高考化学化学计算

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化学计算有关溶液pH 的简单计算【样题1】已知在100℃的温度下(本题涉及的溶液温度均为100℃),水的离子积K W =1×10-12。

下列说法正确的是A .0.05 mol/L 的H 2SO 4溶液pH =1B .0.001 mol/L 的NaOH 溶液pH =11C .0.005 mol/L 的H 2SO 4溶液与0.01 mol/L 的NaOH 溶液等体积混合,混合溶液pH 为6,溶液显酸性D .完全中和pH =3的H 2SO 4溶液50 mL ,需要pH =11的NaOH 溶液50 mL【解题指导】选A 。

解答本题需注意题中涉及的溶液温度为100℃,而不是25℃,此时K W =1×10-12 。

A 项,c (H +)=0.05 mol/L×2=0.1 mol/L ,pH =1,A 项正确;B 项,c (OH -)=0.001 mol/L ,c (H +)=1×10-120.001 mol/L =1×10-9 mol/L ,pH =9,B 项不正确;C 项,H 2SO 4溶液中c (H +)=0.005 mol/L×2=0.01 mol/L ,NaOH 溶液中c (OH -)=0.01 mol/L ,两溶液等体积混合后,恰好完全中和,溶液显中性,pH 为6,C 项不正确;D 项,pH =3的H 2SO 4溶液中c (H +)=10-3 mol/L ,pH =11的NaOH 溶液中c (OH -)=1×10-121×10-11=1×10-1 mol/L ,则50 mL×10-3 mol/L =V (NaOH)·10-1 mol/L ,V (NaOH)=0.5 mL ,D 项不正确。

【考纲解读】《高考考纲》明确要求:了解溶液pH 的定义和测定溶液pH 的方法,能进行pH 的简单计算,有关pH 的计算是高考的热点和难点。

这类题更加突出了运用数学思维来解决化学问题的能力,能有效的考查学生的分析、判断、推理、运算等思维能力。

考点2 与电化学有关计算【样题1】500 mL KNO 3和Cu(NO 3)2的混合溶液中c (NO 3-)=6.0 mol·L -1,用石墨作电极电解此溶液,当通电一段时间后,两极均收集到22.4 L 气体(标准状况),假定电解后溶液体积仍为500 mL ,下列说法正确的是A .原混合溶液中c (K +)为4 mol·L -1B .上述电解过程中共转移4 mol 电子C .电解得到的Cu 的物质的量为0.5 molD .电解后溶液中c (H +)为2 mol·L -1【考纲解读】《考试大纲》明确规定,掌握与电化学有关的化学计算。

此类题型是利用化学方程式进行计算的一种形式,其计算技巧一是根据电极反应方程式利用“电子得失守恒”、二是写出反应的总化学方程式直接计算。

高考中既可以在选择题也可以在简答题、计算题中利用电化学为依托,考查学生的计算能力。

主要有以下两种类型:1、根据关系式进行计算:根据得失电子守恒关系,以及已知量与未知量之间的桥梁,建立计算所需的关系式。

例如:用惰性电极电解硫酸铜溶液2CuSO4∽ 4H+∽ 2Cu ∽ O2↑ ∽ 4e-320 g 4 mol 128 g 22.4 L 4×6.02×1023m (g) x (mol) V (L) N (个)然后根据已知和未知条件列比例求解。

2、根据电子守恒进行计算:用于串联电路、阴阳两极产物、正负两极产物、相同电荷量等类型的计算,其依据是电路中转移的电子数目相等。

(1)在电解池中n (e-) =(阴极)n(还原产物)×N(+e-) =(阳极)n(氧化产物)×N(-e-) (2)惰性电极电解氯化钠溶液(阴极放氢生氧型的电解池)n (e-) = n(H2)×2 =n(Cl2)×4 = n (OH-)考点3 与物质的量有关的综合计算【样题1】钾是活泼的碱金属,钾和氧有氧化钾(K2O)、过氧化钾(K2O2)和超氧化钾(KO2)等多种化合物。

(1)钾和硝酸钾反应可制得K2O(10K+2KNO3 = 6K2O+N2),39.0 g钾与10.1 g硝酸钾充分反应生成K2O的质量为 g。

(2)某过氧化钾样品中氧的质量分数(杂质不含氧)为0.28,则样品中K2O2的质量分数为。

(3)超氧化钾和二氧化碳反应生成氧气(4KO2+2CO2= 2K2CO3+3O2),在医院、矿井、潜水、高空飞行中用作供氧剂。

13.2 L(标准状况)CO2和KO2反应后,气体体积变为18.8 L (标准状况),计算反应消耗的KO2的质量。

(4)KO2加热至600℃部分分解得到产物A。

6.30 g产物A充分吸收二氧化碳生成碳酸钾并产生氧气1.12 L(标准状况),试确定产物A中钾、氧两种原子个数之比。

如果产物A只含有两种化合物,写出所有可能的化学式并计算A中两种化合物的物质的量之比。

【解题指导】(1)根据反应关系可以判断所给K的质量过量,应该用KNO3的量计算生成的K2O,设生成的K2O的质量为x。

10K + 2KNO 3 =6K 2O + N 2↑ 2×101 g ·mol-1 6×94 g ·mol -1 10.1 g x 则有:g 1.10mol g 10121-⋅⨯=x1mol g 946-⋅⨯ 解得:x=28.2 g(2)根据题给条件杂质中不含氧,所以样品的氧全部来自K 2O 2,根据K 2O 2的组成可以看出,每32 g 氧对应110 g K 2O 2,若设样品总质量为1 g ,则含氧为0.28 g ,因此若设样品中K 2O 2的质量为a ,则有32 g ∶110 g=0.28 g ∶a ,解得a=0.962 5 g ,因此可以求出样品中K 2O 2的质量分数为g1g 5962.0×100%=96.25%。

(3)可用差量法:由反应式4KO 2+2CO 2=2K 2CO 3+3O 2可以看出,气体每增加1 mol 就消耗4 mol KO 2,现在增加了1mol L 4.22L 2.13L 8.18-⋅-=0.25 mol ,则消耗的KO 2的质量为0.25 mol ×4×71 g ·mol -1=71 g 。

(4)K x O y +x/2CO 2=x/2K 2CO 3+(y -0.5x)/2O 239x +16y11.2(y -0.5x) L 6.30 g 1.12 L解得x ∶y =2∶3 即n(K)∶n (O)=2∶3即产物A 的化学式为:(KO 2与K 2O 2 物质的量之比为2∶1)或(KO 2与K 2O 物质的量之比为4∶1)【答案】(1)28.2 g (2)96.25%(3)71 g(4)KO 2与K 2O 2物质的量之比为2∶1或KO 2与K 2O 物质的量之比为4:1【考纲解读】《考试大纲》明确规定,掌握与物质的量有关的化学计算及其综合应用。

历届高考试题都离不开化学计算,化学计算是以化学方程式为基础的,是以物质的量为桥梁的。

常见的有差量法、关系式法、守恒法、讨论法等。

考点4 有机化学计算方法【样题1】某直链一元醇14克能与金属钠完全反应,生成0.2克氢气,则此醇的同分异构体数目为A.6个B.7个C.8个D.9个【解题指导】选A 。

由于一元醇只含一个-OH ,1mol 醇只能转换出0.5molH 2,由生成0.2克H 2推断出14克醇应有0.2mol ,所以其摩尔质量为72克/摩,分子量为72,扣除羟基式量17后,剩余55,除以14,最大商为3,余为13,不合理,应取商为4,余为-1,代入分子量通式,应为4个碳的烯烃基或环烷基,结合题目中"直链一元醇",从而推断其同分异构体数目为6个。

【样题2】某有机物5.6克完全燃烧后生成6.72L(标况下)二氧化碳和3.6克水,该有机物的蒸气对一氧化碳的相对密度是2,试求该有机物的分子式.如果该有机物能使溴水褪色,并且此有机物和新制的氢氧化铜混合后加热产生红色沉淀,试推断该该有机物的结构简式。

【解题指导】该有机物结构就为H 2C=CH-CHO 。

因为该有机物的蒸气对一氧化碳的相对密度为2,所以其分子量是CO 的2倍,即56,而5.6克有机物就是0.1摩,完全燃烧生成6. 72L(S.T.P)CO 2为0.3摩,3.6克水为0.2摩,故分子式中含3个碳,4个氢,则每摩分子中含氧为56-3×12-4×1=16克,分子式中只有1个氧,从而确定分子式是C 3H 4O.根据该有机物能发生斐林反应,证明其中有-CHO ,从C 3H 4O 中扣除-CHO ,残基为-C 2H 3,能使溴水褪色,则有不饱和键,按其组成,只可能为-CH=CH 2,所以该有机物结构就为H 2C=CH-CHO 。

【考纲解读】残基法是求解有机物分子结构简式或结构式中最常用的方法之一。

计算出一个有机物的分子式后,该有机物可以有很多种不同的结构,要最后确定其结构,可先将已知的官能团包括烃基的式量或所含原子数扣除,剩下的式量或原子数就是属于残余的基团,再讨论其可能构成便快捷得多。

考点5 化学计算方法与技巧【样题1】把a g 铁铝合金粉末溶于足量盐酸中,加入过量NaOH 溶液。

过滤出沉淀,经洗涤、干燥、灼烧,得到红色粉末的质量仍为a g ,则原合金中铁的质量分数为A. 70%B. 52.4%C. 47.6%D. 30%【解题指导】 把a g 铁铝合金粉末溶于足量盐酸中,生成了Al 3+和Fe 2+,再加入过量NaOH 溶液,Al 3+转化为AlO 2-,留在溶液中;Fe 2+生成了Fe (OH )2沉淀,过滤出沉淀,经洗涤、干燥、灼烧,最后得到的红色粉末为Fe 2O 3,铁在反应过程中是守恒的,Fe 2O 3中氧的量等于合金中铝的量,则%70%100160562%100)O Fe (M )Fe (M 2)Fe (w 32=⨯⨯=⨯=。

答案:A 【考纲解读】 守恒法是一种中学化学典型的解题方法,它利用物质变化过程中某一特定的量固定不变来列式求解,可以免去一些复杂的数学计算,大大简化解题过程,提高解题速度和正确率。

它的优点是用宏观的统揽全局的方式列式,不去探求某些细微末节,直接抓住其中的特有守恒关系,快速建立计算式,巧妙地解答题目。

【样题2】将两种金属单质混合物13g,加到足量稀硫酸中,共放出标准状况下气体11.2L,这两种金属可能是A.Zn和FeB. Al和ZnC. Al和MgD. Zn和Cu【解题指导】选B。