【2026版三维高考设计高中化学人教版培优讲义word电子版第7讲化学计算的常用方法

课标要求
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。

类型一守恒法

1.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。
(1)元素守恒
化学反应的实质是原子的重新组合,反应前后各元素原子的种类和数目保持不变。
(2)电荷守恒
电解质溶液中,阴、阳离子所带电荷总数相等。如:Na2SO4溶液中:c(Na+)+c(H+)=2c(S
)+c(OH-),因溶液显中性,故c(Na+)=2c(S
)。
(3)得失电子守恒
氧化还原反应中,还原剂失电子总数等于氧化剂得电子总数。
2.守恒法的解题思路


1.(元素守恒)(2022·浙江1月选考27题)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:
(1)x= , (写出计算过程)。
(2)气体产物中n(O2)=mol。
2.(电荷守恒)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。
3.(得失电子守恒)以下是一种废钒催化剂回收工艺流程:

“氧化”中欲使3 mol的VO2+变为V
3至少为 mol。
类型二关系式法

1.应用原理
关系式是表示两种或多种物质之间“物质的量”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“物质的量”关系表示出来,把多步计算简化成一步计算。
2.解题步骤


1.黄铁矿的主要成分是FeS2,已知4FeS2+11O2
2O3+8SO2,某硫酸厂在进行黄铁矿成分测定时,取0.100 0 g样品在空气中充分灼烧,将生成的SO2气体与足量Fe2(SO4)3溶液完全反应后,用浓度为0.020 00 mol·L-1的K2Cr2O7标准溶液滴定至终点,消耗K2Cr2O7标准溶液25.00 mL。
已知:SO2+2Fe3++2H2O
S
+2Fe2++4H+;
Cr2
+6Fe2++14H+
2Cr3++6Fe3++7H2O。
样品中FeS2的质量分数是(假设杂质不参加反应)(保留一位小数)。
2.六氯化钨(WCl6)可用作有机合成催化剂,利用碘量法测定WCl6产品纯度,实验如下:
将m g WCl6转化为可溶的Na2WO4,通过I
离子交换柱发生反应:W
+Ba(IO3)2
BaWO4+2I
;交换结束后,向所得含I
的溶液中加入适量酸化的KI溶液,发生反应:I
+5I-+6H+
3I2+3H2O;反应完全后,用Na2S2O3标准溶液滴定,发生反应:I2+2S2
2I-+S4
。滴定达终点时消耗c mol·L-1的Na2S2O3溶液V mL,则样品中WCl6(摩尔质量为M g·mol-1)的质量分数为。
类型三热重分析法

1.热重分析法
指程序控制温度和一定气氛条件下,测量物质的质量与温度关系的一种热分析方法。
2.热重曲线
(1)由热重分析记录的质量变化对温度的关系曲线称热重曲线,曲线的横轴为温度,纵轴为质量或失重百分数。
(2)实例
固体物质A热分解反应:A(固体)
B(固体)+C(气体)的典型热重曲线如图所示,图中T1为固体A开始分解的温度,T2为质量变化达到最大值时的终止温度,若试样初始质量为w0,失重后试样质量为w1,则失重百分数为
×100%。

3.热重分析的解题流程
(1)设晶体为1 mol。
(2)失重一般是先失水,再失非金属氧化物。
(3)计算每步的m(剩余),固体残留率=
×100%。
(4)晶体中金属质量不减少,仍在m(剩余)中。
(5)失重残留物最后一般为金属氧化物,由质量守恒得m(O),由n(金属)∶n(O),即可求出失重后物质的化学式。

1.(2022·全国乙卷11题改编)NH4B5O8·4H2O的热重曲线如图,在200 ℃以下热分解时无刺激性气体逸出。请判断下列说法的正误。

(1)100~200 ℃阶段热分解失去4个H2O。()
(2)500 ℃热分解后生成固体化合物B2O3。()
2.热重分析法是程序控制温度下测量物质的质量与温度关系的一种实验方法。MgCl2·6H2O的热重曲线如图所示。已知:MgCl2·6H2O在空气中受热脱水时,不产生无水氯化镁。

(1)试确定200 ℃时固态物质的化学式。
(2)554 ℃时分解得到的主要产物为白色固体和一种酸性气体,写出该反应的化学方程式:。

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