专题与热点20 化学计算(教案)

2009高三化学二轮复习热点专题

专题与热点20 化学计算

班级 学号 姓名 得分 。 考纲要求：

1、 化学计算主要是基本概念如相对分子质量、溶解度、物质的量浓度等计算；基本理论如pH值、化学平衡、离子浓度大小等计算；常见单质及其重要化合物、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计算。

2、 历届高考试题中化学计算贯穿了整个试卷，特别是高考题中压轴题，它涉及知识面广，计算繁杂，有一定的难度和区分度，所以为每年高考所采用。

一选择题

1．将pH=1的盐酸平均分成2份，一份加适量水，另一份加入与该盐酸的物质的量浓度相同的NaOH溶液后，pH都升高了1，则加入的水与NaOH溶液的体积比约为（ C ）

A．9 B．10 C．11 D．12

【解法与规律】：常规的解题方法是将抽象的问题具体化，取PH=1的盐酸各取1L，其中的1L加水稀释到PH=2，求出需加水的体积，另1L盐酸用物质的量浓度是0.1mol/L的氢氧化钠溶液使盐酸溶液的PH=2，求出需加氢氧化钠溶液的体积，则能得到答案。

2．含有ag某物质水溶液的质量是mg，在某温度下,

蒸发水的质量与析出晶体的质量如右图所示,其中横

坐标表示蒸发水的质量,纵坐标表示析出晶体的质量,

则最终溶液在该温度下的质量分数浓度的表示式一

定正确的是 ( C

A． 100a% B． 37.5%

m )

C．100a%

m 16 D．100(a 8.4)% m 38.4

【解法与规律】：应按所给的图中蒸发掉16g水后恰好形成饱和溶液进行计算，若以其它点计算就错了，因为析出的晶体可能含有结晶水。

3．ag铁粉与一定量的硝酸在一定的条件下充分反应，将生成的气体与标准状况下bL氧气混合，能恰好被水吸收，则a和b的关系正确的是 （ C ）

A．b＞0.3a B．b＜0.2a C．0.2a≤b≤0.3a D．无法确定

【解法与规律】：用极端法和守恒法解，守恒法是：铁元素化合价升高的总数与氧元素化合价降低的总数相等；极端法是：当生成物全是Fe2时：当全是Fe3时计算得到a、b之间的关系。 ＋＋

4．已知自然界氧的同位素有16O、17O、18O，氢的同位素有H、D，从水分子的原子组成来看，自然界的水一共有 （ C ）

（A）3种 （B）6种 （C）9种 （D）12种

【解法与规律】：运用数学学过的排列和组合法求解。

5．已知由NaHS、MgSO4、NaHSO4、MgS、NaHSO3组成的混合物中，硫元素的质量分数是a%，则混合物中氧元素的质量分数是 （ C ）

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A．a% B．2a% C．1- 1.17a% D．1-1.75a%

【解法与规律】：用分离残基法，因为Mg的化学式量是与NaH的化学式量相等，也相当于一个Mg。

6．在含有1.1mol硝酸和2mol硫酸的混合稀溶液中,加入1.5mol的铜，加热充分反应后产生气体在标准状况下的体积约是 （ C ）

A．5.6L B．11.2L C．22.4L D．44.8L

【解法与规律】：用离子方程式来计算该题，离子反应表示化学反应的实质，很容易判断H和NO3是过量的，所以按铜来计算。 ＋―7．实验室用氢气还原mg氧化铜，当大部分固体变红时，停止加热，冷却后称得残留固体的质量是ng ，共用去氢气wg，此时生成水的质量为 （ B ）

A．8(m-n)/9g B．9(m-n)/8g

C．9w/40g D．9wg

【解法与规律】：实验室中用氢气、CO还原氧化铜时，操作过程消耗氢气、CO为隐含条件。

8．向含有1molHCl和1mol MgSO4的混合溶液中加入1mol·L￣1 的Ba(OH)2溶液，产生沉淀的物质的量（n）与加入Ba(OH)2溶液的体积（V）之间的关系图正确的是（D）

22＋―＋―

溶液递的体积是0.5L时，生成沉淀的物质的量是0.5mol,

222＋―＋―2―的Mg2＋可以被Ba(OH)2沉淀。

第三阶段：当再滴入0.5L Ba(OH)溶液时，发生反应是：Mg22↓生成0.5mol的Mg(OH)2＋―

沉淀，

9．0.03molCu全部溶解于硝酸，共收集到0.05mol的NO、NO2、N2O4 混合气体，该混合气体的平均相对分子质量可能是 （ BC ）

A、30 B、46 C、50 D、66

【解法与规律】：用极端“减员”范围界定法，当混合气体是NO和NO时平均相对分子质量是最小的，,

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10．下列离子方程式正确的是 （ B ）

A． 将数滴0.10mol·L￣1 的盐酸缓缓滴入1mol·L￣1的磷酸钠溶液中，且不断搅拌：

＋―3H+PO43 == H3PO4

B． 将1mol·L￣1的NaAlO2溶液与1.5mol·L￣1 的盐酸溶液等体积混合均匀：

―＋＋6AlO2+9H+3H2O==5Al(OH)3↓+Al3

C． 向50mL1mol·L￣1 的明矾溶液中滴入数滴0.1mol·L￣1 的Ba(OH)2溶液：

＋―＋―Al3+2SO42+2Ba2+3OH==Al(OH)3↓+2BaSO4↓

D． 将少量的SO2气体通入NaClO溶液中：

――― ＋SO2+H2O+ClO==SO42+Cl+2H

【解法与规律】：该题将定量的反应问题渗透到选项中，将氧化还原反应也渗透到选项中：也将物质的性质渗透到选项中。

11．取等质量的单质A和化合物B两种固体，分别投入足量的水中，产生C、D两中气体，在一定的条件下，C和D可恰好完全反应，则下列叙述正确的是 （ C ）

A． 1molA和1molB的质量相同。

B． 1molA和1molB中所含的质子数相同

C． 1molA和1/2molB中所含的电子数相同

D． 1/2molA和1molB中所含的中子数相同

【解法与规律】：单质和水反应，产生气体该气体不是氢气就是氧气，和水反应放出氧气的只有F气，另一化合物和水反应能产生气体则该气体是氧气，只有碱金属的过氧化物，分析是金属K和过氧化钠，

12．关于物质的量浓度相同的NaCl溶液和NaClO溶液下列叙述正确的是 （ BD ）

A．NaCl溶液中的离子总浓度和NaClO溶液中离子总浓度相同。

B．NaCl溶液中的离子总浓度大于NaClO溶液中离子总浓度。

C．NaCl溶液中的离子总浓度小于NaClO溶液中离子总浓度。

D．NaCl溶液中PH值小于NaClO溶液中的PH值。

【解法与规律】：根据水溶液中存在电荷守恒关系式和物料守恒求答案

13．组成的晶体的质点（分子、离子、原子）以确定的位置在空间作有规则的排列。具有一定的几何构形的空间格子称晶格，晶体中代表晶体结构特征的最小重复单位称为晶胞，

—―在冰晶石（Na3AlF6）的晶胞中AlF63占据的位置相当于NaCl晶胞中Cl 占据的位置，则

冰晶石（Na3AlF6）的晶胞中含有的原子数是NaCl晶胞中含有的原子数之比是（ D ）

A、2：1 B、3：2 C、5：2 D、5：1

【解法与规律】：用整体思维解题，一个NaCl晶胞中含有相当于4 Na、4Cl＋―—和3×4 Na，则它们的比是（12+4+24）：（4+4）== 5：1 ＋

14．amolFeS和bmolFeO同时投入到VL、Cmol·L-1的稀硝酸溶液中，充分反应后产生NO气体，所得溶液的成分可以看成是Fe(NO3)3和硫酸的混合溶液，则反应中未被还原的硝酸可能是 （ D ） ①（a+b）×63g ②（a+b）×189g ③（a+b）mol ④ V·C—9a b

3mol

A、①④ B、②③ C、①③ D、②④

【解法与规律】：铁原子守恒，得失电子守恒求答案，

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15、托盘天平的两边各放一个质量相等的烧杯，杯内均存放50mL1mol·L-1盐酸，调节托盘天平平衡后，左边加入Xg KHCO3，右边加入Yg CaCO3，若烧杯仍保持平衡，X、Y的关系可能是 （ B D）

A、X==Y（X≥5） B、Y==X—1.1(X≥5)

C、Y==X—1.1(X≤2.5) D、Y==0.56X+1.1(2.5＜X＜5＝

【解法与规律】：（1）当X≥5，两者均过量，得答案B；（2）X≤2.5, 两者均不足，盐酸过量；（3）2.5＜X＜5，KHCO不足而CaCO有余，得答案D；（4）X＞5，Y＜2.5 KHCO过量而CaCO不足；根矛盾。

二、填空题

16．1mol有机物A和B的混合物，A、B无论以何种比例混合，其组成的混合物中所含有原子的核外电子总数均不变。

（1）若A的分子中含有8个氢原子的烃，B是分子中含有3个碳原子的烃的含氧衍生物，写出两组符合上述要求的有机物的化学式。

①相对分子质量之差为2，则A是 C8，B是36。

②相对分子质量相等，则A是 C78 B是。 （2）若A是分子中含有4个碳原子的烃，B是饱和链烃的一元含氮衍生物，则A的化学B的化学式的同分异构体有

【解法与规律】：是有机物化学信息题，找到电子、质子、相对原子质量等之间的关系，容易找到解题的突破点。

17．水分子间存在一种叫“氢键”的作用力

（介于范德华力与化学键之间），彼此结合

而形成(H2O)n。在冰中每一个水分子被4个水分子包围形 成变形四面体，通过“氢键”相互连接成庞大的分子晶

体——冰。其结构示意图如下：则；

（1）1mol的冰有 2 mol的“氢键”。

（2）水分子可以电离生成两种含有相同电子数

―的微粒，、+

【解法与规律】：从右图得到，每一个水分子和另外四个水分子

18．如图所示，数条曲线分别表示1g O2 和1g下列

P 混合气体在数个固定体积且容积相同的密闭容器中，

压强P与温度t的关系，

①O2 、SO2 ②CH4、 H2 ③NO2、N2O4 ④CH4、CO2 （1）根据图判断①组可能是 Z

（2）根据图判断②组可能是 X

（3）根据图判断③组可能是 W

（4）根据图判断④组可能是 X、Z 。

（以上曲线的代号X、Y等）

【解法与规律】：实质上是平均相对分子质量问题，平均相对分子质量，相对分子质量比氧气大，则曲线在氧气的下方，相对分子质量比氧气小则在氧气的上方，

t℃

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19．单质铁溶于稀硝酸的反应方程式是：

―＋ aFe + bNO3 + cH == dFe2+ + fFe3+ + gNO↑ + hN2O↑ + kH2O

回答下列问题：

（1）①b、c、d、f间的关系 c—b==2d+3f 。

②d、f、g、h间的关系 2d+3f==3g+8h 。

③c、g、h间的关系 c==4g+10h 。

（2）若a==16,Fe和硝酸全部反应完全，则b的取值范围 8≤b≤16 ，c的取值范围

【解法与规律】：该提运用质量守恒、原子守恒答案、电荷守恒、电子得失守恒，很容易找到答案

20．在一个密闭容器中有一个左右可以滑动的隔板，两边分别进行可逆反应，各物质的量如下：M、N、P为2.5mol、3.0mol、1.0mol。A、C、D各为0.5mol,B的物质的量为x，当X的物质的量在一定的范围内变化，均可通过调节反应器的温度，使两侧反应均达到平衡状态，且隔板在反应器的正中间位置（如下图）。

达到平衡状态后，测得M的转化率为75%填写下列空白：

（1）达到平衡状态后，反应容器左室气体的总物质的量是 3.5mol 。

（2）若使右室反应开始时V（正）＞V（逆）X的取值范围 )2mol＜X＜3mol 。

（3）若使右室反应开始时V（正）＜V（逆）X的取值范围 1.5mol＜X＜2mol 。

【解法与规律】：运用“一边倒”和极值法很容易找到答案。

三、实验题

21．在标准状况下，1L可能含有N2，、CO、NH3、NO2、H2S、 H2杂质的SO2气体依此通过下图所示装置（各容器中的液体或固体均足量）

CuO

p

澄清 浓硫酸 浓硫酸 浓硫酸 水 碳酸钠 石灰水

A B C D E F G H 其变化情况如下：

（1）过A瓶时浓硫酸无明显变化，气体的体积也无明显变化；

（2）通过B瓶时饱和碳酸钠溶液的质量增加了0.5g，气体的体积无明显变化；

（3）通过C瓶后再通过D管时灼热的CuO有一部分变成红色的物质，冷却后气体的体积变成888mL（标准状况下）；

（4）通过E瓶后再通入F瓶是澄清的石灰水变混浊，同时增加1.54g；

（5）通过干燥管P后，在量筒H中收集到104mL的水。

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试根据以上的实验回答：

①原混合气体中SO2的体积分数是56%

③原混合气体中是否含有 H2、CO杂质，若有请求出其体积；若没有请说明理由。 【解法与规律】：利用各个分装置中的实验现象，分析各个击破

四、计算题

22．已知Fe2O3在高炉中的反应： CO + Fe2O3 ===== 2FeO + CO2反应形成的固体混合物（Fe2O3、FeO）中，元素铁和氧的质量比用m(Fe)：m(O)表示。

（1）上述固体混合物中m(Fe)：m(O)不可能的是（AC ）

A．21：9 B．21：7.5 C．21：6

（2）m(Fe)：m(O)==21:8,计算Fe2O3被CO还原的质量分数 33.3% 。

（3）设：Fe2O3被CO还原的质量分数是A%，则A%和混合物中m(Fe)：m(O)的关系式为[用m(Fe)：m(O)的代数式表示]A%==3— 高温7 。 m(Fe)/m(O)

请在下图中画出A%和m(Fe)/m(O)的关系图形

(4)如果Fe2O3和CO的反应分 80

两步进行： 60 3Fe2O3+CO==2Fe3O4+CO2

Fe3O4+CO==3FeO+CO2 40

试分析反应形成的固体混合物可能 20 的组成及相应的m(Fe)：m(O)令

[m(Fe)：m(O)=21：a]，写出a的 0 6/21 7/21 8/21 9/21 10/21 取值范围，并将结果填入下表：

m(Fe)/m(O)

【解法与规律】：（1）方法将它们的质量之比转化成物质的量之比，能求得答案

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（2）质量之比m(Fe)：m(O)==21:8,则两者的物质的量之比是n(Fe)：n(O)==3：4 m(Fe)2amol 56g/mol=X m(O)amol(1 A%) 3 16g/mol amol A% 2 16g/mol

A%==3-7/X=3— 7 m(Fe)/m(O)

则为一元一次方程，所以是直线方程，图象是直线，用极端法确定确定两个点，将它连成一线。

23．将mg铁和铜的合金和一定量的硝酸反应，合金完全溶解后共收集到标准状况下的气体 4.48L，将该气体倒立在水中，再通入标准状况下的氧气2.688L使装气体的容器恰好充满水，向反应后所得的混合溶液中加入过量的氢氧化钠溶液，能得到沉淀的质量是多少（不考虑空气中的氧气对沉淀的影响）？

【解法与规律】：转化思维，铜和铁的合金失取电子的物质的量和氧气所得电子的物质的量是一样的。

2.688L 0.12mol解：n（O2 ）=22.4L/mol，

则氧气得到电子的物质的量是：0.12mol×4=0.48mol,金属阳离子所带的正电荷的物质的量是0.48mol,则所得到沉淀的质量是mg+17g·mol￣124．取3.40g只含有羟基，不含有其它官能团的液态有机物置与5.00L氧气中经点燃，该有机物完全燃烧。反应后气体的体积减少0.56L。气体经CaO吸收，气体的体积又减少了2.8L（气体的体积均在标准状况下测定）。

（1）3.40g醇中C、H、O的物质的量分别C 0.125 mol,H 0.3 mol,O 0.1 mol。

（2）以上的比值 能 （填“能”或“不能”）确定醇的分子式，简述原因 氢原子已是饱

（3）如果该有机物中的任何一个羟基换成一个卤原子所得的卤代物均只有一种，写出该饱和一元醇的结构简式。 2-OH

【解法与规律】： HO-CH22-OH 2-OH

反应后的混合气体=5.00L-0.56L = 4.44L剩余氧气的体积V（O2）+m（Hn（C）：n（H）：n（O）==0.125：0.3：0.1== 5：12：4

规律：运用质量守恒定律，根据有机物的性质定有机物的结构简式。

25．常温常压下，在体积一定的密闭容器中加入1.56g Na2O2，同时加入一定量的乙烷

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和amol的氧气，在不断的电火花的作用下使之完全反应，完全反应后恢复到原来的温度和压强，该密闭容器中气体的压强为零，则a的最大值和最小值分别是多少？

【解法与规律】从（1）和（2）式得知氧气的最大值和最小值。

规律：连续反应用加和法处理，能收到事半功倍的效果

26．在一个1L的体积可变的密闭容器中在某温度下加入一定量的C（足量）和H2O蒸气

△发生如下的反应：C(s) + H2O(g) == CO(g) + H2(g)

Ⅰ、（1）保持容器的容积不变，通入一定量的氖气，达到新的平衡状态 时H2O蒸气的转化率 。保持压强不变，通入氖气使体系的体积增大1倍，达到平衡状态时H2O的转化率将 （填增大、减小或不变）。

（2）在上反应达到平衡状态后，保持容器的体积不变，通入一定量的水蒸气，又达到平衡状态时水蒸气的体积分数将 。保持容器的容积不变，通入一定量物质的量比是1：1的CO和 H2，达到新的平衡状态时水蒸气的体积分数将 （填增大、减小或不变）。

（3）若保持容器的压强不变，通入一定量的水蒸气，又达到平衡状态时水蒸气的体积分数将 。保持容器的压强不变，通入一定物质的量比是1：1的CO和 H2，达到新的平衡状态时水蒸气的体积分数将 （填增大、减小或不变）。

Ⅱ、若保持容积不变，开始时充入容器中的起始物质是①C（足量）、2mol的H2O（g）；②C(足量)、2mol的H2O（g）、1molCO；③C(足量）、2mol的H2O（g）、1molCO和1molH2达到平衡状态时容器中的水蒸气的浓度由小到大的顺序是 。（填序号） Ⅲ、若保持压强不变，起始充入①C（足量）、2mol的H2O（g）；②C xmol、2mol的H2O（g）、1molCO、ymol H2时，达到平衡状态时氢气的浓度都相同，平衡①中H2的物质的量是1.2mol。则X＞ ，y= 。

【解法与规律】：Ⅰ（1）不变，增大。（2）减小，减小。（3）不变，不变。Ⅱ①③②。Ⅲ0.8mol,1mol.

27．（不定方程讨论法）常温常压下，某气体烃和足量的氧气的混合气体VL，点燃充分燃

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烧后，恢复到原来的状态后，测得气体的体积减少一半，问：原来的烃可能是什么烃，烃和氧气的体积比是多少？

【解法与规律】2V 4 m

题意。

计算题的常用的、基本解题方法：

“差量法”（固体质量差，气体的体积差）、和差量相反“和量法”、“十字交叉法”、估算法、化学平衡中用的“等效转换法”、守恒法（质量守恒、原子守恒、电子守恒、电荷守恒）、点区讨论法、极端假设法等，高三学生若能熟练掌握和正确运用比较好的解题方法，提供解题速率和解题的正确率，同时提高自身的综合素质。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/wvq1.html