1、微点聚焦一微点聚焦二微点聚焦三微点聚焦四课时诠释在近几年高考中，对化学计算的考查逐年增加，而学生平时养成的重思维而轻结果的做题习惯，也使化学计算成为制约学生得高分的一个重要因素，因此加强化学计算能力也成为教学重点。最常见的化学计算方法有关系式法、差量法、终态法、守恒法等。课时3 物质的量与化学计算微点聚焦一微点聚焦二微点聚焦三微点聚焦四在这几种计算方法中，充分体现了物质的量在化学计算中的核心作用和纽带作用，依据化学方程式的计算又是各种计算方法的基础，其解题步骤如下：根据题意写出并配平化学方程式。依据题中所给信息及化学方程式判断过量物质，用完全反应物质的量进行计算。把已知的和需要求解的量分别写在
2、化学方程式有关化学式的下面，两个量及单位“上下一致，左右相当”。选择有关量(如物质的量、气体体积、质量等)的关系作为计算依据，列比例式，求未知量。微点聚焦一微点聚焦二微点聚焦三微点聚焦四解题模板：现以 2H2O2=点燃 2H2O 为例，方程式中有关量的关系如下：2H2 O2=点燃 2H2O化学计量数之比 2 1 2物质的量之比 2 mol 1 mol 2 mol标况下气体体积之比 222.4 L 122.4 L质量之比 4 g 32 g 36 g化学方程式中各物质的化学计量数之比各物质的物质的量之比，等于气体体积之比(相同状况下)质量之比。根据化学方程式列比例式时应遵循上述比例关系。微点聚焦一
3、微点聚焦二微点聚焦三微点聚焦四注意：根据化学方程式计算时，所列比例是否正确的判断依据是：“上下单位要一致，左右单位要对应”。如微点聚焦一微点聚焦二微点聚焦三微点聚焦四关系式法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。正确书写关系式是用关系式法解化学计算题的前提。微点聚焦一 解答连续反应类型计算题的捷径关系式法微点聚焦一微点聚焦二微点聚焦三微点聚焦四【示例1】(江苏高考节选)软锰矿(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MnSO4H
4、2O，反应的化学方程式为：MnO2SO2=MnSO4。(1)质量为17.40 g纯净MnO2最多能氧化_L(标准状况)SO2。(2)准确称取0.171 0 g MnSO4H2O样品置于锥形瓶中，加入适量H3PO4和NH4NO3溶液，加热使Mn2全部氧化成Mn3，用c(Fe2)0.050 0 molL1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20.00mL。计算MnSO4H2O样品的纯度(请给出计算过程)。典题示例微点聚焦一微点聚焦二微点聚焦三微点聚焦四解析(1)根据提供的化学方程式知，1 mol MnO2 氧化 1 mol SO2，则 17.40 g 纯净的 Mn
5、O2 最多能氧化标准状况下 SO2的体积为17.4 g87 gmol122.4 Lmol14.48 L。(2)根据滴定原理可得关系式：Mn2Mn3Fe2，n(Fe2)0.050 0 molL 10.02 L 1.0010 3mol，则 n(Mn2 )n(Fe2 )1.0010 3mol，m(MnSO4H2O)1.0010 3mol169 gmol10.169 g，故 MnSO4H2O 样品的纯度为：0.169 g0.171 0 g100%98.8%。微点聚焦一微点聚焦二微点聚焦三微点聚焦四答案(1)4.48(2)n(Fe2)0.050 0 molL 120.00 mL1 000 mLL11.0
6、0103moln(Mn2)n(Fe2)1.00103molm(MnSO4H2O)1.00103mol169 gmol10.169 gMnSO4H2O 样品的纯度为：0.169 g0.171 0 g100%98.8%微点聚焦一微点聚焦二微点聚焦三微点聚焦四【解法模板】关系式法解题步骤1在多步连续进行的化学反应中考虑,关系式法。在进行多步反应的计算时，一般的解题步骤为微点聚焦一微点聚焦二微点聚焦三微点聚焦四微点聚焦一微点聚焦二微点聚焦三微点聚焦四2在涉及反应较多的化工流程或反应过程中考虑,特定关系式法。在化工流程题中，计算某种物质的质量分数或在多步复杂的反应过程中进行某个特定量的计算，可以考虑利用
7、某种微粒(或原子)的守恒关系或物质的特定组成关系建立关系式解题。微点聚焦一微点聚焦二微点聚焦三微点聚焦四1在O2中燃烧0.22 g由硫元素和铁元素组成的化合物，使其中的硫元素全部转化为SO2，将这些SO2全部转化为SO3，生成的SO3完全被H2O吸收，所得的H2SO4可用10.0 mL0.50 molL1的NaOH溶液完全中和，则原化合物中硫元素的质量分数约为()A45%B36%C20%D40%体验感悟微点聚焦一微点聚焦二微点聚焦三微点聚焦四解析 本题可用关系式法来求解，由 SSO2SO3H2SO42NaOH 得：n(S)12n(NaOH)12(10.0103)L0.50 molL10.002
8、 5 mol，w(S)0.002 5 mol32 gmol10.22 g100%36%。答案 B微点聚焦一微点聚焦二微点聚焦三微点聚焦四2(2016潍坊模拟节选)金属表面处理、皮革鞣制、印染等都可能造成铬污染。六价铬比三价铬毒性高，更易被人体吸收且在体内蓄积。以下为废水中铬元素总浓度的测定方法：准确移取 25.00 mL 含 Cr2O27 和 Cr3的酸性废水，向其中加入足量的(NH4)2S2O8 溶液将 Cr3氧化成 Cr2O27，煮沸除去过量的(NH4)2S2O8；向上述溶液中加入过量的 KI 溶液，充分反应后，以淀粉为指示剂，向其中滴加 0.015 molL1 的Na2S2O3 标准溶液
9、，终点时消耗 Na2S2O3 溶液 20.00 mL。微点聚焦一微点聚焦二微点聚焦三微点聚焦四计算废水中铬元素总浓度(单位：mgL1，写出计算过程)。已知测定过程中发生的反应如下：2Cr33S2O28 7H2O=Cr2O27 6SO24 14HCr2O27 6I14H=2Cr33I27H2OI22S2O23=2IS4O26微点聚焦一微点聚焦二微点聚焦三微点聚焦四答案 由方程式确定关系式：Cr3Na2S2O3，然后进行计算。n(S2O23)0.02 L0.015 molL13104moln(Cr)1104molm(Cr)1104mol52 gmol15.2103g5.2 mg废水中铬元素总浓度
10、5.2 mg0.025 L208 mgL1微点聚焦一微点聚焦二微点聚焦三微点聚焦四“差量法”的实质是算出反应体系中某化学量从始态到终态的差量，以此作为解题的突破口。按差量的性质来说，除了利用质量差、体积差之外，还可利用物质的量的差值、压强差值、溶液质量差值和溶解度差值进行有关计算。从任何一个化学反应中，均可找到一个或多个有关量的差值，因此运用此法解题时，必须仔细分析题意，理清思路，选定好相关物理量的差值。利用差量法解题可以简化许多化学计算，并能使学生更深刻地理解所发生反应的变化实质，对培养学生的抽象思维能力也有较好的作用。解此类题的关键是根据题意确定“理论差量”，再根据题目提供的“实际差量”，
11、列出比例式，然后求解。微点聚焦二 化学方程式计算中的巧思妙解差量法微点聚焦一微点聚焦二微点聚焦三微点聚焦四典题示例【示例 2】用 H2 还原 x g CuO，当大部分固体变红时停止加热，冷却后得残留固体 y g，共用去 z g H2，此时生成水的质量为()A.89(xy)g B98(xy)gC9z g D 940z g微点聚焦一微点聚焦二微点聚焦三微点聚焦四思维提示 本题根据固体质量差计算尤为简捷：H2CuO=Cu H2O m 80 g 64 g 18 g 16 g 98(xy)g x gy g说明：需要注意的是不可用 z g H2 进行计算，因为用去的H2 并非全部参加了反应；不可只用 x
12、g 进行计算，因为 CuO未全部参加反应；不可只用 y g 进行计算，因为 y g 是 CuO和 Cu 的质量和。答案 B微点聚焦一微点聚焦二微点聚焦三微点聚焦四【解法模板】差量法解题思维流程1计算依据：化学反应中反应物或生成物的量与差量成正比。2解题关键：一是明确产生差量的原因，并能根据化学方程式求出理论上的差值(理论差量)。二是结合题中的条件求出或表示出实际的差值(实际差量)。微点聚焦一微点聚焦二微点聚焦三微点聚焦四3解题步骤：一是表示出理论差值及相应反应物、生成物对应的物理量，要注意不同物质的物理量及单位间的对应关系；二是表示出实际差量并写在相应位置(注意应将理论差值与实际差值写在化学方
13、程式最右侧；三是根据比例关系建立方程式并求出结果。微点聚焦一微点聚焦二微点聚焦三微点聚焦四体验感悟1(2017合肥质检)将 a L NH3 通过灼热的装有铁触媒的硬质玻璃管后，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.2aba Bbab C2abb Dbaa微点聚焦一微点聚焦二微点聚焦三微点聚焦四解析 设参加反应的氨气为 x，则2NH3 N23H2 V2 2x bax(ba)L所以气体中 NH3 的体积分数为a LbaLb L2abb。答案 C微点聚焦一微点聚焦二微点聚焦三微点聚焦四解析 容器内的压强增加了 30%，即物质的量增加了 3
14、0%，设原来有 2 mol A，则2A(g)xB(g)2C(g)n2 x 2 x220%mol 230%mol列式解得 x3。答案 C2.反应 2A(g)xB(g)2C(g)，在恒温下达到平衡时，容器内的压强增加了 30%，A 转化了 20%，则 x 值为()A1 B2 C3 D4微点聚焦一微点聚焦二微点聚焦三微点聚焦四所谓“守恒”就是物质在发生“变化”或两物质在发生“相互作用”的过程中某些物理量的总量保持“不变”。一切化学反应都遵循守恒定律，在化学变化中有各种各样的守恒，如质量守恒、元素原子守恒、得失电子守恒、电荷守恒、能量守恒等。微点聚焦三 简化过程 妙用守恒微点聚焦一微点聚焦二微点聚焦三
15、微点聚焦四典题示例【示例 3】过氧化钙晶体(CaO28H2O)可用于改善地表水质、处理含重金属粒子废水、应急供氧等。(1)已知：I22S2O23=2IS4O26，测定制备的过氧化钙晶体中 CaO2 的含量的实验步骤如下：第一步：准确称取 a g 产品放入锥形瓶中，再加入过量的 b g KI 晶体，加入适量蒸馏水溶解，再滴入少量 2 molL1 的H2SO4 溶液，充分反应。微点聚焦一微点聚焦二微点聚焦三微点聚焦四第二步：向上述锥形瓶中加入几滴淀粉溶液。第三步：逐滴加入浓度为c molL1的Na2S2O3溶液发生反应，滴定达到终点时出现的现象是_。若滴定消耗Na2S2O3溶液V mL，则样品中C
16、aO2的质量分数为_(用字母表示)。(2)已知过氧化钙加热至350 左右开始分解放出氧气。将过氧化钙晶体(CaO28H2O)在坩埚中加热逐渐升高温度，测得样品质量随温度的变化如图所示，则350 左右所得固体物质的化学式为_。微点聚焦一微点聚焦二微点聚焦三微点聚焦四思 维 提 示 由 得 失 电 子 守 恒 可 得 关 系 式 CaO2 I2 2S2O23，由钙原子守恒，可判断所得固体的化学式。微点聚焦一微点聚焦二微点聚焦三微点聚焦四解析(1)根据得失电子守恒，可得关系式 CaO2I22S2O 23，则样品中 CaO2 的质量分数为：cV103722a100%36cV103a100%。(2)Ca
17、O28H2O 的摩尔质量为 216 gmol1，故 2.16 g 过氧化钙晶体为 0.01 mol,350 左右所得固体质量为 0.56 g，根据钙元素守恒，可知为 CaO。答案(1)溶液由蓝色变无色，振荡，且 30 s 内不出现蓝色 36cV103a100%(2)CaO微点聚焦一微点聚焦二微点聚焦三微点聚焦四【解题模板】明确目标 明确题目要求解的量 分析过程 分析反应过程中物质的变化，找出守恒类型及相关的量 运用守恒 梳理出前后守恒的量，列式计算求解微点聚焦一微点聚焦二微点聚焦三微点聚焦四体验感悟1(原子守恒)标准状况下，将 a L H2 和 Cl2 的混合气体点燃，充分反应后，将混合气体通
18、入含 b mol NaOH 的热溶液中，气体恰好被完全吸收，NaOH 无剩余，测得反应后溶液中含Cl、ClO、ClO3，则原混合气体中 H2 的物质的量为()A.a2mol B(a22.4b)molC(a22.4b2)mol Db2mol微点聚焦一微点聚焦二微点聚焦三微点聚焦四解析 反应后溶液中的 Na的物质的量等于 Cl、ClO、ClO3 三者的物质的量之和，也等于混合气体中氯原子的物质的量，所以原混合气体中氯气的物质的量为b2mol，则氢气的物质的量为(a22.4b2)mol。答案 C微点聚焦一微点聚焦二微点聚焦三微点聚焦四2(电荷守恒)在硫酸、明矾和硫酸铝组成的混合溶液中，c(Al3)0
19、.3 molL1，c(SO24)0.7 molL1，由水电离的 c(H)1013molL1，则 c(K)为()A0.15 molL1 B0.2 molL1C0.3 molL1 D0.4 molL1微点聚焦一微点聚焦二微点聚焦三微点聚焦四解析 由水电离的 c(H)1013molL1，则由水电离的c(OH)1013molL1，说明水的电离受到抑制，溶液中的c(H)0.1 molL1，根据电荷守恒可得 c(Al3)3c(H)c(K)c(SO24)2c(OH)，因 c(OH)很小，则 c(K)0.4 molL1。答案 D微点聚焦一微点聚焦二微点聚焦三微点聚焦四3(得失电子守恒)2016全国课标，28(
20、5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消费剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为_。(计算结果保留两位小数)答案 1.57解析 氯气、亚氯酸钠的最终还原产物为氯离子。根据：NaClO2 得 4e,Cl，Cl2 得 2e,2Cl，得电子数相等时，存在：NaClO22Cl2，故亚氯酸钠的有效氯含量为71290.5 1.57。微点聚焦一微点聚焦二微点聚焦三微点聚焦四化学综合计算都出现在第卷中，在理科综合里往往与工艺流程题、原理综合题以及化学实验融为一题。具有数据较多、关系复杂、综合性强的特点。构建“题示信息基础知识逻辑思维心理素质”的基本思
21、维模式，认真审题、规范答题显得特别重要。微点聚焦四 物质的量在化学综合计算中的应用微点聚焦一微点聚焦二微点聚焦三微点聚焦四【示例4】(2016江苏，18节选)过氧化钙(CaO28H2O)是一种在水产养殖中广泛使用的供氧剂。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标准溶液滴定至终点，测定过程中物质的转化关系如下：典题示例O2Mn2MnO(OH)2II2S2O23 S4O26微点聚焦一微点聚焦二微点聚焦三微点聚焦四(1)写出O
22、2将Mn2氧化成MnO(OH)2的离子方程式：_。(2)取加过一定量CaO28H2O的池塘水样100.00 mL，按上述 方 法 测 定 水 样 的 溶 解 氧 量，消 耗 0.010 00 molL 1Na2S2O3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。微点聚焦一微点聚焦二微点聚焦三微点聚焦四思维提示 在 100.00 mL 水样中I22S2O23=2IS4O26n(I2)cNa2S2O3VNa2S2O320.010 00 molL113.50 mL103 LmL126.750105 molnMnO(OH)2n(I2)6.750105 mol微点聚焦
23、一微点聚焦二微点聚焦三微点聚焦四n(O2)12nMnO(OH)2126.750105 mol3.375105 mol水中溶解氧3.375105 mol32 gmol11 000 mgg1100.00 mL103 LmL110.80 mgL1说明：前面讲的计算方法技巧，仍然适用于卷综合实验。答案(1)O22Mn24OH=2MnO(OH)2(2)见“思维提示”微点聚焦一微点聚焦二微点聚焦三微点聚焦四【解法指导】化学综合计算的框架结构和基本题型微点聚焦一微点聚焦二微点聚焦三微点聚焦四1(北京理综)在工业制硫酸的进程中，吸收塔排出的SO2尾气先用氨水吸收，再用浓硫酸处理，得到较高浓度的SO2和铵盐。(
24、1)SO2既可作为生产硫酸的原料循环再利用，也可用于工业制溴过程中吸收潮湿空气中的Br2。SO2吸收Br2的离子方程式是_。(2)为测定该铵盐中氮元素的质量分数，将不同质量的铵盐分别加入到50.00 mL，相同浓度的NaOH溶液中，沸水浴加热至气体全部逸出(此温度下铵盐不分解)。该气体经干燥后用浓硫酸吸收完全，测定浓硫酸增加的质量。体验感悟微点聚焦一微点聚焦二微点聚焦三微点聚焦四部分测定结果：铵盐质量为10.00 g和20.00 g时，浓硫酸增加的质量相同；铵盐质量为30.00 g时，浓硫酸增加的质量为0.68 g；铵盐质量为40.00 g时，浓硫酸的质量不变。计算：该铵盐中氮元素的质量分数是
25、_%；若铵盐质量为15.00 g，浓硫酸增加的质量为_。(计算结果保留两位小数)微点聚焦一微点聚焦二微点聚焦三微点聚焦四解析(2)由题中数据可判断出盐为(NH4)2SO4 与 NH4HSO4的混合物。NaOH 溶液中加入铵盐时，OH优先与 H反应，加入 10.00 g 时铵盐中的 NH4 全部转化为 NH3，加入 20.00 g时，剩余的 OH等于 10.00 g 时 N 的物质的量，加入 30.00 g时剩余 OH的物质的量为 0.04 mol(产生 NH3 的物质的量)。设 10.00 g 铵盐中含(NH4)2SO4 与 NH4HSO4的物质的量分别为 x、y，NaOH 的物质的量浓度为
26、c，可列出：2xy0.05c2y,0.05c3y0.04，解得 x0.02 mol，(NH4)2SO4 的质量0.02 mol132 g/mol2.64 g，则 NH4HSO4的质量10.00 g2.64 g7.36 g，微点聚焦一微点聚焦二微点聚焦三微点聚焦四其物质的量为 0.064 mol，故 10.00 g 铵盐中含有 N 元素的质量20.02 mol14 g/mol0.064 mol14 g/mol1.456 g，故N 元素的质量分数为 14.56%。NaOH 物质的量3y0.040.232 mol，15.00 g 铵盐中含有 0.03 mol(NH4)2SO4、0.096 mol N
27、H4HSO4，H消耗 OH0.096 mol，故产生的 NH30.232 mol0.096 mol0.136 mol，其质量等于浓硫酸增加的质量0.136 mol17 g/mol2.31 g。答案(1)SO2Br22H2O=4H2BrSO24(2)14.56 2.31 g微点聚焦一微点聚焦二微点聚焦三微点聚焦四2(2014课标全国卷，27 节选)PbO2 在加热过程发生分解的失重曲线如下图所示，已知失重曲线上的 a 点为样品失重4.0%(即样品起始质量a点固体质量样品起始质量100%)的残留固体。若 a 点固体组成表示为 PbOx 或 mPbO2nPbO，列式计算 x值和 mn 值_。微点聚焦
28、一微点聚焦二微点聚焦三微点聚焦四解析 PbO2 分解的化学方程式：PbO2=PbOx2x2O2，知 PbO2 失重质量即为生成 O2 的质量；取 m(PbO2)239，则生成 m(O2)2x2 32，根据题意有2x2 322394.0%，解得 x，然后根据 PbOx 与 mPbO2nPbO 中 O和 Pb 原子个数比相等求得 mn 的值。答案 根据 PbO2=PbOx2x2O2，有2x2322394.0%x22394.0%161.4，根据 mPbO2nPbO，2mnmn 1.4，mn0.40.623。微点聚焦一微点聚焦二微点聚焦三微点聚焦四【解题模板】1认真审题，吃透题意。要认真读题，明确题意
29、，在关键的信息、数据、提示上作标记，寻找已知量与未知量。必要时可画出变化的路线图，以帮助审题。2全面分析，找出题目中要求的内容和提供的条件，分析它们与哪些概念、理论、公式和物质的性质有关，逐步地找出要求解答的问题与已知条件的联系。3分析数据的含义，注意单位。4挖掘有无隐含条件在内。微点聚焦一微点聚焦二微点聚焦三微点聚焦四5一般要转化为以物质的量为中心的计算，并注意其他物理量的变换。6根据题意设待求物质或间接待求物质的质量、物质的量或体积等。7根据题意正确写出所有反应的化学方程式。(多步反应要列关系式)8根据化学方程式找出已知物与未知物的量的关系，或电子转移关系、热量关系、差量关系等。9列式、求解、讨论，应做到步骤规范、运算正确，并注意单位和有效数字。10检查答案的合理性、全面性、验算数据和结果。
