第二篇 第1部分 专题2 规范书写2 化学基本计算的题空Word文件下载.docx
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(2)差量法
①差量法的应用原理
差量法是指根据化学反应前后物质的量发生的变化,找出“理论差量”。
这种差量可以是质量、物质的量、气态物质的体积和压强、反应过程中的热量等。
用差量法解题的关键是把化学方程式中的对应差量(理论差量)及差量(实际差量)与未知量列成比例式,然后求解。
如:
2C(s)+O2(g)===2CO(g)ΔHΔm(固),Δn(气),ΔV(气)
2mol1mol2molQ24g1mol22.4L(标况)
②使用差量法时的注意事项
a.所选用差量要与未知量的数值成正比例或反比例关系。
b.有关物质的物理量及其单位都要正确地使用和对应,即“上下一致,左右相当”。
4.巧用“三守恒”
例1
CO2是重要的化工原料,完成下列有关问题。
(1)CO2通入氨水生成NH4HCO3,NH4HCO3很容易分解。
2.00molNH4HCO3完全分解,分解产物经干燥后的体积为________L(标准状况)。
(2)某H2中含有2.40molCO2,该混合气体通入2.00LNaOH溶液中,CO2被完全吸收。
如果NaOH完全反应,该NaOH溶液的浓度为________________。
解析
(1)碳酸氢铵分解的化学方程式:
NH4HCO3
H2O+NH3↑+CO2↑,从方程式可以看出,分解产物经干燥后,所得气体为NH3和CO2,且n(NH3)+n(CO2)=2n(NH4HCO3)=2×
2.00mol=4.00mol,则V(混合气体)=4.00mol×
22.4L·
mol-1=89.6L,即分解产物经干燥后的体积为89.6L。
(2)根据题意要求,2.40molCO2被完全吸收,NaOH也完全反应,则反应的产物可能是Na2CO3(此时NaOH的浓度最大)或NaHCO3(此时NaOH的浓度最小)或Na2CO3和NaHCO3的混合物。
用极值思想分析两个特殊情况:
①CO2+NaOH===NaHCO3,n(NaOH)=n(CO2)=2.40mol,则c(NaOH)=
=1.20mol·
L-1;
②CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O,n(NaOH)=2n(CO2)=4.8mol,则c(NaOH)=
=2.40mol·
综合①②可知,NaOH溶液的浓度应该为1.2mol·
L-1≤c(NaOH)≤2.4mol·
L-1。
答案
(1)89.6
(2)1.2mol·
L-1
例2
FeCl3具有净水作用,但腐蚀设备,而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂,处理污水比FeCl3高效,且腐蚀性小。
为节约成本,工业上用NaClO3氧化酸性FeCl2废液得到FeCl3。
若酸性FeCl2废液中c(Fe2+)=2.0×
10-2mol·
L-1,c(Fe3+)=1.0×
10-3mol·
L-1,c(Cl-)=5.3×
L-1,则该溶液的pH约为________。
解析 酸性溶液中c(OH-)忽略不计,根据电荷守恒,c(Fe3+)×
3+c(Fe2+)×
2+c(H+)=c(Cl-),溶液中氢离子的浓度是c(H+)=c(Cl-)-c(Fe2+)×
2-c(Fe3+)×
3=5.3×
L-1-2.0×
L-1×
2-1.0×
3=1.0×
L-1,所以pH=2。
答案 2
1.
(1)配制浓度为2mol·
L-1的NaOH溶液100mL,用托盘天平称取NaOH固体时,天平读数将______(填字母)。
A.等于8.0gB.等于8.00g
C.大于8.0gD.等于0.2g
(2)某实验中需2mol·
L-1的Na2CO3溶液950mL,配制时应选用的容量瓶的规格为________,称取Na2CO3的质量为__________。
答案
(1)C
(2)1000mL 212.0g
解析
(1)称量NaOH固体时需用小烧杯盛放,故天平读数等于8.0g+烧杯质量。
(2)根据容量瓶的常用规格可知,应配制2mol·
L-1的Na2CO3溶液1000mL,所需Na2CO3的质量为1L×
2mol·
106g·
mol-1=212.0g。
2.实验室可由软锰矿(主要成分为MnO2)制备KMnO4,方法如下:
软锰矿与过量固体KOH和KClO3在高温下反应,生成锰酸钾(K2MnO4)和KCl;
用水溶解,滤去残渣,滤液酸化后,K2MnO4转变为MnO2和KMnO4;
滤去MnO2沉淀,浓缩滤液,结晶得到深紫色的针状KMnO4。
(1)软锰矿制备K2MnO4的化学方程式是_______________________________________。
(2)K2MnO4制备KMnO4的离子方程式是_______________________________________。
(3)KMnO4能与经硫酸酸化的热Na2C2O4反应生成Mn2+和CO2,该反应的化学方程式是______________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)若用16.3g软锰矿(含MnO280%)进行上述实验最终生成的KMnO4与Na2C2O4反应,则消耗Na2C2O4的物质的量为________。
答案
(1)3MnO2+6KOH+KClO3
3K2MnO4+KCl+3H2O
(2)3MnO
+4H+===MnO2↓+2MnO
+2H2O
(3)2KMnO4+5Na2C2O4+8H2SO4===K2SO4+2MnSO4+5Na2SO4+10CO2↑+8H2O
(4)0.25mol
解析 根据题意写出化学方程式即可,本题主要考查氧化还原反应的配平、离子反应方程式的书写以及相关的计算。
(4)根据得出的三个反应方程式,找出关系式:
3MnO2~3K2MnO4~2KMnO4~5Na2C2O4
所以 3MnO2 ~ 5Na2C2O4
35
n(Na2C2O4)
n(Na2C2O4)=
≈0.25mol。
3.叠氮化钠(NaN3)是目前汽车安全气囊中的产气药。
一种生产工艺流程如下:
(1)反应器(Ⅰ)发生反应的类型为________;
液态氨需过量,其原因是__________________
(2)反应器(Ⅱ)中反应的化学方程式为______________________________________________
(3)汽车剧烈碰撞时,安全气囊中发生反应10NaN3+2KNO3
K2O+5Na2O+16N2↑。
假定某汽车中每个安全气囊容积为56L。
欲使气囊中充满标准状况下的氮气,则每个安全气囊应装入NaN3和KNO3的总质量为________g(结果保留一位小数,不考虑固体的体积)。
答案
(1)置换反应 提高钠的利用率
(2)2NaNH2+N2O===NaN3+NaOH+NH3
(3)133.1
解析
(1)依据图中标的物质,反应器中发生的反应为2Na+2NH3===2NaNH2+H2↑,故为置换反应;
为了保证钠全部反应,故需液氨过量。
(2)由图中标的物质可知,反应物为NaNH2和N2O,生成物为NaN3、NH3、NaOH。
(3)n(N2)=
=2.5mol,需m(NaN3)=2.5mol×
65g·
mol-1=
g,m(KNO3)=2.5mol×
101g·
g,总质量为
g+
g≈133.1g。
题空二 物质组成、化学式的计算
物质组成计算类型及方法总结
类型
解题方法
物质含量计算
①根据关系式法、得失电子守恒法、滴定法等,得出混合物中某一成分的量。
②由①中求出量,除以样品的总量,即可得出其含量
确定物质化学式的计算
①根据题给信息,计算出可求粒子的物质的量。
②根据电荷守恒,确定出未知粒子的物质的量。
③根据质量守恒,确定出结晶水的物质的量。
④各粒子的物质的量之比,即为物质化学式的下标比
热重曲线计算
①设晶体为1mol。
②失重一般是先失水、再失非金属氧化物。
③计算每步的m余,
=固体残留率。
④晶体中金属质量不减少,仍在m余中。
⑤失重最后一般为金属氧化物,由质量守恒得m(O),由n(金属)∶n(O),即可求出失重后物质的化学式
多步滴定计算
复杂的滴定可分为两类:
①连续滴定法:
第一步滴定反应生成的产物,还可以继续参加第二步的滴定。
根据第二步滴定的消耗量,可计算出第一步滴定的反应物的量
②返滴定法:
第一步用的滴定剂是过量的,然后第二步再用另一物质返滴定计算出过量的物质。
根据第一步加入的量减去第二步中过量的量,即可得出第一步所求物质的物质的量
[2015·
全国卷Ⅰ,36(6)]氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。
CuCl难溶于醇和水,可溶于氯离子浓度较大的体系。
在潮湿空气中易水解氧化。
以海绵铜(主要成分是Cu和少量CuO)为原料,采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl的工艺过程如下:
回答下列问题:
准确称取所制备的氯化亚铜样品mg,将其置于过量的FeCl3溶液中,待样品完全溶解后,加入适量稀硫酸,用amol·
L-1的K2Cr2O7溶液滴定到终点,消耗K2Cr2O7溶液bmL,反应中Cr2O
被还原为Cr3+。
样品中CuCl的质量分数为________。
[解题思路] 依据信息定关系式
↓
由
CuCl质量
解析 w(CuCl)=
100%=
%。
答案
%
在空气中煅烧CoC2O4生成钴氧化物和CO2,测得充分煅烧后固体质量为2.41g,CO2的体积为1.344L(标准状况),则钴氧化物的化学式为______。
[解题思路]
答案 Co3O4
例3
PbO2在加热过程发生分解的失重曲线如下图所示,已知失重曲线上的a点样品失重4.0%(即
100%)的残留固体。
若a点固体组成表示为PbOx或mPbO2·
nPbO,列式计算x值和m∶n值____________________________________________
解析 根据PbO2
PbOx+
O2↑(注PbO2相对分子质量为239)
32=239×
4.0%
得x=2-
≈1.4
根据mPbO2·
nPb
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