(一) 化学计算的常用方法
化学计算在近三年的化学试题中出现的概率越来越高，常涉及关系式计算、守恒法计算、差量法计算等方法。
关系式法 [方法指导]
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。一般解题步骤如下：
法1：
法2：利用电子守恒或原子守恒直接确定关系式，然后列比例进行求算。 [典例导航]
(2017·全国卷Ⅱ，节选)水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2，并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示：
草酸钙沉淀经稀硫酸处理后，用KMnO4标准溶液滴定，通过测定草酸的量可
＋
间接获知钙的含量，滴定反应为MnO－→Mn2＋＋CO2↑＋H2O。实4＋H＋H2C2O4―
验中称取0.400 g水泥样品，滴定时消耗了0.050 0 mol·L－1的KMnO4溶液36.00 mL，
则该水泥样品中钙的质量分数为________。
[思路点拨] (1)写方程式
－①Ca2＋＋C2O24===CaC2O4↓
②CaC2O4＋2H＋===Ca2＋＋H2C2O4
2＋＋③2MnO－＋10CO2↑＋8H2O 4＋6H＋5H2C2O4===2Mn
(2)导关系式：5Ca～5H2C2O4～2MnO－4
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(3)计算：n(Ca)＝2n(MnO－)＝4
2×0.050 0×0.036 mol＝0.004 5 mol， m?Ca?
ω(Ca)＝0.400 g×100%＝45.0%。 [答案] 45.0% [对点训练]
1．(2018·全国卷Ⅱ，节选)测定K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合铁酸钾)中铁的含量。
(1)称量m g样品于锥形瓶中，溶解后加稀硫酸酸化，用c mol·L－1 KMnO4溶液滴定至终点。滴定终点的现象是_____________________________________。
(2)向上述溶液中加入过量锌粉至反应完全后，过滤、洗涤，将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中。加稀硫酸酸化，用c mol·L－1 KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液V mL。该晶体中铁的质量分数的表达式为________________。
－[解析] (1)KMnO4能将样品溶液中C2O24氧化成CO2，达到滴定终点时，
KMnO4稍过量，溶液中出现粉红色。(2)加入过量锌粉能将溶液中Fe3＋还原为 Fe2＋，酸化后Fe2＋与KMnO4溶液反应，根据电子守恒可找出关系式为5Fe2＋～
2＋MnO－)＝c mol·L－1 4，根据消耗KMnO4溶液的浓度和体积可知溶液中n(Fe
×V×10－3 L×5＝5×10－3 cV mol，则该晶体中铁元素的质量分数为5×10－3×cV mol×56 g·mol－15cV×56
×100%或×100%。
m gm×1 000
[答案] (1)当滴入最后一滴KMnO4溶液，锥形瓶中溶液变为粉红色，且30 s
内不变色 (2)
5cV×56
×100%
m×1 000
2．(2019·全国卷Ⅰ，节选)采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数，将样品加热到150 ℃时失掉1.5个结晶水，失重 5.6%。硫酸铁铵晶体的化学式为______________。
[解析] 关系式：NH4Fe(SO4)2·xH2O ～ 1.5H2O 266＋18x 1.5×18 故
＝5.6%，x≈12。 266＋18x1.5×18
[答案] NH4Fe(SO4)2·12H2O
守恒法 [方法指导]
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”。在化学变化中的各种各样的守恒，如质量守恒、元素守恒、原子守恒、得失电子守恒、电荷守恒、能量守恒等。一般解题步骤如下：
[典例导航]
在空气中加热Co(OH)2，使其转化为钴的氧化物。加热过程中，固体质量与温度的关系如图所示。290～500 ℃，发生反应的化学方程式为____________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。
2022版新高考化学鲁科版(山东专用)学案-高考专题讲座1-化学计算的常用方法-含解析
