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1、高考化学热点知识训练3化学计算一、知识结构由于化学计算涉及的知识面广，对学生综合能力的考查最为明显，所以也是高考考查的热点 。化学计算要掌握的技能和技巧如下：1.握有关化学量和化学式等基础知识的计算，并能熟练运用化学计算中的有关技能和技巧。2.掌握化学基本概念、基本理论及元素的单位和其重要的化合物、有机化学基础、化学实验等知识内容中，具有计算因素的各类问题的综合运用能力。3.从定量的角度上和在较高的深度上，来考查学生的思维品质，即思维的敏捷性、思维的严密性、思维的整体性和思维的创造性等。4.考查学生对相关学科知识的运用能力及将中学各科知识形成网络和体系的能力。二、例题解析例1 现有Na2SO4
2、和H2SO4的混合溶液100 mL，其中Na2SO4的浓度为0.5 mol/L ，H2 SO4的浓度为1 mol/L。现要将上述混合溶液中Na2SO4的浓度改为0.2 mol/L,H2SO4的浓度改为2 mol/L，应加入98%(密度为1.84 g/cm3)的浓H2SO4多少毫升?然后加水 稀释到多少毫升?【解析】加98%H2SO4溶液和水稀释前后，溶质Na2SO4量不变则设加水稀释到V mL有关系：0.51000.2V V250 mL需加纯硫酸n(H2SO4)0.252-0.110.4 mol折算成98%(密度1.84 g/cm3)的硫酸体积为V最后加水稀释至250 mL。例2 已知常温时反
3、应2Fe3+Cu2Fe2+Cu2在水溶液中能发生，将22. 4 g由铜和三氧化二铁组成的混合粉末加入到浓度为1 mol/L的硫酸中，使之发生反应。(1)若固体恰好全部溶解，消耗硫酸的体积为V，求V的取值范围。(2)若硫酸溶液过量，反应后溶液的体积为1 L，测得此溶液中Fe2浓度为0.1 mol/L, 求原混合物中含铜多少克?【解析】在有并列反应或连续反应的情况下，如果用字母表示反应物的用量，则需要进行多种情况的过量关系计算。一般来说，首先判断可能发生的反应，寻找界点，确定区域，然后在各个界点和区域范围内讨论求解。(1)固体全部溶解，涉及的反应有：Fe2O3+3H2SO4Fe2(SO4)4+3H
4、2O Fe2(SO4)3+Cu2FeSO4+CuSO4可通过恰好反应的极端情况，寻找界点，假设固体中只有Fe2O3，反应仅按式进行， 显然恰好反应时，应满足：1V322.4/160，解得V0.42假设固体是Cu和Fe2O3的混合物，反应按、两式进行，若要固体恰好溶解，物质的 量应满足：n(Cu)nFe2(SO4)3n(Fe2O3)x mol依题意：64x+160x22.4，解得x0.1由反应式可得关系式 1V30.1，V0.3所以V的取值范围是：0.3V0.42(2)溶液中n(Fe2)0.1 mol，它是由反应式生成的，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
5、量，则n(Fe2O3)nFe2(SO4)3n(FeSO4) 0.05 mol,Cu的质量为：22.4-n(Fe2O3)22.4-0.0516014.4(g)若Fe2(SO4)3过量，则n(Cu)n(FeSO4)0.05 mol,Cu的质 量为：0.05643.2 (g)综上讨论，原混合物中铜的质量为14.4g或3.2 g。例3 把物质的量为a mol NH3、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x mol，生成的HNO3为y mol。试确定x 在不同取值范围的yf(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
6、化剂存在下发生反应的化学方程式是： 4NH3+5O24NO+6H2O 当氧气过量时，反应生成的一氧化氮又可继续氧化为二氧化氮：2NO+O22NO2 二氧化氮、氧气的混合气又可跟水反应，生成硝酸：4NO+O2+2H2O4HNO3 把上述反应相加，可以得到氨气与氧气反应生成硝酸的化学方程式：NH3+2O2HNO3+H2O 分析上述 、 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x5a/9时，按反应 进行，NH3只能氧化至一氧化氮，没有硝酸生成，此时y0。 (2)当x2a/3时，按反应进行，(a-x)mol NH3可以全部转化为硝酸：NH3
7、+2O2HNO3+H2Oa-x (a-x) 所得硝酸的物质的量为：ya-x当x2a/3mol时，生成HNO3的物质的量最大，其数值为a/3mol。(3)当5a/9x2a/3时，反应按 进行。设按反应被氧化的NH3为b mol，按反应被氧化的NH3为y mol 两个反应消耗NH3的物质的量之和为：b+ya-x 两个反应消耗O2的物质的量之和为：5a/4+2yx解以上两方程组可得HNO3的函数表达式：y3x-5a/3(4)有关函数图像：能力训练1、把100g10%的Na2SO4溶液的质量分数增加到20%,可采取的方法是（ ）蒸发掉45g水蒸发掉50g 水加入10g Na2SO4固体加入12.5gN
8、a2SO4固体A B C D2、t时，物质的量浓度相等的两份NaCl溶液，一份蒸发掉x g水，冷却到原温度，析出a gNaCl晶体；另一份蒸发掉y g水，冷却到原温度，析出b gNaCl晶体。则t时NaCl的溶解度一定是（ ）A100 g B g C100 g D100 g3、在某温度下，将200gKNO3溶液蒸发掉10g水或向其中加入10gKNO3固体，均可使溶液达到饱和，则该温度下KNO3饱和溶液中溶质的质量分数是（ ） A20.6% B47.5% C50.0% D52.8%4、某盐在不同温度下的溶解度如下表。若把质量分数为15.8%的该盐溶液由50逐渐冷却,开始析出晶体的温度范围是（ ）
9、A010 B1020 C2030 D30405一定的条件下， 4g某“水”完全分解产生氧气3.2g，此“水”是（ ）A1H216O B2H216O C1H218O D2H218O6相同质量的下列物质分别与等浓度的NaOH溶液反应，至体系中均无固体物质，消耗碱量最多的是（ ）AAl BAl2O3 CAl Cl3 DAl(OH)37锌与很稀的硝酸反应生成硝酸锌、硝酸铵和水。当生成1 mol硝酸锌时，被还原的硝酸的物质的量为（ ）A2mol B1 mol C0.5mol D0.25mol8有BaCl2和NaCl的混合溶液aL，将它均分成两份。一份滴加稀硫酸，使Ba2+离子完全沉淀；另一份滴加AgNO
10、3溶液，使Cl离子完全沉淀。反应中消耗xmol H2SO4、ymol AgNO3。据此得知原混合溶液中的c(Na+)/ molL-1为（ ）Ay-2x）/aB(y-x)/aC(2y-2x)/a D(2y-4x)/a9在aLAl2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合物溶液中加入b molBaCl2，恰好使溶液中的离子完全沉淀；如加入足量强碱并加热可得到c molNH3气，则原溶液中的Al3+离子浓度为（ ）mol/LA B C D10某同学拟用“甲醛法”测定工业产品中氯化铵的纯度(假定杂质不与甲醛反应)反应为：4NH4Cl+6HCHO(CH2)6N4+4HCl+6H2O，称取15g该样品溶于水
11、，加入足量的甲醛并加水配成100mL溶液。从中取出10mL，滴入酚酞再用01molL的NaOH溶液滴定，到滴定终点时消耗NaOH溶液2500mL，该样品中氯化铵的质量分数为 ( )A8.92B85.6C89.2D92.311.下图是几种盐的溶解度曲线。下列说法正确的是( )A.40时，将35 g食盐溶于100 g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，200 g水中溶解80 g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35 g硝酸钾和35 g食盐同时溶于100 g水中，蒸发时先析出的是氯化钠12.下图为X、Y两种物
12、质饱和溶液的质量分数随温度变化的曲线，现在各150 g水中分别加入60g X和80g Y，加热使它们完全溶解，并蒸发除去50 g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XD.t时析出固体Y1376.8mg铜与适量的浓硝酸反应，铜全部作用后，如果NO3离子减少2103mol（不考虑水解），则溶液中H离子同时下降（ ）A 4.0103mol B4.4103mol C3.2103mol D2.2103mol141mol CH4气体完全燃烧放出的热量为802kJ，但当不完全燃烧仅生成CO和H
13、2O时，放出的热量为519kJ，如果1mol CH4与一定量O2燃烧生成CO、CO2和H2O，并释放出731.25kJ的热量，则这一定量O2量的质量为（ ）A48g B56g C60g D64g15工业上以CaO和HNO3为原料制备Ca(NO3)24H2O晶体。为确保制备过程中既不补充水分，也无多余的水分，所用硝酸溶液中溶质的质量分数应为（ ）A70.0% B69.5% C63.6% D53.8%16向200mL 0.1mol/L Fe(NO3)2溶液中加入适量NaOH，使Fe2恰好完全沉淀，小心加热此混合物，直到水分蒸干，然后灼烧到质量不再变化，此时固体的质量为( )A 4.36g B5.5
14、4g C4.84g D5.00g17由锌、铁、钠、镁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6.72L，则混合物中一定含有的金属是（ ）A锌 B铁 C钠 D镁18在一个密闭容器中，用等物质的量的A和B发生反应：A(g)+2B(g) 2C(g)。当反应达到平衡时，如果混合气体中A和B的物质的量之和与C的物质的量相等，则此时A的转化率为（ ）A 30 % B40% C50% D60%19将5.6 g Fe投入浓硝酸溶液，产生红棕色气体A，把所得溶液减压蒸干，得到20g Fe(NO3)2和Fe(NO3)3的混合物，将该固体在高温下加热，得到红褐色的Fe2O3和气体B，A、B气体混合通入水中，剩余气体的体积为（ ）mLA1120 B2240 C360 D448
