高中化学试题：化学计算

专题6化学计算

一、守恒法

1.(2019•衢州五校联考)向200mLFeCb和HC1的混合溶液中，分别加入一定量

成分均匀的Fe、Cu混合固体，充分反应后剩余固体质量及放出气体的体积(标准

状况下测得)如下表所示。(不考虑盐类的水解)

加入固体质量/g9.0018.()27.()

剩余固体质量/g3.209.6015.8

放出气体体积/L01.122.24

试计算：

(1)混合固体中〃z(Fe):/n(Cu)=。

(2)原混合溶液中c(CF)=o

解析(1)从第二组投料分析：投进的18.0gFe、Cu混合固体，剩余的9.60g为

Cu,因为Fe与混合液中的HC1反应已产生了1.12L的H2,之前已把Fe3+反应

完，加入的Cu不与Fe3+及H+反应，全部剩余，即18g固体中含Cu：9.6g,则

含Fe：8.4g,即混合同体中，：〃icu=7：8；

(2)由第三组数据分析：加入27.0g固体，剩余15.8g,减少的质量为11.2g,全

部是溶解的Fe,而Fe参与了两个反应：

Fe+2Hl=Fe2++H2t

5.6g2.24L

0.1mol0.1mol0.1mol

11.2-5.6=5.6(g)

Fe+2Fe3+=3Fe2

0.1mol0.3mol

即最终溶液中的溶质全部为HeCh：0.1+0.3=0.4(mol)

故原混合溶液中c(Cr)=^4y^=4.00(mol/L)

答案(1)7：8(2)4.00mol-L-1

1.已知PbO2能氧化浓盐酸生成C\2oPbO2受热分解为+4和+2价混合氧化物。现将2

molPbO2加热分解，收集到标准状况下11.2L气体。然后向剩余固体中加入足量的浓盐酸

加热反应，收集Cl2o

(1)剩余固体中Pb的质量分数(保留小数点后两位)O

(2)生成Cl2的物质的量______。

2.(2017年11月29)取7.90gKMnC>4,加热分解后剩余固体7.42g。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,产物中锦元素以M/+存在。

请计算：

(1)KMnCh的分解率o

(2)气体A的物质的量_______。

计算中的差量法

2.某物质的分子式为CiH.、。：，取该物质4g在足量的02中充分燃烧，将产物全

部通入过量的Na2O2中，若NazCh固体的质量增加了8g,则下列说法正确的是

()

A.若y>x>z,则A>B

B.若x=y>z,贝I」A>B

C.若x=z<y,则4=B

D.若x<z=y,则A<B

解析有机物在足量的02中充分燃烧后生成CO2和HzO,通入过量的Na2O2中，

发生反应2CO24-2Na2O2=2Na2CO3+O2,2H2O4-2Na2O2=4NaOH+O2t,由

方程式可知，过盆化钠增加的质量等于与C02等物质的量的CO的质量和与H2O

等物质的量的H2的质量之和，即增加的质量可表示为，〃CO・〃H2,所以，若4=

B,只需人=z,y为任意值，C正确。

答案C

二、关系式法

1.为测定某石灰石中CaCCh的质量分数，称取Wg石灰石样品，加入过量的浓度为6mo卜

L」的盐酸，使它完全溶解，加热煮沸，除去溶解的CO2,再加入足量的草酸钺［(NHJLCZO/

2+

溶液后，慢慢加入氨水降低溶液的酸度，则析出草酸钙沉淀，离子方程式为C20r+Ca

=CaC2O4I,过滤出CaC?04后，用稀硫酸溶解：CaC2C)4+H2so4=H2czCh+CaSO。再

用蒸储水稀释溶液至％mL1,取出V,mL用amol・L「的KMnO«酸性溶液滴定，此时发生反

应：2MnO4+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2t+8H2。。若滴定终点时消耗amol,L」的

KMnChV2mL,计算样品中CaCO3的质量分数。

由方程式可以得出相应的关系式

5CaCCh〜5Ca2+〜5CaC2Ch〜5H2c2。4〜2MnO4

52

ni(CaCOj)。匕义103mol

-3

m(CaCO3)=2.5«V2X10mol

样品中〃(CaCO3)=2.5"2><10"号moi

_y

3(}

(2.5"?X10-X-)molXl(X)g.mor'

则w(CaCO_3)=------------------------而---------------X100%='w^~%o

3.碱式次氯酸镁［M&,(C1O)〃(OHLxHzO］是一种有开发价值的微溶于水的无机抗菌剂。为确

定碱式次氯酸镁的组成，进行如下实验：

①准确称取1.685g碱式次氨酸镁试样于250mL锥形瓶中，加入过量的KI溶液，用足量乙

酸酸化，用0.8000m。卜I/】Na2s2O3标准溶液滴定至终点(离子方程式为2s2。歹+L=2「+

S40r),消耗25.00mL。

②另取1.685g碱式次氯酸镁试样，用足最乙酸酸化，再用足晟3%比。2溶液处理至不再产

生气泡(H2O2被CIO一氧化为02)，稀释至1000mL。移取25.00mL溶液至锥形瓶中，在一

定条件下用0.02000molL-1EDTA(Na2H?Y)标准溶液滴定其中的Mg?+(离子方程式为Mg2+

2-2-,消耗。

+H2Y=MgY+2H25.00mL

(I)步骤①需要用到的指示剂是________。

⑵通过计算确定碱式次氯酸镁的化学式(写出计算过程)。

答案(1)淀粉溶液

(2)关系式:C1CT〜12〜2s2。歹

-,-3

n(CIO-)=7KS2Or)=7X0.8000mol-LX25.00X10L=0.01mol,

〃(Mg2+)=0.02000molL-,X25.00X10"33粤w=0.02mol,

根据电荷守恒，可得：

/2(OH)=2AZ(Mg2+)-/i(C10")=2X0.02mol-0.01mol=0.03mol,

w(H2O)=1.685g-0.01molX51.5gmol'-0.02molX24g-mol「-0.03molX17gmor'=

0.180g,

〃(H2O)=「"80：]=0.01mol,

18gmol1

n(Mg2+)://(CIO)：〃(OH一):“(HhO)=0.02mol:0.01mol:0.03mol:0.01mol=

2：1：3：1,

碱式次氯酸镁的化学式为Mg2ClO(OH)3H2Oo

考向四计算中的讨论法

讨论法

由于某一条件的不确定，结果可能是两个或两个以上，也可能在某个范围内取俏,

这类题需要用讨论的方法求解。

常见的类型：1.讨论反应发生的程度；

2.讨论反应物是否过量；

3.讨论反应物或生成物的组成范围；

“极端假设法”是常用的讨论方法：

“极端假设法”是用数学方法解决化学问题的常用方法，一般解答有关混合物计

算时采用，可分别假设原混合物是某一纯净物，进行计算，确定最大值、最小值，

再进行分析、讨论、得出结论。

4.（2019•浙江暨阳联合）在K2cCh样品中含Na2c03、KNO3、Ba（NO3）2中的一种

或两种杂质。将该样品溶于足量水中得到澄清溶液，再加入过量CaCL溶液

得bg沉淀。

⑴当〃=39〃/25时，该祥品中杂质肯定不存在,可能存在«

（2）当。=39〃/25时，求杂质中肯定存在的物质的质量取值范围o

解析（1）得到澄清溶液，故一定不存在Ba（NO3）2、由于〃g沉淀仅需要69勿50g

K2CO3,提供的样品质量Q=39〃25大于69〃50,而单位质量Na2cCh产生沉淀

的能力强于K2co3,故一定存在KNO3,可能存在Na2co3。（2）用极端假设法，

若全部为K2c03,可得KNO3为01昉,若全部为Na2co3,可得KNO3为0.5b,

K2co3肯定存在，Na2co3可能存在，故答案为：（）.18人＜相＜（）.5人

答案（1）Ba（NCh）2Na2co3（2）0.18〃Wm＜0.5/?

1.（2019•东阳中学高三模拟）将等物质的量的金属Na、Mg、A】分别与100mL2

moLL1的盐酸反应，实验测得生成气体的体积H已折合为标准状况）与时间t的

关系如图所示，则下列说法错误的是（）

A.x=2.24

B.钠的物质的量为0.2mol

C.反应时，Na、Mg、Al均过量

Djh线。为Mg与盐酸反应的图像

三、热重分析

(1)设晶体为1molo

(2)失重一般是先失水，再失非金属氧化物。

(3)计算每步的“剩余，(imolS质量广1°0%=固体残留率。

(4)晶体中金属质量不减少，仍在〃?剩余中。

(5)失重最后一般为金属氧化物，由质量守恒得〃?(O),由〃(金属)：〃(0),即可求出失重后物

质的化学式。

2.[2014•新课标全国卷II,27(4)]PbO2在加热过程发生分解的失重曲线如下图所示，已知失

样品起始质吊：一4点固体质量

重曲线上的a点为样品失重(即X100%)的残留固体。若a

4.0%样品起始质量

点固体组成表不为PbO、或〃正bOwPbO,列式计算x值和m：〃值。

答案根据Pb02=^Pb0、+^O2f,有卷><32=239X4.0%,解得工

F.4,根据加PbO^PbO,有*=14得"耨昔。

1.25.35gMnSO4H2O样品受热分解过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线汝1下图所

示：

(1)300℃时，所得固体的化学式为。

(2)1150℃时，反应的化学方程式为__________________________________________________

I|50,C

答案(l)MnSCh(2)3MnO2=^=Mn3O4+O2t

解析(1)25.35gMnSOrHiO样品中/z(Mn)=/?(MnSO4H2O)=0.15mol,其中»(H2O)=

0.15mol,，〃(H2O)=2.7g,300c时，所得固体质量为2265g,减少的质量为2.7g,则说明

该段失去结晶水，此时固体■为MnSCh。

(2)温度继续升高，固体MnSCh受热分解生成钱的氧化物和硫的氧化物0.15mol,850℃时，

固体质量由22.65g减少到13.05g,减少的质量为9.6g,则硫的氧化物的相对质量为64,

故为二氧化硫，则此时的固体为MnOM150°C时固体为二氧化镒分解所得，由镒元素质量

守恒，则m(Mn)=n(Mn)X55gmo「=8.25g,则氧化物中zn(O)=11.45g-8.25g=3.2g,

〃(O)=

0.2mol,故〃(Mn)：〃(O)=0.15：0.2=3：4,则该氧化物为MgCh,故反应的化学方程式为