2012高考化学 考前30天之备战冲刺押题系列Ⅰ 专题08 化学计算

用心 爱心 专心1 化学计算化学计算 考点考点 1 1 有关溶液有关溶液 pHpH 的简单计算的简单计算 样题 1 已知在 100 的温度下 本题涉及的溶液温度均为 100 水的离子积KW 1 10 12 下列说法正确的是 A 0 05 mol L 的 H2SO4溶液 pH 1 B 0 001 mol L 的 NaOH 溶液 pH 11 C 0 005 mol L 的 H2SO4溶液与 0 01 mol L 的 NaOH 溶液等体积混合 混合溶液 pH 为 6 溶液显酸性 D 完全中和 pH 3 的 H2SO4溶液 50 mL 需要 pH 11 的 NaOH 溶液 50 mL 解题指导 选 A 解答本题需注意题中涉及的溶液温度为 100 而不是 25 此时 KW 1 10 12 A 项 c H 0 05 mol L 2 0 1 mol L pH 1 A 项正确 B 项 c OH 0 001 mol L c H 1 10 9 mol L pH 9 B 项不正确 C 项 1 10 12 0 001 mol L H2SO4溶液中c H 0 005 mol L 2 0 01 mol L NaOH 溶液中c OH 0 01 mol L 两溶液等体积混合后 恰好完全中和 溶液显中性 pH 为 6 C 项不正确 D 项 pH 3 的 H2SO4溶液中c H 10 3 mol L pH 11 的 NaOH 溶液中c OH 1 10 1 1 10 12 1 10 11 mol L 则 50 mL 10 3 mol L V NaOH 10 1 mol L V NaOH 0 5 mL D 项不正确 考纲解读 高考考纲 明确要求 了解溶液 pH 的定义和测定溶液 pH 的方法 能进 行 pH 的简单计算 有关 pH 的计算是高考的热点和难点 这类题更加突出了运用数学思维 来解决化学问题的能力 能有效的考查学生的分析 判断 推理 运算等思维能力 考点考点 2 2 与与电化学有关计算电化学有关计算 样题 1 500 mL KNO3和 Cu NO3 2的混合溶液中c NO3 6 0 mol L 1 用石墨作 电极电解此溶液 当通电一段时间后 两极均收集到 22 4 L 气体 标准状况 假定电 解后溶液体积仍为 500 mL 下列说法正确的是 A 原混合溶液中c K 为 4 mol L 1 B 上述电解过程中共转移 4 mol 电子 C 电解得到的 Cu 的物质的量为 0 5 mol D 电解后溶液中c H 为 2 mol L 1 考纲解读 考试大纲 明确规定 掌握与电化学有关的化学计算 此类题型是利用 化学方程式进行计算的一种形式 其计算技巧一是根据电极反应方程式利用 电子得失守 用心 爱心 专心2 恒 二是写出反应的总化学方程式直接计算 高考中既可以在选择题也可以在简答题 计算题中利用电化学为依托 考查学生的计算能力 主要有以下两种类型 1 根据关系式进行计算 根据得失电子守恒关系 以及已知量与未知量之间的桥梁 建立计算所需的关系式 例如 用惰性电极电解硫酸铜溶液 2CuSO4 4H 2Cu O2 4e 320 g 4 mol 128 g 22 4 L 4 6 02 1023 m g x mol V L N 个 然后根据已知和未知条件列比例求解 2 根据电子守恒进行计算 用于串联电路 阴阳两极产物 正负两极产物 相同电荷 量等类型的计算 其依据是电路中转移的电子数目相等 1 在电解池中 n e 阴极 n 还原产物 N e 阳极 n 氧化产物 N e 2 惰性电极电解氯化钠溶液 阴极放氢生氧型的电解池 n e n H2 2 n Cl2 4 n OH 考点考点 3 3 与物质的量有关的综合计算与物质的量有关的综合计算 样题1 钾是活泼的碱金属 钾和氧有氧化钾 K2O 过氧化钾 K2O2 和超氧化钾 KO2 等多种化合物 1 钾和硝酸钾反应可制得 K2O 10K 2KNO3 6K2O N2 39 0 g 钾与 10 1 g 硝 酸钾充分反应生成 K2O 的质量为 g 2 某过氧化钾样品中氧的质量分数 杂质不含氧 为 0 28 则样品中 K2O2的质量 分数为 3 超氧化钾和二氧化碳反应生成氧气 4KO2 2CO2 2K2CO3 3O2 在医院 矿 井 潜水 高空飞行中用作供氧剂 13 2 L 标准状况 CO2和 KO2反应后 气体体积变为 18 8 L 标准状况 计算反应消耗的KO2的质量 4 KO2加热至 600 部分分解得到产物 A 6 30 g 产物 A 充分吸收二氧化碳生成碳 酸钾并产生氧气 1 12 L 标准状况 试确定产物 A 中钾 氧两种原子个数之比 如果产 物 A 只含有两种化合物 写出所有可能的化学式并计算 A 中两种化合物的物质的量之比 解题指导 1 根据反应关系可以判断所给K 的质量过量 应该用KNO3的量计算生 成的K2O 设生成的K2O 的质量为x 10K 2KNO3 6K2O N2 用心 爱心 专心3 2 101 g mol 1 6 94 g mol 1 10 1 g x 则有 g 1 10 molg1012 1 x 1 molg946 解得 x 28 2 g 2 根据题给条件杂质中不含氧 所以样品的氧全部来自K2O2 根据 K2O2的组成可 以看出 每32 g 氧对应 110 g K2O2 若设样品总质量为1 g 则含氧为0 28 g 因此若 设样品中K2O2的质量为a 则有 32 g 110 g 0 28 g a 解得 a 0 962 5 g 因此可以求出样品中 K2O2的质量分数为 g1 g5962 0 100 96 25 3 可用差量法 由反应式 4KO2 2CO2 2K2CO3 3O2可以看出 气体每增加 1 mol 就 消耗 4 mol KO2 现在增加了 1 molL 4 22 L 2 13L 8 18 0 25 mol 则消耗的 KO2的质量为 0 25 mol 4 71 g mol 1 71 g 4 KxOy x 2CO2 x 2K2CO3 y 0 5x 2O2 39x 16y11 2 y 0 5x L 6 30 g1 12 L 解得 x y 2 3 即 n K n O 2 3 即产物 A 的化学式为 KO2与 K2O2 物质的量之比为 2 1 或 KO2与 K2O 物质的量之比为 4 1 答案 1 28 2 g 2 96 25 3 71 g 4 KO2与 K2O2物质的量之比为 2 1 或 KO2与 K2O 物质的量之比为 4 1 考纲解读 考试大纲 明确规定 掌握与物质的量有关的化学计算及其综合应用 历届高考试题都离不开化学计算 化学计算是以化学方程式为基础的 是以物质的量为桥 梁的 常见的有差量法 关系式法 守恒法 讨论法等 考点考点 4 4 有机化学计算方法有机化学计算方法 样题 1 某直链一元醇 14 克能与金属钠完全反应 生成 0 2 克氢气 则此醇的同分 异构体数目为 A 6 个 B 7 个 C 8 个 D 9 个 解题指导 选 A 由于一元醇只含一个 OH 1mol 醇只能转换出 0 5molH2 由生成 0 2 克 H2推断出 14 克醇应有 0 2mol 所以其摩尔质量为 72 克 摩 分子量为 72 扣除羟基式 用心 爱心 专心4 量 17 后 剩余 55 除以 14 最大商为 3 余为 13 不合理 应取商为 4 余为 1 代入 分子量通式 应为 4 个碳的烯烃基或环烷基 结合题目中 直链一元醇 从而推断其同分 异构体数目为 6 个 样题 2 某有机物 5 6 克完全燃烧后生成 6 72L 标况下 二氧化碳和 3 6 克水 该有机物 的蒸气对一氧化碳的相对密度是 2 试求该有机物的分子式 如果该有机物能使溴水褪色 并且此有机物和新制的氢氧化铜混合后加热产生红色沉淀 试推断该该有机物的结构简式 解题指导 该有机物结构就为 H2C CH CHO 因为该有机物的蒸气对一氧化碳的相对 密度为 2 所以其分子量是 CO 的 2 倍 即 56 而 5 6 克有机物就是 0 1 摩 完全燃烧生 成 6 72L S T P CO2为 0 3 摩 3 6 克水为 0 2 摩 故分子式中含 3 个碳 4 个氢 则每摩 分子中含氧为 56 3 12 4 1 16 克 分子式中只有 1 个氧 从而确定分子式是 C3H4O 根据 该有机物能发生斐林反应 证明其中有 CHO 从 C3H4O 中扣除 CHO 残基为 C2H3 能使溴 水褪色 则有不饱和键 按其组成 只可能为 CH CH2 所以该有机物结构就为 H2C CH CHO 考纲解读 残基法是求解有机物分子结构简式或结构式中最常用的方法之一 计算 出一个有机物的分子式后 该有机物可以有很多种不同的结构 要最后确定其结构 可先 将已知的官能团包括烃基的式量或所含原子数扣除 剩下的式量或原子数就是属于残余的 基团 再讨论其可能构成便快捷得多 考点考点 5 5 化学计算方法与技巧化学计算方法与技巧 样题 1 把 a g 铁铝合金粉末溶于足量盐酸中 加入过量 NaOH 溶液 过滤出沉淀 经洗涤 干燥 灼烧 得到红色粉末的质量仍为 a g 则原合金中铁的质量分数为 A 70 B 52 4 C 47 6 D 30 解题指导 把 a g 铁铝合金粉末溶于足量盐酸中 生成了 Al3 和 Fe2 再加入过量 NaOH 溶液 Al3 转化为 AlO2 留在溶液中 Fe2 生成了 Fe OH 2沉淀 过滤出沉淀 经 洗涤 干燥 灼烧 最后得到的红色粉末为 Fe2O3 铁在反应过程中是守恒的 Fe2O3中氧 的量等于合金中铝的量 则 答案 A 70 100 160 562 100 OFe M Fe M2 Fe w 32 用心 爱心 专心5 考纲解读 守恒法是一种中学化学典型的解题方法 它利用物质变化过程中某一特 定的量固定不变来列式求解 可以免去一些复杂的数学计算 大大简化解题过程 提高解 题速度和正确率 它的优点是用宏观的统揽全局的方式列式 不去探求某些细微末节 直 接抓住其中的特有守恒关系 快速建立计算式 巧妙地解答题目 样题 2 将两种金属单质混合物 13g 加到足量稀硫酸中 共放出标准状况下气体 11 2L 这两种金属可能是 A Zn 和 Fe B Al 和 Zn C Al 和 Mg D Zn 和 Cu 解题指导 选 B 将混合物当作一种金属来看 因为是足量稀硫酸 13 克金属全部 反应生成的 11 2L 0 5 摩尔 气体全部是氢气 也就是说 这种金属每放出 1 摩尔氢气需 26 克 如果全部是 2 价的金属 其平均原子量为 26 则组成混合物的 2 价金属 其原子 量一个大于 26 一个小于 26 代入选项 在置换出氢气的反应中 显 2 价的有 Zn 原子量 为 65 Fe 原子量为 56 Mg 原子量为 24 但对于 Al 由于在反应中显 3 价 要置换出 1mol 氢气 只要 18 克 Al 便够 可看作 2 价时 其原子量为 27 3 2 18 同样假如有 1 价的 Na 参与反应时 将它看作 2 价时其原子量为 23 2 46 对于 Cu 因为它不能置换出 H2 所以可看作原子量为无穷大 从而得到 A 中两种金属原子量均大于 26 C 中两种金属 原子量均小于 26 所以 A C D 都不符合要求 B 中 Al 的原子量比 26 小 Zn 比 26 大 故 B 为应选答案 考纲解读 平均值法最适合定性地求解混合物的组成 即只求出混合物的可能成分 不用考虑各组分的含量 根据混合物中各个物理量 例如密度 体积 摩尔质量 物质的量 浓度 质量分数等 的定义式或结合题目所给条件 可以求出混合物某个物理量的平均值 而这个平均值必须介于组成混合物的各成分的同一物理量数值之间 换言之 混合物的两 个成分中的这个物理量肯定一个比平均值大 一个比平均值小 才能符合要求 从而可判 断出混合物的可能组成 样题 3 4 个同学同时分析一个由 KCl 和 KBr 组成的混合物 他们各取 2 00 克样品 配成水溶液 加入足够 HNO3后再加入适量 AgNO3溶液 待沉淀完全后过滤得到干燥的卤化 银沉淀的质量如下列四个选项所示 其中数据合理的是 A 3 06g B 3 36g C 3 86g D 3 96 解题指导 选 B 本题如按通常解法 混合物中含 KCl 和 KBr 可以有无限多种组成 方式 则求出的数据也有多种可能性 要验证数据是否合理 必须将四个选项代入 看是 否有解 也就相当于要做四题的计算题 所花时间非常多 使用极限法 设 2 00 克全部为 KCl 根据 KCl AgCl 每 74 5 克 KCl 可生成 143 5 克 AgCl 则可得沉淀为 2 00 74 5 143 5 3 852 克 为最大值 同样可求得当混合物全部为 KBr 时 每 119 克的 KBr 可得 沉淀 188 克 所以应得沉淀为 2 00 119 188 3 160 克 为最小值 则介于两者之间的 数值就符合要求 用心 爱心 专心6 考纲解读 极限法与平均值法刚好相反 这