第4讲 以物质的量为中心的综合计算（解析版）-备战2023年高考化学【一轮·夯实基础】复习精讲精练

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备战 2023 年高考化学【一轮·夯实基础】复习精讲精练
第4讲 以物质的量为中心的综合计算
【复习目标】
1．掌握以物质的量为中心的综合运算方法，包括比例式法和关系式法。
2．理解守恒法是化学学科中的一种基本思想和方法，包括质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒、能量守
恒。
【知识精讲】
1．依据化学方程式中的定量关系进行相关计算
（1）应用原理
在化学方程式中，各物质的物质的量之比等于其化学计量数之比。各物质均为气体时，各物质的气体
体积之比等于其化学计量数之比。
（2）解题步骤
【例题 1】将 a g Fe2O3、Al2O3样品溶解在过量的 200 mL pH＝1的硫酸溶液中，然后向其中加入 NaOH 溶
液，使 Fe3＋、Al3＋刚好沉淀完全，用去 NaOH 溶液 100 mL，则 NaOH 溶液的浓度为________。
【答案】0.2 mol·L－1
【解析】
当Fe3＋、Al3＋刚好沉淀完全时，溶液中溶质只有硫酸钠，而 Na＋全部来源于 NaOH，且变化过程中 Na＋的
量不变。根据电荷守恒可知：＝，所以， n(NaOH)＝n(Na＋)＝2n(SO)＝n(H＋)＝0.1 mol·L－1×0.2 L＝0.02
mol，c(NaOH)＝＝0.2 mol·L－1。
【例题 2】高锰酸钾纯度的测定：称取 1.0800 g 样品，溶解后定容于 100 mL 容量瓶中，摇匀。取浓度为
0.2000 mol·L－1的H2C2O4标准溶液 20.00 mL，加入稀硫酸酸化，用 KMnO4溶液平行滴定三次，平均消耗的
体积为 24.48 mL。该样品的纯度为________(列出计算式即可，已知 2MnO＋5H2C2O4＋6H＋===2Mn2＋＋
10CO2↑＋8H2O)。
【答案】×100%
【解析】
由2MnO＋5H2C2O4＋6H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O知，
w(KMnO4)＝×100%＝×100%。
2．利用关系式法解答连续反应类计算题
（1）应用原理
关系式是表示两种或多种物质之间“量”的关系的一种简化式子。在多步反应中，若第一步反应的产
物是下一步反应的反应物，可以根据化学方程式，将该物质作为“中介”，找出已知物质和所求物质之间
“量”的关系。
（2）解题步骤
【例题 3】为测定某石灰石中 CaCO3的质量分数，称取 W g 石灰石样品，加入过量的浓度为 6 mol·L－1的盐
酸，使它完全溶解，加热煮沸，除去溶解的 CO2，再加入足量的草酸铵[(NH4)2C2O4]溶液后，慢慢加入氨水
降低溶液的酸度，则析出草酸钙沉淀，离子方程式为 C2O＋Ca2＋===CaC2O4↓，过滤出 CaC2O4后，用稀硫
酸溶解：CaC2O4＋H2SO4===H2C2O4＋CaSO4，再用蒸馏水稀释溶液至 V0 mL。取出 V1 mL 用a mol·L－1的酸
性KMnO4溶液滴定，此时发生反应：2MnO＋5H2C2O4＋6H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O。若滴定终点时消
耗a mol·L－1的KMnO4 V2 mL，计算样品中 CaCO3的质量分数。
【答案】%
【解析】
本题涉及的化学方程式或离子方程式为
CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O
C2O＋Ca2＋===CaC2O4↓
CaC2O4＋H2SO4===H2C2O4＋CaSO4
2MnO＋5H2C2O4＋6H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O
由方程式可以得出相应的关系式
5CaCO3～5Ca2＋～5CaC2O4～5H2C2O4～2MnO
5　　　　　　　　　　　　　　　　　　2
n1(CaCO3)　　　　　　　　　　　aV2×10－3 mol
n1(CaCO3)＝2.5aV2×10－3 mol
样品中 n(CaCO3)＝2.5aV2×10－3× mol
则w(CaCO3)＝×100%＝%。
【例题 4】黄铁矿主要成分是 FeS2。某硫酸厂在进行黄铁矿成分测定时，取 0.100 0 g 样品在空气中充分灼
烧，将生成的 SO2气体与足量 Fe2(SO4)3溶液完全反应后，用浓度为 0.020 00 mol·L－1的K2Cr2O7标准溶液滴
定至终点，消耗 K2Cr2O7标准溶液 25.00 mL。
已知：
SO2＋2Fe3＋＋2H2O===SO＋2Fe2＋＋4H＋
Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O
(1)样品中 FeS2的质量分数是(假设杂质不参加反应) (保留 1位小数)。
(2)煅烧 10 t 上述黄铁矿，理论上产生 SO2的体积(标准状况)为 L，制得 98%的硫酸质量为 t。
【答案】(1)90.0%　(2)3.36×106　15
【解析】
(1)据方程式：
4FeS2＋11O2=====2Fe2O3＋8SO2
SO2＋2Fe3＋＋2H2O===SO＋2Fe2＋＋4H＋
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