1、化学反应的计算(30分钟50分)【基础达标】一、选择题(本题包括4小题,每小题5分,共20分)1(2021福州高一检测)实验室利用反应2KClO32KCl3O2制取氧气,今24.5 g KClO3参加反应,则得到标准状况下的氧气的体积是()A2.24 L B4.48 LC44.8 L D6.72 L【解析】选D。24.5 g KClO3的物质的量是0.2 mol,2KClO32KCl3O2 2 mol 3 mol 0.2 mol n(O2)2 mol0.2 mol3 moln(O2),则n(O2)0.3 mol,故产生的氧气在标准状况下的体积是0.3 mol22.4 Lmol16.72 L。2
2、0.56 g氧化钙恰好与20 mL盐酸反应,则此盐酸的物质的量浓度是()A0.10 molL1B0.20 molL1C0.50 molL1 D1.00 molL1【解析】选D。CaO2HCl=CaCl2H2O 56 g 2 mol 0.56 g c(HCl)20103 L则:解得c(HCl)1.00 molL1。3(2021莆田高一检测)有3.92 g铁的氧化物,用足量的CO在高温下将其还原,把生成的全部CO2通入足量的澄清石灰水中得到7.0 g固体沉淀,这种铁的氧化物为()AFe3O4 BFeOCFe2O3 DFe5O7【解析】选D。由题意知,生成的CO2全部通入足量澄清石灰水中得到7.0
3、g沉淀,则n(CaCO3)0.07 mol,由COCO2可知,铁的氧化物中的n(O)0.07 mol,n(Fe)0.05 mol,n(Fe)n(O)0.05 mol0.07 mol57,则铁的氧化物为Fe5O7。4(2021扬州高一检测)对晶体MgCl2xH2O进行如下实验探究,确定其组成:步骤1:充分灼烧2.03 g该晶体,得到混合气体甲和0.40 g固体乙(含有两种元素的纯净物)。步骤2:将混合气体甲通过浓硫酸,气体的质量减少0.90 g。步骤3:将剩余气体溶于水中配成100 mL溶液丙。取10 mL溶液丙与含0.002 mol的NaOH溶液恰好完全反应。下列有关说法正确的是()A混合气体
4、甲中两气体的物质的量之比是15 B固体乙的成分是MgOC溶液丙中c(H)为0.02 molL1 Dx5【解析】选B。混合气体甲被浓硫酸吸收的气体应为水,n(H2O)0.05 mol,由步骤3知,另一种气体为HCl,n(HCl)0.02 mol。固体乙中一定含有Mg元素,晶体化学式为MgCl2xH2O,氢元素一部分形成水,一部分形成HCl,多余的氧原子一定与Mg结合,则固体乙为MgO。 A项,n(HCl)n(H2O) 0.02 mol0.05 mol25,错误;B项,由元素守恒知,乙为MgO,正确;C项,c(H) 0.2 molL1,错误;D项,由Cl守恒知,n(MgCl2x H2O)0.01
5、mol,部分分解出来的水为n(H2O)0.05 mol,还有少量的氧元素与Mg结合,所以x不等于5,错误。二、非选择题(本题包括1小题,共10分)5把铁、铝混合物1.1 g溶于200 mL 5 molL1盐酸中,反应后盐酸的浓度变为4.6 molL1(溶液体积变化忽略不计)。求:(1)反应中消耗HCl的物质的量。(2)该混合物中铝、铁的物质的量。【解析】(1)消耗HCl的物质的量为0.2 L5 molL10.2 L4.6 molL10.08 mol。(2)设Al、Fe的物质的量分别为x、y。2Al6HCl=2AlCl33H2, 2 mol 6 mol x 3xFe2HCl=FeCl2H21 m
6、ol 2 mol y 2y得x0.02 mol,y0.01 mol。答案:(1)0.08 mol(2)该混合物中铝、铁的物质的量分别为0.02 mol、0.01 mol。【能力进阶】一、选择题(本题包括2小题,每小题6分,共12分)6(2021扬州高一检测)若3.6 g某金属与足量盐酸充分反应,放出3.36 L(标准状况)H2,则该金属是()ANa BMgCFe DZn【解析】选B。要判断是哪种金属,求出它们的相对原子质量即可。求相对原子质量可以利用化学方程式计算,但还必须先设出该金属与盐酸反应时表现出来的化合价。设金属的相对原子质量为M(R),与盐酸反应时的化合价为x,则有化学方程式:2R2
7、xHCl=2RClxxH2 2M(R) g 22.4x L 3.6 g 3.36 L可得,所以M(R)12x。讨论:若x1,则M(R)12,不符合题意;若x2,则M(R)24,符合题意,金属为Mg。7将一定质量的锌片放入500 mL CuSO4溶液中,二者恰好完全反应,待充分反应后取出锌片,洗净后称量,发现锌片比原来减轻了0.5 g,则该CuSO4溶液的物质的量浓度为()A0.5 molL1B1 molL1C1.5 molL1 D2 molL1【解析】选B。Zn与CuSO4溶液反应时,置换出来的Cu附着在锌片上。ZnCu2=Zn2Cum(固体质量减轻) 1 mol 1 g n(Cu2) 0.5
8、 g,解得n(Cu2)0.5 mol,所以c(CuSO4)1 molL1。二、非选择题(本题包括1小题,共8分)8(2021南通高一检测)一种由CuO和KHC2O4溶液反应得到的蓝色结晶KaCub(C2O4)cdH2O。为测定其组成,进行了如下实验:步骤1称取3.540 0 g该晶体,加入过量稀硫酸,待样品完全溶解后加入适量水,配制成100 mL溶液A。步骤2量取20.00 mL A溶液,滴加0.200 0 molL1 KMnO4溶液至恰好完全反应时,消耗KMnO4溶液8.00 mL。步骤3另取20.00 mL A溶液,加入足量NaOH溶液,充分反应后,经过滤、洗涤、灼烧、称重,得到黑色固体粉
9、末0.16 g。已知:步骤中发生反应:2MnO5H2C2O46H=2Mn210CO28H2O(1)步骤中配制溶液A时,需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、_。(2)3.540 0 g该样品中含有n(C2O)_mol。(3)3.540 0 g该样品中含有n(Cu2)_mol。(4)通过计算确定该蓝色晶体的化学式(写出计算过程)。【解析】(1)配制溶液需要用到容量瓶,定容时要用到胶头滴管。(2)由步骤2,根据2MnO 5H2C2O4可以计算出n(C2O)。(3)步骤3得到的黑色固体为CuO,n(CuO)0.002 mol,要注意从100 mL中取出20 mL,故其量需要扩大5倍。(4)根据关系式2MnO5H2C2O45C2O进行计算,具体过程见答案。答案:(1)100 mL 容量瓶、胶头滴管(2)0.02 (3)0.01 (4)根据关系式2MnO5H2C2O45 C2On(C2O)0.200 0 molL18103L50.02 moln(Cu2) 0.01 mol根据电荷守恒:n(K)2n(C2O)2n(Cu2)0.02 moln(H2O)0.02 moln(K)n(Cu2)n(C2O)n(H2O) 2122化学式为K2Cu(C2O4)22H2O