最新高一化学计算题解析.docx
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最新高一化学计算题解析
高一化学计算题解析
1、有一份气体样品的质量是14.2g,体积是4.48L(标准状况下),该气体的摩尔质量是()
A.28.4B.28.4g/molC.71D.71g/mol
D解析:
先据体积计算出n=0.2mol,再据M=
,计算出摩尔质量M=71g/mol。
2、20℃时,KCl的溶解度为34g,若忽略固体溶解引起的溶液体积变化,则在该温度下,所配KCl溶液中KCl的物质的量浓度不可能是()
A.2mol/LB.3mol/LC.4mol/LD.5mol/L
D解析:
设溶液为0.1L,则该条件下溶液最浓时为饱和溶液:
=4.6mol/L。
3、有一真空瓶质量为m1,该瓶充入空气后质量为m2。
在相同状况下,若改为充入某气体A时,总质量为m3。
则A的相对分子质量是()
A.29
B.29
C.29
D.29
C解析:
依据mA/mB=MA/MB进行计算,即:
相同条件下,两种气体的体积相同,则两种气体的物质的量相同,则其质量比等于相应的摩尔质量比。
4、300mL某浓度的NaOH溶液中含有60g溶质。
现欲配制1mol/LNaOH溶液,应取原溶液与蒸馏水的体积比约为()
A.1∶4B.1∶5C.2∶1D.2∶3
A解析:
原溶液浓度为5mol/L,根据c1V1=c2V2,原溶液体积与稀溶液体积比为1∶5,则应取原溶液与蒸馏水的体积比约为1∶4。
5、下列溶液中的氯离子浓度与50mL1mol/L的AlCl3溶液中氯离子浓度相等的是()
A.150mL1mol/L的NaClB.75mL3mol/L的NH4Cl
C.150mL2mol/L的KClD.75mL2mol/L的CaCl2
B解析:
注意本题考查的是浓度,与体积无关。
6、某10%NaOH溶液,加热蒸发掉100g水后得到80mL20%的溶液,则该20%NaOH溶液的物质的量浓度为()
A.6.25mol/LB.12.5mol/LC.7mol/LD.7.5mol/L
A解析:
根据m1w1=m2w2,,得原溶液质量为200g。
溶质质量为20g,即0.5mol,则浓缩后该溶液的物质的量浓度为
=6.25mol/L。
7、要配制物质的量浓度约为2mol/LNaOH溶液100mL,下面的操作中,正确的是
()
A.称取8gNaOH固体,放入250mL烧杯中,用100mL量筒量取100mL蒸馏水,加入烧杯中,同时不断搅拌至固体溶解
B.称取8gNaOH固体,放入100mL量筒中,边搅拌,边慢慢加入蒸馏水,待固体完全溶解后用蒸馏水稀释至100mL
C.称取8gNaOH固体,放入100mL容量瓶中,加入适量蒸馏水,振荡容量瓶使固体溶解,再加入水到刻度,盖好瓶塞,反复摇匀
D.用100mL量筒量取40mL5mol/LNaOH溶液,倒入250mL烧杯中,再用同一量筒量取60mL蒸馏水,不断搅拌下,慢慢倒入烧杯中
D解析:
考查配置一定物质的量浓度的溶液。
8、现有mg某气体,它由双原子分子构成,它的摩尔质量为Mg/mol。
若阿伏加德罗常数用NA表示,则:
(1)该气体的物质的量为________mol。
(2)该气体所含原子总数为__________个。
(3)该气体在标准状况下的体积为____________L。
(4)该气体溶于1L水中(不考虑反应),其溶液中溶质的质量分数为___。
(5)该气体溶于水后形成VL溶液,其溶液的物质的量浓度为_____mol/L。
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
解析:
依据公式计算即可。
9、将密度为1.84g/cm3、质量分数为98%的浓硫酸稀释成1000mL、物质的量浓度为2mol/L、密度为1.20g/cm3的稀硫酸。
求:
(1)所需浓硫酸的体积;
(2)所需水的体积。
(1)108.7mL
(2)1000mL
解:
n(硫酸)=2mol/L×1L=2mol
m(硫酸)=2mol×98g/mol=196g
m(浓硫酸)=196g÷98%=200g
V(浓硫酸)=200g÷1.84g/cm3=108.7mL
m(稀硫酸)=1.20g/cm3×1000mL=1200g
m(水)=1200g-200g=1000g
V(水)=1000g÷1.00g/cm3=1000mL
10、取一定量Na2CO3和Na2SO4的混合物溶液与过量盐酸反应,生成2.016LCO2(标准状况下),然后加入足量的Ba(OH)2溶液,得到沉淀的质量为2.33g。
试计算混合物中Na2CO3和Na2SO4的物质的量分别为多少?
0.09mol0.01mol
解:
2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑
1mol22.4L
n(Na2CO3)2.016L
n(Na2CO3)=0.09mol
Ba(OH)2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaOH
1mol233g
n(Na2SO4)2.33g
n(Na2SO4)=0.01mol
11、现有镁铝铜合金1.2g,加入过量的盐酸中,在标准状况下放出氢气1.12L,反应后过滤得沉淀0.2g。
若将此合金放入过量的烧碱溶液中,反应后,在标准状况下,大约能产生多少升氢气?
解:
m(Cu)=0.2g
Mg~H22Al~3H2
1mol1mol2mol3mol
n1n1n23/2n2
24g/mol×n1+27g/mol×n2=1.2g-0.2g=1.0g
n1+
n2=1.12L÷22.4L/mol=0.05mol
n1=0.017moln2=0.022mol
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
2mol67.2L
0.022molV
V=0.74L
12、将6g铁粉加入200mLFe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液中,充分反应得到200mL0.5mol/LFeSO4溶液和5.2g固体沉淀物。
试计算:
(1)反应后生成铜的质量;
(2)原Fe2(SO4)3溶液的物质的量浓度。
铜质量为2.56g,原溶液中Fe2(SO4)3物质的量浓度为0.1mol/L
解:
Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4Δm
1mol1mol3mol56g
n1n13n1
Fe+CuSO4=FeSO4+CuΔm
1mol1mol1mol64g-56g=8g
n2n2n2
3n1+n2=0.5mol/L×0.2L=0.1mol
56n1g/mol-8n2g/mol=6g-5.2g=0.8g
n1=0.02moln2=0.04mol
m(Cu)=0.04mol×64g/mol=2.56g
Fe2(SO4)3物质的量浓度=0.02mol/0.2L=0.1mol/L
13、将32.64gCu与140mL一定浓度的HNO3反应,Cu完全溶解产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2L。
(1)NO的体积为多少?
(2)NO2的体积为多少?
方法一:
由题意可知HNO3被还原的产物既有NO又有NO2,设生成NOn1mol,它得到的电子就是3n1mol,设生成NO2n2mol,这也是它得到电子的物质的量。
由得失电子守恒得到:
n1+n2=
3n1+n2=
解得n1=0.26mol,n2=0.24mol
标况下生成NO的体积是:
0.26mol×22.4L/mol=5.8L
标况下生成NO2的体积是:
0.24mol×22.4L/mol=5.4L
方法二:
解:
4HNO3(浓)+Cu=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
1mol2mol
n1mol2n1mol
8HNO3(稀)+3Cu=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
3mol2mol
n2mol
n2mol
2n1+
n2=
n1+n2=
解得n1=0.12mol,n2=0.39mol;n(NO2)=2n1=0.24mol,n(NO)=
n2=0.26mol标况下生成NO的体积是:
0.26mol×22.4L/mol=5.8L
标况下生成NO2的体积是:
0.24mol×22.4L/mol=5.4L
解析:
涉及氧化还原反应的混合物计算可以根据化学方程式列方程组,也可以根据电子得失守恒进行计算。
14、现有一种泉水样品,0.5L这种泉水含有48.00mg的Mg2+。
那么,该泉水中Mg2+的物质的量的浓度是多少?
为使这种泉水所含的Mg2+全部沉淀,应加入1mol/LNaOH溶液的体积是多少?
(要求写出简单过程。
)
0.004mol/L,8mL。
解析:
c(Mg2+)=48.00×10-3g÷24g/mol÷0.5L=0.004mol/L
n(OH-)=2n(Mg2+)=2×0.004mol/L×0.5L=0.004mol
V(NaOH)=0.004mol÷1mol/L=0.004L=4mL
[例1]30mL一定浓度的硝酸溶液与5.12克铜片反应,当铜片全部反应完毕后,共收集到气体2.24升(S.T.P),则该硝酸溶液的物质的量浓度至少为
A.9mol/L B.8mol/L C.5mol/L D.10mol/L
解法一:
因为题目中无指明硝酸是浓或稀,所以产物不能确定,根据铜与硝酸反应的两个方程式:
(1)3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,
(2)Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,可以设参与反应
(1)的Cu为xmol,则反应生成的NO气体为2/3xmol,反应消耗的硝酸为8/3xmol,再设参与反应
(2)的Cu为ymol,则反应生成的NO2气体为2ymol,反应消耗的硝酸为4ymol,从而可以列出方程组:
(x+y)*64=5.12,[(2/3)x+2y]*22.4=2.24,求得x=0.045mol,y=0.035mol,则所耗硝酸为8/3x+4y=0.26mol,其浓度为(0.26/0.03)mol/L,在8-9之间,只能选A.
解法二:
根据质量守恒定律,由于铜片只与硝酸完全反应生成Cu2+,则产物应为硝酸铜,且其物质的量与原来的铜片一样,均为5.12/64=0.08摩,从产物的化学式Cu(NO3)2可以看出,参与复分解反应提供NO3-的HNO3有2*0.08=0.16摩;而反应的气态产物,无论是NO还是NO2,每一个分子都含有一个N原子,则气体分子总数就相当于参与氧化还原反应的HNO3的摩尔数,所以每消耗一摩HNO3都产生22.4L气体(可以是NO或NO2甚至是两者的混合物),现有气体2.24L,即有0.1摩HNO3参与了氧化还原反应,故所耗硝酸为0.16+0.1=0.26摩,其浓度为(0.26/0.03)mol/L,在8-9之间,只能选A.
从以上两种方法可以看出,本题是选择题,只要求出结果便可,不论方式及解题规范,而此题的关键之处在于能否熟练应用质量守恒定律,第二种方法运用了守恒法,所以运算量要少得多,也不需要先将化学方程式列出,配平,从而大大缩短了解题时间,更避免了因不知按哪一个方程式来求硝酸所导致的恐慌.再看下题:
[例2]在一个6升的密闭容器中,放入3升X(气)和2升Y(气),在一定条件下发生下列反应:
4X(气)+3Y(气) 2Q(气)+nR(气) 达到平衡后,容器内温度不变,混和气体的压强比原来增加5%,X的浓度减小1/3,则该反应方程式中的n值是
A.3 B.4 C.5 D.6
解法一:
抓住“X浓度减少1/3”,结合化学方程式的系数比等于体积比,可分别列出各物质的始态,变量和终态:
4X 3Y 2Q nR
始态 3L 2L 0 0
变量-1/3*3L=1L -3/4*1L=3/4L +2/4*1L=1/2L +n/4*1L=n/4L
终态 3-1=2L 2-3/4==5/4L 0+1/2=1/2L 0+n/4=n/4L
由以上关系式可知,平衡后(终态)混和气体的体积为(2+5/4+1/2+n/4)L即(15+n)/4L,按题意"混和气体的压强比原来增加5%"即(15+n)/4-5=5*5%,求得n=6.
解法二:
选用差量法,按题意"混和气体的压强比原来增加5%"按题意"混和气体的压强比原来增加5%",即混和气体的体积增加了(2+3)*5%=0.25L,根据方程式,4X+3Y只能生成2Q+nR,即每4体积X反应,总体积改变量为(2+n)-(4+3)=n-5,现有1/3*3L=1L的X反应,即总体积改变量为1L*[(n-5)/4]=0.25L,从而求出n=6.
解法三:
抓住"混和气体的压强比原来增加5%",得出反应由X+Y开始时,平衡必定先向右移,生成了Q和R之后,压强增大,说明正反应肯定是体积增大的反应,则反应方程式中X与Y的系数之和必小于Q与R的系数之和,所以4+3<2+n,得出n>5,在四个选项中只有D中n=6符合要求,为应选答案.
2.平均值法这种方法最适合定性地求解混合物的组成,即只求出混合物的可能成分,不用考虑各组分的含量.根据混合物中各个物理量(例如密度,体积,摩尔质量,物质的量浓度,质量分数等)的定义式或结合题目所给条件,可以求出混合物某个物理量的平均值,而这个平均值必须介于组成混合物的各成分的同一物理量数值之间,换言之,混合物的两个成分中的这个物理量肯定一个比平均值大,一个比平均值小,才能符合要求,从而可判断出混合物的可能组成.
[例4]将两种金属单质混合物13g,加到足量稀硫酸中,共放出标准状况下气体11.2L,这两种金属可能是
A.Zn和Fe B.Al和Zn C.Al和Mg D.Mg和Cu
将混合物当作一种金属来看,因为是足量稀硫酸,13克金属全部反应生成的11.2L(0.5摩尔)气体全部是氢气,也就是说,这种金属每放出1摩尔氢气需26克,如果全部是+2价的金属,其平均原子量为26,则组成混合物的+2价金属,其原子量一个大于26,一个小于26.代入选项,在置换出氢气的反应中,显+2价的有Zn,原子量为65,Fe原子量为56,Mg原子量为24,但对于Al,由于在反应中显+3价,要置换出1mol氢气,只要18克Al便够,可看作+2价时其原子量为27/(3/2)=18,同样假如有+1价的Na参与反应时,将它看作+2价时其原子量为23*2=46,对于Cu,因为它不能置换出H2,所以可看作原子量为无穷大,从而得到A中两种金属原子量均大于26,C中两种金属原子量均小于26,所以A,C都不符合要求,B中Al的原子量比26小,Zn比26大,D中Mg原子量比26小,Cu原子量比26大,故B,D为应选答案.
3.极限法.极限法与平均值法刚好相反,这种方法也适合定性或定量地求解混合物的组成.根据混合物中各个物理量(例如密度,体积,摩尔质量,物质的量浓度,质量分数等)的定义式或结合题目所给条件,将混合物看作是只含其中一种组分A,即其质量分数或气体体积分数为100%(极大)时,另一组分B对应的质量分数或气体体积分数就为0%(极小),可以求出此组分A的某个物理量的值N1,用相同的方法可求出混合物只含B不含A时的同一物理量的值N2,而混合物的这个物理量N平是平均值,必须介于组成混合物的各成分A,B的同一物理量数值之间,即N1 [例5]4个同学同时分析一个由KCl和KBr组成的混合物,他们各取2.00克样品配成水溶液,加入足够HNO3后再加入适量AgNO3溶液,待沉淀完全后过滤得到干燥的卤化银沉淀的质量如下列四个选项所示,其中数据合理的是 A.3.06g B.3.36g C.3.66g D.3.96 本题如按通常解法,混合物中含KCl和KBr,可以有无限多种组成方式,则求出的数据也有多种可能性,要验证数据是否合理,必须将四个选项代入,看是否有解,也就相当于要做四题的计算题,所花时间非常多.使用极限法,设2.00克全部为KCl,根据KCl-AgCl,每74.5克KCl可生成143.5克AgCl,则可得沉淀为(2.00/74.5)*143.5=3.852克,为最大值,同样可求得当混合物全部为KBr时,每119克的KBr可得沉淀188克,所以应得沉淀为(2.00/119)*188=3.160克,为最小值,则介于两者之间的数值就符合要求,故只能选B和C. 4.估算法.化学题尤其是选择题中所涉及的计算,所要考查的是化学知识,而不是运算技能,所以当中的计算的量应当是较小的,通常都不需计出确切值,可结合题目中的条件对运算结果的数值进行估计,符合要求的便可选取. 5.差量法.对于在反应过程中有涉及物质的量,浓度,微粒个数,体积,质量等差量变化的一个具体的反应,运用差量变化的数值有助于快捷准确地建立定量关系,从而排除干扰,迅速解题,甚至于一些因条件不足而无法解决的题目也迎刃而解. [例9]一定量的铁粉和9克硫粉混合加热,待其反应后再加入过量盐酸,将生成的气体完全燃烧,共收集得9克水,求加入的铁粉质量为 A.14g B.42g C.56g D.28g 因为题目中无指明铁粉的量,所以铁粉可能是过量,也可能是不足,则与硫粉反应后,加入过量盐酸时生成的气体就有多种可能: 或者只有H2S(铁全部转变为FeS2),或者是既有H2S又有H2(铁除了生成FeS2外还有剩余),所以只凭硫粉质量和生成的水的质量,不易建立方程求解.根据各步反应的定量关系,列出关系式: (1)Fe--FeS(铁守恒)--H2S(硫守恒)--H2O(氢守恒), (2)Fe--H2(化学方程式)--H2O(氢定恒),从而得知,无论铁参与了哪一个反应,每1个铁都最终生成了1个H2O,所以迅速得出铁的物质的量就是水的物质的量,根本与硫无关,所以应有铁为9/18=0.5摩,即28克. 10.守恒法.物质在参加反应时,化合价升降的总数,反应物和生成物的总质量,各物质中所含的每一种原子的总数,各种微粒所带的电荷总和等等,都必须守恒.所以守恒是解计算题时建立等量关系的依据,守恒法往往穿插在其它方法中同时使用,是各种解题方法的基础,利用守恒法可以很快建立等量关系,达到速算效果. [例12]已知某强氧化剂[RO(OH)2]+能被硫酸钠还原到较低价态,如果还原含2.4*10-3mol[RO(OH)2]+的溶液到低价态,需12mL0.2mol/L的亚硫酸钠溶液,那么R元素的最终价态为 A.+3 B.+2 C.+1 D.-1 因为在[RO(OH)2]-中,R的化合价为+3价,它被亚硫酸钠还原的同时,亚硫酸钠被氧化只能得硫酸钠,硫的化合价升高了2价,根据2.4*10-3mol[RO(OH)2]-与12ml*0.2mol/L=0.0024mol的亚硫酸钠完全反应,亚硫酸钠共升0.0024*2=0.0048价,则依照升降价守恒,2.4*10-3mol[RO(OH)2]-共降也是0.0048价,所以每mol[RO(OH)2]-降了2价,R原为+3价,必须降为+1价,故不需配平方程式可直接选C. [例14]取相同体积的KI,Na2S,FeBr2三种溶液,分别通入氯气,反应都完全时,三种溶液所消耗氯气的体积(在同温同压下)相同,则KI,Na2S,FeBr2三种溶液的摩尔浓度之比是 A.1: 1: 2 B.1: 2: 3 C.6: 3: 2 D.2: 1: 3 本题当然可用将氯气与各物质反应的关系式写出,按照氯气用量相等得到各物质摩尔数,从而求出其浓度之比的方法来解,但要进行一定量的运算,没有充分利用选择题的特殊性.根据四个选项中KI和FeBr2的比例或Na2S和FeBr2的比例均不相同这一特点,只要求出其中一个比值,已经可得出正确选项.因KI与Cl2反应产物为I2,即两反应物mol比为2: 1,FeBr2与Cl2反应产物为Fe3+和Br2,即两反应物mol比为2: 3,可化简为2/3: 1,当Cl2用量相同时,则KI与FeBr2之比为2: (2/3)即3: 1,A,B,D中比例不符合,予以排除,只有C为应选项.如果取Na2S与FeBr2来算,同理也可得出相同结果.本题还可进一步加快解题速度,抓住KI,Na2S,FeBr2三者结构特点--等量物质与Cl2反应时,FeBr2需耗最多Cl2.换言之,当Cl2的量相等时,参与反应的FeBr2的量最少,所以等体积的溶液中,其浓度最小,在四个选项中,也只有C符合要求,为应选答案. 13.十字交叉法.十字交叉法是专门用来计算溶液浓缩及稀释,混合气体的平均组成,混合溶液中某种离子浓度,混合物中某种成分的质量分数等的一种常用方法,其使用方法为: PS: 消费者分析组分A的物理量a 差量c-b 2、传统文化对大学生饰品消费的影响 平均物理量c(质量,浓度,体积,质量分数等) 手工艺品,它运用不同的材料,通过不同的方式,经过自己亲手动手制作。 看着自己亲自完成的作品时,感觉很不同哦。 不论是01年的丝带编织风铃,02年的管织幸运星,03年的十字绣,04年的星座手链,还是今年风靡一时的针织围巾等这些手工艺品都是陪伴女生长大的象征。 为此,这些多样化的作品制作对我们这一创业项目的今后的操作具有很大的启发作用。 组分B的物理量b 差量a-c (3)优惠多则混合物中所含A和B的比值为(c-b): (a-c),至于浓缩,可看作是原溶液A中减少了质量分数为0%的水B,而稀释则是增加了质量分数为100%的溶质B,得到质量分数为c的溶液. 8、你是如何得志DIY手工艺制品的? [例15]有A克15%的NaNO3溶液,欲使其质量分数变为30%,可采用的方法是 A.蒸发溶剂的1/2 B.蒸发掉A/2克的溶剂 C.加入3A/14克NaNO3 D.加入3A/20克NaNO3 (四)大学生对手工艺制品消费的要求 根据十字交叉法,溶液由15%变为30%差量为15%,增大溶液质量分数可有两个方法: (1)加入溶质,要
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