高考化学总复习单元检测(三)　化学计算专题

单元检测(三)化学计算专题1将15 mL 2 molL1 Na2CO3溶液逐滴加入40 mL 0.5 molL1 MCln盐溶液中，恰好将溶液中的Mn完全沉淀为碳酸盐，则MCln中n值是()A4B3C2 D1解析：选B反应后的溶质为NaCl，由电荷守恒可知，n(Na)n(Cl)，15103 L2 molL1240103 L0.5 molL1n，n3。2(2019湖州中学模拟)将由Al、CuO、Fe2O3组成的混合物10.0 g放入500 mL某浓度的盐酸中，混合物完全溶解，当再加入250 mL 2.0 molL1的NaOH溶液时，得到的沉淀最多。该盐酸的浓度为()A0.5 molL1 B3.0 molL1C2.0 molL1 D1.0 molL1解析：选D根据题意可知，得到的沉淀最多时，此时沉淀成分为Al(OH)3、Cu(OH)2、Fe(OH)3，溶液中的溶质只有NaCl，可以得到关系式NaOHNaClHCl1 mol1 mol025 L2.0 molL1 n(HCl)1 mol1 mol(0.25 L2.0 molL1)n(HCl)n(HCl)0.5 mol，c(HCl)1.0 molL1。3标准状况下，一个装满氯气的容器的质量为74.6 g，若装满氮气时总质量为66 g，则此容器的容积是()A22.4 L B44.8 LC11.2 L D4.48 L解析：选D22.4 L(标准状况下)Cl2换成22.4 L(标准状况下)N2的质量差是71 g28 g43 g，设氯气的体积为x L，则有Cl2N2m224 L 43 gx L74.6 g66 g8.6 g解得x4.48。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28.4 g上述混合物，消耗1 molL1盐酸500 mL。煅烧等质量的上述混合物，得到氧化铜的质量是()A35 g B30 gC20 g D15 g解析：选C碳酸铜和碱式碳酸铜均可溶于盐酸，转化为氯化铜，消耗1 molL1盐酸500 mL，HCl的物质的量为0.5 mol，则生成的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0.25 mol，煅烧等质量的上述混合物，得到氧化铜的物质的量为0.25 mol，则氧化铜的质量m(CuO)0.25 mol80 gmol120 g。5在Al2(SO4)3、K2SO4和明矾的混合溶液中，如果c(SO)等于0.2 molL1，当加入等体积的0.2 molL1的KOH溶液时，生成的沉淀恰好溶解，则原混合溶液中K的物质的量浓度为()A0.25 molL1 B0.2 molL1C0.45 molL1 D0.225 molL1解析：选A根据Al34OH=AlO2H2O可知，加入等体积的KOH溶液时生成的沉淀恰好溶解，说明原溶液中c(Al3)0.2 molL10.05 molL1。设K的物质的量浓度为x molL1，则根据电荷守恒可知，c(K)c(Al3)3c(SO)2，即x molL10.05 molL130.2 molL12，解得x0.25。6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%解析：选BKCl和KBr与AgNO3溶液反应生成AgCl和AgBr沉淀，固体的质量发生了变化，实质是由于K变成了Ag造成的，故可用差量法进行计算。KAgm3910869m 6.63 g3.87 g2.76 g所以m1.56 g，则w(K)100%40.3%。7(2019东阳中学月考)现有一块铝铁合金，为测定其中铝的含量，做如下实验：切一小块合金，将其溶于盐酸，然后加入足量的氢氧化钠溶液，待溶液中的沉淀全部变成红褐色时，过滤沉淀物并在空气中灼烧，最后所得红棕色粉末的质量恰好跟原来的合金试样质量相等。则合金中铝的质量分数为()A25% B30%C46% D70%解析：选B铁、铝两种元素在整个化学变化过程中的转化形式如图所示：合金(AlFe)盐酸,(Al3Fe2)根据上图知，最后得到的红棕色粉末为氧化铁，根据题意知反应前合金的质量等于最后得到的Fe2O3的质量，因铁元素在各步反应中完全转化，即铁元素的质量守恒，则合金中铝的质量等于Fe2O3中氧元素的质量，所以合金中铝的质量分数为100%100%100%30%。8将35.8 g Al、Fe、Cu组成的合金溶于足量的NaOH溶液中，产生6.72 L气体(标准状况)。另取等质量的该合金溶于过量的稀硝酸中，生成13.44 L NO(标准状况)，向反应后的溶液中加入过量的NaOH溶液，得到沉淀的质量为()A66.4 g B50.8 gC44.8 g D39.2 g解析：选B合金溶于足量NaOH溶液中，金属Al和NaOH反应产生H2 6.72 L(标准状况)，H2的物质的量为0.3 mol，根据得失电子守恒可知n(Al)0.3 mol0.2 mol，故Al的质量为0.2 mol27 gmol15.4 g；将合金溶于过量稀硝酸中，分别生成Al3、Fe3、Cu2，根据得失电子守恒，金属共失去电子的物质的量为31.8 mol，故Fe、Cu共失去电子的物质的量为1.8 mol0.2 mol31.2 mol，向反应后的溶液中加入过量的NaOH溶液，Al3全部转化为AlO，不会出现Al(OH)3沉淀，所得沉淀为Fe(OH)3和Cu(OH)2，由电荷守恒可知，反应中金属Fe、Cu失去电子的物质的量等于生成沉淀中OH的物质的量，即n(OH)1.2 mol，所以反应后沉淀的质量等于35.8 g5.4 g1.2 mol17 gmol150.8 g。9一定质量的碳和8 g氧气在密闭容器中于高温下反应，恢复到原来的温度，测得容器内的压强变为原来的1.4倍，则参加反应的碳的质量为()A2.4 g B4.2 gC6 g D无法确定解析：选B由化学方程式：CO2CO2和2CO22CO可知，当产物全部是CO2时，气体的物质的量不变，温度和体积不变时气体的压强不变；当产物全部是CO时，气体的物质的量增大1倍，温度和体积不变时压强增大1倍，现在气体压强变为原来的1.4倍，故产物既有CO2，又有CO。n(O2)0.25 mol，由阿伏加德罗定律可知，气体压强变为原来的1.4倍，气体的物质的量变为原来的1.4倍，即n(气体)0.25 mol(1.41)0.1 mol。2C O22COn(气体)2 mol1 mol1 mol02 mol0.1 mol0.1 mol则生成CO消耗0.1 mol O2，生成CO2消耗0.15 mol O2。CO2CO2015 mol0.15 mol故n(C)0.2 mol0.15 mol0.35 mol，m(C)0.35 mol12 gmol14.2 g。1014 g铜银合金与足量的某浓度的硝酸反应，将生成的气体与1.12 L(标准状况下)氧气混合，通入水中恰好全部被吸收，则合金中铜的质量为_。解析：根据得失电子守恒规律可直接找出已知量(O2)与未知量(Cu、Ag)之间的物质的量关系。HNO3中的元素首先得到Cu、Ag失去的电子生成气体(NO2和NO)，生成的气体再和O2反应，最后又生成了HNO3，整个反应过程的实质相当于Cu、Ag失去的电子最终转移给了O2，整个过程转移电子守恒。根据得失电子守恒规律，得24，解得m(Cu)3.2 g。答案：3.2 g11在O2中燃烧0.22 g硫和铁组成的化合物，使其中的硫全部转化为SO2，再将SO2全部转化为SO3，生成的SO3完全被H2O吸收，所得H2SO4可用10.0 mL 0.50 molL1的NaOH(aq)完全中和，则原化合物中硫元素的质量分数是多少？解析：可以先根据S元素守恒建立关系式：SSO2SO3H2SO4再根据反应H2SO42NaOH=Na2SO42H2O建立关系式：H2SO42NaOH最后得出关系式：SH2SO42NaOH可得：n(S)n(NaOH)0.010 L0.50 molL10.002 5 mol，则w(S)100%36.4%。答案：36.4%12(2019杭州清河中学联考)水中溶解氧的测定方法如下：向一定量水样中加入适量MnSO4和碱性KI溶液，生成MnO(OH)2沉淀，密封静置；加入适量稀H2SO4，待MnO(OH)2与I完全反应生成Mn2和I2后，以淀粉作指示剂，用Na2S2O3标准溶液滴定至终点。测定过程中物质的转化关系如下：O2MnO(OH)2I2S4O写出O2将Mn2氧化成MnO(OH)2的离子方程式：_。取加过一定量CaO28H2O的池塘水样100.00 mL，按上述方法测定水样的溶解氧，消耗0.010 00 molL1 Na2S2O3标准溶液13.50 mL。计算该水样中的溶解氧(以mgL1表示)，写出计算过程。解析：O2在碱性条件下将Mn2氧化为MnO(OH)2，反应的离子方程式为2Mn2O24OH=2MnO(OH)2。答案：2Mn2O24OH=2MnO(OH)2在100.00 mL水样中I22S2O=2IS4On(I2)6.750105 molnMnO(OH)2n(I2)6.750105 moln(O2) nMnO(OH)26.750105 mol3.375105 mol水中溶解氧1080 mgL113铜与一定浓度的硝酸和硫酸的混合酸反应，生成的盐只有硫酸铜，同时生成两种气体(均含有N、O两元素)，气体的相对分子质量都小于50。为防止污染，将产生的气体完全转化为最高价含氧酸盐，消耗1 L 2.2 molL1 NaOH溶液和1 mol O2，则两种气体的分子式及物质的量分别为_，生成硫酸铜物质的量为_。解析：该反应过程的原理为()CuHNO3H2SO4CuSO4NONO2H2O；()NONO2NaOHO2NaNO3H2O。设NO、NO2的物质的量分别为x、y，根据N原子守恒和转移电子数相等可得：解得x0.9 mol，y1.3 mol。反应()中Cu转化为CuSO4且与反应()中O2转移的电子数相等，即n(CuSO4)2n(O2)44 mol，故n(CuSO4)2 mol。答案：NO：0.9 mol，NO2：1.3 mol2 mol14(20184月选考)称取4.00 g氧化铜和氧化铁固体混合物，加入50.0 mL 2.00 molL1的硫酸充分溶解，往所得溶液中加入5.60 g铁粉，充分反应后，得固体的质量为3.04 g。请计算：(1)加入铁粉充分反应后，溶液中溶质的物质的量为_。(2)固体混合物中氧化铜的质量为_。解析：设氧化铜和氧化铁的物质的量分别为x mol、y mol，加入铁粉n(Fe)0.100 mol，加入n(H2SO4)502103 mol0.100 mol。由题意和物料守恒可得溶液中的溶质为FeSO4，且n(FeSO4)n(Fe)n(H2SO4)0.100 mol；则固体的质量3.04 g为4.00 g氧化铜和氧化铁固体混合物中所含铜、铁元素的总质量，故存在x80y1604.00；x642y563.04，由可得x0.03，y0.01。M(CuO)0.03 mol80 gmol12.40 g。答案：(1)0.100 mol(2)2.40 g15(201711月选考)取7.90 g KMnO4，加热分解后剩余固体7.42 g。该剩余固体与足量的浓盐酸在加热条件下充分反应，生成单质气体A，产物中锰元素以Mn2存在。请计算：(1)KMnO4的分解率：_。(2)气体A的物质的量：_。解析：(1)KMnO4的分解率分解的KMnO4的物质的量/KMnO4总的物质的量。题目已知KMnO4共7.90 g，物质的量为0.05 mol，加热分解后剩余固体为7.42 g，损失的质量为O2的质量0.48 g，说明O2的物质的量为0.015 mol，由2KMnO4=K2MnO4MnO2O2，可知KMnO4消耗0.03 mol，所以KMnO4的分解率为(0.03 mol/0.05 mol)100%60.0%。(2)在整个反应过程前后，锰元素从7价全部转化为2价，说明整个反应过程中转移了0.05 mol50.25 mol电子。剩余固体与浓盐酸反应生成气体A，则A应为氯气，整个反应过程中只有氧元素和氯元素失电子。氧元素失电子产生氧气，转移了0.015 mol40.06 mol电子，根据电子守恒得知，氯元素必然转移0.19 mol电子，产生0.19 mol20.095 mol氯气。答案：(1)60.0%(2)0.095 mol16(20164月选考)Cl2与NaOH溶液反应可生成NaCl、NaClO和NaClO3，c(Cl)和c(ClO)的比值与反应温度有关。用24 g NaOH配成的250 mL溶液，与Cl2恰好完全反应(忽略Cl2与水的反应、盐类的水解及溶液体积变化)。(1) NaOH溶液的物质的量浓度为_molL1。(2) 某温度下，反应后溶液中c(Cl)6c(ClO)，则溶液中c(ClO)_molL1。解析：(1)24 g NaOH的物质的量为0.6 mol，配成250 mL 溶液，其物质的量浓度为2.4 molL1。(2)Cl2与NaOH溶液反应可生成NaCl、NaClO和NaClO3，其反应的离子方程式为Cl22OH=ClClOH2O、3Cl26OH=5ClClO3H2O，某温度下，反应后溶液中c(Cl)6c(ClO)c(ClO)5c(ClO)，又n(Cl)n(ClO)n(ClO) 0.6 mol，n(ClO)0.075 mol，故溶液中c(ClO)0.30 molL1。答案：(1)2.4(2)0.3017.(201510月选考)量取8.0 mL 5.0 molL1 H2SO4溶液，加蒸馏水稀释至100 mL，取两份稀释后的H2SO4溶液各25 mL，分别加入等质量的Zn和Fe，相同条件下充分反应，产生氢气的体积随时间变化的曲线如图所示(氢气体积已折算成标准状况下的体积)。请计算：(1) 稀释后H2SO4溶液的物质的量浓度为_molL1。(2) 加入Fe的质量至少有_g。解析：稀释后硫酸的浓度为c(H2SO4)0.40 molL1。由图可知等质量的Zn、Fe分别与稀硫酸反应放出的氢气的量相等，故可推断反应时稀硫酸不足。产生的氢气的物质的量为n(H2)0.01 mol，需消耗的金属的物质的量n(Zn)n(Fe)0.01 mol，故m(Zn)0.65 g，m(Fe)0.56 g，又因加入的锌、铁质量相等且保证稀硫酸完全反应所以加入的锌或铁的质量至少为0.65 g。答案：(1)0.40(2)0.6518一定量的氢气在氯气中燃烧，所得混合物用100 mL 3.00 molL1的NaOH溶液(密度为1.12 gmL1)恰好完全吸收，测得溶液中含有NaClO的物质的量为0.05 mol。(1)原NaOH溶液的质量分数为_。(2)所得溶液中Cl的物质的量为_mol。(3)所用氯气和参加反应的氢气的物质的量之比n(Cl2)n(H2)_。解析：(1)根据c可知，NaOH溶液的质量分数为w100%10.7%。(2)H2与Cl2反应，用NaOH溶液吸收气体，所得的溶液中含有NaClO，故H2与Cl2反应时，氯气有剩余，用NaOH溶液吸收后溶液中溶质为NaCl、NaClO，溶液中n(NaOH)n(NaCl)n(NaClO)0.1 L3.00 molL10.30 mol，故溶液中n(NaCl)0.30 mol0.05 mol0.25 mol，溶液中n(Cl)n(NaCl)0.25 mol。(3)HCl与NaOH反应生成的NaCl的物质的量为0.25 mol0.05 mol0.20 mol，故n(HCl)0.20 mol，故n(H2)0.10 mol，氯原子守恒有2n(Cl2)n(NaCl)n(NaClO)，故2n(Cl2)n(NaOH)0.30 mol，所以n(Cl2)0.15 mol，故所用氯气和参加反应的氢气的物质的量之比n(Cl2)n(H2)0.15 mol0.10 mol32。答案：(1)10.7%(2)0.25(3)3219臭氧层是地球生命的保护神，臭氧比氧气具有更强的氧化性。实验室可将氧气通过高压放电管来制取臭氧：3O22O3。(1)若在上述反应中有30%的氧气转化为臭氧，所得混合气体的平均摩尔质量约为_ gmol1(保留一位小数)。(2)将8 L氧气通过放电管后，恢复到原状况，得到气体6.5 L，其中臭氧为_ L。(3)实验室将氧气和臭氧的混合气体0.896 L(标准状况)通入盛有20.0 g铜粉的反应容器中，充分加热后，粉末的质量变为21.6 g。则原混合气体中臭氧的体积分数为_。解析：(1)设有1 mol O2。3O22O3n3 mol2 mol1 mol03 mol 0.1 mol根据：35.