高考化学冲刺热点演练：高考热点3化学计算 16页

【解法指导】1.化学方程式计算写：写出反应的化学方程式找：找出方程式中已知物质和未知物质的物质的量的关系I列:将已知量和未知量列成比例式I求：对比例式求算2•与滴定有关计算（1）在中和反应中使用一种己知物质的量浓度的酸（或碱）溶液与未知物质的量浓度的碱（或酸）溶液完全中和，测出二者所用的体积，根据化学方程式中酸碱物质的量比求出未知溶液的物质的量浓度：C駿V酸=CwcV碱或C未知V未知=C标准V标准。（2）测混合物纯度、质量分数计算：一般是根据已知文字信息，把文字转化为化学反应方程式，找到对应的物质的量之间的关系，基于酸碱屮和滴定的原理可以测定出混合物质屮某一物质的纯度、质量分数。（3）氧化还原滴定实验同酸碱中和滴定实验类似，用己知浓度的氧化剂溶液滴定未知浓度的还原剂溶液或反之），计算方法一般是根据电子守恒来进行计算，整体分为两类，一类是已知的氧化还原方程式，一类是未知的氧化还原方程式，对于未知的氧化还原方程式，需要掌握陌生氧化还原方程式书写的方法。3•化学平衡计算（1）速率的计算方法：方法注意事项公式法\nBAcBV，公式屮浓度变化只适用于气体和溶液屮的溶质，不适用于固体和纯液体；化学反应速率是某段时间内的平均反应速率，而不是即时速率，且计算时取正值；对于可逆反应，通常计算的是正、逆反应抵消后的总反应速率，当达到平衡时，总反应速率为零。（注：总反应速率也可理解为净速率）\n比值法同一化学反应，各物质的反应速率之比等于方程式中的化学计量数之A比。对于反应：wA(g)+«B(g)——/?C(g)+gD(g)来说，则有m—vBvCvD“—P一q常见错误计算过程中不注意容器的容积；计算结果漏写单位或单位写错、忽略有效数字(2)化学平衡常数K与化学方程式书写形式的关系：若将化学方程式的化学计量数变为原来的*,则©=X21；若两化学方程式相减得第三个化学方程式，则心=念；若两化学方程式相加得第三个化学方程式，则K3=K、xK2°対于化学平衡常数的求算，应力求列式条理，计算准确，常用“三段式”求解：曲+-JC+或起始豊ab00变化量：nxWS/K、簸平衡豊a~3RXb~nxVWS璃、(3)化学平衡计算中常用公式：反应物转化率i反应物的变化量转化金—反应物的起始量X100"生成物产率宀亠产物实际产量产率—产物理论产量"°%气体定律同温同体积，则有P(前):P(后)=刀(前):M后)門沪門仃-证niil右"前M前y后后冋視冋压强，则有“后⑷后/前乃前2•溶度积计算已知溶度积、溶液中某离子的物质的量浓度，求溶液中的另一种离子的物质的量浓度；其他计算类型有:判断沉淀顺序、计算溶液pH、浓度商0c与心大小比较。溶度积浓度商概念沉淀溶解的平衡常数溶液中有关离子浓度幕的乘积符号心Q表达式Ksp(A,”B”)=[c(A〃+)r[c(B")]”，式中的浓度都是平衡浓度0(A,”B”)=[c(A*)]"'•[KB*)]",式中的浓度是任意浓度\n应用判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解:①ONKsp：溶液过饱和，有沉淀析出；②0\n三心：溶液饱和，处于平衡状态；③Qg溶液未饱和，无沉淀析出(l)CH3COONa>CH3COOH溶液中，仏、心、心的关系是Kw=KaKh.⑵M(OH)„悬浊液中Ksp、心、pH间关系，M(OH)w(s)Mn+(aq)+/?OH~(aq)卄”_c(OH-)”-严(OH-)1Kw”+iA；p=c(M)c(OH)=c(OH)==-(^?H)。【热点演练】1.高铁酸钾是环保型水处理剂，制备原理如下，为了测定高铁酸钾产品纯度，进行如下实验：取5.0000gK2FeO4样品溶于稀硫酸中，充分反应后，配制成250mL溶液。准确量取25.00mL溶液于锥形瓶中，加足量的KI溶液,并滴加指示剂，用0.1000molL-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点消耗溶液20.00mL。有关反应：4FeO：—+20『=4Fe3++3O2T+10H2O,2S2O[-+l2=2「+S4O^。如果配制的溶液中含少量K2FcO4,会使测定结果—（填“偏高曲偏低”或“无影响”）。进行上述实验需要的定量仪器有电子天平、滴定管、量筒和。该高铁酸钾产品的纯度为O铁屑过量的稀HN（）3过量Na（）H含KOH的KC1O溶液清洗I——T酸溶IT沉淀IT氧化I—T结晶*i$I热纯碱溶液气体滤液K2FcO4产品2.一氯化碘（沸点97.4°C）,是一种红棕色易挥发的液体，不溶于水，易溶于乙醇和乙酸。某校研究性学习小组的同学利用干燥、纯净的氯气与碘反应制备一氯化碘，其装置如下，测定IC1的纯度。实验过程如下（设杂质不参与反应）：称取4.00gIC1与冰醋酸配成500mL标准液。取上述标准液25.00mL于锥形瓶中，加入足量KI溶液、100mL蒸徭水，滴入儿滴作指示剂（填名称），用0.1000molL_,Na2S2O3溶液滴定（12+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6）,滴定到终点时消耗NazSzCh溶液24.00mL。步骤1配制标准液需要的玻璃仪器除烧杯、量筒及玻璃棒外，还需要（填仪器名称）OIC1的纯度是O（列式并计算）ABCD3.研究发现利用NH3可消除硝酸工业尾气屮的NO污染。NH3与NO的物质的量Z比分别为1：3、3：1、4：1\n时，NO脱除率随温度变化的曲线如图所示。曲线a中，NO的起始浓度为6xl0-4mgm~3,从A点到B点经过0.8s,该时间段内NO的脫除速率为mgm^s^o曲线b对应的NH3与NO的物质的量之比\n1.某探究小组设计如图所示装置(夹持、加热仪器略)，模拟工业生产进行制备三氯乙醛(CChCHO)的实验。称取产品0.40g配成待测溶液，加入0.100OmolL'1碘标准溶液22.00mL,再加入适量Na2CO3溶液,待反应完全后，加盐酸调节溶液的pH,立即用0.02000molL-1Na2S2O3溶液滴定至终点。进行三次平行实验，测得消耗NazSzCh溶液20.00mLo则产品的纯度为(计算结果保留三位有效数字)。滴定的反应原理：CC13CHO+OH_=CHCI3+HCOO-；HCOO"+I2=H++2F+CO2t；12+2S20f=2r+S4Ol~02.为了保护环境，充分利用资源，某研究小组通过如下简化流程，将工业制硫酸的硫铁矿烧渣(铁主要以Fe2O3存在)转变成重要的化工原料FeS04(反应条件略)。稀H2SOt活化硫铁矿FcCO3空气活化硫铁矿还原Fc”的主要反应为：FcS2+7Fc2(SO4)3+8H2O=15FcSO4+8H2SO4,不考虑其它反应。假如烧渣中的铁全部视为FezCh，其含量为50%。将akg质量分数为〃％的硫酸加入到ckg烧渣屮浸取，铁的浸取率为96%,其它杂质浸出消耗的硫酸以及调pH后溶液呈微酸性所残留的硫酸忽略不计。按上述流程，第III步应加入FeCO3kg03.全帆液流电池是一种新型的绿色环保储能电池。其电池总反应为：VO；+2H_+V2+尧赢W++VO2++H2Oo则充电时阳极反应式为,用此电池电解1L1molL-1的CuSO4溶液，当转移0.1mol电子时，溶液的pH=(不考虑溶液体积变化)。4.亚硝酰氯(NOC1)是有机合成屮的重要试剂，可由NO和Cb反应得到，化学方程式为2NO(g)+Cl2(g)\n2NOCl(g)o\n(1)氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酰氯，涉及如下反应:®2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+NOCl(g)@4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)(2)2NO(g)+Cl2(g)2N0Cl(g)设反应①②③对应的平衡常数依次为Ki、蜀、K3,则Ki、应、K3之间的关系为o(2)300°C吋，2NOCI(g)2NO(g)+C12(g)。正反应速率的表达式为v正=力c"(NOCl)仗为速率常数，只与温度有关)，测得速率与浓度的关系如表所示：序号c(NOCl)/molL_1v/molL's1①0.303.60xl(f9②0.601.44x10-8③0.903.24xl(p8n=,k=。(3)在1L恒容密闭容器中充入2molNO(g)和1molCl2(g),在不同温度下测得c(NOCl)与时间t的关系如图A所示：L・oEmoN)J①反应开始到10min时NO的平均反应速率v(NO)=molL'-min\®T2时该反应的平衡常数K为o③C12的平衡转化率为01.(1)在一定条件下CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),当CO与咼0@)的起始物质的量之比为1：5,达平衡吋，CO转化了5/6。若okg含Ca5(PO4)3F(ffl对分子质量为504)的质量分数为10%的磷尾矿，在上述过程小有b%的Ca5(PO4)3F转化为P4,将产生的CO与H?O(g)按起始物质的量之比1:3混合，则相同条件下达平衡时能产生H2kgo[己知：Ca5(PO4)3F+18SiO2+30C2CaF2+30CO+18CaSiO3+3P4](2)乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：\n◎nYH^CH/g)型皇^O)F<'H=CH2(g)+H2(g)维持体系总压〃恒定，在温度厂时，物质的量为小体积为7的乙苯蒸气发生催化脱氢反应。己知乙苯的平衡转化率为a，则在该温度下反应的平衡常数K=(用«等符号表示)。1.在恒温恒容的密闭容器中发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)A//=-90.1kJ-moF1,各物质的浓度如下表，则,前2min内出的平均反应速率为v(H2)=,该温度下，反应(i)的平衡常数K=°(CO)c(CHpH)00.81.6020.6X0.240.30.60.560.30.60.52.含有Cr20f的废水毒性较大，某工厂废水中含5.0xl()Tmol・「的50厂为了使废水的排放达标，进行如下处理，若处理后的废水中残留的c(Fe3+)=2.0xl0-,3molL-1,则残留的Cr”的浓度为。[已知：Ksp[Fe(OH)3]=4.0xl0F,Ksp[Cr(OH)3]=6.0xl()7i]_绿矶石灰水严、Fj+』^Cr(OH)3、Fe(OH)33.有关数据如表所示，用废电池的锌皮制备ZnSO4-7H2O的过程中，需除去锌皮中的少量杂质铁，其方法是加稀H2SO4和出02溶解，铁变为，加碱调节至pH为吋，铁刚好沉淀完全(离子浓度小于lxlO-Wf1时，即可认为该离子沉淀完全)；继续加碱至pH为时，锌开始沉淀(假定Z『+浓度为0.1molL_,)o若上述过程不加H2O2后果是,原因是化合物Zn(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3Ksp近似值IO'17IO'1710"394.相同温度下等浓度的NH4NO3和NH4NO2两份溶液，测得NH4NO2溶液中c(NH；)较小，试分析原因：o0.1molL_,NH4NO2溶液屮离子浓度rtl大到小的顺序是,常温下NO]水解反应的平衡常数心=(保留两位有效数字)。(己知HN02的电离常数A：a=7.1xi0-4molL-1；NH3H2O的电离常数仏=1.7x10^molL-1)\n1.Bodcnstcins研究了下列反应：2HI(g)H2(g)+I2(g)o在716K时，气体混合物屮碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表：f/min020406080120\n4HI)10.910.850.8150.7950.784x(HI)00.600.730.7730.7800.784(1)根据上述实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为o(2)上述反应中，正反应速率为v正斗正+(HI),逆反应速率为m=Zm(H2)・x(【2),其屮k正、k•逆为速率常数,则&逆为(以K和&正表示)。若k^=0.0027min-1,在/=40minH寸，*正=min_1o参考答案1•【解析】配制的溶液屮含高铁酸钾，消耗KI的量会增大，最终消耗硫代硫酸钠的量增大，测定结果会偏高。本实验包括配制溶液、量取溶液、滴定实验，在配制250mL溶液时需要用到250mL容量瓶。上述转化中，还隐含一个反应为2Fe3++2r=2Fe2++l2,得关系如下：2K2FeO4〜2Fe”〜血〜2Na2S2O3,H(K2FeO4)=/7(Na2S203)=0.1000mol-L_1x20.00xl0~3L=2.0xl0"3mol<>w(K2FeO4)=2.0x10~3molxl98g-moF1=0.396c"250mL0・396gx?5°。mLgoK2FeO4产品纯度为5oooog—幻00%=79.2%。【答案】偏高250mL容量瓶79.2%1.【解析】步寢2取用步寢1配成的右标准液进行实验，加入KI后，IC1+KI—KCl+b使用N土S：Og滴定时，b不断消耗，所以可以选用淀紛滚液作指示剂。反应过程中ICM2-2Na2S2O：,则幷(ICi)=*0.02斗00LxO.lOOOmol-f^O.OOl200mobIC1纯度为QQQ12QQgm0rlX2Qxl00%zz97.5Q%o【答案】淀粉溶液胶头滴管、500mL容暈瓶0.1000molL",x24xl0'31500Lx-x-^-x162.54.00gg-mol1xl00%=97.50%2.【解析】从A点到B点的浓度变化为(0.75-0.55)x6xl0^4mgm'3=1.2xl0_4mgm"\脱除速率为1.2x10°mgm'oTs=1.5xl0"4mgm3-s_1根据勒夏特列原理，NH3与NO的物质的量之比越大，NH3量越多，促使平衡向正反应方向移动，NO的脱除率越大，再根据图像，可推曲线b对应的NH3与NO的物质的量之比为3:lo【答案】1.5xl(rmgnTfF:1根据勒夏特列原理,NH?与NO的物质的量之比越大，NH?量越多，促使平衡向正反应方向移动，NO的脱除率越大，再根据图像，可推曲线b对应的NH3与NO的物质的量Z比为3.【解析】反应消耗的w(S2Or)=0.02000mobL",x20.00x10"3L=4.0x10'4mol,根据I2+2S2O貰=21一+\nSQ君知，4.0xl0-4molS2Or消耗的Mb)'""；航=2310-4mol,则参加反应HCOO_+I2=H++2I"+CO2T的b的物质的量为22.00xl0_3Lx0.1000molL_1-2.0xl0_4mol=2.0xl0-3mol,根据滴定反应原理知，存在关系式：CC13CHO-HCOO"-I2,故参加反应的CC13CHO的物质的量为2.0xl0_3mol,样品中/n(CCI3CHO)=2.0xlO-3molx147.5gmol-1=0.295g,故产品纯度为璟第fx100%~73.8%。【答案］73.8%1.【解析】加入FeCO3的目的是中和剩余H2SO4和生成的H2SO4,根据化学方程式Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H20和FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4,1molFe2O3生成FeSO4实际消耗学molH2SO4,根据化学方程式FcCOb+H2SO4=FeSO4+H2O+CO2：,则消耗FeCO3的物质的量等于剩余硫酸的物质的量,剩余硫酸的物质的量=嗒％“刘％^%13160则消耗FeCO3的质量=f誥一竺晋严^学)"16kg=(0.01129ab24508^/?—0.646c1131c)1750丿kgo【答案】0.011弋29ab取24501131c17506•【解析】充电时，阳极上失电子发生氧化反应，VC・+H】O-e—==VO?+2HS硫酸铜溶液中硫酸铜的物质的量是1mob当转移0.1mol电子时，溶液中阳极上析出0.025mol氧气，同时生成0.1mol氢离子,滚液中氢离子浓度=耳严=0.1molL-i,所以滚液的pH=10【答案】VC)2++H2O—e—=VO；+2H'17.【解析】(1)根据盖斯定律知，①x2—②二③，从而可推知平衡常数之间的关系。(2)将①②组数据代入表达式计算，(船)"=梯；；紅=4,解得心2。再代入任意一组数据可计算值。—I⑶①10min吋，c(NOCl)=lmolL-1,则转化的NO的物质的量为1mol,则WNO)=罟蛊一=0.1mol・L②平衡常数K=p^=2。③6的平衡转化率为丫囂:Ji100%=50%°【答案】⑴K2K3=K］⑵24.0x10_8L-moF^s-1⑶①0.1②2③50%8.【解析】⑴当CO(g)与出0@)的起始物质的量之比为1:5,设n(CO)=xmol,则w(H2O)=5xmol,有CO(g)+H.()(g)—C()2(g)+H2(g)77(始)/mol500/?(变)/mol5TJ'5石x55〃(平)/mol125—r6L5r6f"5\n(CO2)・C(H2)Vv).(CO)-c(H2O)—<1A(25A-'6X•~6XW八v)cK=—cCO与H2O(g)按起始物质的量之比1：3混合时，设n(CO)=amoLw(H2O)=3amol,设生成w(H2)=6mol,C()(g)+H2()(g)^^CO2(g)+H2(g)讥始)/mol"(变)/moln(平)/molb2a~l)3a—bQQf)得出(a—b)(3a—b)=h2t得〃=严。由反应化学方程式有〃(CO)=才30O.ltzxlO3x/)%3小abx7x2g=由K=(—3g-b)=1'30O.lt/xio3八一«[Ca5(PO4)3F]=yx—"%mol,加(业)=才x—x-x2g=448QQkg。（2）根据反应:：H2CH3(g)空CH=CH2(g)+H2(g)起始物质的i改变物质的量nanaua平衡物质的量(1—Q)71naua平衡时体积为（l+a）Vna平衡常数k=L（1+6C）vnaTa)匕(1—a)n'(1+a)/)（—2）厂另外利用分压也可以计算出：心=（［_/）a2【答案】（1）44800（2%=（1_护）PCO(g)+始态0.8mol•L2min()・6mol•L7.【解析】由题意建立如下三段式:2H2(g)CHs()H(g)1.6mol•L101.2mol•I.10.2mol•L_1v(H2)=2v(CH3OH)=2x0.2molL_l/2min=0.2molL_1min_1,平衡常数A：=0.5/(0.62x0.3)L2-mol~2=4.6L2-mol2o\n【答案】1.20.2molL_lmin_l4.6L2-mol27.【解析]c(Cr3+)/c(Fe3+)=[c(Cr^)?(OH_)]/[c(Fe3+)?(OH')]=A：Sp[Cr(OH)3]/^Sp[Fe(OH)3]=1.5xl07,故c(c2+)=3.0xl0-6mol-L_,o【答案】3.0xlO_6molL_,8.【解析】Fe与稀H2SO4反应生成FeSCU，再被出02氧化转化为Fe2(S04)3oFe(OH)3的/Csp=c(Fe3+)?(OH■)，则有c(OHj=\l©f》V07'molLT,则溶液的pH~2.7。Zn(OH)2的心=c(Zi?)c2(0HJ,则有«0丁)=寸厂呆k=10「*molLT,则溶液的pH=6oFc(OH)2和Zn(0H)2的心相近，不加入出。2将Fe?+转化为Fe”，很难将Z『+和fF分开。【答案】Fe"2.76无法将Z『+和Fe?+分离Fe(OH)2和Zn(OH)2的心相近9.【解析】相同温度下等浓度的NH4NO3和NILNO］两份滚液，测得NH4NO】滚液中c(NHQ较小，是因为NQT是弱酸根，阴离子水解显减性异安根离子水解显酸性，两者水解相互促进；由心HNO<>Kb(NH3HO),知NH4NO搐液中NH；水解程度犬，溶滋显酸性，故c(NQT)>c(NHr)>c(ir)>c(OH-);依据NO亍+鱼O=^HNO】+OH-,水解平衡常数表达式恳="Oh乂严①,分子和分母都乘以氢离子浓度得到水解平衡常数鋅竿詔d碁吃禺“心。【答案】NO］水解呈碱性，对NH4的水解起促进作用c(NO；)>c(NH4)>c(H')>c(OH~)1.4xl0-1110.【解析】(l)2HI(g)H2(g)+l2(g)是反应前后气体物质的量不变的反应。反应后x(HI)=0.784,则0.1080.108xva:=v逆，艮卩k正x2(HI)x(H2)=x(I2)=0.108,心(冥希)⑹=_；.784?=吧需坐。⑵到达平衡时(V}=斤逆x(H2)x(I2),k^=k^x(HI)x(H2)x(I2)=kg在/=40min时，x(HI)=0.85正x2(Hi)=0.0027min\n】x(0.85)2=1・95x1(T3min_1o【答案】(1)0J08xQ1080.7842(2)k正/KL95xl0"3\n反盗版维权声明北京凤凰学易科技有限公司（学科网：wvwzxxk.com）郑重发表如下声明：一、本网站原创内容，由本网站依照运营规划，安排专项经费，组织名校名师创作完成，本公司拥有著作权。二、本网站刊登的试卷、教案、课件、学案等内容，经著作权人授权，本公司享有独家信息网络传播权。三、任何个人、企事业单位（含教育网站）或者其他组织，未经本公司许可，不得以复制、发行、表演、广播、信息网络传播、改编、汇编、翻译等任何方式使用本网站任何作品及作品的组成部分。四、一旦发现侵犯本网站作品著作权的行为，欢迎予以举报。举报电话：010-58425260c举报内容对查实侵权行为确有帮助的，一经确认，将给予所获得奖励。五、我们将联合全国各地文化执法机关和相关司法机构，并结合广大用户和网友的举报，严肃清理侵权盗版行为，依法追究侵权者的民事、行政和刑事责任！特此声明！北京凤凰学易科技有限公司