江蘇高考化學(xué)計(jì)算題專題復(fù)習(xí)蘇教版

高考化學(xué)計(jì)算題專題復(fù)習(xí)一、涉及化工生產(chǎn)流程的計(jì)算題型特點(diǎn):以常有化工生產(chǎn)流程圖為背景,依照不相同反應(yīng)步驟中反應(yīng)物的利用率計(jì)算反應(yīng)物的投料比或產(chǎn)率。解題方法:以化學(xué)方程式為基礎(chǔ),應(yīng)用守恒理論,對(duì)多個(gè)相關(guān)系的化學(xué)方程式進(jìn)行簡(jiǎn)短(疊加,找出分別在不相同化學(xué)反應(yīng)中的不相同物質(zhì)之間的化學(xué)計(jì)量數(shù)關(guān)系,以此計(jì)量關(guān)系進(jìn)行計(jì)算。1.(08南通一檢某化肥廠以氨和空氣(其中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為0.2為原料生產(chǎn)硝酸銨過程以下:其中反應(yīng)①為4NH3+5O24NO+6H2O⑴步驟②中發(fā)生了兩個(gè)反應(yīng),將這兩個(gè)化學(xué)方程式合并為一個(gè)化學(xué)方程式,可表示為。⑵若不考慮副反應(yīng)且各步反應(yīng)均完好,為使生產(chǎn)過程中不再補(bǔ)充空氣,則原料氣中氨(包括第③步被硝酸吸取的氨的體積分?jǐn)?shù)最大值為____________。⑶假設(shè)實(shí)質(zhì)生產(chǎn)中,反應(yīng)①、②中含氮物質(zhì)的利用率分別為a、b,反應(yīng)③中氨的利用率為c、硝酸的利用率為100%,則合成硝酸銨的整個(gè)流程中,氨的總利用率是多少?解析:(14NO+3O2+2H2O=4HNO3(2①、②、③步反應(yīng)疊加4NH3+5O4NO+6H2O4NO+3O2+2H2O=4HNO34NH3+4HNO3=4NH4NO34NH3+4O2+H2O=2NH4NO3+3H2ONH3%=4/(4+4/0.2=1/6(或16.7%(3解法一:假設(shè)耗資NH3的總物質(zhì)的量為1mol,其中用于制取HNO3的NH3的物質(zhì)的量為xmol,被HNO3吸取的NH3的物質(zhì)的量為ymol,則有:x+y=1、abx=cy。解得:x=cabc+=cabab+氨的總利用率=(xab+yc/1=cababc+2解法二:假設(shè)第①步參加反應(yīng)的氨氣的物質(zhì)的量為4mol,則:生成硝酸的物質(zhì)的4abmol;第③步需要氨氣的物質(zhì)的量為cab4mol;氨的總利用率=cababab4444++=cababc+2解法三:假設(shè)生成NH4NO3共1mol則生成1molHNO3耗資的NH3的物質(zhì)的量為1/ab,與HNO3反應(yīng)的NH3的物質(zhì)的量為1/c,則氨的總利用率為2.(蘇北三市一檢現(xiàn)代煉鋅的方法可分為火法和濕法兩大類?；鸱掍\是將閃鋅礦(主要含ZnS經(jīng)過浮選、焙燒使它轉(zhuǎn)變成氧化鋅,再把氧化鋅和足量焦炭混雜,在鼓風(fēng)爐中加熱至1373~1573K,使鋅蒸餾出來(lái)。主要反應(yīng)為:焙燒爐中:2ZnS+3O2=2ZnO+2SO2①鼓風(fēng)爐中:2C+O2=2CO②ZnO(s+CO(gZn(g+CO2(g③(1若保持溫度不變,在鼓風(fēng)爐中增大CO的濃度,K值(填“增大”、“減小”或“不變”;(2已知:該溫度時(shí),化學(xué)平衡常數(shù)K=1.0,則表中c1=(寫出計(jì)算過程(3假設(shè)經(jīng)過改變反應(yīng)條件,若使焙燒爐中反應(yīng)①的ZnO幾乎完好被CO還原,焙燒爐和鼓風(fēng)爐耗資的O2的體積比不高出。(4若初步濃度不變,經(jīng)過改變反應(yīng)條件,達(dá)平衡時(shí)鼓風(fēng)爐中反應(yīng)③CO的轉(zhuǎn)變率80%,此時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=,此時(shí)焙燒爐和鼓風(fēng)爐耗資的O2的體積比大于解析:(1不變(1分;(20.01mol/L(4分,解:由表中數(shù)據(jù)解析可知,反應(yīng)③進(jìn)行至30min時(shí),反應(yīng)③達(dá)到平衡狀態(tài);故c1濃度為CO的平衡濃度。設(shè):從初步到平衡CO的濃度變化為xmol·L-1ZnO(s+CO(gZn(g+CO2(g初步:0.1100變化:xxx平衡:(0.11-xxx21c+1abcababc+2則該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)即:x2+x-0.11=0(x+1.1(x·-0.1=0x=0.1molL-1·所以c1=0.01molL·-1(3焙爐中:2ZnS+3O2=2ZnO+2SO2①鼓爐中:2C+O2=2CO②ZnO(s+CO(gZn(g+CO2(g③①+②+③×2=2ZnS+3O2+2C+O2=2Zn+2CO2焙爐和鼓爐耗資的O2的體比不超3:1(40.352(1分;12:5或2.4(2分平衡鼓爐中反③CO的化率80%,此焙爐和鼓爐耗資的O2的體比:3/(1/0.8=2.43、(04江高考石油化工是江省的支柱之一。聚乙是用途十分廣泛的石油化工品,某化工廠曾利用以下工生聚乙的體乙:CH2=CH2+Cl2→CH2CI—CH2C1???????①CH2Cl—CH2C1→CH2=CHCl+HCl??????②回答以下:(1已知反①中二乙的率率=理量量×100%98%,反②中乙和化的率均95%,2.8t乙可制得乙t,同獲取副物化t。(算果保留1位小數(shù)(2充分利用副物化,工廠此后將以下反運(yùn)用于生:2CH2=CH2+4HCl+O2→2CH2Cl-CH2Cl+2H2O????③由反①、③得二乙,再將二乙通反②獲取乙和副物化,副物化供反③使用,形成了新的工。由于副反的存在,生中投入的乙全部被耗資,反①、③中二乙的率依次a%、c%;二乙全部被耗資,反②中化的率b%。算:反①、③中乙的投料比多少,新工既不需要化原料,又沒有副物化節(jié)余(假在生的副反中既不生成化,也不用耗化。解析:(1CH2Cl-CH2ClCH2=CHCl~~2862.5~HCl98%××95%m1m2CH2=CH2解得:m1=5.8tm2=3.4t(2投入反①、③的乙物的量分x、y,:由反①生成的二乙x·a%,由反③生成的二乙y·c%,K=(0.11×0.820.11×0.2=0.352ZnO(s+CO(g+CO2(g初步:變化:平衡0×.80.11×××××0.8則由反應(yīng)①、③共制得二氯乙烷的物質(zhì)的量為(x?a%+y?c%,經(jīng)過反應(yīng)②可獲取HCl的物質(zhì)的量為(x?a%+y?c%·。b%據(jù)題意,反應(yīng)③耗資的HCl為2?y?c%,則:2?y?c%=(x?a%+y?c%?b%解得:yx=abbcc-200反應(yīng)①、③中乙烯的投料比應(yīng)為abbcc-200。4、工業(yè)生產(chǎn)粗硅的主要原理為:SiO2+2CSi(粗+2CO↑(1若在制粗硅的過程中同時(shí)生成了碳化硅,且生成的硅和碳化硅的物質(zhì)的量之比為5∶1,則參加反應(yīng)的C和SiO2的質(zhì)量比為(2工業(yè)上可經(jīng)過以下流程由粗硅制取純硅:Si(粗SiCl4(l提純+氫氣(純?nèi)羯鲜龇磻?yīng)中Si(粗和SiCl4的利用率均為80%,制粗硅時(shí)有10%的SiO2的SiO2轉(zhuǎn)變成SiC,則生產(chǎn)100.8t純硅需純度為75%的石英砂多少噸?(3工業(yè)上還可以經(jīng)過以下列圖所示的流程來(lái)制取純硅:反應(yīng)①:Si(粗+3HCl(gSiHCl3(l+H2(g反應(yīng)②:SiHCl3+H2純+3HCl假設(shè)在每一輪次的投料生產(chǎn)中,硅元素沒有損失,反應(yīng)①中HCl的利用率為75%,反應(yīng)②中H2的利用率為80%,則在下輪次的生產(chǎn)中,需補(bǔ)充投入HCl和H2的體積比為多少?解析:(1SiO2+2CSi(粗+2CO↑5mol10mol5molSiO2+3C=SiC+2CO1mol3mol1molm(碳:m(SiO2=(1312:(6××60=13:30(2SiO2粗SiCl4(l+氫氣(純6028m×75%×90%×80%×80%100.8t3273K23273K解得:m=500t(3反應(yīng)①:Si(粗+3HCl(gSiHCl3(l+H2(g553-573K反應(yīng)②:SiHCl3+H2純+3HCl若是HCl、H2利用率為100%,則HCl、H2可以循環(huán)使用,現(xiàn)需要補(bǔ)充的HCl、H2相當(dāng)于是反應(yīng)中損失的,則n(HCl=3mol÷75%×25%=1moln(H2=1mol÷80%×20%=1/4mol所以:n(HCl:n(H2=4:1二、相關(guān)物質(zhì)純度的檢驗(yàn)題型特點(diǎn):以某種物質(zhì)純度或某種元素的含量檢驗(yàn)(定量實(shí)驗(yàn)為背景,依照氧化還原滴定原理進(jìn)行計(jì)算。解題方法:找出氧化還原反應(yīng)過程中相關(guān)物質(zhì)的量關(guān)系,進(jìn)行定量計(jì)算。5、(07天津高考.黃鐵礦主要成分是FeS2。某硫酸廠在進(jìn)行黃鐵礦成分測(cè)準(zhǔn)時(shí),0.1000g樣品在空氣中充分灼燒,將生成的SO2氣體與足量Fe2(SO43溶液完好反應(yīng)后,用濃度為0.02000mol/L的K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),耗資K2Cr2O7溶液25.00mL。已知:SO2+2Fe3++2H2O=SO2-+2Fe2++4H+Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O(1樣品中FeS2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是(假設(shè)雜質(zhì)不參加反應(yīng)。(2若灼燒6gFeS2產(chǎn)生的SO2全部轉(zhuǎn)變成SO3氣體時(shí)放出9.83kJ熱量,產(chǎn)生的SO3與水全部化合生成H2SO4,放出13.03kJ熱量,寫出SO3氣體轉(zhuǎn)變成H2SO4的熱化學(xué)方程:。(3煅燒10t上述黃鐵礦,理論上產(chǎn)生SO2的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況為L(zhǎng),制得98%的硫酸質(zhì)量為t,SO2全部轉(zhuǎn)變成H2SO4時(shí)放出的熱量是kJ。解析:(11FeS2~2SO2~4Fe3+~2/3Cr2O72-1202/3m0.02mol/L×0.025Lm=0.09gFeS2%=90%(22SO2(g+O2(g=2SO3(g△H=-196.6kJ/molSO3(g+H2O(l=H2SO4(l;△H=-130.3kJ/mol(31FeS2~2SO2~2H2SO4120g2×22.4L2×9810×106×90%Vm×98%V=3.36×106m=15tQ=10×106×90%÷120×2×(196.6/2+130.3=3.429107kJ×6、(07江蘇高考.鋼鐵工業(yè)是國(guó)家工業(yè)的基礎(chǔ)。2006年我國(guó)粗鋼產(chǎn)量打破4億噸,居世界首位。某中學(xué)社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)小組利用假期對(duì)當(dāng)?shù)劁撹F廠進(jìn)行了調(diào)研,對(duì)從礦石開始到鋼鐵產(chǎn)出的工藝流程有了全面的感性認(rèn)識(shí)。請(qǐng)您對(duì)社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)小組感興趣的問題進(jìn)行計(jì)算：（1）將6.62g鐵礦石樣品投入適合的鹽酸中（充分反應(yīng)），過濾，爾后在濾液中加過分的中NaOH溶液，充分反應(yīng)后，過濾、沖洗、灼燒得4.80gFe2O3?，F(xiàn)以該鐵礦石為原料煉鐵，若生產(chǎn)過程中鐵元素?fù)p失4％，計(jì)算每生產(chǎn)1.00t生鐵（含鐵96％），最少需要這種鐵礦石多少噸?（保留兩位小數(shù)）（2）取某鋼樣粉末28.12g（假設(shè)只含

Fe和

C），在氧氣流中充分反應(yīng)，獲取

CO2氣體

224Ml（標(biāo)準(zhǔn)狀況）。①計(jì)算此鋼樣粉末中鐵和碳的物質(zhì)的量之比。

②再取三份不相同質(zhì)量的鋼樣粉末分別加到100mL相同濃度的H2SO4溶液中，充分反應(yīng)后，測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以下表所示：實(shí)驗(yàn)序號(hào)加入鋼樣粉末的質(zhì)量/g生成氣體的體積/L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）Ⅰ2.8121.120Ⅱ

5.6242.240Ⅲ

8.4362.800計(jì)算硫酸溶液的物質(zhì)的量

③若在實(shí)驗(yàn)Ⅱ中連續(xù)加入

mg鋼樣粉末，計(jì)算反應(yīng)結(jié)束后節(jié)余的固體質(zhì)量為多少

?（用含

m的代數(shù)式表示）解析：（1）解：6.62g鐵礦石中鐵的質(zhì)量為m(Fe＝4.80g×112＝3.36g1606.62g3.36g

≈1.97t1.0096%

生產(chǎn)

1.00t生鐵需鐵礦石的質(zhì)量為：

m(鐵礦石＝答：最少需要這種鐵礦石

1.97t（2）①n(C＝

1

4%0.224L＝0.010mol22.4Lmol

1－

m(C＝0.010mol

×l2g

·mol1＝0.12gn

Fe

nC

28.12g

0.12g56g

mol

10.010mol＝＝

501答：此鋼樣粉末中鐵和碳的物質(zhì)的量之比50︰1②依照實(shí)驗(yàn)Ⅲ可得：Fe＋H2SO4＝FeSO4＋H2↑1mol22.4Ln(H2SO42.800Ln(H2SO4＝0.125molc(H2SO4＝0.125mol＝1.25mol·L0.1L－1答：硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度為1.25mol·1。L③當(dāng)鋼樣粉末中的鐵未全部溶解時(shí)（m＞1.406g），100mL相同濃度的H2SO4溶液中可以完好溶解的固體質(zhì)量為2.8/22.4×56÷(28/28.12=7.03g7.03g-5.624g=1.406g－節(jié)余的固體質(zhì)量為：(5.624g＋mg－0.125mol×56g·mol1＝(m－1.376g當(dāng)鋼樣粉末中的鐵全部溶解時(shí)（m≤1.406g），節(jié)余的固體質(zhì)量為：(5.624＋mg×－0.12g28.12g答：當(dāng)鐵未完好溶解時(shí)，節(jié)余固體的質(zhì)量為（m－1.376）g；當(dāng)鐵完好溶解時(shí)，節(jié)余固體的質(zhì)量為5.624m0.12g。28.126三、相關(guān)物質(zhì)組成的計(jì)算7、超細(xì)硅酸鋁擁有極好的懸浮性和純白外觀，與顏料配合使用能明顯地改進(jìn)涂料的白度。其樣品化學(xué)式可表示為AlxSi35Oy·zH2O,企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定超細(xì)硅酸鋁中含水量7%～10%為優(yōu)異級(jí)。某化學(xué)興趣小組為測(cè)定該樣品的組成，按以下步驟實(shí)驗(yàn)：步驟一：正確稱取9.936g超細(xì)硅酸鋁樣品，充分加熱至不再分解為止，冷卻、稱量，得固體9.216g。步驟二：另正確稱取9.936g超細(xì)硅酸鋁樣品，加足量鹽酸，充分反應(yīng)后，過濾，沖洗，烘干得

SiO2固體8.400g。

(1計(jì)算該超細(xì)硅酸鋁樣品可否為優(yōu)異級(jí)。

(2求該樣品的化學(xué)式。解析：(1m(H2O=9.936g－9.216g=0.720gw(H2O=0.720g/9.936g100%=7×.246%為優(yōu)異級(jí)(2n(H2O=0.72/18mol=0.04moln(SiO2=8.4/60mol=0.14moln(Al2O3=(9.936－8.400－0.72/102mol=0.008moln(Al2O3∶n(SiO2∶n(H2O=2∶35∶10故該樣品化學(xué)式為：Al4Si35O76·10H2O8、(鹽城一檢為研究水滑石的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，某校研究性學(xué)習(xí)小組獲取了二種牌號(hào)的水滑石樣品擬進(jìn)行研究，請(qǐng)你參加研究并回答相關(guān)問題。（1）甲同學(xué)取天然水滑石樣品進(jìn)行恒重解析，已知天然水滑石的化學(xué)式可表示6MgO·Al2O3·CO2·12H2O，取0.1mol水滑石進(jìn)行加熱時(shí)，溫度與節(jié)余固體質(zhì)量的關(guān)系以以下列圖,平行線上的數(shù)字表示殘留固體的質(zhì)量。當(dāng)溫度在0～280℃質(zhì)量不變，是什么原因：。A→B減少的物質(zhì)及其物質(zhì)的量為：；C→D減少的物質(zhì)及其物質(zhì)的量為：；D處化學(xué)組成為：。（2）乙組取的CA（美國(guó)化學(xué)文摘）登記號(hào)為12304-65-3的合成水滑石樣品，現(xiàn)只知其化學(xué)式為：MgaAlb(OHC(CO3d，a+b+c+d=25,a、b、c、d為正整數(shù)。取該水滑石樣品0.1mol,1mol/L鹽酸使其完好溶解。①耗資鹽酸的體積最少為：L（用字母表示）；②若參加反應(yīng)的鹽酸的物質(zhì)的量與生成CO2的物質(zhì)的量之比為18∶1，則該水滑石的化學(xué)式為：。解析：0.4molH2O0.8molH2O0.1molCO270.6molMgO(1天然水滑石在溫度低于280℃是牢固的；0.4molH2O；0.1molCO2；6MgO·Al2O3；(2①0.1c+0.2d或0.2a+0.3b；②Mg6Al2(OH16CO39、(07無(wú)錫期中某結(jié)晶水合物中有兩種陽(yáng)離子和一種陰離子，其所含元素均為短周期元素，為確定其組成，某同學(xué)進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)：稱取兩份質(zhì)量均為45.3g的該結(jié)晶水合物，分別制成溶液。向其中一份逐滴加入NaOH溶液，開始發(fā)現(xiàn)溶液中出現(xiàn)白色積淀并逐漸增添；一段時(shí)間后有氣體逸出，該氣體有刺激性氣味，能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)，加熱后共計(jì)可收集到

2.24L該氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況）；最后白色

積淀逐漸減少并最后消失。另一份逐滴加入

Ba（OH）2溶液，開始現(xiàn)象近似，但最后仍有白色積淀；過濾，用稀鹽酸辦理積淀物，經(jīng)沖洗和干燥，獲取白色固體

46.6g。

(1該結(jié)晶水合物中含有的兩種陽(yáng)離子是和，陰離子是。(2試經(jīng)過計(jì)算確定該結(jié)晶水合物的化學(xué)式。(3假設(shè)過程中向該溶液中加入的NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為5mol·-1，請(qǐng)?jiān)谟覉D中畫出生成積淀的物L(fēng)質(zhì)的量與加入NaOH溶液體積的關(guān)系表示圖。解析：（1）NH4+（2）n(SO42A13+SO42-46.6g0.2mol233g/moln(NH422.4g0.1mol22.4L/mol依照離子化合物中陰、陽(yáng)離子電荷平衡的原理：n(NH43n(A132n(SO42可得：1n(A13(20.2mol0.1mol0.1mol3n(H2O45.3g0.1mol27g/