備考2025屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)強(qiáng)化訓(xùn)練第二章物質(zhì)的量及計(jì)算第2講化學(xué)中的常用計(jì)算方法

第2講化學(xué)中的常用計(jì)算方法1.[金屬與酸反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算][2024山東]X、Y均為短周期金屬元素。同溫同壓下，0.1molX的單質(zhì)與足量稀鹽酸反應(yīng)，生成H2體積為V1L；0.1molY的單質(zhì)與足量稀硫酸反應(yīng)，生成H2體積為V2L。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（D）A.X、Y生成H2的物質(zhì)的量之比確定為VB.X、Y消耗酸的物質(zhì)的量之比確定為2C.產(chǎn)物中X、Y化合價(jià)之比確定為VD.由V1V2確定能確定產(chǎn)物中X解析由稀鹽酸和稀硫酸均足量，知金屬均完全反應(yīng)，依據(jù)同溫同壓下，氣體的物質(zhì)的量之比等于體積之比，知X、Y生成H2的物質(zhì)的量之比確定為V1V2，A項(xiàng)正確；依據(jù)2HCl～H2、H2SO4～H2，知X、Y消耗酸的物質(zhì)的量之比確定為2V1V2，B項(xiàng)正確；依據(jù)金屬失電子總數(shù)等于H＋得電子總數(shù)，知0.1molX、0.1molY失電子數(shù)之比為V1V2，則產(chǎn)物中X、Y的化合價(jià)之比確定為V1V2，C2.[關(guān)系式法][2024浙江改編]聯(lián)合生產(chǎn)是化學(xué)綜合利用資源的有效方法。煅燒石灰石反應(yīng)：CaCO3（s）CaO（s）＋CO2（g）ΔH＝1.8×102kJ·mol－1，石灰石分解須要的能量由焦炭燃燒供應(yīng)。將石灰石與焦炭按確定比例混合于石灰窯中，連續(xù)鼓入空氣，使焦炭完全燃燒生成CO2，其熱量有效利用率為50％。石灰窯中產(chǎn)生的富含CO2的窯氣通入氨的氯化鈉飽和溶液中，40％的CO2最終轉(zhuǎn)化為純堿。已知：焦炭的熱值為30kJ·g－1（假設(shè)焦炭不含雜質(zhì)）。請(qǐng)回答：（1）每完全分解100kg石灰石（含CaCO390％，雜質(zhì)不參加反應(yīng)），須要投料10.8kg焦炭。（2）每生產(chǎn)106kg純堿，同時(shí)可獲得70kgCaO。解析（1）100kg石灰石中碳酸鈣的物質(zhì)的量為100×103g×90％100g·mol－1＝900mol，完全分解須要吸取能量1.8×102kJ·mol－1×900mol＝1.62×105kJ，設(shè)須要投料x(chóng)kg焦炭，則30kJ·g－1×x×103g×50％＝1.62×105kJ，解得x＝10.8。（2）依據(jù)生產(chǎn)純堿的過(guò)程可得關(guān)系式：CO2～NaHCO3～Na2CO3，每生產(chǎn)106kg純堿，消耗44kgCO2，由于石灰窯中產(chǎn)生的CO2只有40％最終轉(zhuǎn)化為純堿，且由（1）計(jì)算可知參加反應(yīng)的CaCO3和焦炭的物質(zhì)的量之比為1∶1，則煅燒石灰石產(chǎn)生CO2的質(zhì)量為44kg40％×2＝55kg，依據(jù)CaCO3高溫CaO3.[守恒法][2024浙江]某同學(xué)設(shè)計(jì)試驗(yàn)確定Al（NO3）3·xH2O的結(jié)晶水?dāng)?shù)目。稱取樣品7.50g，經(jīng)熱分解測(cè)得氣體產(chǎn)物中有NO2、O2、HNO3、H2O，其中H2O的質(zhì)量為3.06g；殘留的固體產(chǎn)物是Al2O3，質(zhì)量為1.02g。計(jì)算：（1）x＝9計(jì)算過(guò)程：2[Al（NO3）3·xH2O]～Al2O32（213＋18x）g102g7.50g1.02g2（213+18x＝9（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）。（2）氣體產(chǎn)物中n（O2）＝0.0100mol。解析（1）由題意知，n（Al2O3）＝1.02g102g·mol－1＝0.01mol，由鋁原子守恒，知7.50gAl（NO3）3·xH2O的物質(zhì)的量為0.02mol，則0.02×（213＋18x）＝7.50，解得x＝9。（2）依據(jù)（1）可知，0.02molAl（NO3）3·9H2O分解產(chǎn)生的Al2O3的物質(zhì)的量為0.01mol，產(chǎn)生的H2O的物質(zhì)的量是3.06g18g·mol－1＝0.17mol，設(shè)2molAl（NO3）3·9H2O分解產(chǎn)生的NO2、O2、HNO3的物質(zhì)的量分別為amol、bmol、cmol，可得2[Al（NO3）3·9H2O]△aNO2↑＋bO2↑＋cHNO3＋17H2O＋Al2O3，由N原子守恒得a＋c＝6，由H原子守恒得c＋34＝36，由O原子守恒得2a＋2b＋3c＋17＋3＝36，解得b＝14.[浙江高考]由C、H、O三種元素組成的鏈狀有機(jī)化合物X，只含有羥基和羧基兩種官能團(tuán)，且羥基數(shù)目大于羧基數(shù)目。稱取2.04g純凈的X，與足量金屬鈉充分反應(yīng)，生成672mL氫氣（標(biāo)準(zhǔn)狀況）。請(qǐng)確定摩爾質(zhì)量最小的X分子中羥基、羧基數(shù)目及該X的相對(duì)分子質(zhì)量（要求寫(xiě)出簡(jiǎn)要推理過(guò)程）。n（H2）＝0.03mol，設(shè)X中羥基和羧基的總數(shù)為m（m＞2），則n（X）＝0.03×2mmol＝0.06mmol，M（X）＝2.04m0.06g·mol－1＝34mg·mol－1，則m＝4，M（X解析假設(shè)有機(jī)物X的摩爾質(zhì)量為M，含有羧基和羥基的總數(shù)為m（m＞2），依據(jù)生成氫氣的物質(zhì)的量為0.03mol，結(jié)合有機(jī)物X的質(zhì)量為2.04g列出等式：n（X）×m＝0.03×2mol，n（X）＝2.04gM，解得M＝34mg·mol－1，對(duì)m進(jìn)行探討，若m＝3，M＝102g·mol－1，由于羥基的數(shù)目大于羧基，故含有2個(gè)—OH和1個(gè)—COOH，除去—OH和—COOH，剩余基團(tuán)的摩爾質(zhì)量為23g·mol－1，只能為1個(gè)