专题04 化学计算

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1、 专题化学计算04 2018 年化学高考题年化学高考题年化学高考题年化学高考题年化学高考题 1. (2018 1812 ) 江苏，分碱式硫酸铝溶液可用于烟气脱硫。室温下向一定浓度的硫酸铝溶液中加入一定量的碳酸钙粉末 反应后经过滤得到碱式硫酸铝溶液，反应方程式为, 生成物(1-x)Al2(SO4)3xAl(OH)3 中值的大小影响碱式硫酸铝溶液的脱硫效率。x (1),x 制备碱式硫酸铝溶液时，维持反应温度和反应时间不变 提高值的方法有。 (2)SO2 pH (碱式硫酸铝溶液吸收过程中，溶液的填“增大、“减小”、“不变” 。) (3)x 通过测定碱式硫酸铝溶液中相关离子的浓度确定的值，测定方法如下

2、： 取碱式硫酸铝溶液加入盐酸酸化的过量25.00 mL,BaCl2溶液充分反应，静置后过滤、洗 涤，干燥至恒重，得固体。2.330 0 g 取碱式硫酸铝溶液稀释至，加入2.50 mL,25 mL0.100 0 molL-1 EDTA25.00 标准溶液 mLpH4.2,0.080 00 molL-1 CuSO，调节溶液约为煮沸 冷却后用4标准溶液滴定过量的 EDTA ,CuSO至终点 消耗4 标准溶液已知20.00 mL(Al3+、 Cu2+ 与反应的化学计量比均EDTA 为 。11) 计算(1-x)Al2(SO4)3xAl(OH)3 中的值 写出计算过程 。x () 1. (1)CaCO3

3、(2) 适当增加的量或加快搅拌速率减小 (3)25 mL: 溶液中 【解析】 本题考查溶液酸碱性的判断、化学计算。（ ）碱式硫酸铝中“氢氧化铝 1”的生成原理是 ： 碳酸钙与硫酸铝水解出的氢离子反应，促进硫酸铝水解，生成氢氧化铝。所以，欲 提高值，即提高的生成量，可以增加碳酸钙的量。也可以在不增加碳酸钙用量x Al(OH)3 的情况下，加快搅拌速率，使二者接触更充分，从而使硫酸铝的水解率增大。（ ）二氧化2 硫是酸性氧化物，吸收二氧化硫必将使碱式硫酸铝溶液的减小。pH 关注微信公众号：加油高三（ ）见答案。3 2.2018 14,8 : （海南，分）铜是人类发现最早并广泛使用的一种金属。回答下

4、列问题 (1)H实验室使用稀硫酸和2O2溶解铜片， 该反应的化学方程式为._ (2)FeCl电子工业使用3溶液刻蚀印刷电路板铜箔， 写出该过程的离子方程式。_ 配制的 FeCl3溶液应保持填 酸性碱性 或 中性 原因是。_(“”“”“”)_ (3)Cu溶液中2+的浓度可采用碘量法测得： 2Cu2+5I-=2CuI+I3-;I3-+2S2O32-=S4O62-+ 3I- 反应中的氧化剂为。现取含_20.00 mL Cu2+ 的溶液。加入足量的充分反应KI 后，用 0.1000mo1. L-1 的 Na2S2O3 标准沼液滴定至终点，消耗 Na2S2O3 溶液，此溶25.00 mL 液中 Cu2+

5、的浓度为_mol.L-1。 2.Cu+H2SO4+H2O2= CuSO4+2H2O； 2Fe3+Cu= Cu2+2Fe2+ 、 酸性、 抑制 FeCl3水解 ； Cu2+、0.125molL-1。 【解析】 用稀硫酸和 H2O2 来溶解金属铜， 实际反应分进一步进行 ： 第一步是铜首先被 H2O2氧化成氧化铜，H2O2 则被还原成 H2 O； 第二步，生成的被CuO H2SO4 所溶解生成 CuSO4与水，综合二步反应的总反应方程式为：Cu+H2SO4+H2O2= CuSO4+2H2O；工业上使用FeCl3 来印刷线路板，是利用具有氧化性的 Fe3+去腐蚀铜制线路板中的金属铜，生成二价的Cu2

6、+,2Fe相关反应的离子反应方程式为：3+Cu= Cu2+2Fe2+ ；由于 FeCl3属于强酸弱碱盐，FeCl3 溶液中电离生成的 Fe3+ 能够水解生成 Fe(OH)3 与，而使溶液呈强酸性，为了抑HCl 制 Fe3+ 的水解， 通常采用加入少量的盐酸， 使 FeCl3溶液呈酸性 ； 分析两步反应可以得到如下物质的量关系式： 2Cu2+ Cu即2+ 与是等物质的量的关系，则可知溶液中 Cu2+ 的物质的量浓度= 2017 年年年年年 化学高考题化学高考题化学高考题化学高考题化学高考题1. 【年高考江苏卷】2017 下列说法正确的是 A.N反应2(g)+3H2 (g)2NH3 (g)0 的

7、H，SB. 地下钢铁管道用导线连接锌块可以减缓管道的腐蚀C.常温下，KspMg(OH)2=5.610-12 ，的含pH=10 Mg2+溶液中，c(Mg2+)5.610-4 molL-1 D.H常温常压下，锌与稀2SO4 反应生成 11.2 L H2 ，反应中转移的电子数为 6.021023 【答案】BC 【解析】该反应是气体分子数减小的反应，即，项错误；锌比铁活泼，与铁相连可S0A 以保护铁，为牺牲阳极的阴极保护法，项正确；时，BpH=10c(OH-)=10-4 molL-1，达到沉淀溶解平衡时，c(Mg2+)=KspMg(OH)2/c2(OH-)=5.610-12/(10-4)2=5.610

8、-4 molL-1，项正确；C 常温常压下，11.2 L H2 不是，项错误。0.5 molD 2. 【年高考全国卷 】2017 I Li4Ti5O12 和 LiFePO4都是锂离子电池的电极材料， 可利用钛铁矿 (FeTiO主要成分为3 ，还含有少量、MgOSiO2等杂质 来制备。工艺流程如下): 关注微信公众号：加油高三 回答下列问题: (1)“”70%酸浸 实验中，铁的浸出率结果如图所示。由图可知，当铁的浸出率为时，所采用的实验条件为。 (2)“”TiOCl酸浸 后，钛主要以42- 形式存在，写出相应反应的离子方程式。 (3)TiO2 Hx2 O 40 min : 沉淀与双氧水、氨水反应

9、所得实验结果如下表所示温度/ 30 35 40 45 50 TiO2 Hx2O /% 转化率92 95 97 93 88 分析时40 TiO2 Hx2 O 转化率最高的原因。(4)Li2Ti5O15 中的化合价为，其中过氧键的数目为。Ti +4 (5)若“”(Mg滤液 中 c2+)=0.02 molL-1 ，加入双氧水和磷酸 设溶液体积增加倍 ，使(1 )Fe3+恰 好沉淀完全即溶液中 c(Fe3+)=1.010-5 molL-1 ，此时是否有 Mg3(PO4)2沉淀生成 列?(式计算 。)FePO4、Mg3(PO4)2 的 Ksp 分别为 1.310-22、1.010-24。 (6)“”Fe

10、PO写出 高温煅烧 中由4 制备 LiFePO4 的化学方程式：。 【答案】、，、(1)100 2 h90 5 h (2)FeTiO3+4H+4Cl-Fe2+ TiOCl42-+2H2O (3)40 TiO低于，2 Hx2 O 转化反应速率随温度升高而增加；超过，双氧水分解与氨气40 逸出导致 TiO2 Hx2O 转化反应速率下降 (4)4 (5)Fe3+恰好沉淀完全时，c(PO43- )= molL-1=1.310-17 molL-1，c3(Mg2+)c2(PO43-)值为0.013(1.310-17)2=1.710-40KspMg3(PO4)2 Mg，因此不会生成3(PO4)2沉淀 (6)

11、2FePO4+Li2CO3+H2C2O42LiFePO4+3CO2+H2O 【解析】本题考查无机化工流程，涉及书写陌生的化学方程式、溶度积计算、控制条件、分析原理等，意在考查考生的综合应用能力。四审无机化工流程题 一审原料成分和性质，钛:铁矿的主要成分是钛酸亚铁，杂质是二氧化硅和氧化镁，而二氧化硅是酸性氧化物，氧化镁是碱性氧化物。二审流程图，抓住盐酸、氨水、磷酸、双氧水、氢氧化锂、碳酸锂、草酸等物质发生的化学反应；抓住混合物分离方法等。三审图象，通过 浸出率 与时间、温度的关“”系图象， 可以确定最佳反应条件。 四审设问， 联系化学反应速率的影响因素、 盐类水解原理、 溶度积等解答相关问题。

12、(1)从图象直接可以看出， 铁的浸出率为时对应的温度、 时间，70%关注微信公众号：加油高三符合温度升高，反应速率加快，值得注意的是，这类填空题可能有多个合理答案。考查(2)离子方程式书写。难点为生成物还有什么，钛酸亚铁中钛为价，铁为价，产物有氯化+4 +2 亚铁，比较 FeTiO3 和 TiOCl42- 知，产物中一定有 H2O。值得注意的是钛酸亚铁与盐酸反应是非氧化还原反应。联系化学反应速率、双氧水和氨水性质分析转化率。这类问题要从(3) 两个角度分析，即低于时，随着温度的升高，反应速率加快 ； 高于时，氨水挥发40 40 速率加快、双氧水分解速率加快，导致反应物浓度降低，结果转化率降低。

13、考查化学式(4)与元素化合价关系。锂元素在化合物中只有一种化合价，化合物中元素化合价代数和等(+1) 于 ，过氧键中氧显价，类似双氧水、过氧化钠。如果能求出价氧原子个数，就能求出0-1 -1 过氧键数目，即过氧键数目等于价氧原子个数的一半。设-1 Li2Ti5O15中价、价氧原子-2 -1 个数分别为 、 。有，解得，。所以，过氧键数目为。考xy:x=7y=88/2=4(5)查溶度积计算以及判断沉淀是否形成。分两步计算 计算铁离子完全沉淀时磷酸根离子浓:度。c(Fe3+) (POc43-)=Ksp(FePO4)，c(PO43- )= molL-1=1.310-17molL-1。混合后，溶 液中

14、镁离子浓度为 c(Mg2+)=0.01 molL-1，c3(M g2+)c2(PO43-)=0.013(1.310-17)2=1.710-40 KspMg3(PO4)2，没有磷酸镁沉淀生成。(6)+3 草酸中碳为价，高温煅烧过程中铁的化合价降 低，碳的化合价升高，有 CO2生成。 【名师点睛】解答无机化工流程题时常用 通用原理控制合适温度常考虑物质挥“”:(1)“”发、分解、转化，如双氧水、盐酸、氨水和硝酸等作反应物。当然，温度过低，反应速率较小。加过量试剂常考虑提高另一种物质的转化率、提高产率，但下一步要考虑上(2)“”一步过量的试剂。(3)能否加入其他试剂常考虑转化率、产品纯度等问题。(4

15、)“在空气中 或其他气体中主要考虑”O2、CO2、水是否参与反应。判断某离子是否完全沉淀(5)(6)在上层清液中继续加入对应的沉淀剂，观察是否有沉淀生成。判断沉淀是否洗涤干 净取最后一次的洗涤液，滴加某试剂，观察现象。控制主要考虑防水解、(7)“pH”促进离子沉淀、防止某离子沉淀、除去某杂质等。某些有机试剂洗涤降低产品溶(8)“”解度、减小产品损失或提高产率。例如，乙醇、异丙醇等都是常用的洗涤剂。选择加热(9)方式或干燥方式主要考虑受热是否均匀、产品是否易分解或易挥发等。 3. 2017 【年高考海南卷】 碳酸钠是一种重要的化工原料， 主要采用氨碱法生产。 回答下列问题： （ ）碳酸钠俗称，可

16、作为碱使用的原因是（用离子方程式表示）。1_ （ ）已知：22NaOH(s)+CO2 (g)Na2CO3(s)+H2 O(g) H1=127.4 kJmol1 NaOH(s)+CO2 (g)NaHCO3 (s) H1=131.5 kJmol1 反应 2NaHCO3 (s)Na2CO3(s)+ H2O(g) +CO2 (g)=_ kJmol的 H1，该反应的平 衡常数表达式。K=_ （ ）向含有3BaSO4 固体的溶液中滴加 Na2CO3 溶液，当有 BaCO3沉淀生成时溶液中 =_。已知 Ksp(BaCO3)=2.6109，Ksp(BaSO4)=1.11010。 2324COSOcc （） （）【答案】（ ）纯碱或苏打；1CO32H2 OHCO3OH；（ ），2135.6c(H2O)c(CO)；关注微信公众号：加油高三（ ）。324 【解析】（ ）碳酸钠俗称纯碱和苏打，碳酸钠属于强碱弱酸盐，1CO32发生水解反应，其水解方程式为：CO32H2 OHCO3OH，溶液显碱性；（ ）得到：222NaHCO3(s)=Na2CO3(s)CO2(g)H2 O(g) H=(127.42131.5)k