2020届高考化学 精准培优专练一 化学计算中的几种方法（含解析）

化学计算中的几种方法1．守恒法①．质量守恒法典例1．有14gNa2O2、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.20.40gB.28.60gC.24.04gD.无法计算②．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100mL1.0mol·L－1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.5∶4B.4∶5C.4∶3D.3∶4③．电子守恒典例3．取xg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8960mL的NO2气体和672mL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17.02g。则x等于()A．8.64B．9.20C．9.00D．9.44④．电荷守恒典例4．在MgSO4和Al2(SO4)3的混合溶液中，c(Al3+)=0.4mol·L-1，c(SO2−4）=0.9mol·L−1，则c(Mg2+)为（）A.0.5mol·L−1B.0.4mol·L−1C.0.3mol·L−1D.0.2mol·L−12．差量法典例5．将12gCO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Sn＋2HCl==SnCl2＋H2↑，再加入过量的FeCl3溶液，发生如下反应：SnCl2＋2FeCl3==SnCl4＋一．化学计算中的常用方法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＋K2Cr2O7＋14HCl==6FeCl3＋2KCl＋2CrCl3＋7H2O。现有金属锡试样0.613g，经上述反应后，共用去0.100mol·L－1K2Cr2O7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．假设法典例7．16mL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：6NO＋4NH35N2＋6H2O(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：①5∶3②3∶2③4∶3④9∶7。其中正确的是()A.①②B.①④C.②③D.③④5．讨论法典例8．向300mLKOH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C2H6B.C2H6和C3H8C.C2H4和C3H6D.C2H2和C3H42．将一定质量的Mg、Zn、Al混合物与足量稀H2SO4反应，生成H22.24L（标准状况），原混合物的质量可能是（）A．1.8gB．3gC．6.5gD．10g3．含KCl和KBr的样品3.87g，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6.63g，则原样品中钾元素的质量分数为()A．24.1%B．40.3%C．25.9%D．48.7%二．对点增分集训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·L－1盐酸500mL。煅烧等质量的上述混合物，得到氧化铜的质量是()A.35gB.30gC.20gD.15g5．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、FeCl20.425mol和一定量H2S气体，且溶液中无Fe3+．则下列说法正确的是（）A．100mL的盐酸中HCl物质的量浓度为7.5mol/LB．生成的H2S气体在标准状况下的体积为2.24LC．该磁黄铁矿中FexS的x=0.85D．该磁黄铁矿FexS中，Fe2+与Fe3+的物质的量之比为3∶16．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：①准确称取3.390g样品与足量稀盐酸充分反应，生成CO20.560L(已换算成标准状况下)。②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)。参考答案一、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100g×15%×35.536.5＝m(NaCl)×35.558.5，解得m(NaCl)≈24.04g。典例2．【答案】B【解析】100mL1.0mol·L－1的NaOH溶液中含有氢氧化钠的物质的量为1.0mol·L－1×0.1L＝0.1mol；两者恰好完全反应，说明0.1molNaOH完全反应，生成的0.01molNaClO来自Cl2与NaOH的反应(Cl2＋2NaOH==NaCl＋NaClO＋H2O)，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NaOH＋HCl==NaCl＋H2O，消耗NaOH的物质的量为：0.1mol－0.02mol＝0.08mol，则n(HCl)＝n(NaOH)＝0.08mol，n(H2)＝n(Cl2)＝12n(HCl)＝0.08mol×12＝0.04mol，所以原混合气体中含有Cl2的物质的量为：0.01mol＋0.04mol＝0.05mol，氢气的物质的量为0.04mol，燃烧前H2和Cl2的物质的量之比＝0.04mol∶0.05mol＝4∶5。典例3．【答案】B【解析】反应流程为MgCu――→浓HNO3Mg2＋、Cu2＋――→NaOHMg(OH)2Cu(OH)2NO2、N2O4；xg＝17.02g－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－)＝8.96L22.4L·mol－1×1＋0.672L22.4L·mol－1×2×1＝0.46mol；所以xg＝17.02g－0.46mol×17g·mol－1＝9.20g。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=====△Cu＋CO2气体质量增加(差量)28g44g44g－28g＝16g12xg18g－12g＝6g2816＝12x6，解得x＝0.875。典例6．【答案】Sn与K2Cr2O7物质的量的关系：3Sn～3SnCl2～6FeCl2～K2Cr2O73×119g1molx0.100×0.016molx＝3×119g×0.100×0.016mol1mol＝0.5712gw(Sn)＝0.57120.613×100%≈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=5N2＋6H2O(g)ΔV(气体的体积差)6mL4mL5mL6mL(5＋6)－(4＋6)＝1mL(理论差量)9mL6mL17.5－16＝1.5mL(实际差量)由此可知共消耗15mL气体，还剩余1mL气体，假设剩余的气体全部是NO，则V(NO)∶V(NH3)＝(9mL＋1mL)∶6mL＝5∶3，假设剩余的气体全部是NH3，则V(NO)∶V(NH3)＝9mL∶(6mL＋1mL)＝9∶7，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5∶3与9∶7之间，对照所给数据知3∶2与4∶3在此区间内。典例8．【答案】（1）①K2CO3+KOH；②K2CO3；③K2CO3+KHCO3；④KHCO3（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·L−1【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：①CO2+2KOH==K2CO3+H2O；②CO2+KOH==KHCO3可知n(CO2)/n(KOH)=1/2时产物为K2CO3，n(CO2)/n(KOH)=1时产物为KＨCO3，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，对于①反应来说二氧化碳过量而对于②反应来说二氧化碳量不足，所以产物为K2CO3+KHCO3；n(CO2)/n(KOH)1时，二氧化碳过量，则固体产物为KHCO3。答案为：①K2CO3+KOH；②K2CO3；③K2CO3+KHCO3；④KHCO3；（2）由：①CO2+2KOH＝K2CO3+H2O②CO2+KOH＝KHCO322.4L(标态)138g22.4L(标态)100g2.24L(标态)13.8g2.24L(标态)10.0g∵13.8g＞11.9g＞10.0g∴得到的白色固体是K2CO3和KHCO3的混合物。设白色固体中K2CO3xmol，KHCO3ymol，即①CO2+2KOH＝K2CO3+H2O②CO2+KOH＝KHCO3xmol2xmolxmolymolymolymol解此方程组，得∴白色固体中，K2CO3质量为138g·mol-1×0.0500mol＝6.90gKHCO3质量为100g·mol-1×0.0500mol＝5.00g消耗KOH物质的量为2xmol+ymol＝2×0.0500mol+0.0500mol＝0.150mol∴所用KOH溶液物质的量浓度为0.150mol/0.300L＝0.500mol·L−1二、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→xCO2+y/2H2O(液体)气体体积减小1x+y/4x1+x+y/4-x=1+y/42L2L+15L–11.75L=5.25L1︰(1+y/4)=2︰5.25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H22.24L（标准状况），假设全部为Mg，由Mg－H2可得：m(Mg)=24×2.24L22.4Lmol−1=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1.8g～6.5g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xmol+ymol＝2.24L22.4mol·L−1＝0.100mol（CO2）138g·mol-1×xmol÷100g·mol-1×ymol＝11.9g（