高三化學(xué)-浙江專版第2輪 第24課時 化學(xué)計算

第24課時反應(yīng)條件控制與實(shí)驗(yàn)方案評價2011屆浙江專版高考第2輪總復(fù)習(xí)高三化學(xué)-浙江專版第2輪第24課時化學(xué)計算某溫度下22%硝酸鈉溶液150毫升，加100克水稀釋后濃度變成14%。求原溶液的物質(zhì)的量濃度。解析：

這是一道有關(guān)溶液稀釋問題的計算。顯然，它遵循稀釋前后溶質(zhì)質(zhì)量相等的原則。設(shè)原溶液物質(zhì)的量濃度為c，可得這一解題思路，用的是“直接設(shè)問法”。事實(shí)上，在一些化學(xué)計算中，我們有時不一定要問設(shè)一致。例如當(dāng)求某混合物中各成分質(zhì)量時，為了便于計算，我們往往采用設(shè)各成分物質(zhì)的量的方法。這一解題思路，稱為“間接設(shè)問法”?？键c(diǎn)一化學(xué)計算中常用的方法高三化學(xué)-浙江專版第2輪第24課時化學(xué)計算此題如設(shè)原溶液質(zhì)量為m，則m×22%＝(m＋100)×14%；設(shè)原溶液密度為ρ，則150×ρ×22%＝(150×ρ＋100)×14%，下一步均可求得物質(zhì)的量濃度。答案：c＝3.0mol·L－1點(diǎn)評：守恒法是中學(xué)化學(xué)計算中常用的方法，本題通過“質(zhì)量守恒”這一重要關(guān)系，通過質(zhì)量分?jǐn)?shù)和物質(zhì)的量濃度的含義進(jìn)行列式巧妙解題。高三化學(xué)-浙江專版第2輪第24課時化學(xué)計算(2010·杭州七校聯(lián)考)將5.21g純鐵溶于過量的稀H2SO4中，在加熱的條件下用2.53gKNO3氧化溶液中的Fe2＋成為Fe3＋，并同時生成NOx，待反應(yīng)完全后，剩余的Fe2＋需12mL0.3mol·L－1的KMnO4溶液才能完全氧化(已知KMnO4中的＋7價Mn被還原為＋2價Mn)，試求x的值。解析：在整個反應(yīng)中，得電子的為KMnO4(Mn從＋7→＋2)，其得電子數(shù)為5×0.012L×0.3mol·L－1；得電子的還有KNO3(N從＋5→＋2x)，其得電子數(shù)為2.53g÷101g/mol×(5－2x)；失電子的則為Fe2＋(Fe從＋2→＋3)，其失電子數(shù)為5.21g÷56g/mol×1。根據(jù)得失電子數(shù)守恒可知5×0.012L×0.3mol·L－1＋2.53g÷101g/mol×(5－2x)＝5.21g÷56g/mol×1，解得x＝1。高三化學(xué)-浙江專版第2輪第24課時化學(xué)計算考點(diǎn)二一些特殊的化學(xué)計算的解法

接觸法制硫酸排放的尾氣中，含少量的二氧化硫。為防止污染大氣，在排放前設(shè)法進(jìn)行綜合利用。(1)某硫酸廠每天排放的1萬米3尾氣中含0.2%(體積分?jǐn)?shù))的SO2。問用氫氧化鈉溶液、石灰及氧氣處理后(假設(shè)硫元素不損失)，理論上可得到多少千克石膏(CaSO4·2H2O)?(2)如果將一定體積的尾氣通入100mL2mol·L－1的氫氧化鈉溶液使其完全反應(yīng)，經(jīng)測定所得溶液含16.7g溶質(zhì)。試分析該溶液的成分，并計算確定各成分的物質(zhì)的量。高三化學(xué)-浙江專版第2輪第24課時化學(xué)計算(3)工廠在尾氣處理及制石膏的過程中，中間產(chǎn)物是亞硫酸氫鈉。調(diào)節(jié)尾氣排放的流量，以取得二氧化硫與氫氧化鈉間物質(zhì)的量最佳比值，可提高亞硫酸氫鈉的產(chǎn)量?，F(xiàn)設(shè)n(SO2)、n(NaOH)、n(NaHSO3)分別表示二氧化硫、氫氧化鈉和亞硫酸氫鈉的物質(zhì)的量，且n(SO2)/n(NaOH)＝x，試寫出x在不同取值范圍時，n(NaHSO3)的值或n(NaHSO3)與n(SO2)、n(NaOH)間的關(guān)系式。xn(NaHSO3)高三化學(xué)-浙江專版第2輪第24課時化學(xué)計算解析：

(1)利用S守恒，SO2～CaSO4·2H2O，m(CaSO4·2H2O)＝153.6kg(2)若生成物為Na2SO3，根據(jù)NaOH～Na2SO30.2mol0.1mol即m(Na2SO3)＝12.6g，若生成物為NaHSO3，根據(jù)NaOH～NaHSO30.2mol0.2mol即m(NaHSO3)＝20.8g，因?yàn)?2.6g<16.7g<20.8g所以兩種物質(zhì)都有。列方程可求得n(Na2SO3)＝0.05mol，n(NaHSO3)＝0.1mol。高三化學(xué)-浙江專版第2輪第24課時化學(xué)計算(3)SO2＋2NaOHNa2SO3＋H2O①Na2SO3＋SO2＋H2O2NaHSO3②SO2＋NaOHNaHSO3③x≤1/2，根據(jù)方程式①可知只有Na2SO3；x≥1，根據(jù)方程式③可知只有NaHSO3，根據(jù)Na守恒，n(NaHSO3)＝n(NaOH)；1/2

<x<1，兩者共存，列方程求解。高三化學(xué)-浙江專版第2輪第24課時化學(xué)計算答案：

(1)153.6kg

(2)Na2SO30.05mol

NaHSO30.1mol(3)x≤1/2時，0；x≥1時，n(NaOH)；1/2<x<1時，2[n(SO2)－1/2n(NaOH)]高三化學(xué)-浙江專版第2輪第24課時化學(xué)計算【變式練習(xí)】將0.1mol的鎂、鋁混合物溶于100mL2mol·L－1H2SO4溶液中，然后再滴加1mol·L－1NaOH溶液。請回答：(1)若在滴加NaOH溶液的過程中，沉淀質(zhì)量m隨加入NaOH溶液的體積V變化如圖所示。當(dāng)V1＝160mL時，則金屬粉末中n(Mg)＝_______mol

，V2＝_______mL

。

0.06440高三化學(xué)-浙江專版第2輪第24課時化學(xué)計算(3)若混合物仍為0.1mol，其中Mg粉的物質(zhì)的量的分?jǐn)?shù)為a，用100mL2mol·L－1的硫酸溶解此混合物后，再加入450mL1mol·L－1的NaOH溶液，所得沉淀中無Al(OH)3。滿足此條件的a的取值范圍_______

≤a<1高三化學(xué)-浙江專版第2輪第24課時化學(xué)計算考點(diǎn)三以生產(chǎn)生活為背景的化學(xué)計算鈣是人體神經(jīng)、肌肉、骨骼系統(tǒng)、細(xì)胞膜和毛細(xì)血管通透性的功能正常運(yùn)作所必需的常量元素，維生素D參與鈣和磷的代謝作用，促進(jìn)其吸收并對骨質(zhì)的形成和改善有重要的作用。某制藥有限公司生產(chǎn)的“鈣爾奇D600片劑”的部分文字說明如下：“本品每片含主要成分碳酸鈣1.5g(相當(dāng)于鈣元素600mg)，成人每天服用1片。”(1)“1.5g碳酸鈣與600mg的鈣”的計量關(guān)系是如何得出來的，請列式并計算表示。高三化學(xué)-浙江專版第2輪第24課時化學(xué)計算(2)該公司的另一種產(chǎn)品，其主要成分與“鈣爾奇D600”相同，僅僅是碳酸鈣的含量不同。為測定該片劑中碳酸鈣含量，某學(xué)生進(jìn)行了如下的實(shí)驗(yàn)：取10片該片劑碾碎后放入足量的鹽酸中經(jīng)充分反應(yīng)(假設(shè)該片劑的其余部分不與鹽酸反應(yīng))后過濾，取濾液加(NH4)2C2O4，使Ca2＋生成CaC2O4沉淀，將沉淀過濾洗滌后溶解于強(qiáng)酸中，并稀釋成1L溶液，取其20.0mL，然后用0.0500mol·L－1KMnO4溶液滴定，反應(yīng)中用去12.0mLKMnO4溶液，發(fā)生的離子反應(yīng)如下：2MnO＋5H2C2O4＋6H＋2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O高三化學(xué)-浙江專版第2輪第24課時化學(xué)計算①請通過計算回答該片劑中碳酸鈣的含量。②參照上述關(guān)于“鈣爾奇D600片劑”的文字說明，你認(rèn)為該片劑的名稱應(yīng)該叫“鈣爾奇D______片劑”。解析：(1)由于CaCO3中Ca的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

＝40%，所以1.5gCaCO3中Ca的含量為1.5g×40%＝0.6g＝600mg。

n(H2C2O4)＝0.0500mol·L－1×0.012L×＝0.0015moln(Ca2＋)＝0.075molm(Ca2＋)＝0.075×40g＝3g高三化學(xué)-浙江專版第2輪第24課時化學(xué)計算

1片中Ca的含量為

＝0.3g，即300mg，每片含0.75gCaCO3，所以應(yīng)該叫“鈣爾奇D300片劑”。答案：(1)見解析

(2)①0.75g

②300點(diǎn)評：以物質(zhì)的量為中心的化學(xué)計算是化學(xué)計算中的重點(diǎn)，本題結(jié)合有關(guān)化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)量的關(guān)系進(jìn)行計算，有一定的綜合性。高三化學(xué)-浙江專版第2輪第24課時化學(xué)計算【變式練習(xí)】生態(tài)溶液涉及農(nóng)家肥料的綜合利用，某種肥料經(jīng)發(fā)酵得到一種含有甲烷、二氧化碳、氮?dú)獾幕旌蠚怏w。2.016L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)該氣體通過盛有紅色CuO粉末的硬質(zhì)玻璃管，發(fā)生的反應(yīng)為CH4＋4CuOCO2＋2H2O＋4Cu。當(dāng)甲烷完全反應(yīng)后，硬質(zhì)玻璃管的質(zhì)量減輕4.8g。將反應(yīng)后產(chǎn)生的氣體通過過量的澄清石灰水，充分吸收，生成沉淀8.5g。(1)原混合氣體中甲烷的物質(zhì)的量是

0.075mol

。(2)原混合氣體中氮?dú)獾捏w積分?jǐn)?shù)為多少？(寫出計算過程)高三化學(xué)-浙江專版第2輪第24課時化學(xué)計算解析：由于硬質(zhì)玻璃管減少的質(zhì)量為CuO中的氧的質(zhì)量，所以n(CuO)＝

＝0.3mol，由方程式可知反應(yīng)的CH4的物質(zhì)的量為0.075mol。生成的CO2也為0.075mol，將氣體通過澄清的石灰水生成8.5g沉淀，所以n(CO2)＝0.085mol，原混合氣體中的n(CO2)＝0.01mol，而氣體的總物質(zhì)的量為

＝0.09mol，所以n(N2)＝0.005mol，N2的體積分?jǐn)?shù)為

×100%＝5.56%。高三化學(xué)-浙江專版第2輪第24課時化學(xué)計算1.鉛筆芯的主要成分是石墨和黏土，這些物質(zhì)按照不同的比例加以混合、壓制，就可以制成鉛筆芯。如果鉛筆芯質(zhì)量的一半成分是石墨，且用鉛筆寫一個字消耗筆芯的質(zhì)量約為1mg。那么一個鉛筆字含有的碳原子數(shù)約為()A．2.5×1019B．2.5×1022C．5×1019D．5×1022解析：一個字消耗的石墨的質(zhì)量為0.5mg，碳原子數(shù)約為0.5×10－3×6.02×1023/12＝2.5×1019。A高三化學(xué)-浙江專版第2輪第24課時化學(xué)計算2.(2010·浙江金華調(diào)研)有5.1gMg、Al合金，投入500mL2mol·L－1HCl溶液中，金屬全部溶解后，再加入4mol·L－1NaOH溶液，若要求達(dá)到沉淀最大值，則加入NaOH溶液的體積為()A．0.2LB．0.3LC．0.25LD．0.4LC高三化學(xué)-浙江專版第2輪第24課時化學(xué)計算解析：

此題涉及到的化學(xué)反應(yīng)較多。Mg、Al先分別與HCl反應(yīng)，生成Mg2＋與Al3＋，反應(yīng)后再加入NaOH溶液時，如果HCl過量的話，NaOH要先中和過量的HCl，再與Mg2＋與Al3＋反應(yīng)，使之形成沉淀。根據(jù)題意，要得到最大沉淀量，酸堿都應(yīng)恰好完全反應(yīng)，此時可設(shè)二元一次方程組求解，顯然可以得到答案，但要耗費(fèi)很多的時間。如果分析一下得到最大沉淀量時溶液中最終的產(chǎn)物NaCl，不難得出NaCl中的Cl－全部來自于原鹽酸中的Cl－，即n(NaOH)＝n(NaCl)＝n(HCl)，所以V[NaOH(aq)]＝0.5L×2mol·L－1÷4mol·L－1＝0.25L。高三化學(xué)-浙江專版第2輪第24課時化學(xué)計算3.(2010·浙江溫州質(zhì)檢)含ngHNO3的稀溶液與mgFe粉充分反應(yīng)，F(xiàn)e全部溶解，生成NO氣體，已知有n/4gHNO3被還原，則n︰m可能是()A．1︰1B．2︰1C．4︰1D．5︰1C高三化學(xué)-浙江專版第2輪第24課時化學(xué)計算解析：由題意可知，F(xiàn)e粉與稀HNO3反應(yīng)的氧化產(chǎn)物有三種情況：①氧化產(chǎn)物只有Fe(NO3)2；②氧化產(chǎn)物只有Fe(NO3)3；③氧化產(chǎn)物既有Fe(NO3)2，又有Fe(NO3)3。因此本題可采用分段討論的方法進(jìn)行求解，但這要花費(fèi)大量的時間。如果采用極限法進(jìn)行分析，可化繁為簡：未被還原的HNO3的質(zhì)量為n－n/4＝3n/4g。高三化學(xué)-浙江專版第2輪第24課時化學(xué)計算①假設(shè)反應(yīng)的氧化產(chǎn)物只有Fe(NO3)2，則n(Fe2＋)︰n(NO)＝1︰2，即(m/56)︰(3n/4÷63)＝1︰2，得n︰m＝3︰1；②假設(shè)反應(yīng)的氧化產(chǎn)物只有Fe(NO3)3，則n(Fe3＋)︰n(NO)＝1︰3，即(m/56)︰(3n/4÷63)＝1︰3，得n︰m＝9︰2；③當(dāng)反應(yīng)的氧化產(chǎn)物為Fe(NO)2和Fe(NO3)3的混合物時，則3︰1＜n︰m＜9︰2，由題意可知，符合3︰1≤n︰m≤9︰2的選項(xiàng)只有C。高三化學(xué)-浙江專版第2輪第24課時化學(xué)計算4.在aLAl2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合溶液中加入bmol的BaCl2，恰好使溶液中的SO完全沉淀；如加入足量強(qiáng)堿并加熱可得到cmolNH3，則原溶液中的Al3＋的濃度(mol·L－1)為()A.B.

C.D.C高三化學(xué)-浙江專版第2輪第24課時化學(xué)計算解析：由于NH3的物質(zhì)的量為cmol，由原子守恒和電荷守恒得：(NH4)2SO4的物質(zhì)的量為mol，反應(yīng)時用去的BaCl2的物質(zhì)的量也為mol，剩余的BaCl2為(b－)mol，則Al2(SO4)3中的SO的物質(zhì)的量也為(b－)mol，由電荷守恒得：n(Al3＋)×3＝(b－)×2，所以c(Al3＋)＝mol·L－1。高三化學(xué)-浙江專版第2輪第24課時化學(xué)計算5.A、B、C三種物質(zhì)各15g，發(fā)生如下反應(yīng)：A＋B＋C―→D，反應(yīng)后生成D的質(zhì)量為30g。然后在殘留物中加入10gA，反應(yīng)又繼續(xù)進(jìn)行，待反應(yīng)再次停止，反應(yīng)物中只剩余C，則下列說法正確的是()A．第一次反應(yīng)停止時，剩余B9gB．第一次反應(yīng)停止時，剩余C6gC．反應(yīng)中A和C的質(zhì)量比是5∶3D．第二次反應(yīng)后，C剩余5gD高三化學(xué)-浙江專版第2輪第24課時化學(xué)計算6.用惰性電極電解2L1mol·L－1的CuSO4溶液，在電路中通過0.5mol電子后，調(diào)換電源的正負(fù)電極，電路中又通過0.1mol電子，此時溶液中的c(H＋)是(假設(shè)通電后溶液的體積不變)()A．0.2mol·L－1B．0.25mol·L－1C．0.5mol·L－1D．0.6mol·L－1A高三化學(xué)-浙江專版第2輪第24課時化學(xué)計算7.一定條件下，在體積為10L的密閉容器中，1molX和1molY進(jìn)行反應(yīng)：2X(g)＋Y(g)Z(g)，經(jīng)60s達(dá)到平衡，生成0.3molZ，下列說法正確的是()A．以X濃度變化表示的反應(yīng)速率為0.001mol·L－1·s－1B．將容器體積變?yōu)?0L，Z的平衡濃度變?yōu)樵瓉淼?/2C．若增大壓強(qiáng)，則物質(zhì)Y的轉(zhuǎn)化率減小D．若升高溫度，X的體積分?jǐn)?shù)增大，則該反應(yīng)的ΔH＞0A高三化學(xué)-浙江專版第2輪第24課時化學(xué)計算8.Ksp(AgCl)＝c(Ag＋)×c(Cl－)＝1.8×10－10，Ksp(Ag2CrO4)＝c2(Ag＋)×c(CrO)＝1.1×10－12(1)求此溫度下AgCl飽和溶液和Ag2CrO4飽和溶液的物質(zhì)的量濃度，并比較兩者的大小。(2)求此溫度下，在0.010mol·L－1的AgNO3溶液中，AgCl與Ag2CrO4分別能達(dá)到的最大物質(zhì)的量濃度，并比較兩者的大小。高三化學(xué)-浙江專版第2輪第24課時化學(xué)計算答案：

(1)c(AgCl)＝1.3×10－5mol·L－1，c(Ag2CrO4)＝6.5×10－5mol·L－1，c(AgCl)＜c(Ag2CrO4)(2)c(AgCl)＝1.8×10－8mol·L－1，c(Ag2CrO4)＝1.1×10－8mol·L－1，c(AgCl)＞c(Ag2CrO4)。高三化學(xué)-浙江專版第2輪第24課時化學(xué)計算9.為了預(yù)防碘缺乏病，國家規(guī)定每千克食鹽中應(yīng)含有40～50mg的碘酸鉀。為檢驗(yàn)?zāi)撤N食鹽是否為加碘的合格食鹽，某同學(xué)取食鹽樣品428g，設(shè)法溶解出其中全部的碘酸鉀。將溶液酸化并加入足量的碘化鉀淀粉溶液，溶液呈藍(lán)色，再用0.030mol·L－1

的硫代硫酸鈉溶液滴定，用去18mL時藍(lán)色剛好褪去。試通過計算說明該加碘食鹽是否為合格產(chǎn)品。有關(guān)反應(yīng)如下：_________________________________________________________________解析：每千克食鹽含KIO3為45mg，是合格產(chǎn)品。IO＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O，I2＋2S2O===2I－＋S4O。高三化學(xué)-浙江專版第2輪第24課時化學(xué)計算10.將3.2gCu溶于amol·L－1過量的硝酸30mL中，假設(shè)硝酸的還原產(chǎn)物只有NO2和NO，反應(yīng)結(jié)束后，將所得溶液加水稀釋至1000mL，測得c()為0.2mol·L－1。求：(1)稀釋后溶液中氫離子的物質(zhì)的量濃度為______________。(2)生成的氣體中NO2的物質(zhì)的量_____________________，NO的物質(zhì)的量為

_______________________

(用含a的關(guān)系式表示)。

(0.15－0.015a)mol

(0.045a－0.35)mol

0.1mol·L－1

高三化學(xué)-浙江專版第2輪第24課時化學(xué)計算(3)用NaOH溶液吸收氮的氧化物是防止NOx污染的一