2022高考化学最后复习讲义(5)(大纲版).docx
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1、第五节 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根底知识的计算,并能熟练运用化学计算中的有关技能和技巧。2.掌握化学根本概念、根本理论及元素的单位和其重要的化合物、有机化学根底、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和H2SO4的
2、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,应参加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量不变那么设加水稀释到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 常温时反响2Fe3+Cu
3、2Fe2+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参加到浓度为1 mol/L的硫酸中,使之发生反响。(1)假设固体恰好全部溶解,消耗硫酸的体积为V,求V的取值范围。(2)假设硫酸溶液过量,反响后溶液的体积为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】在有并列反响或连续反响的情况下,如果用字母表示反响物的用量,那么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响,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,涉及的反响有:Fe2O3+3H2SO4Fe2(SO4)4+3H2O Fe
4、2(SO4)3+Cu2FeSO4+CuSO4可通过恰好反响的极端情况,寻找界点,假设固体中只有Fe2O3,反响仅按式进行, 显然恰好反响时,应满足:1V322.4/160,解得V0.42假设固体是Cu和Fe2O3的混合物,反响按、两式进行,假设要固体恰好溶解,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由反响式可得关系式 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,它是由反响式生成的,因为Fe2(SO4)3和Cu谁过量,题目中不明确,故需要加以讨论。假设Cu过量,那
5、么n(Fe2O3)nFe2(SO4)3n(FeSO4) 0.05 mol,Cu的质量为:22.4-n(Fe2O3)22.4-0.0516014.4(g)假设Fe2(SO4)3过量,那么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,导入密闭反响器中,在催化剂存在下发生化学反响,假设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
6、催化剂存在下发生反响的化学方程式是: 4NH3+5O24NO+6H2O 当氧气过量时,反响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响,生成硝酸:4NO+O2+2H2O4HNO3 把上述反响相加,可以得到氨气与氧气反响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这两种反响物,在不同的物质的量之比时,发生的两个不同反响。(1)当x5a/9时,按反响进行,NH3只能氧化至一氧化氮,没有硝酸生成,此时y0。 (2)当x2a/3时,按反响进行,(a-x)mol NH3可以全部转化为硝酸:NH3+2
7、O2HNO3+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,反响按进行。设按反响被氧化的NH3为b mol,按反响被氧化的NH3为y mol两个反响消耗NH3的物质的量之和为:b+ya-x两个反响消耗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:三、能力训练(一)选择题1.原方案实现全球卫星通讯需发射77颗卫星,这与铱(Ir)元素的原子核外电子数恰好相等, 因此称为“铱星方案。铱的一种同位素是Ir,那么其核内的中子数
8、是( )A.77 B.114 C.191 D.2682.以下列图是几种盐的溶解度曲线。以下说法正确的选项是( )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3.以下列图为X、Y两种物质饱和溶液的质量分数随温度变化的曲线,现在各150 g水中分别参加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
9、的以下表达中正确的选项是( )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Y4.硝酸盐分解的以下三个反响:2NaNO32NaNO2+O2 2Cu(NO3)22CuO+4NO2+O22AgNO32Ag+2NO2+O2对此,以下说法正确的选项是( )A.Cu(NO3)2受热产生的气体可以被水完全吸收B.NaNO3与AgNO3的混合物受热分解的气体不可能被水完全吸收C.等物质的量的NaNO3和AgNO3中,参加任意质量的Cu(NO3)2后,受热分解的气体能被水完全吸收D.三种酸盐的分解气体中,只有NaNO3的分解气体能使带火星的木条复
10、燃5.体积为V mL,密度为d g/cm3的溶液,含有相对分子质量为M的溶质m g,其物质的量浓 度为C mol/L,质量分数为W%。以下表示式中正确的选项是( )A.C B.mVdC.W% D.C6.用25.30mL 98%的浓硫酸(密度为1.84% g/cm3)配制20%的稀硫酸(假设密度数据未知),需加水的体积数最可能的是( )A.174.70 mL B.153.47 mLC.181.5 mL D.200.00 mL7.将a g钾钠合金溶于过量100mL b mol/L的稀盐酸中,将溶液加热蒸干后继续灼烧至质量不变时得固体c g。那么放出H2的体积在标准状况下是( )b L B. C.
11、D.8.含FeS2质量分数为A%的黄铁矿w kg,在接触法制硫酸的过程中,损失硫C%,可制得质量分数为B%的硫酸为( )A. B.C. D.9.NaH是离子化合物,与水反响可生成碱和氢气。现有NaH与Al粉混合物共m g,跟足量水反响共收集到H2的质量为n g,那么原混合物中Al粉的质量为( )(12n-m)g (24m-5n)g (36n-3m)g (m-24n/5)gA. B. C. D.10.将一定量的NaOH与NaHCO3的混合物X,放在密闭容器中加热,充分反响后生成CO2的气体V1L(V10)。将反响后的固体残渣Y与过量盐酸反响,又生成CO2 V2L.(气体体 积均在标准状况下测定)
12、Y的成分是。A.Na2CO3与NaOH B.Na2CO3与NaHCO3C.Na2CO3 D.NaOH11.将1.74g Fe3O4完全溶解在50 mL 1 mol/L的H2SO4中,然后参加K2Cr2O7溶液25 mL,恰好使溶液中的Fe2全部氧化为Fe3,离子全部复原为Cr3,那么K2Cr2O7的浓度为( ) mol/L B.0.1 mol/LC.0.2 mol/L D.0.3 mol/L12.某些化学试剂可用于净水,水处理中使用的一种无机高分子混凝剂的化学式可表示为Al2(OH)nClmyH2Ox,式中m等于( )A.3-n B.6-n C.6+n D.3+n13.在绿色植物光合作用中,每
13、放出1个氧分子要吸收8个波长为6.88107m 的光量子.同时每放出 1mol O2,植物储存469kJ 的能量.绿色植物能量转换效率为(普朗克常数值:h=6.631037kJ/s)( )A.34% B.29% C.37% D.40%14.使一定量的PH3和H2的混合气体依次通过两支加热的硬质玻璃管,第一支玻璃管中装有铜屑;第二支玻璃管中装有氧化铜.第一支玻璃管中由于发生反响2PH3(气)+3CuCu3P2(固)+3H2(气),玻璃管质量增加了4.96g;第二支玻璃管质量在发 生反响后减少了5.76 g.原混合气体中PH3气体和H2的体积比是( )A.3:5 B.4:3 C.3:4 D.5:3
14、15.HF气体中存在以下平衡2(HF)33(HF)2 (HF)22HF假设平衡时气体平均摩尔质量为42g/mol,那么(HF)3的体积分数( )A.10% B.=10% C.10% D.10%16.将m1g 锌加到m2g 20%HCl溶液中去,反响结果共入出nL 氢气(在标准状况下),那么被复原去的HCl的物质的量是( )A. B. C. D.17.十二水合磷酸钠溶液常用于处理水暖锅炉用水,现有一定量的磷酸钠饱和溶液,于t 时用铂电极电解一定时间,在阳极产生a mol气体时,在溶液中析出w g Na3PO412H2O,那么原来饱和Na3PO4溶液的溶质质量分数是( )A.B.C. D.18.某
15、废水处理站用甲醇处理氨废水,反响为:( )NH3+2O2在处理过程中,NH3转化为可达95%,而转化为N2时可达96%,如果每天处理含NH30.034g/L的废水500m3。那么每天需甲醇的质量为( )A.24.32kg B.30kg C.25.3kg D.4.08kg(二)非选择题1.以下列图表示在已平衡的天平两托盘上,在一边A g Mg,另一边加B g Al,要维持天平仍平衡 ,问A、B的关系及各自的取值范围。2.充分燃烧50g黄铁矿粉末,然后将生成的SO2跟24gO2混合并在一定条件下发生反响,将反响后的气体先用冰水冷却,得40g无色晶体,剩余气体再与氢硫酸充分反响生成44g淡黄色沉淀。
16、问:(1)SO2的转化率为多少 (2)黄铁矿含硫的百分率是多少 3.有一包固体混合物,其中含硝酸钠和不溶性杂质。在其中参加一定量水,使其充分溶解 ,其溶解情况如下:温度/102030剩余固体/g20113272试通过计算答复:(1)此实验所加水的质量为多少克 (2)原混合物中硝酸钠质量为多少克 (3)欲完全溶解混合物中的硝酸钠,所需最低温度是多少 硝酸钠溶解度表温度/102540505560657080溶解度/g81921041141171241301501664.参照物质的溶解度,用NaOH(s)、水、CaCO3(s)、盐酸为原料制取33 g纯NaHCO3物质NaHCO3Na2CO3NaOH
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