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文檔簡介
第七部分化學(xué)計(jì)算引言化學(xué)計(jì)算是必須掌握的基本技能之一。近年高考化學(xué)計(jì)算題主要有(1)注意速算巧解,命題意圖是考查對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解、掌握和運(yùn)用。重點(diǎn)考查學(xué)生運(yùn)用題給信息和已學(xué)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行速算巧解的能力。(2)起點(diǎn)高、落點(diǎn)低,這方面主要是第n卷中的計(jì)算題。試題常以信息給予題的形式出現(xiàn),但落點(diǎn)仍是考查基本計(jì)算技能。(3)學(xué)科滲透,綜合考查。±要考查計(jì)算方法的運(yùn)用、有效數(shù)字及閱讀能力。(4)綜合計(jì)算題的命題趨勢是理論聯(lián)系實(shí)際,如以生產(chǎn)、生活、環(huán)境保護(hù)等作為取材背景編制試題,考查視野開闊,考查學(xué)生用量的觀點(diǎn)把握化學(xué)知識(shí)、原理、過程等。知識(shí)點(diǎn)《咼考考試大綱》對(duì)應(yīng)教科書內(nèi)容有關(guān)相對(duì)原子質(zhì)量、相對(duì)分子質(zhì)量及確疋分子式的計(jì)算有關(guān)物質(zhì)的量的計(jì)算有關(guān)氣體摩爾體積的計(jì)算有關(guān)溶液濃度(質(zhì)量分?jǐn)?shù)和物質(zhì)的量濃度)的計(jì)算利用化學(xué)方程式的計(jì)算了解相對(duì)原子質(zhì)量、相對(duì)分子質(zhì)量的定義,并能進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。理解質(zhì)量守恒定律的含義。能正確書與化學(xué)方程式和離子方程式,并能進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。了解物質(zhì)的量的單位一一摩爾(mol)、摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積、物質(zhì)的量濃度、阿伏加德羅常數(shù)的含義。根據(jù)物質(zhì)的量與微粒(原子、分子、離子等)數(shù)目、氣體體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)之間的相互關(guān)系進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。理解溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的概念,并能進(jìn)行有關(guān)計(jì)算?;瘜W(xué)1第一章第二節(jié)有關(guān)溶液pH與氫離子濃度、氫氧根離子濃度的簡單計(jì)算知道pH與c(H)的定量關(guān)系,能進(jìn)行溶液pH的簡單計(jì)算。選修4第三章第二節(jié)有關(guān)燃燒熱的簡單計(jì)算了解熱化學(xué)方程式的含義,能用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的簡單計(jì)算。選修4第一章第三節(jié)有關(guān)化學(xué)平衡常數(shù)的簡單計(jì)算理解化學(xué)平衡常數(shù)的含義,能夠利用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行簡單的計(jì)算。選修4第二章第三節(jié)以上各種化學(xué)計(jì)算的綜合應(yīng)用、知識(shí)整理1.以物質(zhì)的量為中心的知識(shí)體系
2.2.與溶液有關(guān)的知識(shí)體系溶解度T~|一飽和溶液溶質(zhì)的質(zhì)塑分?jǐn)?shù)孫陽(飽和溶液)陽{溶質(zhì)T~|一飽和溶液溶質(zhì)的質(zhì)塑分?jǐn)?shù)孫m(溶劑)溶液濃度叭溶質(zhì)睡機(jī)溶液〉3.與計(jì)算密切相關(guān)的化學(xué)知識(shí)元素化合物知識(shí)各物質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)物質(zhì)之間的化學(xué)反應(yīng)及化學(xué)反應(yīng)方程式各物質(zhì)之間定量關(guān)系基本概念和理論知識(shí)物質(zhì)組成分子組成化學(xué)式相對(duì)分子質(zhì)量相對(duì)原子質(zhì)量元素周期表化學(xué)平衡電解質(zhì)溶液4?應(yīng)用于化學(xué)計(jì)算的數(shù)學(xué)知識(shí)恒等式(關(guān)系式)函數(shù)知識(shí)尸f(x)極限知識(shí)平均值一元一次方程或二元一次方程組、重點(diǎn)知識(shí)解析1.有關(guān)相對(duì)原子質(zhì)量、相對(duì)分子質(zhì)量及確定化學(xué)式的計(jì)算100%100%相對(duì)原子質(zhì)量的計(jì)算同位素的相對(duì)原子質(zhì)量=m(同位素!mf2c)-112元素的相對(duì)原子質(zhì)量=Maa%+Mbb%+Mcc%(M為同位素的相對(duì)原子質(zhì)量,a%為原子的百分組成a%+b%+c%=1)相對(duì)分子質(zhì)量的計(jì)算由氣體密度p(標(biāo)準(zhǔn)狀況):M=p由氣體相對(duì)密度D(相同條件下):D』旦也MiDM2pm2M2平均相對(duì)分子質(zhì)量:混合氣體由p或D均可計(jì)算MMAa%MBb%M為各成分的相對(duì)分子質(zhì)量,a%、b%為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)或體積分?jǐn)?shù)a%b%1)n總n總2.有關(guān)物質(zhì)的量的計(jì)算(1)物質(zhì)的量摩爾(mol)由質(zhì)量:n(mol)=m(g)1M(gmol)由氣體體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況):n(mol)=(_-——1-22.4(Lmol)由濃度:n(mol)=c(molL1)V(L)由微粒個(gè)數(shù):Nn(mol)=2316.021023(mol1)⑵阿伏加德羅常數(shù)X1023是阿伏加德羅常數(shù)的近似值3.有關(guān)氣體摩爾體積的計(jì)算氣體摩爾體積(Vm):22.4Lmol1(標(biāo)準(zhǔn)狀況)22400mLmoL阿伏加德羅定律等溫等壓溫等旦n2V阿伏加德羅定律等溫等壓溫等旦n2VV2等溫等容:業(yè)n2P2等溫等物質(zhì)的量十魯4.有關(guān)溶液濃度的計(jì)算(1)4.有關(guān)溶液濃度的計(jì)算(1)溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)m溶質(zhì)100%m溶液100gS⑶換算c1000MP秘—1molL110pw-molLM-1(4)稀釋問題GV1c2V2或m(A)?a%m(B)b%濃溶液溶質(zhì)物質(zhì)的量稀溶液溶質(zhì)物質(zhì)的量濃溶液溶質(zhì)質(zhì)量稀溶液溶質(zhì)質(zhì)量(c為物質(zhì)的量濃度,V為溶液的體積)(A、B為溶液,a%、b%為溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù))V溶液(L)⑵物質(zhì)的量濃度c(mol?Lj=“溶質(zhì)(mOl)5?有關(guān)溶液pH與c(H十)、c(OH)的計(jì)算強(qiáng)酸:c(H*)=nc酸強(qiáng)堿:c(OH)=nc堿+—pH=—lgc(H)pOH=—Igc(OH)Kw=c(H+)c(OH—)=1XI0—14pH+pOH=14計(jì)算過程:曇議上*出巴pH的元次)[舲1rH的元次)強(qiáng)確c(OHFT曲⑷?pOH6?利用化學(xué)方程式的計(jì)算重要的化學(xué)反應(yīng)方程式與關(guān)系式2Na?H2Mg?H22AI?3H22Na2O2+2CO22Na2CO3+O22CO2?022Na2O2+2H2O—4NaOH+Ozf2H2O?O22Al+2NaOH+2出0—l2NaAIO2+3出f2Al?3出AlCl3+3NaOHrAl(OH)3J+3NaClAl3+?3OHAl(OH)3+NaOHrNaAlO2+2H2OAl3+?4OH2FeCb+Cl2——2FeCbFe+2FeCl3——3FeCl2Fe+2Fe3+—>l3Fe2+MnO2+4HClMnCI2+Cl2f+2H2OMnO2+4H++2CI——*Mn2++CI2f+2H2OCl2+2NaOHrNaCI+NaCIO+H2O工業(yè)制硫酸:FeS2?2SO2?2SO3?2H2SO44*辿+110.旦%F內(nèi)0」+8S0,2SO,+0,上些理<2如*so,+h2o=—h,so4⑦Cu4HNO3Cu(NO3)22NO22H2OCu4H2NO3Cu2+2NO22H2O3Cu8HNO33Cu(NO3)22NO4H2O—2+3Cu8H2NO33Cu2NO4H2O*工業(yè)制硝酸:NH3?NO?NO2?HNO3jufen4卞Hi+50.=NO+6HiOA-VNO譏一2NO.3NO,+HJ)——2HNO,+M->-NCtL?£4NO+3O2+2H2O——4HNO34NO2+O2+2H2O4HNO3⑧CO2+Ca(OH)2——CaCO3J+H2OCO2?CaCO3J2+CaCO3+2HC1——CaCl2+CO2T+H2OCO3?2H?COzf⑨C—C-[ir?2ROH?H2fRCHO?2Ag燃燒:C?O24H?O2CxHy+(x+y)O2—-xCO2+丄山0(液或汽)42(2)計(jì)算過程設(shè)未知t列化學(xué)方程式(或關(guān)系式)t找相關(guān)物質(zhì),列出關(guān)系量t列比例式t解未知t答。(3)注意同一物質(zhì)的物理量(已知、未知)單位必須一致,不同物質(zhì)的物理量可以不同,但要相匹配。多步反應(yīng),建立簡單關(guān)系式時(shí),要注意各步反應(yīng)中相關(guān)物質(zhì)的系數(shù)。反應(yīng)式所表現(xiàn)的是純物質(zhì)的相關(guān)量,不純物質(zhì)或溶液應(yīng)先換算為純物質(zhì)的,才可代入計(jì)算。可用反應(yīng)過程中的質(zhì)量變化量(質(zhì)量差)或體積變化量(體積差)建立比例關(guān)系,進(jìn)行計(jì)算。7?綜合計(jì)算對(duì)基本概念、基本理論、元素、實(shí)驗(yàn),從定量的角度研究和設(shè)問,可以在較高的深度上考查學(xué)生對(duì)上述知識(shí)的認(rèn)識(shí),同時(shí)通過數(shù)學(xué)的抽象和簡潔的文字?jǐn)⑹?,考查學(xué)生思維的邏輯性、敏捷性、發(fā)散性、綜合性與創(chuàng)造性,以及對(duì)相關(guān)學(xué)科知識(shí)的運(yùn)用能力。綜合計(jì)算正是集諸多知識(shí)于一身的題型,同時(shí)一題中蘊(yùn)含著多種解題方法,有一定難度,可針對(duì)自己的情況,適當(dāng)?shù)牟捎闷渲械睦},強(qiáng)化應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決化學(xué)問題的能力。因?yàn)橛?jì)算題無固定的解題模式,不僅存在著一題多解的可能性,也存在著同一解法上常因人而異地出現(xiàn)多種表達(dá)方法,所以做綜合計(jì)算的復(fù)習(xí)時(shí),我們應(yīng)該有意識(shí)地引入這一思維結(jié)構(gòu),使我們在遇到這類題時(shí)能建立正確的解題方法并正確表達(dá)。思維結(jié)構(gòu)為:—攜相註曲諛點(diǎn)—H建思塘—?止隔唐迭|—?I.審題⑴粗審以閱讀為主,目的是找相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。確立試題中有關(guān)的知識(shí)點(diǎn),如某物質(zhì)的性質(zhì),物質(zhì)間的化學(xué)反應(yīng)原理,理論知識(shí)等。確定試題中有關(guān)的化學(xué)方程式、關(guān)系式。確定試題中已知條件與問題、答案之間的關(guān)系。(2)細(xì)審——以分析為主,目的是找解題的突破口。對(duì)試題中的數(shù)據(jù)要快速的變換,如將氣體體積或物質(zhì)的質(zhì)量換算成“mol”因?yàn)楦鞣N數(shù)據(jù)隱含著物質(zhì)的內(nèi)在聯(lián)系,通過分析尋找前后量的變化與關(guān)系。對(duì)試題中的特定條件要加以重視,如在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,120C時(shí)”,它標(biāo)志著試題中所涉及的“水”為氣態(tài)。對(duì)試題中的圖像要做到“一面”、“二線”、“三點(diǎn)”的具體分析。“一面”即橫縱坐標(biāo)的含義,函數(shù)關(guān)系;“二線”即坐標(biāo)中曲線的變化;“三點(diǎn)”即曲線上原點(diǎn)、交點(diǎn)、折點(diǎn)、特殊點(diǎn)等的含義。對(duì)試題中的數(shù)據(jù)表格要注意比較異同點(diǎn),挖掘內(nèi)在的因素;有些試題的解答是采取填表的形式,要注意表中所給的條件及問題所在。對(duì)試題中所給的信息要通過自學(xué)而掌握,并分析與試題中所涉及的其他知識(shí)點(diǎn)的聯(lián)系,與問題的關(guān)系。n.建立解題思路相對(duì)于審題過程,這一步屬于深層次的思維,要求學(xué)生有較高的思維能力,堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)和豐富的解題經(jīng)驗(yàn)。突破口的確立是解題的關(guān)鍵。考查知識(shí)點(diǎn)與題型的確立是解題方法確立的前提。解題方法的確立是通往成功之路。解題技巧的確立是思維能力的創(chuàng)造性的體現(xiàn),是解題的最佳途徑。川.知識(shí)與能力的要求堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)掌握各物質(zhì)的性質(zhì)、變化及物質(zhì)間的相互關(guān)系,反應(yīng)規(guī)律,有關(guān)的化學(xué)方程式。掌握與計(jì)算有關(guān)的基本概念,如溶解度、濃度等。掌握與計(jì)算有關(guān)的基本理論,如化學(xué)平衡,電解質(zhì)理論等。較高的能力水平對(duì)綜合知識(shí)的理解與應(yīng)用的能力。對(duì)試題中所補(bǔ)充的新信息的自學(xué)能力。各種思維能力。1)分析問題能力;2)綜合能力;3)知識(shí)遷移能力;4)邏輯推理能力;5)逆向思維能力;6)發(fā)散思維能力;7)創(chuàng)造性思維能力等。一題多解、巧解巧算的能力。數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用化學(xué)概念的數(shù)學(xué)表達(dá)公式的應(yīng)用。如溶解度、物質(zhì)的量濃度的公式等。列方程、方程組或不定方程的代數(shù)法的應(yīng)用。如有關(guān)混合物的計(jì)算?;瘜W(xué)反應(yīng)中的函數(shù)知識(shí)的應(yīng)用。其他數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用。如排列組合思維、恒等式、極限知識(shí)、平均值知識(shí)等。三、典型例題解析利用關(guān)系式和化學(xué)方程式計(jì)算簡述:利用反應(yīng)過程中物質(zhì)之間的定量關(guān)系建立起的簡單關(guān)系式,可簡化繁瑣過程,回遄不易書寫的化學(xué)方程式,只需通過相關(guān)物質(zhì)的關(guān)系量,或固體質(zhì)量的變化量、氣體體積的變化量,列比例式計(jì)算。例題:【例1】實(shí)驗(yàn)室可由軟錳礦(主要成分為MnO2)制備KMnO4,方法如下:軟錳礦與過量固體KOH和KCIO3在高溫下反應(yīng),生成錳酸鉀(K2Mn04)和KCI;用水溶解,濾去殘?jiān)?,濾液酸化后,K2MnO4轉(zhuǎn)變?yōu)镸nO2和KMnO4;濾去MnO2沉淀,濃縮濾液,結(jié)晶得到深紫色的針狀KMnO4。請(qǐng)回答:⑴軟錳礦制備K2Mn04的化學(xué)方程式是;K2Mn04制備KMnO4的離子方程式是;若用2.5g軟錳礦(含MnO28O%)進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn),計(jì)算KMnO4的理論產(chǎn)量;KMnO4能與熱的經(jīng)硫酸酸化的Na2C2O4反應(yīng)生成Mn2+和CO2,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是;上述制得的KMnO4產(chǎn)品0.165g,恰好與0.335g純W2C2O4反應(yīng)完全,計(jì)算該KMnO4的純度?!敬鸢浮?1)3MnO2+6KOH+KClO3=^KCl+3K2MnO4+3H2O2+23MnO4+4H2MnO4+MnO2+2H2O2.4g2KMnO4+5Na2C2O4+8H2SO4=2MnSO4+K2SO4+5Na2SO4+IOCO2f+8H2O⑸%【思路分析】本題只要認(rèn)真看清楚題給條件,熟悉氧化還原反應(yīng)方程式的書寫及配平,離子方程式的書寫,化學(xué)方程式的計(jì)算等即得出正確結(jié)果。第3問涉及關(guān)系式計(jì)算,一定要找準(zhǔn)關(guān)系。第5問即根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算,沒什么難度。不過兩小題的計(jì)算結(jié)果一定要用有.效數(shù)字表述。(3)設(shè)KMnO4的理論產(chǎn)量質(zhì)量為x3MnO2——3K2MnO4——2KMnO43X87g2XI58g2.5g8X%xx=2.4g(注意有效數(shù)字為2位)設(shè)產(chǎn)品中純KMnO4的質(zhì)量為y2KMnO4——5Na2C2O42X158g5X134gy0.335gy=0.158gKMnO4的純度為0.165g1X0%=%(注意有效數(shù)字為3位)【啟示】正確書寫化學(xué)方程式,找準(zhǔn)反應(yīng)中的關(guān)系,列出關(guān)系式是解題的關(guān)鍵?!纠?】有三種不同質(zhì)量比的氧化銅與炭粉的混合物樣品①、②、③。甲、乙、丙三同學(xué)各取一種樣品,加強(qiáng)熱充分反應(yīng),測定各樣品中氧化銅的量。甲取樣品①強(qiáng)熱,若所得固體為金屬銅,將其置于足量的稀硝酸中微熱,產(chǎn)生1.12L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則樣品①中氧化銅的質(zhì)量為g。乙取樣品②ag強(qiáng)熱,生成的氣體不能使澄清的石灰水變渾濁。再將反應(yīng)后的固體與足量的稀硝酸微熱,充分反應(yīng)后,有bg固體剩余,該剩余固體的化學(xué)式為。樣品中氧化銅質(zhì)量為g(以含a、b的代數(shù)式表示)。⑶丙稱量樣品③強(qiáng)熱后剩余的固體,質(zhì)量比原樣品減少了cg,若該固體為金屬銅,則樣品③中氧化銅物質(zhì)的量(n)的取值范圍為。【答案】⑴(2)C20(a?(3)—moln—mol232822【思路分析】根據(jù)反應(yīng)①C+CuO空CO+Cu②C+2CuO空CO2+2Cu進(jìn)行分析。⑴將樣品①強(qiáng)熱后,與硝酸反應(yīng),由于產(chǎn)物只為Cu,可以利用Cu與HNO3的反應(yīng)得到的NO建立簡單關(guān)系式:【解】LNO為mol3CuO?3Cu?2NOmolmolm(CuO)=molX80g/mol=6.0g由于將樣品②強(qiáng)熱后,生成的氣體不能使澄清的石灰水變渾濁。說明反應(yīng)按C+CuO上匕CO+Cu進(jìn)行。再將反應(yīng)后的固體與足量的稀硝酸微熱,有固體剩余,由于Cu可以溶于稀硝酸,C不與稀硝酸反應(yīng),說明在C+CuO二二,CO+Cu反應(yīng)中C過量,則參加反應(yīng)的C與CuO的總質(zhì)量為(a—b)g。[atk【解】C+CuO-CO+Cu12g80g92gm(CuO)=80X?b)g耳g9223由于樣品③強(qiáng)熱后剩余的固體為金屬銅,比原樣品減小的量即反應(yīng)生成的CO和CO2的量,可由兩個(gè)反應(yīng)C+CuOWCO+Cu、C+2CuO上竺CO2+2Cu來討論樣品中n(CuO)的取值范圍。解:C+CuO?CO+CuC+2CuO-+CO2+2Cu1mol28g2mol44gncgncg—moln—mol2822【啟示】上述計(jì)算主要是根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的量的關(guān)系書寫出正確的化學(xué)方程式是重要的。
在一道計(jì)算題中可有不同的方法進(jìn)行求解,此題利用了關(guān)系式(1)質(zhì)量差(2)和極端假設(shè)(3)的方法,這也是計(jì)算題中常用到的方法?!痉答伨毩?xí)】1mol過氧化鈉與2mol碳酸氫鈉固體混合后,在密閉容器中加熱充分反應(yīng),排出氣體物質(zhì)后冷卻,殘留的固體物質(zhì)是()A.Na2CO3B.Na2O2、Na2CO3C.NaOH、Na2CO3D.Na2O2、NaOH、Na2CO32.(1)配平氧化還原反應(yīng)方程式:DCO:+DMnO4+^H+^□COf+口Mrf+DHO(2)稱取6.0g含H2C2O42H2O、KHC2O4和K2SO4的試樣,加水溶解,配成250mL溶液。量取兩份此溶液各25mL,分別置于兩個(gè)錐形瓶中。第一份溶液中加入2滴酚酞試液,滴加mol/LNaOH溶液至20mL時(shí),溶液由無色TOC\o"1-5"\h\z變?yōu)闇\紅色。該溶液被中和的H+的物質(zhì)的量為mol。第二份溶液滴加mol/L酸性KMnO4溶液至16mL時(shí)反應(yīng)完全,此時(shí)溶液顏色由變?yōu)?。該溶液中還原劑的物質(zhì)的量為mol。原試樣中H2C2O42H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為,KHC2O4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。3.加熱條件下,足量的O2與某金屬M(fèi)的鹽MCO3完全反應(yīng)生成CO2和MmOn(m、n均為正整數(shù))。若CO2質(zhì)量為W1g,MmOn質(zhì)量為W2g,M的相對(duì)原子質(zhì)量為a,貝VMmOn中m:n=(用含W1、W2和a的代數(shù)式表示)?!痉答伨毩?xí)答案】A(1)52161028(2)①②無色紫紅色③21%64%16W1:(44W2—aw”利用恒等關(guān)系計(jì)算(1)簡述:利用恒等”關(guān)系進(jìn)行化學(xué)計(jì)算,可簡約思維,甚至可不書寫化學(xué)方程式,只需了解反應(yīng)物和最后的生成物。常用的有質(zhì)量守恒”、原子守恒”、電子守恒”、電荷守恒”??…使用這些方法時(shí)應(yīng)注意它們的適用范圍。質(zhì)量守恒:應(yīng)用于化學(xué)反應(yīng)過程,參加反應(yīng)各物質(zhì)質(zhì)量總和=生成物各物質(zhì)質(zhì)量總和。原子(離子)守恒:應(yīng)用于化學(xué)反應(yīng)過程,反應(yīng)前后原子(離子)的種類和數(shù)目不變。電子守恒:應(yīng)用于氧化還原反應(yīng),得電子總數(shù)=失電子總數(shù),化合價(jià)降低總數(shù)=化合價(jià)升高總數(shù)。電荷守恒:應(yīng)用于電解質(zhì)溶液,陽離子所帶正電荷總數(shù)=陰離子所帶負(fù)電荷總數(shù)?;蟽r(jià)守恒:應(yīng)用于化合物,正化合價(jià)總數(shù)=負(fù)化合價(jià)總數(shù)。⑵例題:【例1】120C、101kPa下,amL由CO和CH4組成的混合氣體在bmLO2中完全燃燒后,恢復(fù)至原溫度和壓強(qiáng)。若混合氣體與O2恰好完全反應(yīng),產(chǎn)生bmLCO2,則混合氣體中CH4的體積分?jǐn)?shù)為(保留2位小數(shù))。若燃燒后氣體體積縮小了a/4mL,則a與b關(guān)系的數(shù)學(xué)表示式是?!敬鸢浮?1)(2)b型4【思考分析】CO、CH4完全燃燒產(chǎn)物為CO2,在120C時(shí)CH4燃燒產(chǎn)生的H2O為氣態(tài)??蓮脑厥睾憬嵌冉獯鸫祟}。生成bmLCO2需要bmLO2,可認(rèn)為混合氣中CH4中的H元素與CO中的O元素恰好組成H2O(即H、O原子個(gè)數(shù)比為2:1),則CH4與CO的體1積比為1:2,CH4的體積分?jǐn)?shù)CH4%=—=。3從CO和CH4燃燒的化學(xué)方程式可知,只有CO的燃燒會(huì)引起氣體體積縮小。解:設(shè)CO和CH4恰好與O2反應(yīng):2CO+O2=2CO2AV121
V(CO)V(02)amL4V(CO)=amL,V(02)=amLa余V(0a余V(02)=(b—)mL4則V(CH4)為-mL2CH4+202=C02+2H2O(g)12—mLamL2amL=(bamL=(b—-)mL4當(dāng)。2過量時(shí),則有5a
b=4b>5—,所以4b>5—4【例2】北京市場銷售的某種食用精制鹽包裝袋上有如下說明:產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)GB5461產(chǎn)品等級(jí)一級(jí)配料食鹽、碘酸鉀、抗結(jié)劑碘含量(以I計(jì))20?50mg/kg分裝時(shí)期分裝企業(yè)(1)碘酸鉀與碘化鉀在酸性條件下發(fā)生如下反應(yīng),配平化學(xué)方程式(將化學(xué)計(jì)量數(shù)填于空白處)。KI03+KI+H2S04=K2S04+I2+H20(2)上述反應(yīng)生成的I2可用四氯化碳檢驗(yàn)。向碘的四氯化碳溶液中加入N—2S03稀溶液,將12還原,以回收四氯化碳。Na2S03稀溶液與I2反應(yīng)的離子方程式是。某學(xué)生設(shè)計(jì)回收四氯化碳的操作步驟為:將碘的四氯化碳溶液置于分液漏斗中;加入適量Na2S03稀溶液;C.分離出下層液體。以上設(shè)計(jì)中遺漏的操作及在上述步驟中的位置是。⑶已知:12+2S203=2|—+S4。2。某學(xué)生測定食用精制鹽的碘含量。其步驟為:準(zhǔn)確稱取wg食鹽,加適量蒸餾水使其完全溶解;用稀硫酸酸化所得溶液,加入足量KI溶液,使KI03與KI反應(yīng)完全;以淀粉為指示劑,逐滴加入物質(zhì)的量濃度為x10_3molL1的Na2S2O3溶液mL,恰好反應(yīng)完全。判斷c中反應(yīng)恰好完全依據(jù)的現(xiàn)象是。b中反應(yīng)所產(chǎn)生的I2的物質(zhì)的量是mol。根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)和包裝袋說明,所測精制鹽的碘含量是(以含w的代數(shù)式表示)mg/kg。【答案】TOC\o"1-5"\h\z153333①I2+SO:+H20=2「+SO:+2H+②在步驟b后,增加操作;將分液漏斗充分振蕩后靜置①溶液由藍(lán)色恰好變?yōu)闊o色X1O「52°210w【思考分析】本題是考查學(xué)生學(xué)科內(nèi)綜合能力的試題,包括方程式的書寫、計(jì)算、實(shí)驗(yàn)等??疾榱俗詫W(xué)能力和信息檢索與處理能力。氧化還原反應(yīng)配平,根據(jù)化合價(jià)升降,得失電子守恒關(guān)系。該反應(yīng)為化合價(jià)歸中的氧化還原反應(yīng)。要注意從三個(gè)守恒:原子個(gè)數(shù)守恒、得失電子守恒、電荷守恒進(jìn)行配平和計(jì)算:2由12?2S2O31mol2moln(l2)X103mol/L>10X103L2.01031010-3—5,得出n(12)=mol1.010mol2再由KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O則KIO3?312,故wg食鹽中含碘的質(zhì)量為:TOC\o"1-5"\h\z153-「°1012710mg42102—1故所求為:33=mg-kgw10kgw【啟示】抓住氧化還原反應(yīng)中的原子個(gè)數(shù)守恒關(guān)系,得失電子守恒關(guān)系,建立關(guān)系式。注意單位的換算就能正確解得。【反饋練習(xí)】已知氮的氧化物跟NaOH溶液發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)如下:①3NO2+2NaOH^2NaNO3+NO+H2O;②NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+出0?,F(xiàn)有mmolNO2和nmolNO組成的混合氣體,要用NaOH溶液使其完全吸收無氣體剩余,有濃度為amolL1的NaOH溶液,則需此NaOH溶液的體積是()mA.L2mB.LC.2(m+n)L(m+n)D.La3a3aa已知2Fe"+Br2=2Fe3++2Br—。向100mL的FeBr2溶液中通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下Cl23.36L,充分反應(yīng)后測得溶液中Cl—與Br—的物質(zhì)的量濃度相等,貝U原FeB「2溶液的物質(zhì)的量濃度為()A.2mol/LB.1moL/LC.mol/LD.mol/L將ag含NaOH樣品溶解在bmLmolL1的硫酸中,再加入cmLmol-L1的氫氧化鋇溶液,反應(yīng)后所得溶液恰好呈中性,則樣品中NaOH的純度是()A.①①100%B.°四100%125a125a250aC.心100%D.獨(dú)蟲100%250a把a(bǔ)L含(NH4)2SO4和NH4NO3的混合液分為兩等份:一份加入bmol燒堿并加熱,恰好把NH3全部趕出,另一份需含cmolBaCl2的溶液,使沉淀反應(yīng)剛好完全,則原溶液中NO3的物質(zhì)的量濃度是()粉末狀試樣A是由等物質(zhì)的量的MgO和F02O3組成的混合物。進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):取適量A進(jìn)行鋁熱反應(yīng),產(chǎn)物中有單質(zhì)B生成;另取20gA全部溶于molL^1鹽酸中,得溶液C;將①中得到的單質(zhì)B和溶液C反應(yīng),放出1.12L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體,同時(shí)生成溶液D,還殘留有固體物質(zhì)B;用KSCN溶液檢驗(yàn)時(shí),溶液D不變色。若溶液D的體積仍視為0.15L,則該溶液中c(Mg2+)為,c(Fe2)為將11.9gMg—Al—Fe組成的合金溶于足量NaOH溶液中,合金質(zhì)量減少2.7g。另取等質(zhì)量的合金溶于過量的稀硝酸中,生成6.72L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)NO;向反應(yīng)后的溶液中加入適量的NaOH溶液恰好使Mg21Al3*、Fe3+完全轉(zhuǎn)化為沉淀,則沉淀的質(zhì)量為?!痉答伨毩?xí)答案】D2.A3.A4.D5.mol/Lmol/L6.27.2g3?利用討論方式計(jì)算⑴簡述有一類化學(xué)計(jì)算題,由于某一條件的不確定,結(jié)果可能是兩個(gè)或兩個(gè)以上,也可能在某個(gè)范圍內(nèi)取值,這類題需要用討論的方法求解。常見的類型①討論反應(yīng)發(fā)生的過程;②討論反應(yīng)物是否過量;③討論反應(yīng)物或生成物的組成范圍;④討論不定方程的解。解題的關(guān)鍵是找準(zhǔn)反應(yīng)物的相關(guān)量。⑵例題【例1】向300mLKOH溶液中緩慢通入一定量的CO2氣體,充分反應(yīng)后,在減壓低溫下蒸發(fā)溶液,得到白色固體。請(qǐng)回答下列問題:由于CO2通入量不同,所得到的白色固體的組成也不同,試推斷有幾種可能的組成,并分別列出。若通入CO2氣體為2.24L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),得到11.9g的白色團(tuán)體。請(qǐng)通過計(jì)算確定此白色固體是由哪些物質(zhì)組成的,其質(zhì)量各為多少所用的KOH溶液的物質(zhì)的量濃度為多少答案:(1)K2CO3和KOHK2CO3K2CO3和KHCO3KHCO3白色固體K2CO3質(zhì)量為6.90gKHCO35.00gKOH溶液物質(zhì)的量濃度為mol」1【思路分析】(1)由于CO2和KOH反應(yīng)時(shí)物質(zhì)的量之比不同則產(chǎn)物不同,故可根據(jù)CO2和KOH反應(yīng)時(shí)物質(zhì)的量之比對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行討論。由:①CO2+2KOH=K2CO3+H2O②CO2+KOH=KHCO31可知:n(CO2)/n(KOH)=時(shí)產(chǎn)物為K2CO3,2n(CO2)/n(KOH)=1時(shí)產(chǎn)物為KHCO3,1所以n(CO2)/n(KOH)V-時(shí),KOH過量則產(chǎn)物為K2CO3+KOH;丄Vn(CO2)/n(KOH)V1時(shí),對(duì)于①反應(yīng)來說二氧化碳過量而對(duì)于②反應(yīng)來說二氧化碳2量不足,所以產(chǎn)物為K2CO3和KHCO3;
n(C02)/n(KOH)>1時(shí),二氧化碳過量,則固體產(chǎn)物為KHCO3。可能的組成①K2CO3和KOH;②K2CO3;③K2CO3和KHCO3;④KHCO3⑵由:①CO2+2KOH^K2CO3+H2O②CO2+KOH^KHCO322.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)^138g2.24L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)^13.8g22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)=100g2.24L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)^=10.0g■/13.8g>11.9g>10.0g???得刮的白色固體是K2CO3和KHCO3的混合物。設(shè)白色固體中K2CO3Xmol,KHCO3ymol,即①CO2+2KOH=K2CO3+H2O②CO2+KOH=KHCO3xmol2xmolxmolymolymolymolxmol2xmolxmolymolymolymol—1xmolymol2.24L/22.4mol?_0.100mol(CO2)138gmol—1xmol100g?-mol—1ymol11.9g(白色固體)解此方程組,得x=mol(K2CO3)y=mol(KHCO3)???白色固體中,K2CO3質(zhì)量為138gmo^1xmol=6.90gKHCO3質(zhì)量為100gmol1xmol=5.00g消耗KOH物質(zhì)的量為2xmol+ymol=2xmol+mol=mol?所用KOH溶液物質(zhì)的量濃度為mol/0.300L=mol-L—1【啟示】此類題的解題思路:①寫出因反應(yīng)物相對(duì)量不同而可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式,并分別計(jì)算,找出二者恰好完全反應(yīng)時(shí)的特殊點(diǎn)。②以恰好完全反應(yīng)的特殊點(diǎn)為基準(zhǔn),討論大于、小于或等于的情況,從而畫出相應(yīng)的區(qū)間,確定不同的范圍,然后在不同范圍內(nèi)推測并判斷誰過量,從而找出計(jì)算依據(jù),確定計(jì)算關(guān)系,得出題目的答案?!纠?】同溫同壓下,在濃度和體積均為100mL2mol/L的鹽酸及NaOH溶液中各加入等質(zhì)量Al,產(chǎn)生氣體的體積比為5:6,則所加Al的質(zhì)量為?!敬鸢浮?.16g【思路分析】HCI和NaOH的物質(zhì)的量均為mol,加入等質(zhì)量Al粉,若鹽酸和NaOH均足量,產(chǎn)生H2的體積比1:1;若鋁粉足量產(chǎn)生氣體的體積比1:3。而實(shí)際生成的氣體體積比5:6,說明鹽酸與鋁粉反應(yīng)中鋁粉過量,鹽酸全部反應(yīng);NaOH與鋁粉反應(yīng),NaOH過量,鋁粉完全反應(yīng)。HCl不足2Al+6HCl=2AlCl3+3H2fmolmolNaOH過量2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2fmol3moln(Al)molx—5/fllx0.162?m(Al)=mol>27g/mol=2.16g5【啟示】找出反應(yīng)中的過量的物質(zhì),過量的部分不參與反應(yīng),應(yīng)用不足量的物質(zhì)進(jìn)行計(jì)算。
函數(shù)關(guān)系的取值范圍的討論TOC\o"1-5"\h\z【例3】由出、C2H2、C2H4組成的1L混合氣體在一定條件下發(fā)生加成反應(yīng)后,氣體總體積變成xL。請(qǐng)回答(氣體體積均在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測定):當(dāng)反應(yīng)后三種氣體均無剩余時(shí),x的取值范圍是;當(dāng)x=時(shí),原混合氣體H2、C2H2、C2H4的體積比為;當(dāng)x=,且反應(yīng)后混合氣體密度為0.714g/L時(shí),原混合氣體H2、C2H2、C2H4的體積比為。11【答案】⑴VXV3:1:1(2)7:1:232【思路分析】(1)根據(jù)C2H2、C2H4與H2的加成反應(yīng):C2H2+2H2——C2H6。C2H4+H2C2H6可以對(duì)混合氣成分進(jìn)行極端假設(shè)”分組討論,得到x值的上限和下限。同時(shí)從反應(yīng)方程式中也可看出,產(chǎn)生的C2H6其體積與C2H2、C2H4相等。x=,即原混合氣中C2H2、C2H4的體積為0.4L。(2)根據(jù)混合氣的密度可計(jì)算混合氣的平均摩爾質(zhì)量,通過公式計(jì)算可求出各成分氣體的體積比。1解:(1)若混合氣為H2與C2H2,由C2H2+2H2rC2H6,可知x=-L31若混合氣為H2與C2H4,由C2H4+H2——C2H6,可知x=L2所以1Vxv132當(dāng)乂=時(shí),即原混合氣中C2H2、C2H4體積共為0.4L,H2體積為0.6L,通過化學(xué)方程式可知C2H2=0.2L,C2H4=0.2L。故H2、C2H2、C2H4體積比=3:1:1(2)M=0.714g/L>22.4L/mol=16g/mol,說明反應(yīng)后混合氣中含有出和C2H6。當(dāng)x=時(shí),則反應(yīng)過程中氣體體積縮小0.4L,即參加反應(yīng)的H2為0.4L。用十字交叉法計(jì)算x中剩余H2的體積比:C2C2H43014V(H2)=V(C2H6)=0.3L則原混合氣中V(H2)=0.7LV(C2H2)=0.1LV(C2H4)=0.2LH2、C2H2、C2H4體積比=7:1:2【啟示】極端假設(shè)”的分組討論,是化學(xué)問題中函數(shù)的自變量取值范圍推算的常用方法?;旌衔锝M成的討論【例4】在25C,101kPa條件下,將15LO2通入10LCO和H2的混合氣中,使其完全燃燒干燥后,恢復(fù)至原來的溫度和壓強(qiáng)。(1)若剩余氣體的體積是(1)若剩余氣體的體積是15L,則原CO和H2的混合氣中V(CO)=L,V(H2)=L;若剩余氣體的體積是若剩余氣體的體積是L;若剩余氣體的體積是若剩余氣體的體積是aL,則原CO和H2的混合氣中V(CO):V(H2)=aL,則a的取值范圍是?!敬鸢浮?1)5,5(2)「°(3)10vav2020a【思路分析】此題涉及兩個(gè)燃燒反應(yīng),化學(xué)方程式為【思路分析】此題涉及兩個(gè)燃燒反應(yīng),化學(xué)方程式為:2C0+02^=2CO22H2+02^2H2O(1)仔細(xì)審視兩個(gè)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)(系數(shù))可知:無論是C0或H2,它們?nèi)紵枰?2的物質(zhì)的量都只是自己的一半。燃燒前的C0和燃燒后的C02的物質(zhì)的量相等,因此其體積是不變的。但是燃燒前的H2的體積在燃燒后變?yōu)橐簯B(tài)H20。據(jù)此,由題設(shè)數(shù)據(jù)可知:10LC0和H2的混合氣,充分燃燒只需要5L02,題設(shè)給15L02將多余10L。剩余氣體15L,則必定還有C02,它來源于C0。則V(C02)=V(C0)=(15-10)L=5L原料氣C0和H2共10L貝yV(H2)=(10—5)L=5L剩余氣體為aL。其中有0210L,所以C02應(yīng)是(a—10)L,C02來自于C0,???V(C0)=V(C02)=(a—10)LV(H2)=10L—(a—10)L=(20—a)LV(C0):V(H2)=(a—10):(20—a)⑶剩余氣體為aL,其中必含0210L因此a>10又因?yàn)檠鯕鈱?shí)際消耗為(15—10)L,兩種氣體合計(jì)共為10L,如果全部為出,則剩余氣體只有02,應(yīng)該是10L。如果全部為C0,則剩余氣體還有10L的C02,全部剩余氣體應(yīng)該是V(02)和V(C02)=10L+10L=20L即a的取值范圍是10L它LW20L如果原料氣指定是混合氣,則10<av20【啟示】本題3個(gè)問題是由具體到抽象,最后討論到取值范圍,需要對(duì)兩個(gè)方程式觀察類比,找出關(guān)系,既掌握化學(xué)計(jì)算的技巧更需要靈活運(yùn)用?!痉答伨毩?xí)】含ngHN03的稀溶液恰好與mg鐵粉完全反應(yīng),若硝酸只被還原為N0,則n:m可能是①5:1;笑9:2;③3:1;@2:1;⑤4:1。()A.②③⑤B.①③④C.②③D.①③⑤將16mLN0和NH3的混合氣在催化劑作用下,400C左右時(shí)發(fā)生下列反應(yīng):4NH3+6N0=5N2+6H20。已知充分反應(yīng)后在相同條件下氣體體積變?yōu)?7mL。則在原混合氣中,N0和NH3的物質(zhì)的量之比可能是()A.3:5B.3:4C.3:2D.3:1【反饋練習(xí)答案】1.A2.A、D利用平均值和極值的知識(shí)計(jì)算簡述:將數(shù)學(xué)平均值知識(shí)與極限知識(shí)應(yīng)用到混合物組成的判斷和計(jì)算中。同時(shí)也經(jīng)常采用十字交叉”的計(jì)算方法,把用列方程或聯(lián)立方程組的解題過程簡化。⑵例題:【例1】pH=2和pH=4的兩份鹽酸按一定體積比混合,混合溶液的pH=3,則兩份鹽酸的體積比為()A.9:11B.1:1C.1:10D.1:2【答案】C
【思路分析】由題:第一份鹽酸的c(H+)=10「2molL「B、D2.C、D3.B、C5?利用公式進(jìn)行計(jì)算簡述:利用各種化學(xué)概念的數(shù)學(xué)表達(dá)式(計(jì)算公式)進(jìn)行計(jì)算。①B、D2.C、D3.B、C5?利用公式進(jìn)行計(jì)算簡述:利用各種化學(xué)概念的數(shù)學(xué)表達(dá)式(計(jì)算公式)進(jìn)行計(jì)算。①要概念清楚;②要注意物理量單位;③各物理量間的相互聯(lián)系和轉(zhuǎn)化(換算公式)。⑵例題:【例1】在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,將VLA氣體(摩爾質(zhì)量為Mgmol1)溶于0.1L水中所得溶液的密度為dgm—1,則此溶液的物質(zhì)的量濃度為(mol―1)()列方程式102W+10「4V2=10「3(V1+V2)(稀溶液體積可以相加)V11V210也可采用十字交叉”計(jì)算出兩份鹽酸的體積比pH=2的鹽^(10-'-IO'1)=9xIO"*)曠\誥(體積比)pH=4的鹽(IO-1-10_,)=9x10-11.5g溶于水,所得溶液恰好能被()Na2O2Na2O2和1.5g溶于水,所得溶液恰好能被()Na2O2Na2O2和NaO280mLNaOH再利A.Na2OB.C.Na2O和Na2O2D.【答案】C【思路分析】鈉與氧氣反應(yīng)的生成物溶液于水呈堿性(NaOH)被HCI中和,可確定的物質(zhì)的量,從而得出氧化物的成分。設(shè)氧化物化學(xué)式為NaOxn(HCI)=n(NaOH)=80X10一3lXL=mol(23g/mol+16g/molx)Xmol=1.5g貝Vx=mol利用平均值思考,氧原子個(gè)數(shù)應(yīng)為〉和v,該化合物為Na20和Na2O2【啟示】此題利用了酸堿中和的關(guān)系,鈉與氧氣反應(yīng)生成物溶于水為堿作為突破,用平均值方法求得,該題還可利用其他方法求解?!痉答伨毩?xí)】1?兩種金屬混合物共15g,投入足量的鹽酸,充分反應(yīng)得11.2LH2(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則原混合物組成中肯定不能為下列的()A.Mg,AgB.Zn,CuC.Al,ZnD.Mg,Al2?由兩種物質(zhì)組成的混合物30g,溶于水加入足量的AgNO3溶液,產(chǎn)生71.75g沉淀,此混合物可能是()A.CaCl2和NaCIB.KCl和ZnCl2C.NaCl和ZnCl2D.KNO3和NaCl3.將一定量的Mg、Zn、Al混合物與足量稀H2SO4反應(yīng),生成H22.8L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),原混合物的質(zhì)量可能是()A.2gB.4gC.8gD.10g【反饋練習(xí)答案】
VdA.MV224001000VdB.MV2240lOOOVdMMVMV224022.4(VO.1)d【答案】B【思路分析】此題是以氣體為溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度的計(jì)算。應(yīng)用3個(gè)計(jì)算公式:①nVL(氣本,②cVdA.MV224001000VdB.MV2240lOOOVdMMVMV224022.4(VO.1)d【答案】B【思路分析】此題是以氣體為溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度的計(jì)算。應(yīng)用3個(gè)計(jì)算公式:①nVL(氣本,②cnm"22.4Lmo1VL(溶液),③V(溶液)m(溶液)gpgmL1由此計(jì)算:VL①溶質(zhì)的物質(zhì)的量n22.4Lmol②V(溶液)=MV/22.4g100gdgmL1103l?mL1MV2240103L22.4d③c22.4mol(MV2240)22.4d1000VdMV2240【例2】某氯化鎂溶液的密度為溶液中C「離子的物質(zhì)的量約等于A.molB.mol【答案】D1.18gcm1,其中鎂離子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為%。300mL該()C.molD.mol【思路分析】由公式n=—,m=V-p-w%n(Mg")=2n(Cl)M+小“300mL1.18g/cm35.1%.求出n(Cl)=21.5mol24g/mol【啟示】利用概念的計(jì)算公式(如溶解度、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量濃度等)列方程解題的題型設(shè)計(jì)由簡單到復(fù)雜,由具體到抽象,由特殊到一般,是考查學(xué)生歸納、類比、定勢思維與非定勢思維的能力?!痉答伨毩?xí)】1?某溫度下質(zhì)量分?jǐn)?shù)為22%NaN03溶液150mL,加100g水稀釋后,質(zhì)量分?jǐn)?shù)變?yōu)?4%,求原溶液的物質(zhì)的量濃度。將濃度為a%的NaOH溶液蒸發(fā)掉mg水,變?yōu)?a%的NaOH不飽和溶液VmL。所得溶液物質(zhì)的量濃度為()—1—1A.ma/Vmol?B.ma/2000Vmol?C.m/2aVmolL1D.ma/2VmolL1【反饋練習(xí)答案】1.mol?12.D換位思維(另類思維)(1)簡述:轉(zhuǎn)換思維角度、另辟蹊徑的另類思維在化學(xué)計(jì)算中非常重要。主要應(yīng)用在有計(jì)算因素的概念題中,或者在元素、化學(xué)平衡等知識(shí)的計(jì)算題中。⑵例題:【例1】將KCl和KBr的混合物20.1g,溶于水配成500mL溶液,并通入適量Cb充分反應(yīng)后,蒸干溶液得固體物質(zhì)16.76g。則溶液中KIC「、B廠的物質(zhì)的量之比為()
A.1:2:3B.2:3:I【答案】C【思路分析】常規(guī)思維:采用差量法計(jì)算:Br?ClAm80g35.5g44.5gx20.1g—16.76g=3.34gx=6.00g由此突破K十、C「、Br—的物質(zhì)的量之比。另類思維:由于電荷守恒,則n(K+)=n(CI—)+n(Br—),只有C符合?!纠?】相同溫度壓強(qiáng)下,1體積HCI和9體積H2O(氣)組成的混合氣體,經(jīng)完全冷凝后,所得鹽酸中HCI的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為()A.10%B.%C.X10—4%D.%【答案B】【思路分析】常規(guī)思維:根據(jù)阿伏加德羅定律,1體積HCI和9體積H?O(氣)可以看作1molHCl和9molH2O(氣),利用溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算公式來進(jìn)行計(jì)算。另類思維1:在發(fā)現(xiàn)了HCI和H2O的相對(duì)分子質(zhì)量比約為2:1后,可將溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算,改換為HCI分子個(gè)數(shù)比的計(jì)算,即:1/(1+,估算得B。另類思維2:去掉一個(gè)最大值(不可能這么濃)一一D,去掉一個(gè)最小值(不可能這么稀)――C,去掉一個(gè)HCI的體積分?jǐn)?shù)一一A,只有B是正確答案?!痉答伨毩?xí)】1.有NaCI和NaBr的混合物16.14g,溶解于水中配成溶液,向溶液中加入足量的AgNO3TOC\o"1-5"\h\z溶液,得到33.14g沉淀,則原混合物中鈉元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為()D.%mg金屬時(shí),陽極上產(chǎn)生氣體2m
D.nAD.%mg金屬時(shí),陽極上產(chǎn)生氣體2m
D.n用惰性電極電解+n價(jià)金屬的硝酸鹽溶液,當(dāng)陰極上析出560mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則金屬相對(duì)原子質(zhì)量為()mA.4mnB.10mnC.2n【反饋練習(xí)答案】1.A2.B利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(表格、圖像等)的綜合計(jì)算(1)選擇合理的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算【例1】在標(biāo)準(zhǔn)狀況下進(jìn)行甲、乙、丙三組實(shí)驗(yàn):各取30mL同濃度的鹽酸溶液,加入不同質(zhì)量的同一種鎂鋁合金粉末,產(chǎn)生氣體,將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下:實(shí)驗(yàn)序號(hào)甲乙丙合金質(zhì)量(g)生成氣體體積(mL)280336336回答:(1)甲組實(shí)驗(yàn)中,鹽酸,乙組實(shí)驗(yàn)中,鹽酸(均填過量”適量”不足”)(2)要推導(dǎo)出鹽酸的物質(zhì)的量濃度,所提供的數(shù)據(jù)中作計(jì)算依據(jù)的是,計(jì)算出鹽酸的物質(zhì)的量濃度為。(3)要求出合金中鎂鋁的物質(zhì)的量之比,可作計(jì)算的依據(jù)是,鎂、鋁的物質(zhì)的
TOC\o"1-5"\h\z量之比為。在丙組實(shí)驗(yàn)之后,向容器中加入一定體積1mol匕一1的苛性鈉溶液,可恰好使鋁元素全部以偏鋁酸根形式存在,并使鎂離子剛好沉淀完全,則溶液中偏鋁酸鈉的物質(zhì)的量為mol,氯化鈉的物質(zhì)的是為mol,所加苛性鈉溶液的體積為mL?!敬鸢浮?1)過量不足30mL336mL1mol10.255g280mL1:139【思路分析】(1)由于三組實(shí)驗(yàn)所用同一種鹽酸且體積為30mL,而合金質(zhì)量(甲t丙)逐漸增加,根據(jù)產(chǎn)生的H2可知甲組鹽酸過量、丙組鹽酸不足。在確定乙組時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)適量”的情況。若是這種情況,乙組中數(shù)據(jù)與甲組中數(shù)據(jù)應(yīng)成正比關(guān)系,但0385邑6,所0.255280以乙組中鹽酸不足。在計(jì)算合金中Mg、Al物質(zhì)的量之比時(shí),可采用混合物計(jì)算的常用方法,列聯(lián)立方程組。解:設(shè)合金中Mg、Al的物質(zhì)的量分別為x、y24x27y0.255g2280mL2280mLX3y22400mLmo10.0125molx0.005moly0.005mol所以:Mg、Al物質(zhì)的量之比=1:1可利用原子守恒”來推導(dǎo)。兩組實(shí)驗(yàn)之后,加入苛性鈉、使未反應(yīng)的金屬Al與Al3均轉(zhuǎn)化為NaAI02,而Mg?轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2(剩余的Mg不與NaOH反應(yīng))。n(NaAlO2)=n(Al),n(NaCI)=n(HCI)由此推導(dǎo)。解:0.459g中Mg、Al的物質(zhì)的量分別為0.459g彳0.009mol(2427)gmoln(NaAQ2)=n(Al)=mol丙組中所加鹽酸中HCI的物質(zhì)的量:2HCl?H22mollmol.336mLcImol0.015mol22400mL/mo1n(NaCI)=n(HCl)=moln(NaOH)=n(NaAlO2)+n(NaCI)=+=molV(NaOH)=-V(NaOH)=-c0.039mol1mo1?10.039L39mL利用圖像進(jìn)行計(jì)算【例2】取等物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液兩份A和B,每份50mL。向其中各通入一定量的CO2,隨后分別各取溶液10mL,分別將其稀釋為100mL,分別向稀釋后的溶液中逐滴加入mol/L的鹽酸,標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生CO2氣體體積與所加鹽酸體積之間的關(guān)系如下圖所示,試回答下列問題:TOC\o"1-5"\h\z曲線A表明,原溶液中通入CO2后,所得溶液中的溶質(zhì)為(寫化學(xué)式),各種溶質(zhì)的物質(zhì)的量之比為;加鹽酸后產(chǎn)生CO2體積的最大值為mL。曲線B表明,原溶液中通入CO2后,所得溶液中的溶質(zhì)為(寫化學(xué)式);各種溶質(zhì)的物質(zhì)的量之比為;加鹽酸后產(chǎn)生CO2體積最大值mL。通過計(jì)算求出原NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度。答案:A:n(Na2CO3):n(NaOH)=(75-60):(75-30)=3:8V(CO2)=(75—60)為心=168mLB:n(Na2CO3):n(NaHCO3)=25:(75—25>2)=1:1V(CO2)=(75—25)>?=560mLc(NaOH)=75>103>5/=mol/L【思路】解決本題有兩大關(guān)鍵點(diǎn),一是A、B兩份溶液在滴加過程中產(chǎn)生二氧化碳的體積不同,說明一開始通入二氧化碳的體積是不同的;二是當(dāng)溶液中二氧化碳?xì)怏w全部溢出時(shí),消耗的鹽酸的體積是一樣的(75mL),利用終態(tài)分析法得知,這時(shí)溶液的溶質(zhì)為氯化鈉,開始?xì)溲趸c相等,最終消耗鹽酸必然相等,根據(jù)消耗鹽酸就可以求出原氫氧化鈉的濃度。CO2通入NaOH中,二氧化碳少量時(shí)生成碳酸鈉,其中可能含有未反應(yīng)的NaOH,二氧化碳過量,就會(huì)生成碳酸鈉和碳酸氫鈉混合物(也可能是碳酸氫鈉)。根據(jù)碳酸鈉溶液中逐滴加入鹽酸反應(yīng)的分步特點(diǎn)以及圖像中橫坐標(biāo)特點(diǎn),得知A為氫氧化鈉和碳酸鈉混合物,B為碳酸鈉和碳酸氫鈉混合物?!痉答伨毩?xí)】右圖是100mgCaC2O4H2O受熱分解時(shí),所得固體產(chǎn)物的質(zhì)量隨溫度變化的曲線。試?yán)脠D中信息結(jié)合所學(xué)的知識(shí),回答下列問題:Iflu780M.S貿(mào)A40Vc樹lI■1i(1)溫度分別為t1和t2時(shí),固體產(chǎn)物的化學(xué)式為A是,B是⑵由CaC2O4H2O得到A的化學(xué)方程式為。由A得到B的化學(xué)方程式為。由圖計(jì)算產(chǎn)物C的相對(duì)分子質(zhì)量,并推斷C的合理的化學(xué)式。
【反饋練習(xí)答案】⑴CaC2O4CaC03(2)CaC2O4H2O丄=:CaC2O4+H2Of(3)CaC2O4——CaCO3+COf38⑷由圖讀得分解產(chǎn)物C的質(zhì)量約為38mg,C的相對(duì)分子質(zhì)量=146K=56由此推100斷C的化學(xué)式為CaO&有關(guān)工業(yè)生產(chǎn)的綜合計(jì)算【例題】硫鐵礦高溫下被空氣氧化產(chǎn)生SO2:4FeS2+11O2=8SO2+2Fe2O3。設(shè)空氣中N2、O2的含量分別為和(體積分?jǐn)?shù),以下氣體含量均用體積分?jǐn)?shù)表示),試完成可列各題:molFeS2完全氧化,需要宜氣的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)為L;55L空氣和足量FeS2完全反應(yīng)后,氣體體積(同溫同壓)變?yōu)長;用空氣氧化FeS2產(chǎn)生的氣體混合物中,O2的含量為,計(jì)算SO2的含量;⑷設(shè)FeS2氧化產(chǎn)生的氣體混合物為100L,其中O2為aL,SO2為bL。寫出a和b的關(guān)系式?!敬鸢浮?1)308(2)52(3)(4)13b=200—10a【思路分析】屬利用化學(xué)方程式的計(jì)算題型。解:4FeS2?11024mol11>22.4L1molV(空氣)x—5308L1122.41.005V(空氣)=L308L4(2)利用反應(yīng)過程中氣體體積的變化量計(jì)算11O2?-8SO2△V11L8L3L155LX-=11L△V5血=3L氣體體積變?yōu)?5L—3L=52L設(shè)SO2體積分?jǐn)?shù)X,反應(yīng)后混合氣體積為11O211O28SO2X11X—1X8根據(jù)反應(yīng)前后N2的體積不變列等式:X4X(11X-+1X=1――x8x=⑷由⑶中所列的恒等式,將a、b代入4X(11x-+a)=100—a—b813b=200—10a【反饋練習(xí)】
某硫酸廠用接觸法制硫酸的生產(chǎn)過程中,在燃燒黃鐵礦損失S5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù));在S02催化氧化時(shí)有92%的S02轉(zhuǎn)化為S03;在吸收塔中損失S03為%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。現(xiàn)有含F(xiàn)eS295%的黃鐵礦(雜質(zhì)不含硫)100t,問可制得98%的濃H2SO4的質(zhì)量為多少【反饋練習(xí)答案】t*9?聯(lián)系實(shí)際的綜合計(jì)算與工業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)相結(jié)合的計(jì)算【例題】接觸法制硫酸排放的尾氣中,含少量的二氧化硫。為防止污染大氣,在排放前設(shè)法進(jìn)行綜合利用。⑴某硫酸廠每天排放的xi04m3尾氣中含%(體積分?jǐn)?shù))的SO2。問用氫氧化鈉溶液,石灰及氧氣處理后,假設(shè)硫元素不損失,理論上可得到石膏(CaSO42H2O)的質(zhì)量為多少(用kg表示)。(2)如果將一定體積的尾氣通入100mL2molL1的氫氧化鈉溶液中使其完全反應(yīng),經(jīng)測定所得溶液含16.7g溶質(zhì)。試分析該溶液的成分,并計(jì)算確定各成分的物質(zhì)的量?!敬鸢浮浚?)154kg(2)Na2SO3為mol,NaHSO3為mol【思路分析】(1)SO2是一種污染環(huán)境的有害氣體,為防止其排放到空氣中,采取固硫”的方法,將SO2轉(zhuǎn)化為CaSO42H2O,通過建立關(guān)系式的方法解題。解:SO2?CaSO42H2O22.4L172X103kg(104X103X%兒xx=154kg(2)SO2被NaOH吸收,可能發(fā)生兩種反應(yīng):SO2+2NaOH^Na2SO3+H2O,SO2+NaOH^NaHSO3由于SO2氣體被NaOH完全吸收,要通過NaOH的物質(zhì)的量進(jìn)行極端假設(shè)”,先確定溶液中溶質(zhì)的成分。解:n(NaOH)=0.1L忽molL1=mol假設(shè)molNaOH全部轉(zhuǎn)化為Na2SO3;其物質(zhì)的量為mol,質(zhì)量為12.6g假設(shè)molNaOH全部轉(zhuǎn)化為NaHSO3;其物質(zhì)的量為mol,質(zhì)量為20.8g實(shí)際溶質(zhì)質(zhì)量為16.7g,所以成分為Na2SO3和NaHSO3的混合物。設(shè)Na2SO3、NaHSO3物質(zhì)的量分別為x、y126x104y16.7x0.05mol2xy0.2y0.1mol答:Na2SO3為mol,NaHSO3為mol。第七部分化學(xué)計(jì)算配套練習(xí)一、選擇題(每小題有1?2個(gè)選項(xiàng)符合題意)1.某500mL溶液中含molFe2*、molFe^,加入mol鐵粉,待Fe3*完全還原后,溶液中Fe2+的物質(zhì)的量濃度為(假設(shè)反應(yīng)前后體積不變)()A.mol/LB.mol/LC.mol/LD.mol/L2?研究反應(yīng)物的化學(xué)計(jì)量數(shù)與產(chǎn)物之間的關(guān)系時(shí),使用類似數(shù)軸的方法可以收到的直觀形象的效果。下列表達(dá)不正確的是()A?密閉容器中CuO和C高溫反應(yīng)的氣體產(chǎn)A?密閉容器中CuO和C高溫反應(yīng)的氣體產(chǎn)物:co匚門0co;Fe在Cl2中的燃燒產(chǎn)物:11.3Fc€!jFeCh>xlifFeC'L34MlAlCl3溶液中滴加NaOH后鋁的存在形式:A1(0HhAIO?罰Allh}Al**AIO:1■:-1——nCNUrHjO)氨水與S02反應(yīng)后溶液中的銨鹽:SH.HSOi(NTDjSQ?ESC;)iNitrLSO.當(dāng)電路中通過mol電子時(shí),理論上析出金屬B.C.D.電解100mL含c(H+)=mol/L的下列溶液。3.4.質(zhì)量最大的是()+2+A3.4.質(zhì)量最大的是()+2+A.mol/LAgB.mol/LZn2曰5.6.2+D.mol/LPb2CIO2將逐漸取代Cl2成為生產(chǎn)自來水H2SO4酸化后反應(yīng)制得,在C.mol/LCu是一種廣譜型的消毒劑,根據(jù)世界環(huán)保聯(lián)盟的要求的消毒劑。工業(yè)上CI02常用NaCI03和Na2S03溶液混合并加以上反應(yīng)中NaCI03和Na2S03的物質(zhì)的量之比為()A.1:1B.2:1C.1:2等質(zhì)量的CuO和Mg0粉末分別溶于相同體積的硝酸中,得到的溶液的濃度分別為amol/L和bmol/L則a與b的關(guān)系為(A.a=bB.a=2bC.將aLNH3通過灼熱的裝有鐵觸媒的硬質(zhì)玻璃管后,同壓下測定)。該bL氣體中NH3的體積分?jǐn)?shù)是2abbaA.B.abD.2:3Cu(NO3)2和Mg(NO3)22a=b氣體體積變?yōu)椋ǎ?abbD.a=5bbL(氣體體積均在同溫7.9.7.9.2bc
D.6ano的混合氣體,這些氣2bcc.3aNO2、N2O4、2在aLAl2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合溶液中加入bmolBaCl2,恰好使溶液中的SO4離子完全沉淀;如加入足量強(qiáng)堿加熱,可得到cmolNH3氣,則原溶液中的Al3+離子濃度(mol/L)為()TOC\o"1-5"\h\z2bc2bcA.B.2aa足量銅與一定量濃硝酸反應(yīng),得到硝酸銅溶液和體與1.68L02(標(biāo)準(zhǔn)狀況)混合后通入水中,所有氣體完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸銅溶液中加入5molNaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀,則消耗NaOH溶液的體積是()A.60mLB.45mLC.30mLD.15mL某合金(僅含銅、鐵)中銅和鐵的物質(zhì)的量之和為ymol,其中Cu的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為a,將其全部投入50mLbmol?1的硝酸溶液中,加熱使其充分反應(yīng)(假設(shè)N0是唯一的還原產(chǎn)物)。下列說法正確的是()A.若金屬有剩余,在溶液中再滴入硫酸后,金屬又開始溶解B.若金屬全部溶解,則溶液中一定含有Fe3*C.若金屬全部溶解,且產(chǎn)生336mL氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則b=++D.當(dāng)溶液中金屬離子只有Fe3、Cu2時(shí),貝Va與b的關(guān)系為:b>8y(1—)3二、簡答題將一定量的Cl2通入一定濃度的苛性鉀溶液中,兩者恰好完全反應(yīng)(已知反應(yīng)過程放熱),生成物中有三種含Y元素的離子,其中兩種離子的物質(zhì)的量(n)與反應(yīng)時(shí)間(t)的變化示意圖如圖所示。該苛性鉀溶液中KOH的質(zhì)量是,該反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量某研究性學(xué)習(xí)小組欲用化學(xué)方法測量一個(gè)不規(guī)則容器的體積。把35.1gNaCI放入500mL燒杯中,加入150mL蒸餾水。待NaCI完全溶解后,將溶液全部轉(zhuǎn)移到容器中,用蒸餾水稀釋至完全充滿容器。從中取出溶液100某研究性學(xué)習(xí)小組欲用化學(xué)方法測量一個(gè)不規(guī)則容器的體積。把35.1gNaCI放入500mL燒杯中
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