-
化学计算的类型和方法
1
．明确一个中心
< br>必须以“物质的量”为中心
——
“见量化摩，遇问设摩”
。
2
．掌握两种方法
< br>(1)
守恒法：守恒法是中学化学计算中的一种常用方法，它包括质量守恒、电荷
守恒、电子守
恒。它们都是抓住有关变化的始态和终态，淡化中间过程，利用某种不变量
(
如①某原子、离
子或原子团不变；②
溶液中阴、
阳离子所带电荷数相等；
③氧化还原反应中得失电子
数相等
)
建立关系式，从而达到简化过程，快速解题的目的。<
/p>
(2)
关系式法：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。
3
．计算类型及实验方法
(1)
计算类型
①确定化学式；②确定样品质量分数。
(2)
实验方法
①滴定分析法；②沉淀分析法；③热重分析法。
1
．
(20
18·
江苏，
18)
碱式硫酸铝溶液可
用于烟气脱硫。
室温下向一定浓度的硫酸铝溶液中加入
一定量的
碳酸钙粉末，反应后经过滤得到碱式硫酸铝溶液，反应方程式为
(2
－
x
)Al
2
(SO
4
)
3
＋
3
x
CaCO
3
＋
3
x
H
2
O===2[(1
－
x
)Al
2
(SO
4
)
3
·
x
Al(OH)
3
]
＋
3
x
CaSO
4
↓＋
3
x
CO
2
↑
生成物
(1
－
x
)Al
2
(SO
4
)
3
·
x
Al(OH)
3
中
x
值的大小影响碱式硫酸铝溶液的脱硫效率。
(1)
制
备
碱
式
硫
酸
铝
溶
液
时
，
维
持
反
应<
/p>
温
度
和
反
应
时
间
不
变
，
提
高
x
值
的
方
法
有
________________________
________________________________________________
。
(2)
碱式硫
酸铝溶液吸收
SO
2
过程中，溶液的<
/p>
pH______(
填“增大”“减小”或“不变”
)
。
(3)
通过测定碱式硫酸铝溶液中相关离子的浓度确定
x
的
值，测定方法如下：
①取碱式硫酸铝溶液
25.00 mL
，加入盐酸酸化的过量
BaCl
2
溶液
充分反应，静置后过滤、洗
涤，干燥至恒重，得固体
2.330
0 g
。
②取碱式硫酸铝溶液
2.50
mL
，
稀释至
25
mL
，
加入
0.100 0 mol·
L
1
EDTA
标准溶液
25.00 mL
，
－
调节溶液
pH
约为
4
.2
，煮沸，冷却后用
0.080
00
mol·
L
1
CuSO
4
标准溶液滴定过量的
EDTA
－
1
至终点，消耗
CuSO
4
标准溶液
20.00 mL(
< br>已知
Al
3
、
< br>Cu
2
与
EDTA
反应的化学计量数比均为
＋
＋
1
∶
1)
。
计算
(1
－
x
)Al
2
(SO
4
)
3
·
x
Al(OH)
3
中的
< br>x
值
(
写出计算过程
)
。
答案
(1)
适当增加
CaCO
3
的量或加快搅拌速
率
(2)
减小
(3)25.00 mL
溶液中：
2.330 0 g
－
n
(SO
2
－
＝
0.010 0 mol
4
)
＝
n
(BaSO
4
)
＝
233 g·
mol
1
2
．
50
mL
溶液中：
n
(Al
3
)
＝
n
(EDTA)
－
n
(Cu
2
)
＋
＋
＝
0.100 0 mol·
< br>L
1
×
25.00
mL
×
10
3
L·
mL
1
－
0.080 00 mol·
L
1
×<
/p>
20.00
mL
×
10
3
L·
mL
1
－
－
－
－
－<
/p>
－
＝
9.000
×
10
4
mol
－
25
．
00
mL
溶液中：
n
(Al
3
)
＝
9.000
×
10
3
mol
＋
－
1 mol
(1
－
x
)Al
2
(SO
4
)
3
·
x
Al(OH)
3
中：
n
< br>(Al
3
)
＝
< br>(2
－
x
) mol
；
n
(SO
2
4
)
＝
3(1
－
x
) mol
＋
－
n
?
Al
3
?
2
－
x
9.000
×
10
3
mol
＝
－
＝
0.010 0 mol
n
?
SO
2
3
?
1
－
x
?
4
?
＋
－
x
≈
0.41
。
解析
(1)
要提高
x
值，就需要提高
CaSO
4
的生成速率，因为碳酸钙是粉末，因此不能通过增
大表面积的方式提高反应速率，
可以通过增加
CaCO
3
的量和搅拌加快
CaSO
4
的生成速率，
以
提高<
/p>
x
的值。
(3)
由题意知，
Al
3
、
< br>Cu
2
与
EDTA
反应的化学计量数比均为
1
∶
1
，因此
EDTA
＋
＋
总物质的量应等于
Al
3
和
Cu
2
的物
质的量之和，根据题给数值即可求算出
x
的值。
＋
＋
2
．
(2017·
江苏，
18)
碱式氯化铜是重要的无机杀菌剂。
(1)
碱式氯化铜有多种制备方法
<
/p>
①方法
1
：
45
～
50
℃时，向
CuCl
悬浊液中持续通入空气得到
Cu
< br>2
(OH)
2
Cl
2
·
3H
2
O
，该反应的
化学方程式为
_
__________________________________________________
________________
______________________
__________________________________________________
______
。
②方法
2
：先制得
CuCl
2
，再与石灰乳反应生成碱式氯化铜。
Cu
与
稀盐酸在持续通入空气的
条件下反应生成
CuCl
2
，
Fe
3
对该反应有催化作用，其催化原理如图所示。
M
′的化
学式为
＋
________
。
(2)
碱式氯化铜
有多种组成，可表示为
Cu
a
(OH)
b
Cl
c
·<
/p>
x
H
2
O
。为测定某碱式氯化铜的组成，进行
2
下列实验：①称取样品
1.116 0 g
，用少量稀
HNO
3
溶解后配成<
/p>
100.00 mL
溶液
A
；②取
25.00
mL
溶
液
A
，
加入足量
AgNO
3
溶液，
得
AgCl 0.172 2
g
；
③另取
25.00 mL
溶液
A
，
调节
pH 4
～
5
，用浓度
为
0.080 00 mol·
L
＋<
/p>
－
－
－
1
的
EDTA(Na
2
H
2
Y·
2H
2
O)
标准溶液滴定
Cu
2
(
离子方程式为
＋
Cu
2
＋
H
2
Y
2
===CuY
2
＋
2H
)
，滴定至终点，消耗标准溶液
30.00
mL
。通过计算确定该样品
＋
的化学式
(
写出计算过程
)
。
答案
(1)
①
4CuCl
＋
O
2
＋
8H
2
O=======
2Cu
2
(OH)
2
Cl
2
·
3H
2
O
②
Fe
2
＋
45
～
50
℃
100.00 mL
0.172 2
g
100.00 mL
－
－
(2)
n
(Cl
)
＝
n
(AgCl)
×
＝
＝
4.800
×
10
3
mol
< br>－
1
×
25.00
mL
143.5 g·
25.00
mL
mol
100.00
mL
100.00 mL
＋
－
－
－
n
(Cu
2
)
＝
n
(EDTA)
×
＝
0.08
0
00
mol·
L
1
×
30.00
mL
×
10
3
L·
mL
1
×
＝
25.00 mL
25.00 mL
9.600
×
10
3<
/p>
mol
－
n
(
OH
)
＝
2
n
(Cu
2
)
－
n
(Cl
)
＝
2
×
9.600
×
10
3
mol
－
4.800
×
10
3
mol
＝
1.440
×
10
2
mol
－
＋
－
－
－
－
m
(Cl
)
＝
4.800
×
10
3
mol
×
35.5 g·
mol
1
＝
0.170 4 g
－
－
－
m
(Cu
2
)
＝
9.600
< br>×
10
3
mol
×
64 g·
mol
1
＝
0.614 4 g
＋
< br>－
－
m
(OH
< br>)
＝
1.440
×
10
2
mol
×
17 g·
mol
1
＝<
/p>
0.244 8 g
－
－
－
1.116 0 g
－
0.170 4
g
－
0.614 4
g
－
0.244 8 g
n
(H
2
O)
＝
－
18 g·
mol<
/p>
1
＝
4.800
×
10
3
mol
－
a
∶
b
∶
c
∶
x
＝<
/p>
n
(Cu
2
)<
/p>
∶
n
(OH
)<
/p>
∶
n
(Cl
)<
/p>
∶
n
(H
2
O)
＝
2
∶
3
∶
1
∶
1
＋
－
－
化学式为
Cu
2
(OH)<
/p>
3
Cl·
H
2<
/p>
O
。
解析
(1)
①
反应物为
CuCl
、
O
2
和
H
2
O
，生成物为
Cu
2
(OH)
2
Cl
2
·
3H
2
O
，根据电子守恒和原子
守恒配平。
②
由图示
Cu
＋
M
→
Cu
2
＋
M
′
，说明
Cu
被
M
氧化；
M
′
＋
O
2
＋
H
→
M
＋
H
2
O
，
＋
＋
说明
M
′
被氧化为
M
，说明
M
价态高，由题给信息
“
Fe
3
对该反应起
催化作用
”
，
M
为
＋
Fe
3
，
M
′
为<
/p>
Fe
2
。
＋
＋
1
．
利用守恒法计算物质含量，其关键是建立关系式，一般途径有两种
(1)
利用化学方程式中的化学计量
数之间的关系建立关系式。
(2)
利用微粒守恒建立关系式。
2
．多步滴定常分为两类
(1)
连续滴定：第一步滴定反应生成的产物，还可以继续参加第二步的滴
定。根据第二步滴定
的消耗量，可计算出第一步滴定的反应物的量。
(2)
返滴定：
第一步用的滴定
剂是过量的，
然后第二步再用另一物质返滴定计算出过量的物质。
根据第一步加入的量减去第二步中过量的量，即可得出第一步所求物质的物质的量。
3
题组一
“
滴
定法
”
分析物质组成及含量
1
．
(2018·
苏锡
常镇四市高三教学情况调研
)
氯化苄
(
C
6
H
5
CH
2
Cl)
是一种重要的有机化工原料。
工业上采用甲苯与干燥氯气在光照条件下反应合成氯化苄。
<
/p>
(1)
写
出
甲<
/p>
苯
与
干
燥
氯
气
在
光
照
条
件
下
反
应
合
成
氯
化
苄
的
化
学
方
程
式<
/p>
：
____________________________
____________________________________________
。
(2)
用下列方法分析
氯化苄粗产品的纯度：
步骤Ⅰ：称取
2.555
g
样品于烧瓶中，加入
100.00 mL 4
mol·
L
室温。加入
100.00
mL 4
mol·
L
的容量瓶中，加水定容。
步骤Ⅱ：从容量瓶中各取
50.00
mL
溶液于三只锥形瓶中，各加入
25.00
mL
0.200
0
mol·
L
硝酸银溶液。
步骤Ⅲ：用硫酸铁铵作指示剂，用
0.200 0
mol·
L
1
NH
< br>4
SCN
溶液分别滴定剩余的硝酸银，所
－
－
1
－
1
－
1
氢氧化钠溶液共热，冷却至
硝酸，一段时间后，将烧瓶中的溶液全部转移至
250.00
mL
得滴定数据如下表。
实验数据
实验序号
第一次
第二次
第三次
已
知：
NH
4
SCN
＋
AgNO
3
===AgSCN<
/p>
↓＋
NH
4
NO
3
①加入硝酸的目的是
_____________________________________________
_____________
_________________________
_______________________________________________
。
②在步骤Ⅲ操作中，判断达到滴定终点的
现象是
_________________________________
_________________________________________
__________________________________
。
③该样品中氯化苄的质量分数
(
写出计算过程
)___________________________
__________
____________________________
_______________________________________________
。
④
上
述
测
定
结
果
通
常
高
于
氯
化
苄
中
氯
元
素
的<
/p>
理
论
含
量
，
原
因
是
____________________________________________ ____________________________
。
答案
(1)C
< br>6
H
5
CH
3
＋
Cl
2
―
―
→
C
6
H
5
CH
2<
/p>
Cl
＋
HCl
(2)
①中和
NaOH
使溶液呈酸性，防止
OH
—
对
下一步的干扰
②当滴入最后一滴，溶液由无
< br>色变为红色，且半分钟内不褪色
光照
< br>NH
4
SCN
溶液体积读数
/mL
滴定前
0.40
0.30
0.20
滴定后
10.38
10.32
10.41
4
-
-
-
-
-
-
-
-
-
上一篇：全国中考中考化学题目类型总结之--酸碱盐
下一篇：高中化学基本概念基础理论