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总复习高考化学总复习
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高考化学总复习
化学计算题
一、题型特点
化学计算是从量的方面来反映物质的组成、结构、性质及其变化规律的,是历年高考化学试题的压轴题,它具有情境新颖,信息量大,化学知识丰富,复盖面广,综合性强等特点。
它不但能用来考查考生的思维能力和自学能力,还用来考查考生应用各方面知识进行逻辑思维、抽象思维、推理判断和分析综合的能力。
因此这类试题区分度较大,易于把考生不同的知识和能力水平区分开来,具有选拔优秀学生的功能,比其它几种题型难度大,要求高。
二、基本概念和基本理论
1、钇(Y)元素是激光和超导的重要材料,我国蕴藏着丰富的含钇矿石(YxFeBe2Si2O10),已知矿石中铁为+2价。
现将4.68g钇矿石样品与过量NaOH共熔,反应后加适量水溶解过滤,滤渣中有Y(OH)3、Fe2O3、滤液中有Na2SiO3和Na2BeO2等,将滤液配成1L溶液,测其pH=13。
往此溶液中加入100mL3.3mol/L盐酸(设混合后溶液体积为二者之和),结果溶液的pH值为1。
Be(OH)2类似Al(OH)3具有两性。
求Y元素的相对原子质量及x值。
2、某化合物的化学式可表示为CO(NH3)xCly(x、y均为正整数)。
为确定x和y的值,取两份质量均为0.2140g的该化合物进行如下两个实验。
将一份试样溶于水,在硝酸存在的条件下用AgNO3溶液滴定(生成AgCl沉淀),共消耗24.0mL0.100mol/L的AgNO3溶液。
在另一份试样中,加入过量NaOH溶液并加热,用足量盐酸吸收逸出的NH3,吸收NH3共消耗24.0mL0.200mol/LHCl溶液。
试通过计算确定该化合物的化学式。
3、为测定一种复合氧化物型的磁性粉末材料的组成,称取12.52克样品,将其全部溶于过量稀硝酸后,配成100mL溶液,取其一半,加入过量K2SO4溶液,生成白色沉淀,经过滤、洗涤,烘干后得4.66克固体,在余下的50mL溶液中加入少许KSCN溶液,显红色;如果加入过量NaOH溶液,则生成红褐色沉淀,将沉淀过滤,洗涤,灼烧后得3.20克固体。
(1)计算磁性粉末材料中氧元素的质量百分含量。
(2)确定该材料的化学式。
4、将2.0克某纯净固体A加热到200℃,完全分解后得到两种产物。
气态氧化物B和0.90克水蒸气。
这两种气体混合物的总体积为1.68L(已折算成标准状况)。
试通过计算推断固体A的分子式。
5、物质的量相等的两种价态相同的无水金属化物29.6g,溶于水后再蒸发结晶,可得到两种金属氯化物的六水结晶水合物51.2g。
将这些结晶水合物强热灼烧,又得到氧化物的混合物(金属价态不变)13.1g,如果将原金属氯化物的混合物溶于水,加过量NaOH溶液,所得沉淀过滤、洗涤、干燥和高温灼烧后(假设操作过程中均无损失),称得固体物质的质量为8.0g。
试计算:
(1)两种金属氯化物的物质的量各为多少摩尔?
(2)两种金属元素各是什么元素?
它们的化合价为多少?
6、A、B两种化合物的溶解度曲线如下右图所示,现要用结晶法从A、B混合物中提取A。
(不考虑A、B共存时,对各自溶解度的影响。
)
(1)取50g混合物,将它溶于100g热水,冷却至20℃。
若要使A析出而B不析出,则混合物中B的质量分数(B%)最高不能超过多少?
(写出推理及计算过程)。
(2)取wg混合物,将它溶于100g
热水,然后冷却至10℃。
若仍使A析出
而B不析出,请写出下列两种情况下,
混合物A的质量分数(A%)应满足什
么关系式。
(以w、a、b表示。
只需
答案填写在下列横线的空白处。
)
①当w<a+b时,A%_____。
②当w>a+b时,A%_____。
7、硫酸银的溶解度很小,25℃时,每100g水仅溶解0.836g。
(1)25℃时,在烧杯中放入6.24g硫酸银固体,加200g水,经充分反应后,所得饱和溶液的体积为200mL。
计算溶液中Ag+的物质的量浓度。
(2)若在上述烧杯中加入50mL0.0268mol/L的BaCl2溶液,充分搅拌,溶液中的Ag+的物质的量浓度多少?
(3)在
(1)问中烧杯中需加多少升0.0286mol/LBaCl2溶液,才能使原溶液中Ag+浓度降低至0.0200mol/L?
8、由A、D、E、G4个元素组成的化合物分子式为AxDy(E2G4)z。
已知:
(1)x、y、z为正整数,且x+y+z=7。
(2)取8.74g该化合物溶于水,加入酸和强氧化剂。
化合物中的E、G元
素完全转化为气体化合物EG2 2.688L(标准状况下),其密度为1.965g/L,EG2能使澄清石灰水变混浊。
(3)发生上述反应后,A、D以阳离子存在于溶液中。
往溶液里加入过量的铁粉,其中使D离子全部还原所消耗的铁粉质量为0.56g。
(4)化合物中D元素的质量分数为12.8%。
试通过计算和推理确定E、G、D、A各是什么元素,求出x、y、z的值,并写出该化合物的化学式。
(请按位置进行计算和推理)
9、由A、B、C3种处于不同短周期的元素组成的化合物AxByCz,已知:
①x、y、z均为正整数,且x+y+z=13。
②取0.05mol该化合物与过量的水反应,产生2.4g气体M,同时生成0.05mol白色胶状沉淀R,R既溶于NaOH溶液,又溶于盐酸。
③20mL由B、C两种元素组成的气体M,完全燃烧时消耗40mL氧气,燃烧产物只有CO2和H2O。
试通过计算确定:
(1)A、B、C各是什么元素?
(2)M为何种气体?
(3)该化合物的化学式是:
_____。
10、某复盐的化学式为AxB(ED4)y·zH2O,已知x、y、z均为正整数,且x+y+z=10,用该晶体完成下列实验:
①称取该晶体40.20g,在坩锅中加热至质量不再改变,固体质量减少了10.8g。
②将剩余固体溶于水配成200mL溶液,20mL,向其中加入过量的Ba(OH)2溶液,ED4离子和B离子全部沉淀,经过过滤、洗涤、干燥、冷却,称得固体质量为5.24g。
③往上述固体中加入过量盐酸,固体又减少了0.58g。
试确定A、B是何种元素及该晶体的化学式。
11、在化工试剂中,要除去某种杂质离子,往往采用在一定条件下使之生成某浅黄色复盐〔分子式MxAy(DE4)z(OH)12〕析出。
分子式中OH-为氢氧根,而M、A、D、E代表4种未知元素。
已知:
①x+y+z=12(x、y、z均为正整数)。
②取9.7克该化合物溶于含稀硝酸的水中,滴加硝酸钡溶液,使D、E元素完全转化为白色沉淀,过滤干燥后称重为9.32g。
③滤液中A、M以阳离子形式存在,用胶头滴管取滤液2-3滴在白色点滴板(或玻璃片上),再加1-2滴KSCN溶液,溶液呈红色。
④往滤液中通入足量的H2S气体,使A离子全部还原后,产生黄色沉淀物,干燥后称重为0.96g。
⑤化合物中A元素质量分数为34.64%。
试通过计算推理判断D、E、A、M各是什么元素?
求出x、y、z的数值。
12、某化合物化学式为AmBnCp·qH2O,其中A、B、C代表某种原子或原子团,在水溶液中A、B、C皆为离子。
①取此化合物55.6g溶于水,通入足量H2S气体,与A离子完全作用生成黑色沉淀,过滤后,在滤液中加入过量的NaOH溶液并加热,得溶液甲,此时B离子转化为一种有刺激味且使石蕊变蓝的气体。
②将气体导出,用1L0.6mol/L盐酸溶液完全吸收,再用0.4mol/L的NaOH溶液500mL中和过量的酸。
③在步骤①中所得甲溶液中加硝酸使之呈酸性,再加过量AgNO3溶液,C转化为白色沉淀,过滤、干燥、称重得114.8g。
④m∶n∶p为简单整数比,且m∶n=1∶2。
⑤用适当方法除去化合物中的全部结晶水后;其质量减少13%。
试回答:
(1)B的离子符号为_____,C是_____。
(2)通过计算确定m、n、p、q的值,并确定A和该化合物的化学式。
13、在20℃时将12.1M(NO3)x·3H2O晶体溶于44.3g水中,或在相同温度下将4.7gM(NO3)x无水盐溶于23.5g水中,均可制得该盐的饱和溶液。
上述两部分溶液混合,再加水稀释为0.1mol/L,用惰性电极进行电解,当电极上通过0.15mol电子时,溶液中的Mx+离子恰好全部成单质析出(设无氢气生成)。
试计算:
(1)20℃时M(NO3)x的溶解度。
(2)M(NO3)x·3H2O的摩尔质量及x值。
(3)M的相对原子质量。
14、1996年诺贝尔化学奖授予对发现C60有重大贡献的三位科学
家。
C60分子是形如球状的多面体(如下图所示),该结构的建立基于
以下考虑:
①C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键;
②C60分子只含有五边形和六边形;
③多面体的顶点数、面数和棱边数的关系,遵循欧拉定理:
顶点数+面数-棱边数=2
据上所述,可推知C60分子有12个5边形和20个6边形,C60分子所含的双键数为30。
请回答下列问题:
(1)固体C60与金刚石相比较,熔点较高者应是_____理由是_____。
(2)试估计C60跟F2在一定条件下,能否发生反应生成C60F60(填“可能”或“不可能”)_____,并简述其理由:
_____。
(3)通过计算,确定C60分子所含单键数。
(4)C70分子也制得,它的分子结构模型可以与C60同样考虑而推知。
通过计算确定C70分子中5边形和6边形的数目。
15、t℃时,H2(气)+I2(气)
2HI(气)的可逆反应达平衡时[H2]为0.5mol/L,[I2]为0.1mol/L,[HI]为1.6mol/L。
求HI、H2、I2的起始浓度的取值范围。
16、在一个容积不变的反应容器中,要求通过调节体系的温度使下列反应达到平衡时,保持容器内气体总物质的量为12mol。
A(气)+2B(气)
2C(气)
现向反应器中加入6.5molA、xmolB、2.0molC。
(1)若x=5.5时,需要降低体系温度使反应在平衡时达到题设条件,则正反应为_____热反应。
(2)欲使起始反应维持向逆反应方向移动。
则x的取值范围为____。
(3)在一定温度下的上述平衡系中,另按1∶2的物质的量之比充入D、E两种气体(此时容器中气体的总量不要求保持12mol),按下式发生反应:
D(气)+E(气)
2F(气)
当反应达到平衡时,D在平衡混合气体中的体积为p%。
若向容器投入mmolD、nmolF和一定量的E,在这三种物质新的平衡体系中D的体积分数仍为p%,则所投入E的物质的量是_____mol(假设A、B、C和D、E、F之间不发生反应)。
17、在一定温度下,对于难溶电解质AmBn,在水中可建立如下平衡:
AmBn(固)
mAn+nBm-
在一定温度下,当达到溶解平衡时,[An+]m·[Bm-]n为一常数,用Ksp表示,称为该温度下该难溶电解质的溶度积。
在一定温度下,当[An+]m·[Bm-]n=Ksp时,溶液呈现饱和状态,沉淀量既不增加,也不减少;当[An+]m·[Bm-]n>Ksp时,溶液呈现过饱和状态,将析出沉淀;当[An+]m·[Bm-]n<Ksp时,溶液呈不饱和状态,沉淀将溶解。
试根据上述原理,计算:
(1)已知在常温下,FeS的Ksp=6.25×10-18,求此温度下FeS的溶解度(g/100g水)(设饱和溶液的密度为1g/mL)
(2)又知在常温下H2S饱和溶液,[H+]与[S2-]间存在着以下关系:
[H+]2·[S2-]=1.0×10-22。
在该温度下,将适量FeS投入H2S饱和溶液中,欲使溶液中[Fe2+]达到1mol/L,应调节溶液的pH为多少?
18、如图所示,A容器里盛的是10%氢氧化钠溶液200g,B溶液器里的是1mol/L硝酸银溶液600mL,a、b、c、d是4个用铂做的电极。
(1)写出a、b、c、d4个电极上的反应。
(2)若a电极收集到2.8L(标准状况)气体,
求此时A容器中氢氧化钠溶液的质量分数和d极上析
出的物质的质量?
若B中溶液的体积不变,硝酸银
溶液的物质的量浓度的多少?
19、有一硝酸盐晶体 M(NO3)x·nH2O。
已知M在晶体中的质量分数为26.45%。
0.1mol此晶体配成200mL溶液,现将此溶液放置于电解池中用碳棒作电极进行电解,测得有0.2moL电子通过电极,溶液中金属阳离子全部还原析出,且阴极的质量增加6.4g。
此时若电解液的体积不变,密度为1.032g/cm3,求
(1)M的原子量;
(2)晶体的化学式;
(3)反应后溶液的物质的量浓度和质量分数;
(4)电解后溶液的pH值。
20、双指示剂法可用来测定NaOH、NaHCO3、Na2CO3中的一种或两种物质组成的混合物的含量。
具体做法是:
先向待测液中加入酚酞,用标准盐酸滴定,当NaOH或Na2CO3被转化为NaCl或NaHCO3时,酚酞由红色褪为无色,消耗V1mL盐酸;然后滴加甲基橙,继续用标准盐酸滴定,当NaHCO3转化为NaCl时,溶液由黄色变为橙色,消耗V2mL盐酸。
(1)今用上法进行下表五种试样的测试,请根据盐酸的用量(V1、V2)确定试样②~⑤的成分。
试样
①
②
③
④
⑤
标准盐
酸用量
V1>V2
且V2=0
V1<V2
且V1=0
V1=V2
且V2>0
V1>V2>0
V2>V1>0
试样的成分
(2)若称取1.200克含杂质的试样(杂质不与HCl反应),配制成100.0mL水溶液,取出20.00mL,用0.1000mol/L标准盐酸滴定,测得V1=35.00mL,V2=5.00mL。
求试样的成分及其百分含量。
附答案
1、89,x=2
2、化学式为Co(NH3)6Cl3
3、
(1)钡的质量为5.48克,铁为4.48克,氧为20.45%
(2)原子个数比为Ba∶Fe∶O=1∶2∶4,化学式为BaFe2O4(或BaO·Fe2O3)
4、化学式为N2O
5、
(1)各为0.1mol
(2)Fe、Al +3价,+3价
6、
(1)B%≤40%(或B%<40%)
(2)①当w<a+b时,A%>a/w;
②当w>a+b时,A≥(w-b)/w 或A%>(w-b)/w
7、
(1)[Ag+]=0.0536(mol/L)
(2)[Ag+]=0.0536mol/L
(3)V=0.489(L)
8、E为C,G为O,D为Fe,A为K; x=3,y=1,z=3;K3Fe(C2O4)3。
9、
(1)根据性质推知:
A为银,B、C各为氢或碳;化合物为AlxCyHz
(2)CH4 (3)AlC3H9或Al(CH3)3。
10、A为钾,B为镁。
11、D:
S,E:
O,A:
Fe,M:
Na
化合物化学式为Na2Fe6(SO4)4(OH)12 或 NaFe3(SO4)2(OH)6。
12、
(1)NH4+ Cl-
(2)m=1n=2p=4q=4;A为Cu;Cu(NH4)2Cl2·4H2O。
13、
(1)S=4.7/23.5×100=20(g) 242(g/mol)
(2)x=2
(3)64。
14、
(1)金刚石 金刚石属原子晶体,而固体C60不是,故金刚石熔点极高。
(2)可能。
因为C60分子含30个双键,与极活泼的F发生加成反应,即可生成C60F60
(3)60
(4)5边形数为12,6边形数为25。
15、[HI]起始时可取0~1.8mol/L的任何值;[H2]起始时可取0.4~1.3mol/L的任何值;[I2]可取0~0.9mol/L的任何值,或与[HI]、[H2]相对应的任何值;[H2]也可取与[HI]相对应的任何值。
16、
(1)放热
(2)2.5<x<3.5(3)2m+n/2。
17、
(1)在溶液中,[Fe2+]=[S2-][Fe2+]=[S2-]=
=
=2.5×10-9(mol/L)
FeS溶解度:
2.5×10-9×88×100/1000=2.2×10-8(g)
(2)[Fe2+][S2-]=Kap=6.25×10-18(mol/L)
[H+]2[S2-]=1.0×10-22
[H+]=
=4×10-3(mol/L)
pH=-lg[H+]=-1g(4×10-3)=3-0.6=2.4
18、
(1)a电极(+),4OH--4e
2H2O+O2↑,
b电极(-),2H++2e
H2↑,
c电极(+),2H2O-4e
4H++O2↑,
d电极(-),Ag++e
Ag
(2)10.23%,54g,0.17mol/L。
19、
(1)64
(2)Cu(NO3)2·3H2O
(3)1mol/L,6.1%
(4)0。
20、
(1)①NaOH ②NaHCO3 ③Na2CO3 ④NaOH和Na2CO3
⑤NaHCO3和Na2CO3
(2)NaOH%=50.00%;Na2CO3=22.09%
三、元素化合物
1、将一定量Cl2通入250gKBr溶液中,然后将此溶液蒸干,并将残渣灼烧,冷却后称重为40g,经分析得知其中含有质量分数为25%的化合态溴。
(1)如果Cl2密度为3.17g/L,则通过Cl2的体积是多少升?
(2)最初KBr溶液中溶质的质量分数是多少?
2、某烧瓶中盛有50mL浓度为12mol/L的浓盐酸,向此烧瓶中加入ag(a<13)MnO2共热,反应停止后,将烧瓶内的液体冷却并蒸干,结果得到bg固体,则bg固体中氯元素的质量可能是多少?
3、ag氯气与bg氢气混合点燃爆炸,将生成的气体通入足量硝酸银溶液。
(1)a、b满足什么关系时氯气过量?
(2)当氢气过量时生成的沉淀质量为多少克?
4、氧气和氯气混合气500mL,氢气在其中充分燃烧,用水吸收生成物得到250mL溶液,从中取出25mL,恰好能与20mL0.125mol/LNaOH溶液反应,则与混合气反应的氢气的体积为_____mL。
(气体体积均在标准状况下测得)
5、将一定量的氯气通入140mL氢硫酸溶液中,Cl2和H2S恰好完全反应,有淡黄色沉淀生成,过滤后溶液的pH=1。
取5mL滤液与足量AgNO3溶液的反应得amolAgCl沉淀,另取5mL滤液与足量BaCl2溶液反应得bmolBaSO4沉淀,a∶b=12∶1。
(1)写出Cl2与H2S反应的化学方程式(要求写一个总反应)①_____
(2)参加反应的Cl2在标准状况下的体积为②_____,生成淡黄色沉淀的质量为③_____,原氢硫酸溶液的物质的量浓度为④_____。
(假设滤液的体积仍为140mL)
6、不同卤素原子之间可以互相共用电子对形成一系列化合物,这类化合物叫卤素互化物。
现将4.66gBrCln溶于水,再通入过量SO2,使其发生反应:
BrCln+(n+1)H2O+
SO2=HBr+nHCl+
H2SO4。
然后将所得溶液调至中性,再加入过量的硝酸银溶液处理,可生成15.46g沉淀。
试确定BrCln中的n值。
7、用KClO3加热制取O2中常含有少量的Cl2和O3。
为测定Cl2和O3的含量。
将KClO3分解得气体V1升通过足量KI溶液。
干燥后得气体V2升(均为标准状态)。
再用Na2S2O3溶液滴定KI溶液中的I2(反应式为:
O3+2KI+H2O==O2+I2+2KOH;I2+2Na2S2O3==2NaI+Na2S4O6)。
若V1=1.00L,V2=0.98L,滴定中消耗0.100mol/LNa2S2O30.0267L,试计算气体中Cl2、O3的体积分数。
8、往400mL0.5mol/LNaOH溶液中通入一定量的H2S气体,然后低温蒸发溶液,得白色固体A7.92g。
(1)推测此白色固体A所有可能的组成,并写出其化学式。
(2)通过计算确定A的组成及其质量。
9、写出H2S燃烧反应的化学方程式。
1.0LH2S气体和aL空气混合后点燃,若反应前后气体的温度和压强都相同(20℃、101.3千帕),试讨论当a的取值范围不同时,燃烧后气体的总体积V(用含a的表达式表示。
假定空气中氮气和氧气的体积比为4:
1,其它成分可忽略不计)。
10、将Na2SO3与Na2S的混合物若干克配制成50g溶液,加入50g一定浓度足量的盐酸,放出气体0.448L(标准状况),混合液为96.9g,求混合物中Na2SO3与Na2S的物质的量各为多少?
11、在500mL0.2mol/LNaOH溶液中缓缓通入一定量SO2气体(标准状况),充分反应后,在减压低温条件下蒸发溶液,得到8.76g不含结晶水的白色固体A。
(1)推测A所有可能的组成,并将其化学式填入下表(有几种组成情况就填几格,不必填满)。
编号
A的可能
组成的
化学式
(2)通过计算确定A的组成物质及其质量。
12、在标准状况下,将100mLH2S、O2的混合气体点燃后恢复到原状况,发现混合气体中O2所占的体积V(O2)的变化,反应后所得气体的总体积V总也不同。
其关系如图5-6所示,回答下列问题:
(1)写出坐标点B、C两处反应的化学方程式。
B处_____;C处_____。
(2)从图像分析可知:
①当V总>40mL时,气体成分为_____;②当V总=40mL时,气体成分为_____;③当V总<40mL时,气体成分为_____。
(3)当V总=25mL时,求原混合气体中H2S和O2各多少毫升?
13、工业上用硫铁矿石燃烧制SO2时,假如硫的损失率为2%,SO2接触氧化制SO3时,SO2的转化率为90%,SO3吸水得硫酸,硫酸的产率为96%,若以100t纯度为75%的硫铁矿石为原料,可得98%的浓H2SO4多少吨?
14、某化合物的化学式为x(NH4)2SO4·FeSO4·yH2O,取这种物质0.01mol(质量为3.92g),溶解于蒸馏水产定容100mL。
吸10mL溶液,用0.1mol/LBaCl2溶液滴定,使SO42-刚好完全沉淀时,耗去BaCl2溶液20mL。
求:
(1)该复盐中x、y的值是多少?
(2)另取10mL该复盐溶液,欲使其中Fe2+全部沉淀,而NH4+全部转化为NH3逸出,至少需要消耗0.4mol/L的苛性钠溶液多少mL?
15、加热硝酸银晶体使其完全分解,反应方程式为:
2AgNO3
2Ag+2NO2↑+2O2↑
生成的气体用排水法收集得A;加热后的残渣中加入浓硝酸完全反应后,生成的气体又用排水法收集得气体B;再把A、B两气体混合,求此混合气体的平均式量。
16、磷和氯气反应,可以生成PClx和PCly,把0.31g磷与氯气反应,由于氯气的量不足,生成PClx和PCly的混合物,其中PClx和PCly的物质的量之比为2:
3。
若把这些混合物全部溶于水,加入足量的AgNO3溶液,生成6.027gA
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- 复习 高考 化学
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