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文檔簡介

1、高考題型專講化學(xué)計(jì)算考綱要求1、能正確書寫化學(xué)方程式和離子方程式,并能進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。2、根據(jù)物質(zhì)的量與微粒(原子、分子、離子等)數(shù)目、氣體體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)之間的相互關(guān)系進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。3、理解溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的概念,并能進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。4、能用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的簡單計(jì)算。5、能夠利用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行簡單的計(jì)算。6、了解測定溶液pH的方法,能進(jìn)行pH的簡單計(jì)算。題型特點(diǎn)化學(xué)計(jì)算分散在高考整套試題中,有選擇題,也有非選擇題。從涉及的知識角度來分類,可將化學(xué)計(jì)算簡單分為常規(guī)計(jì)算、反應(yīng)原理相關(guān)計(jì)算、有機(jī)化學(xué)相關(guān)計(jì)算等。選擇題部分一般是常規(guī)計(jì)算,這類題目有一定難度,對計(jì)算能力、方法技巧有較高要求

2、;非選擇題多涉及反應(yīng)原理相關(guān)計(jì)算,這部分題目多為基礎(chǔ)公式的簡單計(jì)算,只要熟記公式即可。題型示例解題策略常規(guī)計(jì)算涉及的方法性較強(qiáng),常見的有差量法、守恒法、關(guān)系式法、討論法、極限法、十字交叉法等,掌握住這些方法使用的范圍和特點(diǎn)是解這類題的關(guān)鍵。反應(yīng)原理的相關(guān)計(jì)算主要涉及到反應(yīng)熱的計(jì)算、反應(yīng)速率的計(jì)算、化學(xué)平衡相關(guān)計(jì)算、溶液pH值的計(jì)算、溶度積相關(guān)計(jì)算等,理解相關(guān)原理和記住計(jì)算公式是關(guān)鍵。有機(jī)化學(xué)主要是涉及有機(jī)物燃燒、有機(jī)物分子式確定等有關(guān)計(jì)算,掌握住一般原理即可解決。知識要點(diǎn)一、常規(guī)計(jì)算方法1、守恒法運(yùn)用守恒法,不糾纏過程細(xì)節(jié),不考慮途徑變化,只考慮反應(yīng)體系中某些組分相互作用前后某些物理量或化學(xué)量

3、的始態(tài)和終態(tài),從而達(dá)到速解、巧解化學(xué)試題的目的。一切化學(xué)反應(yīng)都遵循守恒定律,在化學(xué)變化中有各種各樣的守恒,如質(zhì)量守恒、元素守恒、原子守恒、電子守恒、電荷守恒、化合價(jià)守恒、能量守恒等等,這是守恒法的依據(jù)。電子守恒、原子守恒在守恒法中用的較多。與硝酸有關(guān)的計(jì)算常用電子守恒。(1)質(zhì)量守恒質(zhì)量守恒就是化學(xué)反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)量總和不變,在配制或稀釋溶液的過程中,溶質(zhì)的質(zhì)量不變。例1、已知Q與R的摩爾質(zhì)量之比為9:22,在反應(yīng)X2Y¾®2QR中,當(dāng)1.6 g X與Y完全反應(yīng),生成4.4 g R,則參與反應(yīng)的Y和生成物Q的質(zhì)量之比為A46:9 B32:9 C23:9 D16:9解析:M

4、Q/MR9/22,nQ/nR2/1。mQ/mRnQMQ/nRMR2/1×9/229/11;mQmR×9/114.4×9/113.6 g。根據(jù)質(zhì)量守恒得到:mYmQmRmX3.64.41.66.4 g。則:mY/mQ6.4/3.616/9。答案:D例2、某無水混合物由硫酸亞鐵和硫酸鐵組成,測知該混合物中的硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為a,求混合物中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。解析:根據(jù)化學(xué)式FeSO4、Fe2(SO4)3可看出,在這兩種物質(zhì)中S、O原子個(gè)數(shù)比為1:4,即無論這兩種物質(zhì)以何種比例混合,S、O的原子個(gè)數(shù)比始終為1:4。設(shè)含O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)x,則32/64a/x,x2a。所以(Fe)13a

5、(2)原子守恒即反應(yīng)前后各元素種類不變,各元素原子個(gè)數(shù)不變,其物質(zhì)的量、質(zhì)量也不變。例3、把3.84g銅投入盛有一定量濃硝酸的試管中,當(dāng)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下收集到1.68L氣體時(shí),金屬銅恰好全部消耗。求反應(yīng)中硝酸的物質(zhì)的量。(假設(shè)反應(yīng)中只產(chǎn)生NO或NO 2)解析:因?yàn)? mol Cu參加反應(yīng)生成Cu (NO3)2對應(yīng)2 mol HNO3 顯酸性,即Cu2HNO3,其余的硝酸中的氮全轉(zhuǎn)移到NO或NO2中,即HNO3NOm,根據(jù)氮元素守恒可得關(guān)系:答案:0.195mol。(3)電荷守恒即對任一電中性的體系,如化合物、混和物、溶液等,電荷的代數(shù)和為零,即正電荷總數(shù)和負(fù)電荷總數(shù)相等。例、酸雨是因?yàn)檫^度燃燒煤和

6、石油,生成的硫的氧化物與氮的氧化物溶于水生成硫酸和硝酸的緣故。某次雨水的分析數(shù)據(jù)如下:c(NH4)=2.3×10-6 mol/L、c(Cl-)=6.0×10-6mol/L、c(Na+)=3.0×10-6mol/L、c(NO3-)=2.3×10-5 mol/L、c(SO42-)=2.8×10-5 mol/L、則此次雨水的pH大約為 ( )A3 B4 C5 D6解析:根據(jù)電荷守恒:c(H)c(NH4)c(Na)=c(Cl)c(NO3)2c(SO42)則c(H+)= c(Cl)c(NO3)2c(SO42)- c(NH4)-c(Na)=8.0×

7、;10-5 mol/LpH=-lgH+=5-lg84此題的正確答案為B。(4)電子守恒是指在發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí),氧化劑得到的電子數(shù)一定等于還原劑失去的電子數(shù),無論是自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)還是原電池或電解池中均如此。硝酸與金屬的反應(yīng)多用此法。例5、將32.64g銅與140mL一定濃度的硝酸反應(yīng),銅完全溶解產(chǎn)生的NO的NO2混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)況下的體積為11.2L。求產(chǎn)生的NO和NO2的體積各為多少?解析:設(shè)產(chǎn)生NO2的物質(zhì)的量為,則NO的物質(zhì)的量為。根據(jù)得失電子守恒,得下列方程:,解得:,即:。注意:金屬與硝酸反應(yīng)的本質(zhì)是金屬與H+和NO3-共同作用,因此計(jì)算時(shí)一般用離子方程式而不用化學(xué)方程式。例6

8、、某溶液100mL,其中含硫酸0.03mol,硝酸0.04mol,若在該溶液中投入1.92g銅粉微熱,反應(yīng)后放出一氧化氮?dú)怏w約為( )A0.02mol B0.01mol C0.015mol D無法計(jì)算解析:n(Cu),n(NO3)0.04mol,n(H)2n(H2SO4)n(HNO3)0.06mol0.04mol0. 1mol, 若根據(jù)3Cu8HNO33Cu(NO3)22NO4H2O來計(jì)算,生成Cu(NO3)2中有NO3-,溶液中H+足量,故它們能與銅繼續(xù)反應(yīng),這樣計(jì)算起來很繁瑣,也容易出錯(cuò)。離子方程式能反映出化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)特征,根據(jù)3Cu2NO3- 8H+3Cu2+2NO4H2O離子方程可看

9、出Cu少量,Cu全部參與反應(yīng),故n(NO)0.02mol。答案:選項(xiàng)A。2、差量法差量法是依據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后的某些變化找出所謂的理論差量(固體質(zhì)量差、液體質(zhì)量差、氣體體積差、氣體物質(zhì)的量之差等),與反應(yīng)物或生成物的變化量成正比而建立的一種解題方法。此法將“差量”看作化學(xué)方程式右端的一項(xiàng),將已知差量(實(shí)際差量)與化學(xué)方程式中的對應(yīng)差量(理論差量)列成比例,其他解題步驟與按化學(xué)方程式列比例解題完全一樣。在根據(jù)化學(xué)方程式的計(jì)算中,有時(shí)題目給的條件不是某種反應(yīng)物或生成物的質(zhì)量,而是反應(yīng)前后物質(zhì)的質(zhì)量的差值,解決此類問題用差量法十分簡便。此法的關(guān)鍵是根據(jù)化學(xué)方程式分析反應(yīng)前后形成差量的原因(即影響質(zhì)量變化

10、的因素),找出差量與已知量、未知量間的關(guān)系,然后再列比例式求解。(1)質(zhì)量差例1、將19 g Na2CO3和NaHCO3的混合物加熱至質(zhì)量不再減少為止,稱得剩余固體質(zhì)量為15.9 g,則原混合物中NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是_%。解析:加熱時(shí),只有NaHCO3分解質(zhì)量減少,因此可用質(zhì)量差求出NaHCO3的質(zhì)量。2NaHCO3Na2CO3H2OCO2Dm441862,x/168(1915.9)/62,x8.4 g,NaHCO3%8.4/1944.2%。(2)體積差例2、同溫同壓下,40 mL CO、CO2和O2的混合氣體點(diǎn)燃后,恢復(fù)到原來的狀況,剩余氣體36 mL,則原混合氣體中O2不少于A4 mL

11、 B8 mL C10 mL D12 mL解析:點(diǎn)燃后發(fā)生反應(yīng)2COO22CO2,使氣體體積減少,該反應(yīng)中所需氧氣為混合氣體中氧氣最少量。則DV321,V/14/1,V4 mL。答案為A。3、十字交叉法十字交叉法是進(jìn)行二組分混和物平均量與組分量計(jì)算的一種簡便方法。凡可按M1n1 + M2n2 = (n1 + n2)計(jì)算的問題,均可用十字交叉法計(jì)算的問題,均可按十字交叉法計(jì)算,算式如右圖為:M1M2n2=(-M1)n1=(M2-)式中,表示混和物的某平均量,M1、M2則表示兩組分對應(yīng)的量。如表示平均分子量,M1、M2則表示兩組分各自的分子量,n1、n2表示兩組分在混和物中所占的份額,n1:n2在大

12、多數(shù)情況下表示兩組分物質(zhì)的量之比,有時(shí)也可以是兩組分的質(zhì)量比,如在進(jìn)行有關(guān)溶液質(zhì)量百分比濃度的計(jì)算。十字交叉法常用于求算:混和氣體平均分子量及組成、混和烴平均分子式及組成、同位素原子百分含量、溶液的配制、混和物的反應(yīng)等。(1)混合物計(jì)算例1、Li2CO3和BaCO3的混合物與鹽酸反應(yīng)所消耗鹽酸的量同等質(zhì)量的CaCO3和同濃度的鹽酸反應(yīng)所消耗鹽酸的量相等,則混合物中Li2CO3和BaCO3的質(zhì)量之比為A3:5 B5:3 C7:5 D5:7解析:74x197y100(xy),由十字交叉法可得:x/y97/26;所以質(zhì)量比為:m(Li2CO3)/m(BaCO3)(97×74)/(26

13、15;197)7/5。答案選C。例2、用1L1mol/L的NaOH溶液吸收0.8molCO2,求所得的溶液中CO23和HCO3的物質(zhì)的量之比為 Na2CO3 1.6NaHCO3 0.80.60.21【分析】依題意,反應(yīng)產(chǎn)物為Na2CO3和NaHCO3的混合物,若只生成為Na2CO3,需NaOH 1.6mol,若只生成為NaHCO3,需NaOH 0.8mol?,F(xiàn)共消耗NaOH 1mol,于是由十字交叉法得(右圖):n(Na2CO3):n(NaHCO3)1:3(2)同位素相關(guān)計(jì)算例3、已知Cl的平均相對原子質(zhì)量為35.5。則由23Na和35Cl、37Cl微粒組成的NaCl晶體29.25 g中含37

14、Cl的質(zhì)量是_g。解析:n(NaCl)29.25/58.50.5 mol,n(37Cl)/n(35Cl)0.5/1.51/3;m(37Cl)0.5×1/4×374.625 g。4、關(guān)系式法關(guān)系式是表示兩種或多種物質(zhì)之間的量在變化時(shí)成正比關(guān)系的一種簡化的式子,根據(jù)關(guān)系式確定的數(shù)量關(guān)系進(jìn)行化學(xué)計(jì)算的方法叫關(guān)系式法。關(guān)系式法廣泛用于兩個(gè)或多個(gè)互相聯(lián)系的化學(xué)式或多步反應(yīng)計(jì)算的一種常用方法,其關(guān)鍵是根據(jù)有關(guān)化學(xué)式或反應(yīng)式及物質(zhì)間轉(zhuǎn)化的定量關(guān)系,找出關(guān)系式和關(guān)系量。該法不僅可使計(jì)算化繁為簡、化難為易、減少誤差,而且已知數(shù)與未知數(shù)各有固定的位置,層次清楚,有助于打開解題的思路。建立關(guān)系式

15、可以通過化學(xué)式、反應(yīng)方程式、化學(xué)基本概念、溶解度、溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)等多個(gè)方面進(jìn)行。例1、某種H和CO的混合氣體,其密度為相同條件下氧氣密度的1/2,將3.2g這種混合氣體通入一盛有足量Na2O2的密閉容器中,再通入過量O2,最后容器中固體質(zhì)量增加了 ( )A3.2 g B4.4 g C5.6 g D6.4 g解析:此題宜根據(jù)以下關(guān)系式巧解:固體增加的質(zhì)量即為H2的質(zhì)量。固體增加的質(zhì)量即為CO的質(zhì)量。所以,最后容器中固體質(zhì)量增加了3.2g,應(yīng)選A。例2、有一塊鐵鋁合金,溶于足量鹽酸中,再用足量KOH溶液處理,將產(chǎn)生的沉淀過濾、洗滌、干燥、灼燒,使之完全變成紅色粉末,經(jīng)稱量發(fā)現(xiàn)該紅色粉末和原合金質(zhì)量恰

16、好相等,則合金中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為A70% B52.4% C47.6% D30%解析:根據(jù)反應(yīng)找出關(guān)系式:2Fe2FeCl22Fe(OH)22Fe(OH)3Fe2O3。由質(zhì)量相等得知,鋁的含量相當(dāng)于氧的含量。所以鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:48/(48112)30%。5、討論法討論法就是當(dāng)問題有多種可能時(shí),需要對每種可能進(jìn)行討論,或?qū)λ妹糠N結(jié)論的正確性進(jìn)行討論的一種解題方法。例、在30mL量筒中充滿NO2和O2的混合氣體,倒立于水中使氣體充分反應(yīng),最后剩余5mL氣體,求原混合氣中氧氣的體積是多少毫升?解析:最后5mL氣體可能是O2,也可能是NO,此題需用討論法解析。因?yàn)椋鹤詈笫S?mL氣體可能是O2;也可能

17、是NO,若是NO,則說明NO2過量15mL。設(shè)30mL原混合氣中含NO2、O2的體積分別為x、y4NO2+O2+2H2O=4HNO3若氧氣過量,則有x+y=30 y-x=5 解得x=20 y=10若NO2過量,則有x+y=30 =5 解得x=27 y=3故原混合氣體中氧氣的體積可能是10mL或3mL。6、平均值法 混合物的計(jì)算是化學(xué)計(jì)算中常見的比較復(fù)雜的題型。有些混合物的計(jì)算若用平均值法,則可化難為易,化繁為簡,進(jìn)而提高解這類題的能力。 兩個(gè)數(shù)進(jìn)行算術(shù)平均所得的平均值,一定介于兩個(gè)數(shù)之間。若已知平均值,則可推斷原來兩個(gè)數(shù)一定比平均值大,另一個(gè)數(shù)比平均值小。這種應(yīng)用平均值去判斷兩個(gè)數(shù)的取值范圍的

18、方法稱為平均值法。 可利用分子量或原子量的平均值,體積平均值,組成平均值來確定混合物的組成。例1、0.1mol由兩種氣態(tài)烴組成的混合氣體完全燃燒后,得到0.16molCO2和3.6g水,混合氣體中( )A.可能有甲烷 B.一定是甲烷和乙烯 C.一定沒有乙烷 D.一定有乙炔解析:設(shè)混合氣態(tài)烴的平均化學(xué)式為CxHy,因0.1molCxHy和O2反應(yīng)生成0.16molCO2和0.2molH2O,則x=1.6,y=4,即混合烴的平均化學(xué)式為C1.6H4,由此可得:(1)混合氣態(tài)烴中一定有CH4 ,(2)另一種氣態(tài)烴為CnH4,可能是C2H4或C3H4等,但一定沒有C2H6,故正確答案為例2、由鋅、鐵、

19、鋁、鎂四種金屬中的兩種組成的混合物10 g與足量的鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為11.2 L,則混合物中一定含有的金屬是 A鋅 B鐵 C鋁 D鎂解析:此題可運(yùn)用平均值法巧解。各金屬跟鹽酸反應(yīng)的關(guān)系式分別為:ZnH2FeH2 2Al3H2 MgH2若單獨(dú)跟足量鹽酸反應(yīng),生成11.2LH2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)需各金屬質(zhì)量分別為:Zn32.5g;Fe28 g;Al9g;Mg12g。其中只有鋁的質(zhì)量小于10g,其余均大于10g,說明必含有的金屬是鋁。應(yīng)選C。二、反應(yīng)原理相關(guān)計(jì)算1、反應(yīng)熱計(jì)算(1)H反應(yīng)物的化學(xué)鍵斷裂吸收的能量總和生成物的化學(xué)鍵形成時(shí)放出的能量總和例1、(2012·重慶)(08海南

20、卷)白磷與氧可發(fā)生如下反應(yīng):P4+5O2=P4O10。已知斷裂下列化學(xué)鍵需要吸收的能量分別為:PP a kJ·mol1、PO b kJ·mol1、P=O c kJ·mol1、O=O d kJ·mol1。根據(jù)圖示的分子結(jié)構(gòu)和有關(guān)數(shù)據(jù)估算該反應(yīng)的H,其中正確的是( )A(6a+5d4c12b)kJ·mol1 B(4c+12b6a5d)kJ·mol1C(4c+12b4a5d)kJ·mol1D(4a+5d4c12b)kJ·mol1解析:由圖可以看出:P4中有6mol的PP,5mol的O2中含有5molOO,1mol的P4O

21、10中含有4mol的PO,12mol的PO,所以H(6a5d4c12b)kJ·mol1。答案:A(2)蓋斯定律:化學(xué)反應(yīng)的焓變(H)只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān),而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。如圖所示:若反應(yīng)物A變?yōu)樯晌顳,可以有兩個(gè)途徑:由A直接變成D,反應(yīng)熱為H;由A經(jīng)過B變成C,再由C變成D,每步的反應(yīng)熱分別為H1、H2、H3。則有:H=H1+H2+H3。例2、已知下列兩個(gè)熱化學(xué)方程式:P4(白磷,s)+5O2(g)=P4O10(s) H1= 2983.2 kJ/mol H2=738.5 kJ/mol要寫出白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學(xué)方程式可虛擬如下過程:根據(jù)蓋斯定律 H=H1+(-H2)&

22、#215;4=2 983.2 kJ/mol+738.5 kJ/mol×4=29.2 kJ/mol所以白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學(xué)方程式為P4(白磷,s)=4P(紅磷,s)H=29.2 kJ/mol。例3、(2012·天津大題節(jié)選)(2011海南)已知:2Zn(s)+O2(g)=2ZnO(s) H=-701.0kJ·mol-1 2Hg(l)+O2(g)=2HgO(s) H=-181.6kJ·mol-1則反應(yīng)Zn(s)+ HgO(s)=ZnO(s)+ Hg(l)的H為A. +519.4kJ·mol-1 B. +259.7 kJ·mol-1 C.

23、 -259.7 kJ·mol-1 D. -519.4kJ·mol-1 解析:反應(yīng)的焓值由蓋斯定律直接求出。即(H1-H2)/2=-259.7 kJ·mol-1。答案:C2、反應(yīng)速率的計(jì)算計(jì)算公式:注意:同一反應(yīng),用不同物質(zhì)濃度表示化學(xué)反應(yīng)速率,數(shù)值不一定相同,但數(shù)值之比等于方程式中計(jì)量數(shù)之比。例、反應(yīng)2SO2+O2 2SO2經(jīng)一段時(shí)間后,SO3的濃度增加了0.4mol·L-1,在這段時(shí)間內(nèi)用O2表示的反應(yīng)速率為0.04mol·L-1·s-1,則這段時(shí)間為( )A0.1sB2.5sC5sD10s解析:因?yàn)椴煌镔|(zhì)的反應(yīng)速率之比等于其化學(xué)

24、方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,所以由題目中O2的反應(yīng)速率0.04mol·L-1·s-1,可推出SO3的反應(yīng)速率為0.08mol·L-1·s-1;再由SO3的反應(yīng)速率0.08mol·L-1·s-1及SO3的濃度增加值0.4mol·L-1,可推出反應(yīng)持續(xù)的時(shí)間為。答案:C3、化學(xué)平衡有關(guān)計(jì)算對于一般的可逆反應(yīng),mA(g)+ nB(g)pC(g)+ qD(g)當(dāng)在一定溫度下達(dá)到平衡時(shí),K=某個(gè)指定反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率=×100%或者=×100%或者=×100%對于化學(xué)平衡和化學(xué)反應(yīng)速率有關(guān)的計(jì)算,一般寫出

25、三行數(shù)都可解決:第一行是初始量,第二行是轉(zhuǎn)化量(即反應(yīng)消耗或生成物質(zhì)的量),第三行是平衡時(shí)的量。例1、(2012·新課標(biāo))(2011全國II卷8)在容積可變的密閉容器中,2mo1N2和8mo1H2在一定條件下發(fā)生反應(yīng),達(dá)到平衡時(shí),H2的轉(zhuǎn)化率為25%,則平衡時(shí)的氮?dú)獾捏w積分?jǐn)?shù)接近于A5%B10%C15%D20%解析: N2 + 3H22NH3 起始量(mol) 2 8 0 轉(zhuǎn)化量(mol) 2/3 2 4/3 平衡量(mol) 4/3 6 4/3所以平衡時(shí)的氮?dú)獾捏w積分?jǐn)?shù)。答案:C例2(2011山東,部分)(2)已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) H=-196.6 kJ&

26、#183;mol-12NO(g)+O2(g)2NO2(g) H=-113.0 kJ·mol-1則反應(yīng)NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)的H= kJ·mol-1。 一定條件下,將NO2與SO2以體積比1:2置于密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),下列能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是 。a體系壓強(qiáng)保持不變b混合氣體顏色保持不變cSO3和NO的體積比保持不變d每消耗1 mol SO3的同時(shí)生成1 molNO2 測得上述反應(yīng)平衡時(shí)NO2與SO2體積比為1:6,則平衡常數(shù)K 。解析: 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) H1=-196.6 kJ·mol-1 2NO(g)

27、+O2(g)2NO2(g) H2=-113.0 kJ·mol-1 。即得出2NO2(g)+2SO2(g)2SO3(g)+2NO(g) H=H2H1=-113.0 kJ·mol-1 +196.6 kJ·mol-1+83.6 kJ·mol-1。所以本題的正確答案是41.8;設(shè)NO2的物質(zhì)的量為1mol,則SO2的物質(zhì)的量為2mol,參加反應(yīng)的NO2的物質(zhì)的量為xmol。 答案:41.8;b;8/3例3、(2011新課標(biāo),部分)(4)在T1溫度時(shí),將1molCO2和3molH2充入一密閉恒容器中,充分反應(yīng)CO2(g)3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g

28、)達(dá)到平衡后,若CO2轉(zhuǎn)化率為a,則容器內(nèi)的壓強(qiáng)與起始壓強(qiáng)之比為_;解析:答案:1a/24、溶液pH相關(guān)計(jì)算基本公式:pH=lgc(H)(1)稀釋規(guī)律:強(qiáng)酸pH=a,加水稀釋10n倍,則pH = a + n弱酸pH=a,加水稀釋10n倍,則a < pH < a + n強(qiáng)堿pH=b,加水稀釋10n倍,則pH = b - n強(qiáng)堿pH=b,加水稀釋10n倍,則b - n < pH < b 酸、堿溶液無限稀釋,pH只能約等于或接近于7,酸不能大于7,堿不能小于7.(2)溶液混合后pH計(jì)算強(qiáng)酸溶液之間的混合:H+=(H+1V1 + OH-2V2)/(V1 + V2)強(qiáng)堿溶液之間的

29、混合:OH-=(OH-1V1 + OH-2)/(V1 + V2); H+=Kw/OH-強(qiáng)酸、強(qiáng)堿混合后的pH的計(jì)算:恰好完全中和,pH=7,則n(OH-)= n (H+)若酸過量:c(H+)混 = c(H+)酸V酸 c(OH-)堿V堿 / (V酸+V堿)若堿過量:c(OH-)混= c(OH-)堿V堿- c(H+)酸V酸 /(V酸+V堿)特例:若強(qiáng)酸與強(qiáng)堿等體積混合若pH酸+pH堿=14,則完全中和pH=7.若pH酸+pH堿14,則堿過量pHpH堿0.3若pH酸+pH堿14,則酸過量pHpH酸+0.3例1、將pH3的H2SO4溶液和pH12的NaOH溶液混合,當(dāng)混合溶液的pH10時(shí),強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的

30、體積之比為()。A19 B91 C101 D110解析pH10時(shí),c(H)1×1010 mol·L1,c(OH)1×104 mol·L1。1×104 mol·L1,可得:。答案B(3)中和滴定實(shí)質(zhì):H+OH=H2O原理:例:HCl+NaOH=NaCl+H2O則:(v為化學(xué)計(jì)量數(shù))如用A代表酸,用B代表堿,則有: 又因c= 所以n=cV則上式可表示為:,如為一元酸和一元堿中和時(shí):由于,則有:c(B)=。中和滴定的有關(guān)計(jì)算,常用到關(guān)系式法。例2、(2012·新課標(biāo))(2010全國卷1)下列敘述正確的是A在醋酸溶液的,將此溶液稀釋

31、1倍后,溶液的,則B在滴有酚酞溶液的氨水里,加入至溶液恰好無色,則此時(shí)溶液的C鹽酸的,鹽酸的D若1mL的鹽酸與100mL溶液混合后,溶液的則溶液的解析:A若是稀醋酸溶液稀釋則C(H+)減小,pH增大,ba,故A錯(cuò)誤;B酚酞的變色范圍是pH= 8.010.0(無色紅色),現(xiàn)在使紅色褪去,pH不一定小于7,可能在78之間,故B錯(cuò)誤;C常溫下酸的pH不可能大于7,只能無限的接近7;D正確,直接代入計(jì)算可得是正確,也可用更一般的式子:設(shè)強(qiáng)酸pH=a,體積為V1;強(qiáng)堿的pH=b,體積為V2,則有10-aV1=10-(14-b)V2,現(xiàn)在V1/V2=10-2,又知a=1,所以b=11答案:D例3、(201

32、1廣東高考33,17分)某同學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究時(shí),欲配制1.0molL-1Ba(OH)2溶液,但只找到在空氣中暴露已久的Ba(OH)2·8H2O試劑(化學(xué)式量:315)。在室溫下配制溶液時(shí)發(fā)現(xiàn)所取試劑在水中僅部分溶解,燒杯中存在大量未溶物。為探究原因,該同學(xué)查得Ba(OH)2·8H2O在283K、293K和303K時(shí)的溶解度(g/100g H2O)分別為2.5、3.9和5.6。(1)燒杯中未溶物可能僅為BaCO3,理由是 。(2)假設(shè)試劑由大量Ba(OH)2·8H2O和少量BaCO3組成,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,進(jìn)行成分檢驗(yàn)。在答題卡上寫出實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。(不考慮結(jié)晶

33、水的檢驗(yàn);室溫時(shí)BaCO3飽和溶液的pH=9.6)限選試劑及儀器:稀鹽酸、稀硫酸、NaOH溶液、澄清石灰水、pH計(jì)、燒杯、試管、帶塞導(dǎo)氣管、滴管實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論步驟1:取適量試劑于潔凈燒杯中,加入足量蒸餾水,充分?jǐn)嚢?,靜置,過濾,得濾液和沉淀。步驟2:取適量濾液于試管中,滴加稀硫酸。步驟3:取適量步驟1中的沉淀于是試管中, 。步驟4:(3)將試劑初步提純后,準(zhǔn)確測定其中Ba(OH)2·8H2O的含量。實(shí)驗(yàn)如下:配制250ml 約0.1molL-1Ba(OH)2溶液:準(zhǔn)確稱取w克試樣,置于燒杯中,加適量蒸餾水, ,將溶液轉(zhuǎn)入 ,洗滌,定容,搖勻。滴定:準(zhǔn)確量取25.00ml所配制

34、Ba(OH)2溶液于錐形瓶中,滴加指示劑,將 (填“0.020”、“0.05”、“0.1980”或“1.5”)molL-1鹽酸裝入50ml酸式滴定管,滴定至終點(diǎn),記錄數(shù)據(jù)。重復(fù)滴定2次。平均消耗鹽酸Vml。 計(jì)算Ba(OH)2·8H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)= (只列出算式,不做運(yùn)算)(4)室溫下, (填“能”或“不能”) 配制1.0 molL-1Ba(OH)2溶液解析:(3)消耗鹽酸的物質(zhì)的量是0.1980×V×103mol,所以25.00ml溶液中含有Ba(OH)2的物質(zhì)的量是,所以w克試樣中Ba(OH)2的質(zhì)量是,故Ba(OH)2·8H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=。答案:

35、(1)由于Ba(OH)2·8H2O與收空氣中的CO2反,所取試劑大部分已變質(zhì)為BaCO3,未變質(zhì)的Ba(OH)2·8H2O在配制溶液時(shí)能全部溶解。(2)實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論步驟1:取適量試劑于潔凈燒杯中,加入足量蒸餾水,充分?jǐn)嚢?,靜置,過濾,得濾液和沉淀。步驟2:取適量濾液于試管中,滴加稀硫酸。出現(xiàn)白色沉淀,說明該試劑中有Ba2+存在步驟3:取適量步驟1中的沉淀于是試管中,滴加稀鹽酸,連接帶塞導(dǎo)氣管將產(chǎn)生的氣體導(dǎo)入澄清石灰水中。澄清石灰水變混濁。說明該試劑中含有BaCO3步驟4:取步驟1中的濾液于燒杯中,用pH計(jì)測定其pH值。PH值明顯大于9.6,說明該試劑中含有Ba(O

36、H)2。(3)攪拌溶解 250ml容量瓶中 0.1980(4)不能。(4)溶度積相關(guān)計(jì)算基本公式:對于AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq)Ksp=cm(An+)·cn(Bm-)在有關(guān)溶度積的計(jì)算中,離子濃度必須是物質(zhì)的量濃度,其單位為mol·L-1,而溶解度的單位往往是g /100g水。因此,計(jì)算時(shí)常將難溶物溶解度 S 的單位用mol·L-1表示。AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq)平衡濃度 mS nSKsp= (mS)m·(nS)n AB型 S=例1、難溶電解質(zhì)在水溶液中存在溶解平衡。在常溫下,溶液中各離子濃度以它們化學(xué)計(jì)量數(shù)為

37、指數(shù)的乘積是一個(gè)常數(shù),叫溶度積常數(shù)(Ksp)。當(dāng)溶液中各離子濃度指數(shù)的乘積大于溶度積時(shí),則產(chǎn)生沉淀,反之固體溶解。若某CuSO4溶液中c(Cu2)0.02 mol·L1,如果生成Cu(OH)2沉淀,應(yīng)調(diào)整溶液pH,使之大于_(已知Ksp2.0×1020)。解析:溶液中恰好有氫氧化銅沉淀生成時(shí):Kspc(Cu2)·c2(OH),所以有:c2(OH)Ksp/c(Cu2)1×1018(mol·L1)2,故c(OH)1×109 mol·L1,pH5。答案:5例2、(2012模擬改編)(1)已知25時(shí),KspFe(OH)3=4.0&#

38、215;1038,則該溫度下Fe3+3H2OFe(OH)3+3H+的平衡常數(shù)K= 。(2)常溫時(shí),Ksp(ZnS)=1.2×1023,將0.04mol/L的ZnSO4溶液與0.06mol/L的K2S溶液等體積混合,充分反應(yīng)后(混合后溶液體積變化忽略不計(jì)),則溶液中Zn2+的物質(zhì)的量濃度為 mol/L。(3)現(xiàn)有0.2mol的BaSO4沉淀,每次用1L飽和Na2CO3溶液(濃度為1.7mol/L)處理。若使BaSO4中的SO42-全部轉(zhuǎn)化到溶液中,需要反復(fù)處理 次。(Ksp(BaSO4)=1.07×1010,Ksp(BaCO3)=2.58×109)解析:(1)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K= =2.5×105(2)溶液混合后發(fā)生反應(yīng):Zn2+S2-=ZnS, 因?yàn)榛旌虾笕芤后w積擴(kuò)大一倍,所以各物質(zhì)的濃度減小一半,所以反應(yīng)

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