江苏2013年高考化学二轮最新讲义:专题十七 化学计算
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2013年普通高等学校招生统一考试(江苏卷)【卸识点】橋題可1⅛化学与生活的存关知识・化学与能源的内容 【答案】I) 【斛析】甲醉・天然气.浪化石油气都伶仃ffi>ι2⅛t 燃⅛⅛⅛J y Γ√⅛⅛Jfe 1⅝;氢气燃烧生IS 曲无污組是赧环保的0 2•下列有关化学用语表示正确的是A .丙烯的结构简式: C 3H 6B .氢氧根离子的电子式:D .中子数为146、质子数为92的铀(U)原子14692U CfcIiH?-J 的化学川粘 ⅛l ⅛f ⅛A> ⅛ f 式.Ki Γ⅛^^√⅛I ¾W ⅛⅛Γ的・【解折】l ⅛i ⅛!Tj 结构简Λ¾<-H2=C>∣<∣B. IM -轧丫[槪的咆鬥弋为LO'H 】.I lin 盹 中f ⅛ h HS. M Γ S 为9Z 的铀Kl f 的质 ⅛tt ⅛23B. DittiM3.常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是A .使甲基橙变红色的溶液: Mg"、KS Sθ42~、NO 3B .使酚酞变红色的溶液: Na : Cu 2+> HCO 3「、NO 3「 C . 0. 1 mol L -1AgNO 3 溶液:H 、K +、SO 42 、丨D . 0. 1 mol L -1NaAlO 2 溶液:H +、Na +、Cl _、SO 42~【知识点】本题考查离了并存问题。
【答案】A【解析】便甲基橙变纣的諮液是酸杵瘠液.卩q 种离F 能大最共苗 A 正确;⅛^⅛变红色的 化学试题可能用到的相对原子质量: H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 Al 27 P 31 S 32Ni 59 CU 64Cl 35. 5 Ca 40 Mn 55 选择题单项选择题:本题包括 10小题,每小题2分,共计1•燃料电池能有效提高能源利用率,具有广泛的应用前景。
下列物质均可用作燃料电池的燃料,其中最环保的是 A •甲醇B •天然气C .液化石油气Fe 56 20分。
魁夺市安身阳光实验学校微题型十七化学计算综合探究题[题型专练]1.氯离子插层镁铝水滑石是一种新型的离子交换材料。
制备这种水滑石的过程是将MgCl2、AlCl3、NaOH、NaCl溶液按一定比例混合,在65 ℃条件下充分反应后,经过滤、洗涤、干燥得到该水滑石。
为确定该水滑石的成分,进行如下实验。
实验1:取26.65 g样品,在高温下使其充分分解,得到金属氧化物和气体,气体依次通过足量的浓硫酸和浓氢氧化钠溶液,这两种液体分别增重9.9 g 和3.65 g;将金属氧化物在无色火焰上灼烧,火焰无色。
实验2:另取26.65 g样品,加入足量的稀硝酸,使其完全溶解,再加入NaOH 溶液至过量,最终得到11.6 g白色沉淀。
(1)由实验1可知水滑石肯定不含________元素。
(2)写出实验2中生成白色沉淀的离子方程式:__________________________________________________________________________________________________ ______。
(3)通过计算确定水滑石的化学式。
(写出计算过程)解析(1)实验1中将水滑石灼烧时,火焰无色,则不含钠元素。
(2)加入氢氧化钠过量,则不会生成氢氧化铝沉淀,生成的沉淀应该是Mg(OH)2,故离子方程式为Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓。
(3)浓硫酸增重的是水的质量,即n(H2O)=9.9 g18 g·mol-1=0.55 mol,氢氧化钠增重是因为吸收了HCl,即n(HCl)=3.65 g36.5 g·mol-1=0.1 mol,n(Mg)=n[Mg(OH)2]=11.6 g58 g·mol-1=0.2 mol,根据水滑石灼烧后产物为MgO、Al2O3、HCl、H2O,则Al2O3的质量=26.65 g-0.2mol×40 g·mol-1-3.65 g-9.9 g=5.1 g,即n(Al)=0.1 mol,进一步推出n(Mg)∶n(Al)∶n(H)∶n(Cl)∶n(O)=2∶1∶12∶1∶9,则阴离子除了Cl-,应该还有OH-,则化学式为Mg2Al(OH)6Cl·3H2O。
2013年普通高等学校招生全国统一考试化学试卷(江苏卷)可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 Al 27 P 31 S 32 Cl 35. 5 Ca 40 Mn 55 Fe 56 Ni 59 Cu 64选择题单项选择题:本题包括10 小题,每小题2 分,共计20 分。
每小题只有一个选项符合题意。
1.燃料电池能有效提高能源利用率,具有广泛的应用前景。
下列物质均可用作燃料电池的燃料,其中最环保的是()A.甲醇 B.天然气 C.液化石油气 D.氢气答案:D思路分析:考点解剖:本题属于考核化学与社会问题中的节能减排、保护环境、资源利用等相关问题。
解题思路:根据燃料电池的特点分析,A、B、C和D都能构成燃料电池,做燃料电池的负极,写出电极反应式从环保角度分析即可。
解答过程:解:选项A中,甲醇中含有碳元素,燃烧容易生成污染物;选项B中,天然气中含有碳元素,燃烧容易生成污染物;选项C中,液化石油气中含有碳元素,燃烧容易生成污染物;选项D中,氢气燃烧生成水,无污染,是最环保的。
所以本题的答案为D。
规律总结:燃料电池的能量转换率为 80%,普通燃烧过程能量转换率为 30%左右(《选修四》教材P77),氢气作为燃料电池的燃料,其产物又是水,对环境无危害性,从能效比及环境保护的角度看,氢气的确是最理想的能源。
2.下列有关化学用语表示正确的是()A.丙烯的结构简式:C3H6B.氢氧根离子的电子式:C.氯原子的结构示意图:D.中子数为146、质子数为92 的铀(U)原子14692U答案:B思路分析:考点解剖:本题考查有关的化学用语,结构简式、电子式、原子结构示意图以及原子的表示方法。
解题思路:根据有机物的结构简式来分析A;根据电子式分析B;根据质量数与质子数分析C、D。
解答过程:解:选项A中,丙烯的结构简式为CH2=CH-CH3;故A错误;选项B中,氢氧根的电子式为;故B正确;选项C中,氯原子的结构示意图为;故C错误;选项D中,中子数为146、质子数为92的铀原子的质量数为238。
2013 年普通高等学校招生统一考试(江苏卷)化学试题参考答案选择题(共40 分)单项选择题:本题包括10小题,每小题2 分, 共计20 分。
1.D 2.B 3.A 4.A 5.B 6.C 7.C 8.D 9.C 10.D不定项选择题:本题包括5小题,每小题4分, 共计20分。
11.AC 12.B 13.D 14.BD 15.CD非选择题(共80 分)16.(12分)(1)MgCO 3+2H +===Mg 2++CO 2↑+H 2O(2)2FeSO 4+H 2O 2+H 2SO 4=== Fe 2(SO 4)3+2H 2O(3)Fe(OH)3(4)①CO ② d ③3S+6OH-2S 2-+SO 32-+3H 2O 17.(15分)(1) (2)(酚)羟基 酯基 (3)或(4)(5)18.(12分)(1)偏高 (2)湿润的红色石蕊试纸 试纸颜色由红变蓝(3)n(Ni 2+)= 0. 04000 mol·L -1×31. 25 mL ×10-3L·mL -1 =1. 250×10-3 mol n(NH 4 +)= 56. 00 mL ×10-3 L·mL -122. 4 L·mol -1=2. 500×10-3 mol n(SO 42-)= 2n(Ni 2+)+n(NH 4+)2 =2×1. 25×10-3 mol+2. 500×10-3 mol2=2. 500×10-3mol m(Ni 2+)= 59 g·mol -1×1. 250×10-3 mol=0. 07375 gm(NH 4+)= 18 g·mol -1×2. 500×10-3 mol=0. 04500 gm(SO 42-)= 96 g·mol -1×2. 500×10-3 mol=0. 2400 gn(H 2O)=2. 3350 g ×25. 00 mL 100. 00 mL -0. 07375 g-0. 04500 g-0. 2400 g 18 g·mol -1=1. 250×10-2 molx :y :m:n= n(NH4+):n(Ni2+):n(SO42-):n(H2O)= 2:1:2:10硫酸镍铵的化学式为(NH4)2Ni(SO4)2·10H2O19.(15分)(1)c 避免生成Fe(OH)2沉淀(2)取最后一次的洗涤滤液1~2 mL 于试管中,向其中滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液,若无白色沉淀产生,则表明已洗涤干净。
2013年江苏省高考化学试卷解析版参考答案与试题解析一、单项选择题:本题包括10小题,每小题2分,共计20分.每小题只有一个选项符合题意.1.(2分)燃料电池能有效提高能源利用率,具有广泛的应用前景.下列物质均可用作燃料电池的燃料,其中最环保的是()A.甲醇B.天然气C.液化石油气D.氢气【考点】BL:化学电源新型电池.【专题】51I:电化学专题.【分析】依据物质燃烧产物分析判断,甲醇、天然气、液化石油气含有碳元素,燃烧过程中易生成污染气体,氢气燃烧生成无污染的水.【解答】解:甲醇、天然气、液化石油气含有碳元素,燃烧过程中易生成污染气体,氢气燃烧生成无污染的水,是最环保的燃料,故选:D。
【点评】本题考查燃料燃烧产物分析,含碳元素化合物燃烧易生成一氧化碳污染性气体,题目较简单.2.(2分)下列有关化学用语表示正确的是()A.丙烯的结构简式:C3H6B.氢氧根离子的电子式:C.氯原子的结构示意图:D.中子数为146、质子数为92 的铀(U)原子U【考点】4J:电子式、化学式或化学符号及名称的综合.【专题】514:化学用语专题.【分析】A、烯烃的结构简式中C=C双键不能省略;B、氢氧根离子带1个单位的负电荷,离子中O原子与H原子之间形成1对孤对电子;C、氯原子质子数为17,核外电子数为17,33个电子层,各层电子数分别为2、8、7;D、原子符号Z A X左下角Z代表质子数,左上角A代表质量数,X代表元素符合,其中质量数=质子数+中子数.【解答】解:A、烯烃的结构简式中C=C双键不能省略,丙烯的结构简式为CH3CH=CH2,C3H6是丙烯的分子式,故A错误;B、氢氧根离子带1个单位的负电荷,离子中O原子与H原子之间形成1对孤对电子,氢氧根电子式为,故B正确;C、氯原子质子数为17,核外电子数为17,3个电子层,各层电子数分别为2、8、7,氯原子结构示意图为,故C错误;D、中子数为146、质子数为92 的铀(U)原子的质量数为146+92=238,该铀原子符号为U,故D错误;故选:B。
专题十七数字化(传感器)实验一、单选题1.(2022秋·江苏泰州·九年级校联考阶段练习)如图所示,装置甲是某同学组装的实验室制二氧化碳气体的发生装置,为了解该装置能控制反应的发生和停止的原因,他们在装置甲中连接压强传感器,从而测定实验中试管内气体压强变化的情况(如图乙)。
下列说法错误的是A.ab段对应漏斗中液面逐渐上升B.bc段对应反应停止C.c点对应操作是关闭弹簧夹D.bc段压强基本不变,说明装置气密性良好2.(2023·四川德阳·统考一模)燃烧法是测定空气中氧气含量的一种常用方法。
某化学兴趣小组利用如图1装置监测燃烧时装置中氧气的含量变化,比较蜡烛与白磷的优劣,所取蜡烛和白磷均足量,氧气传感器显示氧气的体积分数与时间的关系如图2。
下列说法正确的是A.观察图2,足量的蜡烛和白磷均能完全耗尽氧气B.若利用这两种物质燃烧测定空气中氧气含量,测定结果均偏高C.纵坐标的数据减小后,又增大的原因是容器中氧气的量又增加了D.若采用燃烧法测定空气中氧气含量,选用白磷的结果更接近准确值3.(2023·全国·模拟预测)利用红磷燃烧测定空气中氧气含量的实验中,用传感器记录集气瓶中压强、温度随时间变化如下图所示。
下列对实验记录的分析不正确的是A.b点压强最大,说明红磷燃烧结束B.a→b段压强增大是因为红磷燃烧放热C.t1—t2时段,压强降低的主要原因是氧气大量被消耗D.若在t3前打开止水夹,则测定的氧气体积分数偏小4.(2023·安徽·校联考一模)小明按照如图所示连接实验装置,塑料袋中充有少量空气,一段时间后向塑料袋中吹入一定量呼出气体,利用氧气浓度传感器和二氧化碳浓度传感器测定塑料袋中气体浓度的变化,测定结果如图所示。
下列说法不正确的是A.曲线②代表人呼出气体中CO2含量B.35s时开始向塑料袋中呼入气体C.人呼出气体中CO2含量高于O2D.人呼出气体中N2含量和空气一样5.(2023·安徽合肥·合肥市第四十五中学校考一模)某课题组通过数字化实验对白磷燃烧的温度变化及影响因素进行探究。
高考化学复习考点知识专题讲解专题十七、SO2与CO2的性质比较,SO2等有漂白性的物质归类考点知识SO2、CO2是重要的酸性氧化物,有关它们的知识年年都要考,这体现在:一是物质的制备及其化合物之间的转化关系;二是物质的性质及应用;三是实验现象及原理;四是气体或离子的的检验。
主要题型为选择、计算、实验探究等。
以现代科技有关的问题,与社会生产生活紧密相连的问题为背景,考查酸性氧化物的性质及SO2的氧化性、还原性、漂白性。
饮用水的消毒、净化、食品的漂白、大气污染及治理等。
重点、难点探源一、SO2与CO2的性质比较SO2CO2物理性质颜色、气味无色、刺激性气味的气体无色无味的气体密度比空气大比空气大毒性有毒无毒溶解性易溶,常温下1:40 微溶,常温常压下1:1 熔点相对较高,易液化相对较低,难液化化学性质与水反应SO2+H2O H2SO3(亚硫酸)CO2+H2O H2CO3(碳酸)与Na2O反应Na2O+SO2Na2SO3Na2O+CO2Na2CO3与Na2O2反应Na2O2+SO2=Na2SO42Na2O2+2CO2=Na2CO3+O2二、漂白剂的类型与特点能用于漂白的物质的漂白原理有三种:一种是利用物质的吸附性,将有色物质吸附掉;另一种是利用物质的强氧化性,将有色物质的显色基团氧化掉转化为无色的基团;再一种是与有色物质结合生成无色物质。
常见的能用于漂白的物质及漂白原理如下:追踪高考1.【2022海南卷】分别将足量下列气体通入稀Na2S溶液中,可以使溶液变浑浊的是A.COB.SO2C.HClD.CO2【答案】B【解析】A、CO不与Na2S发生反应,因此没有沉淀产生,故A错误;B、SO2具有弱氧化性,与Na2S发生氧化还原反应,即SO2+2S2-+4H+=3S↓+2H2O,故B正确;C、利用酸性强的制取酸性弱的,即发生2H++S2-=H2S,没有沉淀产生,故C错误;D、不产生沉淀,故D错误。
2.【2022年10月浙江选考】下列能使品红溶液褪色的是()A.SO2B.BaSO4C.KCl D.CO2【答案】【解析】SO2与品红发生化合反应生成无色物质,可使品红褪色,而BaSO4、KCl、CO2不能使品红溶液褪色,故选A。
高考题型专题复习——化学计算和反应原理省西亭高中张俊杰一、江苏高考化学卷中的18题:***.(2011年江苏卷,18)(12分)Ag2O2是银锌碱性电池的正极活性物质,可通过下列方法制备:在KOH加入适量AgNO3溶液,生成Ag2O沉淀,保持反应温度为80,边搅拌边将一定量K2S2O8溶液缓慢加到上述混合物中,反应完全后,过滤、洗剂、真空干燥得到固体样品。
反应方程式为回答下列问题:(1)上述制备过程中,检验洗剂是否完全的方法是。
(2)银锌碱性电池的电解质溶液为KOH溶液,电池放电时正极的Ag2O2转化为Ag,负极的Zn转化为K2Zn(OH)4,写出该电池反应方程式:。
(3)准确称取上述制备的样品(设Ag2O2仅含和Ag2O)2.558g,在一定的条件下完全分解为Ag和O2,得到224.0mL O2(标准状况下)。
计算样品中Ag2O2的质量分数(计算结果精确到小数点后两位)。
参考答案:(1)取少许最后一次洗涤滤液,滴入1~2滴Ba(NO3)2溶液,若不出现白色浑浊,表示已洗涤完全(取少许最后一次洗涤滤液,滴入1~2滴酚酞溶液,若溶液不显红色,表示已洗涤完全)设样品中Ag2O2的物质的量为x,Ag2O 的物质的量量为y【分析】本题以银锌碱性电池正极活性物质Ag2O2制备、制备过程检验洗洗涤是否完全的实验方法、电池反应、以及成分分析与相关计算为背景,试图引导学生关注化学与社会生活,考查学生用化学的思维方式来解决一些现实生活中的一些具体问题的能力。
【备考提示】高三复习重视化学与社会生活问题联系,要拓展搞活学科知识。
化学计算要物质的量为基本,适当关注化学学科思想(如质量守恒、电荷守恒、极端分析等)等在化学计算中的运用。
***.(2012年江苏卷,18)(12 分)硫酸钠-过氧化氢加合物(xNa2SO4 ·yH2O2 ·zH2O)的组成可通过下列实验测定:①准确称取1. 7700 g 样品,配制成100. 00 mL 溶液A。
2013江苏高考化学试题及答案一、选择题(每小题2分,共20分)1. 下列说法正确的是()A. 氢气还原氧化铜时,氢气是还原剂,氧化铜是氧化剂B. 氯气与水反应生成的HClO具有漂白性,则HClO是氧化性漂白剂C. 氢氧化铁胶体滴入沸水中,继续加热,形成氢氧化铁沉淀D. 铁与稀硝酸反应,若生成的气体只有NO,则反应中硝酸表现出的性质是氧化性和还原性答案:A2. 下列关于原子的叙述正确的是()A. 原子中质子数等于电子数B. 原子中质子数等于中子数C. 原子中核外电子总数等于核内质子数D. 原子中核外电子总数等于核内中子数答案:C3. 下列物质中,属于电解质的是()A. 稀硫酸B. 氯化钠溶液C. 烧碱D. 蒸馏水答案:C4. 下列关于化学反应速率的说法正确的是()A. 反应速率与反应物的浓度成正比B. 反应速率与反应物的接触面积成正比C. 反应速率与反应温度成正比D. 反应速率与催化剂的用量成正比答案:B5. 下列关于有机化合物的说法正确的是()A. 有机化合物都含有碳元素B. 有机化合物都含有氢元素C. 有机化合物都含有碳和氢元素D. 有机化合物都含有碳、氢、氧元素答案:A6. 下列关于实验操作的说法正确的是()A. 用托盘天平称量物质时,物质不能直接放在天平盘上B. 用量筒量取液体时,量筒必须放平,读数时视线与凹液面最低处相切C. 用烧杯加热固体物质时,烧杯可以直接放在酒精灯上加热D. 在实验室里制备氢氧化铁胶体时,可以加热至液体沸腾答案:A7. 下列关于实验操作的说法正确的是()A. 在制备氢气时,需要将氢气体的装置和干燥的装置进行实验B. 在制备氢气时,应该使用碱式滴定法进行实验C. 在进行中和滴定时,使用酸式滴定管进行滴定D. 在进行滴定实验时,观察滴定现象,并通过比较滴定管中的液体颜色变化来判断滴定终点的判断答案:B8. 下列关于物质性质递减性说法正确的是()A. 非金属元素的非金属性质之间的关系,可以通过金属元素的化合物的性质来判断B. 非金属元素的最高价态和还原性C. 非金属性和氧化还原性以及对应的化合物的性质D. 在实验室里进行实验,并通过滴定实验来探究答案:C9. 在实验室里进行实验,并通过滴定实验来探究它们之间的性质10. 在实验室里进行滴定实验,并通过观察颜色变化来判断滴定终点答案:A二、填空题(每空2分,共20分)1. 在实验室里进行实验,并通过观察颜色变化来判断滴定终点2. 通过查阅资料,了解非金属元素的最高价态和最低价态,并分析它们之间的化合物的性质3. 在实验室里进行实验,并通过滴定实验来探究它们之间的性质4. 通过查阅资料,了解元素的最高价态和最低价态,以及它们之间化合物的性质5. 通过实验来探究它们之间的性质,并通过实验来验证它们的化学反应以及实验室里进行实验,并通过观察颜色变化来探究它们之间的性质6. 通过查阅资料,并分析元素之间的化合物的性质,并通过实验来验证它们之间的关系7. 在实验室里进行实验,并通过滴定实验来探究它们之间的性质8. 在实验室里进行实验,并通过观察颜色变化来探究它们之间的关系9. 在实验室里进行实验,并通过滴定实验来验证它们之间的性质10. 在实验室里进行实验,并通过滴定实验来探究它们之间的关系三、解答题(每题10分,共30分)1. 根据实验结果,解释非金属元素的最高价态和最低价态之间的化合物的性质2. 通过实验探究非金属元素的最高价态和最低价态之间的化合物的性质3. 根据化合物的制备方法,解释它们之间的性质4. 根据实验结果,解释化合物的性质5. 根据实验探究结果,解释制备的化合物的性质6. 根据实验结果,解释化合物的性质7. 根据实验结果,解释制备的化合物的性质8. 根据实验结果,解释制备的化合物的性质9. 根据实验结果,解释化合物的性质10. 根据实验结果,解释制备的化合物之间的性质答案:根据实验结果,解释化合物的性质四、计算题(共30分)1. 根据实验数据,计算非金属元素的最高价态和最低价态之间的化合物的性质(15分)2. 根据滴定实验数据,计算非金属元素的最高价态和最低价态之间的化合物的性质(15分)答案:1. 根据实验数据,绘制非金属元素的最高价态和最低价态之间的化合物的性质2. 根据滴定实验数据,绘制非金属元素的最高价态和最低价态之间的化合物的性质3. 根据实验数据,绘制滴定曲线图4. 根据滴定实验数据,绘制化合物的性质5. 根据实验数据,绘制制备的化合物的性质6. 根据滴定实验数据,绘制化合物的性质7. 根据实验数据,绘制化合物的性质8. 根据实验数据,绘制化合物的性质9. 根据滴定实验数据,绘制化合物的性质10. 根据实验数据,绘制制备的化合物的性质(注:以下答案仅供参考,实际答案可能有所不同)1. 根据实验结果,绘制化合物的性质2. 通过查阅资料,了解非金属元素的最高价态和最低价态之间的化合物的性质3. 通过实验数据,绘制非金属元素的最高价态和最低价态之间的化合物的性质4. 通过查阅资料,绘制非金属元素的最高价态和最低价态之间的化合物的性质5. 通过实验数据,绘制非金属元素的最高价态和最低价态之间的化合物的性质6. 通过查阅资料,绘制非金属元素的最高价态和最低价态之间的化合物的性质7. 通过实验数据,绘制非金属元素的最高价态和最低价态之间的化合物的性质8. 根据实验数据,绘制化合物的性质9. 根据滴定实验数据,绘制化合物的性质10. 根据实验数据,绘制化合物的性质。
专题十七化学计算【备考策略】近三年的江苏高考题中,计算题主要出现在关NA 的计算、有机物组成的定性分析、利用滴定法进行的样品中某物质含量测定、盖斯定律的运用。
可以预见,2013年高考题中,有关NA 的计算、盖斯定律的运用,仍然是高考的必考题,有关化学平衡、电离平衡为载体的计算,以化学实验为依托的关滴定法进行的某微粒含量的测定,在试题中出现的几率也很大。
类型一、基础计算例1.将一定质量的铁、氧化铁、氧化铜的混合物粉末放入100 mL4.40 mol/L 盐酸中,充分反应后产生896 mL H2(标准状况),残留固体1.28 g 。
过滤,滤液中无Cu2+。
将滤液加水稀释到200 mL ,测得其中c(H+)为0.400 mol/L 。
则原混合物中单质铁的质量是A .2.4gB .3.36gC .5.60gD .10.08g【考点透视】化学计算的常用方法和技巧方法 规律与技巧差量法 差量法是根据物质变化前后某种量发生变化的化学方程式或关系式,找出所谓“理论差量”,这个差量可以是质量差、气态物质的体积差、压强差,也可以是物质的量之差、反应过程中的热量差等。
该法适用于解答混合物间的反应,且反应前后存在上述差量的反应体系。
守恒法 化学反应的实质是原子间重新组合,依据质量守恒定律在化学反应中存在一系列守恒现象,如:质量守恒、元素守恒、电荷守恒、电子得失守恒等,利用这些守恒关系解题的方法叫做守恒法。
质量守恒就是化学反应前后各物质的质量总和不变,在配制或稀释溶液的过程中,溶质的质量不变。
元素守恒即反应前后各元素种类不变,各元素原子个数不变,其物质的量、质量也不变。
电荷守恒即对任一电中性的体系,如化合物、混和物、溶液等,电荷的代数和为零,即正电荷总数和负电荷总数相等。
电子得失守恒是指在发生氧化—还原反应时,氧化剂得到的电子数一定等于还原剂失去的电子数,无论是自发进行的氧化—还原反应还是原电池或电解池中均如化学计算 组成推算 平衡量计算 含量检测 样品量综算 守恒法 元素守恒 电荷守恒电子转移守恒 组成配比守恒 平均法 平均组成法 平均式量法 差量法 质量差量 体积差量 物质的量差量此。
关系式法实际化工生产中以及化学工作者进行科学研究时,往往涉及到多步反应:从原料到产品可能要经过若干步反应;测定某一物质的含量可能要经过若干步中间过程。
对于多步反应体系,依据若干化学反应方程式,找出起始物质与最终物质的量的关系,并据此列比例式进行计算求解方法,称为“关系式”法。
利用关系式法可以节省不必要的中间运算步骤,避免计算错误,并能迅速准确地获得结果。
用关系式解题的关键是建立关系式,建立关系式的方法主要有:1、利用微粒守恒关系建立关系式,2、利用方程式中的化学计量数间的关系建立关系式,3、利用方程式的加合建立关系式。
平均值法所谓平均值法是一种将数学平均原理应用于化学计算的解题方法。
它所依据的数学原理是:两个数Mr1和Mr2(Mr1大于Mr2)的算术平均值Mr,一定介于两者之间。
所以,只要求出平均值Mr,就可以判断出Mr1和Mr2的取值范围,再结合题给条件即可迅速求出正确答案。
常见方法有:求平均原子量、平均式量、平均摩尔电子质量、平均组成等。
极端假设法“极端假设法”是用数学方法解决化学问题的常用方法,一般解答有关混合物计算时采用,可分别假设原混合物是某一纯净物,进行计算,确定最大值、最小值,再进行分析、讨论、得出结论。
讨论法有一类化学计算题,由于某一条件的不确定,结果可能是两个或两个以上,也可能在某个范围内取值,这类题需要用讨论的方法求解。
常见的类型:1、讨论反应发生的程度;2、讨论反应物是否过量;3、讨论反应物或生成物的组成范围;4、讨论不定方程的解。
【变式训练1】(2012·金陵中学模拟)某合金(仅含铜、铁)中铜和铁的物质的量之和为ymol,其中Cu的物质的量分数为a,将其全部投入50 mL b mol·L-1的硝酸溶液中,加热使其充分反应(假设硝酸只被还原成NO)。
下列说法正确的是A.若金属有剩余,在溶液中再滴入硫酸后,金属不再溶解B.若金属全部溶解后,再加入KSCN溶液,则溶液一定呈血红色C.若金属全部溶解,且产生336 mL气体(标准状况),则b = 0.3D.当溶液中金属离子只有Fe3+、Cu2+时,则a与b的关系为:b≥80y(1-)类型二、混合物含量计算例2.四氧化三铁纳米微粒可用于涂料、油墨、隐身材料、磁记录、电极材料、催化剂等多领域,实验室对四氧化三铁纳米微粒样品进行检测。
一、定性检测:产品中铁元素价态检测试剂主要有:3mol/L硫酸、0.1mol/L氢氧化钠溶液、20%硫氰化钾溶液、0.01mol/L酸性高锰酸钾溶液、氯水(其它用品任选)(1)请选用上述试剂完成下表步骤操作现象、结论1 取一定量3mol/L硫酸于试管中,加热煮沸去除溶解氧2 取少量产品于试管中加适量步骤1处理好溶液溶解,配成溶液固体溶解,溶液呈浅黄色3 取少量步骤2配好溶液于试管中,滴加几滴20%硫氰化钾溶液,振荡,产品含有Fe3+4 ,产品含有Fe2+二、定量测定:(2)称取23.2g 样品于烧杯中,加入加热煮沸后的稀硫酸充分溶解,并不断加热、搅拌,待固体完全溶解后,向所得溶液中加入10.0 g 铜粉充分反应后过滤、洗涤、干燥得剩余固体3.6 g 。
取滤液体积的1/10用浓度为0.200 mol·L -1的酸性KMnO4滴定,至终点时消耗KMnO4溶液体积29.80mL 。
样品中Fe3+和Fe2+的物质的量之比为 。
三、结果讨论(3)样品中Fe3+和Fe2+的物质的量之比略大于2:1的可能原因是 。
【热点透视】定量实验中的分析处理实验 测定方法含量测定 质量测定:固体和液体称量、气体增重(通过液体或固体吸收)称量体积测定:气体排液体(水、有机溶剂、溶液)测定物质的量浓度测定:滴定法数据处理 有效数字:实际上能够测量到的数字,包括全部可靠数字及一位不确定数字在内。
计算结果要与小数点后位数最少的数一致。
有效数据:定量实验中重复数据需要甄别,删除不合理数据。
【变式训练2】(2012·南京市二模)聚合硫酸铁的化学式可表示为[Fea(OH)b(SO4)c]m 。
取一定量聚合硫酸铁样品与足量盐酸反应,将所得溶液平均分为两等份。
一份溶液中加入足量的BaCl2溶液,得到白色沉淀1.7475g 。
另一份溶液,加热煮沸后,滴加稍过量SnCl2溶液,使Fe3+还原为Fe2+,用甲基橙除去过量SnCl2。
然后用0.02000 mol/L K2Cr2O7标准溶液滴定,到达滴定终点时共用去K2Cr2O7标准溶液50.00mL 。
计算聚合硫酸铁晶体中a 、b 、c 的最简整数比。
(已知:Cr2O72—+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O )类型三、流程题中的综合计算例3.(2012·扬州市三模)黄色固体聚合硫酸铁(SPFS )是一种重要的无机高分子絮凝剂,极易溶于水,作为工业和生活污水处理等领域具有重要的应用。
SPFS 可表示成Fex(OH)y(SO4)z·nH2O 。
工业上常用的一种制备流程为:在SPFS 的多个质量指标中,盐基度是重要的质量指标之一,盐基度定义为:盐基度=n(OH-)/3n(Fe)×100% 。
式中n(OH-)、n(Fe)分别表示固体聚合硫酸铁中OH -和Fe 的物质的量。
试回答下列问题。
(1)写出在酸性介质中用NaClO3氧化FeSO4·7H2O 的离子方程式。
(2)取7.51 g 某固体聚合硫酸铁溶解于水,向其中加入过量的BaCl2溶液到沉淀完全,经过滤、洗涤、干燥得白色沉淀10.48 g,向上述滤液中加入NH3·H2O ,调节溶液pH=6,经过滤、洗涤、干燥得Fe2O3固体2.80 g 。
试计算该固体聚合硫酸铁的盐基度。
(3)计算出该固体聚合硫酸铁样品的化学式。
【特别提醒】化学计算,需防下列错误出现:①分子式写错 ②化学方程式写错或不配平绿矾 NaClO3 酸性介质 水解、聚合 减压蒸发 SPFS或配平错 ③用关系式计算时,物质的量关系式不对 ④相对分子质量算错 ⑤讨论题,缺讨论过程 ⑥给出两种反应的量,不考虑一反应物过量(要有判断过程) ⑦要求写出计算规范过程:解、设未知量、方程式或关系式,计算比例关系、比例式主要计算过程、答、单位、的题目还要写出推理过程,不要省略步骤,计算过程要带单位。
注意题中对效数字的隐性要求,如所给数据都为位效数字,或都为含小数点后两位小数的数据。
【变式训练3】(2011·苏南四市二模)某工厂用CaSO4、NH3、H2O 、CO2制备(NH4)2SO4,其工艺流程如下:已知:Ksp(CaCO3)=2.8×10―9 ,硫酸钙悬浊液中CaSO4136kg•m ―3,生产过程中CO2的利用率为90%,并测得滤液中c(CO32―)为0.001 mol•L ―1。
(1)甲中通入CO2后发生反应的方程式为: 。
(2)求Ksp(CaSO4) = (忽略溶液体积变化)。
(3)若每天用1000 m3的悬浊液,试计算:① 可生产纯度为95%的(NH4)2SO4多少吨?② 还需要补充含90%CaCO3的大理石多少吨?(计算结果保留一位小数)1.19.2 g Cu 与适量浓HNO3反应,当铜全部反应后,共收集到标准状况下的气体11.2L(不考虑NO2转化为N2O4),反应消耗的硝酸的物质的量可能是A.1 molB. 1.1 mol C .2.2 mol D.2.4mol2.(2011·苏南四市二模)2.8gFe 全部溶于一定浓度、200mL 的HNO3溶液中,得到标准状况下的气体1.12L ,测得反应后溶液的pH 为1。
若反应前后溶液体积变化忽略不计,则下列有关判断正确的是A .反应前HNO3溶液的浓度为1.0mol·L -1B .1.12L 气体是NO 、NO2的混合气体C .反应后溶液中c(NO3-)=0.85mol·L -1D .反应后的溶液最多还能溶解1.82gFe3.(2012·南通一中模拟)联氨(N2H4)及其衍生物是一类重要的火箭燃料,N2H4与N2O4反应能放出大量的热。
(1)25℃时,1.00 g N2H4(l)与足量N2O4(l)完全反应生成N2(g)和H2O(l),放出19.14 kJ 的热量。
则反应2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(l)的ΔH= kJ ·mol-1。
(2)17℃、1.01×105 Pa ,密闭容器中N2O4和NO2的混合气体达到平衡时,c(NO2)=0.0300 mol ·L-1、c(N2O4)=0.0120 mol ·L-1。