2020届高三精准培优专练01 化学计算中的几种方法 化学 学生版

1 精准培优专练精准培优专练 好教育云平台教育因你我而变 1守恒法守恒法 质量守恒法 典例 1有 14g Na2O2、Na2O、NaOH 的混合物与 100g 质量分数为 15%的盐酸恰好反 应，蒸干溶液，最终得固体质量为( ) A. 20.40 g B. 28.60 g C. 24.04 g D. 无法计算 原子(或离子)守恒 典例 2 一定量的H2和Cl2充分燃烧后， 将反应生成的气体通入100mL 1.0mol L1的 NaOH 溶液中，两者恰好完全反应，生成 NaClO 为 0.01mol，则燃烧前 H2和 Cl2的物质的量之比为 ( ) A. 54 B. 45 C. 43 D. 34 电子守恒 典例 3取 x g 铜镁合金完全溶于浓硝酸中，反应过程中硝酸被还原只产生 8960 mL 的 NO2气体和 672 mL 的 N2O4气体(都已折算到标准状态)，在反应后的溶液中加入足量的氢氧 化钠溶液，生成沉淀质量为 17.02 g。则 x 等于( ) A8.64 B9.20 C9.00 D9.44 电荷守恒 典例 4 在 MgSO4和 Al2(SO4)3的混合溶液中， c(Al3+)=0.4 mol L-1， c(SO2 4） =0.9mol L1， 则 c(Mg2+)为（ ） A. 0.5 mol L1 B. 0.4 mol L1 C. 0.3 mol L1 D. 0.2 mol L1 2差量法差量法 典例 5将 12g CO 和 CO2的混合气体通过足量灼热的氧化铜后，得到气体的总质量为 18g，则原混合气体中 CO 的质量分数为_。 3关系式法关系式法 典例 6金属锡的纯度可以通过下述方法分析：将试样溶于盐酸，反应的化学方程式为 Sn2HCl=SnCl2H2， 再加入过量的 FeCl3溶液， 发生如下反应： SnCl22FeCl3=SnCl4 培优点一培优点一 化学计算中的几种方法化学计算中的几种方法 一一化学计算中的常用方法化学计算中的常用方法 2 精准培优专练精准培优专练 好教育云平台教育因你我而变 2FeCl2，最后用已知浓度的 K2Cr2O7溶液滴定生成的 Fe2，反应的化学方程式为 6FeCl2 K2Cr2O714HCl=6FeCl32KCl2CrCl37H2O。 现有金属锡试样 0.613 g， 经上述反应后， 共用去 0.100mol L1 K2Cr2O7溶液 16.0mL。求试样中锡的百分含量(假定杂质不参加反应， 锡的相对原子质量为 119)。 4假设法假设法 典例 716mL 由 NO 与 NH3组成的混合气体在催化剂作用下于 400 左右可发生反 应：6NO4NH35N26H2O(g)，达到平衡时在相同条件下气体体积变为 17.5mL，则原 混合气体中 NO 与 NH3的物质的量之比有四种情况：53 32 43 97。 其中正确的是( ) A. B. C. D. 5讨论法讨论法 典例 8向 300mL KOH 溶液中缓慢通入一定量的 CO2气体，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 CO2通入量不同，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）若通入 CO2气体为 2.24L（标准状况下） ，得到 11.9g 的白色团体。请通过计算确 定此白色固体是由哪些物质组成的，其质量各为多少？所用的 KOH 溶液的物质的量浓度为 多少？ 1 2L 两种碳氢化合物组成的混合气体与 15L 氧气混合并充分燃烧， 测知反应后气体的 体积为 11.75L（均在标准状况下测定） ，则原混合气体的可能组成为（ ） A. CH4和 C2H6 B. C2H6和 C3H8 C. C2H4和 C3H6 D. C2H2 和 C3H4 2 将一定质量的 Mg、 Zn、 Al 混合物与足量稀 H2SO4反应， 生成 H2 2.24L （标准状况） ， 原混合物的质量可能是（ ） A1.8g B3g C6.5g D10g 3含 KCl 和 KBr 的样品 3.87 g，溶于水配成溶液，向溶液中加入过量 AgNO3溶液，充 分反应后，产生的沉淀质量为 6.63 g，则原样品中钾元素的质量分数为( ) A24.1% B40.3% C25.9% D48.7% 二二对点增分集训对点增分集训 3 精准培优专练精准培优专练 好教育云平台教育因你我而变 4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 L1盐酸 500mL。煅烧等质量的上述混合 物，得到氧化铜的质量是( ) A. 35 g B. 30 g C. 20 g D. 15 g 5某磁黄铁矿的主要成分是 FexS（S 为2 价） ，既含有 Fe2+又含有 Fe3+将一定量的 该磁黄铁矿与 100mL 的盐酸恰好完全反应（注：矿石中其他成分不与盐酸反应） ，生成硫单 质 2.4g、 FeCl2 0.425mol 和一定量 H2S 气体， 且溶液中无 Fe3+ 则下列说法正确的是 （ ） A100mL 的盐酸中 HCl 物质的量浓度为 7.5mol/L B生成的 H2S 气体在标准状况下的体积为 2.24L C该磁黄铁矿中 FexS 的 x=0.85 D该磁黄铁矿 FexS 中，Fe2+与 Fe3+的物质的量之比为 31 6碱式碳酸铝镁MgaAlb(OH)c(CO3)d xH2O常用作塑料阻燃剂。 (1)碱式碳酸铝镁具有阻燃作用，是由于其受热分解需吸收大量热量和_。 (2)MgaAlb(OH)c(CO3)d xH2O 中 a、b、c、d 的代数关系式为_。 (3)为确定碱式碳酸铝镁的组成，进行如下实验： 准确称取 3.390g 样品与足量稀盐酸充分反应，生成 CO2 0.560L(已换算成标准状况 下)。 另取一定量样品在空气中加热，样品的固体残留率(固体样品的剩余质量 固体样品的起始质量 100%)随温 度的变化如下图所示(样品在 270时已完全失去结晶水，600以上残留固体为金属氧化物 的混合物)。 根据以上实验数据计算碱式碳酸铝镁样品中的 n(OH)n(CO2 3)(写出计算过程)。 4 精准培优专练精准培优专练 好教育云平台教育因你我而变 参考答案 一一、化学计算中的常用方法化学计算中的常用方法 典例 1 【答案】C 【解析】 混合物与盐酸反应后所得溶液为氯化钠溶液， 蒸干后得到 NaCl， 由 Cl质量守 恒关系可得 100 g 15% 35.5 36.5m(NaCl) 35.5 58.5，解得 m(NaCl)24.04 g。 典例 2 【答案】B 【解析】 100 mL 1.0mol L1的 NaOH 溶液中含有氢氧化钠的物质的量为 1.0mol L1 0.1 L0.1mol；两者恰好完全反应，说明 0.1mol NaOH 完全反应，生成的 0.01mol NaClO 来自 Cl2与 NaOH 的反应(Cl22NaOH=NaClNaClOH2O)，则氢气和氯气反应后剩余氯气的 物质的量为 0.01mol，消耗 NaOH 的物质的量为 0.02mol，发生反应 NaOHHCl=NaCl H2O， 消耗 NaOH 的物质的量为： 0.1mol0.02mol0.08mol， 则 n(HCl)n(NaOH)0.08mol， n(H2)n(Cl2)1 2n(HCl)0.08mol 1 20.04mol，所以原混合气体中含有 Cl2 的物质的量为： 0.01mol0.04mol0.05mol，氢气的物质的量为 0.04mol，燃烧前 H2和 Cl2的物质的量之比 0.04mol0.05mol45。 典例 3 【答案】B 【解析】 反应流程为 Mg Cu 浓HNO3 Mg2、Cu2 NaOH Mg(OH)2 Cu(OH)2 NO2、N2O4 ； x g17.02g m(OH)，而 OH的物质的量等于镁、铜失去电子的物质的量，等于浓 HNO3得电子的物 质的量，即：n(OH) 8.96 L 22.4 L mol1 1 0.672 L 22.4 L mol1 2 10.46mol；所以 x g17.02g 0.46mol 17g mol19.20g。 典例 4 【答案】C 【解析】由电荷守恒易得：c(SO2 4) 2=c(Al3+) 3+c(Mg2+) 2，所以答案为 C。 典例 5 【答案】87.5% 【解析】设原混合气体中 CO 的质量分数为 x。 CuO CO = CuCO2 气体质量增加(差量) 28 g 44 g 44 g28 g16 g 12x g 18 g12 g6 g 5 精准培优专练精准培优专练 好教育云平台教育因你我而变 28 16 12x 6 ，解得 x0.875。 典例 6 【答案】Sn 与 K2Cr2O7物质的量的关系： 3Sn3SnCl26FeCl2K2Cr2O7 3 119 g 1 mol x 0.100 0.016 mol x3 119 g 0.100 0.016 mol 1 mol 0.571 2 g w(Sn)0.571 2 0.613 100%93.2%。 典例 7 【答案】C 【解析】根据反应前后气体的总体积，可用差量法直接求解。 6NO 4NH3 = 5N26H2O(g) V(气体的体积差) 6 mL 4 mL 5 mL 6 mL (56)(46)1 mL(理论差量) 9 mL 6 mL 17.5161.5 mL(实际差量) 由此可知共消耗15 mL气体， 还剩余 1 mL气体， 假设剩余的气体全部是NO， 则V(NO) V(NH3)(9 mL1 mL)6 mL53，假设剩余的气体全部是 NH3，则 V(NO)V(NH3)9 mL(6 mL1 mL)97，但因该反应是可逆反应，剩余气体实际上是 NO、NH3的混合气 体，故 V(NO)V(NH3)介于 53 与 97 之间，对照所给数据知 32 与 43 在此区间内。 典例 8 【答案】 （1）K2CO3+KOH；K2CO3；K2CO3+KHCO3；KHCO3 （ 2 ） 白 色 固 体 是K2CO3和KHCO3的 混 合 物 ； m(KHCO3)=0.0500mol 、 m(K2CO3)=0.0500mol；c(KOH)=0.500mol L1 【解析】 （1）由于 CO2和 KOH 反应时物质的量之比不同，则产物不同，故可根据 CO2 和 KOH 反应时物质的量之比对产物进行讨论。由：CO2+2KOH=K2CO3+H2O； CO2+KOH=KHCO3可知 n(CO2)/n(KOH)=1/2 时产物为 K2CO3，n(CO2)/n(KOH)=1 时产物为 K CO3， 所 以 n(CO2)/n(KOH)1/2 时 ， KOH 过 量 ， 则 产 物 为 K2CO3+KOH ； 1/2n(CO2)/n(KOH)1 时，二氧化碳过量，则固体产物为 KHCO3。 答案为：K2CO3+KOH；K2CO3；K2CO3+KHCO3；KHCO3； （2）由： CO2 +2KOHK2CO3 +H2O CO2 + KOHKHCO3 22.4L(标态) 138g 22.4L(标态) 100g 6 精准培优专练精准培优专练 好教育云平台教育因你我而变 2.24L(标态) 13.8g 2.24L(标态) 10.0g 13.8g11.9g10.0g 得到的白色固体是 K2CO3和 KHCO3的混合物。 设白色固体中 K2CO3 x mol，KHCO3 y mol，即 CO2+2KOHK2CO3+H2O CO2+KOHKHCO3 x mol 2x mol x mol y mol y mol y mol 解此方程组，得 白色固体中，K2CO3质量为 138g mol-1 0.0500mol6.90g KHCO3质量为 100g mol-1 0.0500mol5.00g 消耗 KOH 物质的量为 2x mol+y mol2 0.0500mol+0.0500mol0.150mol 所用 KOH 溶液物质的量浓度为 0.150mol/0.300L0.500mol L1 二二、对点增分集训、对点增分集训 1. 【答案】B 【解析】可设原混合气体的平均化学式为 CxHy ，则： CxHy + (x+y/4 ) O2 x CO2 +y/2 H2O(液体) 气体体积减小 1 x+y/4 x 1+x+y/4-x=1+y/4 2L 2L+15L 11.75L=5.25L 1(1+y/4)=25.25 解得 y=6.5 所以，原混合气体的平均化学式为 CxH6.5 ，据氢原子平均数，只有 B 选项符合。 2. 【答案】B 【解析】一定质量的 Mg、Zn、Al 混合物与足量稀 H2SO4反应，生成 H2 2.24L（标准状 况） ， 假设全部为 Mg， 由 MgH2可得： m(Mg)=24 2.24L 22.4L mol1=2.4g； 假设全部为 Zn 或 Al， 同理可求 m(Zn)=6.5g；m(Al)=1.8g 所以混合物的质量介于 1.8g6.5g 之间，故选：B。 3. 【答案】B 【解析】KCl 和 KBr 与 AgNO3溶液反应生成 AgCl 和 AgBr 沉淀，固体的质量发生了变 x mol+y mol 2.24L 22.4mol L10.100mol （CO2） 138g mol-1 x mol100g mol-1y mol11.9g （白色固体） x0.0500mol （K2CO3） y0.0500mol （KHCO3 ） 7 精准培优专练精准培优专练 好教育云平台教育因你我而变 化，实质是由于 K 变成了 Ag 造成的，故可用差量法进行计算。 KAg m 39 108 69 m 6.63 g3.87 g2.76 g 解得 m1.56g 质量分数为1.56 g 3.87 g100%40.3%。 4. 【答案】C 【解析】碳酸铜和碱式碳酸铜均可溶于盐酸，转化为氯化铜，溶解28.4g 该混合物，消耗1 mol L1盐酸 500mL，HCl 的物质的量为 0.5mol，根据氯元素守恒，则 CuCl2的物质的量为 0.25 mol。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，煅烧等 质量的上述混合物，得到氧化铜的物质的量为 0.25mol，则 m(CuO)0.25 mol 80g mol1 20g。 5. 【答案】C 【解析】 n （S） = 2.4 32 / g g mol =0.075mol， 根据转移电子守恒得 n （Fe3+） = 0.075(20) 32 mol =0.15mol，则 n（Fe2+）=0.425mol0.15mol=0.275mol，所以 Fe2+与 Fe3+的物质的量之比 =0.275mol0.15mol=116。 盐酸恰好反应生成 FeCl2 0.425mol， 根据氯原子守恒得 c （HCl） = 0.4252 0.1 mol L =8.5mol/L。 A 错误； 根据氢原子、 氯原子守恒得 n （H2S） =n （HCl） =n （FeCl2） =0.425mol， V （H2S） =0.425mol 22.4L/mol=9.52L， B 错误； FexS 中 n （S） =0.075mo