2019高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 微專題3 隱藏在Ⅱ卷中的化學(xué)微型計(jì)算課件.ppt

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微專題3隱藏在 卷中的化學(xué)微型計(jì)算 近三年全國(guó)卷考情 在理綜測(cè)試中 對(duì)于計(jì)算能力的考查并非是化學(xué)學(xué)科的核心任務(wù) 不會(huì)出現(xiàn)以計(jì)算為主要考查目標(biāo)的大題 但基本的化學(xué)計(jì)算是完整化學(xué)知識(shí)體系的重要組成部分 所以化學(xué)計(jì)算總是隱藏在 卷的實(shí)驗(yàn) 工藝流程 化學(xué)原理等題目中 這可以從近三年全國(guó)高考理綜化學(xué)部分對(duì)計(jì)算的考查頻率中看出來(lái) H計(jì)算 氧化還原滴定 平衡常數(shù)K的計(jì)算成為近兩年的考查熱點(diǎn) 知能儲(chǔ)備 物質(zhì)組成計(jì)算類型及方法總結(jié) 類型一物質(zhì)含量 組成 化學(xué)式的計(jì)算 典例示范 例1 2018 全國(guó) 卷 28節(jié)選 K3 Fe C2O4 3 3H2O 三草酸合鐵酸鉀 為亮綠色晶體 可用于曬制藍(lán)圖 測(cè)定三草酸合鐵酸鉀中鐵的含量實(shí)驗(yàn)如下 1 稱量mg樣品于錐形瓶中 溶解后加稀H2SO4酸化 用cmol L 1KMnO4溶液滴定至終點(diǎn) 滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是 2 向上述溶液中加入過(guò)量鋅粉至反應(yīng)完全后 過(guò)濾 洗滌 將濾液及洗滌液全部收集到錐形瓶中 加稀H2SO4酸化 用cmol L 1KMnO4溶液滴定至終點(diǎn) 消耗KMnO4溶液VmL 該晶體中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式為 解析 1 滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是有粉紅色出現(xiàn)且半分鐘內(nèi)不變色 例2 2017 全國(guó) 卷 28節(jié)選 水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的條件 某課外小組采用碘量法測(cè)定學(xué)校周邊河水中的溶解氧 實(shí)驗(yàn)步驟及測(cè)定原理如下 取樣 氧的固定用溶解氧瓶采集水樣 記錄大氣壓及水體溫度 將水樣與Mn OH 2堿性懸濁液 含有KI 混合 反應(yīng)生成MnO OH 2 實(shí)現(xiàn)氧的固定 酸化 滴定 回答下列問(wèn)題 1 氧的固定 中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2 取100 00mL水樣經(jīng)固氧 酸化后 用amol L 1Na2S2O3溶液滴定 以淀粉溶液作指示劑 終點(diǎn)現(xiàn)象為 若消耗Na2S2O3溶液的體積為bmL 則水樣中溶解氧的含量為mg L 1 答案 2 藍(lán)色剛好褪去80ab 例3 2014 全國(guó) 卷 27節(jié)選 PbO2在加熱過(guò)程發(fā)生分解的失重曲線如圖所示 已知失重曲線上的a點(diǎn)為樣品失重4 0 即 100 的殘留固體 若a點(diǎn)固體組成表示為PbOx或mPbO2 nPbO 列式計(jì)算x值和m n值 1 2018 全國(guó) 卷 26節(jié)選 硫代硫酸鈉晶體 Na2S2O3 5H2O M 248g mol 1 可用作定影劑 還原劑 利用K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液定量測(cè)定硫代硫酸鈉的純度 測(cè)定步驟如下 1 溶液配制 稱取1 2000g某硫代硫酸鈉晶體樣品 用新煮沸并冷卻的蒸餾水在中溶解 完全溶解后 全部轉(zhuǎn)移至100mL的中 加蒸餾水至 題組鞏固 解析 1 配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液 應(yīng)該在燒杯中溶解 冷卻至室溫后 轉(zhuǎn)移至100mL的容量瓶中 加水至距刻度線1 2cm處 改用膠頭滴管滴加至溶液的凹液面最低處與刻度線相平 答案 1 燒杯容量瓶刻度 答案 2 藍(lán)色褪去95 0 2 草酸鈷是制備鈷氧化物的重要原料 如圖為二水合草酸鈷 CoC2O4 2H2O 在空氣中受熱的質(zhì)量變化曲線 曲線中300 及以上所得固體均為鈷氧化物 1 通過(guò)計(jì)算確定C點(diǎn)剩余固體的成分為 填化學(xué)式 試寫(xiě)出B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的物質(zhì)與O2在225 300 條件下發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 2 取一定質(zhì)量的二水合草酸鈷分解后的鈷氧化物 其中Co的化合價(jià)為 2 3價(jià) 用480mL5mol L 1鹽酸恰好完全溶解固體 得到CoCl2溶液和4 48L 標(biāo)準(zhǔn)狀況 黃綠色氣體 試確定該鈷氧化物中Co O的物質(zhì)的量之比 解析 2 黃綠色氣體為Cl2 其物質(zhì)的量為0 2mol 根據(jù)Cl元素守恒可知 溶液中2n Co n HCl 2n Cl2 故n Co 1mol 根據(jù)得失電子守恒n Co3 2n Cl2 0 4mol 則n Co2 0 6mol 根據(jù)電荷守恒可知 2n O 3n Co3 2n Co2 n O 1 2mol 故n Co n O 1 1 2 5 6 類型二應(yīng)用電子守恒的計(jì)算 知能儲(chǔ)備 化學(xué)學(xué)科中涉及的重要反應(yīng) 復(fù)雜反應(yīng)多為氧化還原反應(yīng) 依據(jù)氧化還原反應(yīng)的計(jì)算也成為高考中涉及較多的計(jì)算類型 尤其是多步的氧化還原反應(yīng) 反應(yīng)復(fù)雜 方程式繁多 如果利用方程式計(jì)算顯得非常繁瑣而易出錯(cuò) 此時(shí)抓住氧化還原反應(yīng)的根本實(shí)質(zhì) 電子守恒 運(yùn)用關(guān)系式法進(jìn)行計(jì)算將會(huì)使反應(yīng)簡(jiǎn)化 1 電子守恒計(jì)算基本思路 1 確定反應(yīng)中的氧化劑 還原劑及其還原產(chǎn)物 氧化產(chǎn)物 2 分析出一個(gè)原子 離子在反應(yīng)中得失電子數(shù)目 注意化學(xué)式中原子個(gè)數(shù) 3 根據(jù)電子守恒列出等式 氧化劑原子個(gè)數(shù) 得電子數(shù)目 還原劑原子個(gè)數(shù) 失電子數(shù)目 2 對(duì)于多步連續(xù)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng) 只要中間各步反應(yīng)過(guò)程中沒(méi)有其他的氧化產(chǎn)物 還原產(chǎn)物 中間反應(yīng)只是起了一個(gè)電子的傳遞作用 可直接找出起始物和最終產(chǎn)物之間的電子守恒關(guān)系 快速求解 3 原電池 電解池中電極產(chǎn)物 電解液中離子濃度的變化的計(jì)算 需要根據(jù)整個(gè)串聯(lián)電路中通過(guò)的電子物質(zhì)的量處處相等進(jìn)行計(jì)算 例題 2016 全國(guó) 卷 28節(jié)選 NaClO2是一種重要的殺菌消毒劑 也常用來(lái)漂白織物等 其一種生產(chǎn)工藝如下 典例示范 解析 1 尾氣吸收的是少量的ClO2 根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知 ClO2作氧化劑被還原為NaClO2 H2O2為還原劑被氧化為O2 根據(jù)電子守恒可求得 n ClO2 n H2O2 2 1 答案 1 2 1O2 回答下列問(wèn)題 1 尾氣吸收 是吸收 電解 過(guò)程排出的少量ClO2 此吸收反應(yīng)中 氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為 該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物是 答案 2 1 57 2 有效氯含量 可用來(lái)衡量含氯消毒劑的消毒能力 其定義是 每克含氯消毒劑的氧化能力相當(dāng)于多少克Cl2的氧化能力 NaClO2的有效氯含量為 計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù) 題組鞏固 1 按要求解答下列各題 1 2016 全國(guó) 卷 28 氧化 中欲使3mol的VO2 變?yōu)?則需要氧化劑KClO3至少為mol 答案 1 0 5 2 2015 全國(guó) 卷 28 大量的碘富集在海藻中 用水浸取后濃縮 再向濃縮液中加MnO2和H2SO4 即可得到I2 該反應(yīng)的還原產(chǎn)物為 3 2015 全國(guó) 卷 28 工業(yè)上可用KClO3與Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2 該反應(yīng)氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為 解析 2 濃縮液中的碘元素為 1價(jià) 在酸性環(huán)境中 MnO2將 1價(jià)的I氧化為I2 MnO2中 4價(jià)的Mn被還原 產(chǎn)物應(yīng)為MnSO4 3 由題給的反應(yīng)物中有KClO3 生成物中有ClO2可知 氧化劑為KClO3 還原劑為Na2SO3 1molKClO3生成1molClO2時(shí)得到1mol電子 1molNa2SO3生成1molNa2SO4時(shí)失去2mol電子 根據(jù)得失電子守恒可知 該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為2 1 答案 2 MnSO4 3 2 1 4 2016 全國(guó) 卷 26 聯(lián)氨可用于處理高壓鍋爐水中的氧 防止鍋爐被腐蝕 理論上1kg的聯(lián)氨可除去水中溶解的O2kg 2 2018 內(nèi)蒙古包頭一模 測(cè)定某葡萄酒中抗氧化劑的殘留量 以游離SO2計(jì)算 的方案如下 教師用書(shū)備用 如圖為青銅器在潮濕環(huán)境中發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原理示意圖 1 腐蝕過(guò)程中 負(fù)極是 填圖中字母 a b 或 c 2 環(huán)境中的Cl 擴(kuò)散到孔口 并與正極反應(yīng)產(chǎn)物和負(fù)極反應(yīng)產(chǎn)物作用生成多孔粉狀銹Cu2 OH 3Cl 其離子方程式為 3 若生成4 29gCu2 OH 3Cl 則理論上耗氧體積為L(zhǎng) 標(biāo)準(zhǔn)狀況 答案 3 0 448 類型三有關(guān)平衡常數(shù) 轉(zhuǎn)化率 產(chǎn)率的計(jì)算 知能儲(chǔ)備 2 K Ka Kb KW Kh Ksp的相似性 1 K Ka Kb KW Kh Ksp分別表示化學(xué)平衡常數(shù) 弱酸電離平衡常數(shù) 弱堿電離平衡常數(shù) 水的離子積常數(shù) 鹽的水解平衡常數(shù) 難溶物的沉淀溶解平衡常數(shù) 表達(dá)該平衡過(guò)程進(jìn)行的程度 3 Kp僅適用于氣相發(fā)生的反應(yīng) 當(dāng)把化學(xué)平衡常數(shù)K表達(dá)式中各物質(zhì)的濃度用該物質(zhì)的分壓來(lái)表示時(shí) 就得到該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp 4 Kp也同K相似可以利用 三段式法 進(jìn)行計(jì)算 往往可以使得問(wèn)題簡(jiǎn)化 4 平衡常數(shù)的相關(guān)計(jì)算 通常需要通過(guò)圖像 表格找出平衡體系中相關(guān)成分的濃度 或利用 三段式法 求出相關(guān)成分的濃度 然后通過(guò)平衡常數(shù)的定義式計(jì)算出結(jié)果 相對(duì)而言 Ksp的相關(guān)計(jì)算比較單一 通常是根據(jù)給出的Ksp數(shù)據(jù)計(jì)算離子的濃度 或者根據(jù)給出的離子濃度判斷沉淀是否生成 典例示范 例1 2018 全國(guó) 卷 28節(jié)選 F Daniels等曾利用測(cè)壓法在剛性反應(yīng)器中研究了25 時(shí)N2O5 g 分解反應(yīng) 其中NO2二聚為N2O4的反應(yīng)可以迅速達(dá)到平衡 體系的總壓強(qiáng)p隨時(shí)間t的變化如下表所示 t 時(shí) N2O5 g 完全分解 2 25 時(shí)N2O4 g 2NO2 g 反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp kPa Kp為以分壓表示的平衡常數(shù) 計(jì)算結(jié)果保留1位小數(shù) 思路點(diǎn)撥 2 氣體的分壓如同氣體的物質(zhì)的量 物質(zhì)的量濃度一樣可以用 三段式法 進(jìn)行計(jì)算 答案 2 13 4 1 343K時(shí)反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率 平衡常數(shù)K343K 保留2位小數(shù) 答案 1 220 02 答案 2 大于1 3 題組鞏固 1 2017 全國(guó) 卷 27節(jié)選 Li4Ti5O12和LiFePO4都是鋰離子電池的電極材料 可利用鈦鐵礦 主要成分為FeTiO3 還含有少量MgO SiO2等雜質(zhì) 來(lái)制備 工藝流程如下 若 濾液 中c Mg2 0 02mol L 1 加入雙氧水和磷酸 設(shè)溶液體積增加1倍 使Fe3 恰好沉淀完全即溶液中c Fe3 1 0 10 5mol L 1 此時(shí)是否有Mg3 PO4 2沉淀生成 列式計(jì)算 FePO4 Mg3 PO4 2的Ksp分別為1 3 10 22 1 0 10 24 2 2017 全國(guó) 卷 28節(jié)選 H2S與CO2在高溫下發(fā)生反應(yīng) H2S g CO2 g COS g H2O g 在610K時(shí) 將0 10molCO2與0 40molH2S充入2 5L的空鋼瓶中 反應(yīng)平衡后水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0 02 H2S的平衡轉(zhuǎn)化率 1 反應(yīng)平衡常數(shù)K 答案 2 52 8 10 3 1 用離子方程式表示Na2CrO4溶液中的轉(zhuǎn)化反應(yīng) 2 根據(jù)A點(diǎn)數(shù)據(jù) 計(jì)算出該轉(zhuǎn)化反應(yīng)的平衡常數(shù)為 答案 2 1 0 1014 答案 2 0 01mol L 1 4 已知高溫下Fe OH 3和Mg OH 2的Ksp分別為8 0 10 38 1 0 10 11 向濃度均為0 1mol L 1的FeCl3 MgCl2的混合溶液中加入堿液 要使Fe3 完全沉淀而Mg2 不沉淀 離子濃度小于1 10 5mol L 1時(shí) 即可認(rèn)為該離子沉淀完全 應(yīng)該調(diào)節(jié)溶液pH的范圍是 已知lg2 0 3 答案 4 3 3 9