高考化学江苏版二轮专题复习配套文档专题六 化学综合计算题型研究 含答案.docx

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高考化学江苏版二轮专题复习配套文档专题六化学综合计算题型研究含答案

[题型特点]

以重要的工业生产或工业测定为载体设计的综合性计算题。

试题涉及面广，涉及考点有：

化学实验操作技能、电极反应方程式书写、离子方程式的书写和以物质的量为核心的化学计算技能。

该题型的特色是：

将化学计算的考查置于现实应用的背景中，体现化学计算服务于化学问题解决的基本观点。

1.碱式氯化铜是重要的无机杀菌剂。

（1）碱式氯化铜有多种制备方法

①方法1：

45～50℃时，向CuCl悬浊液中持续通入空气得到Cu2（OH）2Cl2·3H2O，该反应的化学方程式为_________________________________________

______________________________________________________。

②方法2：

先制得CuCl2，再与石灰乳反应生成碱式氯化铜。

Cu与稀盐酸在持续通入空气的条件下反应生成CuCl2，Fe3＋对该反应有催化作用，其催化原理如图所示。

M′的化学式为________。

（2）碱式氯化铜有多种组成，可表示为Cua（OH）bClc·xH2O。

为测定某碱式氯化铜的组成，进行下列实验：

①称取样品1.1160g，用少量稀HNO3溶解后配成

100.00mL溶液A；②取25.00mL溶液A，加入足量AgNO3溶液，得AgCl

0.1722g；③另取25.00mL溶液A，调节pH4～5，用浓度为0.08000mol·L－1的EDTA（Na2H2Y·2H2O）标准溶液滴定Cu2＋（离子方程式为Cu2＋＋H2Y2－===

CuY2－＋2H＋），滴定至终点，消耗标准溶液30.00mL。

通过计算确定该样品的化学式（写出计算过程）。

解析　

（1）①反应物为CuCl、O2和H2O，生成物为Cu2（OH）2Cl2·3H2O，根据电子守恒和原子守恒配平。

②由图示Cu＋M→Cu2＋＋M′，说明Cu被M氧化；M′＋O2＋H＋→M＋H2O，说明M′被氧化为M，说明M价态高，由题信息“Fe3＋对该反应起催化作用”，M为Fe3＋，M′为Fe2＋。

答案　

（1）①4CuCl＋O2＋8H2O2Cu2（OH）2Cl2·3H2O　②Fe2＋

（2）n（Cl－）＝n（AgCl）×＝×＝4.800×10－3mol

n（Cu2＋）＝n（EDTA）×＝0.08000mol·L－1×30.00mL×10－3L·mL－1×＝9.600×10－3mol

n（OH－）＝2n（Cu2＋）－n（Cl－）＝2×9.600×10－3mol－4.800×10－3mol＝1.440×

10－2mol

m（Cl－）＝4.800×10－3mol×35.5g·mol－1＝0.1704g

m（Cu2＋）＝9.600×10－3mol×64g·mol－1＝0.6144g

m（OH－）＝1.440×10－2mol×17g·mol－1＝0.2448g

n（H2O）＝＝4.800×10－3mol

a∶b∶c∶x＝n（Cu2＋）∶n（OH－）∶n（Cl－）∶n（H2O）＝2∶3∶1∶1

化学式为Cu2（OH）3Cl·H2O

2.软锰矿（主要成分MnO2，杂质金属元素Fe、Al、Mg等）的水悬浊液与烟气中SO2反应可制备MnSO4·H2O，反应的化学方程式为：

MnO2＋SO2===MnSO4。

（1）质量为17.40g纯净MnO2最多能氧化______L（标准状况）SO2。

（2）已知：

Ksp[Al（OH）3]＝1×10－33，Ksp[Fe（OH）3]＝3×10－39，pH＝7.1时Mn（OH）2开始沉淀。

室温下，除去MnSO4溶液中的Fe3＋、Al3＋（使其浓度均小于1×10－6mol·L－1），需调节溶液pH范围为____________。

（3）如图可以看出，从MnSO4和MgSO4混合溶液中结晶MnSO4·H2O晶体，需控制的结晶温度范围为________________________。

（4）准确称取0.1710gMnSO4·H2O样品置于锥形瓶中加入适量H3PO4和NH4NO3溶液，加热使Mn2＋全部氧化成Mn3＋，用c（Fe2＋）＝0.0500mol·L－1的标准溶液滴定至终点（滴定过程中Mn3＋被还原为Mn2＋），消耗Fe2＋溶液20.00mL。

计算MnSO4·H2O样品的纯度（请给出计算过程）。

解析　

（1）n（MnO2）＝＝0.2mol，由题给反应可知，最多氧化0.2molSO2，标准状况下其体积为4.48L。

（2）使Al3＋完全除去时c（OH－）＝＝＝1×10－9（mol·L－1），此时溶液pH＝5，使Fe3＋完全除去时c（OH－）＝＝≈1.4×10－11（mol·L－1），此时溶液pH≈3.1；而pH＝7.1时Mn（OH）2开始沉淀，所以调节溶液的pH范围为5.0

（3）由图可知，要从MnSO4和MgSO4混合溶液中结晶MnSO4·H2O晶体，温度应大于60℃，其原因是此时MgSO4·6H2O的溶解度大于MnSO4·H2O的溶解度，有利于MnSO4·H2O晶体析出，MgSO4·6H2O不易析出。

答案　

（1）4.48　

（2）5.0＜pH＜7.1　（3）高于60℃

（4）n（Fe2＋）＝0.0500mol·L－1×＝1.00×10－3mol

n（Mn2＋）＝n（Fe2＋）＝1.00×10－3mol

m（MnSO4·H2O）＝1.00×10－3mol×169g·mol－1＝0.169g

MnSO4·H2O样品的纯度为：

×100%＝98.8%

3.碱式碳酸铝镁[MgaAlb（OH）c（CO3）d·xH2O]常用作塑料阻燃剂。

（1）碱式碳酸铝镁具有阻燃作用，是由于其受热分解需吸收大量热量和________。

（2）MgaAlb（OH）c（CO3）d·xH2O中a、b、c、d的代数关系式为________。

（3）为确定碱式碳酸铝镁的组成，进行如下实验：

①准确称取3.390g样品与足量稀盐酸充分反应，生成CO20.560L（已换算成标准状况下）。

②另取一定量样品在空气中加热，样品的固体残留率（×100%）随温度的变化如下图所示（样品在270℃时已完全失去结晶水，600℃以上残留固体为金属氧化物的混合物）。

根据以上实验数据计算碱式碳酸铝镁样品中的n（OH－）∶n（CO）（写出计算过程）。

解析　

（1）碱式碳酸铝镁之所以具有阻燃作用，除了受热分解需要吸收大量的热外，还因为生成的高熔点的MgO、Al2O3和释放出的大量CO2也有阻燃作用。

（2）根据电荷守恒有：

n（Mg2＋）×2＋n（Al3＋）×3＝n（OH－）＋n（CO）×2，则2a＋3b＝c＋2d。

答案　

（1）生成的产物具有阻燃作用

（2）2a＋3b＝c＋2d

（3）n（CO2）＝＝2.50×10－2mol

m（CO2）＝2.50×10－2mol×44g·mol－1＝1.10g

在270～600℃之间，失去结晶水后的样品进一步受热分解放出CO2和H2O

m（CO2）＋m（H2O）＝3.390g×（0.7345－0.3702）

＝1.235g

m（H2O）＝1.235g－1.10g＝0.135g

n（H2O）＝＝7.50×10－3mol

n（OH－）＝7.50×10－3mol×2＝1.50×10－2mol

n（OH－）∶n（CO）＝（1.50×10－2mol）∶（2.50×10－2mol）＝3∶5。

4.硫酸镍铵[（NH4）xNiy（SO4）m·nH2O]可用于电镀、印刷等领域。

某同学为测定硫酸镍铵的组成，进行如下实验：

①准确称取2.3350g样品，配制成100.00mL溶液A；②准确量取25.00mL溶液A，用0.04000mol·L－1的EDTA（Na2H2Y）标准溶液滴定其中的Ni2＋（离子方程式为Ni2＋＋H2Y2－===NiY2－＋2H＋），消耗EDTA标准溶液31.25mL；③另取25.00mL溶液A，加足量的NaOH溶液并充分加热，生成NH356.00mL（标准状况）。

（1）若滴定管在使用前未用EDTA标准溶液润洗，测得的Ni2＋含量将________（填“偏高”、“偏低”或“不变”）。

（2）氨气常用________检验，现象是_____________________________

___________________________________________________________。

（3）通过计算确定硫酸镍铵的化学式（写出计算过程）。

解析　

（1）若滴定管使用前没有用EDTA标准溶液润洗，会造成EDTA溶液浓度减小，消耗的EDTA溶液体积偏大，则Ni2＋含量偏高。

（2）氨气是中学化学中唯一的碱性气体，常用湿润的红色石蕊试纸检验，试纸由红色变蓝色。

（3）见答案。

答案　

（1）偏高

（2）湿润的红色石蕊试纸　试纸颜色由红变蓝

（3）n（Ni2＋）＝0.04000mol·L－1×31.25mL×10－3L·mL－1＝1.250×10－3mol

n（NH）＝

＝2.500×10－3mol

n（SO）＝

＝

＝2.500×10－3mol

m（Ni2＋）＝59g·mol－1×1.250×10－3mol＝0.07375g

m（NH）＝18g·mol－1×2.500×10－3mol＝0.04500g

m（SO）＝96g·mol－1×2.500×10－3mol＝0.2400g

n（H2O）＝

＝1.250×10－2mol

x∶y∶m∶n＝n（NH）∶n（Ni2＋）∶n（SO）∶n（H2O）＝2∶1∶2∶10。

硫酸镍铵的化学式为（NH4）2Ni（SO4）2·10H2O

备考策略

化学计算相关的复习，首先要了解化学计算的作用，化学计算是定量化学研究中必不可少的，是以定量分析实验为基础，根据实验测定的数据，通过计算确定物质的组成或揭示反应的规律。

其次要掌握与计算相关的一些化学基本概念，如物质的量、气体摩尔体积、pH、溶度积、纯度等，这是进行化学计算的基础。

再次要学会定量实验的基本原理和反应中相关物质间的化学计量关系，认真分析数据，理清计算思路。

[考点精要]

1.以物质的量为中心的各物理量的换算关系

2.物质的量浓度的计算

（1）掌握五个公式

c＝，n＝＝，ρ＝，w＝×100%，c＝。

每个公式中均可“知二求一”。

（2）灵活利用三个守恒关系

①稀释前后“溶质的物质的量守恒”：

c（浓溶液）·V（浓溶液）＝c（稀溶液）·V（稀溶液）。

②溶液中“粒子之间电荷守恒”（溶液呈电中性）。

③质量守恒。

3.化学计算题的审题过程与思维方法

（1）化学计算的第一步是审题，我们认为审题的要求有两条：

①“一次性审题”：

画图并标出实验测定的主要过程和实验数据。

审题时要用图表、符号、数据、箭头等展示题意。

所谓“一次性审题”就是一次性完成，而不是反复多次。

②根据审题所给的图，能用自己的语言准确叙述出题意。

（2）举例（以2019年江苏高考第18题为例）

审题：

硫酸钠－过氧化氢加合物（xNa2SO4·yH2O2·zH2O）的组成可通过下列实验测定：

①准确称取1.7700g样品，配制成100.00mL溶液A。

②准确量取25.00mL溶液A，加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重，得到白色固体0.5825g。

③准确量取25.00mL溶液A，加入适量稀硫酸酸化后，用0.02000mol·L－1KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液25.00mL。

H2O2与KMnO4反应的离子方程式如下：

2MnO＋5H2O2＋6H＋