2024屆高考一輪復(fù)習(xí)化學(xué)教案（魯科版）第1章化學(xué)中常用的物理量-物質(zhì)的量第3講化學(xué)計(jì)算的常用方法

第3講化學(xué)計(jì)算的常用方法[復(fù)習(xí)目標(biāo)]1.進(jìn)一步理解物質(zhì)的量在化學(xué)計(jì)算中的“橋梁”作用。2.了解化學(xué)計(jì)算的常用方法。3.初步建立化學(xué)計(jì)算的思維模型?？键c(diǎn)一利用差量法計(jì)算1．所謂“差量”就是指反應(yīng)過程中反應(yīng)物的某種物理量之和(始態(tài)量)與同一狀態(tài)下生成物的相同物理量之和(終態(tài)量)的差，這種物理量可以是質(zhì)量、物質(zhì)的量、氣體體積、氣體壓強(qiáng)、反應(yīng)過程中的熱效應(yīng)等。根據(jù)化學(xué)方程式求出理論上的差值(理論差量)，結(jié)合題中的條件求出或表示出實(shí)際的差值(實(shí)際差量)，根據(jù)比例關(guān)系建立方程式并求出結(jié)果。2．差量法的解題關(guān)鍵是找準(zhǔn)研究對(duì)象。通常有：①固體的質(zhì)量差，研究對(duì)象是固體。②氣體的質(zhì)量差，研究對(duì)象是氣體。③液體的質(zhì)量差，研究對(duì)象是液體。例為了檢驗(yàn)?zāi)澈蠳aHCO3雜質(zhì)的Na2CO3樣品的純度，現(xiàn)將w1g樣品加熱，其質(zhì)量變?yōu)閣2g，請(qǐng)列式計(jì)算該樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。答案樣品加熱發(fā)生的反應(yīng)為2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋H2O＋CO2↑Δm16810662m(NaHCO3)(w1－w2)g樣品中m(NaHCO3)＝eq\f(168w1－w2,62)g，樣品中m(Na2CO3)＝w1g－eq\f(168w1－w2,62)g，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為eq\f(mNa2CO3,m樣品)×100%＝eq\f(w1g－\f(168w1－w2,62)g,w1g)×100%＝eq\f(84w2－53w1,31w1)×100%。1．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，將20LCO2和CO的混合氣體全部通過足量的Na2O2粉末，在相同狀況下，氣體體積減少到16L，則原混合氣體中CO的體積為()A．4LB．8LC．12LD．16L答案C解析混合氣體中只有CO2和Na2O2反應(yīng)，設(shè)二氧化碳的體積為V(CO2)，2CO2＋2Na2O2=2Na2CO3＋O2ΔV44.8LLV(CO2)(20－16)L44．8L∶L＝V(CO2)∶(20－16)L，解得V(CO2)＝8L，則V(CO)＝(20－8)L＝12L。2．16mL由NO與NH3組成的混合氣體在催化劑作用下于400℃左右可發(fā)生反應(yīng)：6NO＋4NH35N2＋6H2O(g)，達(dá)到平衡時(shí)在相同條件下氣體體積變?yōu)閙L，計(jì)算原混合氣體中NO與NH3的物質(zhì)的量之比。答案eq\f(9,7)<eq\f(VNO,VNH3)<eq\f(5,3)解析6NO＋4NH35N2＋6H2O(g)ΔV64561V(NO)V(NH3)mLV(NO)＝eq\f(6×mL,1)＝9mL，V(NH3)＝eq\f(4×mL,1)＝6mL，由此可知共消耗15mL氣體，還剩余1mL氣體，假設(shè)剩余的氣體全部是NO，則V(NO)∶V(NH3)＝(9mL＋1mL)∶6mL＝5∶3，假設(shè)剩余的氣體全部是NH3，則V(NO)∶V(NH3)＝9mL∶(6mL＋1mL)＝9∶7，但因該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，剩余氣體實(shí)際上是NO、NH3的混合氣體，故eq\f(9,7)<eq\f(VNO,VNH3)<eq\f(5,3)?？键c(diǎn)二利用關(guān)系式法計(jì)算1．關(guān)系式法是一種巧妙利用已知量與未知量之間的關(guān)系進(jìn)行解題的一種方法，一般適用于多步進(jìn)行的連續(xù)反應(yīng)，因前一個(gè)反應(yīng)的產(chǎn)物是后一個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)物，可以根據(jù)中間物質(zhì)的傳遞關(guān)系，找出原料和最終產(chǎn)物的相應(yīng)關(guān)系式。2．應(yīng)用關(guān)系式法的思維模型一、關(guān)系式法的基本應(yīng)用1．200噸含硫40%的黃鐵礦，用接觸法可以制得95%的硫酸(不考慮中間過程的損耗)的質(zhì)量為多少噸？答案t解析根據(jù)反應(yīng)前后硫原子數(shù)不變，可得關(guān)系式：2S～FeS2～2H2SO4即：S～H2SO43298200t×40%95%·x32∶98＝(200t×40%)∶(95%·x)x≈t。2．由NH3氧化制NO的轉(zhuǎn)化率為96%，NO轉(zhuǎn)化為HNO3的轉(zhuǎn)化率為92%，現(xiàn)有10tNH3，總共可以制得63%的HNO3多少噸？答案t解析氨氧化法制硝酸的原理為4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))4NO＋6H2O,2NO＋O2=2NO2,3NO2＋H2O=2HNO3＋NO。從以上三個(gè)化學(xué)方程式來(lái)看，氨與硝酸的關(guān)系式為3NH3～2HNO3，但工業(yè)生產(chǎn)上NO要進(jìn)行循環(huán)利用，經(jīng)過多次循環(huán)后，氨幾乎全部轉(zhuǎn)化為硝酸，則關(guān)系式應(yīng)為NH3～HNO3。設(shè)可制得63%的HNO3的質(zhì)量為x，則eq\f(17g·mol－1,10t×96%×92%)＝eq\f(63g·mol－1,63%x)，解得：x≈t。3．用黃鐵礦可以制取H2SO4，再用H2SO4可以制取化肥(NH4)2SO4。煅燒含F(xiàn)eS280.2%的黃鐵礦t，最終生產(chǎn)出t(NH4)2SO4。已知NH3的利用率為92.6%，H2SO4的利用率為89.8%，試求黃鐵礦制取H2SO4時(shí)的損失率為______________。答案33.4%解析設(shè)黃鐵礦的利用率為x，F(xiàn)eS2～2H2SO4～2(NH4)2SO412026475.0t×80.2%×89.8%·xt可得x≈66.6%，則黃鐵礦的損失率為－66.6%＝33.4%。二、關(guān)系式法在滴定計(jì)算中的應(yīng)用4．硫代硫酸鈉晶體(Na2S2O3·5H2O，M＝248g·mol－1)可用作定影劑、還原劑?；卮鹣铝袉栴}：利用K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液定量測(cè)定硫代硫酸鈉的純度。測(cè)定步驟如下：(1)溶液配制：稱取0g某硫代硫酸鈉晶體樣品，用新煮沸并冷卻的蒸餾水在________中溶解，完全溶解后，全部轉(zhuǎn)移至100mL的________中，加蒸餾水至________。(2)滴定：取50mol·L－1的K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液mL，硫酸酸化后加入過量KI，發(fā)生反應(yīng)：Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋6I－＋14H＋=3I2＋2Cr3＋＋7H2O。然后用硫代硫酸鈉樣品溶液滴定，發(fā)生反應(yīng)：I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=S4Oeq\o\al(2－,6)＋2I－。加入淀粉溶液作為指示劑，繼續(xù)滴定，當(dāng)溶液__________，即為滴定終點(diǎn)。平行滴定3次，樣品溶液的平均用量為mL，則樣品純度為________%(結(jié)果保留1位小數(shù))。答案(1)燒杯容量瓶溶液的凹液面與刻度線相切(2)藍(lán)色褪去，且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)成原來(lái)的顏色解析(1)配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液，應(yīng)該在燒杯中溶解，冷卻至室溫后，轉(zhuǎn)移至100mL的容量瓶中，加水至距刻度線1～2cm處，改用膠頭滴管滴加至溶液的凹液面與刻度線相切。(2)加入淀粉作指示劑，淀粉遇I2變藍(lán)色，加入的Na2S2O3樣品與I2反應(yīng)，當(dāng)I2消耗完后，溶液藍(lán)色褪去，且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)成原來(lái)的顏色，即為滴定終點(diǎn)。由反應(yīng)Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋6I－＋14H＋=3I2＋2Cr3＋＋7H2O、I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=S4Oeq\o\al(2－,6)＋2I－得關(guān)系式：Cr2Oeq\o\al(2－,7)～3I2～6S2Oeq\o\al(2－,3)1650mol·L－1×L50mol·L－1×L×6硫代硫酸鈉樣品溶液的濃度為eq\f(50mol·L－1×L×8L)，樣品的純度為eq\f(\f(50mol·L－1×L×8L)×L×248g·mol－10g)×100%＝95.0%。5．金屬錫的純度可以通過下述方法分析：將試樣溶于鹽酸，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Sn＋2HCl=SnCl2＋H2↑，再加入過量的FeCl3溶液，發(fā)生如下反應(yīng)：SnCl2＋2FeCl3=SnCl4＋2FeCl2，最后用已知濃度的K2Cr2O7溶液滴定生成的Fe2＋，反應(yīng)的化學(xué)方程式為6FeCl2＋K2Cr2O7＋14HCl=6FeCl3＋2KCl＋2CrCl3＋7H2O?，F(xiàn)有金屬錫試樣g，經(jīng)上述反應(yīng)后，共用去mol·L－1K2Cr2O7溶液mL。求試樣中錫的百分含量(假定雜質(zhì)不參加反應(yīng)，錫的相對(duì)原子質(zhì)量為119)。答案93.2%解析Sn與K2Cr2O7物質(zhì)的量的關(guān)系：3Sn～3SnCl2～6FeCl2～K2Cr2O73×119g1molx×molx＝eq\f(3×119g××mol,1mol)＝2g，w(Sn)＝eq\f(2g)×100%≈93.2%。6．稱取g制得的K2FeO4樣品溶于適量KOH溶液中，加入足量KCrO2溶液，充分反應(yīng)后過濾，將濾液轉(zhuǎn)移到250mL容量瓶定容。取mL定容后的溶液于錐形瓶，加入稀硫酸酸化，滴加幾滴二苯胺磺酸鈉作指示劑，用mol·L－1(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，終點(diǎn)由紫色變?yōu)榫G色，重復(fù)操作2次，平均消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液的體積為mL。發(fā)生的反應(yīng)有：FeOeq\o\al(2－,4)＋CrOeq\o\al(－,2)＋2H2O=CrOeq\o\al(2－,4)＋Fe(OH)3↓＋OH－，2CrOeq\o\al(2－,4)＋2H＋=Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H2O，Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋6Fe2＋＋14H＋=2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O。則標(biāo)準(zhǔn)溶液應(yīng)選用________(填“酸式”或“堿式”)滴定管盛放，該K2FeO4樣品的純度為________%。答案酸式解析FeOeq\o\al(2－,4)～CrOeq\o\al(2－,4)～eq\f(1,2)Cr2Oeq\o\al(2－,7)～3Fe2＋1mol3molnmol·L－1×Ln＝eq\f(1,3)×mol·L－1×L，該樣品的純度為eq\f(\f(1,3)×0.10mol·L－1×0.026L×198g·mol－1×\f(250mL,25.00mL),2.0g)×100%＝85.8%。考點(diǎn)三利用守恒法計(jì)算守恒法是一種整合的思維方法，運(yùn)用守恒定律，不糾纏過程細(xì)節(jié)，只考慮反應(yīng)體系中研究對(duì)象化學(xué)量的始態(tài)和終態(tài)(如反應(yīng)中的原子守恒、得失電子守恒、電荷守恒、化合價(jià)升降守恒、能量守恒等)或相互間的關(guān)系(如化合物中的化合價(jià)規(guī)則、電解質(zhì)溶液中的電中性原則等)，從而達(dá)到速解、巧解化學(xué)試題的目的。1．質(zhì)量守恒(原子守恒)依據(jù)化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是原子的重新組合，反應(yīng)前后各原子的種類和數(shù)目保持不變。例128g鐵粉溶于稀鹽酸中，然后加入足量的Na2O2固體，充分反應(yīng)后過濾，將濾渣加強(qiáng)熱，列式計(jì)算最終得到的固體質(zhì)量。答案經(jīng)過一系列反應(yīng)后，最終得到的固體為Fe2O3，根據(jù)鐵原子守恒：＝40g。例2Co(OH)2在空氣中加熱時(shí)，固體殘留率隨溫度的變化如圖所示。已知鈷的氫氧化物加熱至290℃時(shí)已完全脫水。計(jì)算并分析A、B、C點(diǎn)物質(zhì)的化學(xué)式。答案Co(OH)2在加熱分解過程中，Co原子的數(shù)目不變。設(shè)有1molCo(OH)2，質(zhì)量為93g。則固體中Co的物質(zhì)的量為1mol，質(zhì)量為59g。設(shè)290℃后固體的化學(xué)式為CoOx，A點(diǎn)固體的相對(duì)分子質(zhì)量為93×89.25%≈83，此時(shí)x＝，即該固體為Co2O3；B點(diǎn)固體的相對(duì)分子質(zhì)量為93×86.38%≈，此時(shí)x≈eq\f(4,3)，即該固體為Co3O4；C點(diǎn)固體的相對(duì)分子質(zhì)量為93×80.65%≈75，此時(shí)x＝1，即該固體為CoO。2．電荷守恒在離子方程式中，反應(yīng)前后的陰、陽(yáng)離子所帶的電荷總數(shù)相等。例3將agFe2O3、Al2O3樣品溶解在過量的200mLpH＝1的硫酸溶液中，然后向其中加入NaOH溶液，使Fe3＋、Al3＋剛好沉淀完全，用去NaOH溶液100mL，則NaOH溶液的濃度為________。答案mol·L－1解析當(dāng)Fe3＋、Al3＋剛好沉淀完全時(shí)，溶液中溶質(zhì)只有硫酸鈉，而Na＋全部來(lái)源于NaOH，且變化過程中Na＋的量不變。根據(jù)電荷守恒可知：eq\f(nNa＋,nSO\o\al(2－,4))＝eq\f(2,1)，所以，n(NaOH)＝n(Na＋)＝2n(SOeq\o\al(2－,4))＝n(H＋)＝mol·L－1×L＝mol，c(NaOH)＝eq\f(L)＝mol·L－1。例4在aLAl2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合溶液中加入bmolBaCl2，恰好使溶液中的SOeq\o\al(2－,4)完全沉淀；加入足量強(qiáng)堿并加熱可得到cmolNH3，則原溶液中Al3＋的濃度(mol·L－1)為()A.eq\f(2b－c,2a) B.eq\f(2b－c,a)C.eq\f(2b－c,6a) D.eq\f(2b－c,3a)答案D解析由混合溶液中加入bmolBaCl2，恰好使溶液中的SOeq\o\al(2－,4)完全沉淀，根據(jù)SOeq\o\al(2－,4)＋Ba2＋=eq\o(=,\s\up7(△))NH3↑＋H2O可知n(NHeq\o\al(＋,4))＝cmol，由于溶液不顯電性，設(shè)原溶液中Al3＋的物質(zhì)的量為xmol，由電荷守恒可知，3x＋c＝2b，所以x＝eq\f(2b－c,3)，由于溶液的體積是aL，所以原溶液中Al3＋的物質(zhì)的量濃度c(Al3＋)＝eq\f(\f(2b－c,3)mol,aL)＝eq\f(2b－c,3a)mol·L－1，故D正確。3．得失電子守恒(詳見熱點(diǎn)強(qiáng)化電子守恒法計(jì)算及應(yīng)用)氧化還原反應(yīng)中，元素原子化合價(jià)升高的總價(jià)數(shù)＝元素原子化合價(jià)降低的總價(jià)數(shù)，即還原劑失電子的總數(shù)＝氧化劑得電子的總數(shù)。1．(2021·山東，6)X、Y均為短周期金屬元素，同溫同壓下，molX的單質(zhì)與足量稀鹽酸反應(yīng)，生成H2體積為V1L；molY的單質(zhì)與足量稀硫酸反應(yīng)，生成H2體積為V2L。下列說法錯(cuò)誤的是()A．X、Y生成H2的物質(zhì)的量之比一定為eq\f(V1,V2)B．X、Y消耗酸的物質(zhì)的量之比一定為eq\f(2V1,V2)C．產(chǎn)物中X、Y化合價(jià)之比一定為eq\f(V1,V2)D．由eq\f(V1,V2)一定能確定產(chǎn)物中X、Y的化合價(jià)答案D解析設(shè)與1molX反應(yīng)消耗HCl的物質(zhì)的量為amol，與1molY反應(yīng)消耗H2SO4的物質(zhì)的量為bmol。同溫同壓下，氣體體積之比等于其物質(zhì)的量之比，因此X、Y生成H2的物質(zhì)的量之比一定為eq\f(V1,V2)，故A正確；X、Y反應(yīng)過程中消耗酸的物質(zhì)的量之比為eq\f(a,b)＝eq\f(2V1,V2)，故B正確；因短周期金屬單質(zhì)與鹽酸或稀硫酸反應(yīng)時(shí)，生成的鹽中金屬元素化合價(jià)有＋1、＋2、＋3三種情況，因此存在a＝1、2、3，b＝、1、的多種情況，由eq\f(a,b)＝eq\f(2V1,V2)可知，當(dāng)a＝1、b＝時(shí)，eq\f(V1,V2)＝1，當(dāng)a＝2、b＝1時(shí)，eq\f(V1,V2)＝1，兩種情況下X、Y的化合價(jià)不同，因此根據(jù)eq\f(V1,V2)可能無(wú)法確定X、Y的化合價(jià)，故D錯(cuò)誤。2．(2022·浙江6月選考，27)聯(lián)合生產(chǎn)是化學(xué)綜合利用資源的有效方法。煅燒石灰石反應(yīng)：CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)ΔH＝＋×102kJ·mol－1，石灰石分解需要的能量由焦炭燃燒提供。將石灰石與焦炭按一定比例混合于石灰窯中，連續(xù)鼓入空氣，使焦炭完全燃燒生成CO2，其熱量有效利用率為50%。石灰窯中產(chǎn)生的富含CO2的窯氣通入氨的氯化鈉飽和溶液中，40%的CO2最終轉(zhuǎn)化為純堿。已知：焦炭的熱值為30kJ·g－1(假設(shè)焦炭不含雜質(zhì))。請(qǐng)回答：(1)每完全分解100kg石灰石(含CaCO390%，雜質(zhì)不參與反應(yīng))，需要投料______kg焦炭。(2)每生產(chǎn)106kg純堿，同時(shí)可獲得______kgCaO(列式計(jì)算)。答案(1)(2)eq\f(106kg×56g·mol－1,106g·mol－1×40%×2)＝70解析(1)完全分解100kg石灰石(含CaCO390%，雜質(zhì)不參與反應(yīng))，需要吸收的熱量是eq\f(100000g×0.9,100g·mol－1)×180kJ·mol－1＝162000kJ，已知：焦炭的熱值為30kJ·g－1(假設(shè)焦炭不含雜(2)根據(jù)(1)中計(jì)算可知消耗焦炭的物質(zhì)的量是eq\f(10800g,12g·mol－1)＝900mol，參加反應(yīng)的碳酸鈣的物質(zhì)的量是900mol，這說明參加反應(yīng)的碳酸鈣和焦炭的物質(zhì)的量之比為1∶1，所以根據(jù)原子守恒可知生成氧化鈣的質(zhì)量是eq\f(106kg×56g·mol－1,106g·mol－1×40%×2)＝70kg。3．[2021·湖北1月選考模擬，16(5)]某同學(xué)用g干燥鐵粉制得無(wú)水FeCl3樣品g，該次實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率是________。答案80.00%解析根據(jù)2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(△))2FeCl3，可求g干燥鐵粉完全轉(zhuǎn)化為FeCl3的質(zhì)量為eq\f(g,56g·mol－1)×g·mol－1＝g，則產(chǎn)率為eq\f(g)×100%＝80.00%。4．[2022·湖南，15(6)]某實(shí)驗(yàn)小組以BaS溶液為原料制備BaCl2·2H2O，并用重量法測(cè)定產(chǎn)品中BaCl2·2H2O的含量。設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：①稱取產(chǎn)品0g，用100mL水溶解，酸化，加熱至近沸；②在不斷攪拌下，向①所得溶液逐滴加入熱的mol·L－1H2SO4溶液；③沉淀完全后，60℃水浴40分鐘，經(jīng)過濾、洗滌、烘干等步驟，稱量白色固體，質(zhì)量為0g。產(chǎn)品中BaCl2·2H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為__________(保留三位有效數(shù)字)。答案97.6%解析由題意可知，硫酸鋇的物質(zhì)的量為eq\f(0g,233g·mol－1)＝mol，依據(jù)鋇原子守恒，產(chǎn)品中BaCl2·2H2O的物質(zhì)的量為mol，質(zhì)量為mol×244g·mol－1＝g，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為eq\f(0g)×100%＝97.6%。5．(2019·北京，26改編)化學(xué)小組用如下方法測(cè)定經(jīng)處理后的廢水中苯酚的含量(廢水中不含干擾測(cè)定的物質(zhì))。Ⅰ.用已準(zhǔn)確稱量的KBrO3固體配制一定體積的amol·L－1KBrO3標(biāo)準(zhǔn)溶液。Ⅱ.取v1mL上述溶液，加入過量KBr，加H2SO4酸化，溶液顏色呈棕黃色。Ⅲ.向Ⅱ所得溶液中加入v2mL廢水。Ⅳ.向Ⅲ中加入過量KI。Ⅴ.用bmol·L－1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Ⅳ中溶液至淺黃色時(shí)，滴加2滴淀粉溶液，繼續(xù)滴定至終點(diǎn)，共消耗Na2S2O3溶液v3mL。已知：①I2＋2Na2S2O3=2NaI＋Na2S4O6②Na2S2O3和Na2S4O6溶液顏色均為無(wú)色③＋3Br2→↓＋3HBr計(jì)算廢水中苯酚的含量為________________g·L－1(苯酚摩爾質(zhì)量：94g·mol－1)。答案eq\f(946av1－bv3,6v2)解析n(BrOeq\o\al(－,3))＝av1×10－3mol，根據(jù)反應(yīng)BrOeq\o\al(－,3)＋5Br－＋6H＋=3Br2＋3H2O可知n(Br2)＝3av1×10－3mol，溴分別與苯酚和KI反應(yīng)，先計(jì)算由KI消耗的溴的量，設(shè)為n1(Br2)，根據(jù)I2＋2Na2S2O3=2NaI＋Na2S4O6可知I2～2Na2S2O3，又Br2＋2I－=I2＋2Br－可知Br2～I(xiàn)2，可得Br2～2Na2S2O3，n(Na2S2O3)＝bv3×10－3mol，n1(Br2)＝eq\f(1,2)bv3×10－3mol，再計(jì)算由苯酚消耗的溴的量，設(shè)為n2(Br2)＝n(Br2)－n1(Br2)＝(3av1－eq\f(1,2)bv3)×10－3mol，苯酚與溴水反應(yīng)的計(jì)量數(shù)關(guān)系為3Br2～C6H5OH，n(C6H5OH)＝eq\f(1,3)n2(Br2)＝(av1－eq\f(1,6)bv3)×10－3mol，廢水中苯酚的含量為eq\f(av1－\f(1,6)bv3×10－3mol×94g·mol－1,v2×10－3L)＝eq\f(946av1－bv3,6v2)g·L－1。課時(shí)精練1．將aLNH3通過灼熱的裝有鐵觸媒的硬質(zhì)玻璃管后，氣體體積變?yōu)閎L(氣體體積均在同溫同壓下測(cè)定)，該bL氣體中NH3的體積分?jǐn)?shù)是()A.eq\f(2a－b,a) B.eq\f(b－a,b)C.eq\f(2a－b,b) D.eq\f(b－a,a)答案C解析設(shè)參加反應(yīng)的氨氣體積為x，則2NH3eq\o(,\s\up7(鐵觸媒),\s\do5(高溫))N2＋3H2ΔV2L2Lx(b－a)Lx＝(b－a)L所以氣體中NH3的體積分?jǐn)?shù)為eq\f(aL－b－aL,bL)＝eq\f(2a－b,b)。2．把足量的鐵粉投入硫酸和硫酸銅的混合溶液中，充分反應(yīng)后過濾，所得金屬粉末的質(zhì)量與原鐵粉的質(zhì)量相等，則原溶液中H＋與SOeq\o\al(2－,4)的物質(zhì)的量濃度之比為()A．1∶4 B．2∶7C．1∶2 D．3∶8答案A解析設(shè)原溶液中H2SO4和CuSO4的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol。Fe＋CuSO4=FeSO4＋CuΔm(固體質(zhì)量增加)56g1mol64g8g56ygymol64yg8ygFe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑Δm(固體質(zhì)量減少)56g1mol56g56xgxmol56xg因?yàn)樵诜磻?yīng)前后固體質(zhì)量相等，所以Δm(減)＝Δm(增)，即：56x＝8y，eq\f(nH2SO4,nCuSO4)＝eq\f(x,y)＝eq\f(8,56)＝eq\f(1,7)，則eq\f(cH＋,cSO\o\al(2－,4))＝eq\f(1×2,1＋7)＝eq\f(1,4)。3．將12g鐵片放入150mL的CuSO4溶液中，當(dāng)溶液中的Cu2＋全部被還原時(shí)，鐵片質(zhì)量增加g，則原CuSO4溶液的物質(zhì)的量濃度是()A．mol·L－1 B．mol·L－1C．mol·L－1 D．mol·L－1答案C解析設(shè)原溶液中硫酸銅的物質(zhì)的量為xmol，則：Fe＋CuSO4=FeSO4＋CuΔm1mol8gxmolg1mol∶xmol＝8g∶g解得x＝5，硫酸銅的物質(zhì)的量濃度為eq\f(5L)＝mol·L－1。4．常溫下，某氮的氣態(tài)氧化物L(fēng)與過量的氫氣混合，在一定條件下反應(yīng)，使之生成液態(tài)水和無(wú)污染的氣體單質(zhì)?；謴?fù)到原狀態(tài)，反應(yīng)后氣體體積比反應(yīng)前氣體體積減小了L，則原氮的氧化物的化學(xué)式為()A．N2O3 B．NO2C．NO D．N2O答案A解析設(shè)該氮氧化合物的分子式為N2Ox，化學(xué)方程式為N2Ox＋xH2=N2＋xH2O，相同條件下參加反應(yīng)的氣體的體積之比等于其物質(zhì)的量之比也等于其化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，N2Ox＋xH2=N2＋xH2OΔV1x15.6LL則1∶x＝L∶L，x＝3，所以其化學(xué)式為N2O3。5．將gNa2O2與Na2O的混合物投入足量的水中溶解，稱得水溶液增重g，則原混合物中Na2O2與Na2O的物質(zhì)的量之比是()A．1∶1B．1∶2C．2∶1D．2∶3答案C解析2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑Δm156g32gmg－g＝gNa2O2的質(zhì)量m＝156g×eq\f(3.2,32)＝g，氧化鈉的質(zhì)量是g－g＝g，原混合物中Na2O2與Na2O的物質(zhì)的量之比為eq\f(15.6,78)∶eq\f(6.2,62)＝2∶1。6．g含KCl和KBr的樣品溶于水配成溶液，向溶液中加入過量AgNO3溶液，充分反應(yīng)后，產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量為g，則原樣品中鉀元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為()A．24.1%B．40.3%C．25.9%D．48.7%答案B解析KCl和KBr與AgNO3溶液反應(yīng)生成AgCl和AgBr沉淀，固體的質(zhì)量發(fā)生了變化，實(shí)質(zhì)是由于K變成了Ag造成的，故可用差量法進(jìn)行計(jì)算。K～AgΔm3910869mg－g＝g解得m＝g，鉀元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為eq\f(g)×100%≈40.3%。7．將15mL2mol·L－1Na2CO3溶液逐滴加入到40mLmol·L－1MCln鹽溶液中，恰好將溶液中的Mn＋完全沉淀為碳酸鹽，則MCln中n值是()A．4B．3C．2D．1答案B解析M的化合價(jià)為＋n，Na2CO3與MCln反應(yīng)對(duì)應(yīng)的關(guān)系式為2Mn＋～nCOeq\o\al(2－,3)2n0．04L×mol·L－1L×2mol·L－1解得n＝3。8．用足量的CO還原g某鉛氧化物，把生成的CO2全部通入到過量的澄清石灰水中，得到的沉淀干燥后質(zhì)量為g，則此鉛氧化物的化學(xué)式是()A．PbOB．Pb2O3C．Pb3O4D．PbO2答案C解析設(shè)此鉛氧化物的化學(xué)式為PbxOy，PbxOy～y[O]～yCO～yCO2～yCaCO316y100ym(O)＝gg所以m(Pb)＝g－g＝g，x∶y＝eq\f(mPb,MPb)∶eq\f(mO,MO)＝3∶4。9．在氧氣中燃燒g硫和鐵組成的混合物，使其中的硫全部轉(zhuǎn)化為二氧化硫，把這些二氧化硫全部氧化成三氧化硫并轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩幔@些硫酸可用10mLmol·L－1氫氧化鈉溶液完全中和，則原混合物中硫的百分含量為()A．72%B．40%C．36%D．18%答案C解析S與O2反應(yīng)生成SO2，進(jìn)而被氧化為SO3，SO3與水反應(yīng)生成硫酸，硫酸與氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng)：H2SO4＋2NaOH=Na2SO4＋2H2O。n(H2SO4)＝eq\f(1,2)n(NaOH)＝eq\f(1,2)××mol＝5mol，根據(jù)硫原子守恒，可知n(S)＝5mol，w(S)＝eq\f(5×32g)×100%≈36%。10．某同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)測(cè)定綠礬樣品(主要成分為FeSO4·7H2O)的純度，稱取g綠礬產(chǎn)品，溶解，配制成1000mL溶液；分別量取mL待測(cè)溶液于錐形瓶中，用硫酸酸化的00mol·L－1高錳酸鉀溶液滴定至終點(diǎn)，消耗高錳酸鉀溶液的平均體積為mL。根據(jù)數(shù)據(jù)計(jì)算該綠礬樣品的純度約為()A．94.5% B．96.1%C．96.7% D．97.6%答案C解析高錳酸根離子與亞鐵離子反應(yīng)的離子方程式為MnOeq\o\al(－,4)＋5Fe2＋＋8H＋=Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O，n(KMnO4)＝×10－3L×00mol·L－1＝×10－4mol，則n(FeSO4·7H2O)＝5n(KMnO4)＝×10－3mol，w(FeSO4·7H2O)＝eq\f(×10－3mol×\f(1000mL,25mL)×278g·mol－1g)×100%≈96.7%。11．向一定量的Fe、FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物中加入150mL4mol·L－1的稀硝酸，恰好使混合物完全溶解，放出LNO(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，往所得溶液中加入KSCN溶液，無(wú)紅色出現(xiàn)。若用足量的H2在加熱條件下還原相同質(zhì)量的混合物，所得到的鐵的物質(zhì)的量為()A．mol B．molC．mol D．mol答案A解析由題意可知，混合物中的Fe元素全部轉(zhuǎn)化為Fe(NO3)2，根據(jù)N元素守恒可得，n[Fe(NO3)2]＝(L×4mol·L－1－eq\f(L·mol－1))×eq\f(1,2)＝mol，則n(Fe)＝mol，所以用足量的H2在加熱條件下還原相同質(zhì)量的混合物，所得到的鐵的物質(zhì)的量為mol。12．已知某加碘鹽(含KIO3的食鹽)中含碘量為～mg·kg－1?，F(xiàn)有1000kg該加碘鹽，計(jì)算：(1)該加碘食鹽中至少含碘________mol。(2)若用KI與Cl2反應(yīng)制KIO3，標(biāo)準(zhǔn)狀況至少需要消耗多少體積的Cl2(寫出計(jì)算過程)?答案(1)(2)用KI與Cl2反應(yīng)制KIO3的反應(yīng)為KI＋3Cl2＋3H2O=KIO3＋6HCl，根據(jù)KI～3Cl2～KIO3可知，則至少需要消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下Cl2的物質(zhì)的量為mol×3＝mol，體積為mol×L·mol－1＝L解析(1)已知某加碘鹽(含KIO3的食鹽)中含碘量為～mg·kg－1；則1000kg該加碘食鹽中至少含碘g，I的物質(zhì)的量為eq\f(g,127g·mol－1)＝mol。13．工業(yè)中將含有較多Ca2＋、Mg2＋的水稱為硬水。測(cè)定某水域的鈣硬度、鎂硬度(每升水中含Ca2＋或Mg2＋的質(zhì)量，單位：mg·L－1)的過程如下：①取mL水樣，控制溶液的pH＝10，以鉻黑T為指示劑，用00mol·L－1EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定硬水中鈣和鎂的總含量至終點(diǎn)，消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液mL。②另取mL水樣，加入10%NaOH溶液至pH＝，加入鈣指示劑，用00mol·L－1EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定硬水中鈣的含量至終點(diǎn)，消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液mL。已知：Ca2＋、Mg2＋與EDTA反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)比均為1∶1。(1)向硬水中加入石灰，可使Ca2＋、Mg2＋沉淀，以達(dá)到軟化硬水的目的。寫出Ca(OH)2和Ca(HCO3)2反應(yīng)的化學(xué)方程式：___________________________________________________。(2)“加入10%NaOH溶液至pH＝”的目的是___________________________________。(3)計(jì)算該水樣的鈣硬度、鎂硬度(寫出計(jì)算過程)。答案(1)Ca(OH)2＋Ca(HCO3)2=2CaCO3↓＋2H2O(2)使Mg2＋轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2沉淀，避免影響鈣含量的測(cè)定(3)n(Ca2＋)＝00mol