1、压轴题型三 化学综合计算题型解读 化学综合计算题通常以重要的工业生产或工业测定为载体，将化学计算的考查置于现实应用的背景中，体现了化学计算服务于化学问题解决的基本观点。试题涉及面广，难度中等，通常综合考查化学实验操作技能、电极反应方程式书写、离子方程式的书写和以物质的量为核心的化学计算技能，并且注重计算过程的考查。【样题】(2012 江 苏，18)(12 分)硫 酸 钠 过 氧 化 氢 加 合 物(xNa2SO4yH2O2zH2O)的组成可通过下列实验测定：准确称取1.770 0 g样品，配制成100.00 mL溶液A。准确量取25.00mL溶液A，加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全，过滤
2、、洗涤、干燥至恒重，得到白色固体0.582 5 g；准确量取25.00mL溶液A，加适量稀硫酸酸化后，用0.020 00 molL1KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液25.00 mL。H2O2与KMnO4反应的离子方程式如下：题型剖析 2MnO4 5H2O26H=2Mn28H2O5O2(1)已知室温下 BaSO4 的 Ksp1.11010，欲使溶液中 c(SO24)1.0106 molL1，应保持溶液中 c(Ba2)_molL1。(2)上述滴定若不加稀硫酸酸化，MnO4 被还原为 MnO2，其离子方程式为_。(3)通过计算确定样品的组成(写出计算过程)。【规范答题】(1)1.1104
3、(2 分)(2)2MnO4 3H2O2=2MnO23O22OH2H2O(3 分)(3)n(Na2SO4)n(BaSO4)0.582 5 g233 gmol12.50103 mol(2 分)2MnO4 5H2O26H=2Mn28H2O5O2n(H2O2)520.020 00 molL10.025 00 L1.25103 mol(4分)m(Na2SO4)142 gmol12.50103 mol0.355 gm(H2O2)34 gmol11.25103 mol0.042 5 gn(H2O)1.770 0 g 25.00 mL100.00 mL0.355 g0.042 5 g18 gmol12.501
4、03 mol(6 分)xy zn(Na2SO4)n(H2O2)n(H2O)212硫酸钠-过氧化氢加合物的化学式为2Na2SO4H2O22H2O。(7 分)评分细则(1)写成“0.000 11”也给分。(2)化学方程式不配平或产物错误不给分，没有写出沉淀、气体符号扣1分。(3)计算过程分步给分，若中间出现错误则视为计算过程终止，没有写出最终化学式扣2分。由于重点考查化学计算在解决化学实际问题中的应用，整体计算难度不是很大，重在分析计算方法、理清计算思路，注意计算的格式及有效数字的运用。常见的计算方法有：(1)混合物反应的计算。一般要找准关系列出方程式组，解题时理清各物质之间的数量关系，注意运用电
5、子守恒、电荷守恒、质量守恒和极值法等方法，以简化过程。(2)关系式法的计算。正确提取关系式是用关系式法解题的关键。(3)确定化学式的计算。解这类题的方法：一是根据题目所给化学反应过程，分析判断化合物的成分；二是通过计算确定各成分之间量的关系。解题技能 1.(2015南通扬州二调)碱式氧化镍(NiOOH)可用作镍氢电池的正极材料。以含镍(Ni2)废液为原料生产NiOOH的一种工艺流程如下：新题速递(1)加入Na2CO3溶液时，确认Ni2已经完全沉淀的实验方法是_。(2)已知KspNi(OH)221015，欲使NiSO4溶液中残留c(Ni2)2105 molL1，调节pH的范围是_。(3)写出在空
6、气中加热Ni(OH)2制备NiOOH的化学方程式：_。(4)若加热不充分，制得的 NiOOH 中会混有 Ni(OH)2，其组成可表示为 xNiOOHyNi(OH)2。现称取 9.18 g 样品溶于稀硫酸，加入 100mL 1.0 molL1 Fe2标准溶液，搅拌至溶液清亮，定容至 200 mL。取出 20.00 mL，用 0.010 molL1 KMnO4 标准溶液滴定，用去KMnO4 标准溶液 20.00 mL，试通过计算确定 x、y 的值(写出计算过程)。涉及反应如下(均未配平)：NiOOHFe2HNi2Fe3H2OFe2MnO4 HFe3Mn2H2O 解析(2)Kspc(Ni2)c2(O
7、H)21015，c(Ni2)21015c2（OH）2105 molL1，解得c(OH)1105 molL1，即pH9。(3)Ni元素化合价从2 价3 价，根据得失电子守恒配平化学方程式。(4)由离子方程式可得以下关系式：15MnO4 Fe2NiOOH。消耗KMnO4 的物质的量0.01 molL10.02 L2104 mol，则与NiOOH反 应 后 剩 余 的Fe2 的 物 质 的 量 210 4mol5 200 mL20.00 mL0.01 mol，加入的 Fe2的总物质的量1.0molL10.1 L0.1 mol，则与 NiOOH 反应的 Fe2的物质的量0.1 mol0.01 mol0
8、.09 mol，则 n(NiOOH)0.09 mol，m(NiOOH)91.7 gmol10.09 mol8.253 g，nNi(OH)29.18 g8.253 g92.7 gmol1 0.01 mol，xyn(NiOOH)nNi(OH)20.09 mol0.01 mol91，故 x9，y1。答案(1)静置，在上层清液中继续滴加 12 滴 Na2CO3 溶液，无沉淀生成(2)pH9(3)4Ni(OH)2O2=4NiOOH2H2O(4)x9 y1 2(2015盐城三调)锰酸锂(LiaMnbOc)是动力锂离子电池的一种正极材料，其中的锰元素显4、3 及2 价三种价态。实验室可通过连续滴定法测定其中
9、锰元素的平均价态(平均价态化合物中同种元素不同价态的代数和该元素原子数目总和，如 Fe3O4 中铁元素平均价态为83价)。实验步骤如下：已知相关部分反应如下：2Mn3C2O24=2Mn22CO2；Mn4C2O24=Mn22CO2；2MnO4 5C2O24 16H=2Mn210CO28H2O；14Mn2 2ClO4 28PO34 16H=14Mn(PO4)32 Cl28H2O(1)LiaMnbOc中锂显1价，氧显2价，则锰元素的平均价态为_(用含a、b、c代数式表示)。(2)判断步骤2滴定达到终定时的判断依据是_。步骤2滴定速度不能过快，否则在酸性的热溶液中高锰酸钾会转化为二氧化锰及氧气，该反应
10、的离子方程式为_ _。(3)已知V122.00，V216.40，根据以上实验数据计算该锰酸锂试样中锰的平均价态(写出计算过程，结果保留2位小数)。解析(1)化学式中各元素化合价的代数和为零，设锰元素的平均价态为 x，则 abx(2)c0，解得 x2cab。(2)步骤 2 用 KMnO4溶液滴定步骤 1 中过量的 Na2C2O4，滴定达到终点时，溶液由无色变 为 浅 红 色，且 30 s 内 不 褪 色。先 根 据 题 给 信 息 写 出MnO4 MnO23O2，再根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平即可。(3)步骤 1 用 Na2C2O4 还原 Mn3、Mn4得 Mn2，步骤 2 用 KM
11、nO4溶液滴定步骤 1 中过量的 Na2C2O4，由滴入的 KMnO4 的量可得出过量的 Na2C2O4 的量，从而计算出步骤 1 中参加反应的 Na2C2O4的量，再根据题给信息中的反应，可列出 n(Mn4)12n(Mn3)n(C2O24)。从步骤 2 进入步骤 3 的 Mn2为锰酸锂中所有 Mn 元素和在步骤 2 中滴入的 KMnO4 溶液的 Mn 元素，并将 Mn 元素都转化成 Mn(PO4)32(Mn 为3 价)，步骤 4 为(NH4)2FeSO4 中 Fe2还原 Mn3，根据 Fe、Mn 得失电子守恒可计算出进入步骤 3 中的总锰量。由锰元素原子守恒，用(NH4)2FeSO4 计算出
12、的总锰量减去KMnO4 中的含锰量，即为锰酸锂试样中的总锰量。答案(1)2cab(2)滴入最后一滴 KMnO4 溶液，溶液由无色变为浅红色，且 30 s内不褪色4MnO4 4H=4MnO22H2O3O2(3)n(Na2C2O4)0.200 0 molL110.00103 L2.000103moln(KMnO4)0.020 00 molL122.00103 L4.400104 mol还原 Mn4和 Mn3的草酸钠2.000103 mol524.400104mol9.000104 moln(Mn4)12n(Mn3)9.000104 mol 锰 酸 锂 样 品 中 总 锰 量 n(Mn4 )n(Mn3 )n(Mn2 )n(NH4)2Fe(SO4)2n(KMnO4)0.100 0 molL116.40103 L4.400104 mol1.200 0103 mol 锰酸锂样品中锰平均价态为4n（Mn4）3n（Mn3）2n（Mn2）n（Mn4）n（Mn3）n（Mn2）2（）4.200 0103 mol1.200 0103 mol3.50