1、第 50 课时化学计算综合应用（A 卷）考测点导航1利用化学方程式、关系式的综合计算：此类计算可能涉及到许多反应，存在多种变化关系，关键是抓住始态和终态，写出关系式（一般采用物质的量之比），一次列式求解，而不必对每一步反应都进行计算。正确提取关系式是用关系式法解题的关键，提取关系式的常用方法有：从化学方程式中提取关系式；从化学式和电极反应式等中提取关系式；从物质和对应的差量（质量差、体积差、物质的量差、浓度差等）之间提取关系式。也可依据反应过程中某一元素的存在形式，结合二元代数方程，运用守恒法（如质量守恒、元素守恒、电荷守恒、得失电子守恒等）列出关系解题。2假设法的综合计算包括极端假设、过程假
2、设、赋值假设等。其中极端假设思想运用较多，采取极端假设可把问题或过程推向极限，使复杂的问题变得单一化、极端化和简单化，通过对极端问题的讨论，使思路清晰，过程简明，从而迅速准确地得到正确答案。常用于混合物的计算、化学平衡、平行反应等。3讨论型的综合计算包括过量计算讨论、过程讨论、不定方程讨论，他们都可归结为范围讨论计算，此类题融化学原理、元素化合物知识、数据分析、逻辑推理于化学计算之中，技巧性强，方法灵活，因而是高考的热点和难点。范围讨论计算所依据的化学原理是反应物之间相对含量或浓度不同而产物不同（如 NaOH 与 CO2 反应、Na2O2 与 NaHCO3共热、Cu 与 HNO3 反应、FeO
3、 与 C 反应等），所以，此类题实际上是过量计算的演化和延伸。解题方法思路是：(1)写方程式、找完全点。即写出因反应物相对量不同而可以发生的化学反应方程式，并分别计算找出二者恰好完全反应时的特殊点。(2)确定范围、计算判断。即以恰好完全反应的点为基准，讨论大于、小于或等于的情况，从而划出相应的区间，确定不同范围，进行相对过量计算即可。4借助数学工具解决化学问题的综合运用。化学计算能力以化学知识和技能为载体，测试考生将化学问题抽象成数学问题，利用数学工具，通过计算和推理，解决化学问题的能力。主要包括数轴的借用、函数的思想、讨论的方法、空间想象的能力、不等式的迁移及实验数据（表格、图象）的分析等多
4、方面的知识。该类题目的解题思路是：运用所掌握的数学知识，通过分析化学变量之间的相互关系，建立一定的数学关系（等式、不等式、函数、几何模型、图像关系、数列、数轴）用以解题，这是高层次的素质教育的体现，也是学科能力的体现。典型题点击1（2001 年全国高考题）标准状况下 1.68 L 无色可燃气体在足量氧气中完全燃烧。若将产物通入足量澄清石灰水，得到的白色沉淀质量为 15.0 g；若用足量碱石灰吸收燃烧产物，增重 9.3 g。（1）计算燃烧产物中水的质量。（2）若原气体是单一气体，通过计算推断它的分子式。（3）若原气体是两种等物质的量的气体的混合物，其中只有一种是烃，请写出它们的分子式（只要求写出
5、一组）。（此题是一道综合性的化学计算推理题，意在考查学生的综合计算能力、归纳分析能力和判断推理能力。答题时抓住物质的性质，利用化学方程式所体现的量的关系来确定分子组成，根据第问的题干要求，运用平均组成法作出合理的判断。）2（2000 年上海高考题）某天然碱（纯净物）可看作由 CO2 和 NaOH 反应后的产物所组成。称取天然碱样品四份，溶于水后，分别逐滴加入相同浓度的盐酸溶液 30mL，产生 CO2 的体积（标准状况）如下表：盐酸溶液的体积（mL）30303030样品（g）3.324.155.817.47二氧化碳的体积（mL）672840896672（1）由第组数据中的 CO2 体积与样品质量
6、之比，可以 推 测 用 2.49g 样 品 进 行 同 样 的 实 验 时，产 生CO2_mL(标准状况)。（2）另取 3.32g 天然碱样品于 300加热分解至完全（300时 Na2CO3 不分解），产生 CO2112mL（标准状况）和水 0.45g，计算并确定该天然碱的化学式。（3）已知 Na2CO3 和 HCl(aq)的反应分下列两步进行：Na2CO3+HClNaCl+NaHCO3NaHCO3+HClNaCl+CO2+H2O由上表中第组数据可以确定所用的 HCl(aq)的浓度为mol/L。（4）依据上表所列数据以及天然碱的化学式，讨论并确定上述实验中 CO2(标准状况)体积 V（mL）与
7、样品质量 W（g）之间的关系式。（该题以天然碱的组成及碳酸盐的性质为依托，构筑成一道有层次、有深度且思维容量大的综合计算题。对信息的理解能力、对数据的观察和处理能力、综合计算能力是完成本题的关键。）新活题网站1加热碳酸镁和氧化镁的混合物 mg，使之完全反应，得剩余物 ng，则原混合物中氧化镁的百分含量为（）A%100m11m10n21B%100m11)nm(21C%100m22)mn(21D%100m31n21m41（该题旨在考查学生运用差量法进行计算。答题时由反应前后物质质量差量关系列式计算。）2用足量的 CO 还原 48.0g 某种氧化物，将生成的气体通入足量澄清石灰水中，得到 60.0g
8、 沉淀，则该氧化物是（）AFeOBFe2O3CCuODCu2O（本题以氧化还原反应、沉淀反应为依托，考查学生对氧化还原反应中基本概念的理解，同时考查学生的逆向思维能力、灵活处理问题的能力和综合计算能力。答题时利用选项的暗示及质量关系，或通过比较求解。）3等体积、等物质的量浓度的硫酸、氢氧化钠溶液分别放在甲、乙两烧杯中，各加等质量的铝，生成氢气的体积比为 5：6，则甲、乙两烧杯中的反应情况可能分别是（）A甲、乙中都是铝过量B甲中铝过量、乙中碱过量C甲中酸过量、乙中铝过量D甲中酸过量、乙中碱过量（该题考查有关化学方程式的计算，同时考查学生思维的逻辑性、敏捷性，能力要求较高。解题依据判断物质过量的方
9、法，计算出以后通过比较、推理可求得。）4质量为 25.6g 的 KOH 和 KHCO3 混合物在 250oC 的密闭容器中充分煅烧后排出气体，冷却，残留固体 20.7g，原混合物中 KOH 和 KHCO3 的物质的量关系正确的是A大于B小于C等于D任意比（此题以 KOH 和 KHCO3 的性质为依托，考查学生运用反应方程式计算的能力。可运用假设法答题。）5电解普通水和重水的混合物，通电一定时间后，两极共生成气体 18.5g，其体积为 33.6L(标况)，在所生成的气体中重氢和普通氢的原子个数比为（）A2:3B2:5C1:2D1:3（本题考查的内容有电解原理、气体摩尔体积和利用方程式的计算等。答
10、题时根据反应原理所体现的量的关系，运用十字交叉法可快速解决。）6本题式量用以下数据：CaO=56.0CaO2=72.0过氧化钙是一种安全无毒的氧化物，通常含有部 CaO，且带有数量不等的结晶水。为分析某过氧化物样品的组成，进行了如下实验。称取 0.270g 样品，灼热使之完全分解，生成 CaO、O2 和 H2O，得到的 O2 在标准状况下的体积为 33.6mL。另取 0.120g 样品，溶于稀盐酸，加热煮沸使生成的H2O2 完全分解。然后将溶液中的 Ca2+完全转化成 CaC2O4 沉淀，经过滤洗涤后，将沉淀溶于热的稀硫酸，用 0.0200mol/LKMnO4 溶液滴定，共用去 31.0mLK
11、MnO4 溶液。化学方程式如下：5CaC2O4+2KMnO4+8H2SO4=K2SO4+2MnSO4+5CaSO4+10CO2+8H2O（1）写出 CaO2 受热分解的化学方程式。（2）计算样品中的 CaO2 的质量分数。（3）计算样品中的 CaO2xH2O 的 x 值。（该题考查学生的阅读能力、接受信息的能力和综合计算能力。答题时要耐心审题，找出计算依据，理清已知量和所求量之间关系则不难求解。）7将 n mol 木炭粉和 1 mol 氧化亚铁在反应器中混合，隔绝空气加强热。（1）可能发生的化学反应有：2FeO+C=2Fe+CO2FeO+C=Fe+COFeO+CO=Fe+CO2和。（2）若 n
12、4，充分反应后，反应器中的固体物质是，气体产物是。（4）若反应的气体产物是混合物，n 的取值范围是。（5）若反应的气体产物是混合物，且混合物中 CO 与CO2 物质的量之比为 2：1，则 n 的值为。（本题考查元素及其化合物的性质，以及有关物质的量和利用化学方程式等的计算。答题时根据发生反应的方程式找恰好完全反应点，然后确定范围进行讨论，由此可知产物。）第 50 课时化学计算综合应用（B 卷）易错现象1对化学计算的基石“质”和“量”的相互关系不明确、未理清，因而不能巧妙地运用守恒、差量等关系，造成解题过程繁琐、找出的已知量和待求量关系错误而使解答出错。2对分析数据、提炼数据和采集最简单数据(组
13、)以及识图、表的能力不强，思维模糊，概念混淆而导致错误。3对混合物组成的推导不能用平均值法来分析、推理。4想不到或不能将数学中一些知识（如不等式、数轴、函数等）科学、合理、规范地应用到化学计算中，整合能力较弱。纠错训练1将1.95g Na2SO4和Na2CO3的混合物溶于水得溶液A，在 A 中加入足量未知浓度的 BaCl2 溶液 10.0mL，然后过滤得沉淀 B 和滤液 C；在 C 中加足量 AgNO3溶液，又生成 5.74g沉淀；向 B 中加入足量稀硫酸，沉淀不消失反而增加 0.18g，计算：（1）BaCl2 溶液的物质的量浓度。（2）原混合物中硫酸钠的质量分数。（本题式量请用以下 数 据：
14、AgCl 143.5BaCO3 197BaSO4 233Na2CO3106）2 3.2gCu 与过量硝酸（amol/L，30mL）充分反应。硝酸的还原产物只有 NO2、NO。反应后溶液中含 H+为 0.1mol。（1）此时溶液中所含 NO3-为mol。（2）求生成的气体中 NO2 和 NO 各自物质的量（用含有 a 的式子表示。）（3）用 NaOH 溶液吸收产生的气体，原理为：2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2ONO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O。若生成的混合气体能被NaOH 完全吸收，试讨论 a 的取值范围。检测提高1有 Mg、Al、Fe、Cu 四种金属，若两两混
15、合，取混合物 26g 与足量稀硫酸反应，产生标准状况下 H2 11.2L，此混合物的可能组合的方式最多有（）A2 种B3 种C4 种D5 种2在绿色化学工艺中，理想状态是反应物中的原子全部转化为欲制得的产物。如用 CH3CCH 合成CH2C(CH3)COOCH3，欲使原子利用率达到最高，还需要的反应物是（）AH2 和 CO2BCO2 和 H2OCCO 和 CH3OHDCH3OH 和 H23下列各组混合物无论以何种比例混合，只要总的物质的量一定，完全燃烧时消耗氧气的量是定值的是（）ACH2=CH2、C2H5OH、HOCH2CH2COOHBCH2O、C2H4O2、C6H12O6CC6H6、C5H1
16、0、C7H6O2DH2、CO、CH3OH4有一系列化合物按以下顺序排列:CH3CHCHCHO，CH3(CH=CH)2CHO，CH3(CH=CH)3CHO，在该系列有机物中，分子中碳元素质量分数的最大值接近于（）A95.6%B92.3%C85.7%D75.0%5toC 时，在 VL 密度为 dg/cm3 的 FeCl3（式量为 M）饱和溶液中，加入足量铁粉，充分搅拌后，测得溶液中有2molFeCl2，则 toC 时 FeCl3 的溶解度为（）A200M/（3Vd2M）gB400M/（3000Vd4M）gC100M/（1000VdM）gDM/15Vd g6已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(
17、l)；H=571.6kJmol-1CO(g)+21O2(g)=CO2(g)；H=282.8kJmol-1现有 CO、H2 和 CO2 组成的混合气体 67.2L（标准状况）经完全燃烧后放出的总热量为 710.0kJ，并生成 18g 液态水。则燃烧前混合气体中 CO 的体积分数为（）A80%B50%C60%D20%7往含 0.2mol NaOH 和 0.1mol Ca(OH)2 的溶液中持续稳定地通入 CO2 气体，当通入气体为 6.72L（S.T.P）时立即停止，则这一过程中，溶液中离子数目和通入 CO2 气体的体积关系正确的图象是（气体的溶解忽略不计）（）ABCD8在标准状况下，将 amol
18、H2S 和 bmolO2 混合充分燃烧后，两反应物都没有剩余，得到三种产物（S、SO2 和 H2O），则下列判断不正确的是（）A产生的 SO2 是(b-0.5a)molB反应后生成的水质量为 18agC3a2baD反应后氧化产物的质量为(16a-32b)g9向 60 mL 的 KOH 溶液中缓慢通入 H2S 气体 3.36 L（标准状况下），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 KOH 溶液的浓度不同，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）若两者之间发生反应，恰好生成只含一种溶质的溶液。求此 KOH 溶液的物质的量浓度。1
19、0以石墨为电极，电解 1LCuSO4 和 NaCl 的混合溶液，其中 CuSO4 与 NaCl 的物质的量之和为 0.2mol，CuSO4 的物质的量占总物质的量的比值为 x。（1）若 x=0.5，当 Cu2+在阴极恰好全部析出时，产生的气体是什么？物质的量为多少？所得溶液的 pH 值为多少？（忽略溶液体积的变化）（2）电解一段时间后，阴、阳极产生气体的物质的量恰好相等，均为 0.16mol，试求 x 值。11现有一份CuO和Cu2O混合物，用H2还原法测定其中CuO的质量x(g)。实验中可以测定如下数据：W混合物的质量(g)，W(H2O)生成H2O的质量(g),W(Cu)生成Cu的质量(g)
20、，V(H2)参加反应的H2在标准状况下的体积(L)(已知摩尔质量：Cu64g/mol、CuO80 g/mol、Cu2O144 g/mol、H2O18 g/mol)（1）为了计算x，至少需要测定上述四个数据中个，这几个数据的组合共有种，请将这些组合一一填入下表空格中。说明:选用W、W(H2O)、W(Cu)、V(H2)表示，不必列出具体计算式。每个空格中填一种组合，有几种组合就填几种，不必填满。（2）从上述组合中选写一个含W的求x的计算式：x=。12石油及其分馏产物在供氧不足时燃烧，常常产生CO，这也是常见的大气污染物之一，将某气态烃在 5 倍体积的纯氧中燃烧，产物通过足量 Na2O2 并在电火花
21、连续作用下充分反应，所得气体体积缩小到燃烧后产物体积的 5/8（气体体积都在 100以上，1.01105Pa 时测定）（1）试写出通式为 CxHy 的某烃在供氧不足时燃烧的化学方程式（CO2 的系数设定为 m）；（2）当 m=2 时，求该烃的分子式；（3）若 1 mol 某气态烃在供氧不足时燃烧，产物在足量的 Na2O2 的电火花连续作用下产生 3 mol 氧气，且固体Na2O2 增重范围为 90 gW118 g，求烃可能的分子式和燃烧产物 CO 与 CO2 的物质的量之比，将结果填入下表。烃的分子式n(CO)/n(CO2)答案：第 50 课时（A 卷）典型题点击1（1）m（CO2+H2O）=
22、9.3 gm（H2O）=9.3 g6.6 g=2.7 g（2）分子中 CH=12所以该气体的分子式是 C2H4（3）C4H6 和 H2（或 C3H8 和 CO，C3H6 和 CH2O 等）讲析：因为单一气体为 C2H4，现为等物质的量的两种气体之混合物，所以在 2 mol 混合气体中，应含有 4 mol C 原子，8 mol H 原子，这两种气体可能是 C4H6 和 H2。2(1)504(2)由题意可知，天然碱含 NaHCO3、Na2CO3n(NaHCO3)=2n(CO2)=2)(01.022400112mol=n(Na2CO3)=)(02.001.022400672mol=n(H2O)=18
23、182240011245.0=0.02（mol）天然碱组成：2Na2CO3NaHCO32H2O(3)2.5(4)0W4.98V(CO2)=202.4W(mL)V(CO2)=)(224003332mLW也对4.98W12.45V(CO2)=1680-134.9W(mL)注：V(CO2)=0.075-2332 W22400(mL)也对12.45WV(CO2)=0注：30mL HCl(aq)中所含 HCl 物质的量：n(HCl)=)(075.022400672233247.7mol=+CHCl=Lmol/5.2030.0075.0=和 30mL HCL(aq)完全反应的样品的质量：)(98.4332
24、5075.0g=样品中 Na2CO3 和盐酸反应完全生成 NaHCO3 时（没有 CO2放出时），样品质量：)(45.123322075.0g=新活题网站1A2C3B4B5D讲析：2将题设情景，用足量的 CO 还原 48.0g 氧化物 Y 的关系式表示如下：Y+COCO2CaCO3式量y2844100实际用量16.826.460.0由关系式中可见足量 CO 从氧化物样品中夺取 了26.4-16.8=9.6g 氧，48.0g 氧化物中氧占 9.6g，金属元素占38.4g，该氧化物中金属元素的质量分数是 38.4/48.0=0.80。3假设等物质的量的硫酸、氢氧化钠溶液与足量的 Al 完全反应，则
25、产生 H2 的体积比为 2：3 5：6，说明乙中铝粉不足，碱过量。4假设 KOH 和 KHCO3 按物质的量之比 1：1 完全反应，判断减重情况，与题干比较可得之。6（1）2CaO2=2CaO+O2（2）w（CaO2）=%100270.0/0.722/4.22106.333gmolgmolLL=80%（3）n(CaC2O4)=n(Ca2+)=31.010-3L0.0200mol/L 25=0.00155mol其中 CaO2 所含的 n（Ca2+）=molgg/0.72%0.80120.0=0.00133molm（CaO）=（0.00155mol-0.00133mol）56.0g/mol=0.0
26、12gmolgg/0.72%0.80120.0：1:2/0.18012.0=molggx=217（1）C+CO2=2CO（2）Fe、FeO（或名称）；CO2（3）F e、C；CO（4）1210，得 a7.8y0，得 a10再由必须完全吸收的条件式：xy 得：a8.3则 8.3a10检测提高1C2C3 AC4B5B6B7C8D讲 析：1 据 题 意 知，金 属 26g 提 供 电 子14.222.11molLL2=1mol，而四种金属提供 1mol 电子的质量为 12g，9g，28g（Cu 不反应），故为 Mg 与 Fe，Al 与 Fe，Mg 与 Cu，Al 与 Cu。2依据题给信息，由目标产物
27、减去已知的反应物，再运用原子守恒可求解。4观察一系列化合物的结构简式，可知其通式为 C2n+2H2n+4O（n1），然 后 求 含 碳 量 的 极 限 值。5 生 成 2molFeCl2，需FeCl34/3mol，则原 FeCl3 溶液中溶质质量为M34g。假设 toC时 FeCl3 的 溶 解 度 为 S，则 有SSdVM+=100100034，解 得S=400M/（3000Vd4M）g。6由生成 18g 液态水可知H2 为 1mol，燃烧产生的热量为 285.6kJ。由 CO 燃烧产生的热量为 710.0kJ285.6kJ=424.2kJ，据热化学方程式知需CO1.5mol，占混合气体的
28、50%。7该题要求学生熟悉CO2 气体与 NaOH、Ca(OH)2 溶液反应的原理，注意反应的先后顺序。考虑反应物的量，按离子共存规律，其反应先后顺序为Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O2NaOH+CO2=Na2CO3+H2ONa2CO3+H2O+CO2=2 NaHCO3符合反应规律且与离子物质的量相对应的为 C。8由题设条件可写出总反应式：aH2S+bO2=(23a-b)S+(b-2a)SO2+aH2O，根据总反应式推断 A、B、C 三选项都对。反应后氧化产物为 S、SO2，两者质量和为(16a+32b)g。9（1）K2S+KOHK2SK2S+KHSKHS（2）3.36 L H2S
29、的物质的量为 0.15 mol讲析：设 KOH 溶液的物质的量浓度为 x第一种情况：H2S2KOH120.150.30.06x=0.3x=5mol/L第二种情况：H2S+KOH=KHS+HO110.150.150.150.15=2.5 mol/L10（1）n(Cu2+)=0.1mol；n(Cl-)=0.1molCu2+-2Cl-Cl20.05mol0.1mol0.05mol余 Cu2+0.05mol2Cu2+-4OH-O2-4H+0.05mol0.025mol0.1mol则产生气体为氯气 0.05mol；氧气 0.025mol。c(H+)=0.1mol/L，pH=1（2）阴极产物为：n(Cu)
30、=0.2xmol,n(H2)=0.16mol 阳极产物为：n(Cl2)=0.1(1-x)mol,n(O2)=0.16-0.1(1-x)mol依据电子守衡：x=0.611四个数据中取两个，但必须涉及到Cu元素的质量，这样排除了W(H2O)、V(H2)这种组合，故5种。（1）2，5W、W(Cu)W、W(H2O)W、V(H2)W(Cu)、W(H2O)W(Cu)、V(H2)（2）12(1)CxHy+(x/2+y/4+m/2)O2 mCO2+y/2H2O+(xm)CO(2)当 m=2 时，该烃分子式为 C4H8L0.06mol 0.1528352254540(4)(454022WHVxWOHWxCuWW
31、x=）（，或）（或(3)烃的分子式n(CO)/n(CO2)C3H81/2C4H61/3讲析：(1)CxHy+(x/2+y/4+m/2)O2mCO2+y/2H2O+(xm)CO(2)通过 Na2O2mCO2 m/2O2，y/2H2O y/4O2，(xm)CO(xm)/2O2x/2+y/4+1=5当 m=2 时)2(2/2)2(4/1+xyxy=5/8解得：x=4y=8分子式：C4H8(3)讨论：固体质量总增重：W=W(CO2)+W(H2O)+W(CO)=28m+y+28(xm)=28x+y根据 Na2O2 的增重：9028x+y118讨论气态烃中：x=3 时，6y8x=4 时 y6此条件下合理答案有：C4H6、C4H4、C3H8、C3H6根据燃烧产物通过足量 Na2O2 产生 O2 体积为 3 mol，22/ym+=3，因 xm，则 x6y/2讨论得气态烃中：x=3 时，y6x=4 时，y4根据条件需同时满足，从而否定 C4H4、C3H6，该烃可能为 C3H8、C4H6再由22/ym+=3，得 y=8 时，m=2)CO(CO)2nn=1/2y=6 时，m=3)CO(CO)2nn=1/3