高中化学复习题之化学计算.docx
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高中化学复习题之化学计算
第六部分化学计算
一、化学基本计算方法
1.差值法
当反应前后固体或液体的质量发生变化时或反应前后气体的压强、密度、物质的量、体积等发生变化时可用差量法计算。
(1)体积差
[练习1]常温下盛有20mL的NO2和NO组成的混合气体的大试管倒立在水中,充分反应后,剩余气体的体积为16mL气体,则原混合气体中,NO2和NO的体积分别是多少?
若在上述大试管中缓缓通入O2,一段时间后,试管内残留2mL气体,则通入O2体积可能为多少L?
(2)质量差
[练习2]将10.000g氯化钠、溴化钾和氯化钙的混合物溶于水中,通入氯气充分反应,然后把溶液蒸干并灼烧(高温高压),灼烧后残留物的质量为9.813g。
若将此残留物再溶于水并加入足量的碳酸钠溶液,所得的沉淀经干燥后质量为0.721g,求原混合物中各化合物的质量。
将一定量的Na投入246gt℃时的水中,得到t℃时312g饱和NaOH溶液,则t℃时NaOH的溶解度是()
A.23gB.31gC.46gD.62.5g
(3)其他差值
[练习3]在一定条件下,NO跟NH3可以发生反应生成N2和H2O。
现有NO和NH3的混合物1mol,充分反应后所得产物中,若经还原得到的N2比经氧化得到的N2多1.4g。
(1)写出反应的化学方程式并标出电子转移方向和数目。
(2)若以上反应进行完全,试计算原反应混合物中NO与NH3的物质的量各是多少?
2.守恒法
(1)质量守恒包含两项内容:
①质量守恒定律,②反应前后某原子的质量不变。
[练习4]密度为ρg/cm3的盐酸溶液中,逐滴加入AgNO3溶液,直到沉淀完全为止。
已知沉淀的质量和原盐酸的质量相等,则原盐酸的物质的量浓度为()
A.25.4ρB.12.7ρC.6.97ρD.6.35ρ
[练习5]在反应X+2Y=R+2M中,已知R和M的摩尔质量之比为22∶9,当1.6gX与Y完全反应后,生成4.4gR,则此反应中Y和M的质量之比为()
A.16∶9B.22∶9C.32∶9D.46∶9
[练习6]金属A和非金属B可以直接化合生成化合物AB。
甲、乙、丙三人分别做A和B化合生成AB的实验,每人所用A和B的质量互不相同,但A和B的总质量都是9g。
甲用7gA和2gB充分反应后制得AB6g;乙用4gA和5gB充分反应后制得AB6g;丙制得AB4.44g。
试通过分析和计算,确定丙用了多少gA和多少gB?
(2)原子守恒
系列反应中某原子(或原子团)个数(或物质的量)不变。
以此为基础可求出与该原子(或原子团)相关连的某些物质的数量(如质量或物质的量)。
[练习7]为了测定某铜、银合金的成分,将30.0g合金溶于80mL13.5mol/L的浓HNO3中待合金完全溶解后,收集到气体6.72L(标况),并测得溶液的pH=0。
假设反应后溶液的体积为80mL,计算:
(1)被还原硝酸的物质的量。
(2)合金中银的质量分数。
[练习8]NaHCO3和Na2CO3的混合物10g,溶于水制成200mL溶液,其中c(Na+)=0.50mol/L。
若将10g的这种混合物,加热到质量不变为止,减少的质量为()
A.5.3gB.4.7gC.5.0gD.4.0g
(3)电荷守恒溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数,即:
阳离子物质的量(或浓度)与其所带电荷数乘积的代数和等于阴离子物质的量(或浓度)与其所带电荷数乘积的代数和。
[练习9]酸雨是过度燃烧煤和石油,生成硫、氮的氧化物溶于水生成硫酸和硝酸的缘故。
某次雨水分析数据如下:
c(SO42-)=3.6×10-5mol/L,c(Cl-)=8.0×10-6mol/L,c(NH4+)=3.0×10-6mol/L,c(Na+)=1.0×10-6mol/L,c(NO3-)=2.4×10-5mol/L。
则此次酸雨的pH接近于()
A.
B.5C.4D.
(4)电子得失守恒
化学反应中(或系列化学反应中)氧化剂所得电子总数等于还原剂所失电子总数。
[练习10]将
的Cu2S跟足量稀HNO3反应,生成Cu(NO3)2、H2SO4、NO、和H2O,则参加反应的硝酸中被还原的硝酸的物质的量是()
A.4mmolB.10mmolC.10m/3molD.2m/3mol
[练习11]将10.416g纯铁丝溶于过量的盐酸,在加热下用5.050gKNO3去氧化溶液中的Fe2+,待反应完成后,剩余的Fe2+还需要24mL0.3mol/L的KMnO4溶液才能完全氧化,其反应化学方程式为:
KMnO4+FeCl2+HCl=KCl+MnCl2+FeCl3+H2O
(1)配平上述化学方程式
(2)试通过计算确定KNO3的还原产物,并写出KNO3与FeCl2反应的化学方程式。
3.关系式法
关系式法是根据化学方程式计算的诸法中较主要的一种方法,它可以使多步计算化为一步完成。
凡反应连续进行,上一步反应的产物为下一步反应的反应物的反应,,绝大多数可用关系式法解决。
寻找关系式的方法,一般有以下两种:
①写出各步反应的方程式,然后逐一递进找出关系式;
②根据某原子守恒,直接写出关系式。
[练习12]某硫铁矿样品1g充分灼烧,称得残余物为0.8g。
则制得100吨98%的硫酸,需这种硫铁矿多少吨?
(假设生产过程中有1%的硫损失)。
4.平均值法与极值法
[练习13]有一硝酸铵样品,经测定后其中氮的质量分数为37%,则混入的杂质为
A.CO(NH2)2B.NH4HCO3C.(NH4)3PO4D.NH4Cl()
[练习14]已知原子量:
Li6.9Na23K39Rb85。
有某碱金属M及其氧化物M2O组成的混合物10.8g,加足量水充分反应后,溶液经蒸发和干燥得固体16g,据此,可确定碱金属M是()
A.LiB.NaC.KD.Rb
[练习15]有锌、铁、镁、铝四种金属中的两种组成的混合物10g,与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下为11.2L,则混合物中一定含有的金属是()
A.锌B.铁B.铝D.镁
[练习16]有两种气态烃组成的混合物VL在过量O2中完全燃烧后,产生2VLCO2和1.5VL水蒸气(同温同压下),关于原混合气体的说法不正确的是()
A.肯定含C2H2B.肯定含CH4C.肯定不含C3H4或C3H6D.可能含有C2H4、C2H6
5.讨论法
[练习17]向10mL2mol/L的AlCl3溶液中加入0.5mol/L的烧碱溶液,反应后得到沉淀0.78g,则加入的烧碱溶液的体积是多少mL?
[练习18]H2和O2的混合气,在120℃和1.013×105Pa下为aL,点燃反应后恢复到
原状态时,测得气体体积为bL,求原混合气中H2和O2各多少L?
[练习19]等物质的量的NaHCO3和KHCO3的混合物9.20g与10mL盐酸反应。
(1)试分析,欲求标准状况下生成CO2的体积时,还需什么数据(用a、b等表示,要注意单位)
(2)求标准状况下生成CO2的体积
所需数据的取值范围
生成CO2的体积(标准状况)
盐酸不足时
盐酸过量时
(3)若NaHCO3与KHCO3不是等物质的量混合,则9.20g固体与盐酸完全反应时,在标准状况下生成CO2的体积大于____________L,小于____________L。
二、化学基本计算形式
1.求化学式
[练习20]吗啡和海洛因都是严格查禁的毒品。
吗啡含C:
71.64%,H:
6.67%,N:
4.91%,其余为O。
已知吗啡的相对分子质量不超过300。
试求:
(1)吗啡的相对分子质量,吗啡的分子式
(2)已知海洛因是吗啡的二乙酸酯。
求海洛因的相对分子质量,海洛因的分子式。
[练习21]为测定一种复合氧化物的磁性粉末材料的组成,称取12.52g样品,将其全部溶于过量稀HNO3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4.66g固体,在余下的50mL溶液中加入少许KSCN溶液,显红色;加过量NaOH溶液,则生成红褐色沉淀,将沉淀过滤、洗涤、灼烧后得3.20g固体。
(1)计算磁性粉末材料中氧元素的质量分数。
(2)确定该材料的化学式。
[练习22]某复盐晶体的化学式为AxB(ED4)y·zH2O且x+y+z=10。
用此晶体完成下列实验:
①称取40.20g晶体,在坩埚中小火加热至质量不再改变,固体质量减少了10.8g。
②将剩余的固体全部溶于水,配成200mL溶液。
取20mL此溶液,向其中加入过量的Ba(OH)2溶液后ED4阴离子和B阳离子全部沉淀出来,经过过滤、洗涤、烘干得到5.24g沉淀。
③往沉淀中加入过量的盐酸,沉淀减少了0.58g。
试计算确定:
(1)A、B各为什么元素?
(2)z的值;
(3)该晶体的化学式。
[练习23]有机物A、B分别是烃和烃的衍生物。
由等物质的量的A和B的混合物0.5mol在28L氧气(标准状况)中恰好完全燃烧生成44g二氧化碳和18g水蒸气。
试通过计算回答:
(1)该混合物的组合可能有________种,它们分别是:
(填分子式、不一定填满)
组别
1
2
3
4
5
6
分子式
(2)取一定质量A和B完全燃烧。
将其以任意物质的量比混合,且物质的量之和一定时,所耗氧气的量也一定,则A、B的分子式分别是:
________________。
(3)另取amol的以任意比混合的A和B的混合物,在足量的氧气中完全燃烧,若生成的CO2量为定值,则生成物水的质量范围是:
___________。
(单位:
g)
2.有关溶液的计算
(1)溶解度的计算
[练习24]已知在常温,氢氧化镁饱和溶液的pH=11,则此温度下氢氧化镁的溶解度为______________________。
[练习25]著名的“侯氏制碱法”第一步反应是向饱和氨化食盐水中通入二氧化碳,该反应可表示为NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl
有关物质的溶解度数据如下(g/100g水)
NaCl
NaHCO3
NH4Cl
10℃
35.8
8.15
33.0
45℃
37.0
14.0
50.0
现在45℃时,向434g饱和食盐水中通入适量氨气,再向其中通入过量二氧化碳后,按上述反应进行完全。
试回答下列问题(计算结果保留三位有效数字)
(1)反应完成后45℃时析出的晶体的化学式是________________,并计算析出晶体的质量。
(2)过滤除去晶体后再降温至10℃,此时析出的晶体是(填化学式)__________________计算所析出晶体的质量。
[练习26]恒温下,将两个铂电极插入一定量的Na2SO4饱和溶液中进行电解,经过一段时间后,在阳极逸出nmol气体,同时在溶液中析出mgNa2SO4·10H2O晶体。
则原溶液中Na2SO4的质量分数为()
A.71m/161(m+32n)B.71m/161(m+36n)
C.m/(m+18n)D.m/(m+36m)
[练习27]在20℃时食盐的溶解度为36g,取一定量该温度下的饱和溶液用惰性电极进行电解,当阳极析出2.24L气体(标准状况)时,食盐完全电解,所得溶液密度为1.20g/cm3,试计算:
(1)电解时,所取饱和食盐水的质量为多少g?
(2)电解后溶液中NaOH的物质的量浓度。
[练习28]某温度时,硫酸铜溶解度是25g。
若温度不变,将32g无水硫酸铜粉末撒入mg水中,试计算:
(1)形成饱和溶液但无晶体析出时,m是多少?
溶质的质量分数是多少?
(2)形成不饱和溶液时,m的取值范围、溶液的溶质质量分数各为多少?
(用含m的代数式表示)
(3)形成饱和溶液并有晶体CuSO4·5H2O析出时,m的取值范围、析出晶体的质量、溶质的质量分数各是多少?
(用含m的代数式表示)
[练习29]A、B两种化合物的溶解度曲线如右图:
现要用结晶法从A、B混和物中提取A(不考虑A、B共存时对各自溶解度的影响)
(1)取50克混和物,将它溶于100克热水,然后冷却至20℃。
若要使A析出而B不析出,则混和物中B的质量百分分数B%≤___________。
(2)取W克混和物,将它溶于100克热水,然后冷却至10℃,若仍要使A析出而B不析出,请写出下列两种情况下,混和物中A的质量百分比应满足什么关系式?
(以W、a、b表示)
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