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1、2014 年高考化学二轮复习：解决化学反应中的计算问题综合检测时间：60 分钟分值：100 分一、综合题（共 11 小题）方法一：关系式法计算1. 2012浙江理综，26(3)已知：I 2S O2=S O22I2 2 3 4 6相关物质的溶度积常数见下表：物质 CuClCuIKsp1.7107 1.31012某学习小组用“间接碘量法”测定含有 CuCl 2H O 晶体的试样(不含能与 I2 2发生反应的氧化性杂质)的纯度，过程如下：取 0.36 g 试样溶于水，加入过量 KI 固体，充分反应， 生成白色沉淀。用 0.100 0 molL1 Na S O 标准溶液滴定，到达滴定终点时，消耗 Na
2、 S O2 2 3 2 2 3标准溶液 20.00 mL。可选用_作滴定指示剂，滴定终点的现象是_。 CuCl 溶液与 KI 反应的离子方程式为_。2该试样中 CuCl 2H O 的质量百分数为_。2 2解析：“间接碘量法”测定含有 CuCl 2H O 晶体试样的纯度的基本原理是 CuCl 氧2 2 2化 I生成 I ，用 Na S O 标准溶液滴定生成的 I ，而淀粉溶液遇 I 显蓝色，故可用淀粉溶液 2 2 2 3 2 2作指示剂，达到滴定终点时，溶液由蓝色变成无色，且半分钟内溶液不恢复原来的 颜色。CuCl 与 KI 发生氧化还原反应，离子方程式为 2Cu24I=2CuII 。2 2由题
3、给信息可得关系式：2Cu2I 2S O22 2 3，则有n(CuCl 2H O)n(Cu2)n(S O2 2 2 2 3)0.100 0 molL120.00103 L2.000103mol，m(CuCl 2H O)2.000103 mol171 gmol10.342 g。试样中 CuCl 2H O 的2 2 2 20.342 g质量分数为 100%95%。0.36 g答案：淀粉溶液 蓝色褪去，放置一定时间后不复色2Cu24I=2CuII295%2 氯化亚铜(CuCl)是重要的化工原料。国家标准规定合格的 CuCl 产品的主要质量指 标为CuCl 的质量分数大于 96.5%。工业上常通过下列反
4、应制备 CuCl：2CuSO Na SO 4 2 32NaClNa CO =2CuCl3Na SO CO 2 3 2 4 2(1)CuCl 制备过程中需要配制质量分数为 20.0%的 CuSO 溶液，试计算配制该溶液所需4的 CuSO 5H O 与 H O 的质量之比。4 2 2http:/1160 g23(2)准确称取所制备的 0.250 0 g CuCl 样品置于一定量的 0.5 molL1FeCl 溶液中，3待样品完全溶解后，加水 20 mL，用 0.100 0 molL1Ce(SO ) 溶液滴定到终点，消耗 24.604 2mL Ce(SO ) 溶液。有关反应的离子方程式为4 2Fe3
5、CuCl=Fe2Cu2ClCe4Fe2=Fe3Ce3来源:学_科_网 Z_X_X_K通过计算说明上述样品中 CuCl 的质量分数是否符合标准。答案：(1)511 (2)符合标准解析： (1) 假设配制 1 000 g 这种 CuSO 溶液，则需要硫酸铜 200 g ，“折合”成4200 gCuSO 5H O，其质量为 250 g312.5 g，则所需水的质量为 1 000 g312.5 g687.5 4 2g，所需的 CuSO 5H O 与 H O 的质量之比为 312.5687.5511。4 2 2(2)由方程式可得关系式为 CuClFe2Ce4即 CuCl 的物质的量等于消耗的 Ce(SO
6、 ) 的物质的量，为 0.100 0 molL124.60104 230.002 46 mol99.5 gmol1L0.002 46 mol，故 CuCl 的质量分数为 100%97.9%，符合0.250 0 g标准。方法二：“差量法”计算3.超氧化钾和二氧化碳反应生成氧气(4KO 2CO =2K CO 3O )，在医院、矿井、潜水、2 2 2 3 2高空飞行中用作供氧剂。13.2 L(标准状况)CO 和 KO 反应后，气体体积变为 18.8 L(标准状2 2况)，计算反应消耗的 KO 的质量。2答案4KO 2CO =2K CO 3O V(g)2 2 2 3 24 mol 22.4 Ln(KO
7、 )2(18.813.2)L4 mol 18.813.2 Ln(KO ) 1 mol22.4 Lm(KO )1 mol71 gmol171 g24.取 a g Na CO 和 NaHCO 的混合物充分加热，称量剩余固体的质量为 b g，求混合物中2 3 3NaHCO 的质量分数。3答案2NaHCO =Na CO CO H O 3 2 3 2 2 m(s)284 g 62 gm(NaHCO )3284 g ab g 84m(NaHCO ) (ab)g62 g 31(ab)ghttp:/284ab g31 84 abw(NaHCO ) 100%3 a g 31a100%。5 一定温度下，将 60
8、mL CO、CO 与 O 的混合气体用火花引燃，完全反应后冷却到原2 2来温度，体积减少了 10 mL。将反应后的气体通过足量的 NaOH(aq)，体积又减少了 30 mL。 剩余气体可使带余烬的木条复燃。原混合气中 CO 的体积为 _mL，CO 的体积为2_ mL。答案：20 mL 10 mL点燃解析： 2COO = 2CO V2 22 1 2 1V(CO) 10 mL则 V(CO)210 mL20 mL；V(CO )30 mL20 mL10 mL。26 生态农业涉及农家废料的综合利用，某种肥料经发酵得到一种含甲烷、二氧化碳、 氮气的混合气体。2.016 L(标准状况)该气体通过盛有红热 C
9、uO 粉末的硬质玻璃管，发生的反应为 CH 4CuO=CO 2H O4Cu。当甲烷完全反应后，硬质玻璃管的质量减轻 4.8 g。 4 2 2将反应后产生的气体通过过量的澄清石灰水中，充分吸收，生成沉淀 8.5 g。求：(1) 原混合气体中甲烷的物质的量。(2) 原混合气体中氮气的体积分数。答案(1)CH 4CuO=CO 2H O4Cu4 2 2 m1 molx480 g 464 g 80 g4.8 g4.8 g1 mol解得 x 0.06 mol。80 g(2)CH CO CO CaCO4 2 2 31 mol 1 mol 100 gy 8.5 g解得 y0.085 mol2.016 L混合气
10、体总的物质的量 0.09 mol22.4 Lmol10.09 mol0.085 mol则氮气的体积分数 100%5.56%。0.09 mol方法三：守恒法在化学计算中的应用7.将 Na CO 10H O 和 NaHCO 的混合物 m g 溶于水，配成 100 mL 溶液，测得溶液中 Na2 3 2 3http:/3的浓度为 0.4 molL1。若将溶液蒸干、灼烧至质量不再改变，则可得固体残渣( ) A1.68 g B2.55 g C2.12 g D无法确定解题策略：分析化学反应的始态和终态的组成微粒，从中筛选合适的守恒对象原子 (离子)或原子团。解析：将溶液蒸干、灼烧后所得的最终产物是 Na
11、CO ，其中的 Na2 3与 m g 混合物中Na1的物质的量是相等的，即 Na守恒。所以固体残渣的质量为 0.4 molL10.1 L2106 gmol12.12 g。答案：C8. 某 CuSO 、Fe (SO ) 、H SO 的混合溶液 100 mL，已知溶液中阳离子的浓度相同(不4 2 4 3 2 4考虑水解 )，且 SO2 的物质的量浓度为 6 molL 1 ，则此溶液最多能溶解的铁粉的质量为4( )A5.6 g B11.2 g C22.4 g D33.6 g解题策略：任何体系中阳离子带的正电荷数等于阴离子带的负电荷数；化合物中正、 负化合价的代数和为零。解析：设溶液中阳离子的浓度均为
12、 x，由电荷守恒得：c(Cu2)2c(Fe3)3c(H) c(SO2 )2，即 x2x3x6 molL 12，解得：x2 molL1。因溶解铁粉后4所得溶液为 FeSO 溶液，n(FeSO)6 molL10.1 L0.6 mol，而原溶液中n(Fe3)2 molL4 410.1 L0.2 mol。由铁元素守恒可知，最多能溶解铁粉的物质的量 n(Fe)0.6 mol0.2 mol0.4 mol，故最多能溶解铁粉的质量 m(Fe)0.4 mol56 gmol122.4 g。答案：C9.羟胺 (NH OH)是一种还原剂，能将某些氧化剂还原。现用 25.00 mL 0.049 molL2 1的羟胺的酸
13、性溶液跟足量的硫酸铁溶液在煮沸条件下反应，生成的 Fe2 恰好与 24.65 mL0.020 molL1的酸性 KMnO 溶液完全作用，则在上述反应中，羟胺的氧化产物是已知：4FeSO KMnO H SO Fe (SO ) K SO MnSO H O(未配平) 4 4 2 4 2 4 3 2 4 4 2( )AN2BN O CNO DNO 22解题策略：得失电子守恒法解题的步骤：首先找出氧化剂、还原剂及其物质的量以及 每摩尔氧化剂、还原剂得失电子的物质的量，然后根据得失电子守恒列出等式：氧化剂 的物质的量每摩尔氧化剂得电子数还原剂的物质的量每摩尔还原剂失电子数。利用这一等式，解氧化还原反应计算
14、题，可化难为易，化繁为简。解析：整个反应过程是羟胺(NH OH)将 Fe3还原为 Fe2，KMnO 又将 Fe2氧化为 Fe3。即2 4始态还原剂羟胺失去的电子数与终态氧化剂 KMnO 得到的电子数相等。设羟胺的氧化产物中4N 的化合价为n，http:/41 n则 N H OH N 失电子数：2(n1)0.025 L0.049 molL17 2KMnO MnSO 得电子数：4 450.024 65 L0.020 molL1依据得失电子相等建立方程，解得 n1，所以氧化产物为 N O。2答案：B10 某硫酸镁和硫酸铝的混合溶液中，c(Mg2)2 molL1，c(SO2)6.5 molL1，4若将
15、 200 mL 此混合液中的 Mg2和 Al3 分离，至少应加入 1.6 molL1的苛性钠溶液( )A0.5 L B1.625 L C1.8 L D2 L思路引导：分析题目数据及反应原理确定解题方法(两次使用电荷守恒)得出正 确答案。答案：D解析：根据溶液中的电荷守恒可得：2c(Mg2)3c(Al3)2c(SO2)，故 c(Al3)(246.5 molL122 molL1)/33 molL1。当加入的 NaOH 溶液恰好将 Mg2与 Al3分 离 时 ， 所 得 溶 液 ， 根 据 钠 元 素 守 恒 为 Na SO 和 NaAlO ， 则 V(NaOH) 2 4 22n SO2 n Al3
16、 4c NaOH，代入数据得V(NaOH) 26.5 molL10.2 L3 molL10.2 L2 L。1.6 molL111 (2012四川理综，13)向 27.2 g Cu 和 Cu O 的混合物中加入某浓度的稀硝酸 0.5 L，2固体物质完全反应，生成 NO 和 Cu(NO ) 。在所得溶液中加入 1.0 molL1 的 NaOH 溶液 1.03 2L，此时溶液呈中性，金属离子已完全沉淀，沉淀质量为 39.2 g。下列有关说法不正确的是 ( )ACu 与 Cu O 的物质的量之比为 212B 硝酸的物质的量浓度为 2.6 molL1C 产生的 NO 在标准状况下的体积为 4.48 LD
17、 Cu、Cu O 与硝酸反应后剩余 HNO 为 0.2 mol2 3答案：B思路提示：解答本题时可以按照以下流程：http:/5解析：解题的关键是会利用守恒法解题，包括元素守恒和得失电子守恒。Cu(OH) 的质2量为 39.2 g，其物质的量为 0.4 mol，设 Cu、Cu O 的物质的量分别为 x、y，则 x2y0.42mol,64 gmol 1x144 gmol 1y27.2 g，解得：x0.2 mol，y0.1 mol，故 A正确；Cu 和 Cu O 中的 Cu 都变成了2 价，转移的电子的物质的量为(0.40.2) mol0.6 mol，2根据得失电子守恒可知，生成的 NO 应为 0.2 mol，故 C 正确；n(NaOH)1 mol，生成 0.4 molCu(OH) 时消耗了 0.8 mol NaOH，另外 0.2 mol NaOH 中和了硝酸，故 D 正确；硝酸总的物 2质的量为 0.2 mol(剩余的)0.2 mol(表现氧化性的)0.8 mol(表现酸性的)1.2 mol， 其物质的量浓度为 2.4 molL1，故 B 错。http:/6