考前30天之备战高考化学冲刺押题系列第一部分 专题14 化学计算.docx

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考前30天之备战高考化学冲刺押题系列第一部分专题14化学计算

【2013高考考纲】

题型示例1有关溶液pH的简单计算

【样题1】已知在100℃的温度下（本题涉及的溶液温度均为100℃），水的离子积KW＝

1×10－12。

下列说法正确的是

A．0.05mol/L的H2SO4溶液pH＝1

B．0.001mol/L的NaOH溶液pH＝11

C．0.005mol/L的H2SO4溶液与0.01mol/L的NaOH溶液等体积混合，混合溶液pH为6，溶液显酸性

D．完全中和pH＝3的H2SO4溶液50mL，需要pH＝11的NaOH溶液50mL

题型示例2与电化学有关计算

【样题1】500mLKNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中c（NO3－）＝6.0mol·L－1，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到22．4L气体（标准状况），假定电解后溶液体积仍为500mL，下列说法正确的是

A．原混合溶液中c（K＋）为4mol·L－1B．上述电解过程中共转移4mol电子

C．电解得到的Cu的物质的量为0.5molD．电解后溶液中c（H＋）为2mol·L－1

【解题指导】选B。

惰性电极电解混合溶液时，根据离子放电顺序，阴极先发生：

Cu2＋+2e－=Cu后发生：

2H＋+2e－=H2↑阳极：

4OH－-4e－=O2↑+2H2O。

两极都收集1mol气体，由阳极转移电子为4mol，又知阴极生成1molH2转移电子2mol，根据电子得失守恒可得：

n（Cu2＋）=1mol。

再根据电荷守恒，在500mLKNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中存在关系：

2c（Cu2＋）+c（K＋）=c（NO3-），可以求出c（K＋）=2mol·L－1。

电解过程中消耗的n（OH－）=4mol，则溶液中留下4mol的H＋，c（H＋）=8mol·L－1。

1、根据关系式进行计算：

根据得失电子守恒关系，以及已知量与未知量之间的桥梁，建立计算所需的关系式。

例如：

用惰性电极电解硫酸铜溶液

2CuSO4   ∽  4H＋  ∽2Cu   ∽O2↑  ∽ 4e－ 

 320g        4mol   128g   22.4L    4×6.02×1023 

 m（g）        x（mol）          V（L）     N（个）                 

然后根据已知和未知条件列比例求解。

2、根据电子守恒进行计算：

用于串联电路、阴阳两极产物、正负两极产物、相同电荷量等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数目相等。

（1）在电解池中

 n（e－）＝（阴极）n（还原产物）×N（+e－）＝（阳极）n（氧化产物）×N（-e－）

（2）惰性电极电解氯化钠溶液（阴极放氢生氧型的电解池）

 n（e－）＝n（H2）×2＝n（Cl2）×4＝n（OH－）  

题型示例3与物质的量有关的综合计算

【样题1】钾是活泼的碱金属，钾和氧有氧化钾（K2O）、过氧化钾（K2O2）和超氧化钾（KO2）等多种化合物。

（1）钾和硝酸钾反应可制得K2O（10K＋2KNO3=6K2O＋N2），39.0g钾与10.1g硝酸钾充分反应生成K2O的质量为g。

（2）某过氧化钾样品中氧的质量分数（杂质不含氧）为0.28，则样品中K2O2的质量分数为。

（3）超氧化钾和二氧化碳反应生成氧气（4KO2＋2CO2=2K2CO3＋3O2），在医院、矿井、潜水、高空飞行中用作供氧剂。

13.2L（标准状况）CO2和KO2反应后，气体体积变为18.8L（标准状况），计算反应消耗的KO2的质量。

（4）KO2加热至600℃部分分解得到产物A。

6.30g产物A充分吸收二氧化碳生成碳酸钾并产生氧气1.12L（标准状况），试确定产物A中钾、氧两种原子个数之比。

如果产物A只含有两种化合物，写出所有可能的化学式并计算A中两种化合物的物质的量之比。

【解题指导】

（1）根据反应关系可以判断所给K的质量过量，应该用KNO3的量计算生成的K2O，设生成的K2O的质量为x。

10K+2KNO3=6K2O+N2↑

2×101g·mol-16×94g·mol-1

10.1gx

则有：

=

解得：

x=28.2g

（2）根据题给条件杂质中不含氧，所以样品的氧全部来自K2O2，根据K2O2的组成可以看出，每32g氧对应110gK2O2，若设样品总质量为1g，则含氧为0.28g，因此若设样品中K2O2的质量为a，则有32g∶110g=0.28g∶a，

解得a=0.9625g，因此可以求出样品中K2O2的质量分数为

×100%=96.25%。

（3）可用差量法：

由反应式4KO2+2CO2=2K2CO3+3O2可以看出，气体每增加1mol就消耗4molKO2,现在增加了

=0.25mol，则消耗的KO2的质量为0.25mol×4×71g·mol-1=71g。

（4）KxOy＋x/2CO2=x/2K2CO3＋（y－0.5x）/2O2

39x＋16y11.2（y－0.5x）L

6.30g1.12L

解得x∶y＝2∶3即n（K）∶n（O）＝2∶3

即产物A的化学式为：

（KO2与K2O2物质的量之比为2∶1）

或（KO2与K2O物质的量之比为4∶1）

题型示例4有机化学计算方法

【样题1】某直链一元醇14克能与金属钠完全反应，生成0.2克氢气，则此醇的同分异构体数目为

A.6个B.7个C.8个D.9个

【考纲解读】商余法主要是应用于解答有机物（尤其是烃类）知道分子量后求出其分子式的一类题目。

对于烃类，由于烷烃通式为CnH2n+2，分子量为14n+2，对应的烷烃基通式为CnH2n+1，分子量为14n+1，烯烃及环烷烃通式为CnH2n，分子量为14n，对应的烃基通式为CnH2n-1，分子量为14n-1，炔烃及二烯烃通式为CnH2n-2，分子量为14n-2，对应的烃基通式为CnH2n-3，分子量为14n-3，所以可以将已知有机物的分子量减去含氧官能团的式量后，差值除以14（烃类直接除14），则最大的商为含碳的原子数（即n值），余数代入上述通式，符合的就是其所属的类别。

【样题2】某有机物5.6克完全燃烧后生成6.72L（标况下）二氧化碳和3.6克水，该有机物的蒸气对一氧化碳的相对密度是2，试求该有机物的分子式.如果该有机物能使溴水褪色，并且此有机物和新制的氢氧化铜混合后加热产生红色沉淀，试推断该该有机物的结构简式。

【解题指导】该有机物结构就为H2C=CH-CHO。

因为该有机物的蒸气对一氧化碳的相对密度为2，所以其分子量是CO的2倍，即56，而5.6克有机物就是0.1摩，完全燃烧生成6.72L（S.T.P）CO2为0.3摩，3.6克水为0.2摩，故分子式中含3个碳，4个氢，则每摩分子中含氧为56-3×12-4×1=16克，分子式中只有1个氧，从而确定分子式是C3H4O.根据该有机物能发生斐林反应，证明其中有-CHO，从C3H4O中扣除-CHO，残基为-C2H3，能使溴水褪色，则有不饱和键，按其组成，只可能为-CH=CH2，所以该有机物结构就为H2C=CH-CHO。

【考纲解读】残基法是求解有机物分子结构简式或结构式中最常用的方法之一。

计算出一个有机物的分子式后，该有机物可以有很多种不同的结构，要最后确定其结构，可先将已知的官能团包括烃基的式量或所含原子数扣除，剩下的式量或原子数就是属于残余的基团，再讨论其可能构成便快捷得多。

题型示例5化学计算方法与技巧

【样题1】把ag铁铝合金粉末溶于足量盐酸中，加入过量NaOH溶液。

过滤出沉淀，经洗涤、干燥、灼烧，得到红色粉末的质量仍为ag，则原合金中铁的质量分数为

A.70%B.52.4%C.47.6%D.30%

【解题指导】把ag铁铝合金粉末溶于足量盐酸中，生成了Al3+和Fe2+，再加入过量NaOH溶液，Al3+转化为AlO2-，留在溶液中；Fe2+生成了Fe（OH）2沉淀，过滤出沉淀，经洗涤、干燥、灼烧，最后得到的红色粉末为Fe2O3，铁在反应过程中是守恒的，Fe2O3中氧的量等于合金中铝的量，则

。

答案：

A

【样题2】将两种金属单质混合物13g，加到足量稀硫酸中，共放出标准状况下气体11.2L，这两种金属可能是

A.Zn和FeB.Al和ZnC.Al和MgD.Zn和Cu

【解题指导】选B。

将混合物当作一种金属来看，因为是足量稀硫酸，13克金属全部反应生成的11.2L（0.5摩尔）气体全部是氢气，也就是说，这种金属每放出1摩尔氢气需26克，如果全部是+2价的金属，其平均原子量为26，则组成混合物的+2价金属，其原子量一个大于26，一个小于26.代入选项，在置换出氢气的反应中，显+2价的有Zn，原子量为65，Fe原子量为56，Mg原子量为24，但对于Al，由于在反应中显+3价，要置换出1mol氢气，只要18克Al便够，可看作+2价时其原子量为27/（3/2）=18，同样假如有+1价的Na参与反应时，将它看作+2价时其原子量为23×2=46，对于Cu，因为它不能置换出H2，所以可看作原子量为无穷大，从而得到A中两种金属原子量均大于26，C中两种金属原子量均小于26，所以A、C、D都不符合要求，B中Al的原子量比26小，Zn比26大，故B为应选答案。

【样题3】4个同学同时分析一个由KCl和KBr组成的混合物，他们各取2.00克样品配成水溶液，加入足够HNO3后再加入适量AgNO3溶液，待沉淀完全后过滤得到干燥的卤化银沉淀的质量如下列四个选项所示，其中数据合理的是

A.3.06g　　B.3.36g　　C.3.86g　　D.3.96

【解题指导】选B。

本题如按通常解法，混合物中含KCl和KBr，可以有无限多种组成方式，则求出的数据也有多种可能性，要验证数据是否合理，必须将四个选项代入，看是否有解，也就相当于要做四题的计算题，所花时间非常多。

使用极限法，设2.00克全部为KCl，根据KCl-AgCl，每74.5克KCl可生成143.5克AgCl，则可得沉淀为（2.00/74.5）×143.5=3.852克，为最大值，同样可求得当混合物全部为KBr时，每119克的KBr可得沉淀188克，所以应得沉淀为（2.00/119）×188=3.160克，为最小值，则介于两者之间的数值就符合要求。

【专家预测】

一、选择题

1．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是（）

A．标准状况下，将22.4L氯化氢溶于足量水中，溶液中含有的HCl分子数为NA

B．常温常压下，16g14CH4所含中子数目为8NA

C．常温常压下，Na2O2与足量H2O反应，共生成0.2molO2，转移电子的数目为0.4NA

D．标准状况下，22.4L空气含有NA个单质分子

2．在体积一定的密闭容器中放入1L气体R和3L气体Q，在一定条件下发生反应R（g）＋3Q（g）=X（g）＋nY（g），反应完全后，容器温度不变，混合气体的压强是原来的75%，则化学方程式中n的值是（）

A．2B．3C．4D．5

3．在aｍL浓度为cmol/L的AgNO3溶液中加入一定体积的pH=1的盐酸时，恰好使溶液中Ag+完全沉淀，此时得到pH=2的溶液100mL（设反应前后溶液体积变化忽略不计），则c的值是（）

A．0.0020B．0.011C．0.11D．0.22

4．铜既不溶于稀硫酸，也不溶于NaNO3溶液，但可溶于其混合液。

已知某200mL的1mol/L硫酸溶液中含有0.6mol/LNaNO3，理论上最多溶解Cu的质量是（）

A．19.2gB．11.52gC．5.76gD．9.6g

5．将Mg—Cu合金11.2g完全溶解于硝酸中，反应产生的X气体，再向所得溶液中加入NaOH溶液，恰好完全反应时产生21.4g沉淀，根据题意推断X气体的成份可能是（）

A．0.3molNO

B．0.2molNO2和0.1molN2O4

C．0.1molNO、0.2molNO2和0.05molN2O4

D．0.1molNO、0.1molNO2和0.2molN2O4

有KOH和Ca（OH）2的混合溶液，pH=13。

取此溶液500mL，向其中通入CO2，通入CO2的体积（V）和生成沉淀的物质的量（n）的关系如下图所示。

图中（V1）为112mL（标准状况），则图中V2、V3的体积（单位为mL）分别是（）

A．560、672B．1008、1120C．2240、2352D．392、504

7．将18g铜和铁的混合物投入200mL稀硝酸中，充分反应后得到标准状况下2.24LNO，剩余9.6g金属；继续加入200mL等浓度的稀硝酸，金属完全溶解，又得到标准状况下2.24LNO。

若向反应后的溶液中加入KSCN溶液，溶液不变红，则下列说法正确的是（）

A．原混合物中铜和铁各0.15mol

B．稀硝酸的物质的量浓度为1mol/L

C．第一次剩余9.6g金属为铜和铁

D．再加入上述200mL稀硝酸，又得到标准状况下2.24LNO

8．用两支惰性电极插入CuSO4溶液中，通直流电电解，当有1×10-3mol的OH-放电时，溶液显浅蓝色，则下列叙述正确的是（）

A．阳极上析出3.6mLO2（标准状况）B．阴极上析出32mgCu

C．阴极上析出11.2mLH2（标准状况）D．阳极和阴极质量都无变化

9．下列各组混合物中，无论以何种比例混合，取nmol使之充分燃烧，耗氧量为定值的是（）

A．C2H2、C2H4O2B．C2H4、C3H6O

C．C2H4、C2H6OD．C6H12O6、C2H4O2

10．某同学参阅了“84消毒液”说明中的配方，欲用NaClO固体自己配制480mL含NaClO25%密度为1.19g/cm3的消毒液。

下列说法正确的是（）

A．配制过程只需要三种仪器即可完成

B．容量瓶用蒸馏水洗净、必须烘干后才能用于溶液的配制

C．所配得的NaClO消毒液在空气中光照久置后溶液中NaClO物质的量浓度减小

D．需要称量的NaClO固体的质量为140g

11．由氧化铜、氧化铁组成的混合物ag，加入2mol·L-1的硫酸50mL时固体恰好完全溶解。

若将ag该混合物在足量的一氧化碳中加热充分反应，冷却后固体质量减少为（）

A．1.6gB．（a-1.6）gC．（a-3.2）gD．无法计算

12．下列说法或计算正确的是（）

A．采用加热蒸发溶剂的方法可以使浓度为4mol·L-1的盐酸溶液的浓度变为8mol·L-1

B．把100g20%的NaCl溶液跟100gH2O混合后，NaCl溶液的质量分数是10%

C．将2.3gNa投入到97.7g水中充分反应，所得溶液的质量分数为4.0%

D．已知某温度下KNO3的溶解度是31.6g，该温度下将20gKNO3溶解于50g水中，充分溶解，获得溶液的质量分数是28.6%

13．一定条件下，将NO2与SO2以2∶3的体积比置于密闭容器中发生上反应：

NO2（g）+SO2（g）

SO3（g）+NO（g），测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1∶4，则平衡时SO2（g）的转化率是（）

A．1/2B．3/4C．5/9D．2/3

将一定质量的Mg和Al的混合物投入500mL稀硫酸中，固体全部溶解并产生气体。

待反应完全后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如下图所示，则下列说法不正确的是（）

A．Mg和Al的总质量为9g

B．硫酸的物质的量浓度为4mol/L

C．NaOH溶液的物质的量浓度为5mol/L

D．生成的H2在标准状况下的体积为11.2L

二、非选择题

15．（8分）随着社会的发展，工作、生活的节奏越来越快，无论在办公室还是居室里，在漂亮的花瓶中插上一束美丽的鲜花，将会给紧张而又忙碌的工作、生活带来轻松和愉悦的心情。

如果在花瓶中加入“鲜花保鲜剂”，就会延长鲜花的寿命。

下表是1L“鲜花保鲜剂”的成分，阅读后回答下列问题：

成分

质量（g）

摩尔质量（mol·L-1）

蔗糖

50.00

342

硫酸钾

0.50

174

阿司匹林

0.35

180

高锰酸钾

0.50

158

硝酸银

0.04

170

（1）“鲜花保鲜剂”中物质的量浓度最大的成分是（填写名称）。

（2）“鲜花保鲜剂”中K+的物质的量浓度为（阿司匹林中不含K+）（只要求写表达式，不需计算）mol·L-1。

（3）配制上述lL“鲜花保鲜剂”所需的仪器有：

托盘天平、烧杯、玻璃棒、药匙、、（在横线上填写所缺仪器的名称）。

（4）配制过程中，下列操作配制结果没有影响的是（填字母）。

A．容量瓶在使用前未干燥，里面有少量蒸馏水

B．定容时仰视液面

C．容量瓶在使用前刚刚配制完一定物质的量浓度的NaC1溶液而未洗净

D．定容摇匀后发现液面低于容量瓶的刻度线，但未做任何处理

（5）欲确定“鲜花保鲜剂”中硝酸银的浓度，可加入的试剂中含有。

（填化学符号）

16．氮有多种氧化物，其中有一种无色气体，在空气中迅速变成红棕色，在一定条件下，2L的该无色气体与0.5L的氧气相混合，若该混合气体被足量的NaOH溶液完全吸收后没有气体残留，所生成的含氧酸盐的化学式是。

17．工业上将纯净干燥的氯气通人到0.5mol/LNaOH溶液中得到漂水。

某同学想在实验室探究Cl2性质并模拟制备漂水，下图是部分实验装置。

已知KMnO4与盐酸反应可以制取Cl2。

（1）配制480mL物质的量浓度为0.5mol/LNaOH溶液时，主要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒和。

需称量的NaOH的质量是。

（2）浓硫酸的作用是。

（3）装置E中发生化学反应的离子方程式为。

（4）实验时装置D中的现象是。

（5）氯元素含量为10%的漂水溶液355g，其中含NaClO的物质的量为mol。

18.（14分）物质A有如下图所示转化关系，其中甲由两种单质直接化合得到；B为红棕色固体；C为无色气体，是形成酸雨的大气污染物之一；D的水溶液加入用硝酸酸化的AgNO3溶液，有白色沉淀生成，乙为金属单质，常温下，它在G的浓溶液中发生钝化，F的溶液中只含有一种溶质（有的反应可能在水溶液中进行，有的反应的生成物未全部给出，反应条件也未注明）。

回答下列问题：

（1）工业上，反应I的化学方程式为。

（2）D和乙反应的离子方程式为。

（3）请简述检验D溶液中阳离子的方法。

（4）若A的相对分子质量为120，反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为完全转化。

现取m克含A及少量杂质的样品，按上述过程充分反应后（杂质不参与反应），得到密度为ρg/cm3，溶质质量分数为a%的G溶液nmL。

则该样品中A的质量分数＝（列出计算式即可）。

19．（7分）丙酸盐是安全有效的防霉、防腐剂，一种以碱式碳酸锌为原料的工艺流程如下：

序号

n（丙酸）∶n（碱式碳锌）

反应温度/℃

丙酸锌产率/%

1

1∶0.25

60

67.2

2

1∶0.25

80

83.5

3

1∶0.25

100

81.4

4

1∶0.31

60

89.2

5

1∶0.31

80

90.1

6

1∶0.31

100

88.8

（1）探究本实验中最佳工艺条件（见上表）：

反应时间2h，用水量45g，n（丙酸）∶n（碱式碳酸锌）=1∶，反应温度℃。

（2）某次实验时，将37.0g丙酸溶于220mL水中，按上述流程在上述优化的条件下制备，最终得产品丙酸锌49.6g，则该次实验丙酸锌的产率为。

（3）本工艺采用“闭路循环”方式，除具有制备工艺简便、产率高外，还具有的优点。

20.（8分）磷、硫元素的单质和化合物应用广泛。

（1）磷酸钙与焦炭、石英砂混合，在电炉中加热到1500℃生成白磷，反应为：

2Ca3（PO4）2+6SiO2===6CaSiO3+P4O1010C+P4O10===P4+10CO每生成1molP4时，就有mol电子发生转移。

（2）硫代硫酸钠（Na2S2O2）是常用的还原剂。

在维生素C（化学式C6H8O6）的水溶液中加入过量I2溶液，使维生素完全氧化，剩余的I2用Na2S2O2溶液滴定，可测定溶液中维生素C的含量。

发生的反应为：

C6H8O6+I2===C6H6O6+2H++2I-2S2O32-+I2===S4O62-+2I-，在一定体积的某维生素C溶液中加入amol/LI2溶液V1mL，充分反应后，用Na2S2O2溶液滴定剩余的I2，消耗bmol/LNa2S2O2溶液V2mL。

该溶液中维生素C的物质量是mol。

（3）在酸性溶液中，碘酸钠（KIO3）和亚硫酸钠可发生如下反应：

2IO3-+5SO32-+2H+===I2+5SO42++H2，生成的碘可以用淀粉液检验，根据反应溶液出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率。

某同学设计实验如下表所示：

0.01mol/LKIO3，酸性溶液（含淀粉）的体积/mL

0.01mol/LNa2SO3溶液的体积/mL

H2O的体积/mL

实验温度/℃

溶液出现蓝色时所需时间/s

实验1

5

V1

35

25

实验2

5

5

40

25

实验3

5

5

V2

0

该实验的目的是，表中V2=mL。

21．（7分）我国是个钢铁大国，钢铁产量为世界第一，高炉炼铁是最为普遍的炼铁方法。

某种矿石中铁元素以氧化物FemOn的形式存在，现进行如下实验：

将少量铁矿石样品粉碎，称取25.0g样品于烧杯中，加入稀硫酸充分溶解，并不断加热、搅拌，滤去不溶物。

向所得滤液中加入10.0g铜粉充分反应后过滤、洗涤、干燥得剩余固体3.6g。

剩下滤液用浓度为2mol·L-1的酸性KMnO4滴定，至终点时消耗KMnO4溶液体积25.0mL。

提示：

2Fe3+＋Cu===2Fe2+＋Cu2+8H+＋MnO4-＋5Fe2+===Mn2+＋5Fe3+＋4H2O

（1）计算该铁矿石中铁元素的质量分数。

（2）计算氧化物FemOn的化学式（m、n为正整数）。

答案与解析

6．【答案】B【解析】由题知反应的先后顺序依次为：

Ca（OH）2+CO2===CaCO3↓+H2O①；2KOH+CO2===K2CO3+H2O②；K2CO3+H2O+CO2===2KHCO3③；CaCO3+H2O+CO2===Ca（HCO3）2④。

①、④消耗CO2相同，②、③消耗CO2相同；①、②反应实质为中和反应，消耗n（CO2）=0.1mol/L×0.5L/2×22400mL/mol=560mL，其中反应①消耗112mL，反应②消耗560mL-112mL=448mL，V2时反应进行到③消耗CO2共计560mL+448mL=1008mL，进而求出V3=1008mL+112mL=1120mL。

7．【答案】A【解析】第一次加硝酸时金属有剩余，无论参加反应的是铁还是铁和铜，溶解的8.4g金属均被氧化到+2价：

3Fe（或3Cu）+8HNO3===3Fe（NO3）2[或3Cu（NO3）2]+2NO↑+4H2O，金属的物质为（2.24/22.4）×（3/2）mol=0.15mol，则第一次溶解的金属的摩尔质量为56g/mol，是铁。

第二次加硝酸后的溶液不能使KS