【创新设计】（江苏专用）2015高考化学二轮题型专攻 微题型16 化学计算综合题（含新题，含解析）

【创新设计】（江苏专用）2015高考化学二轮题型专攻 微题型16 化学计算综合题（含新题，含解析） ????????????精诚凝聚 =^_^= 成就梦想 ???????????? 【创新设计】(江苏专用)2015高考化学二轮题型专攻 微题型16 化 学计算综合题(含新题，含解析) [题型专练] 1(金属表面处理、皮革鞣制、印染等都可能造成铬污染。六价铬比三价铬毒性强，更易被人体吸收且在体内蓄积。 2,(1)工业上处理含CrO7酸性废水的方法如下: 2 2,2,3，?向含CrO7的酸性废水中加入FeSO溶液，使CrO7全部转化为Cr。写出该反应的242 离子方程式:_______________。 3，?调节溶液的pH，使Cr完全沉淀。实验室粗略测定溶液pH的方法为 3________________________________;25 ?时，若调节溶液的pH,8，则溶液中残余Cr，,1,31的物质的量浓度为________mol?L。(已知25 ?时，)。 K[Cr(OH)],6.3×10sp3 2,3，(2)铬元素总浓度的测定:准确移取25.00 mL含CrO7和Cr的酸性废水，向其中加入2 2,3，足量的(NH)SO溶液将Cr氧化成CrO7，煮沸除去过量的(NH)SO;向上述溶液中加422824228 ,1入过量的KI溶液，充分反应后，以淀粉为指示剂，向其中滴加0.015 mol?L的NaSO223 ,1标准溶液，终点时消耗NaSO溶液20.00 mL。计算废水中铬元素总浓度(单位:mg?L，223 写出计算过程)。已知测定过程中发生的反应如下: 2,2,2,3，，?2Cr，3SO8，7HO===CrO7，6SO4，14H 222 2,,，3，?CrO7，6I，14H===2Cr，3I，7HO 222 2,2,,?I，2SO3===2I，SO6。 224 2,2，，3，3，答案 (1)?CrO7，6Fe，14H===2Cr，6Fe，7HO 22 ?将一小块pH试纸置于洁净的表面皿或玻璃片上，用玻璃棒蘸取待测溶液，点在pH试纸 ,13中部，待变色后，再与标准比色卡对照 6.3×10 (2)由方程式可知:Cr,3NaSO 223 ,3,1,1,4n(NaSO),20.00 mL×10L?mL×0.015 mol?L,3×10 mol 223 ,4则n(Cr),1×10mol ,4,1,3则m(Cr),1×10mol×52 g?mol,5.2×10g,5.2 mg 5.2 mg,1废水中铬元素总浓度,0.025 L,208 mg?L。 ? ? ? ? ? ? ? ? ?点亮心灯 ~~~///(^v^)\\\~~~ 照亮人生 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ????????????精诚凝聚 =^_^= 成就梦想 ???????????? 2(黄钾铵铁矾[KNHFe(SO)(OH)]不溶于水和稀硫酸，制取黄钾铵铁矾的流程如下: 4x4yz (1)溶液X是________。 ，(2)检验滤液中是否存在K的操作是____________________________。 (3)黄钾铵铁矾的化学式可通过下列实验测定: ?称取一定质量的样品加入稀硝酸中充分溶解，将所得溶液转移至容量瓶并配制成100.00 mL溶液A。 ?量取25.00 mL溶液A，加入盐酸酸化的BaCl溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒2 重，得到白色固体9.32 g。 ?量取25.00 mL溶液A，加入足量NaOH溶液，加热，收集到标准状况下气体224 mL，同时有红褐色沉淀生成。 ?将步骤?所得沉淀过滤、洗涤、灼烧，最终得固体4.80 g。通过计算确定黄钾铵铁矾的化学式(写出计算过程)。 3，解析 (1)所加溶液X，主要是沉淀Fe，生成黄钾铵铁矾，故X是氨水。(2)用焰色反应 ，检验K，要注意通过钴玻璃观察火焰。 答案 (1)氨水(或NH?HO) 32 (2)用洁净的铂丝(或铁丝)蘸取滤液在酒精灯火焰上灼烧，透过蓝色的钴玻璃观察，若火 ，焰呈紫色，则存在K 2,9.32 g(3)n(SO4),n(BaSO),233 g?mol,1,0.04 mol 4 ，0.224 Ln(NH4),n(NH),22.4 L?mol,1,0.01 mol 3 4.80 g3，n(Fe),2n(FeO),2×160 g?mol,1,0.06 mol 23 ，，n(K),n(NH4),0.01 mol ，2,,，3，根据电荷守恒:n(OH),n(K)，n(NH4)，3n(Fe),2n(SO4),0.12 mol ，2,，3，,n(K)?n(NH4)?n(Fe)?n(SO4)?n(OH),1?1?6?4?12 黄钾铵铁矾的化学式为KNHFe(SO)(OH)。 464412 3(工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产硫酸亚铁溶液，进而可制备绿矾(FeSO? 7HO )、硫酸亚铁铵[(NH)SO?FeSO?6HO](俗称莫尔盐)等重要试剂。生产硫4242442 酸亚铁溶液的工艺流程如下: ? ? ? ? ? ? ? ? ?点亮心灯 ~~~///(^v^)\\\~~~ 照亮人生 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ????????????精诚凝聚 =^_^= 成就梦想 ???????????? 回答下列问题: (1)加入少量NaHCO，调节溶液pH的目的是____________________________。 3 (2)硫酸亚铁溶液在空气中久置容易变质，用离子方程式表示其变质的原因: ____________________________________________________________。 ,1(3)若向所得FeSO溶液中加入少量3 moL? LHSO溶液，再加入饱和(NH)SO溶液， 经424424过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等一系列操作后得到硫酸亚铁铵晶体[(NH)SO?FeSO?6HO](俗称莫尔盐)。硫酸亚铁铵较绿矾稳定，在氧化还原滴定分析中42442 2，常用来配制Fe的标准溶液。现取0.352 g CuS和CuS的混合物在酸性溶液中用40.00 mL 2 ,10.150 mol?L KMnO溶液处理，发生反应如下: 4 ,，2，2，8MnO4，5CuS，44H===10Cu，5SO?，8Mn，22HO 222 ,，2，2，6MnO4，5CuS，28H===5Cu，5SO?，6Mn，14HO 22 ,1反应后煮沸溶液，剩余的KMnO恰好与50.00 mL 0.200 mol?L (NH)Fe(SO)溶液完全44242反应。 ,2，，2，3，已知:MnO4，Fe，H―?Mn，Fe，HO(未配平) 2 ,1?CuS和CuS的混合物在酸性溶液中用0.150 mol?LKMnO溶液处理后，溶液需煮沸的24 原因是__________________。 ,1?实验室配制250 mL 3 moL? LHSO溶液，需要质量分数为98%，密度为1.84 g? mL24 ,1硫酸的体积为________mL。(保留1位小数) ?试计算混合物中CuS的质量分数(写出计算过程)。 答案 (1)除去铝离子，而不使亚铁离子形成沉淀 2，，3，(2)4Fe，O，4H===4Fe，2HO 22 (3)?若不通过煮沸赶尽溶解的SO ，溶液中的SO与酸性KMnO溶液反应，无法准确测定224混合物中CuS的质量分数 ,2，?40.8 ?由得失电子守恒有 MnO4, 5Fe 1,3,1,3剩余的KMnO的物质的量为:50.00×10L ×0.2 mol?L×5, 2.00×10mol 4 ,1用0.150 mol?L KMnO溶液处理CuS和CuS的混合物时，反应的KMnO的物质的量为: 424? ? ? ? ? ? ? ? ?点亮心灯 ~~~///(^v^)\\\~~~ 照亮人生 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ????????????精诚凝聚 =^_^= 成就梦想 ???????????? ,3,1,3,340×10L ×0.150 mol?L,2.00×10 mol,4.00×10 mol 设:CuS和CuS的混合物中，CuS的物质的量为x，CuS的物质的量为y 22 6y, 4.00×10,3mol ,3,3解方程组得,1.00×10mol ,2.00×10mol xy ,3,1混合物中CuS的质量分数为:m(CuS)/m(总),(2.00×10mol×96 g?mol)/0.352 g×100%,54.5% 4(以黄铁矿(FeS)、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备二氧化氯气体，再用水吸收该气体获2 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ClO气体的纯度，且会影响ClO气体的吸收率。具体情况如图所示。请回答下列问题: 22 (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,(2)已知:黄铁矿中的硫元素在酸性条件下被ClO3氧化成SO4，写出制备二氧化氯的离子方程式:_______________。 m(ClO2(3)某校化学学习小组拟以“m(NaClO3”作为衡量ClO产率的指标。若取NaClO样品质量236.0 g，通过反应和吸收可得400 mL ClO溶液，取出20 mL，加入37.00 mL 0.500 mol?L2 ,12，,1(NH)Fe(SO)溶液充分反应，过量Fe再用0.050 0 mol?LKCrO标准溶液滴定至终4242227点，消耗20.00 mL。反应原理如下: ，2，,3，4H，ClO，5Fe===Cl，5Fe，2HO 22 2,，2，3，3，14H，CrO7，6Fe===2Cr，6Fe，7HO 22 试计算ClO的产率。(写出计算过程) 2 解析 (1)由图可知ClO的吸收率先升高后降低，当达到30 ?时最大，兼顾两者适宜温度2 即为30 ?，当所需温度低于100 ?时，水浴便于控温和均匀受热。(2)由得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒，以及酸性环境不难得出离子方程式。(3)详细过程参见答案。 答案 (1)30 ? 水浴加热(或水浴控制恒温) ,2,，3，(2)15ClO3，FeS，14H===15ClO?，Fe，7HO，2SO4 222 2,2，,3,1(3)与KCrO反应的n(Fe),6n(CrO7),6×20.00×10L×0.050 0 mol?L,6×102272 ,32，,3,1,3 mol，与ClO反应的n(Fe),37.00×10L×0.500 mol?L,6×10mol,1.25×102 1,2,2,3mol，n(ClO),5×1.25×10mol,2.5×10mol，ClO的产率 22 ,20 mL×100%,56.25%。 ? ? ? ? ? ? ? ? ?点亮心灯 ~~~///(^v^)\\\~~~ 照亮人生 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ????????????精诚凝聚 =^_^= 成就梦想 ???????????? 5(新型液流式铅酸蓄电池是二次电池，以甲基磺酸铅[Pb(CHSO)]溶液为电解液，正极板332 上覆盖PbO，负极板上覆盖Pb。电池总反应为: 2 ，2，Pb，PbO，4H放电2Pb，2HO 22 (1)甲基磺酸铅可通过下列方法制备:以50%,58%的甲基磺酸(CHSOH)为电解液，分别以33金属铅和石墨作电极，进行电解即可制得。电解时，该电解池阳极为________;总反应方程式为________________________________。 (2)铅酸蓄电池也存在缺点，主要有比能量低、________________________。(任答一条) (3)利用高锰酸钾测定某铅氧化物样品(Pb的化合价有，2、，4价)中铅元素含量，具体步 2，骤为:称取样品0.734 0 g，加入足量草酸还原，4价的Pb，调节溶液的pH，使Pb全部 ,1沉淀为PbCO;过滤、洗涤后将沉淀完全溶于适量酸中;用0.040 0 mol?L KMnO标准244 ,溶液滴定，达滴定终点时，消耗KMnO溶液30.25 mL(假设只发生反应:5HCO，2MnO4，4224，2，6H===10CO?，2Mn，8HO)。试计算样品中铅元素的质量分数。 22 =====答案 (1)Pb Pb，2CHSOH电解Pb(CHSO)，H? 333322 (2)产生废酸污染(或产生重金属离子污染) ，2，(3)由反应PbCO，2H===Pb，HCO 24224 ,，2，5HCO，2MnO4，6H===10CO?，2Mn，8HO可得: 22422 ,2，5Pb , 5HCO , 2MnO4 224 ,15 mol×207 g?mol 2 mol ,1m 0.030 25 L×0.0400 mol?L 解之，得m,0.626 2 g w(Pb),0.626 2 g/0.734 0 g×100%,85.3% 6(某铜锈试样经扫描电镜能谱显示只含CuCl、Cu(OH)Cl、Cu(OH)CO三种难溶盐。 23223?准确称取1.294 0 g样品，溶于足量FeCl溶液，充分搅拌，将溶液稀释至30 mL左右，3 ,14，2，3，用邻菲啰啉作指示剂，用0.100 0 mol?LCe(SO)溶液滴定至终点(Ce，Fe===Ce，42 3，Fe)，消耗Ce(SO)标准溶液20.00 mL; 42 ?另称取样品1.294 0 g溶于盐酸和HO的混合溶液，将产生的全部气体通入足量的22 Ba(OH)溶液，得到白色沉淀0.591 0 g，将反应后的溶液加热蒸发至干并灼烧，得黑色粉2 末为0.960 0 g。 2，,，2，,(1)已知平衡常数:?Cu，e―?Cu K;?Cu，2e―?Cu K。 12 ，2，反应:2Cu Cu，Cu的平衡常数K,________(用K、K表示)。 12 (2)步骤?中CuCl溶于FeCl溶液的离子方程式为________________________ 3 ? ? ? ? ? ? ? ? ?点亮心灯 ~~~///(^v^)\\\~~~ 照亮人生 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ????????????精诚凝聚 =^_^= 成就梦想 ???????????? _______________________________________________________________。 (3)通过计算确定样品中的各物质的物质的量之比(写出计算过程)。 c(Cu，1c(Cu2，23，2解析 (1)K,c(Cu2，，K,c(Cu2，，K,c2(Cu，，故K,1。(2)先写出Fe，CuCl―?Cu12 ，2，,，Fe，Cl，再进行配平。 23，2，2，,答案 (1)1 (2)Fe，CuCl===Fe，Cu，Cl 2，4，,1,3(3)n(CuCl),n(Fe),n(Ce),0.100 0 mol?L×20.00×10 L,0.002 mol 0.591 0 gn[Cu(OH)CO],n(CO),n(BaCO),197 g?mol,1,0.003 mol 22323 0.960 0 gn(CuCl)，2n[Cu(OH)Cl]，2n[Cu(OH)CO],80 g?mol,1,0.012 mol 23223 n[Cu(OH)Cl],0.002 mol 23 CuCl 0.002 mol，Cu(OH)Cl 0.002 mol， 23 Cu(OH)CO 0.003 mol 223 n(CuCl)?n[Cu(OH)Cl]?n[Cu(OH)CO] 23223 ,0.002 mol?0.002 mol?0.003 mol,2?2?3。 [对点回扣] 1(以“物质的量”为核心的计算要领 (1)“一个中心”:以物质的量为中心。 ,1(2)“两个前提”:在应用V,22.4 L?mol时，一定要有“标准状况”和“气态”两个m 前提条件(混合气体也适用)。 (3)“三个关系”?直接构成物质的粒子与间接构成物质的粒子(原子、电子等)间关系; ?摩尔质量与相对分子质量间的关系; ?“强、弱、非”电解质与溶质粒子(离子或分子)数之间的关系。 (4)六个无关:物质的量、质量、粒子数的多少均与温度、压强无关，物质的量浓度、溶质的质量分数、密度的大小与所取溶液的体积多少无关。(但溶质粒子数的多少与溶液体积有关) 2(多步连续反应的计算—关系式法 多步连续反应计算的特征是化学反应原理中多个反应连续发生，起始物与目标物之间存在定量关系。解题时应先写出有关反应的化学方程式，依据方程式找出连续反应的过程中不同反应步骤之间反应物、生成物物质的量的关系，最后确定已知物和目标产物之间的物质的量的关系，列出计算式求解，从而简化运算过程。 3(终态分析法 ? ? ? ? ? ? ? ? ?点亮心灯 ~~~///(^v^)\\\~~~ 照亮人生 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ????????????精诚凝聚 =^_^= 成就梦想 ???????????? 终态分析法是利用逆向思维方式，以与待求量相关的物质(离子、分子或原子)在终态的存在形式为解题的切入点，找出已知量与待求量之间的关系，不考虑中间变化过程的一种快捷有效的解题方法。在一些多步反应或多种混合物的计算中，由于涉及到的反应繁多、数据不一或变化过程复杂，解题时如果逐一去分析这些反应或过程，按步就班的进行计算，往往会纠缠不清，导致思维混乱，不但费时费力，而且极易出错，甚至无法解答。但如果我们淡化中间过程，关注最终组成，利用守恒关系进行整体分析，就会简化思维，从而快速求解。 4(综合计算的解题技巧 (1)两组分混合物组成的计算一般设两组分的物质的量或质量为未知数，根据题给数据列方程组进行计算; (2)过量问题的计算一般设其中一种反应物为未知数，用另一种反应物的量计算，然后与所提供量进行比较从而确定过量物质; (3)图像问题的计算中要明确纵横坐标的含义和图像所表示的化学意义，再根据题给数据和图像中的重要拐点进行计算; (4)范围讨论的计算方法是写出化学方程式，找出界点，然后讨论大于、小于或等于时的情况，从而找出相应的区间，确定不同的范围; (5)化工生产的计算方法主要是根据化学方程式的计算，解题时要将化学方程式配平，然后进行对应量的计算; (6)确定复杂化学式的计算要依据题目所给的化学事实，分析判断化合物的成分，通过计算确定各成分的物质的量之比; (7)多步反应的计算首先要正确地书写反应的化学方程式，然后根据化学方程式或根据原子守恒找出已知反应物与所求生成物的化学计量数关系进行计算。 ? ? ? ? ? ? ? ? ?点亮心灯 ~~~///(^v^)\\\~~~ 照亮人生 ? ? ? ? ? ? ? ? ?