江蘇2013屆高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí)高考題型專題復(fù)習(xí)-- 化學(xué)計(jì)算和反應(yīng)原理.doc

高考題型專題復(fù)習(xí)化學(xué)計(jì)算和反應(yīng)原理省西亭高中 張俊杰一、江蘇高考化學(xué)卷中的18題：*.（2011年江蘇卷，18）(12分) Ag2O2是銀鋅堿性電池的正極活性物質(zhì)，可通過下列方法制備：在KOH加入適量AgNO3 溶液,生成Ag2O沉淀，保持反應(yīng)溫度為80，邊攪拌邊將一定量K2S2O8溶液緩慢加到上述混合物中，反應(yīng)完全后，過濾、洗劑、真空干燥得到固體樣品。反應(yīng)方程式為回答下列問題：（1）上述制備過程中，檢驗(yàn)洗劑是否完全的方法是 。(2)銀鋅堿性電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液，電池放電時(shí)正極的Ag2O2 轉(zhuǎn)化為Ag，負(fù)極的Zn轉(zhuǎn)化為K2Zn(OH)4，寫出該電池反應(yīng)方程式： 。(3)準(zhǔn)確稱取上述制備的樣品（設(shè)Ag2O2僅含和Ag2O）2.558g，在一定的條件下完全分解為Ag 和O2 ，得到224.0mL O2（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）。計(jì)算樣品中Ag2O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（計(jì)算結(jié)果精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位）。參考答案：（1）取少許最后一次洗滌濾液，滴入12滴Ba(NO)溶液，若不出現(xiàn)白色渾濁，表示已洗滌完全（取少許最后一次洗滌濾液，滴入12滴酚酞溶液，若溶液不顯紅色，表示已洗滌完全） 設(shè)樣品中AgO的物質(zhì)的量為x，AgO 的物質(zhì)的量量為y【分析】本題以銀鋅堿性電池正極活性物質(zhì)Ag2O2制備、制備過程檢驗(yàn)洗洗滌是否完全的實(shí)驗(yàn)方法、電池反應(yīng)、以及成分分析與相關(guān)計(jì)算為背景，試圖引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注化學(xué)與社會(huì)生活，考查學(xué)生用化學(xué)的思維方式來解決一些現(xiàn)實(shí)生活中的一些具體問題的能力?！緜淇继崾尽扛呷龔?fù)習(xí)重視化學(xué)與社會(huì)生活問題聯(lián)系，要拓展搞活學(xué)科知識(shí)。化學(xué)計(jì)算要物質(zhì)的量為基本，適當(dāng)關(guān)注化學(xué)學(xué)科思想（如質(zhì)量守恒、電荷守恒、極端分析等）等在化學(xué)計(jì)算中的運(yùn)用。*.（2012年江蘇卷，18）(12 分) 硫酸鈉-過氧化氫加合物(xNa2SO4 yH2O2 zH2O)的組成可通過下列實(shí)驗(yàn)測(cè)定：準(zhǔn)確稱取1. 7700 g 樣品，配制成100. 00 mL 溶液A。準(zhǔn)確量取25. 00 mL 溶液A，加入鹽酸酸化的BaCl2 溶液至沉淀完全，過濾、洗滌、干燥至恒重，得到白色固體0. 5825 g。準(zhǔn)確量取25. 00 mL 溶液A，加適量稀硫酸酸化后，用0. 02000 molL-1KMnO4 溶液滴定至終點(diǎn)，消耗KMnO4 溶液25. 00 mL。H2O2 與KMnO4 反應(yīng)的離子方程式如下：2MnO4- +5H2O2+6H=2Mn2+8H2O+5O2(1)已知室溫下BaSO4 的Ksp =1. 110-10，欲使溶液中c(SO42 )1. 010-6 molL-1，應(yīng)保持溶液中c(Ba2) molL-1。(2)上述滴定若不加稀硫酸酸化，MnO4- 被還原為MnO2，其離子方程式為 。(3)通過計(jì)算確定樣品的組成(寫出計(jì)算過程)。參考答案：(1)1. 110-4(2)2MnO4+3H2O2=2MnO2+3O2+2OH+2H2O(3)n(Na2SO4)= n(BaSO4)= 0. 5825g/233gmol1 =2. 5010-3 mol 2MnO4- +5H2O2+6H=2Mn2+8H2O+5O2 n(H2O2)= 5/20. 02000 molL-125. 00 mL/1000 mLL-1 =1. 2510-3mol m(Na2SO4)= 142 gmol1 2. 5010-3 mol=0. 355 g m(H2O2)= 34 gmol11. 2510-3 mol=0. 0425 g n(H2O)=（1. 7700 g25. 00 mL/100. 00mL-0. 355 g-0. 0425 g）/18 gmol1 =2. 5010-3mol x ：y ：z =n(Na2SO4) ：n(H2O2) ：n(H2O)= 2 ：1 ：2 硫酸鈉-過氧化氫加合物的化學(xué)式為2Na2SO4H2O22H2O【命題意圖】本題屬于物質(zhì)組成分析與化學(xué)綜合計(jì)算題。利用氧化還原反應(yīng)滴定進(jìn)行成分析，運(yùn)用元素守恒進(jìn)行推理計(jì)算，兼有溶度積常計(jì)算，離子方程式書寫。二、考試說明中的計(jì)算例題：2013考試說明：20Ag2O2是銀鋅堿性電池的正極活性物質(zhì)，可通過下列方法制備：在KOH加入適量AgNO3溶液，生成Ag2O沉淀，保持反應(yīng)溫度為80，邊攪拌邊將一定量K2S2O8溶液緩慢加到上述混合物中，反應(yīng)完全后，過濾、洗滌、真空干燥得到固體樣品。反應(yīng)方程式為2AgNO34KOHK2S2O8Ag2O22KNO32K2SO42H2O 回答下列問題：(1)上述制備過程中，檢驗(yàn)洗滌是否完全的方法是_。(2)銀鋅堿性電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液，電池放電時(shí)正極的Ag2O2 轉(zhuǎn)化為Ag，負(fù)極的Zn轉(zhuǎn)化為K2Zn(OH)4，寫出該電池反應(yīng)方程式：_。(3)準(zhǔn)確稱取上述制備的樣品（設(shè)僅含Ag2O2和Ag2O）2.558 g，在一定的條件下完全分解為Ag 和O2，得到224.0 mL O2（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）。計(jì)算樣品中Ag2O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（計(jì)算結(jié)果精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位）?！窘馕觥吭擃}是以“銀鋅堿性電池正極活性物質(zhì)Ag2O2的制備和含量分析”為載體而設(shè)計(jì)的綜合性計(jì)算題。試題涉及檢驗(yàn)洗滌是否完全的方法、銀鋅堿性電池反應(yīng)方程式的書寫、樣品中Ag2O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定計(jì)算等內(nèi)容，考查學(xué)生化學(xué)原理的掌握程度、化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作技能和化學(xué)計(jì)算技能的應(yīng)用能力。該題將對(duì)學(xué)生化學(xué)計(jì)算技能的考查置于具有真實(shí)應(yīng)用的背景中，充分體現(xiàn)了化學(xué)計(jì)算服務(wù)于化學(xué)問題解決的基本觀點(diǎn)，引導(dǎo)中學(xué)化學(xué)教學(xué)重視化學(xué)計(jì)算在解決化學(xué)實(shí)際問題中應(yīng)用的教學(xué)?！緟⒖即鸢浮?1)取少許最后一次洗滌濾液，滴入12滴Ba(NO3)2溶液，若不出現(xiàn)白色渾濁，表示已洗滌完全（或取少許最后一次洗滌濾液，滴入12滴酚酞溶液，若溶液不顯紅色，表示已洗滌完全）(2)Ag2O22Zn4KOH2H2O=2K2Zn(OH)42Ag(3)n(O2)1.000102 mol設(shè)樣品中Ag2O2的物質(zhì)的量為x, Ag2O的物質(zhì)的量量為y248 gmol1 x232 gmol1 y2.588 gxy1.000102 mol x9.500103 moly1.000103 mol 0.91掌握理解；中等難度21聯(lián)氨（N2H4）及其衍生物是一類重要的火箭燃料，N2H4與N2O4反應(yīng)能放出大量的熱。（1）已知：2NO2(g)=N2O4(g) H57.20 kJmol1。一定溫度下，在密閉容器中反應(yīng)2NO2(g)=N2O4(g)達(dá)到平衡。其它條件不變時(shí)，下列措施能提高NO2轉(zhuǎn)化率的是_（填字母）。 A減小NO2的濃度 B降低溫度 C增加NO2的濃度 D升高溫度（2）25時(shí)，1.00 g N2H4(l)與足量N2O4(l)完全反應(yīng)生成N2(g)和H2O (l)，放出19.14 kJ 的熱量。則反應(yīng)2N2H4(l)N2O4(l)=3N2(g)4H2O(l)的H_kJmol1。（3）17、1.01105 Pa，密閉容器中N2O4和NO2的混合氣體達(dá)到平衡時(shí)，c(NO2)0.0300 molL1、c(N2O4)0.0120 molL1。計(jì)算反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)的平衡常數(shù)K。（4）現(xiàn)用一定量的Cu 與足量的濃HNO3反應(yīng)，制得1.00 L已達(dá)平衡的N2O4和NO2混合氣體（17、1.01105 Pa），理論上至少需消耗Cu 多少克？【解析】該題是以含氮化合物在高科技領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用(以N2H4和N2O4作為火箭推進(jìn)劑)為背景設(shè)計(jì)而成的化學(xué)計(jì)算綜合性試題。將N2H4與N2O4的反應(yīng)熱效應(yīng)的計(jì)算、NO2與N2O4的平衡的移動(dòng)和平衡常數(shù)的計(jì)算、NO2制備的相關(guān)計(jì)算綜合于一題，綜合考查學(xué)生對(duì)影響平衡移動(dòng)和反應(yīng)轉(zhuǎn)化率的理解程度，以及運(yùn)用平衡組成計(jì)算化學(xué)平衡常數(shù)和根據(jù)質(zhì)量守恒定律進(jìn)行化學(xué)計(jì)算的能力，同時(shí)考查了學(xué)生對(duì)信息的獲取、數(shù)據(jù)分析計(jì)算的能力?！緟⒖即鸢浮浚?）BC（2）1224.96 （3）根據(jù)題意知平衡時(shí)：c(N2O4 )0.0120 molL1；c(NO2)0.0300 molL1 K13.3 答：平衡常數(shù)為13.3。（4）由（3）可知，在17、1.01105 Pa達(dá)到平衡時(shí)，1.00 L混合氣體中：n(N2O4 )c(N2O4)V0.0120 molL11.00 L0.0120 mol n(NO2 )c(NO2)V0.0300 molL11.00 L0.0300 mol 則n總(NO2 )n(NO2 )2n(N2O4 )0.0540 mol 由Cu4HNO3=Cu(NO3)22NO22H2O可得m(Cu)64 gmol11.73 g答：理論上至少需消耗Cu 1.73 g。掌握理解；中等難度二、命題特點(diǎn)和趨勢(shì)：1.從高考試題特點(diǎn)分析可以看出，以考查計(jì)算能力為主的第18題基本上是以中和滴定、氧化還原滴定、熱重分析等原理，利用酸堿守恒、電子守恒、質(zhì)量守恒、電荷守恒等方法對(duì)特定物質(zhì)的質(zhì)量、濃度、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、轉(zhuǎn)化率、化學(xué)式等進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。 2.在考查計(jì)算能力的同時(shí)，還會(huì)根據(jù)試題的情景考查滴定、加熱分解、電化學(xué)等化學(xué)實(shí)驗(yàn)方面的知識(shí)，當(dāng)然也會(huì)在實(shí)驗(yàn)綜合題、反應(yīng)原理綜合題等大題中考查與試題情景相關(guān)的計(jì)算問題。3.高考命題不會(huì)考查偏、怪以及過于追求計(jì)算技巧類的計(jì)算題，所以對(duì)計(jì)算方法、計(jì)算原理的考查要求有降低的趨勢(shì)；高考命題專家們也不贊成人為的編試題、湊數(shù)據(jù)，而要以真實(shí)的工業(yè)生產(chǎn)情景或?qū)嶒?yàn)情景的相關(guān)數(shù)據(jù)作為已知的數(shù)據(jù)條件，所以可能會(huì)出現(xiàn)對(duì)真實(shí)的工業(yè)生產(chǎn)情景或?qū)嶒?yàn)情景的教大篇幅的介紹，但是其原理可能并不難，甚至簡(jiǎn)單明了，不過可能出現(xiàn)計(jì)算數(shù)據(jù)相對(duì)繁瑣（非整數(shù)）的情況。三、常見典型問題表現(xiàn)：1.首先是因?yàn)槲沂「呖嫉哪Ｊ絾栴}導(dǎo)致考生對(duì)化學(xué)的不重視，使相當(dāng)多的考生放棄了與計(jì)算相關(guān)的問題，即使這個(gè)問題可能很簡(jiǎn)單，也有許多考生主動(dòng)放棄。也有相當(dāng)多的考生答題速度偏慢，答題時(shí)間不足，最終來不及做計(jì)算題。2.沒有耐心審題，沒有搞清楚題意，沒有搞清楚與計(jì)算相關(guān)的原理。3.將相關(guān)量的比例關(guān)系、化學(xué)式的式量、單位的換算、滴定時(shí)取用待測(cè)液占待測(cè)液總量的比例等搞錯(cuò)搞漏。例如沒有配平化學(xué)方程式而搞錯(cuò)相關(guān)量的比例關(guān)系；沒有注意元素的質(zhì)量守恒而比例關(guān)系；將化學(xué)式的式量計(jì)算錯(cuò)誤；將一定量的待測(cè)定的物質(zhì)配制成一定體積（1L）的待測(cè)液，取其中的20mL進(jìn)行滴定后，沒有換算成原體積來計(jì)算待測(cè)定的物質(zhì)的量；不注意毫升與升等單位的換算等錯(cuò)誤層出不窮。4.粗心大意、數(shù)據(jù)計(jì)算錯(cuò)誤、小數(shù)點(diǎn)位置搞錯(cuò)、沒有按要求保留小數(shù)點(diǎn)后的位數(shù)或有效數(shù)字的位數(shù)。例如2011年高考18題中：準(zhǔn)確稱取上述制備的樣品（設(shè)Ag2O2僅含和Ag2O）2.558g，在一定的條件下完全分解為Ag 和O2 ，得到224.0mL O2（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）。計(jì)算樣品中Ag2O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（計(jì)算結(jié)果精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位）?？忌诨卮鸨绢}時(shí)不僅會(huì)因?yàn)楹鲆暳薃g2O的分解而出錯(cuò)，還會(huì)發(fā)生對(duì)Ag2O2、 Ag2O相對(duì)分子質(zhì)量的計(jì)算錯(cuò)誤，有效數(shù)字沒有達(dá)到相應(yīng)的位數(shù)而出錯(cuò)等。四、應(yīng)對(duì)措施和解題思路方法：1.認(rèn)真審題，梳理已知條件（注意隱含條件）與所求量（未知量）之間的關(guān)系，將已知條件（數(shù)據(jù)）轉(zhuǎn)化為計(jì)算時(shí)需要的數(shù)據(jù)（比如將質(zhì)量轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的量），正確建立已知量與未知量之間的比例關(guān)系。2.近年來與計(jì)算相關(guān)的高考題通?？梢酝ㄟ^守恒法（包括質(zhì)量守恒、電子守恒、電荷守恒等），差量法（包括質(zhì)量差量、物質(zhì)的量差量、氣體體積差量、熱量差量等），極限極值法，平均值法。五、針對(duì)性訓(xùn)練：2013屆二模（蘇錫常鎮(zhèn)徐連六市）：18（12分）鐵鋁合金是一種新型高溫結(jié)構(gòu)材料。圖9Al+4%Mo腐蝕時(shí)間/h10304002040608010020Fe3AlFe3Al+4%SiFe3失重/gm2（1）圖9表示室溫時(shí)不同組份的Fe3Al在65%濃HNO3 中的腐蝕情況。由圖9可看出添加了 （填符號(hào)）元素的合金耐蝕性最差。（2）高溫條件下，Al和Fe2O3按一定比例混合反應(yīng)可制得Fe3Al，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 。（3）某校興趣小組欲測(cè)定另一種鐵鋁硅合金（FexAlySiz）粉末的組成。小明同學(xué)提出如下方案：準(zhǔn)確稱取1.46g該合金粉末，再加入足量NaOH溶液（Si+2NaOH+H2ONa2SiO3+2H2），充分反應(yīng)后過濾，通過測(cè)定剩余固體質(zhì)量及收集到氣體的體積，可計(jì)算出此合金的組成。寫出Al與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式 。小軍同學(xué)認(rèn)為該方案難以測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的體積，操作不簡(jiǎn)便。于是他設(shè)計(jì)了第二種方案：準(zhǔn)確稱取1.46g該合金粉末，加入過量鹽酸溶液充分反應(yīng)后過濾，測(cè)定剩余固體質(zhì)量0.07g。向?yàn)V液中滴加足量濃NaOH溶液，充分?jǐn)嚢?、過濾、洗滌得固體。再將所得固體充分加熱、灼燒得紅棕色粉末1.60g。試通過計(jì)算確定此合金的組成。18(12分)（1）Si (2分)（2）3Fe2O38Al2Fe3Al3Al2O3 (2分)（3）2Al+2OH-+2H2 O =2AlO2-+3H2(2分)解：m(Si)=0.07g n(Si)=0.0025mol (1分) 2Fe Fe2O3 2mol 1mol 0.02mol 1.60g/160gmol1 (2分) m(Fe)=0.02mol56gmol1=1.12g m(Al)=1.46g1.12g0.07g=0.27g (2分) n(Al)=0.01mol 該合金的組成 Fe8Al4Si (1分)2013屆一模（南京市、鹽城市）18（12分）CuSO4溶液與K2C2O4溶液反應(yīng)，得到一種藍(lán)色結(jié)晶水合物晶體。通過下述實(shí)驗(yàn)確定該晶體的組成：稱取0.1680g晶體，加入過量的H2SO4溶液，使樣品溶解后加入適量水，加熱近沸，用0.02000molL-1KMnO4溶液滴定至終點(diǎn)（溶液變?yōu)闇\紫紅色），消耗20.00mL。接著將溶液充分加熱，使淺紫紅色變?yōu)樗{(lán)色，此時(shí)MnO4轉(zhuǎn)化為Mn2+并釋放出O2。冷卻后加入2g KI固體（過量）和適量Na2CO3，溶液變?yōu)樽厣⑸沙恋?。?.05000molL-1Na2S2O3溶液滴定，近終點(diǎn)加指示劑，滴定至終點(diǎn)，消耗10.00mL。 已知：2MnO4+5H2C2O4+6H+=2Mn2+10CO2+8H2O 2Cu2+4I=2CuI+I2 2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6 （1）步驟中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 。 （2）步驟中加入的指示劑為 。 （3）通過計(jì)算寫出藍(lán)色晶體的化學(xué)式（寫出計(jì)算過程）。2013屆一模（無錫市）18（12分）從含鎂、鉀鹽湖水中蒸發(fā)最后得到的產(chǎn)物中含光鹵石(xKClyMgCl2zH2O)，它在空氣中極易潮解、易溶于水，是制造鉀肥和提取金屬鎂的重要原料，其組成可通過下列實(shí)驗(yàn)測(cè)定：準(zhǔn)確稱取5. 550g樣品溶于水，配成l00mL溶液。將溶液分成二等份，在一份中加入足量的NaOH溶液至沉淀完全，過濾、洗滌、干燥至恒重，得到白色固體0. 580g。在另一份溶液中加入足量的硝酸酸化的AgNO3溶液至沉淀完全，過濾、洗滌、干燥至恒重，得到白色固體4.305g。（1）步驟中檢驗(yàn)白色固體已洗凈的方法是 。 （2）已知某溫度下Mg( OH)2的Ksp =6.4 xl012，當(dāng)