化学计算能力综合提升试题

化学计算能力综合提升试题一、化学计量与化学方程式综合计算（一）物质的量与气体摩尔体积计算标准状况下，将22.4LNH₃溶于水配成500mL溶液，求所得氨水的物质的量浓度。若向该溶液中通入标准状况下的HCl气体11.2L，求反应后溶液中NH₄⁺与Cl⁻的物质的量浓度之比（假设反应后溶液体积不变）。某混合气体由CO₂、H₂和CO组成，在同温同压下与N₂的密度相同。该混合气体中CO₂、H₂和CO的体积比可能为（）A.29:8:13B.22:1:14C.13:8:29D.26:16:57（二）化学方程式与过量计算将10.0gFe₂O₃与CuO的混合物投入500mL1mol/L的H₂SO₄溶液中，充分反应后向溶液中加入11.2g铁粉，恰好完全反应且无气体放出。求原混合物中Fe₂O₃与CuO的物质的量之比。向200mL0.5mol/L的AlCl₃溶液中逐滴加入0.5mol/L的NaOH溶液，当生成沉淀7.8g时，求加入NaOH溶液的体积。二、溶液计算与化学平衡计算（一）溶液浓度与溶解度计算20℃时，KNO₃的溶解度为31.6g。将50gKNO₃晶体加入100g水中，充分搅拌后，求所得溶液的溶质质量分数。若将该溶液升温至60℃（溶解度为110g），需加入多少克KNO₃才能形成饱和溶液？配制250mL0.1mol/L的Na₂CO₃溶液，需用托盘天平称取Na₂CO₃·10H₂O晶体的质量为多少？若定容时俯视刻度线，会导致溶液浓度如何变化？（二）化学平衡常数与转化率计算在一定温度下，将2molSO₂和1molO₂充入2L密闭容器中，发生反应2SO₂(g)+O₂(g)⇌2SO₃(g)。达到平衡时，测得SO₃的浓度为0.8mol/L。计算该温度下的平衡常数K及SO₂的转化率。已知反应CO(g)+H₂O(g)⇌CO₂(g)+H₂(g)在700℃时K=1。向该温度下的密闭容器中充入1molCO、3molH₂O、2molCO₂和4molH₂，判断反应进行的方向并计算平衡时H₂O的转化率。三、氧化还原反应与电化学计算（一）氧化还原反应方程式配平与计算配平下列氧化还原反应方程式：□KMnO₄+□H₂C₂O₄+□H₂SO₄=□K₂SO₄+□MnSO₄+□CO₂↑+□H₂O若反应中消耗15.8gKMnO₄，求生成CO₂的体积（标准状况）。向200mLFeBr₂溶液中通入标准状况下的Cl₂3.36L，充分反应后测得溶液中Br⁻的物质的量浓度为0.5mol/L（假设反应前后溶液体积不变）。求原FeBr₂溶液的物质的量浓度。（二）电化学综合计算用惰性电极电解200mLCuSO₄溶液，当阴极质量增加1.28g时，停止电解。求：（1）阳极上产生气体的体积（标准状况）；（2）此时溶液中H⁺的物质的量浓度（假设反应前后溶液体积不变）。某铅蓄电池放电时的总反应为：Pb+PbO₂+2H₂SO₄=2PbSO₄+2H₂O。若电路中通过0.5mol电子，求消耗H₂SO₄的物质的量及转移电子的数目。四、化学计算常用解题方法应用（一）守恒法有一在空气中暴露过的NaOH固体，经分析知其含H₂O7.65%、Na₂CO₃4.32%，其余为NaOH。若将1g该样品加入46mL1mol/L的盐酸中，过量的盐酸用1.07mol/L的NaOH溶液中和，用去NaOH溶液27.65mL。求蒸发中和后的溶液可得到固体的质量。（二）差量法将10g铁碳合金放入氧气中高温灼烧，反应后生成的气体通入过量石灰水中，得到1.4g白色沉淀。求此铁碳合金中碳的质量分数。（三）极值法某Mg-Al合金2.4g与足量盐酸反应，生成H₂的体积为2.24L（标准状况）。求合金中Mg与Al的物质的量之比。（四）关系式法工业上用黄铁矿（FeS₂）制取硫酸，主要反应为：4FeS₂+11O₂=2Fe₂O₃+8SO₂2SO₂+O₂=2SO₃SO₃+H₂O=H₂SO₄若用1t含FeS₂80%的黄铁矿，理论上可生产98%的浓硫酸多少吨？五、综合应用题某化工厂用NH₃和空气（O₂占20%）为原料生产硝酸，其过程如下：NH₃→NO→NO₂→HNO₃假设各步反应均完全进行，且不考虑NO₂的循环利用。若生产1t63%的硝酸，需消耗标准状况下的NH₃多少立方米？同时需要空气多少立方米？某温度下，在一个2L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据，回答下列问题：（1）该反应的化学方程式为；（2）反应开始至2min，以气体Z表示的平均反应速率为；（3）平衡时容器内混合气体的平均相对分子质量比起始时（填“增大”“减小”或“不变”）；（4）若X、Y、Z均为气体，反应达到平衡时，容器内压强与起始时压强之比为。为测定某Na₂CO₃和NaHCO₃混合物中Na₂CO₃的质量分数，甲、乙两位同学分别设计了如下方案：甲方案：称取mg样品，加入过量盐酸，充分反应后，蒸发结晶，称量所得固体质量为ng。乙方案：称取mg样品，加入过量Ba(OH)₂溶液，充分反应后过滤、洗涤、干燥，称量沉淀质量为pg。（1）请写出甲、乙方案中发生反应的离子方程式；（2）分别列出甲、乙方案中计算Na₂CO₃质量分数的表达式；（3）若甲方案中蒸发时有固体飞溅，则测定结果会（填“偏高”“偏低”或“无影响”）。某研究性学习小组拟用铜屑与FeCl₃溶液反应制取FeCl₂溶液。现用8.4g铜屑与100mL1.5mol/LFeCl₃溶液充分反应。（1）写出反应的离子方程式；（2）计算反应后溶液中Fe²⁺、Fe³⁺和Cu²⁺的物质的量浓度（假设反应前后溶液体积不变）；（3）若要进一步得到纯净的FeCl₂溶液，需加入什么试剂？并写出相关反应的离子方程式。六、有机化学计算某有机物的分子式为CₓHᵧO_z，完全燃烧1mol该有机物需消耗O₂3mol，生成CO₂和H₂O的物质的量之比为2:1。求该有机物的分子式可能是什么？某烷烃和烯烃的混合气体2.24L（标准状况），点燃后充分燃烧生成4.48LCO₂（标准状况）和3.6gH₂O。求混合气体的组成及各成分的体积分数。某蛋白质含氮量为15%，若成年人每天排出尿素[CO(NH₂)₂]25g，则每天从食物中摄取的蛋白质质量至少为多少克？（假设蛋白质中的氮全部转化为尿素）葡萄糖发酵可制得乳酸，其结构简式为CH₃CH(OH)COOH。（1）计算乳酸的相对分子质量；（2）求乳酸中碳、氢、氧三种元素的质量比；（3）若乳酸发酵过程中葡萄糖的转化率为80%，则用100g葡萄糖可制得乳酸多少克？七、化学实验与化学计算综合实验室用MnO₂和浓盐酸反应制取Cl₂，现用下列装置进行相关实验：（1）若用17.4gMnO₂与足量浓盐酸反应，求生成Cl₂的体积（标准状况）及被氧化的HCl的物质的量；（2）若将生成的Cl₂通入200mL1mol/L的FeBr₂溶液中，充分反应后，写出反应的离子方程式；（3）实验结束后，向反应后的溶液中加入足量NaOH溶液，求生成沉淀的质量。为测定某纯碱样品（含少量NaCl）中Na₂CO₃的质量分数，某同学设计了如下实验方案：①称取样品mg，溶解于适量蒸馏水中；②加入过量BaCl₂溶液，充分反应后过滤；③洗涤沉淀并干燥，称量沉淀质量为ng。（1）写出反应的化学方程式；（2）计算样品中Na₂CO₃的质量分数；（3）若沉淀未洗涤干净，会导致测定结果如何变化？为什么？用中和滴定法测定某NaOH溶液的浓度，实验步骤如下：①用移液管移取25.00mL待测NaOH溶液于锥形瓶中；②向锥形瓶中滴加2滴酚酞试液；③用0.1000mol/L的盐酸标准溶液滴定至终点，消耗盐酸体积为20.00mL。（1）计算待测NaOH溶液的物质的量浓度；（2）若滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定后气泡消失，会导致测定结果如何变化？（3）若用甲基橙代替酚酞作指示剂，对测定结果有无影响？为什么？某研究性学习小组为测定某品牌白醋中醋酸的质量分数，进行了如下实验：①配制100mL0.10mol/L的NaOH标准溶液；②用移液管移取20.00mL白醋于锥形瓶中，加入2滴酚酞试液；③用NaOH标准溶液滴定至终点，三次平行实验消耗NaOH溶液的体积分别为19.80mL、20.00mL、20.20mL。（1）计算该白醋中醋酸的质量分数（假设白醋的密度为1g/mL）；（2）若NaOH标准溶液在保存过程中吸收