1、专题十九 化学计算【课前自主复习与思考】1阅读必修1课本或教参，自己整理以物质的量为中心的有关计算网络关系。用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是（ ）A常温常压下的33.6L氯气与27g铝充分反应，转移电子数为3NAB标准状况下，22.4L己烷中共价键数目为19NAC由CO2和O2组成的混合物中共有NA个分子，其中的氧原子数为2NAD1L浓度为1molL-1的Na2CO3溶液中含有NA个CO32-【考纲点拨】根据2011年江苏考试说明，化学计算的分值约占总分的12。因此，值得重视。有些同学由于水平和时间关系，往往放弃计算，其实不是明智之举。近年来，计算考查难度下降，步骤简单，或许计算
2、的数值有点繁琐，但计算的思维确实简单。考查热点：以NA为载体的计算；守恒计算，如原子守恒、电荷守恒等；多步计算寻找首尾关系，多见于氧化还原滴定；反应热和盖斯定律、化学平衡常数和用化学平衡常数计算反应物的转化率、Ksp等。【自主研究例题】工业上以海水为原料可获得金属镁及其多种化合物。其中Mg(OH)2是制备镁盐、耐火材料和阻燃剂等的重要原料。已知：25时，Mg(OH)2的溶度积Ksp=5.610-12；Mg(OH)2(s)=MgO(s)+H2O(g) H= +81.5kJmol-1。试回答下列问题：（1）下列叙述正确的是 。（填字母序号）A从海水中获得Mg(OH)2工业上选择 NaOH作沉淀剂B
3、Mg(OH)2能用作阻燃剂主要因为分解吸热且生成MgO覆盖可燃物C工业上由Mg(OH)2制金属镁的流程如下：（2）已知酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH范围如下：pH8.08.09.69.6颜色黄色绿色蓝色25时，Mg(OH)2的饱和溶液中滴加2滴百里酚蓝指示剂，溶液所呈现的颜色为 。（3）达喜是中和胃酸的常用药物，其有效成分是铝和镁的碱式碳酸盐。现进行如下实验确定化学式：实验一：取该碱式盐3.01 g充分灼烧至恒重，测得固体质量减少了1.30 g；实验二：再取该碱式盐3.01 g使其溶于足量的盐酸中，产生CO2的体积为112 mL（标准状况）；实验三：向实验二的溶液中加入足量的NaOH溶液得到1.
4、74 g白色沉淀。达喜中Mg2+与Al3+的物质的量之比为 。 计算达喜的化学式。 【高考链接】【例1】（2010江苏高考第5题）设为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是（ ）A常温下，1L1molL-1的溶液中氮原子数为0.2B1mol羟基中电子数为10C在反应中，每生成3mol转移的电子数为6D常温常压下W W W K S 5 U . C O M，22.4L乙烯中键数为4【例2】（2010江苏小高考第23题）某溶液中可能含有下列6种离子中的某几种：Cl、SO42、CO32、NH4+、Na+、K+。为确认溶液组成进行如下实验：（1）200 mL上述溶液，加入足量BaCl2溶液，反应后将沉淀过
5、滤、洗涤、干燥，得沉淀4.30 g，向沉淀中加入过量的盐酸，有2.33 g沉淀不溶。（2）向（1）的滤液中加入足量的NaOH溶液，加热，产生能促使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体1.12 L（已换算成标准状况，假定产生的气体全部逸出）。由此可以得出关于原溶液组成的正确结论是A一定存在SO42、CO32、NH4+，可能存在Cl、Na+、K+B一定存在SO42、CO32、NH4+、Cl，一定不存在Na+、K+Cc(CO32)0.01 molL1，c(NH4+)c(SO42) D如果上述6种离子都存在，则c(Cl)c(SO42)【例3】（江苏2009高考第20题）联氨（N2H4）及其衍生物是一类重要的火箭
6、燃料，N2H4与N2O4反应能放出大量的热。 已知：2NO2(g)= N2O4(g) H= 52.70KJmol1。一定温度下，在密闭容器中反应2NO2(g) N2O4(g)达到平衡。其他条件不变时，下列措施能提高NO2转化率的是 （填字母）。A减小NO2的浓度 B降低温度 C增加NO2的浓度 D升高温度25时，1.00g N2H4(l)与足量N2O4(l)完全反应生成N2(g)和H2O(l)，放出19.14KJ的热量。则反应2 N2H4(l)+ N2O4(l)= 3N2(g+ 4H2O(l)的H= KJmol1。17、1.01105Pa，密闭容器中N2O4 和NO2的混合气体达到平衡时，c(
7、NO2)=0.0300 molL1、c(N2O4)=0.0120 molL1。计算反应2NO2(g) N2O4(g)的平衡常数K。现用一定量的铜与足量的浓硝酸反应，制得1.00L已达到平衡的N2O4 和NO2的混合气体（17、1.01105Pa），理论上至少消耗Cu多少克？【例4】（江苏2008高考第20题）将一定量的SO2和含0.7mol氧气的空气（忽略CO2）放入一定体积的密闭容器中，550时，在催化剂作用下发生反应：2SO2+O2 2SO3（正反应放热）。反应达到平衡后，将容器中的混合气体通过过量NaOH溶液，气体体积减少了21.28L；再将剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收O2，气
8、体的体积又减少了5.6L（以上气体体积均为标准状况下的体积）。（计算结果保留一位小数）请回答下列问题：（1）判断该反应达到平衡状态的标志是 。（填字母）aSO2和SO3浓度相等 bSO2百分含量保持不变c容器中气体的压强不变 dSO3的生成速率与SO2的消耗速率相等e容器中混合气体的密度保持不变（2）欲提高SO2的转化率，下列措施可行的是 。（填字母） a向装置中再充入N2 b向装置中再充入O2 c改变反应的催化剂 d升高温度（3）求该反应达到平衡时SO3的转化率（用百分数表示）。（4）若将平衡混合气体的5%通入过量的BaCl2溶液，生成沉淀多少克？【例5】(江苏2008高考第14题)某有机样
9、品3.1g完全燃烧，燃烧后的混合物通入过量的澄清石灰水，石灰水共增重7.1g，经过滤得到10g沉淀。该有机样品可能是（ ）A乙二醇 B乙醇 C乙醛 D甲醇和丙三醇的混合物【例6】(江苏2008高考第13题)研究反应物的化学计量数与产物之间的关系时，使用类似数轴的方法可以收到的直观形象的效果。下列表达不正确的是A密闭容器中CuO和C高温反应的气体产物：BFe在Cl2中的燃烧产物：CAlCl3溶液中滴加NaOH后铝的存在形式：D氨水与SO2反应后溶液中的铵盐：【例7】(江苏2010高考第20题) 以水氯镁石(主要成分为)为原料生产碱式碳酸镁的主要流程如下：水氯镁石溶 解过滤热水解沉淀镁预氨化碱式碳
10、酸镁、滤液 (l)预氨化过程中有Mg(OH)2沉淀生成，已知常温下Mg(OH)2的，若溶液中，则溶液中= 。 (2)上述流程中的滤液浓缩结晶，所得主要固体物质的化学式为 。 (3)高温煅烧碱式碳酸镁得到。取碱式碳酸镁4.66g，高温煅烧至恒重，得到固体2.00g和标准状况下0.896L，通过计算确定碱式碳酸镁的化学式。(4)若热水解不完全，所得碱式碳酸镁中将混有，则产品中镁的质量分数 （填 “升高”、“降低”或“不变”）。【自我检测】1用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是（ ）A常温常压下11g CO2中共用电子对的数目为NAB11.2L乙烯、乙炔的混合物中C原子数为NAC1 L1
11、molL1Na2CO3溶液中含CO32 离子数为NAD1mol乙醇和1mol乙酸反应生成的水分子数为NA2用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是（ ）A3.6g碳与3.36LO2一定条件下恰好完全反应，生成CO分子数一定为0.3 NAB6.9g钠与足量的CO2和H2O(g)混合气体充分反应，转移的电子数一定为0.3NAC25时， 0.15mol/L的Na2CO3溶液中，Na+数目为0.3NAD标准状况下，2.24L氯仿中含有CCl数目为0.3NA3用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法中正确的是（ ）A1L 0.1molL1的FeCl3溶液中有0.1NA个Fe3+BNa2O2与H2O反
12、应生成11.2LO2，反应中转移的电子数约为2NAC60g二氧化硅中SiO键个数为2NAD在标准状况下，Cl2和H2的混合气22.4升，光照后原子总数为2NA个4用NA表示阿伏伽德罗常数的值。下列叙述正确的组合是 （ ） 2.3 g Na和足量的O2完全反应，在常温和燃烧时，转移电子数均为0 .1NA 含0.2 mol H2SO4的浓硫酸与足量铜反应，生成SO2的分子数为0.1 NA 标准状况下，2.24L Cl2通入足量H2O或NaOH溶液中转移的电子数均为0.1NA。 25时，pH13的1.0LBa(OH)2溶液中含有的OH数目为0.2NA 100 mL 1 molL1 AlCl3溶液中含
13、阳离子数大于0.1NA 含有NA个NO2、N2O4分子的混合气体，降低温度，混合气体的分子总数小于NAA B C D5今有一混合物的水溶液，只可能含有以下离子中的若干种：K、NH4、Cl、Mg2、Ba2、CO32、SO42，现取三份100mL溶液进行如下实验：（1）第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生（2）第二份加足量NaOH溶液加热后，收集到气体0.04mol（3）第三份加足量BaCl2溶液后，得干燥沉淀6.27g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为2.33g。根据上述实验，以下推测正确的是A K一定存在 B 100mL溶液中含0.01mol CO32C Cl可能存在 D Ba2一定不存在，M
14、g2可能存在6用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（ ）A标准状况下，22.4L乙醇中含有的碳原子数目为2NAB1mol CnH2n含有的共同电子对数为（3n+1）NAC1mol CO2与1mol Na2O2完全反应时，转移的电子数目为NAD1mol/L的FeCl3溶液中，所含Fe3+的数目小于NA7一定条件下用甲烷可以消除氮氧化物（NOx）的污染。已知： CH4 ( g )+4NO2( g )=4NO( g ) +CO2( g )+2H2O( g ) H一574 kJmol1 CH4 ( g )+4NO( g )=2N2( g )+CO2( g )+2H2O( g ) H一1 16
15、0 kJmol一1。下列正确的选项是（ ）ACH4 ( g )+2NO2 ( g )= N2( g )+CO2 ( g )+2H2O ( l) H一867 kJmol1 BCH4催化还原NOx为N2的过程中，若x=1.6，则转移的电子总数为3.2 molC若0.2 mol CH4还原NO2至N2，在上述条件下放出的热量为173.4 kJ D若用标准状况下4.48L CH4 还原NO2至N2，整个过程中转移的电子总数为3.2 mol 8在密闭容器中，将1.0 mol CO与1.0 mol H2O混合加热到800，发生下列反应：CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）。一段时间后该反应达到
16、平衡，测得CO的物质的量为0.5 mol。则下列说法正确的是（ ）A800下，该反应的化学平衡常数为0.25 B427时该反应的平衡常数为9.4，则该反应的H0C800下，若继续向该平衡体系中通入1.0 mol的CO（g），则平衡时CO物质的量分数为33.3% D800下，若继续向该平衡体系中通入1.0 mol的H2O（g），则平衡时CO转化率为66.7%9氯化铁是常见的水处理剂，无水FeCl3的熔点为555K、沸点为588K。工业上制备无水FeCl3的一种工艺如下：（1）试写出吸收塔中反应的离子方程式：_ 。（2）已知六水合氯化铁在水中的溶解度如下：温度/01020305080100溶解度(
17、g/100gH20)74.481.991.8106.8315.1525.8535.7 从FeCl3溶液中获得FeCl36H2O的方法是： 。（3）捕集器中温度超过673K，存在相对分子质量为325的物质，该物质的分子式为：。（4）室温时在FeCl3溶液中滴加NaOH溶液，当溶液pH为2.7时，Fe3+开始沉淀；当溶液pH为4时，c(Fe3+) = mol/L（已知：KspFe(OH)3= 1.11036）。（5）FeCl3的质量分数通常可用碘量法测定：称取m克无水氯化铁样品，溶于稀盐酸，再转移到100mL容量瓶，用蒸馏水定容；取出10mL，加入稍过量的KI溶液，充分反应后，滴入某一指示剂并用c
18、 mol/L Na2S2O3溶液滴定用去V mL。（已知：I2+2S2O32=2I +S4O62）滴定终点的现象是：_ 。样品中氯化铁的质量分数为： 。10工业上生产硫酸时，利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是一个关键步骤。（1）SO2转化为SO3是在接触室（如右图）里进行的，中部是一个热交换器，它是由导热性能良好的管状材料（如铜管）制成。温度低的气体A从管外流过，上层催化剂反应后的热气体从管内流过，通过导热材料进行气体与气体的热交换。实验室里有很多实验也需要进行热交换（除直接加热外），如在进行气体和气体热交换时，通常使用玻璃导管，气体和液体热交换时，通常使用 （填仪器名称），请你举一例有液
19、体与液体热交换的化学实验 （填实验名称）。（2）某温度下，2SO2(g)+ O2(g)2SO3(g) H=196 kJmol1。开始时在100L的密闭容器中加入4.0molSO2(g)和10.0molO2(g)，当反应达到平衡时共放出热量196kJ。此时二氧化硫的转化率为 ，该温度下平衡常数K=_；（3）一定温度下，向体积为1L的密闭容器中充入2molSO2(g)和1molO2(g)，发生下列反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，达到平衡时SO2的体积分数为a。若保持温度不变，以下列量作为起始量发生反应，达到平衡后SO2体积分数仍为a的是 （填字母）。A向体积为1L的容器中充入2mo
20、lSO3B向体积为1L的容器中充入4molSO2和2molO2C向体积为1L的容器中充入1.8molSO2、0.9mol O2 、 0.2mol SO3D向体积为0.5L的容器中充入1molSO2和0.5molO2E向体积为0.5L的容器中充入2molSO3和1molN2（4）某学生设想以右图所示装置的电化学原理生产硫酸，写出通入O2一极的电极反应式 。（5）若通入SO2的速率为2.24Lmin1 （标准状况），为稳定持续生产，硫酸溶液的质量分数应维持50%，则左侧水的流入速率应为 mLmin1。11硫酸钙是一种用途非常广泛的产品。（1）已知25时，Ksp(CaSO4)=7.1010-5 。在
21、1L0.1molL1CaCl2溶液中加入1L0.2molL1的Na2SO4溶液，充分反应后（假设混合后溶液的体积变化忽略不计）溶液中Ca2+物质的量的浓度为 molL1。（2）某校课外活动小组为测定已部分脱水的生石膏的组成(xCaSO4yH2O)，做如下实验：将固体放在坩埚中加热，经测量剩余固体质量随时间变化如图所示。EDCBAt6t5t4t3t2t12.900时间1.122.723.26固体质量(g)则x:y=_。t2t3时间段固体的化学式为 。t5t6时间段固体质量减轻的原因是产生了两种气体，其中一种能使品红溶液褪色，则该时间段所发生反应的化学方程式为 。12一化学研究性学习小组对某工厂生
22、产印刷电路板后所得废液进行探究（生产原理：2Fe3Cu2Fe2Cu2）。请按要求完成下列探究报告。探究目的从废液中回收铜，并重新得到FeCl3溶液。 资料获悉3Fe2NO34H=3Fe3NO2H2O有关金属离子从开始沉淀到沉淀完全时溶液的pH：Fe3：2.73.7Cu2：5.26.4Fe3：7.69.6探究思路（1）先确定废液的组成及各金属离子的浓度；（2）选择合适试剂回收铜，并重新得到FeCl3溶液。实验探究取几滴废液于试管中，加水稀释后，滴加KSCN溶液出现血红色，可知废液中除含有Fe2、Cu2外，还含有Fe3。甲同学取10 mL废液，向其中加入足量的AgNO3溶液，得到的沉淀经过滤、洗涤
23、、干燥，称重得8.61 g ；乙同学另取10 mL废液，加入某试剂将pH调至4.0，使其中Fe3转化为Fe(OH)3沉淀，而Fe2、Cu2仍留在废液中，沉淀经过滤、洗涤、灼烧，冷却后称重得0.32 g 。通过计算可知废液中c(Fe3)mol/L，c(Fe2)mol/L，c(Cu2) mol/L。交流讨论如何回收1 L废液中含有的铜，并重新得到FeCl3溶液?丙同学认为应该先向废液中加入w g铁粉w c(Cu2)1 L 56 gmol1，使之充分反应置换出铜，过滤，得金属铜。再向滤液中加入适量的稀硝酸，将Fe2全部氧化为Fe3，并进行尾气处理，即可达实验目的。有些同学认为丙同学的方案不可行，请你评价丙同学的方案有哪些不妥之处?（不一定填满）（1）；（2）；（3）。该小组同学根据讨论得到的合理方案进行操作，最终达到了预期目的。（方案内容略）拓展延伸请画出1 L废液中加入铁粉的物质的量与废液中铜离子的物质的量的关系曲线，并利用图像计算，当铜离子的物质的量减少一半时，加入铁粉的质量是 g 。.精品资料。欢迎使用。高考资源网w。w-w*k&s%5￥u高考资源网w。w-w*k&s%5￥u
