高一化學計算題解析.doc

高一化學計算題解析 1、有一份氣體樣品的質(zhì)量是14.2 g，體積是4.48 L(標準狀況下)，該氣體的摩爾質(zhì)量是( )A28.4B28.4 g / molC71D71 g / molD 解析：先據(jù)體積計算出n0.2 mol，再據(jù)M，計算出摩爾質(zhì)量M71 g / mol。2、20 時，KCl的溶解度為34 g，若忽略固體溶解引起的溶液體積變化，則在該溫度下，所配KCl溶液中KCl的物質(zhì)的量濃度不可能是( )A2 mol /LB3 mol /LC4 mol /LD5 mol /L D 解析：設(shè)溶液為0.1L，則該條件下溶液最濃時為飽和溶液：4.6 mol /L。3、有一真空瓶質(zhì)量為m1，該瓶充入空氣后質(zhì)量為m2。在相同狀況下，若改為充入某氣體A時，總質(zhì)量為m3。則A的相對分子質(zhì)量是( )A29 B29C29 D29C 解析：依據(jù)mA / mBMA / MB進行計算，即：相同條件下，兩種氣體的體積相同，則兩種氣體的物質(zhì)的量相同，則其質(zhì)量比等于相應的摩爾質(zhì)量比。4、300 mL某濃度的NaOH溶液中含有60 g溶質(zhì)?，F(xiàn)欲配制1 mol /L NaOH溶液，應取原溶液與蒸餾水的體積比約為( )A14B15C21D23 A 解析：原溶液濃度為5 mol /L，根據(jù)c1V1c2V2，原溶液體積與稀溶液體積比為15，則應取原溶液與蒸餾水的體積比約為14。5、下列溶液中的氯離子濃度與50 mL 1 mol /L的AlCl3溶液中氯離子濃度相等的是( )A150 mL 1 mol /L的NaCl B75 mL 3 mol /L的NH4ClC150 mL 2 mol /L的KCl D75 mL 2 mol /L的CaCl2 B解析：注意本題考查的是濃度，與體積無關(guān)。6、某10% NaOH溶液，加熱蒸發(fā)掉100 g水后得到80 mL 20%的溶液，則該20% NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為( )A6.25 mol /LB12.5 mol /LC7 mol /LD7.5 mol /L A 解析：根據(jù)m1w1m2w2,得原溶液質(zhì)量為200 g。溶質(zhì)質(zhì)量為20 g，即0.5 mol，則濃縮后該溶液的物質(zhì)的量濃度為6.25 mol /L。 7、要配制物質(zhì)的量濃度約為2 mol /L NaOH溶液100 mL，下面的操作中，正確的是( )A稱取8 g NaOH固體，放入250 mL燒杯中，用100 mL量筒量取100 mL蒸餾水，加入燒杯中，同時不斷攪拌至固體溶解B稱取8 g NaOH固體，放入100 mL量筒中，邊攪拌，邊慢慢加入蒸餾水，待固體完全溶解后用蒸餾水稀釋至100 mLC稱取8 g NaOH固體，放入100 mL容量瓶中，加入適量蒸餾水，振蕩容量瓶使固體溶解，再加入水到刻度，蓋好瓶塞，反復搖勻D用100 mL量筒量取40 mL 5 mol /L NaOH溶液，倒入250 mL燒杯中，再用同一量筒量取60 mL蒸餾水，不斷攪拌下，慢慢倒入燒杯中 D 解析：考查配置一定物質(zhì)的量濃度的溶液。8、現(xiàn)有m g某氣體，它由雙原子分子構(gòu)成，它的摩爾質(zhì)量為M g / mol。若阿伏加德羅常數(shù)用NA表示，則：(1)該氣體的物質(zhì)的量為_mol。(2)該氣體所含原子總數(shù)為_個。(3)該氣體在標準狀況下的體積為_L。(4)該氣體溶于1 L水中(不考慮反應)，其溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為_。(5)該氣體溶于水后形成V L溶液，其溶液的物質(zhì)的量濃度為_mol/L。 (1) (2) (3) (4) (5) 解析：依據(jù)公式計算即可。9、將密度為1.84 g / cm3、質(zhì)量分數(shù)為98%的濃硫酸稀釋成1 000 mL、物質(zhì)的量濃度為2 mol /L、密度為1.20 g / cm3的稀硫酸。求：(1)所需濃硫酸的體積；(2)所需水的體積。(1)108.7 mL (2)1 000 mL解：n(硫酸)2 mol /L1 L2 molm(硫酸)2 mol98 g / mol196 gm(濃硫酸)196 g98%200 gV(濃硫酸)200 g1.84 g / cm3 108.7 mLm(稀硫酸)1.20 g / cm31 000 mL1 200 gm(水)1 200 g200 g1 000 gV(水)1 000 g1.00 g / cm31 000 mL10、取一定量Na2CO3和Na2SO4的混合物溶液與過量鹽酸反應，生成2.016 L CO2(標準狀況下)，然后加入足量的Ba(OH)2溶液，得到沉淀的質(zhì)量為2.33 g。試計算混合物中Na2CO3和Na2SO4的物質(zhì)的量分別為多少？0.09 mol 0.01 mol解：2HCl Na2CO3 2NaCl H2O CO2 1 mol 22.4 L n(Na2CO3) 2.016 Ln(Na2CO3)0.09 molBa(OH)2 Na2SO4 BaSO4 2 NaOH 1 mol 233 g n(Na2SO4) 2.33 g n(Na2SO4)0.01 mol 11、現(xiàn)有鎂鋁銅合金1.2 g，加入過量的鹽酸中，在標準狀況下放出氫氣1.12 L，反應后過濾得沉淀0.2 g。若將此合金放入過量的燒堿溶液中，反應后，在標準狀況下，大約能產(chǎn)生多少升氫氣？解：m(Cu)0.2 g Mg H2 2Al 3 H2 1 mol 1 mol 2 mol 3 mol n1 n1 n2 3/2 n2 24 g / moln127 g / moln21.2 g0.2 g1.0 gn1n21.12 L22.4 L / mol0.05 moln10.017 mol n20.022 mol2Al2NaOH2H2O2NaAlO23 H22 mol 67.2 L0.022 mol VV0.74 L12、將6 g 鐵粉加入200 mL Fe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液中，充分反應得到200 mL 0.5 mol /L FeSO4溶液和5.2 g固體沉淀物。試計算：(1)反應后生成銅的質(zhì)量；(2)原Fe2(SO4)3溶液的物質(zhì)的量濃度。銅質(zhì)量為2.56 g，原溶液中Fe2(SO4)3物質(zhì)的量濃度為0.1 mol /L解：Fe Fe2(SO4)3 3FeSO4 m 1 mol 1 mol 3 mol 56 g n1 n1 3 n1 Fe CuSO4 FeSO4 Cu m 1 mol 1 mol 1 mol 64 g56 g8 g n2 n 2 n 2 3n1n20.5 mol /L0.2 L0.1 mol56n1 g / mol8n2 g / mol6 g5.2 g0.8 gn10.02 mol n20.04 molm(Cu)0.04 mol64 g / mol2.56 gFe2(SO4)3物質(zhì)的量濃度0.02 mol / 0.2 L0.1 mol /L13、將32.64 g Cu與140 mL一定濃度的HNO3反應，Cu完全溶解產(chǎn)生的NO和NO2混合氣體在標準狀況下的體積為11.2 L。(1)NO的體積為多少？(2)NO2的體積為多少？方法一：由題意可知HNO3被還原的產(chǎn)物既有NO又有NO2，設(shè)生成NO n1 mol，它得到的電子就是3n1 mol，設(shè)生成NO2 n2 mol，這也是它得到電子的物質(zhì)的量。由得失電子守恒得到： n1n2 3n1n2解得 n10.26 mol，n20.24 mol標況下生成NO的體積是：0.26 mol22.4 L/mol5.8 L標況下生成NO2的體積是：0.24 mol22.4 L/mol5.4 L方法二：解：4HNO3(濃)CuCu(NO3)22NO22H2O 1 mol 2 mol n1 mol 2n1 mol 8HNO3(稀)3Cu3Cu(NO3)22NO4H2O 3 mol 2 mol n2 mol n2 mol 2n1n2n1n2解得 n10.12 mol，n20.39 mol；n(NO2)2n10.24 mol，n(NO)n20.26 mol標況下生成NO的體積是：0.26 mol22.4 L / mol5.8 L標況下生成NO2的體積是：0.24 mol22.4 L / mol5.4 L解析：涉及氧化還原反應的混合物計算可以根據(jù)化學方程式列方程組，也可以根據(jù)電子得失守恒進行計算。14、現(xiàn)有一種泉水樣品，0.5 L這種泉水含有48.00 mg的Mg2。那么，該泉水中Mg2的物質(zhì)的量的濃度是多少？為使這種泉水所含的Mg2全部沉淀，應加入1 mol / L NaOH溶液的體積是多少？（要求寫出簡單過程。）0.004 mol/L，8 mL。解析：c(Mg2)48.00103 g24 g / mol0.5 L0.004 mol /Ln(OH)2n(Mg2)20.004 mol /L0.5 L0.004 molV(NaOH)0.004 mol1 mol/L0.004 L4 mL例130mL一定濃度的硝酸溶液與5.12克銅片反應,當銅片全部反應完畢后,共收集到氣體2.24升(S.T.P),則該硝酸溶液的物質(zhì)的量濃度至少為 A.9mol/L B.8mol/L C.5mol/L D.10mol/L 解法一:因為題目中無指明硝酸是濃或稀,所以產(chǎn)物不能確定,根據(jù)銅與硝酸反應的兩個方程式:(1)3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O,(2)Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O,可以設(shè)參與反應(1)的Cu為xmol,則反應生成的NO氣體為2/3xmol,反應消耗的硝酸為8/3xmol,再設(shè)參與反應(2)的Cu為ymol,則反應生成的NO2氣體為2ymol,反應消耗的硝酸為4ymol,從而可以列出方程組:(x+y)*64=5.12,(2/3)x+2y*22.4=2.24,求得x=0.045mol,y=0.035mol,則所耗硝酸為8/3x+4y=0.26mol,其濃度為(0.26/0.03)mol/L,在8-9之間,只能選A. 解法二:根據(jù)質(zhì)量守恒定律,由于銅片只與硝酸完全反應生成Cu2+,則產(chǎn)物應為硝酸銅,且其物質(zhì)的量與原來的銅片一樣,均為5.12/64=0.08摩,從產(chǎn)物的化學式Cu(NO3)2可以看出,參與復分解反應提供NO3-的HNO3有2*0.08=0.16摩;而反應的氣態(tài)產(chǎn)物,無論是NO還是NO2,每一個分子都含有一個N原子,則氣體分子總數(shù)就相當于參與氧化還原反應的HNO3的摩爾數(shù),所以每消耗一摩HNO3都產(chǎn)生22.4L氣體(可以是NO或NO2甚至是兩者的混合物),現(xiàn)有氣體2.24L,即有0.1摩HNO3參與了氧化還原反應,故所耗硝酸為0.16+0.1=0.26摩,其濃度為(0.26/0.03)mol/L,在8-9之間,只能選A. 從以上兩種方法可以看出,本題是選擇題,只要求出結(jié)果便可,不論方式及解題規(guī)范,而此題的關(guān)鍵之處在于能否熟練應用質(zhì)量守恒定律,第二種方法運用了守恒法,所以運算量要少得多,也不需要先將化學方程式列出,配平,從而大大縮短了解題時間,更避免了因不知按哪一個方程式來求硝酸所導致的恐慌.再看下題:例2在一個6升的密閉容器中,放入3升X(氣)和2升Y(氣),在一定條件下發(fā)生下列反應:4X(氣)+3Y(氣) 2Q(氣)+nR(氣) 達到平衡后,容器內(nèi)溫度不變,混和氣體的壓強比原來增加5%,X的濃度減小1/3,則該反應方程式中的n值是 A.3 B.4 C.5 D.6 解法一:抓住“X濃度減少1/3”,結(jié)合化學方程式的系數(shù)比等于體積比,可分別列出各物質(zhì)的始態(tài),變量和終態(tài): 4X 3Y 2Q nR 始態(tài) 3L 2L 0 0 變量 -1/3*3L=1L -3/4*1L=3/4L +2/4*1L=1/2L +n/4*1L=n/4L 終態(tài) 3-1=2L 2-3/4=5/4L 0+1/2=1/2L 0+n/4=n/4L 由以上關(guān)系式可知,平衡后(終態(tài))混和氣體的體積為(2+5/4+1/2+n/4)L即(15+n)/4L,按題意混和氣體的壓強比原來增加5%即(15+n)/4-5=5*5%,求得n=6. 解法二:選用差量法,按題意混和氣體的壓強比原來增加5%按題意混和氣體的壓強比原來增加5%,即混和氣體的體積增加了(2+3)*5%=0.25L,根據(jù)方程式,4X+3Y只能生成2Q+nR,即每4體積X反應,總體積改變量為(2+n)-(4+3)=n-5,現(xiàn)有1/3*3L=1L的X反應,即總體積改變量為1L*(n-5)/4=0.25L,從而求出n=6. 解法三:抓住混和氣體的壓強比原來增加5%,得出反應由X+Y開始時,平衡必定先向右移,生成了Q和R之后,壓強增大,說明正反應肯定是體積增大的反應,則反應方程式中X與Y的系數(shù)之和必小于Q與R的系數(shù)之和,所以4+35,在四個選項中只有D中n=6符合要求,為應選答案. 2.平均值法這種方法最適合定性地求解混合物的組成,即只求出混合物的可能成分,不用考慮各組分的含量.根據(jù)混合物中各個物理量(例如密度,體積,摩爾質(zhì)量,物質(zhì)的量濃度,質(zhì)量分數(shù)等)的定義式或結(jié)合題目所給條件,可以求出混合物某個物理量的平均值,而這個平均值必須介于組成混合物的各成分的同一物理量數(shù)值之間,換言之,混合物的兩個成分中的這個物理量肯定一個比平均值大,一個比平均值小,才能符合要求,從而可判斷出混合物的可能組成.例4將兩種金屬單質(zhì)混合物13g,加到足量稀硫酸中,共放出標準狀況下氣體11.2L,這兩種金屬可能是 A.Zn和Fe B.Al和Zn C.Al和Mg D.Mg和Cu 將混合物當作一種金屬來看,因為是足量稀硫酸,13克金屬全部反應生成的11.2L(0.5摩爾)氣體全部是氫氣,也就是說,這種金屬每放出1摩爾氫氣需26克,如果全部是+2價的金屬,其平均原子量為26,則組成混合物的+2價金屬,其原子量一個大于26,一個小于26.代入選項,在置換出氫氣的反應中,顯+2價的有Zn,原子量為65,Fe原子量為56,Mg原子量為24,但對于Al,由于在反應中顯+3價,要置換出1mol氫氣,只要18克Al便夠,可看作+2價時其原子量為27/(3/2)=18,同樣假如有+1價的Na參與反應時,將它看作+2價時其原子量為23*2=46,對于Cu,因為它不能置換出H2,所以可看作原子量為無窮大,從而得到A中兩種金屬原子量均大于26,C中兩種金屬原子量均小于26,所以A,C都不符合要求,B中Al的原子量比26小,Zn比26大,D中Mg原子量比26小,Cu原子量比26大,故B,D為應選答案. 3.極限法.極限法與平均值法剛好相反,這種方法也適合定性或定量地求解混合物的組成.根據(jù)混合物中各個物理量(例如密度,體積,摩爾質(zhì)量,物質(zhì)的量濃度,質(zhì)量分數(shù)等)的定義式或結(jié)合題目所給條件,將混合物看作是只含其中一種組分A,即其質(zhì)量分數(shù)或氣體體積分數(shù)為100%(極大)時,另一組分B對應的質(zhì)量分數(shù)或氣體體積分數(shù)就為0%(極小),可以求出此組分A的某個物理量的值N1,用相同的方法可求出混合物只含B不含A時的同一物理量的值N2,而混合物的這個物理量N平是平均值,必須介于組成混合物的各成分A,B的同一物理量數(shù)值之間,即N1N平N2才能符合要求,從而可判斷出混合物的可能組成.例54個同學同時分析一個由KCl和KBr組成的混合物,他們各取2.00克樣品配成水溶液,加入足夠HNO3后再加入適量AgNO3溶液,待沉淀完全后過濾得到干燥的鹵化銀沉淀的質(zhì)量如下列四個選項所示,其中數(shù)據(jù)合理的是 A.3.06g B.3.36g C.3.66g D.3.96 本題如按通常解法,混合物中含KCl和KBr,可以有無限多種組成方式,則求出的數(shù)據(jù)也有多種可能性,要驗證數(shù)據(jù)是否合理,必須將四個選項代入,看是否有解,也就相當于要做四題的計算題,所花時間非常多.使用極限法,設(shè)2.00克全部為KCl,根據(jù)KCl-AgCl,每74.5克KCl可生成143.5克AgCl,則可得沉淀為(2.00/74.5)*143.5=3.852克,為最大值,同樣可求得當混合物全部為KBr時,每119克的KBr可得沉淀188克,所以應得沉淀為(2.00/119)*188=3.160克,為最小值,則介于兩者之間的數(shù)值就符合要求,故只能選B和C. 4.估算法.化學題尤其是選擇題中所涉及的計算,所要考查的是化學知識,而不是運算技能,所以當中的計算的量應當是較小的,通常都不需計出確切值,可結(jié)合題目中的條件對運算結(jié)果的數(shù)值進行估計,符合要求的便可選取. 5.差量法.對于在反應過程中有涉及物質(zhì)的量,濃度,微粒個數(shù),體積,質(zhì)量等差量變化的一個具體的反應,運用差量變化的數(shù)值有助于快捷準確地建立定量關(guān)系,從而排除干擾,迅速解題,甚至于一些因條件不足而無法解決的題目也迎刃而解. 例9一定量的鐵粉和9克硫粉混合加熱,待其反應后再加入過量鹽酸,將生成的氣體完全燃燒,共收集得9克水,求加入的鐵粉質(zhì)量為 A.14g B.42g C.56g D.28g 因為題目中無指明鐵粉的量,所以鐵粉可能是過量,也可能是不足,則與硫粉反應后,加入過量鹽酸時生成的氣體就有多種可能:或者只有H2S(鐵全部轉(zhuǎn)變?yōu)镕eS2),或者是既有H2S又有H2(鐵除了生成FeS2外還有剩余),所以只憑硫粉質(zhì)量和生成的水的質(zhì)量,不易建立方程求解.根據(jù)各步反應的定量關(guān)系,列出關(guān)系式:(1)Fe-FeS(鐵守恒)-H2S(硫守恒)-H2O(氫守恒),(2)Fe-H2(化學方程式)-H2O(氫定恒),從而得知,無論鐵參與了哪一個反應,每1個鐵都最終生成了1個H2O,所以迅速得出鐵的物質(zhì)的量就是水的物質(zhì)的量,根本與硫無關(guān),所以應有鐵為9/18=0.5摩,即28克. 10.守恒法.物質(zhì)在參加反應時,化合價升降的總數(shù),反應物和生成物的總質(zhì)量,各物質(zhì)中所含的每一種原子的總數(shù),各種微粒所帶的電荷總和等等,都必須守恒.所以守恒是解計算題時建立等量關(guān)系的依據(jù),守恒法往往穿插在其它方法中同時使用,是各種解題方法的基礎(chǔ),利用守恒法可以很快建立等量關(guān)系,達到速算效果.例12已知某強氧化劑RO(OH)2+能被硫酸鈉還原到較低價態(tài),如果還原含 2.4*10-3molRO(OH)2+的溶液到低價態(tài),需12mL0.2mol/L的亞硫酸鈉溶液,那么R元素的最終價態(tài)為 A.+3 B.+2 C.+1 D.-1因為在RO(OH)2-中,R的化合價為+3價,它被亞硫酸鈉還原的同時,亞硫酸鈉被氧化只能得硫酸鈉,硫的化合價升高了2價,根據(jù)2.4*10-3molRO(OH)2-與12ml*0.2mol/L=0.0024mol的亞硫酸鈉完全反應,亞硫酸鈉共升0.0024*2=0.0048價,則依照升降價守恒,2.4*10-3molRO(OH)2-共降也是0.0048價,所以每molRO(OH)2-降了2價,R原為+3價,必須降為+1價,故不需配平方程式可直接選C. 例14取相同體積的KI,Na2S,FeBr2三種溶液,分別通入氯氣,反應都完全時,三種溶液所消耗氯氣的體積(在同溫同壓下)相同,則KI,Na2S,FeBr2三種溶液的摩爾濃度之比是 A.1:1:2 B.1:2:3 C.6:3:2 D.2:1:3 本題當然可用將氯氣與各物質(zhì)反應的關(guān)系式寫出,按照氯氣用量相等得到各物質(zhì)摩爾數(shù),從而求出其濃度之比的方法來解,但要進行一定量的運算,沒有充分利用選擇題的特殊性.根據(jù)四個選項中KI和FeBr2的比例或Na2S和FeBr2的比例均不相同這一特點,只要求出其中一個比值,已經(jīng)可得出正確選項.因KI與Cl2反應產(chǎn)物為I2,即兩反應物mol比為2:1,FeBr2與