【精选】高考化学(江苏)二轮综合训练：化学计算【含答案】.pdf
精选高考化学复习资料化学计算综合训练 1.(2013 南京学情调研)从生产印刷电路板(生产原理：2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2)的废液中提取 CuCl22H2O 晶体。实验流程如下：室温下，相关物质的溶度积常数如下表：物质Cu(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Ksp 2.2 10-20 8.0 10-16 4.0 10-38(1)上述流程中试剂 X可以选用(填化学式)。反应调节溶液的 pH 为4.0，此时溶液中的 c(Fe3+)=。“浓缩结晶”需在低温下进行，其原因是。(2)为控制试剂 X的用量，对“废液”的组成进行如下测定：取20 mL废液，向其中加入足量的 AgNO3溶液，得到的沉淀经过滤、洗涤、干燥，称量得17.22g;另取20mL 废液，加入NaOH 溶液至 pH 为4.0，将生成的沉淀经过滤、洗涤、灼烧至恒重，冷却后称量得0.64g。试计算废液中各种金属离子的物质的量浓度(写出计算过程)。2.(2013南京二模)TiO2在很多领域有着广泛的应用前景。(1)制备TiO2的常见方法：将TiCl4的水解产物加热脱水生成TiO2。已知常温下 Ti(OH)4的Ksp=7.9410-54，测得 TiCl4水解后溶液的 pH=2，则此时溶液中c(Ti4+)=。(2)制备纳米 TiO2的方法：以N2为载体，用钛醇盐 Ti(OR)4和水蒸气反应生成 Ti(OH)4，再控制温度生成纳米 TiO2。温度控制不当会使产物含结晶水，测定产物aTiO2bH2O组成的方法如下：步骤一：取样品 2.010g，在酸性条件下充分溶解，并用适量铝将 TiO2+还原为 Ti3+，过滤并洗涤，将所得滤液和洗涤液合并注入250mL 容量瓶，并用稀硫酸定容，得待测液。步骤二：取待测液 25.00mL于锥形瓶中，加几滴 KSCN 溶液作指示剂，用 0.1000 molL-1NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定，将 Ti3+氧化为 TiO2+。重复滴定 3次。滴定所得的相关数据如下表：滴定序号待测液体积/mL NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定管起点读数/mL NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定管终点读数/mL 1 25.00 0.02 24.02 2 25.00 0.08 24.06 3 25.00 0.12 23.92 钛醇盐 Ti(OR)4和水蒸气反应的化学方程式为。步骤一中用稀硫酸而不用水定容的原因是。通过计算确定该样品的组成(写出计算过程)。3.(2013南方凤凰台百校大联考)红丹(Pb3O4)是制造油漆的原料。测定某红丹样品中Pb3O4质量分数的步骤如下：称取 0.1000 g 样品，用盐酸充分溶解并调节溶液至弱酸性;加入适当过量的 K2Cr2O7标准溶液充分反应，析出PbCrO4沉淀：2Pb2+Cr22-7O+H2O2PbCrO4+2H+过滤，沉淀用稀盐酸完全溶解后，再加入稍过量的KI，PbCrO4最终转化为 Cr3+;步骤生成的 I2用0.1000 mol L-1 Na2S2O3标准溶液滴定，至终点时消耗12.00 mL该标准溶液。(I2+2Na2S2O3Na2S4O6+2NaI)(1)步骤中，Pb元素全部转化为 Pb2+，同时还有黄绿色气体产生，该过程中发生反应的离子方程式为。(2)已知室温下 Ksp(PbCrO4)=2.8 10-13，若要使步骤中 Pb2+完全沉淀为 PbCrO4 使溶液中 c(Pb2+)1.010-5 mol L-1，则溶液中 c(Cr2-4O)。(3)步骤中选用的指示剂为。(4)通过计算确定样品中 Pb3O4的质量分数(写出计算过程)。4.(2013扬州期末)硼镁矿属于硼酸盐，可用来制备硼酸(H3BO3)和MgO，方法如下：硼镁矿粉与(NH4)2SO4溶液混合后加热，反应生成 H3BO3晶体和 MgSO4溶液，同时放出 NH3;再向MgSO4溶液中通入 NH3与CO2，得到 MgCO3沉淀和滤液，沉淀经洗涤、煅烧后得MgO，滤液则循环使用。回答下列问题：(1)与硅酸盐类似，硼酸盐结构也比较复杂，如硬硼钙石化学式为Ca2B6O115H2O，将其改写为氧化物的形式：。(2)上述制备过程中，检验沉淀洗涤是否完全的方法是。(3)写出MgSO4溶液中通入 NH3与CO2发生反应的化学方程式：。(4)若准确称取 1.68 g 硼镁矿，完全反应后得 H3BO3晶体1.24 g、MgO 0.8 g，计算该硼酸盐的组成(写出计算过程)。5.(2013淮安二模)以黄铁矿(FeS2)、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备二氧化氯气体，再用水吸收获得二氧化氯溶液。在此过程中需要控制适宜的温度，若温度不当，副反应增加，影响生成 ClO2气体的纯度，且会影响 ClO2气体的吸收率。具体情况如右图所示。请回答下列问题：(1)据图可知，反应时需要控制的适宜温度是，达到此要求采取的适宜措施是。(2)已知：黄铁矿中的硫元素在酸性条件下被Cl-3O氧化成 S2-4O，写出制备二氧化氯的离子方程式：。(3)某校化学学习小组拟以“23(ClO)(NaClO)mm”作为衡量 ClO2产率的指标。若取 NaClO3样品质量6.0g，通过反应和吸收可得 400 mL ClO2溶液，取出 20 mL，加入 37.00 mL 0.500 molL-1(NH4)2Fe(SO4)2溶液充分反应，过量 Fe2+再用0.0500 molL-1 K2Cr2O7标准溶液滴定至终点，消耗 20.00 mL。反应原理如下：4H+ClO2+5Fe2+Cl-+5Fe3+2H2O，14H+Cr22-7O+6Fe2+2Cr3+6Fe3+7H2O 试计算 ClO2的“产率”(写出计算过程)。6.(2013徐州考前模拟)某兴趣小组模拟氯碱工业生产原理并探究其产品的性质。已知文献记载：氯气与冷的氢氧化钠溶液反应生成NaClO;氯气与热的氢氧化钠溶液反应可生成NaClO 和NaClO3。在酸性较弱时 KI只能被 NaClO 氧化，在酸性较强时亦能被NaClO3氧化。(1)该小组利用如右图所示装置制取家用消毒液(主要成分为 NaClO)，则a为(填“阳”或“阴”)极。生成 NaClO 的离子方程式为。(2)该小组将 0.784L(标准状况)Cl2通入50.00 mL 热的NaOH 溶液中，两者恰好完全反应后，稀释到 250.0 mL。.取稀释后的溶液 25.00 mL，用醋酸酸化，加入过量KI溶液。用 0.2000 mol L-1Na2S2O3溶液滴定：I2+2S22-3O2I-+S42-6O，消耗Na2S2O3溶液10.00 mL 时恰好到达终点。.将上述滴定后的溶液用盐酸酸化至强酸性，再用上述Na2S2O3溶液滴定到终点，需Na2S2O3溶液30.00 mL。操作中氯酸钠与碘化钾反应的离子方程式为。反应后的溶液中次氯酸钠和氯酸钠的物质的量之比为。氢氧化钠溶液的物质的量浓度为。7.(2013南京三模)某复合肥的主要成分有 KCl、NH4H2PO4和CO(NH2)2等。测定该复合肥中 N的质量分数的实验步骤如下：步骤1：准确称取 0.5000g样品于锥形瓶中，加入足量浓硫酸并加热，不再有 CO2逸出，冷却至室温。步骤2：向锥形瓶中加入 100mL 蒸馏水，再加入适量的 CaCl2溶液，并用 NaOH 溶液调节溶液近中性，过滤、洗涤，得0.1550gCa3(PO4)2沉淀和滤液 A。步骤3：向滤液 A中加入过量甲醛溶液，加指示剂，用0.5000molL-1NaOH 标准溶液滴定至终点，消耗 NaOH 溶液22.00mL。已知：4N4H+6HCHO 4H+(CH2)6N4+6H2O(1)步骤1中，CO(NH2)2与硫酸反应的化学方程式为。(2)欲使滤液 A中c(P3-4O)4.0 10-6molL-1，应保持溶液中 c(Ca2+)molL-1。(已知：KspCa3(PO4)2=2.0 10-33)(3)复合肥样品中 N 的质量分数为。(4)计算复合肥样品中 NH4H2PO4和CO(NH2)2的物质的量之比(写出计算过程)。8.(2012苏北四市三模)纳米氧化亚铜(Cu2O)是一种用途广泛的光电材料，常用的制备方法有电化学法、湿化学法等。电化学法可用铜棒和石墨作电极，电解Cu(NO3)2稀溶液制备。湿化学法的制备过程为在KOH 溶液中加入一定量的 CuSO4溶液，再加入一定量的还原剂 肼(N2H4)，加热并保持温度在 90。检验反应完全后，分离、洗涤、真空干燥得到固体样品。反应的化学方程式如下：4CuSO4+N2H4+8KOH2Cu2O+N2+4K2SO4+6H2O(1)电化学法制备 Cu2O 时，铜棒作极，阴极生成 Cu2O 的电极反应式为。(2)湿化学法中，检验纳米 Cu2O 已经生成的实验方法是。(3)湿化学法得到的产品中常含有Cu。称取某产品 1.76g(设仅含 Cu2O 和Cu)，加入足量的稀硝酸，充分反应后得到标准状况下的NO 气体224mL，试计算产品中 Cu2O 的质量分数(写出计算过程)。化学计算综合训练1.(1)Cl2(或H2O2)4.0 10-8molL-1抑制CuCl2水解,且避免失结晶水(2)n(Cl-)=n(AgCl)=17.22 g143.5 g mol-1=0.12mol,n(Fe2O3)=0.64g 160gmol-1=0.004mol,n(Fe3+)=0.008 mol,c(Fe3+)=0.008 mol 0.02L=0.4mol L-1。根据电荷守恒得:n(Cu2+)+n(Fe2+)=-3(Cl)-3(Fe)2nn=0.12mol-30.008mol2=0.048 mol,而根据 2Fe3+Cu2Fe2+Cu2+,n(Cu2+)n(Fe2+)=12,n(Cu2+)=0.048mol3=0.016mol,c(Cu2+)=0.016mol 0.02L=0.8mol L-1;n(Fe2+)=0.016 mol 2=0.032mol,c(Fe2+)=0.032 mol 0.02L=1.6mol L-1。所以c(Fe2+)=1.6mol L-1,c(Cu2+)=0.8mol L-1,c(Fe3+)=0.4mol L-1。2.(1)7.9410-6 mol L-1(2)Ti(OR)4+4H2O(g)Ti(OH)4+4ROH 抑制 Ti3+的水解三次滴定消耗标准溶液的平均值为24.00mL TiO2NH4Fe(SO4)2 80 1 m(TiO2)0.02400L0.1000 mol L-1250mL25.00mLm(TiO2)=1.920 g m(H2O)=2.010g-1.920 g=0.090 g ab=-11.920g80g mol-10.090g18g mol=245 该样品的组成为 24TiO2 5H2O。3.(1)Pb3O4+8H+2Cl-3Pb2+Cl2+4H2O(2)2.810-8 mol L-1(3)淀粉溶液(4)关系式为Pb3O49Na2S2O3,n(Pb3O4)=19n(Na2S2O3)=19 0.100 0 mol L-1 12.00 10-3 L=1.333 310-4mol,m(Pb3O4)=1.333 310-4mol685 gmol-1=0.09133 g,即(Pb3O4)=91.33%4.(1)2CaO 3B2O3 5H2O(2)取少许最后一次洗涤滤液,滴入12滴Ba(NO3)2溶液,若不出现白色浑浊,表示已洗涤完全(3)MgSO4+CO2+2NH3+H2OMgCO3+(NH4)2SO4(4)n(B2O3)=12n(H3BO3)=12 1.24g62gmol-1=0.01mol,n(MgO)=0.8g 40gmol-1=0.02mol,m(B2O3)=70 g mol-1 0.01 mol=0.7 g,n(H2O)=-11.68g-0.7g-0.8g18g mol=0.01mol,n(B2O3)n(MgO)n(H2O)=0.01mol0.02mol 0.01mol=121,故其组成为 2MgO B2O3 H2O 或Mg2B2O5 H2O。5.(1)30水浴加热(或水浴控制恒温)(2)15Cl-3O+FeS2+14H+15ClO2+Fe3+7H2O+2S2-4O(3)与K2Cr2O7反应的 n(Fe2+)=6n(Cr22-7O)=620.0010-3L0.0500 molL-1=610-3mol,与ClO2反应的n(Fe2+)=37.00 10-3L0.500 molL-1-610-3mol=1.2510-2mol n(ClO2)=15n(Fe2+)=15 1.25 10-2 mol=2.5 10-3 mol m(ClO2)=67.5 g mol-1 2.5 10-3 mol 400mL20mL=3.375 g ClO2的产率=3.375g6.0g 100%=56.25%6.(1)阴Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O(2)Cl-3O+6I-+6H+3I2+Cl-+3H2O n(NaClO)n(NaClO3)=11 1.4 mol-1L7.(1)CO(NH2)2+H2SO4+H2O(NH4)2SO4+CO2(2)5.010-8(3)30.8%(4)样品中 n(NH4H2PO4)=2nCa3(PO4)2=20.1550 g 310 gmol-1=0.001mol,n(N)=0.5000 molL-1 22.0010-3L=0.011mol,根据N的物质的量关系可得:nCO(NH2)2=424(N)-(NH H PO)2nn=0.011mol-0.001mol2=0.005mol,所以两者物质的量之比为 n(NH4H2PO4)nCO(NH2)2=0.001mol 0.005mol=15 8.(1)阳极2Cu2+2e-+H2OCu2O+2H+(2)丁达尔效应(3)n(Cu2O)144 g mol-1+n(Cu)64 g mol-1=1.760 g,n(Cu2O)2+n(Cu)2=-10.224L22.4Lmol 3,解得n(Cu2O)=0.01 mol,n(Cu)=0.005 mol,w(Cu2O)=-1144g mol0.01mol1.760g 100%=81.8%
