2019届一轮复习人教版化学计算学案

2019届一轮复习人教版化学计算学案

‎2019年全国卷高考化学总复习《化学计算》专题突破 ‎[题型分析]近几年高考试卷中的化学计算在命题立意、情景创设、设问角度及表达方式上基本保持科学、规范、简洁、灵活的特色，并有所突破、创新。I卷选择题突出基本概念和基本方法。II卷综合题其特点是：（1）选题背景与实际问题紧密结合；（2）把物质性质、实验操作与化学计算有机融合，突出了化学计算的本质；（3）体现了化学学科对化学计算的要求，首先是化学问题，其次才是考计算能力，不是为计算而计算；（4）降低了计算难度，减少了繁琐运算，突出对思维品质和化学思维方法的考查。 ‎ 预测2019年高考，化学计算将呈现如下特点：（1）化学计算主要考查学生知识建构的整体性和灵活应用的能力，综合性较强；（2）试题整体的计算量不大，更多的是对化学基本概念、理论和性质的理解，试题不会做数学游戏、审题绕圈子，还化学计算的本来面目；（3）把实验操作、生产实践和化学计算综合起来，或者通过图表、报刊文献等背景呈现方式、力求题型出新，体现化学学科对计算的要求，更体现对计算综合能力的考查；（4）考试方式的变化决定了化学计算应该降低难度。‎ 化学计算复习对策化学计算题考查化学基础知识和数学思维，数学思维包括逻辑推理、数形变换等。化学计算常要根据量的关系建立数学模型，但建立教学模型的前提应该是先建立正确的化学概念、弄清概念的涵义，即找出计算依据。只有对化学基本概念、基础知识正确理解，建立起来的算式或数学表达关系才能正确，才能顺利解答计算题。‎ 化学计算能力是化学教学中培养学生的一种能力。化学计算是借助于用数学计算工具，从量的方面来对化学的概念或原理加深理解或通过计算进一步掌握物质的性质及其变化规律,也是依据化学物质的性质与化学规律为载体进行的一种运算能力的训练。另外，通过计算还能培养分析、推理、归纳等逻辑思维能力和解决实际问题的能力。计算的关键是对概念的正确理解，在教学中要加强概念间的联系，认识概念间量的关系，把概念定律联系起来，在讲解化学概念的化学涵义的同时要讲解清楚它的数学涵义，以及建立知识点、线与面之间的关系（建构知识的体系结构）。高考中化学计算常考的计算方法有关系式法和守恒法等。‎ ‎【例题演练】‎ ‎☆★考点一：守恒法 守恒法是高考中常考常用的一种解题方法。系统学习守恒法的应用，对提高解题速率和破解高考难题都有很大的帮助。‎ ‎（1）电荷守恒：溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数。即：阳离子物质的量(或浓度)与其所带电荷数乘积的代数和等于阴离子物质的量(或浓度)与其所带电荷数乘积的代数和。‎ ‎（2）电子守恒：化学反应中(或系列化学反应中)氧化剂所得电子总数等于还原剂所失电子总数。‎ ‎（3）原子守恒：系列反应中某原子(或原子团)个数(或物质的量)不变。以此为基础可求出与该原子(或原子团)相关连的某些物质的数量(如质量)。‎ ‎（4）质量守恒：包含两项内容：①质量守恒定律；②化学反应前后某原子(或原子团)的质量不变。‎ ‎【例1】某铁的氧化物（FexO）1.52g溶于足量盐酸中，向所得溶液中通入标准状况下112mlCl2，恰好将Fe2+完全氧化。x值为（ ）‎ A．0.80 B．0.85 C．0.90 D．0.93‎ ‎【答案】A ‎☆★考点二：关系式法 关系式法是根据化学方程式计算的诸法中较主要的一种方法，它可以使多步计算化为一步而完成。‎ 凡反应连续进行，上一步反应的产物为下一步反应的反应物的反应，绝大多数可用关系式法解决。寻找关系式的方法，一般有以下两种：‎ ‎（1）写出各步反应的方程式，然后逐一递进找出关系式；‎ ‎（2）根据某原子守恒，直接写出关系式。‎ ‎【例2】【2017江苏卷】(12分)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1.1160 g，用少量稀HNO3溶解后配成100.00 mL溶液A；②取25.00 mL溶液A，加入足量AgNO3溶液，得AgCl 0.1722 g；③另取25.00 mL溶液A，调节pH 4 ~ 5，用浓度为0.08000 mol·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30.00 mL。通过计算确定该样品的化学式(写出计算过程)。 ‎ ‎【答案】（1）①4CuCl + O2+ 8H2O2Cu2(OH)2Cl2·3H2O ②Fe2+ ‎ ‎（2）n(Cl−)=n(AgCl)×==4.800×10−3mol ‎ n(Cu2+)=n(EDTA)×‎ ‎=0.08000 mol·L−1×30.00 mL×10−3 L·mL−1×=9.600×10−3 mol ‎ n(OH−)=2n(Cu2+)−n(Cl−)=2×9.600×10−3 mol－4.800×10−3 mol=1.440×10−2 mol ‎ m(Cl−)=4.800×10−3 mol×35.5 g· mol −1 =0.1704 g ‎ m(Cu2+)=9.600×10−3 mol×64 g· mol −1 =0.6144 g ‎ m(OH−)=1.440×10−2 mol×17 g· mol −1 =0.2448 g ‎ n(H2O)==4.800×10−3 mol ‎ a∶b∶c∶x = n(Cu2+)∶n(OH−)∶n(Cl−)∶n(H2O)=2∶3∶1∶1 ‎ 化学式为Cu2(OH)3Cl·H2O ‎【真题回访】‎ ‎1．称取(NH4)2SO4和NH4HSO4混合物样品7.24g，加入含0.1molNaOH的溶液，完全反应，生成NH31792ml（标准状况），则(NH4)2SO4和NH4HSO4的物质的量比为（ ）‎ A．1:1 B．1:2 C．1.87:1 D．3.65:1‎ ‎【答案】C ‎2．将O2和NH3的混合气体448mL通过加热的三氧化二铬，充分反应后，再通过足量的水，最终收集到44.8mL气体。原混合气体中O2的体积可能是（假设氨全部被氧化；气体体积均已换算成标准状况）（ ）‎ A．231.5mL B．268.8mL C．287.5mL D．313.6mL ‎【答案】C、D ‎3．含有砒霜（As2O3）的试样和锌、盐酸混合反应，生成的砷化氢（AsH3）在热玻璃管中完全分解成单质砷和氢气。若砷的质量为1.50mg，则（ ）‎ A．被氧化的砒霜为1.98mg B．分解产生的氢气为0.672ml[‎ C．和砒霜反应的锌为3.90mg D．转移的电子总数为6×10―5NA ‎【答案】C ‎4．一定量的CuS和Cu2S的混合物投入足量的HNO3中，收集到气体VL（标准状况），向反应后的溶液中（存在Cu2+和SO42-‎ ‎）加入足量NaOH，产生蓝色沉淀，过滤，洗涤，灼烧，得到CuO12.0g，若上述气体为NO和NO2的混合物，且体积比为1﹕1，则V可能为（ ）‎ A．9.0L B．13.5L C．15.7L D．16.8L ‎【答案】A ‎5．汽车剧烈碰撞时，安全气囊中发生反应10NaN3+2KNO3→K2O+5Na2O+16N2↑。若氧化产物比还原产物多1.75mol，则下列判断正确的是（ ）‎ A．生成42.0LN2（标准状况）‎ B．有0.250molKNO3被氧化 C．转移电子的物质的量为1.25mol D．被氧化的N原子的物质的量为3.75mol ‎【答案】CD ‎6．1.52g铜镁合金完全溶解于50mL密度为1.40g/mL、质量分数为63%的浓硝酸中，得到NO2和N2O4 的混合气体1120mL (标准状况)，向反应后的溶液中加入1.0mol/LNaOH溶液,当金属离子全部沉淀时，得到2.54g沉淀，下列说法不正确的是（ ）‎ A．该合金中铜与镁的物质的量之比是2 ︰1‎ B．该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是14.0mol/L C．NO2和N2O4 的混合气体中，NO2 的体积分数是80% ‎ D．得到2.54沉淀时，加入NaOH溶液的体积是600mL ‎【答案】D ‎7．（本题共14分）氨碱法制纯碱包括石灰石分解、粗盐水精制、氨盐水碳酸化等基本步骤。‎ 完成下列计算：‎ ‎（1）CaCO3质量分数为0.90的石灰石100 kg完成分解产生CO2 L（标准状况）。‎ 石灰窑中，该石灰石100 kg与焦炭混合焙烧，产生CO2 29120 L（标准状况），‎ 如果石灰石中碳酸钙完全分解，且焦炭完全燃烧，不产生CO，则焦炭的物质的量为 mol。‎ ‎（2）已知粗盐水含MgCl2 6.80 mol/m3，含CaCl2 3.00mol/m3。‎ 向粗盐水中加入Ca(OH)2除镁离子：MgCl2 + Ca(OH)2 → Mg(OH)2↓ + CaCl2‎ 然后加入Na2CO3除钙离子。‎ 处理上述粗盐水10 m3，至少需要加Na2CO3 g。‎ 如果用碳酸化尾气（含NH3体积分数为0.100、CO2体积分数0.040）代替碳酸钠，发生如下反应： Ca2+ + 2NH3 + CO2 + H2O → CaCO3↓ + 2NH4+‎ 处理上述10 m3粗盐水至少需要通入多少L（标准状况）碳酸化尾气？列式计算。‎ ‎（3）某氨盐水含氯化钠1521 kg，通入二氧化碳后析出碳酸氢钠晶体，过滤后溶液中含氯化铵1070 kg。列式计算：‎ ‎①过滤后溶液中氯化钠的质量。‎ ‎②析出的碳酸氢钠晶体的质量。‎ ‎【答案】（1）20160L；400。‎ ‎（2）10388；54880L。‎ ‎（3）①351kg；②1680kg。‎ ‎8．（12分）过氧化钙（CaO2·8H2O）是一种在水产养殖中广泛使用的供氧剂。‎ ‎（3）水中溶解氧的测定方法如下：向一定量水样中加入适量MnSO4和碱性KI溶液，生成MnO(OH)2沉淀，密封静置；加入适量稀H2SO4，待MnO(OH)2与I−完全反应生成Mn2+和I2后，以淀粉作指示剂，用Na2S2O3标准溶液滴定至终点，测定过程中物质的转化关系如下：‎ ‎①写出O2将Mn2+氧化成MnO(OH)2的离子方程式；_____________。‎ ‎②取加过一定量CaO2·8H2O的池塘水样100.00 mL，按上述方法测定水中溶解氧量，消耗0.01000 mol·L−1 Na2S2O3标准溶液13.50 mL。计算该水样中的溶解氧（用mg·L−1表示），写出计算过程。‎ ‎【答案】（3）①O2＋2Mn2＋＋4OH－=MnO(OH)2↓ ‎ ‎②在100.00mL水样中 I2＋2S2O32－=2I－＋S4O62－‎ n(I2)=‎ ‎＝‎ ‎=6.750×10－5mol n[MnO(OH)2]= n(I2)= 6.750×10－5mol n(O2)= n[MnO(OH)2]=×6.750×10－5mol＝3.375×10－5mol 水中溶解氧＝=10.80mg/L ‎9．（本题共14分）CO2是重要的化工原料，也是应用广发的化工产品。CO2与过氧化钠或超氧化钾反应可产生氧气。完成下列计算：‎ ‎（1）CO2通入氨水生成NH4HCO3，NH4HCO3很容易分解。2.00 mol NH4HCO3完全分解，分解产物经干燥后的体积为_________L(标准状况)。‎ ‎（2）某H2中含有2.40 molCO2，该混合气体通入2.00 L NaOH溶液中，CO2被完全吸收。如果NaOH完全反应，该NaOH溶液的浓度为_______。‎ ‎（3）CO2和KO2有下列反应：‎ ‎4KO2+2CO2→2K2CO3+3O2‎ ‎4KO2+4CO2+2H2O→4KHCO3+3O2‎ 若9 mol CO2在密封舱内和KO2反应后生成9 mol O2，则反应前密封舱内H2O的量应该是多少？列式计算。‎ ‎（4）甲烷和水蒸气反应的产物是合成甲醇的原料：CH4+H2OCO+3H2‎ 已知：CO+2H2CH3OH CO2+3H2CH3OH+H2O ‎300 mol CH4完全反应后的产物中，加入100 mol CO2后合成甲醇。若获得甲醇350 mol，残留氢气120 mol，计算CO2的转化率。‎ ‎【答案】‎ ‎（1）89.6‎ ‎（2）2.4 mol/L≥c≥1.2 mol/L ‎（3） ‎ ‎ n(H2O)=(9/6)×2=3(mol)‎ ‎（4）300 mol CH4完全反应产生H2 900mol 设CO2转化率为α，CO转化率为β ‎300β+100α=350 600β+300α=900-120‎ α=80%‎ 或设CO2转化率为α 900−350×2−100α=120 α=80/100=80%‎ ‎10．将一定质量的铁、氧化铁、氧化铜的混合物粉末放人100mL 4.40mol·L-1盐酸中，充分反应后产生896mLH2(标准状况)，残留固体1.28g。过滤，滤液中无Cu2+。将滤液加水稀释到200mL，测得其中c(H+)为0.400mol·L-1。则原混合物中单质铁的质量是（ ）‎ A．2.24g B．3.36g C．5.60g D．10.08g ‎【答案】C ‎11．密闭容器中盛有一定量的CH4与O2混合气体及足量的Na2O2固体，电火花点燃充分反应后，恢复至室温，发现容器为真空，则原混合气中CH4与O2的体积比为（ ）‎ A．2:1 B．1:2 C．1:1 D．任意比 ‎【答案】A ‎12．NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法中正确的是（ ）‎ ‎①常温下，0.1molCl2与足量NaOH溶液反应，转移的电子数目为0.2NA ‎②常温常压下， 18g H2O中含有的电子总数为10NA ‎③将100 mL 0.1 mol·L-1FeCl3溶液滴入沸水中可制得Fe(OH)3胶粒0.1NA ‎④在反应KIO3+6HI==KI+3I2+3H2O中，每生成3 mol I2转移的电子数为5NA ‎⑤电解精炼铜时，当电路中转移NA个电子，阳极溶解32 g铜 A．①⑤ B．③④ C．②④ D．②③‎ ‎【答案】C ‎13．铝碳酸镁[AlaMgb·(CO3)c·(OH)d·eH2O]用于慢性胃炎，称取3.0g铝碳酸镁样品，溶于50mL 2mol/L的盐酸（过量），收集到气体112mL（标准状况）；往所得溶液中加入40mL 3mol/L的NaOH溶液，过滤，将所得沉淀洗涤、干燥、称量得固体1.74g；再将滤液稀释到100mL，测得溶液中OH－的浓度为0.1mol/L，由计算可以确定e的值为（ ）‎ A．4 B．5 C．7 D．8‎ ‎【答案】A ‎14．将一定量的镁和铜组成的混合物加入到稀硝酸中，金属完全溶解（假设反应中还原产物只有NO）。向反应后的溶液中加入3 mol/L NaOH溶液至沉淀完全，测得生成沉淀的质量比原合金的质量增加5. 1 g。下列叙述不正确的是（ ）‎ A．当生成的沉淀量达到最大时，消耗NaOH溶液的体积V≥100 mL B．当金属全部溶解时收集到NO气体的体积一定为2.24 L C．参加反应的金属的总质量3.6 g＜m＜9.6 g D．当金属全部溶解时，参加反应的硝酸的物质的量一定是0.4 mol ‎【答案】B ‎15．Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4，而NaClO被还原为NaCl，若反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为1:16，则x值是（ ）‎ A．2 B．3 C．4 D．5‎ ‎【答案】D ‎16．水热法制备Fe3O4纳米颗粒的总反应：‎ ‎，有关说法正确的是（ ）‎ A．每转移1.5mol电子，有1.125mol Fe2+被氧化 B．x=2‎ C．Fe2+、S2O32-都是还原剂 D．每生成1mol Fe3O4，转移电子2mol ‎【答案】C ‎17．3.04 g铜镁合金完全溶解于100mL密度为1.40g•mL-1、质量分数为63％的浓硝酸中，得到NO2 和N2O4的混合气体2240 mL（标准状况)，向反应后的溶液中加入2.00 mol·L-1 NaOH溶液，当金属离子全部沉淀时，得到5.08g沉淀。下列说法不正确的是（ ）‎ ‎ A．得到5.08g沉淀时，加入NaOH溶液的体积是600mL ‎ B．该合金中铜与镁的物质的量之比是2：l ‎ C．该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是14.0 mol·L-1 ‎ ‎ D．NO2和N2O4的混合气体中，NO2的体积分数是80％‎ ‎【答案】A ‎18．准确称取6克铝土矿样品（含Al2O3、Fe2O3、SiO2）加入100mL硫酸溶液，充分反应后，向滤液中加入10mol/L NaOH溶液，产生沉淀的质量与加入NaOH溶液的体积关系如图所示，求所用硫酸溶液的物质的量浓度（ ）‎ A．1.75 mol/L B．3.5 mol/L ‎ C．2.25 mol/L D．无法计算 ‎【答案】A ‎19．一定量的CuS和Cu2S的混合物投入足量的HNO3中，收集到气体VL（标准状况），向反应后的溶液中（存在Cu2+和SO42-）加入足量NaOH，产生蓝色沉淀，过滤，洗涤，灼烧，得到CuO 12.0 g，若上述气体为NO和NO2的混合物，且体积比为1﹕1，则V可能为（ ）‎ A．135 L B．90 L C．168 L D．157 L ‎【答案】B ‎20．足量铜与一定量浓硝酸反应得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO 的混合气体，这些气体与1.68LO2‎ ‎（标准状况）混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5mol/LNaOH溶液至Cu2+ 恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是（ ）‎ ‎ 　 A．60mL B．45mL C．30mL D．15mL. ‎ ‎【答案】A