【高考备考指南】《考前三个月》高考化学《江苏专用》大二轮专题复习 学案3 解决化学反应中的计算问题.docVIP

学案3　解决化学反应中的计算问题 方法一　关系式法计算 例1　[2012·浙江理综，26(3)]已知：I2＋2S2OS4O＋2I－ 相关物质的溶度积常数见下表： 物质 CuCl CuI Ksp 1.7×10－7 1.3×10－12 某学习小组用“间接碘量法”测定含有CuCl2·2H2O晶体的试样(不含能与I－发生反应的氧化性杂质)的纯度，过程如下：取0.36 g试样溶于水，加入过量KI固体，充分反应，生成白色沉淀。用0.100 0 mol·L－1 Na2S2O3标准溶液滴定，到达滴定终点时，消耗Na2S2O3标准溶液20.00 mL。 ①可选用________作滴定指示剂，滴定终点的现象是__________________________。 ②CuCl2溶液与KI反应的离子方程式为______________________________________。 ③该试样中CuCl2·2H2O的质量百分数为__________。 解析　①“间接碘量法”测定含有CuCl2·2H2O晶体试样的纯度的基本原理是CuCl2氧化I－生成I2，用Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2，而淀粉溶液遇I2显蓝色，故可用淀粉溶液作指示剂，达到滴定终点时，溶液由蓝色变成无色，且半分钟内溶液不恢复原来的颜色。 ②CuCl2与KI发生氧化还原反应，离子方程式为2Cu2＋＋4I－2CuI↓＋I2。 ③由题给信息可得关系式：2Cu2＋～I2～2S2O，则有 n(CuCl2·2H2O)＝n(Cu2＋)＝n(S2O)＝0.100 0 mol·L－1×20.00×10－3 L＝2.000×10－3 mol，m(CuCl2·2H2O)＝2.000×10－3 mol×171 g·mol－1＝0.342 g。试样中CuCl2·2H2O的质量分数为×100%＝95%。 答案　①淀粉溶液　蓝色褪去，放置一定时间后不复色 ②2Cu2＋＋4I－2CuI↓＋I2 ③95% 方法指导 1． 物质的量在化学方程式中计算的步骤 写：写出反应的化学方程式 ↓ 找：找出方程式中已知物和未知物的物质的量的关系 ↓ 列：将已知量和未知量列成比例式 ↓ 求：对比例式求算 2． 关系式法计算应用范围 此法常用于多步连续反应的计算。确定关系式可利用各步反应的计量关系或某元素原子守恒关系找出已知物质和未知物质的关系式，然后根据已知量和未知量列比例式求解。 对点集训 1． (2012·上海，11)工业上将氨气和空气的混合气体通过铂—铑合金网发生氨氧化反应，若有标准状况下V L氨气完全反应，并转移n个电子，则阿伏加德罗常数(NA)可表示为(　　) A. B. C. D. 答案　D 解析　由NH3的催化氧化方程式可知1 mol NH3转化为NO时转移5 mol电子，可得如下关系式： NH3　　～　　5e－ 1 5 ×NA n 即n＝×NA 解得NA＝。 2． 氯化亚铜(CuCl)是重要的化工原料。国家标准规定合格的CuCl产品的主要质量指标为CuCl的质量分数大于96.5%。工业上常通过下列反应制备CuCl：2CuSO4＋Na2SO3＋2NaCl＋Na2CO32CuCl↓＋3Na2SO4＋CO2↑ (1)CuCl制备过程中需要配制质量分数为20.0%的CuSO4溶液，试计算配制该溶液所需的CuSO4·5H2O与H2O的质量之比。 (2)准确称取所制备的0.250 0 g CuCl样品置于一定量的0.5 mol·L－1FeCl3溶液中，待样品完全溶解后，加水20 mL，用0.100 0 mol·L－1Ce(SO4)2溶液滴定到终点，消耗24.60 mL Ce(SO4)2溶液。有关反应的离子方程式为 Fe3＋＋CuClFe2＋＋Cu2＋＋Cl－ Ce4＋＋Fe2＋Fe3＋＋Ce3＋ 通过计算说明上述样品中CuCl的质量分数是否符合标准。 答案　(1)5∶11　(2)符合标准 解析　(1)假设配制1 000 g这种CuSO4溶液，则需要硫酸铜200 g，“折合”成CuSO4·5H2O，其质量为×250 g＝312.5 g，则所需水的质量为1 000 g－312.5 g＝687.5 g，所需的CuSO4·5H2O与H2O的质量之比为312.5∶687.5＝5∶11。 (2)由方程式可得关系式为CuCl～Fe2＋～Ce4＋ 即CuCl的物质的量等于消耗的Ce(SO4)2的物质的量，为0.100 0 mol·L－1×24.60×10－3 L＝0.002 46 mol，故CuCl的质量分数为×100%＝97.9%，符合标准。 方法二　“差量法”计算 例2　超氧化钾和二氧化碳反应生成氧气(4KO2＋2CO22K2CO3＋3O2)，在医院、矿井、潜水、高空飞行中用作供氧剂。13.2 L(标准状况)