高考化学总复习 冲刺热点演练 热点3 化学计算.doc

热点3 化学计算【解法指导】1化学方程式计算2.与滴定有关计算（1）在中和反应中使用一种已知物质的量浓度的酸（或碱）溶液与未知物质的量浓度的碱（或酸）溶液完全中和，测出二者所用的体积，根据化学方程式中酸碱物质的量比求出未知溶液的物质的量浓度：c酸v酸c碱v碱或c未知v未知c标准v标准。（2）测混合物纯度、质量分数计算：一般是根据已知文字信息，把文字转化为化学反应方程式，找到对应的物质的量之间的关系，基于酸碱中和滴定的原理可以测定出混合物质中某一物质的纯度、质量分数。（3）氧化还原滴定实验同酸碱中和滴定实验类似，用已知浓度的氧化剂溶液滴定未知浓度的还原剂溶液或反之），计算方法一般是根据电子守恒来进行计算，整体分为两类，一类是已知的氧化还原方程式，一类是未知的氧化还原方程式，对于未知的氧化还原方程式，需要掌握陌生氧化还原方程式书写的方法。3.化学平衡计算（1）速率的计算方法：方法注意事项公式法v(b)，公式中浓度变化只适用于气体和溶液中的溶质，不适用于固体和纯液体；化学反应速率是某段时间内的平均反应速率，而不是即时速率，且计算时取正值；对于可逆反应，通常计算的是正、逆反应抵消后的总反应速率，当达到平衡时，总反应速率为零。(注：总反应速率也可理解为净速率)比值法同一化学反应，各物质的反应速率之比等于方程式中的化学计量数之比。对于反应：ma(g)nb(g)=pc(g)qd(g)来说，则有常见错误计算过程中不注意容器的容积；计算结果漏写单位或单位写错、忽略有效数字（2）化学平衡常数k与化学方程式书写形式的关系：若将化学方程式的化学计量数变为原来的，则k2k1；若两化学方程式相减得第三个化学方程式，则k3；若两化学方程式相加得第三个化学方程式，则k3k1k2。对于化学平衡常数的求算，应力求列式条理，计算准确，常用“三段式”求解：（3）化学平衡计算中常用公式：反应物转化率转化率100%生成物产率产率100%气体定律同温同体积，则有p(前)p(后)n(前)n(后)同温同压强，则有4.溶度积计算已知溶度积、溶液中某离子的物质的量浓度，求溶液中的另一种离子的物质的量浓度；其他计算类型有：判断沉淀顺序、计算溶液ph、浓度商qc与ksp大小比较。溶度积浓度商概念沉淀溶解的平衡常数溶液中有关离子浓度幂的乘积符号kspq表达式ksp(ambn)c(an)mc(bm)n，式中的浓度都是平衡浓度q(ambn)c(an)mc(bm)n，式中的浓度是任意浓度应用判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解：qksp：溶液过饱和，有沉淀析出；qksp：溶液饱和，处于平衡状态；qksp：溶液未饱和，无沉淀析出 (1)ch3coona、ch3cooh溶液中，ka、kh、kw的关系是kwkakh。(2)m(oh)n悬浊液中ksp、kw、ph间关系，m(oh)n(s) mn(aq)noh(aq)kspc(mn)cn(oh)cn(oh)()n1。【热点演练】1高铁酸钾是环保型水处理剂，制备原理如下，为了测定高铁酸钾产品纯度，进行如下实验：取5.000 0 g k2feo4样品溶于稀硫酸中，充分反应后，配制成250 ml溶液。准确量取25.00 ml溶液于锥形瓶中，加足量的ki溶液，并滴加指示剂，用0.100 0 moll1 na2s2o3标准溶液滴定至终点消耗na2s2o3溶液20.00 ml。有关反应：4feo20h=4fe33o210h2o,2s2oi2=2is4o。如果配制的溶液中含少量k2feo4，会使测定结果_(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。进行上述实验需要的定量仪器有电子天平、滴定管、量筒和_。该高铁酸钾产品的纯度为_。2一氯化碘(沸点97.4 )，是一种红棕色易挥发的液体，不溶于水，易溶于乙醇和乙酸。某校研究性学习小组的同学利用干燥、纯净的氯气与碘反应制备一氯化碘，其装置如下，测定icl的纯度。实验过程如下(设杂质不参与反应)：称取4.00 g icl与冰醋酸配成500 ml标准液。取上述标准液25.00 ml于锥形瓶中，加入足量ki溶液、100 ml蒸馏水，滴入几滴_作指示剂(填名称)，用0.100 0 moll1 na2s2o3溶液滴定(i22na2s2o3=2naina2s4o6)，滴定到终点时消耗na2s2o3溶液24.00 ml。步骤1配制标准液需要的玻璃仪器除烧杯、量筒及玻璃棒外，还需要_(填仪器名称)。icl的纯度是_。(列式并计算)3.研究发现利用nh3可消除硝酸工业尾气中的no污染。nh3与no的物质的量之比分别为13、31、41时，no脱除率随温度变化的曲线如图所示。曲线a中，no的起始浓度为6104 mgm3，从a点到b点经过0.8 s，该时间段内no的脱除速率为_mgm3s1。曲线b对应的nh3与no的物质的量之比是_，其理由是_。4某探究小组设计如图所示装置(夹持、加热仪器略)，模拟工业生产进行制备三氯乙醛(ccl3cho)的实验。称取产品0.40 g配成待测溶液，加入0.100 0 moll1碘标准溶液22.00 ml，再加入适量na2co3溶液，待反应完全后，加盐酸调节溶液的ph，立即用0.020 00 moll1 na2s2o3溶液滴定至终点。进行三次平行实验，测得消耗na2s2o3溶液20.00 ml。则产品的纯度为_(计算结果保留三位有效数字)。滴定的反应原理：ccl3chooh=chcl3hcoo；hcooi2=h2ico2；i22s2o=2is4o。5.为了保护环境，充分利用资源，某研究小组通过如下简化流程，将工业制硫酸的硫铁矿烧渣(铁主要以fe2o3存在)转变成重要的化工原料feso4(反应条件略)。活化硫铁矿还原fe3的主要反应为：fes27fe2(so4)38h2o=15feso48h2so4，不考虑其它反应。假如烧渣中的铁全部视为fe2o3，其含量为50%。将a kg质量分数为b%的硫酸加入到c kg烧渣中浸取，铁的浸取率为96%，其它杂质浸出消耗的硫酸以及调ph后溶液呈微酸性所残留的硫酸忽略不计。按上述流程，第步应加入feco3_kg。6.全钒液流电池是一种新型的绿色环保储能电池。其电池总反应为：vo2hv2v3vo2h2o。则充电时阳极反应式为_，用此电池电解1 l 1 moll1的cuso4溶液，当转移0.1 mol电子时，溶液的ph_(不考虑溶液体积变化)。7亚硝酰氯(nocl)是有机合成中的重要试剂，可由no和cl2反应得到，化学方程式为2no(g)cl2(g) 2nocl(g)。(1)氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酰氯，涉及如下反应：2no2(g)nacl(s) nano3(s)nocl(g)4no2(g)2nacl(s) 2nano3(s)2no(g)cl2(g)2no(g)cl2(g) 2nocl(g)设反应对应的平衡常数依次为k1、k2、k3，则k1、k2、k3之间的关系为_。(2)300 时，2nocl(g) 2no(g)cl2(g)。正反应速率的表达式为v正kcn(nocl)(k为速率常数，只与温度有关)，测得速率与浓度的关系如表所示：序号c(nocl)/moll1v/moll1s10.303.601090.601.441080.903.24108n_，k_。(3)在1 l恒容密闭容器中充入2 mol no(g)和1 mol cl2(g)，在不同温度下测得c(nocl)与时间t的关系如图a所示：反应开始到10 min时no的平均反应速率v(no)_ moll1min1。t2时该反应的平衡常数k为_。cl2的平衡转化率为_。8(1)在一定条件下co(g)h2o(g) co2(g)h2(g)，当co与h2o(g)的起始物质的量之比为15，达平衡时，co转化了5/6。若a kg含ca5(po4)3f(相对分子质量为504)的质量分数为10%的磷尾矿，在上述过程中有b%的ca5(po4)3f转化为p4，将产生的co与h2o(g)按起始物质的量之比13混合，则相同条件下达平衡时能产生h2_kg。已知：ca5(po4)3f18sio230c2caf230co18casio33p4(2)乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：维持体系总压p恒定，在温度t时，物质的量为n、体积为v的乙苯蒸气发生催化脱氢反应。已知乙苯的平衡转化率为，则在该温度下反应的平衡常数k_(用等符号表示)。9.在恒温恒容的密闭容器中发生反应co(g)2h2(g) ch3oh(g)h90.1 kj mol1，各物质的浓度如下表，则x_，前2 min内h2的平均反应速率为v(h2)_，该温度下，反应()的平衡常数k_。10.含有cr2o的废水毒性较大，某工厂废水中含5.0103 moll1的cr2o。为了使废水的排放达标，进行如下处理，若处理后的废水中残留的c(fe3)2.01013 moll1，则残留的cr3的浓度为_。已知：kspfe(oh)34.01038，kspcr(oh)36.01031cr2ocr3、fe3cr(oh)3、fe(oh)311.有关数据如表所示,用废电池的锌皮制备znso47h2o的过程中，需除去锌皮中的少量杂质铁，其方法是加稀h2so4和h2o2溶解，铁变为_，加碱调节至ph为_时，铁刚好沉淀完全(离子浓度小于1105moll1时，即可认为该离子沉淀完全)；继续加碱至ph为_时，锌开始沉淀(假定zn2浓度为0.1 moll1)。若上述过程不加h2o2后果是_，原因是_。化合物zn(oh)2fe(oh)2fe(oh)3ksp近似值10171017103912.相同温度下等浓度的nh4no3和nh4no2两份溶液，测得nh4no2溶液中c(nh)较小，试分析原因：_。01 moll1 nh4no2溶液中离子浓度由大到小的顺序是_，常温下no水解反应的平衡常数kh_(保留两位有效数字)。(已知hno2的电离常数ka7.1104 moll1；nh3h2o的电离常数kb1.7105 moll1)13.bodensteins研究了下列反应：2hi(g) h2(g)i2(g)。在716 k时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(hi)与反应时间t的关系如下表：t/min020406080120x(hi)10.910.850.8150.7950.784x(hi)00.600.730.7730.7800.784(1)根据上述实验结果，该反应的平衡常数k的计算式为_。(2)上述反应中，正反应速率为v正k正x2(hi)，逆反应速率为v逆k逆x(h2)x(i2)，其中k正、k逆为速率常数，则k逆为_(以k和k正表示)。若k正0.002 7 min1，在t40 min时，v正_min1。参考答案1.【解析】配制的溶液中含高铁酸钾，消耗ki的量会增大，最终消耗硫代硫酸钠的量增大，测定结果会偏高。本实验包括配制溶液、量取溶液、滴定实验，在配制250 ml溶液时需要用到250 ml容量瓶。上述转化中，还隐含一个反应为2fe32i=2fe2i2，得关系如下：2k2feo42fe3i22na2s2o3，n(k2feo4)n(na2s2o3)0.100 0 moll120.00103 l2.0103 mol。m(k2feo4)2.0103 mol198 g mol10.396 g。k2feo4产品纯度为100%79.2%。【答案】偏高250 ml容量瓶79.2%【答案】淀粉溶液胶头滴管、500 ml容量瓶100%97.50%3.【解析】从a点到b点的浓度变化为(0.750.55)6104 mgm31.2104 mgm3，脱除速率为1.5104 mgm3s1；根据勒夏特列原理，nh3与no的物质的量之比越大，nh3量越多，促使平衡向正反应方向移动，no的脱除率越大，再根据图像，可推曲线b对应的nh3与no的物质的量之比为31。【答案】1.5104 mgm3s131根据勒夏特列原理，nh3与no的物质的量之比越大，nh3量越多，促使平衡向正反应方向移动，no的脱除率越大，再根据图像，可推曲线b对应的nh3与no的物质的量之比为314.【解析】反应消耗的n(s2o)0.020 00 moll120.00103 l4.0104 mol，根据i22s2o=2is4o知，4.0104 mol s2o消耗的n(i2)2.0104 mol，则参加反应hcooi2=h2ico2的i2的物质的量为22.00103 l0.100 0 moll12.0104 mol2.0103 mol，根据滴定反应原理知，存在关系式：ccl3chohcooi2，故参加反应的ccl3cho的物质的量为2.0103 mol，样品中m(ccl3cho)2.0103 mol147.5 gmol10.295 g，故产品纯度为100%73.8%。【答案】73.8%5.【解析】加入feco3的目的是中和剩余h2so4和生成的h2so4，根据化学方程式fe2o33h2so4=fe2(so4)33h2o和fes27fe2(so4)38h2o=15feso48h2so4知，1 mol fe2o3生成feso4实际消耗 mol h2so4，根据化学方程式feco3h2so4=feso4h2oco2，则消耗feco3的物质的量等于剩余硫酸的物质的量，剩余硫酸的物质的量，则消耗feco3的质量116 kg(0.011 8ab0.646c)kg或 kg。【答案】0.011 8ab0.646c或【答案】vo2h2oe=vo2h17.【解析】(1)根据盖斯定律知，2，从而可推知平衡常数之间的关系。(2)将组数据代入表达式计算，4，解得n2。再代入任意一组数据可计算出k值。(3)10 min时，c(nocl)1 moll1，则转化的no的物质的量为1 mol，则v(no)0.1 moll1min1。平衡常数k2。cl2的平衡转化率为100%50%。【答案】(1)k2k3k(2)24.0108 l mol1s1(3)0.1250%8.【解析】(1)当co(g)与h2o(g)的起始物质的量之比为15，设n(co)x mol，则n(h2o)5x mol，有k1。co与h2o(g)按起始物质的量之比13混合时，设n(co)a mol，n(h2o)3a mol，设生成n(h2)b mol，由k1，得出(ab)(3ab)b2，得ba。由反应化学方程式有n(co)nca5(po4)3fb% mol，m(h2)2 g kg。(2)根据反应：平衡常数k，另外利用分压也可以计算出：kpp。【答案】(1)(2)kpp9.【解析】由题意建立如下三段式：v(h2)2v(ch3oh)20.2 moll1/2 min0.2 moll1min1，平衡常数k0