计算专题第18题复习资料.docx

计算专题第18题复习资料.docx

《计算专题第18题复习资料.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《计算专题第18题复习资料.docx（16页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

计算专题第18题复习资料

计算专题（第18题）复习资料

【知识与方法归纳】

最近两年的高考中有关计算能力的考查相对分散，选择题和各个大题中都可能分散考查计算能力，且基本上都是与定量实验、化工流程、化学平衡（平衡常数与转化率）、pH值、Ksp、氧化还原（滴定）、电化学的相关计算（电子守恒）、电解质溶液中微粒浓度（电荷守恒、质量守恒）、盖斯定律、物质结构等知识相结合，考查的难度也相对下降，其中守恒法、关系式法、差量法、极值法、比例法等计算方法应用较多。

【真题模拟题训练】

1.（2009江苏18题10分）二氧化氯（ClO2）是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂。

与Cl2比，ClO2不但具有更显著的杀菌能力，而且不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物。

（1）在ClO2的制备方法中，有下列两种制备方法：

方法一：

2NaClO3＋4HCl＝2ClO2↑＋Cl2↑＋2NaCl＋2H2O

方法二2NaClO3＋H2O2＋H2SO4＝2ClO2↑＋Na2SO4＋O2↑＋2H2O：

用方法二制备的ClO2更适合用于饮用水的消毒，其主要原因是。

（2）用ClO2处理过的饮用水（pH为5.5~6.5）常含有一定量对人体不利的亚氯酸根离子（ClO2－）。

2001年我国卫生部规定，饮用水中ClO2－的含量应不超过0.2mg·L－1。

饮用水中ClO2、ClO2－的含量可用连续碘量法进行测定。

ClO2被I－还原

为ClO2－、Cl－的转化率与溶液pH的关系如右图所示。

当pH≤2.0时，ClO2－也能被I－还都还原成Cl－。

反应生成的I2用标准Na2S2O3溶液滴定：

Na2S2O3＋I2＝Na2S4O6＋2NaI

①请写出pH≤2.0时，ClO2－与I－反应的离子方程式。

②请完成相应的实验步骤：

步骤1：

准确量取VmL水样加入到锥形瓶中。

步骤2：

调节水样的pH为7.0~8.0。

步骤3：

加入足量的KI晶体。

步骤4：

加入少量淀粉溶液，用cmol·L－1Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液V1mL。

步骤5：

。

步骤6：

再用cmol·L－1Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液V2mL。

③根据上述分析数据，测得该饮用水样中ClO2－浓度为mol·L－1

（用含字母的代数式表示）

④若饮用水中ClO2－的含量超标，可向其中加入适量的Fe2＋将ClO2－还原成Cl－，该反应的氧化产物是（填化学式）。

【参考答案与解析】：

解析：

（1）根据两种方法中的反应方程式可以看出，方法一制得的ClO2中含有Cl2,会产生对人体有潜在危害的有机氯代物，而方法二制备的ClO2中不含有Cl2，所以用方法二制备的ClO2更适合用于饮用水的消毒。

（2）①pH≤2.0时，溶液显酸性，所以ClO2－与I－反应的离子方程式为：

ClO2－＋4H＋＋4I－＝Cl－＋2I2＋2H2O

②根据曲线图示在pH≤2.0时，ClO2被I－还原只生成Cl－，pH≥7.0时，ClO2被I－还原只生成ClO2－；而用ClO2处理过的饮用水，其pH为5.5~6.5，所以其中既含有ClO2，又含有ClO2－，若将溶液的pH调节为7.0~8.0，则第一阶段滴定时只是ClO2被I－还原只生成ClO2－，溶液的ClO2－没有被I－还原，所以第二阶段滴定前应调节溶液的pH≤2.0，使ClO2－与I－反应，以测定样品水样中亚氯酸根离子的含量。

即：

pH≥7.0时：

ClO2→ClO2－；

↓pH≤2.0时

pH≤2.0时：

ClO2－→Cl－

③由2ClO2+2I－→2ClO2－+I2和2Na2S2O3＋I2＝Na2S4O6＋2NaI得：

ClO2－~Na2S2O3

n（ClO2－）c×V1/1000n（ClO2－）＝c×V1/1000

由ClO2－＋4H＋＋4I－＝Cl－＋2I2＋2H2O和2Na2S2O3＋I2＝Na2S4O6＋2NaI

得：

ClO2－~4Na2S2O3

n（ClO2－）总c×V2/1000n（ClO2－）总＝1/4c×V2/1000

原水样中ClO2－浓度＝[1/4c×V2/1000－c×V1/1000]/V/1000＝c（V2－4V1）/4V

④根据反应：

4Fe2＋+ClO2－+2H2O→4Fe3＋+Cl－+4OH－，Fe3＋+OH－→Fe（OH）3，所以氧化产物为Fe（OH）3

参考答案：

（1）方法二制备的ClO2中不含Cl2

（2）①ClO2－＋4H＋＋4I－＝Cl－＋2I2＋2H2O

②调节溶液的pH≤2.0

③c（V2－4V1）/4V

④Fe（OH）3

【典型错误与矫正】

（1）方法二制备的ClO2中含有O2,（O2对饮用水的消毒不起作用，应该从是否含有毒的Cl2的角度进行分析。

（2）①ClO2－＋2H2O＋4I－＝Cl－＋2I2＋4OH－（没有注意溶液的酸碱性，且I2在碱性溶液中会发生歧化反应）

②再取VmL水样加入到锥形瓶中进行滴定（错误的理解为减小滴定误差的重复滴定，而忽视了在pH调节7.0~8.0时只发生了ClO2→ClO2－的反应）

③cV2/2V等多种错误答案（没有减去由ClO2转化的ClO2－，反应的系数比搞错）

④FeCl3（没有考虑到Fe3+在pH≥3.7时就全部水解为Fe（OH）3了。

2.（2010江苏卷,18）正极材料为的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。

但钴的资源匮乏限制了其进一步发展。

（1）橄榄石型是一种潜在的锂离子电池正极材料，它可以通过、与溶液发生共沉淀反应，所得沉淀经80℃真空干燥、高温成型而制得。

①共沉淀反应投料时，不将和溶液直接混合的原因是。

②共沉淀反应的化学方程式为。

③高温成型前，常向中加入少量活性炭黑，其作用除了可以改善成型后的的导电性能外，还能。

（2）废旧锂离子电池的正极材料试样（主要含有及少量Al、Fe等）可通过下列实验方法回收钴、锂。

1在上述溶解过程中，被氧化成，在溶解过程中反应的化学方程式为。

2在空气中加热时，固体残留率随温度的变化

如右图所示。

已知钴的氢氧化物加热至290℃时已完全

脱水，则1000℃时，剩余固体的成分为。

（填化学式）；

在350~400℃范围内，剩余固体的成分为。

（填化学式）。

【参考答案与解析】

解析：

本题计算部分主要考查热重分析法求解固体热分解过程中固体残留物的化学式，而本题的关键问题是在温度升高过程中钴元素的化合价在发生变化，而化合价怎么变，学生是没有这方面的知识基础，所以只能求其残留物中的钴氧元素的质量比来求其化学式，而350~400℃范围内的固体残留物成分含有290℃和500℃时的两种残留物的混合物。

参考答案：

（1）

Fe2+在碱性条件下更易被氧化（凡合理答案均可）

（NH4）2Fe（SO4）2+LiOH+H3PO4=LiFePO4+2NH4HSO4+H2O

与空气中O2反应，防止LiFePO4中的Fe2+被氧化

（2）

，、

【典型错误与矫正】

（2）CoaOb等与答案相关但有差距的化学式，或不能得到答案，主要原因就是不会利用固体残留物中钴氧两种元素的质量比来求其化学式，也有的学生没有用极值的思想判断350~400℃范围内的固体残留物成分为290℃（）和500℃（）时的两种残留物的混合物。

3.（重庆2011,）臭氧是一种强氧化剂，常用于消毒、灭菌等。

（1）O3与KI溶液反应产物中氧化产物是___________，还原产物是_________（填化学式），氧化产物与还原产物的物质的量之比为。

（2）O3在水中易分解，一定条件下，O3的浓度减少一半所需的时间（t）如题29表所示。

已知：

O3的起始浓度为0.0216mol/L。

①pH增大能加速O3分解，表明对O3分解起催化作用的是___________.

②在30°C、pH=4.0条件下，O3的分解速率为__________mol/（L·min）。

③据表中的递变规律，推测O3在下列条件下分解速率依次增大的顺序为______.（填字母代号）a.40°C、pH=3.0b.10°C、pH=4.0c.30°C、pH=7.0

（3）O3可由臭氧发生器（原理如题29图）电解稀硫酸制得。

①图中阴极为_____（填“A”或“B”），其电极反应式为_____.

②若C处通入O2，则A极的电极反应式为_____.

③若C处不通入O2，D、E处分别收集到L和有L气体

（标准情况），则E处收集的气体中O3所占的体积分数为_____.

（忽略O3的分解）。

【参考答案与解析】

解析：

本题考查了与氧化还原反应概念有关的简单计算、化学反应速率的计算和电解反应中利用电子守恒法求阴阳极产物的相关计算（阴极xLH2与阳极yL（O2、O3）的得失电子相同），看起来虽然简单，但是稍粗心就会出错。

参考答案：

（1）I2、KOH、1︰1；

（2）OH-10-4bac

（3）A2H++2e-=H2↑

O2+4e-+4H+=2H2O（x-2y）/y

【典型错误与矫正】

（1）还原产物会错答为O2,比值会错答为1：

2。

错答的原因都是氧化还原反应的本质没有掌握，将O2答成还原产物，而即使答对了KOH是还原产物，氧化产物与还原产物的物质的量之比又会答成1︰2，忽视了只有一个KOH中的氧元素化合价降低了；

（2）错答为H+、pH值等，2×10-4没有注意到表格中的数据是浓度减半时所需时间，有学生就把起始浓度0.0216mol/L当成了浓度的变化值代入计算了；，abc

（3）B2H++2e-=H2↑（x-2y）/（x+y）（求得是O3占O3与O2总体积的体积分数，而不是O3占O3、O2、H2总体积的体积分数）

课堂练习：

4.（2012镇江一模18）（14分）甲醇可作为燃料电池的原料。

以CH4和H2O为原料，通过下列反应来制备甲醇。

I：

CH4（g）+H2O（g）＝CO（g）+3H2（g）△H＝+206.0kJ·mol－1

II：

CO（g）+2H2（g）＝CH3OH（g）△H＝—129.0kJ·mol－1

（1）CH4（g）与H2O（g）反应生成CH3OH（g）和H2（g）的热化学方程式为▲。

（2）将1.0molCH4和2.0molH2O（g）通入容积为100L的反应室，在一定条件下发生反应I，测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如右图。

①假设100℃时达到平衡所需的时间为5min，

则用H2表示该反应的平均反应速率为▲。

②100℃时反应I的平衡常数为▲。

（3）在压强为0.1MPa、温度为300℃条件下，将amolCO与

3amolH2的混合气体在催化剂作用下发生反应II生成甲醇，平衡后将容器的容积压缩到原来的l/2，其他条件不变，对平衡体系产生的影响是▲（填字母序号）。

A．c（H2）减少B．正反应速率加快，逆反应速率减慢C．CH3OH的物质的量增加D．重新平衡c（H2）/c（CH3OH）减小E．平衡常数K增大

（4）写出甲醇—空气—KOH溶液的燃料电池负极的电极反应式：

▲。

（5）甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，

其原理是：

通电后，将Co2+氧化成Co3+，然后以Co3+做氧化剂把

水中的甲醇氧化成CO2而净化。

实验室用右图装置模拟上述过程：

①写出阳极电极反应式▲。

②写出除去甲醇的离子方程式▲。

【参考答案】

（1）CH4（g）+H2O（