2019届二轮复习化学计算中的几种方法作业（全国通用）

2019届二轮复习化学计算中的几种方法作业（全国通用）

化学计算中的几种方法 一．化学计算中的常用方法 ‎1．守恒法 ‎①．质量守恒法 ‎1．0.1mol某烃与1mol过量氧气混合，充分燃烧后通过足量的Na2O2固体，固体增重‎15g，从Na2O2中逸出的全部气体在标准状况下为‎16.8L。求烃的化学式。‎ ‎【解析】设烃的化学式为CxHy，摩尔质量为a g·mol−1，因为最后逸出的气体不仅包括反应剩余的O2，也包括烃燃烧产物CO2和水蒸气与Na2O2反应放出的O2。m(烃)+m(O2)=Δm(Na2O2)+m(逸出气体)，则有：0.1mol×a g·mol−1+‎32g·mol−1×1mol=‎15g+；解得a=70，烃的式量为70，=5余10，所以烃的化学式为C5H10。‎ ‎【答案】C5H10‎ ‎②．原子(或离子)守恒 ‎2．用含1.0mol NaOH的溶液吸收0.8mol CO2，所得溶液中的CO和HCO的物质的量之比为（ ）‎ A．1∶3 B．2∶‎1 C．2∶3 D．3∶2‎ x+y=0.8mol ‎2x+y=0.8mol ‎【解析】设生成Na2CO3、NaHCO3物质的量为x、y，由反应前后C原子和Na+守恒可得方程组：‎ x=0.2mol ‎ y=0.6mol 解得 ；即所得溶液中CO和HCO的物质的量之比为1∶3。‎ ‎【答案】A ‎③．电子守恒 ‎ ‎3．在一定条件下，PbO2与Cr3+反应，产物为Cr2O和Pb2+，则与1.0mol Cr3+反应所需的PbO2物质的量为____________。‎ ‎【解析】利用电子守恒进行计算：1.0mol×(6-3)=x×(4-2)，得x=1.5mol。‎ ‎【答案】1.5mol ‎④．电荷守恒 ‎4．在硫酸铝和硫酸钾、明矾的混合物中，若c(SO)=0.2mol·L-1，当加入等体积的0.2mol·L-1 KOH溶液时，生成的沉淀又恰好溶解为止，则原溶液中K+的物质的量浓度(mol·L−1)是（ ）‎ A．0.2 B．‎0.25 C．0.3 D．0.45‎ ‎【解析】方法1：原混合液中含有的阳离子是K+、Al3+，阴离子是SO，因c(SO)=0.2mol·L−1则c(K+)+c(Al3+)=c(SO)=0.1mol·L−1；加入KOH溶液后发生的反应是Al3++4OH===AlO+2H2O，所以原溶液中c(Al3+)=c(K+)=0.2mol·L−1+×0.2mol·L−1=0.05mol·L−1，方法2：根据电荷守恒：‎3c(Al3+)+c(K+)=‎2c(SO)，推出c(K+)=‎2c(SO)-‎3c(Al3+)=0.25mol·L−1‎ ‎【答案】B ‎2．差量法 ‎5．某一元醇‎10g与乙酸反应生成酯‎13.2g，同时回收醇‎1.0g，则该醇的式量是（ ）‎ A．74 B．‎88 C．90 D．104‎ ‎【解析】醇与乙酸反应生成酯和水，则乙酸和水的质量差等于酯和醇的质量差，设该醇的式量为x，则有： R－OH+CH3COOHCH3COOR+H2O Δm ‎ X 60 18 42‎ ‎ ‎9g （13.2-9）g=‎‎4.2g 可得：=；即x=90‎ ‎【答案】C ‎3．关系式法 ‎6．将‎5.6g铁溶于足量盐酸中，蒸发至干并在空气中灼烧至恒重，最后得到固体的质量最接近于（ ）‎ A．‎8.0g B．‎19.2g C．‎24.2g D．‎‎30.6g ‎【解析】由FeFe2+Fe(OH)2Fe(OH)3Fe2O3，所以可得：2Fe－Fe2O3；则Fe2O3的质量m(Fe2O3)=‎5.6g×160/(2×56)=‎‎8.0g ‎【答案】A ‎4．平均值法 ‎7．燃烧镁和某金属的合金，所生成的氧化物的质量为反应前合金的质量的2倍，另一金属可能是（ ）‎ A．Cu B．Be C．Na D．Al ‎【解析】镁形成的氧化物中，m(Mg)∶m(O)=24∶‎ ‎16，金属质量大于氧的质量；则另一金属形成的氧化物中，金属质量要小于氧的质量。Cu、Be、Na、Al在燃烧时所形成的氧化物分别是：CuO、BeO、Na2O2、Al2O3，其中只有BeO中m(Be)∶m(O)=9∶16，是金属小于氧的质量。所以选B。‎ ‎【答案】B ‎5．假设法 ‎8．将两种金属单质混合物‎13g，加到足量稀硫酸中，共放出标准状况下气体‎11.2L，这两种金属可能是（ ）‎ A．Zn和Fe B．Cu和Zn C．Al和Mg D．Mg和Cu ‎【解析】将混合物当作一种金属来看，因为是足量稀硫酸，‎13克金属全部反应生成的‎11.2L(0.5摩尔)气体全部是氢气，即这种金属每放出1摩尔氢气需‎26克，如果全部是+2价的金属，其平均原子量为26，则组成混合物的+2价金属，其原子量一个大于26，一个小于26。故D符合。‎ ‎【答案】D ‎6．讨论法 ‎9．向300mL KOH溶液中缓慢通入一定量的CO2气体，充分反应后，在减压低温下蒸发溶液，得到白色固体。请回答下列问题：‎ ‎（1）由于CO2通入量不同，所得到的白色固体的组成也不同，试推断有几种可能的组成，并分别列出。‎ ‎（2）若通入CO2气体为‎2.24L（标准状况下），得到‎11.9g的白色团体。请通过计算确定此白色固体是由哪些物质组成的，其质量各为多少？所用的KOH溶液的物质的量浓度为多少 ‎【解析】（1）由于CO2和KOH反应时物质的量之比不同，则产物不同，故可根据CO2和KOH反应时物质的量之比对产物进行讨论。由：①CO2+2KOH===K2CO3+H2O；②CO2+KOH===KHCO3可知n(CO2)/ n(KOH) =1/2时产物为K2CO3，n(CO2)/n(KOH)=1时产物为KＨCO3，所以n(CO2)/n(KOH)<1/2时，KOH过量，则产物为K2CO3+KOH；1/2< n(CO2)/n(KOH)<1时，对于①反应来说二氧化碳过量而对于②反应来说二氧化碳量不足，所以产物为K2CO3+KHCO3；n(CO2)/n(KOH)>1时，二氧化碳过量，则固体产物为KHCO3。答案为：‎ ‎（2）由：①CO2 + 2KOH＝K2CO3 +H2O ②CO2 + KOH＝KHCO3‎ ‎22.4L‎(标态) ‎138g ‎22.4L(标态) ‎‎100g ‎2.24L‎(标态) ‎13.8g ‎2.24L(标态) ‎10.0g ‎ ‎∵‎13.8g＞‎11.9g＞‎‎10.0g ‎∴得到的白色固体是K2CO3和KHCO3的混合物。‎ 设白色固体中K2CO3 x mol，KHCO3 y mol，即 ‎①CO2+2KOH＝K2CO3+H2O ②CO2+KOH＝KHCO3‎ ‎ x mol 2x mol x mol y mol y mol y mol x mol+y mol＝＝0.100mol （CO2）‎ ‎138g‎·mol-1×x mol÷‎100g·mol-1×y mol＝‎11.9g （白色固体）‎ x＝0.0500mol （K2CO3）‎ y＝0.0500mol （KHCO3）‎ ‎ ‎ 解此方程组，得 ‎∴ 白色固体中 ，K2CO3质量为‎138g·mol-1×0.0500mol＝‎‎6.90g KHCO3质量为‎100g·mol-1×0.0500mol＝‎‎5.00g 消耗KOH物质的量为2x mol+y mol＝2×0.0500mol+0.0500mol＝0.150mol ‎∴所用KOH溶液物质的量浓度为0.150mol/‎0.300L＝0.500mol·L−1‎ ‎【答案】（1）①K2CO3+KOH；②K2CO3；③K2CO3+KHCO3；④KHCO3‎ ‎（2）白色固体是K2CO3和KHCO3的混合物；m(KHCO3)= 0.0500mol、m(K2CO3)=0.0500mol C(KOH)=0.500mol·L−1‎ 二．对点增分集训 ‎1．由锌、铁、铝、镁四种金属中的两种组成的混和物‎10克，与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下为‎11.2升，则混和物中一定含有的金属是（ ） A．锌 B．铁 C．铝 D．镁 ‎【解析】本题利用平均摩尔电子质量求解，据‎10克金属与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下为‎11.2L可得金属平均摩尔电子质量为‎10g·mol-1。四种金属的摩尔电子质量分别为Zn：‎32.5g·mol-1、Fe：‎28g·mol-1、Al：‎9g·mol-1、Mg：‎12g·mol-1，其中只有Al的摩尔电子质量小于‎10g·mol-1，故答案为C。‎ ‎【答案】C ‎2．将一定质量的Mg、Zn、Al混合物与足量稀H2SO4反应，生成H2 ‎2.24L（标准状况），原混合物的质量可能是（ ）‎ A．‎1.8g B．‎3g C．‎6.5g D．‎‎10g ‎【解析】一定质量的Mg、Zn、Al混合物与足量稀H2SO4反应，生成H2 ‎2.24L（标准状况），假设全部为Mg，由Mg－H2可得：m(Mg)=24×=‎2.4g；假设全部为Zn或Al，同理可求m(Zn)=‎6.5g；m(Al)=‎1.8g所以混合物的质量介于‎1.8g～‎6.5g之间，故选：B。‎ ‎【答案】B ‎3．将‎12g CO和CO2的混合气体通过足量灼热的氧化铜后，得到气体的总质量为‎18g，求原混合气体中CO2的质量分数。‎ ‎【解析】设原混合气体中CO2的质量分数为x。‎ CuO+CO===Cu + CO2 Δm(气体)‎ ‎28 44 44-28=16‎ ‎12(1-x) ‎18g-12g=‎‎6g 即 = 解得x=12.5%；所以，原混合气体中CO2的质量分数为12.5%。‎ ‎【答案】12.5%‎ ‎4．为了预防碘缺乏病，国家规定每千克食盐中应含有40～50毫克的碘酸钾。为检验某种食盐是否为加碘的合格食盐，某同学取食盐样品‎428克，设法溶解出其中全部的碘酸钾。将溶液酸化并加入足量的碘化钾淀粉溶液，溶液呈蓝色，再用0.030mol·L−1的硫代硫酸钠溶液滴定，用去18.00mL时蓝色刚好褪去。试通过计算说明该加碘食盐是否为合格产品。有关反应：IO+5I－+6H+→3I2+3H2O；I2+2S2O→2I－+S4O ‎【解析】本题为多步反应的计算，可根据反应方程式直接建立IO和S2O的关系式进行求解。‎ ‎6S2O IO ‎6mol 1mol ‎0.030mol·L−1×18.00mL×10-3 n n(IO)=0.030mol·L−1×18.00mL×10-3×1mol÷6mol =0.09×10-3mol 每千克食盐中含KIO3：(214×0.09×10-3÷428)×1000=45×10-3=45(mg)；即该加碘食盐是合格的 ‎【答案】合格 ‎5．10ml某气态烃在80ml氧气中完全燃烧后，恢复到原来状况（1.01×105Pa，‎27℃‎）时，测得气体体积为70ml，求此烃的分子式。‎ ‎【解析】‎ 原混和气体总体积为90ml，反应后为70ml，体积减少了20ml。剩余气体应该是生成的二氧化碳和过量的氧气，下面可以利用差量法进行有关计算。‎ CxHy+(x+)O2xCO2 +H2O ΔV ‎1 1+ ‎10 20‎ 计算可得y=4，烃的分子式为C3H4或C2H4或CH4‎ ‎【答案】C3H4或C2H4或CH4‎ ‎6．Cu、Cu2O和CuO组成的混合物，加入100mL 0.6mol·L−1HNO3溶液恰好使混合物溶解，同时收集到224mL NO气体（标准状况）。求：‎ ‎（1）写出Cu2O跟稀硝酸反应的离子方程式。‎ ‎（2）产物中硝酸铜的物质的量。‎ ‎（3）如混合物中含0.01moL Cu，则其中Cu2O、CuO的物质的量分别为多少？‎ ‎（4）如混合物中Cu的物质的量为X，求其中Cu2O、CuO的物质的量及X的取值范围。‎ ‎【解析】抓住反应的始态和终态利用守恒关系进行求解，（1）利用电子守恒进行配平：3Cu2O+14HNO3===6Cu(NO3)2+2NO↑+7H2O；（2）利用N原子守恒：n(HNO3)=0.06mol，n(NO)=0.01mol，则n[Cu(NO3)2]=(0.06-0.01)/2=0.025mol；（3）本题混合物中虽含有Cu、Cu2O和CuO三种物质，但参加氧化还原反应的只有 Cu、Cu2O，所以利用电子守恒可直接求解。转移电子总数：n(e-)= n(NO)×3===0.03mol；Cu提供电子数：0.01×2=0.02mol；Cu2O提供电子数：0.03-0.02=0.01mol；n(Cu2O)=0.01/2=0.005mol，n(CuO)=0.0025-0.01-0.005×2=0.005mol；（4）根据（3）解法可得n(Cu2O)=0.015-Xmol，n(CuO)=X-0.005mol。根据电子守恒进行极端假设：若电子全由Cu提供则n(Cu)=0.015mol；若电子全由Cu2O提供则n(Cu2O)=0.015mol，则n(Cu2+)===0.03mol大于了0.025mol，说明n(Cu)不等于0，另根据n(CuO)=X-0.005mol要大于0，可得n(Cu)>0.005mol。所以0.005mol < n(Cu)<0.015mol。‎ ‎【答案】（1）3Cu2O+14HNO3===6Cu(NO3)2+2NO↑+7H2O ‎（2）0.025mol ‎（3）0.005mol；0.005mol ‎（4）0.015-Xmol；X-0.005mol；0.005mol

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