分混合,放置3~4分钟。
②往上述锥形瓶中加入5滴1%的淀粉溶液,立即用0.010 00 mol·L-1的I2标准溶液滴定至终点。平行测定三次,消耗标准溶液的平均体积为20.20 mL。
上述测定过程所涉及的反应如下:
2MnLClx+xC6H8O6=== 2MnL+xC6H6O6+2xHCl　I2+C6H8O6=== C6H6O6+2HI
根据实验数据,MnLClx中x=　 　(保留整数)。
1
Eu(C7H5O2)3·xH2O吸潮的水分蒸发
1.7
3.(2024·安徽卷节选)测定铁矿石中铁含量的传统方法是SnCl2-HgCl2-K2Cr2O7滴定法。研究小组用该方法测定质量为a g的某赤铁矿试样中的铁含量。
【配制溶液】
①c mol·L-1 K2Cr2O7标准溶液。
②SnCl2溶液:称取6 g SnCl2·2H2O溶于20 mL浓盐酸,加水至100 mL,加入少量锡粒。
【测定含量】按图所示(加热装置略去)操作步骤进行实验。
[夯基固本练]
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1.密胺是重要的工业原料,结构简式如图。工业上用液氨和二氧化碳为原料,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
C
解析　根据密胺的结构式和元素守恒,可知一个密胺分子中有三个碳原子和六个氮原子,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:2×17∶
44=17∶22,答案选C。
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3.常温下,某氮的气态氧化物15.6 L与过量的氢气混合,在一定条件下反应,使之生成液态水和无污染的气体单质。恢复到原状态,反应后气体体积比反应前气体体积减小了46.8 L,则原氮的氧化物的化学式为(　　)
A.N2O3 B.NO2
C.NO D.N2O
A
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解析　设该氮氧化合物的分子式为N2Ox,则化学方程式为N2Ox+xH2=== N2+xH2O,相同条件下参加反应的气体的体积之比等于其物质的量之比也等于其化学计量数之比,可得
N2Ox ~ ΔV 1　　 x 15.6 L 46.8 L,则1∶x=15.6 L∶46.8 L,x=3,所以其化学式为N2O3,故选A。
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D
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5.将0.15 mol Cu和Cu2O的混合固体投入800 mL 2 mol·L-1稀硝酸中,充分反应后无固体剩余,反应过程中只生成NO气体,向反应后溶液中滴加5 mol·L-1 NaOH溶液至金属离子恰好完全沉淀时,所加NaOH溶液的体积为(　　)
A.260 mL B.280 mL
C.300 mL D.400 mL
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6.现有一CaC2O4·nH2O试样,分别在氮气气氛、氧气气氛中进行热重分析,得到如下热重(TG)曲线。下列说法错误的是(　　)
A.n的值为1
B.曲线说明氧气是该反应的催化剂
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[能力技能练]
8.化学小组用如下方法测定经处理后的废水中苯酚的含量(废水中不含干扰测定的物质)。
Ⅰ.用已准确称量的KBrO3固体配制一定体积的a mol·L-1 KBrO3标准溶液。
Ⅱ.取V1 mL上述溶液,加入过量KBr,加H2SO4酸化,溶液颜色呈棕黄色。
Ⅲ.向Ⅱ所得溶液中加入V2 mL废水。
Ⅳ.向Ⅲ所得溶液中加入过量KI。
Ⅴ.用b mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定Ⅳ中溶液至浅黄色时,滴加2滴淀粉溶液,继续滴定至终点,共消耗Na2S2O3溶液V3 mL。
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已知:①I2+2Na2S2O3=== 2NaI+Na2S4O6;
②Na2S2O3和Na2S4O6溶液颜色均为无色;
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废水中苯酚的含量为　　　　　　　　　g·L-1(苯酚摩尔质量:94 g·mol-1)。

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9.(2025·洛阳市等3地期末)Te粉中Te质量分数的测定,步骤如下:
①取5.0 g Te粉,加入某酸使其转化为亚碲酸(H2TeO3),将其配制成100 mL溶液,取20.00 mL溶液于锥形瓶中。
②往锥形瓶中加入20 mL 0.10 mol·L-1酸性K2Cr2O7溶液,充分反应使亚碲酸转化为碲酸(H6TeO6)。
③往锥形瓶中加入指示剂,用0.10 mol·L-1硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]标准溶液滴定剩余的酸性K2Cr2O7溶液,进行三次平行实验,平均消耗12.00 mL硫酸亚铁铵标准溶液。
试计算Te粉中Te的质量分数为　　　　　　　　　　　　　　(列出计算式即可)。
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Ⅰ.制备过程如下:
称取1.5 g Cu(CH3COO)2·H2O 溶于20 mL水中,并置于仪器Y中;称取1.8 g阿司匹林置于仪器X中;通过仪器Z向仪器X中加入15 mL甲醇,并充分搅拌,后将仪器Y中的醋酸铜溶液缓慢滴加到仪器X中,保持反应温度低于20 ℃,反应40 min。抽滤,分别用乙醇、水充分洗涤后自然干燥,得到1.94 g 阿司匹林铜。
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(2)测定产物中Cu(Ⅱ)的质量分数时用到了滴定管。其中,滴定步骤前可能需要的操作如下,请选出量取标准液正确的操作并按顺序列出字母:　　　→在滴定管架上竖直放置,静置后读数。
a.用蒸馏水洗涤滴定管,再用标准溶液润洗
b.向滴定管加蒸馏水并观察是否漏液
c.使滴定管略倾斜,捏住橡皮管内玻璃球赶走管尖气泡
d.向滴定管中加入标准液并高于“0”刻度2~3 mL
e.竖直滴定管,调整标准液液面等于或低于“0”刻度
f.一手握住并倾斜滴定管,一手开关活塞赶走管尖气泡
badce
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(3)测定步骤ⅱ中加入KSCN溶液的目的是____________________________________
__________;若无此操作,可能使测得的铜(Ⅱ)的含量　　　(填“偏高”或“偏低”)。
(4)所制备的阿司匹林铜中铜(Ⅱ)的含量为　　　%
使CuI沉淀转化为更难的CuSCN,把吸附的
I2释放出来
偏低
3.2V
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