届高考化学二轮复习化学计算学案Word格式文档下载.docx
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n(Cu)=n[Fe2(SO4)3]=n(Fe2O3)=xmol
依题意:
64x+160x=22.4,解得x=0.1
由反应式①可得关系式1×
0.1,V=0.3
所以V的取值范围是:
0.3<V<0.42
(2)溶液中n(Fe2+)=0.1mol,它是由反应式②生成的,因为Fe2(SO4)3和Cu谁过量,题目中不明确,故需要加以讨论。
若Cu过量,则n(Fe2O3)=n[Fe2(SO4)3]=
n(FeSO4)=0.05mol,Cu的质量为:
22.4-n(Fe2O3)=22.4-0.05×
160=14.4(g)
若Fe2(SO4)3过量,则n(Cu)=
n(FeSO4)=0.05mol,Cu的质量为:
0.05×
64=3.2(g)
综上讨论,原混合物中铜的质量为14.4g或3.2g。
例3把物质的量为amolNH3、O2组成的混合气体,导入密闭反应器中,在催化剂存在下发生化学反应,若NH3、O2混合气中的O2为xmol,生成的HNO3为ymol。
试确定x在不同取值范围的y=f(x)函数表达式,并画出相应的函数图像。
【解析】氨气、氧气的混合气体在催化剂存在下发生反应的化学方程式是:
4NH3+5O2
4NO+6H2O①
当氧气过量时,反应①生成的一氧化氮又可继续氧化为二氧化氮:
2NO+O2
2NO2②
二氧化氮、氧气的混合气又可跟水反应,生成硝酸:
4NO+O2+2H2O
4HNO3③
把上述反应①②③相加,可以得到氨气与氧气反应生成硝酸的化学方程式:
NH3+2O2
HNO3+H2O④
分析上述①、④两个化学方程式,可以得知NH3与O2这两种反应物,在不同的物质的量之比时,发生的两个不同反应。
(1)当x≤5a/9时,按反应①进行,NH3只能氧化至一氧化氮,没有硝酸生成,此时y=0。
(2)当x≥2a/3时,按反应④进行,(a-x)molNH3可以全部转化为硝酸:
HNO3+H2O
a-x(a-x)所得硝酸的物质的量为:
y=a-x
当x=2a/3mol时,生成HNO3的物质的量最大,其数值为a/3mol。
(3)当5a/9<x<2a/3时,反应按①④进行。
设按反应①被氧化的NH3为bmol,按反应④被氧化的NH3为ymol
①④两个反应消耗NH3的物质的量之和为:
b+y=a-x
①④两个反应消耗O2的物质的量之和为:
5a/4+2y=x
解以上两方程组可得HNO3的函数表达式:
y=3x-5a/3
(4)有关函数图像:
三、能力训练
(一)选择题
1.原计划实现全球卫星通讯需发射77颗卫星,这与铱(Ir)元素的原子核外电子数恰好相等,因此称为“铱星计划”。
已知铱的一种同位素是
Ir,则其核内的中子数是()
A.77B.114C.191D.268
2.下图是几种盐的溶解度曲线。
下列说法正确的是()
A.40℃时,将35g食盐溶于100g水中,降温至0℃时,可析出氯化钠晶体
B.20℃时,硝酸钾饱和溶液的质量分数是31.6%
C.60℃时,200g水中溶解80g硫酸铜达饱和。
当降温至30℃时,可析出30g硫酸铜晶体
D.30℃时,将35g硝酸钾和35g食盐同时溶于100g水中,蒸发时先析出的是氯化钠
3.下图为X、Y两种物质饱和溶液的质量分数随温度变化的曲线,现在各150g水中分别加入60gX和80gY,加热使它们完全溶解,并蒸发除去50g水后,将温度冷却到t℃。
关于这一实验的下列叙述中正确的是()
A.t℃时溶液中X、Y的质量分数相等
B.t℃时溶液中X的质量分数比Y的质量分数小
C.t℃时析出固体X
D.t℃时析出固体Y
4.已知硝酸盐分解的下列三个反应:
①2NaNO3
2NaNO2+O2↑②2Cu(NO3)2
2CuO+4NO2↑+O2↑
③2AgNO3
2Ag+2NO2↑+O2↑
对此,下列说法正确的是()
A.Cu(NO3)2受热产生的气体可以被水完全吸收
B.NaNO3与AgNO3的混合物受热分解的气体不可能被水完全吸收
C.等物质的量的NaNO3和AgNO3中,加入任意质量的Cu(NO3)2后,受热分解的气体能被水完全吸收
D.三种酸盐的分解气体中,只有NaNO3的分解气体能使带火星的木条复燃
5.体积为VmL,密度为dg/cm3的溶液,含有相对分子质量为M的溶质mg,其物质的量浓度为Cmol/L,质量分数为W%。
下列表示式中正确的是()
A.C=
B.m=V·
d
C.W%=
D.C=
6.用25.30mL98%的浓硫酸(密度为1.84%g/cm3)配制20%的稀硫酸(假设密度数据未知),需加水的体积数最可能的是()
A.174.70mL B.153.47mL
C.181.5mL D.200.00mL
7.将ag钾钠合金溶于过量100mLbmol/L的稀盐酸中,将溶液加热蒸干后继续灼烧至质量不变时得固体cg。
则放出H2的体积在标准状况下是()
A.2.24bLB.
C.
D.
8.含FeS2质量分数为A%的黄铁矿wkg,在接触法制硫酸的过程中,损失硫C%,可制得质量分数为B%的硫酸为()
A.
B.
C.
D.
9.NaH是离子化合物,与水反应可生成碱和氢气。
现有NaH与Al粉混合物共mg,跟足量水反应共收集到H2的质量为ng,则原混合物中Al粉的质量为()
①(12n-m)g②(24m-5n)g③(36n-3m)g④(m-24n/5)g
A.①② B.①③ C.②③ D.③④
10.将一定量的NaOH与NaHCO3的混合物X,放在密闭容器中加热,充分反应后生成CO2的气体V1L(V1≠0)。
将反应后的固体残渣Y与过量盐酸反应,又生成CO2V2L.(气体体积均在标准状况下测定)
Y的成分是。
A.Na2CO3与NaOH B.Na2CO3与NaHCO3
C.Na2CO3 D.NaOH
11.将1.74gFe3O4完全溶解在50mL1mol/L的H2SO4中,然后加入K2Cr2O7溶液25mL,恰好使溶液中的Fe2+全部氧化为Fe3+,
离子全部还原为Cr3+,则K2Cr2O7的浓度为()
A.0.05mol/LB.0.1mol/L
C.0.2mol/LD.0.3mol/L
12.某些化学试剂可用于净水,水处理中使用的一种无机高分子混凝剂的化学式可表示为[Al2(OH)nClm·
yH2O]x,式中m等于()
A.3-nB.6-nC.6+nD.3+n
13.在绿色植物光合作用中,每放出1个氧分子要吸收8个波长为6.88×
10-7m的光量子.同时每放出1molO2,植物储存469kJ的能量.绿色植物能量转换效率为(普朗克常数值:
h=6.63×
10-37kJ/s)()
A.34%B.29%C.37%D.40%
14.使一定量的PH3和H2的混合气体依次通过两支加热的硬质玻璃管,第一支玻璃管中装有铜屑;
第二支玻璃管中装有氧化铜.第一支玻璃管中由于发生反应2PH3(气)+3Cu
Cu3P2(固)+3H2(气),玻璃管质量增加了4.96g;
第二支玻璃管质量在发生反应后减少了5.76g.原混合气体中PH3气体和H2的体积比是()
A.3:
5B.4:
3C.3:
4D.5:
3
15.已知HF气体中存在下列平衡2(HF)3
3(HF)2(HF)2
2HF
若平衡时气体平均摩尔质量为42g/mol,则(HF)3的体积分数()
A.<10%B.=10%C.>10%D.≥10%
16.将m1g锌加到m2g20%HCl溶液中去,反应结果共入出nL氢气(在标准状况下),则被还原去的HCl的物质的量是()
B.
17.十二水合磷酸钠溶液常用于处理水暖锅炉用水,现有一定量的磷酸钠饱和溶液,于t℃时用铂电极电解一定时间,在阳极产生amol气体时,在溶液中析出wgNa3PO4·
12H2O,则原来饱和Na3PO4溶液的溶质质量分数是()
18.某废水处理站用甲醇处理氨废水,反应为:
()
在处理过程中,NH3转化为
可达95%,而
转化为N2时可达96%,如果每天处理含NH30.034g/L的废水500m3。
则每天需甲醇的质量为()
A.24.32kg B.30kg C.25.3kg D.4.08kg
(二)非选择题
1.下图表示在已平衡的天平两托盘上,在一边AgMg,另一边加BgAl,要维持天平仍平衡,问A、B的关系及各自的取值范围。
2.充分燃烧50g黄铁矿粉末,然后将生成的SO2跟24gO2混合并在一定条件下发生反应,将反应后的气体先用冰水冷却,得40g无色晶体,剩余气体再与氢硫酸充分反应生成44g淡黄色沉淀。
问:
(1)SO2的转化率为多少?
(2)黄铁矿含硫的百分率是多少?
3.有一包固体混合物,其中含硝酸钠和不溶性杂质。
在其中加入一定量水,使其充分溶解,其溶解情况如下:
温度/℃
10
20
30
剩余固体/g
201
132
72
试通过计算回答:
(1)此实验所加水的质量为多少克?
(2)原混合物中硝酸钠质量为多少克?
(3)欲完全溶解混合物中的硝酸钠,所需最低温度是多少?
硝酸钠溶解度表
25
40
50
55
60
65
70
80
溶解度/g
81
92
104
114
117
124
130
150
166
4.参照物质的溶解度,用NaOH(s)、水、CaCO3(s)、盐酸为原料制取33g纯NaHCO3
物质
NaHCO3
Na2CO3
NaOH
25℃的溶解度/g
9
33
110
(1)若用水100g,则制取时需用NaOHg。
(2)若用NaOH(s)17.86g,则需用水g。
5.将过量Mg粉溶于100mL1.5mol/L稀H2SO4中,反应结束后,滤去多余Mg粉,滤液在t℃下蒸发,当滤液质量为63g时开始析出MgSO4·
xH2O晶体,当析出晶体13.47g时,剩下滤液40g。
求
(1)生成MgSO4的物质的量;
(2)t℃时该晶体的溶解度;
(3)MgSO4·
xH2O中的x值。
6.常温下,将20.0g14.0%的NaCl溶液跟30.0g24.0%的NaCl溶液混合,得到密度为1.15g/mL的混合溶液。
计算:
(1)该混合溶液中溶质的质量分数;
(2)该溶液的物质的量浓度;
(3)在1000g水中需溶入多少摩NaCl,才能使其浓度恰与上述混合溶液的浓度相等?
7.有氯化亚铁、氯化铜混合溶液400mL,经测定其中Cl-浓度是amol/L。
投入过量的锌粉bg,充分反应后过滤,洗涤所得固体残渣并干燥,称知质量为cg
(1)求原混合溶液Fe2+、Cu2+的物质的量浓度;
(2)b的数值应>ag,其计算式如下:
;
(3)c的数值越大,说明混合溶液中氯化铜含量,c的最大值(以a、b表示)应g。
8.将某种碳酸钠晶体(Na2CO3·
nH2O)和碳酸氢钠的混合物10.4g加热到质量不再减少时还剩下残渣7.95g。
加热时产生的气体依次通过浓H2SO4与NaOH溶液,使NaOH溶液增重1.1g(假设气体全部被吸收)。
求:
(1)混合物中NaHCO3质量分数;
(2)Na2CO3·
nH2O中n的值。
9.现有一份CuO和Cu2O混合物,用H2还原法测定其中CuO的质量x(g),实验中可以测定如下数据:
W为混合物的质量(g),W(H2O)为生成H2O的质量(g),W(Cu)为生成Cu的质量(g),V(H2)为消耗的H2标准状况下的体积(L)
(1)为了计算x,至少需要测定上述四个数据中的个,这几个数据的组合共有
种,请将这些组合一一填入下表空格中。
说明:
①选用W、W(H2O)、W(Cu)、V(H2)表示,不必列出具体计算式。
②每个空格中填一种组合,有几种组合就填几种,不必填满。
(2)从上述组合中选写一个含W的求x的计算式:
x=。
10.
(1)中学教材上图示了NaCl晶体结构,它向三维空间延伸得到完美晶体,NiO(氧化镍)晶体的结构与NaCl相同,Ni2+与最邻近O2-的核间距离为a×
10-8cm,计算NiO晶体的密度(已知NiO的摩尔质量为74.7g/mol)。
(2)天然和绝大部分人工制备的晶体都存在各种缺陷,例如在某种NiO晶体中就存在如下图所示的缺陷:
一个Ni2+空缺,另两个Ni2+被两个Ni3+所取代,其结果晶体仍呈电中性,但化合物中Ni和O的比值都发生了变化。
某氧化镍样品组成为Ni
O,试计算该晶体中Ni3+与Ni2+的离子数之比。
11.向100mL某二价金属M的氢氧化物澄清溶液中加入过量的NaHCO3溶液,生成了MCO3沉淀,过滤,将沉淀置于足量的盐酸溶液中,在标准状况下收集到了4.48L气体。
将滤液加水稀释至250mL,取出25mL恰好与20mL盐酸完全反应,在标准状况下收集到了1.12L气体。
(1)M的氢氧化物澄清溶液与NaHCO3溶液反应的化学方程式为。
(2)要计算金属M的相对原子质量,你认为还必需要下列哪项数据(填选项数字)?
①M的氢氧化物溶液的物质的量浓度(设为2mol/L)
②M的碳酸盐的质量(设为39.4g)
③与M的碳酸盐反应的盐酸的物质的量浓度(设为0.1mol/L)
④题设条件充足,不需要补充数据
(3)根据你的选择,试计算金属M的相对原子质量和加入的NaHCO3溶液中所含NaHCO3的质量。
12.过氧化钙是一种完全无毒的氧化物,通常含有部分CaO,且带有数量不等的结晶水。
为分析某过氧化钙样品的组成,进行了如下实验:
①称取0.270g样品,灼热使之完全分解,生成CaO、O2和H2O,得到的O2在标准状况下体积为33.6mL。
②另取0.120g样品,溶于稀盐酸,加热煮沸,使生成的H2O2完全分解。
然后将溶液中的Ca2+完全转化为CaC2O4沉淀,经过滤洗涤后,将沉淀溶于热的稀硫酸,用0.0200mol/LKMnO4溶液滴定,共用去31.0mLKMnO4溶液。
化学方程式如下:
5CaC2O4+2KMnO4+8H2SO4=K2SO4+2MnSO4+5CaSO4+10CO2↑+8H2O
(1)写出CaO2受热分解的化学方程式。
(2)计算样品中CaO2的质量分数。
(3)计算样品中CaO2·
xH2O的x值。
13.
(1)邻苯二甲酸氢钾(
相对分子质量为204.2)可以用于标定NaOH溶液的浓度,反应如下:
KHC8H4O4+NaOH
KNaC8H4O4+H2O。
准确称取KHC8H4O4晶体0.5105g,溶于水后加入酚酞指示剂,用NaOH溶液滴定至溶液呈淡红色消耗NaOH20.00mL。
计算NaOH溶液的物质的量浓度(结果保留4位有效数字)。
(2)食醋中除醋酸外,还含有其他有机酸,食醋的总酸度以每1000mL食醋中含醋酸(其他酸也折算作醋酸)的质量(g)表示,通常写作CH3COOH%。
用移液管移取市售食醋50.00mL,置于250mL容量瓶中,用水稀释至刻度。
再从中移取25.00mL,用上小题已知浓度的NaOH溶液滴定,消耗碱液体积为V(mL),写出CH3COOH%的计算式。
(3)已知0.1mol/L邻苯二甲酸溶液的pH大于1,取等体积的邻苯二甲酸溶液和某KOH溶液混合,测得混合溶液的pH等于7,则碱与酸的浓度比值(x)为(选填下列选项编号)。
A.x>2B.x=2C.2>x>1D.x=1
E.1>x>
F.x=
14.为除去火力发电站的废气中的二氧化硫,可用碳酸钙或氢氧化钙的悬浊水溶液洗涤,反应产物为石膏(CaSO4·
2H2O)。
(1)写出上述两个反应的化学方程式。
(2)设废气10000m3/h,含二氧化硫0.150%(0℃,1.01×
105Pa),二氧化硫的净化率为95%,问一昼夜需要多少kg碳酸钙?
(3)在2题的条件下每天得到多少kg石膏?
15.如下图为电解NaOH溶液的示意图:
(1)在图中标出钠离子和氢氧根离子的运动方向。
(2)已知电流表的读数是0.6A,则一秒钟通过溶液截面的阴、阳离子数分别为,
。
(3)写出电解氢氧化钠水溶液的化学反应方程式:
(4)从能量转化的角度看,通电时能量由能转化为能与能。
在上述电路中,若电源电动势为ε,内阻为r,电解槽中溶液的等效电阻为R,电流表的读数为I,电解时间为t,则这段时间内转化为化学能的能量为。
(5)将质量分数为0.052(5.2%)的NaOH溶液1L(密度为1.06g·
cm-3)用铂电极电解,当溶液中NaOH的质量分数改变了0.010(1.0%)时停止电解。
则电解后
①溶液中所含溶质的质量分数为。
②阳极上析出物质的物质的量为。
(6)已知铅蓄电池充、放电的总反应式为:
Pb+PbO2+2H2SO4
2PbSO4+2H2O
上题(5)NaOH溶液电解时若使用铅蓄电池作电源,电解过程中蓄电池内消耗硫酸的物质的量至少为。
能力训练参考答案
1.B2.D3.B、D4.A5.B、D6.C7.B8.C9.D10.C11.2,
11.A12.B13.B14.B15.C16.D17.A18.A
1.Mg
H2,酸足量时△1=
,酸不足时Δ1=A-1。
Al
H2,碱足量时Δ2=
,碱不足时Δ2=B-3.
①酸碱均过量时,要使天平平衡需Δ1=Δ2,有
的关系,取值范围0<A<12是对的。
0<B<27是不对的,因为产生等量H2时耗Al量比Mg少,故应由B=
=12.375,得0<B<12.375.②酸碱均不足时,并非A=B>12,应是A-1=B-3,即A=B-2,这是关键,取值范围B>27,A>25而无上限(只需符合A=B-2)。
③酸对Mg不足,碱对Al有余时,应为A-1=
。
取值范围怎样?
酸对Mg不足,当然需A>12,这时B应由A-1=
算式而定,将A>12代入知B>12.375,故B的取值范围为27>B>12.375.而Mg是否为27>A>12?
不是的。
当B<27时,A应由
=A-1决定,即
=A-1得A=25,令B<27,则A<25,A的取值范围为12<A<25。
④酸对Mg有余,碱对Al不足时,应有
=B-3,而A<12,B>27,可见这种情况是不可能的。
2.
(1)80%
(2)40%
3.
(1)因为在10℃、40℃、75℃时剩余固体量依次减少,所以说明10℃和40℃时溶液一定是饱和的。
设加入的水为x.
(104-81)∶100=(201-132)∶x,解得x=300g
(2)在75℃时,混合物中硝酸钠是否全部溶解了?
设40℃到70℃时,在300g水中又溶解了yg硝酸钠。
(150-104)∶100=y∶300,解得y=138g>(132-72)g
说明硝酸钠在70℃之前就已全部溶解了。
设10℃时300g水中溶解了z g硝酸钠。
81∶100=z∶300,z=243g
从10℃到75℃又溶解的硝酸钠:
201-72=129(g)
混合物中总共含硝酸钠:
243+129=372(g)。
(3)设t℃时硝酸钠恰好溶解在300g水中,此时硝酸钠的溶解度为Sg。
S∶100=372∶300,S=124g
查硝酸钠溶解度表可得温度为60℃。
故完全溶解混合物中硝酸钠所需最低温度为60℃。
4.
(1)20
(2)50
5.
(1)0.15mol
(2)141.4g(3)7
6.
(1)20%
(2)3.93mol/L(3)4.27mol
7.有关反应的化学方程式:
Zn+FeCl2
Fe+ZnCl2
Zn+CuCl2
Cu+ZnCl2
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