2018届二轮复习隐藏在Ⅱ卷大题中的化学计算专题卷(全国通用).pdf
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1、隐藏在卷大题中的化学计算 题型专练 角度(一)体现守恒思想计算 1 “有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义是:每克含氯消毒 剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。 NaClO2的有效氯含量为 _。 (计算结果保留两位小数 ) 解析NaClO2在杀菌消毒的过程中被还原为Cl ,则 1 mol NaClO 2得到电子的 物质的量为 4 mol, 1 mol Cl2被还原为 Cl 时得到电子的物质的量为 2 mol, 故 1 g NaClO2得到电子的物质的量为4/90.5 mol,根据 “有效氯含量 ”的定义可知, NaClO2的有效氯含量为 1.57。 答案1.57 2欲使 3
2、 mol 的 VO 2变成 VO 2,则需要氧化剂 KClO3至少_ mol。 解析VO 2变为 VO 2,V 的化合价由 4 价升高到 5 价,转移 1e ,而氧化剂 KClO3则被还原为 KCl, 化合价由 5价降低为 1价, 转移 6e , 故欲使 3 mol VO2 变为 VO 2,需氧化剂 KClO3的物质的量至少为3 mol1 60.5 mol。 答案0.5 3联氨可用于处理高压锅炉水中的氧,防止锅炉被腐蚀。理论上1 kg 的联氨可 除去水中溶解的 O2_kg。 解析联氨可用于处理高压锅炉水中的氧, 防止锅炉被腐蚀,发生的反应为 N2H4 O2=N22H2O,理论上 1 kg 的联
3、氨可除去水中溶解的氧气为1 kg 32 g mol 132 g mol 11 kg 答案1 4NaCN 超标的电镀废水可用两段氧化法处理: (1)NaCN 与 NaClO 反应,生成 NaOCN 和 NaCl (2)NaOCN 与 NaClO 反应,生成 Na2CO3、CO2、NaCl 和 N2。 已知 HCN(Ki6.310 10)有剧毒; HCN、HOCN 中 N 元素的化合价相同。 完成下列填空: 处理 100 m 3 含 NaCN 10.3 mg/L 的废水,实际至少需NaClO_g(实际用量 应为理论值的 4 倍),才能使 NaCN 含量低于 0.5 mg/L,达到排放标准。 解析参
4、加反应的 NaCN 是100(10.30.5) g 49 g/mol 20 mol, 反应中 C 元素由 2 价升高到 4 价,N 元素化合价从 3 价升高到 0 价,即 1 mol NaCN 失去 5 mol 电子,1 mol 次氯酸钠得到 2 mol 电子,所以处理 100 m3含 NaCN 10.3 mg/L 的 废水,实际至少需NaClO 的质量为 20 mol5 2 74.5 g/mol414 900 g。 答案14 900 5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FeSO4(反应条件 略)。
5、 活化硫铁矿还原Fe 3的主要反应为: FeS27Fe2(SO4)38H2O=15FeSO 4 8H2SO4,不考虑其它反应。请回答下列问题: 假如烧渣中的铁全部视为Fe2O3,其含量为 50%。将 a kg 质量分数为 b%的硫酸 加入到 c kg 烧渣中浸取,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,第步应加入 FeCO3_kg。 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 Fe2O33H2SO4=Fe2(SO4)33H2O 和 FeS27Fe2(SO4)38H2O=15FeSO4 8H2
6、SO4知,1 mol Fe2O3生成 FeSO4实际消耗 13 7 mol H2SO4,根据化学方程式 FeCO3H2SO4=FeSO4H2OCO2,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 ab% 98 c50%96% 160 13 7 ,则消耗 FeCO3的质量 ab% 98 c50%96% 160 13 7 116 kg(0.011 8ab0.646c)kg 或 29ab 2 450 1 131c 1 750 kg。 答案0.011 8ab0.646c 或 29ab 2 450 1 131c 1 750 6为节约成本,工业上用NaClO3氧化酸性 FeCl2
7、废液得到 FeCl3。 若酸性 FeCl2废液中 c(Fe 2)2.0102 mol L 1, c(Fe3)1.0103 mol L 1, c(Cl )5.3102 mol L 1,则该溶液的 pH 约为_。 解析根据电荷守恒, c(Fe3 )3c(Fe2)2c(H)c(Cl),溶液中氢离子的 浓度是 c(H )c(Cl)c(Fe2)2c(Fe3)35.3102 mol L 12.0102 mol L 121.0103 mol L 131.0102 mol L 1,所以 pH2。 答案2 角度(二)利用化学反应方程式之间的关系计算 1水中溶解氧的测定方法如下:向一定量水样中加入适量MnSO4和
8、碱性 KI 溶 液,生成 MnO(OH)2沉淀,密封静置,加入适量稀H2SO4,待 MnO(OH)2与 I 完全反应生成 Mn 2和 I 2后,以淀粉作指示剂, 用 Na2S2O3标准溶液滴定至终点, 测定过程中物质的转化关系如下: 取加过一定量 CaO2 8H2O的池塘水样 100.00 mL, 按上述方法测定水样的溶解氧, 消耗 0.010 00 mol L 1Na 2S2O3标准溶液 13.50 mL。计算该水样中的溶解氧(用 mg L 1 表示),写出计算过程。 解析在 100.00 mL 水样中 I22S2O 2 3=2I S 4O 2 6 n(I2)c(Na 2S2O3) V(Na
9、2S2O3) 2 0.010 00 molL 113.50 mL103 L mL 1 2 6.75010 5 mol nMnO(OH)2n(I2)6.75010 5 mol n(O2)1 2nMnO(OH) 21 26.75010 5 mol3.375105 mol 水中溶解氧 3.37510 5 mol32 g mol 11 000 mg g 1 100.00 mL10 3 L mL 110.80 mgL 1 答案10.80 mgL 1 2CO2和 KO2有下列反应: 4KO22CO22K2CO33O2 4KO24CO22H2O4KHCO33O2 若 9 mol CO2在密封舱内和 KO2反
10、应后生成 9 mol O2, 则反应前密封舱内H2O 的 量应该是多少? 解析依题意, 9 mol CO2在密封舱内和 KO2反应后生成 9 mol O2,即 n(CO2) n(O2)11,通过观察题给两个化学反应方程式可知,当把两个化学反应方程 式相加时正好符合题目要求: 8KO26CO22H2O2K2CO34KHCO36O2 所以有 n(H2O) 1 3n(CO2) 1 39 mol3 mol, 即反应前密封舱内 H2O 的物质的量 为 3 mol。 答案3 mol 3半水煤气在铜催化下实现CO 变换: COH2O Cu CO2H2 若半水煤气中V(H2)V(CO)V(N2)382822,
11、经 CO 变换后的气体中: V(H2)V(N2)_。 解析若半水煤气中 V(H2)V(CO)V(N2)382822,经 CO 变换后 CO 转 化为氢气,则根据方程式可知所得的气体中:V(H2)V(N2)(3828)223 1。 答案31 4利用简洁酸碱滴定法可测定Ba 2的含量,实验分两步进行。 已知: 2CrO2 4 2H =Cr 2O 2 7 H2OBa 2 CrO2 4=BaCrO4 步骤移取 x ml 一定浓度的 Na2CrO4溶液与锥形瓶中, 加入酸碱指示剂, 用 b mol L 1 盐酸标准液滴定至终点,测得滴加盐酸体积为V0mL。 步骤移取 y mL BaCl2溶液于锥形瓶中,
12、加入x mL 与步骤相同浓度的 Na2CrO4溶液,待 Ba 2完全沉淀后,再加入酸碱指示剂,用 b mol L 1 盐酸标准 液滴定至终点,测得滴加盐酸的体积为V1mL。 滴加盐酸标准液时应用酸式滴定管,“0”刻度位于滴定管的 _(填“上方” 或“下方” )。BaCl2溶液的浓度为 _ mol L 1,若步骤中滴加盐酸时有 少量待测液溅出, Ba 2浓度测量值将 _(填“偏大”或“偏小” )。 解析“ 0” 刻度位于滴定管的上方;与Ba2 反应的CrO 2 4 的物质的量为 (V0bV1b)/1 000 mol,则 Ba 2浓度为 (V 0bV1b)/y;根据计算式,若步骤中滴 加盐酸时有少
13、量待测液溅出,V1减小,则 Ba2 浓度测量值将偏大。 答案上方(V0bV1b)/y偏大 角度(三)有关反应热的计算 12O2(g)N2(g)=N2O4(l) H1 N2(g)2H2(g)=N2H4(l) H2 O2(g)2H2(g)=2H2O(g) H3 2N2H4(l)N2O4(l)=3N2(g)4H2O(g) H41 048.9 kJ mol 1 上述反应热效应之间的关系式为 H4_。 解析对照目标热化学方程式中的反应物和生成物在已知热化学方程式中的位 置和化学计量数,利用盖斯定律,将热化学方程式2,减去热化学方程式 2,再减去热化学方程式,即可得出热化学方程式,故 H42 H32 H2
14、 H1 答案2 H32 H2 H1 2已知下列反应: SO2(g)2OH (aq)=SO2 3(aq)H2O(l) H1 ClO (aq)SO2 3(aq)=SO 2 4(aq)Cl (aq) H2 CaSO4(s)=Ca 2(aq)SO2 4(aq) H3 则反应 SO2(g)Ca 2(aq)ClO(aq)2OH(aq)=CaSO 4(s)H2O(l)Cl (aq)的 H_。 解析将题中的 3 个反应依次标记为、,根据盖斯定律,即 得所求的反应, H H1 H2 H3。 答案 H1 H2 H3 3 已知反应 2HI(g)=H2(g)I2(g)的 H11 kJ mol 1, 1 mol H 2
15、(g)、 1 mol I2(g) 分子中化学键断裂时分别需要吸收436 kJ、151 kJ的能量,则 1 mol HI(g)分子中 化学键断裂时需吸收的能量为_kJ 。 解析形成 1 mol H2(g)和 1 mol I2(g)共放出 436 kJ151 kJ587 kJ能量, 设断裂 2 mol HI(g)中化学键吸收 2a kJ 能量,则有 2a58711,得 a299 kJ。另解: H 2E(HI) E(HH) E(II) ,2E(HI) HE(HH) E(II) 11 kJ mol 1436 kJ mol 1 151 kJ mol 1598 kJ mol 1,则 E(HI)299 kJ
16、 mol 1 答案299 4已知: C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g) Ha kJ mol 1 2C(s)O2(g)=2CO(g) H220 kJ mol 1 HH、 O=O和 OH键的键能分别为 436 kJ mol 1、 496 kJ mol 1和 462 kJ mol 1,则 a 为_。 解析依题意有: C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g) Ha kJ mol 1 2C(s)O2(g)=2CO(g) H220 kJ mol 1 根据盖斯定律2 即得2H2(g)O2(g)=2H2O(g) H (220 2a) kJ mol 1。由于反应热等于断裂旧化学键吸收的能量与形成新化学
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