第三章 铁 金属材料 化学计算中常用的方法 （含答案）

拓展微课4化学计算中常用的方法

1.将一定质量的锌片放入500mLCuSOi溶液中，二者恰好完全反应,待充分反应后取出锌

片,洗净后称量,发现锌片比原来减轻了0.5g,则该CuSOi溶液的物质的量浓度为

（）

A.0.5mol,L1B.1mol,L1

C.1.5mol,L1D.2mol,L1

2.铁粉可与高温水蒸气反应,若反应后得到的干燥固体质量比反应前铁粉的质量增加了

32g,则参加反应的铁粉的物质的量是（）

A.0.5molB.1mol

C.1.5molD.2mol

3.工业废水中含有的重格酸根离子（CnO狞有毒,常用绿矶（FeSO,・7H。处理达标后排

放，已知处理2L含重珞酸根离子浓度为0.01mol-L*的废:水，消耗绿低0.12mol（Fe21

被氧化为F/）,则处理后的废水中锅元素的化合价为（）

A.+3B.+4C.+5D.+6

4.现加热10g碳酸钠和碳酸氢钠的混合物，使碳酸氢钠完全分解,混合物的质量减少了

1.24g,则原混合物中碳酸钠的质量分数为（）

A.67.6%B.91.6%C.66.4%D.88.2%

5.某二价金属碳酸盐和碳酸氢盐的混合物跟足量盐酸反应，消耗H'和产生CO：的物质的

量之比为6：5,该混合物中碳酸盐和碳酸氢盐的物质的量之比为（）

A.1：1B.1：2C.1：3D.1：4

6.将铁和氧化铁的混合物5.44g加入100mL3.2mol・尸的盐酸中，恰好完全反应，

滴入KSCN溶液后不显红色。若忽略溶液体积的变化,则在所得溶液中的浓度约为

（）

A.0.2mol-L1B.0.4mol-I?C.0.8mol•L1D.1.6mol•L

7.用0.1mol•L1的NaNO?溶液300mL,恰好将0.02mol的XO1还原，则元素X在还

原产物中的化合价为（）

（提示:NO）的氧化产物为NO3）

A.+1B.+2C.+3D.+4

8.将2.32gFeO溶解在过量热的稀硫酸中，当加入25mL0.1mol-LNaMh溶液后，

恰好能使其中的Fe"全部转化为Fe",NaNQ溶液也反应完全,并有N。气体逸出，则该N。

是（）

A.N20B.NOC.N。D.NO，

9.将一定量CL通入KOH溶液中，二者恰好完全反应，且无晶体析出。可能的反应如下：

①CL+2K0H---KC1+KC10+H.0

②3cI2+6KOH---5KC1+KCIO3+3H2O0

己知:〃表示物质的量,溶液中〃（C1）：）（C10）的值与反应温度有关。当溶液中〃（K）=6a

mol时，下列说法错误的是（）

A.参加反应的/7（CL）=3amol

B.改变反应温度,溶液中”（C1O3）的最大理论值为amol

C.改变反应温度，反应中转移电子的取值范围为3amcl）<5amol

D.若某温度下，反应后溶液中〃（c「）:77（00）=6,则；?（cr）:/?（ci03）=5

10.我国的环境空气质量标准中对空气中SO2的浓度限值规定如表所示。

标准等级一级标准二级标准三级标准

浓度限值（mg•m3）0'0.150.50.500.50'0.70

测定受污染空气中SO,含量的实验方法如卜.:用NaOH溶液吸收2nf的空气,用稀硫酸调节

pH后用L溶液与上述溶液反应，测得恰好完全反应时消耗2.54mgL。

已知：（DSO2与NaOH反应生成Na2s。3和H>0

（2）SOl+L+ILO---SO充+2H'+2「

下列推断中不正确的是（）

A.恰好完全反应时消耗k的物质的量为IX105mol

B.被吸收的空气中SO,的质量为0.64mg

C.反应完后溶液中I的物质的量为2X10-mo1

D.被测空气样品中SO,的浓度达到了三级标准

11.回答下列问题：

⑴纯净的过氧化钙（CaO：）是一种新型水产养殖增氧剋常用于鲜活水产品的运输，可以

起到杀菌、解酸（吸收二氧化碳）、防腐、供氧的作用，分别写出供氧、解酸（吸收二氧

化碳）的化学方程式：、。

(2)现有某过氧化钙(CaO)样品，带有结晶水,含有CaO杂质。

①称取5.42g过氧化钙样品，灼烧时发生如下反应:21CaO2・川2O)妈2CaO+()2t+2My),

得到0:在标准状况下体积为672ml,则该样品中CaO?的物质的量为。

②另取同一样品5.42g,溶于适量的稀盐酸中，然后加入足量的N&CU溶液,将溶液中的

(：小全部转化为CaCO,沉淀，得到干燥的CaCQ,7.0go

a.样品中CaO的质鼠为。

b.样品中CaO.•加q中的x为o

12.(【)把15.6gNaA放入100疝水中，充分反应后，计算:

⑴生成在标准状况下的体积为mLo

(2)反应后所得NaOH的物质的量浓度为。(反应前后溶液体积变化忽略不计)o

(H)把含有氧化铁的铁片投入足量的稀硫酸中，直到铁片完全溶解,经检验该溶液中无

Fe”,且生成的F/'与反应生成的压的物质的量之比为4：1。

(3)检验该溶液中无Fe”的方法及现象:o

(4)则原混合物中FC2O3与Fe的物质的量之比为o

(5)若原混合物中铁原子的总物质的量为6mol,则反应中生成的也体积为1,(标

准状况)。

13.玻璃仪器内壁残留的硫单质可用热KOH溶液洗涤除去，发生如下反应：

△

3S+6K0H-2K£+儿50计3乩0

(『DS+K2S=^=KS(产2~6)

△

S+K2s0,=K2s◎

请计算：

(DO.480g硫单质与KmL1.00mol・L热KOH溶液恰好完全反应,只生成K2s和Kg,

贝|J昨o

(2)3.840g硫单质与60.0mL1.00molU热KOH溶液恰好完全反应，只生成KS和KS。,

贝IJ尸O

14.二氧化氯(C10J可用于自来水消毒。以粗盐为原料生产C102的工艺主要包括:①粗

盐精制;②电解微酸性NaCl溶液;③CIO2的制取。工艺流程如图T4-1所示,其中反应川

制取CIO2的化学方程式为2NciC103+4HCl2C102t+CLt+2NaCl+2H?O。

过址试剂Xrl

过量,0HI适量H,至酸性HC1p

“Mg(OH)2GC5工NaN液

图T4-1

⑴试剂X是(填化学式)。

(2)NaOH及试剂X均需过量的原囚是o

(3)反应HI,若生成67.5gCIO,转移电子的物质的量为。

(4)用C10?处理过的饮用水常含有一定量有害的Ciao我国规定饮用水中C10?的含量在

0.CO.8mg-L，测定水样中CIO2的含量的过程如下：

①量取25.00nil水样加入锥形瓶中，并调节水样的pH为7.0〜8.0。

②加入足量的KI晶体。此过程发生反应2C1CV2I-2CIO2+L0

③加入少量淀粉溶液，再向上述溶液中滴加1.00X101mol-L'Na0()3溶液至溶液监色

刚好褪去,消耗225203溶液7.45mLo此过程发生反应2SQ反一+L-SQg+21。

根据上述数据计算并判断该水样中C10「的含量是否符合国家规定？(请写出计算过程)

化学计算中常用的方法参考答案

1.B［解析］Zn与CuSO,溶液反应时，置换出来的Cu附着在锌片上。

Zn+Cu2'-Zn2，+CuAm(固体质量减轻)

1mol1g

〃(Cu,)0.5g

%*二兽,解得〃(Cu”)=0.5mol,所以

n(Cu2+)0.5g

c(CuS0j个哈1mol-I二

U.SL

■温

2.C［解析］3Fe+4H20(g)--Fe3Ot+dHa(固体质量增加)

3mol64g

/?(Fe)32g

解得〃(Fc)=l.5molo

3.A［解析］2L含重倍酸根离子浓度为0.01mol・L的废水中含重倍酸根离子的物质的量为

0.02mol,依据得失电子守恒,0.12molFe"fFe"失去0.12mol的电子，则0.02molCnO尸需

得到0.12mol的电子，设处理后的废水中铭元素的化合价为％则有(6-*)X2X0.02mol=0.12

mo］,解得尸3,则处理后的废水中铭元素的化合价为+3价,答案选Ao

4.C［解析］混合物加热时，只有NaHCO.、发生分解，转化为跖£0力则有

2NaHC0：!-NaKCh+CO/t+LD△勿(固体)

2mol44g+18g=62g

”(NaHCOj1.24g

列式:就鼠「粽^解得爪NaHCO：J=0.04mol,则混合物中Na£0a的质量为MNa£0：,)=10g-0.04

molX84g-mol=6.64g,故碳酸钠的质量分数为答?Xld0%=66.4%。

5.B［解析］二价金属碳酸盐和碳酸氢盐分别表示为RCO:(,R(HCO5)2,设其物质的量分别为Amol.

ymol,与足量盐酸反应,根据关系式可得

RC0；r2H"C02t,R(HC0：,)2~2H‘~2C02t

xmol2xmolxmolymol2ymol2ymol

消耗H和产生CO?的物质的量之比为6：5,则有(2户2力：(k20=6：5,解得x：y=\：2,故该混

合物中碳酸盐和碳酸氢盐的物质的量之比为1：2。

6.D［解析］铁和氧化铁混合物溶于盐酸，恰好完全反应，滴加KSCN溶液后不显红色，则溶质为

FeCLo据C「守恒可知，/?(FeCl2)=1xO.1LX3.2mol-匚工d16mol,则所得溶液中

c(Fe.)=046］no!=16mol・1A

U.1L

7.D［解析］根据氧化还原反应中得失电子守恒计算:N元素由+3价升高到+5价,X元素由+7价

降低到*价,据得失电子守恒可得0.1mol,L1X0.3LX(5-3)=0.02molX(7-x),解得产+4。

8.A［解析］/7(Fe0.)=g--328.-0.01mol,7?(NaN0)=c•1^0.1mol•L'XO,025L=0.0025

:<tM232gmol7；(

mol,F/失电子生成Fe*,则硫酸亚铁作还原剂;硝酸中氮元素得电子化合价降低作氧化剂，由得

失电子守恒可知,Fe失去电子数等于N得到电子•数,设N被还原后元素化合价为X,则0.01nolX

(3-2)=0.0025molX(5-力，解得E,只有NQ中N元素的化合价为+1价,故选A。

9.D［解析］当溶液中〃(K)=6amol时，可能是反应①中3amolCL反应生成3amolKC1和3a

molKC10,也可能是反应②中3amolCb反应生成5amolKC1和amolKClOso由以上分析可知,

参加反应的〃(ClJ=3amol,A正确：改变反应温度,完全发生反应②,溶液中/“CIO3)的最大理论

值为amol,B正确；改变反应温度，完全发生反应①,3amolCh反应生成3amolKC1和3nola

KC10,转移电子数为3amol.此时最少,完全发生反应②,3amolCL反应生成5amolKC1和amol

KC10：t,转移电子数为5amol,此时最多，故反应中转移电子的取值范围为3amolW〃(e)W5anol,C

正确;若某温度下，反应后溶液中〃(CD：〃(C1O)=6时，令〃(C10)=lmol,则〃(C「)=6mol,由电

子转移守恒，则有5X〃(ClQp+lXlmol=lX6mol,解得〃(C10p=lmol,故A(C1)：/?(C1O3^=6：

1=6,D错误。

1

10.D［解析］2.54mgI2的物质的量为2.54mgX10g-mg4-254g•niol"=lX10隔^,故A正

确;根据反应⑵及硫元素守恒可得SOJh1X105molI?消耗1X10$molSd,则被吸收的空气

中的SO?的物质的量为1X105mol,质量为1X10smolX64g・mol』.64mg,故B正确;根据反

应⑵，IX1(Pmo］I2能生成2X10$molI,则反应完后溶液中I的物质的量为2X10"mol,故C

正确；根据B的订算结果，2/的空气中SO,的质量为0.64吗，则1/的空气中SO」的质量为0.32

mg,所以被测空气样品中S&的浓度达到了二级标准，故D错误。

11.(1)2CaO.+2H；!O-2Ca(OH)2+O"2Ca(h+2⑩-2CaC0；<+0,

(2)①0.06mol②a.0.56gb.0.5

［解析］(1)过氧化钙(CaO?)供氧时与水反应生成Ca(0H)2和6、解酸时吸收二氧化碳生成CaCO,

等，化学方程式：2Ca(V2H2-2Ca(0H)2+O2t、2Ca02+2C0,-2CaC03+0>o(2)①5在标准状况下体

积为672mL,则其物质的量为6〃L0由化学方程式可建立如下关系

、03moi(

22.4Lmol

式:2(CaOz・册0厂O2,则该样品中Ca02的物质的量为0.03molX2=0.06mo1。②另取同一样品5.42

g,溶于适量的稀盐酸中，然后加入足量的砧£0,溶液,将溶液中的Ca?'全部转化为CaCO,沉淀,得到

70g

干燥的CaCO37.0g0a./?(CaC0.3)-.,-0.07mol,CaO2•AH20可生成CaC030.06mol,则样品

100gmol

中CaO的物质的量为0.07mo1-0.06mol=0.01mol,质量为0.01molX56g•moll=0.56g。b.

样品中CaOz-的质量为5.42g-0.56g=4.86g,物质的量为0.06mol,则CaO2•的摩尔

质量为篝81g・mX,^^=0.5。

12.(1)2240(2)4mol-L1(3)取少量原溶液于试管中，加入几滴KSCN溶液,溶液不变红色

(4)1：2(5)33.6

［解析］(l)2NaA+2H20—4NaOH+O2t,

〃(Na,。)-36g02mol.j/(o2)-2^21x22.4L-mol'^2.24L-2240mL。

78gmol2

l

(2)/?(NaOH)=2/7(Na202)=0.4mol,c(NaOH)=^i=4mol-Lo(3)检验溶液中无Fe",常使用硫家化

U.1L

钾溶液,具体方法及现象为取少量原溶液于试管中，加入儿滴KSCN溶液,溶液不变红色。(4)把含

有氧化铁的铁片投入足量的稀硫酸中，直到铁片完全溶解,经检验该溶液中无Fe",且生成的Fe2-

与反应生成的山的物质的量之比为4:1,则发生总反应的离子方程式为FeO+2Fe+8H.—4Fe"+Hz

t+3H2O,则原混合物中FciG与Fe的物质的量之比为1：2。(5)若原混合物中铁元素原子的总物

质的量为6mol,则反应中生成的H?体积为竽X22.4L・mo『=33.6L。

4

13.(1)30.0(2)5

［解析］(1)根据题意,0.480g硫单质与KmL1.00mol・L“热KOH溶液恰好完全反应，只生成K2s

和K2s0力则根据反应3s+6K0HA2LS+K,SO：,+3H2O计算。0.480g硫单质的物质的量为0.015mol,

则消耗的KOH的物质的量为0.030mol,其体积为0.030L=30.0mJ(2)3.840g硫单质与60.0mL

1.00mol-L1热KOH溶液恰好完全反应，只生成K6、和K2s曲，则根据反应3S+6K0H—

2K2S+K2sQ+3H。计算,60.0mL1.00mol・L'热KOH溶液含KOH的物质的量为0.060mol,消耗硫

单质的物质的量为0.030rrol,生成K2s的物质的量为0.010mol,生成K2s的物质的量为0.020

mol,剩余硫单质的物质的量为赞mo1-0.030mol=0.090mol。生成K2s(h的物质的量为0.010mol,

根据反应S+K.SOA-消耗硫单质的物质的量为0.010mol,则剩余硫单质的物质的量

为0.080molo生成K2S的物质的量为0.020mol,根据反应(『1)S+K2sAl(2S,(破2~6)计算,剩余

的硫单质与K2S恰好完全反应，则〃(S):〃(K2s)=0.080：0.020=4：1,即『1=4,故产5。

14.(l)Na2CO:1

(2)保证Ca\Mga沉淀完全

⑶1mol

(4)25.00mL水样中〃(C10』=〃(S