2023届新高考化学选考一轮总复习学案-专题突破1　化学计算中的常用方法.docxVIP

专题突破1化学计算中的常用方法

方法一关系式法

[典例1]PCl3和PCl5能发生如下水解反应:PCl3+3H2OH3PO3+3HCl、PCl5+4H2OH3PO4+5HCl,现将一定量的PCl3和PCl5混合物溶于足量水中,在加热条件下缓缓通入0.01molCl2,恰好将H3PO3氧化为H3PO4。往反应后的溶液中加入120mL2mol·L-1NaOH溶液,恰好完全中和。计算:

(1)原混合物中PCl3和PCl5的物质的量之比为。?

(2)写出计算过程。

解析:(1)根据通入氯气的物质的量可求出混合物中PCl3的物质的量,根据关系式PCl3～H3PO3～H3PO4～Cl2,可知0.01molCl2能氧化0.01molH3PO3,则原混合物中含有0.01mol的PCl3,根据(PCl5+PCl3)～(H3PO4+5HCl)～8NaOH知,消耗0.24molNaOH,氧化后的溶液含有0.03mol的H3PO4,则原混合物中的PCl3和PCl5总共是0.03mol,PCl5是0.02mol,所以两者物质的量之比为1∶2。

(2)由上述分析知

PCl3～H3PO3～H3PO4～Cl2

0.01mol 0.01mol

n(NaOH)=(120×10-3×2)mol=0.24mol;

(PCl5+PCl3)～(H3PO4+5HCl)～8NaOH

0.03mol 0.24mol

n(PCl5)=(0.03-0.01)mol=0.02mol,

则n(PCl3)∶n(PCl5)=0.01mol∶0.02mol=1∶2。

答案:(1)1∶2

(2)PCl3～H3PO3～H3PO4～Cl2

0.01mol 0.01mol

n(NaOH)=(120×10-3×2)mol=0.24mol;

(PCl5+PCl3)～(H3PO4+5HCl)～8NaOH

0.03mol 0.24mol

n(PCl5)=(0.03-0.01)mol=0.02mol,

则n(PCl3)∶n(PCl5)=0.01mol∶0.02mol=1∶2。

“关系式法”的应用原理及解题步骤

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

解题

步骤

[对点精练1]将一定量Cl2通入100mL5.00mol·L-1NaOH溶液中,恰好完全反应,生成NaCl、NaClO和NaClO3。移取该溶液10.0mL稀释到100mL,再取稀释液10.0mL,用醋酸酸化后,加入过量KI溶液充分反应,将NaClO还原。以淀粉为指示剂,用0.100mol·L-1的Na2S2O3溶液滴定析出的I2,消耗20.0mL时溶液蓝色褪去;再用硫酸将滴定后的溶液调至强酸性,继续滴定此时析出的I2,消耗30.0mL时达到滴定终点。已知:I2+2Na2S2O3Na2S4O6+2NaI(忽略反应过程中溶液体积变化)。

请计算:

(1)通入氯气的物质的量为mol。?

(2)通入氯气后的溶液中NaCl的物质的量浓度为mol·L-1。?

解析:(1)根据反应产物价态分析可知,氯气与碱溶液发生歧化反应,可以看作是发生了两个反应Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O,3Cl2+6NaOH5NaCl+NaClO3+3H2O。或根据产物中钠、氯原子个数比为1∶1,由原子守恒可得关系式Cl2～2NaOH,根据反应可知,氯气与氢氧化钠在反应中的物质的量之比都为1∶2,因为氯气与氢氧化钠溶液恰好完全反应,所以n(Cl2)=n(NaOH)2=0.100×5.002mol=0.250mol。(2)根据反应ClO-+2I-+2H+I2+Cl-+H2O、ClO3-+6I-+6H+3I2+Cl-+3H2O以及I2

NaCl～NaClO～I2～2Na2S2O3

1mol 2mol

0.001mol (0.1×0.02)mol

5NaCl～NaClO3～3I2～6Na2S2O3

5mol 6mol

0.0025mol (0.1×0.03)mol

根据溶液稀释倍数和滴定取样用量,可知原溶液溶质的物质的量为被滴定量的100倍,因此通入氯气后的溶液中NaCl的物质的量浓度c(NaCl)=(0.00100+0

答案:(1)0.250(2)3.50

方法二守恒法

[典例2](2021·绍兴适应性测试)大气污染物中的氮氧化物可用NaOH吸收,发生如下反应:

NO2+NO+2NaOH2NaNO2+H2O

2NO2+2NaOHNaNO2+NaNO3+H2O

请计算:

(1)若33.6