2017年高考化学考前知识专题复习3-常考化学计算题型专题3　常考化学计算题型.ppt

第一部分专题复习篇 专题3常考化学计算题型 物质组成 含量计算 化学式计算 滴定法 热重曲线 守恒法 关系式法 高考关键词 高考题型1化学计算常用方法 高考题型2物质组成的计算 栏目索引 高考题型3有关电化学的定量计算 高考题型1化学计算常用方法 真题调研 解析 解析 2 2015 天津理综 10 2 FeCl3具有净水作用 但腐蚀设备 而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂 处理污水比FeCl3高效 且腐蚀性小 为节约成本 工业上用NaClO3氧化酸性FeCl2废液得到FeCl3 若酸性FeCl2废液中c Fe2 2 0 10 2mol L 1 c Fe3 1 0 10 3mol L 1 c Cl 5 3 10 2mol L 1 则该溶液的pH约为 解析酸性溶液中c OH 忽略不计 根据电荷守恒 c Fe3 3 c Fe2 2 c H c Cl 溶液中氢离子的浓度是c H c Cl c Fe2 2 c Fe3 3 5 3 10 2mol L 1 2 0 10 2mol L 1 2 1 0 10 3mol L 1 3 1 0 10 2mol L 1 所以pH 2 2 解析答案 3 2015 全国卷 36 6 氯化亚铜 CuCl 广泛应用于化工 印染 电镀等行业 CuCl难溶于醇和水 可溶于氯离子浓度较大的体系 在潮湿空气中易水解氧化 以海绵铜 主要成分是Cu和少量CuO 为原料 采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl的工艺过程如下 回答下列问题 准确称取所制备的氯化亚铜样品mg 将其置于过量的FeCl3溶液中 待样品完全溶解后 加入适量稀硫酸 用amol L 1的K2Cr2O7溶液滴定到终点 消耗K2Cr2O7溶液bmL 反应中Cr2O被还原为Cr3 样品中CuCl的质量 分数为 解析 答案 核心透析 注意一般情况下 列电荷守恒等式时不能忽略H OH 但在计算时 酸性溶液中常可忽略OH 碱性溶液中常可忽略H 如第2题 求溶液的pH 即是求溶液中c H 利用电荷守恒即可顺利作答 2 原子 质量 守恒金属与氧化性酸反应的相关计算以及水溶液中离子浓度大小判断常用到原子守恒法 找出要关注的原子 或原子团 利用反应前后原子数目 种类不变列出等式 如第1题B项 计算 参加反应的氯气的物质的量 由于反应后Cl原子存在于KCl KClO KClO3中 故应联想到Cl原子守恒 解此类题的一般步骤 第一步 分析题干中元素的变化情况 第二步 找出需要用到的原子 第三步 根据题中反应前后的原子的物质的量 列出关系式进行计算 3 电子守恒氧化还原反应中存在电子得失 氧化剂得到电子的总数等于还原剂失去电子的总数 即为得失电子守恒 用得失电子守恒法解题的一般步骤 第一步 找出氧化剂 还原剂 如第3题中 氧化剂为K2Cr2O7 还原剂可看作CuCl 第二步 确定氧化剂 还原剂中一个原子得到或失去的电子数 如本题中一个Cr原子得3个电子 一个Cu原子失1个电子 第三步 根据氧化剂得到的电子数等于还原剂失去的电子数 列出等式 n 还原剂 升价原子个数 化合价升高值 n 氧化剂 降价原子个数 化合价降低值 4 关系式法多个反应连续发生时 起始物与目标产物之间存在确定的量的关系 解题时应先写出有关反应的化学方程式或关系式 找出连续反应的过程中 不同反应步骤之间反应物 生成物的物质的量的关系 最后确定已知物和目标产物之间的物质的量的关系 列式求解 从而简化运算过程 如第3题中 CuCl质量分数测定反应过程是FeCl3将CuCl氧化为Cu2 Fe3 被还原为Fe2 然后K2Cr2O7又将Fe2 氧化为Fe3 相当于K2Cr2O7氧化CuCl 得出关系式 6CuCl K2Cr2O7 淡化中间过程后 计算很简捷 解析 对点模拟 1 2 3 4 5 2 碳酸铜和碱式碳酸铜均可溶于盐酸 转化为氯化铜 在高温下这两种化合物均能分解成氧化铜 溶解28 4g上述混合物 消耗1mol L 1盐酸500mL 煅烧等质量的上述混合物 得到氧化铜的质量是 A 35gB 30gC 20gD 15g 解析碳酸铜和碱式碳酸铜均可溶于盐酸 转化为氯化铜 消耗1mol L 1盐酸500mL HCl的物质的量为0 5mol 则CuCl2的物质的量为0 25mol 根据Cu元素守恒可知 原混合物中含有Cu元素的物质的量为0 25mol 灼烧等质量的上述混合物 得到氧化铜的物质的量为0 25mol 则氧化铜的质量为m CuO 0 25mol 80g mol 1 20g 解析 1 2 3 4 5 3 向200mL稀硝酸溶液中加入11 2g铁粉 充分反应后 铁粉全部溶解并放出NO气体 溶液质量增加7 0g 则所得溶液中Fe3 的物质的量浓度约为 A 0 1mol L 1B 0 2mol L 1C 0 3mol L 1D 0 4mol L 1 解析 1 2 3 4 5 由原子守恒可得n Fe2 n Fe3 n Fe 0 2mol 由得失电子相等可得2n Fe2 3n Fe3 3n NO 0 42mol 1 2 3 4 5 4 一定质量的镁 铝合金与硝酸恰好完全反应 得到硝酸盐溶液和NO2 N2O4 NO的混合气体 将这些气体与标准状况下3 36LO2混合后通入水中 所有气体恰好完全被水吸收生成硝酸 若向所得硝酸盐溶液中加入2mol L 1NaOH溶液至沉淀最多时停止加入 将沉淀滤出 向滤液中加水稀释至500mL 此时所得溶液的物质的量浓度为 A 0 5mol L 1B 1mol L 1C 1 2mol L 1D 2mol L 1 解析 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 5 实验室可由软锰矿 主要成分为MnO2 制备KMnO4 方法如下 软锰矿与过量固体KOH和KClO3在高温下反应 生成锰酸钾 K2MnO4 和KCl 用水溶解 滤去残渣 滤液酸化后 K2MnO4转变为MnO2和KMnO4 滤去MnO2沉淀 浓缩滤液 结晶得到深紫色的针状KMnO4 1 软锰矿制备K2MnO4的化学方程式是 2 K2MnO4制备KMnO4的离子方程式是 答案 3K2MnO4 KCl 3H2O 1 2 3 4 5 3 KMnO4能与经硫酸酸化的热Na2C2O4反应生成Mn2 和CO2 该反应的化学方程式是 2KMnO4 5Na2C2O4 8H2SO4 K2SO4 2MnSO4 5Na2SO4 10CO2 8H2O 答案 1 2 3 4 5 4 若用16 3g软锰矿 含MnO280 进行上述实验最终生成的KMnO4与Na2C2O4反应 则消耗Na2C2O4的物质的量为 解析根据题意写出化学方程式即可 本题主要考查氧化还原反应的配平 离子反应方程式的书写以及相关的计算 根据得出的三个反应方程式 找出关系式 3MnO2 3K2MnO4 2KMnO4 5Na2C2O4所以3MnO2 5Na2C2O435 0 25mol 返回 1 2 3 4 5 解析答案 1 2015 浙江理综 27 1 化合物甲和NaAlH4都是重要的还原剂 一定条件下金属钠和H2反应生成甲 甲与水反应可产生H2 甲与AlCl3反应可得到NaAlH4 将4 80g甲加热至完全分解 得到金属钠和2 24L 已折算成标准状况 的H2 甲的化学式 高考题型2物质组成的计算 真题调研 解析由4 80g甲加热至完全分解 得到金属钠和2 24L 已折算成标准状况 的H2 可推断金属钠和H2反应生成的甲为NaH NaH与水反应生成NaOH和H2 NaH与AlCl3反应可得到NaAlH4 甲的化学式为NaH NaH 解析答案 2 2015 山东理综 29 2 节选 在空气中煅烧CoC2O4生成钴氧化物和CO2 测得充分煅烧后固体质量为2 41g CO2的体积为1 344L 标准状况 则钴氧化物的化学式为 Co3O4 解析答案 3 2015 全国卷 28 3 用下图装置可以测定混合气体中ClO2的含量 在锥形瓶中加入足量的碘化钾 用50mL水溶解后 再加入3mL稀硫酸 在玻璃液封装置中加入水 使液面没过玻璃液封管的管口 将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收 将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中 锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为 2ClO2 10I 8H 2Cl 5I2 4H2O 解析答案 测得混合气中ClO2的质量为 g 0 02700 解析答案 解析 答案 根据mPbO2 nPbO 答案 化学计算的类型及解题方法总结 核心透析 1 某盐A由三种元素组成 其相关的转化关系如图 所有的产物均已标在框图上 其中C为红棕色液体 其化学性质与其组成元素的单质相似 解析 1 2 3 4 5 对点模拟 A的化学式为 B的阴离子对应元素在元素周期表中的位置是 KICl2 第三周期 A族 答案 解析由1molA加热分解得到1molB与1molC 则B与硝酸酸化的硝酸银溶液反应得到白色沉淀 白色沉淀为AgCl 说明B中含有Cl元素 1molC与1molKI反应得到1mol化合物B与1mol单质D 单质D为I2 B为KCl 根据氧化还原反应实质判断C为ICl 1mol盐A中含有Cl I K 由元素化合价代数和为0 A为KICl2 1 2 3 4 5 2 取4 00g软锰矿 主要成分MnO2 杂质不与H2C2O4 KMnO4等反应 用下述方法测定其中锰元素的含量 首先向制取的MnO2中加入过量酸化的0 50mol L 1H2C2O450 00mL MnO2完全溶解 并产生A气体 写出该反应的离子方程式 然后用0 10mol L 1KMnO4溶液滴定过量的H2C2O4溶液 产物与上述反应一致 滴定终点时消耗KMnO4溶液30 00mL 则软锰矿中的锰元素质量分数是 保留1位小数 解析 答案 MnO2 H2C2O4 2H Mn2 2CO2 2H2O 24 1 1 2 3 4 5 解析H2C2O4的物质的量为0 50mol L 1 0 05L 0 025mol MnO2完全溶解 并产生A气体即二氧化碳气体 该反应的离子方程式 MnO2 H2C2O4 2H Mn2 2CO2 2H2O 然后用0 10mol L 1KMnO4溶液滴定过量的H2C2O4溶液 产物与上述反应一致 则根据电子得失守恒可知2KMnO4 5H2C2O4 滴定终点时消耗KMnO4溶液30 00mL 则消耗的KMnO4物质的量为0 10mol L 1 0 03L 0 003mol 所以与KMnO4反应的H2C2O4的物质的量 1 2 3 4 5 3 0 80gCuSO4 5H2O样品受热脱水过程的热重曲线 样品质量随温度变化的曲线 如图所示 请回答下列问题 1 试确定200 时固体物质的化学式 要求写出推断过程 解析 答案 1 2 3 4 5 解析200 时恒重为0 57g 共失水0 80g 0 57g 0 23g 写出失水方程式 列出物质之间的关系式即可计算 答案 1 2 3 4 5 25018n0 80g0 80g 0 57g 0 23g 则此时固体物质的化学式为CuSO4 H2O 1 2 3 4 5 2 若在0 1mol L 1硫酸铜溶液中通入过量H2S气体 使Cu2 完全沉淀为CuS 此时溶液中的H 浓度为 mol L 1 解析Cu2 H2S CuS 2H 所以c H 2c Cu2 2 0 1mol L 1 0 2mol L 1 0 2 1 2 3 4 5 解析答案 4 草酸钴是制备钴氧化物的重要原料 下图为二水合草酸钴 CoC2O4 2H2O 在空气中受热的质量变化曲线 曲线中300 及以上所得固体均为钴氧化物 1 2 3 4 5 1 通过计算确定C点剩余固体的成分为 填化学式 试写出B点对应的物质与O2在225 300 条件下发生反应的化学方程式 Co3O4 1 2 3 4 5 解析答案 2 取一定质量的二水合草酸钴分解后的钴氧化物 其中Co的化合价为 2 3价 用480mL5mol L 1盐酸恰好完全溶解固体 得到CoCl2溶液和4 48L 标准状况 黄绿色气体 试确定该钴氧化物中Co O的物质的量之比 解析 答案 1 2 3 4 5 解析黄绿色气体为Cl2 其物质的量为0 2mol 根据Cl元素守恒可知 溶液中2n Co n HCl 2n Cl2 故n Co 1mol 根据得失电子守恒n Co3 2n Cl2 0 4mol 则n Co2 0 6mol 根据电荷守恒可知 2n O 3n Co3 2n Co2 n O 1 2mol 故n Co n O 1 1 2 5 6 答案 1 2 3 4 5 由电荷守恒有n Co 总 n Co2 溶液 0 5n Cl 0 5 0 480 5 0 2 2 mol 1mol 所以固体中n Co2 1mol 0 4mol 0 6mol 故n Co n O 1 1 2 5 6 1 2 3 4 5 5 过氧乙酸 CH3COOOH 用作纺织品漂白剂 可通过下列方法制备 向烧瓶中依次加入乙酸 42 5 过氧化氢溶液 浓硫酸 控制反应温度为25 搅拌4小时 静置15小时 得过氧乙酸溶液 1 制备20g38 过氧乙酸溶液至少需要42 5 过氧化氢溶液质量 解析 答案 8g 1 2 3 4 5 解析制备20g38 过氧乙酸溶液至少需要42 5 过氧化氢溶液质量为x 3476x 42 5 20g 38 x 8g 1 2 3 4 5 2 过氧乙酸含量测定 准确称取0 5000g过氧乙酸样液 定容于100mL容量瓶中 取5 00mL上述溶液于100mL锥形瓶中 再加入5 0mL2mol L 1H2SO4溶液 用0 01mol L 1KMnO4溶液滴定至溶液出现浅红色 已除去过氧乙酸试样中剩余H2O2 随即加入过量KI溶液 摇匀 用0 01000mol L 1Na2S2O3标准液滴定至终点 消耗Na2S2O3溶液25 00mL 已知 CH3COOOH 2I 2H I2 CH3COOH H2O 1 2 3 4 5 加入过量KI溶液前 需除去H2O2的原因是 用离子方程式表示 计算过氧乙酸样液中过氧乙酸的质量分数 请给出计算过程 用该法测定过氧乙酸含量比实际含量偏高的原因是 不考虑实验操作产生的误差 解析 答案 返回 1 2 3 4 5 解析 加入过量KI溶液前 需除去H2O2的原因是过氧化氢也会氧化碘离子 会干扰测定结果 实验过程中高锰酸钾溶液 空气中氧气都会氧化碘离子造成测定的含量偏高 答案 1 2 3 4 5 答案 2I H2O2 2H I2 2H2O 答案 CH3COOOH 2I 2H I2 CH3COOH H2O 1 2 3 4 5 过量的KMnO4氧化I 生成I2 或在酸性溶液中I 会被空气中氧气氧化为I2 返回 1 2 3 4 5 高考题型3有关电化学的定量计算 真题调研 2014 重庆理综 11 4 一定条件下 如图所示装置可实现有机物的电化学储氢 忽略其他有机物 导线中电子移动方向为 用A D表示 生成目标产物的电极反应式为 该储氢装置的电流效率 生成目标产物消耗的电子数 转移的电子总数 100 计算结果保留小数点后1位 解析 答案 A D C6H6 6H 6e C6H12 64 3 解析由图可知 苯转化为环己烷的过程是加氢过程 发生还原反应 故为阴极反应 所以A为电源的负极 B为电源的正极 电子从负极流向阴极 即A D 该装置的目标是从苯到环己烷实现储氢 电极反应式为C6H6 6H 6e C6H12 解析 核心透析 有关电化学计算的三大方法 1 根据电子守恒计算用于串联电路中电解池阴阳两极产物 原电池正负两极产物 通过的电量等类型的计算 其依据是电路中转移的电子数相等 2 根据总反应式计算先写出电极反应式 再写出总反应式 最后根据总反应式列出比例式计算 3 根据关系式计算根据得失电子守恒关系建立起已知量与未知量之间的桥梁 构建计算所需的关系式 如以通过4mole 为桥梁可构建如下关系式 式中M为金属 n为其离子的化合价数值 1 2 3 1 500mLKNO3和Cu NO3 2的混合溶液中c NO 6 0mol L 1 用石墨作电极电解此溶液 通过一段时间后 两极