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高中化学--化学计算专题四 ——常用化学计算技巧、化学综合计算


化学计算专题四

——常用化学计算技巧、化学综合计算

[考点扫描] 1.混合物反应的计算。 2.反应物中有一种过量的计算。 3.多步反应的计算。 4.无数据或数据缺省型计算。 5.范围讨论计算。 6.依据某些信息,定量推导出某些结论和规律的信息迁移类计算题。 7.中学化学计算中常见的解题方法: ①差量法;②关系式法;③守恒法;④极端假设法

;⑤讨论法;⑥平均值法;⑦十字交叉法;⑧估算法;⑨图像法; ⑩等效平衡法。 8.将化学问题抽象成为数学问题,利用数学工具,通过计算和推理(结合化学知识),解决化学问题的能力。 9.有关晶体计算是近年考试命题的新趋向,它能较好地考查学生空间思维和想象能力。 [知识指津] 1.正确理解化学方程式的意义,准确书写化学方程式,求出相关物质的摩尔质量是化学方程式计算的关键。要防止 化学方程式不配平,列比例式时相关物质上下单位不统一而造成错误。注意解题规范,合理使用单位和有效数字。 2.混合物反应的计算是化学计算中的一种最基本的类型。混合物可以是固体、气体或溶液,解题过程中必须仔细审 题,理清各物质之间量的关系,必要时可采用图示或简捷的化学用语表示。二元混合物是混合物计算中最重要也是最基 本的一种类型,其一般解题思路是:设两个未知数,然后根据有关反应的化学方程式中物质的量关系,列出二元一次方 程组求解。 3.判断反应物中有一种过量的化学计算题出现较多,其判断的方法因题型(即所给已知条件)不同而不同。常见的方 法有常规方法、极端假设法、产物逆推法等。因此判断的方法灵活多变,具有一定的难度。 4.多步反应的计算应先写出有关反应的化学方程式,然后找出起始物质与最终物质之间的关系,再用关系式进行计 算。此类题目往往涉及物质纯度、转化率、利用率、产率等概念。 5.无数据计算题较特殊,字里行间无任何数据,却要进行计算。这类题型在一定程度上增大了解题的难度和迷惑性, 但只要掌握了它的解法,并不难。无数据型计算题的常用解法有等量法、假设法和推理法等。 数据缺省型题目的特点是:构成计算要素的已知量缺省,要求学生根据计算要求补充这一缺省量,然后进行有关计 算。数据缺省型计算题是近几年国家命题组开发出来的成功计算题型。此类试题对考查学生逻辑思维能力及学习潜能特 别有效。 6.范围讨论计算是近几年高考题中出现的一种新题。此类题目融化学原理、元素化合物知识、数据分析、逻辑推理 于化学计算之中,技巧性强,方法灵活,因而是高考的热点和难点。范围讨论计算所依据的化学原理是反应物之间相对 含量不同而产物不同(如 H2S 与 O2 反应、Na2O2 与 NaHCO3 共热、Cl2 与 NH3 反应等),所以,此类题目实际上是过量计算 的演化和延伸。范围讨论计算的解题方法思路是: (1)写方程式、找完全点。即写出因反应物相对量不同而可以发生的化学反应方程式,并分别计算找出二者恰好完全 反应时的特殊点。
1

(2)确定范围、计算判断。即以恰好完全反应的特殊点为基准,讨论大于、小于或等于的情况,从而划出相应的区间, 确定不同范围,然后分别讨论在不同范围内推测判断过量,从而找出计算依据,确定计算关系,得出题目答案。 7.差量法是根据化学反应前后物质的量发生的变化,找出所谓“理论差量”,这个差量可以是质量差、体积差、物质 的量差、浓度差等,该差量的大小与参与反应的物质有关量成正比。差量法就是借助于这种比例关系,根据题意确定“理 论差量”,再根据题目提供的“实际差量”,列出比例式,求出答案。 8.关系式法是根据最初反应物和最终生成物之间量的关系,写出关系式(一般采用物质的量之比),一次列式求解, 而不必对每一步反应都进行计算。正确提取关系式是用关系式法解题的关键,提取关系式的常用方法有: ①从化学方程式中提取关系式; ②从化学式和电极反应式等中提取关系式; ③从物质和对应的差量之间提取关系式。 9.守恒法就是抓住化学反应过程中始终保持不变的“恒量”进行计算,如质量守恒、元素守恒、电荷守恒、得失电子 守恒等。运用守恒解既可避免书写繁琐的化学方程式,提高解题的速度,又可避免在纷纭复杂的解题背景中寻找关系式, 提高解题的准确度。 10.极端假设法就是运用极限思想,采取极端假设把问题或过程推向极限,使复杂的问题变为单一化、极端化和简 单化,通过对极端问题的讨论,使思路清晰,过程简明,从而迅速准确地得到正确答案。常用于混合物的计算、化学平 衡、平行反应等。 11.借助数学工具解决化学问题。化学计算能力以化学知识和技能为载体,测试考生将化学问题抽象成数学问题, 利用数学工具,通过计算和推理,解决化学问题的能力。主要包括数轴的借用、函数的思想、讨论的方法、空间想象的 能力及不等式的迁移等多方面的知识。该类题目的解题思路是:运用所掌握的数学知识,通过分析化学变量之间的相互 关系;建立一定的数学关系(等式、函数、几何模型、图像关系、不等式、数列、数轴),用以解题。 [范例点击] 例1 将 10.000g 氯化钠、溴化钾和氯化钙的混合物溶于水中,通入氯气充分反应,然后把溶液蒸干并灼烧(高温加 热), 灼热后残留物的质量为 9.813g。 若将此残留物再溶于水并加入足量的碳酸钠溶液, 所得的沉淀经干燥后质量为 0.721g。 求原混合物中各化合物质量。 解析 正确分析反应前后物质的变化及变化原因对化学计算至关重要。三种盐的混合物通过氯气后溴化钾转变为氯化钾, 并造成反应前后固体的质量差(10.000—9.813)g,由差量法可计算出溴化钾的质量;残留物中仅有氯化钙与碳酸钠溶液反 应生成碳酸钙沉淀,由碳酸钙的质量计算出氯化钙的质量。 答案 NaCl 8.700g 例2 KBr 0.500g CaCl 20.800g

称取 0.200g 某赤铁矿样品,矿样溶解后,使其中的铁全部转化成 Fe2+(所得溶液中不含其他还原性物质)。另

称 7.90g 硫酸铈铵 2(NH4)2SO4· Ce(SO4)2· 2O(摩尔质量为 632g· -1),溶解后稀释至 250mL。取该溶液 30.OmL 恰好与上 2H mol 述 Fe2+溶液完全反应,反应的离子方程式为:Ce4++Fe2+=Ce3++ Fe3+,请计算该矿样中 Fe2O3 的质量分数(Fe2O3 摩尔质量
2

为 160g· -1)。 mol 解析 该题涉及的氧化还原反应同学们虽未学过但并不复杂,需要注意的是氧化铁的组成 Fe2O3~2Fe 以及硫酸铈铵的实际 用量 7.90× 30/250g。 答案 例3 60% 计算以下两小题时,除必须应用所有给出的数据外,还各缺少一个数据,指出该数据的名称(分别以 a 和 b 表

示),并列出计算式。 (1)在温度为 t℃和压力为 pPa 的情况下,19.5gA 与 11.0gB 恰好完全反应,生成固体 C 和 3.00L 的 D 气体,计算生成 的 C 的质量(m)。 缺少的数据是:______________________。 计算式为 m=______________________。 (2)0.48g 金属镁与 10mL 盐酸反应,计算生成的 H2 在标准状况下的体积(VH2)。 缺少的数据是:______________________。 计算式为:______________________。 解析 (1)由质量守衡可知:要计算 C 的质量必须知道 D 的质量,题目中仅提供了 D 物质的体积,缺少 D 气体的密度。 (2)生成物的量由实际参加反应的反应物的量决定,由于不知道盐酸物质的量浓度,因此无法确定实际参加反应的金 属镁和盐酸的量,因而无法计算生成 H2 在标准状况下的体积。 答案 (1)t℃和 pPa 下 D 气体的密度(ag· -1),19.5g+11.0g-3.00L× L-1 L ag· (2)盐酸的浓度(bmol· -1) L



<

时 V(H2)=

× 22.4L· -1 mol



>

时 V(H2)=

× 22.4L· -1 mol

例4 量可能是(

38.4mg 铜跟适量的浓硝酸反应,铜全部作用后共收集到气体 22.4mL(标准状况),反应消耗的 HNO3 的物质的 )

A.1.0× -3mol 10 B.1.6× -3mol 10 C.2.2× -3mol 10 D.2.0× -3mol 10 解析 该题为铜跟适量的浓硝酸的反应,适量意味着硝酸完全反应,随着硝酸在整个反应过程中物质的量的减少,硝酸由
3

浓硝酸变为稀硝酸,反应由 Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;过渡为 3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+NO↑+4H2O。所以生 成的气体为 NO2 和 NO 的混合气体,不能简单地按上述某一个反应进行计算。简单的解题方法是运用守衡法,即抓住 N 守衡,将参加反应的总的硝酸分成两部分:一是起酸的作用的硝酸,Cu~Cu(NO3)2~2HNO3;二是作为氧化剂的硝酸, 等于 NO2 和 NO 之和。 答案 例5 C 加热碳酸镁和氧化镁的混合物 mg,使之完全反应,得剩余物 ng,则原混合物中氧化镁的百分含量为( )

A.

× 100%

B.

× 100%

C.

× 100%

D.

× 100%

解析 本题可直接运用差量法。 答案 例6 比为( ) A 由 CO2、H2 和 CO 组成的混合气体在同温同压下与氮气的密度相同,则该混合气体中 CO2、H2 和 CO 的体积

A.29:8:13 B.22:1:14 C.13:8:29 D.26:16:57 解析 三种气体中 CO 相对分子质量与 N2 相同,因此该题只要求出 CO2 和 H2 的体积比(可直接运用十字交叉法),CO 的体 积可以为任意比,所以此类题往往有两个选项符合题意。 答案 例7 A.Li B.Na C.K D.Rb C、D 已知原子量:Li=6.9,Na=23,K=39,Rb=85。今有某碱金属 M 及其氧化物 M2O 组成的混合物 10.8g,加 )

足量水充分反应后,溶液经蒸发和干燥得固体 16g。据此可确定碱金属 M 是(

4

解析 该题为数据缺省型计算,无法通过常规的列方程的方法直接计算出碱金属的相对原子质量。可极端假设 10.8g 混合物 全部是碱金属单质,通过 M~MOH 计算出出碱金属的相对原子质量极大值为 35.3;再极端假设 10.8g 混合物全部是碱金 属氧化物 M2O,通过 M2O~2MO 计算出碱金属的相对原子质量极小值为 10.7,碱金属的真实相对原子质量应介于两者之 间。 答案 例8 B 两种气态烃以任意比例混和,在 105℃时 1L 该混和烃与 9L 氧气混合,充分燃烧后恢复到原状态,所得气体 ) C2H4 C3H6 C3H4 C3H6

体积仍为 10L。下列各组混和烃中不符合此条件的是( A.CH4 B.CH4 C.C2H4 D.C2H2 解析

由烃完全燃烧的方程式 CxHy+(X+

)O2

XCO2+

H2O(g)可知, 当反应为气体体积不变的反应时, 要求 1+(X+

)

=X+

,即 y=4,根据平均值原理,B 选项中 H 的平均数大于 4,而 D 选项只有在 C2H2 和 C3H6 的体积比为 1:1 时 H 平

均数才等于 4,不符合两种气态烃以任意比例混合的要求。 答案 B、D

[变式操练] 1.现有等物质的量的 NaHCO3、KHCO3 的混合物 ag 与 100mL 盐酸反应。题中涉及的气体体积均以标准状况计,填 空时可以用带字母的公式表示。 (1)该混合物中 NaHCO3 与 KHCO3 的质量比为______________________。 (2)如碳酸氢盐与盐酸恰好完全反应,则盐酸的物质的量浓度为______________________mol· -1。 L (3)如果盐酸过量,生成 CO2 的体积为______________________L。 (4)如果反应后碳酸氢盐有剩余,盐酸不足量,要计算生成 CO2 的体积,还需要知道______________________。 (5)若 NaHCO3 和 KHCO3 不是以等物质的量混合,则 ag 固体混合物与足量的盐酸完全反应时生成 CO2 的体积范围是 ______________________。 答案 (1)84:100 (2)5a/46 (3)22.4a/92 或 5.6a/23 (4)盐酸的物质的量浓度
5

(5)(22.4/100)a~ (22.4/84)a 2.接触法制硫酸排放的尾气中,含少量的二氧化硫。为防止污染大气,在排放前设法进行综合利用。某硫酸厂每天 排放的 10000m3 尾气中含 0.2%(体积百分数)的 SO2。问: (1)用氢氧化钠溶液、石灰及氧气处理后,假设硫元素不损失,理论上可得到多少千克石膏(CaSO4· 2O)。 2H (2)如果将一定体积的尾气通入 100mL 2mol· -1 的氢氧化钠溶液使其完全反应, L 经测定所得溶液含 16.7g 溶质。 试分析 该溶液的成份,并计算确定各成份的物质的量。 (3)工厂在尾气处理制石膏的过程中,中间产物是亚硫酸氢钠。调节尾气排放的流量,以取得二氧化硫与氢氧化钠间 物质的量的最佳比值,从而提高亚硫酸氢钠的产量。现设 n(SO2)、n(NaOH)、n(NaHSO3)分别表示二氧化硫、氢氧化钠和

亚硫酸氢钠的物质的量, 且 间的关系式。

=X, 试写出 X 在不同取值范围时, n(NaHSO3)的值或 n(NaHSO3)与 n(SO2)、 n(NaOH)

X

n(NaHSO3)

答案 (1)153.6kg (2)NaHSO3 0.1 摩 (3) Na2SO3 0.05 摩

n(NaHSO3) x= X≤1/2 1/2<X<1 X≥1 0 n(NaHSO3)=2n(SO2)-n(NaOH) n(NaHSO3)=n(NaOH)

3.硫代硫酸钠可作为脱氯剂,已知 25.0mL 0.100mol· -1Na2S2O3 溶液恰好把 224mL(标准状况下)Cl2 完全转化为 ClL 离子,则 S2O32-将转化成( A.S B.S C.SO32D.SO42答案 D
2-

)

6

4.有 Mg、Al、Fe、Cu 四种金属,若两两混合,取混合物 26g 与足量稀硫酸反应,产生标准状况下 H2 11.2L,此混 合物的可能组合的方式最多有( A.2 种 B.3 种 C.4 种 D.5 种 答案 C )

5.C8H18 经多步裂化,最后完全转化为 C4H8、C3H6、C2H4、C2H6、CH4 五种气体的混合物。该混合物的平均相对分 子质量可能是( A.28 B.30 C.38 D.40 答案 BC )

6.在天平的左右两边各放一个烧杯,加入足量盐酸并使天平保持平衡,向左边烧杯中加入 14.4gMg,向右边烧杯中 加入 14.4gAl,此时天平不再平衡,下列操作可使天平恢复平衡的是( A.右边加 0.45gAl B.左边加 0.98gMg C.左边加 14.4gMg,右边加 15.3gAl D.左边加 14.4gMg,右边加 14.85gAl 答案 AC )

7.1mol 丁烷(气)与不足量的氧气共贮于一固定容器中,压强为 p,点火燃烧后,回到室温,得到水若干(其体积可不 计)和 CO2 及 CO 两种气体,总压强降为 0.557p,试求: (1)生成的水的质量; (2)反应前氧气的物质的量; (3)反应后气体中 CO2 和 CO 的物质的量。 答案 (1)90g (2)6.18mol (3)CO 23.36mol,CO 0.64mol

8.中学教材上图示了 NaCl 晶体结构,它向三维空间延伸得到完美晶体。NiO(氧化镍)晶体的结构与 NaCl 相同。天 然的和绝大部分人工制备的晶体都存在各种缺陷,例如在某种 NiO 晶体中就存在如图所示的缺陷:一个 Ni2+空缺,另有 两个 Ni2+被两个 Ni3+所取代。其结果晶体仍呈电中性,但化合物中 Ni 和 O 的比值却发生了变化。某氧化镍样品组成为 Ni0.97O,试计算该晶体中 Ni3+与 Ni2+的离子数之比。

7

答案 离子数之比 Ni3+:Ni2+=6:91 [配套练习] 一、选择题 1.将 m1g 锌加到 m2g20%HCl 溶液中去,反应结果共放出 nL 氢气(在标准状况下),则被还原去的 HCl 的物质的量是 ( )

A.

mol

B.

mol

C.

mol

D.

mol

答案

D

2.有一块铝铁合金,将其溶解于足量盐酸中,再加入过量 NaOH 溶液,在空气中静置至红褐色沉淀不再增加时,将 沉淀滤出再灼烧至恒重,得到残留物的质量与原合金质量相同,则合金中铝的质量分数是( A.22.2% B.30% C.75.5% D.80.6% 答案 B )

3.在等物质的量的短周期金属元素单质 A 和 B 中,分别加入足量的酸,在 A 中加入盐酸,B 中加入稀硫酸。反应 完全后,生成氢气的体积分别为 VA 和 VB,而且 VA≠VB。若要确定反应生成物中 A 和 B 的化合价,至少还需知道的数据 是( ) A.VA:VB 的值 B.VA(或 VB)的值 C.A 或 B 的物质的量 D.盐酸和硫酸的物质的量浓度
8

答案

A

4.常温下,向 20L 真空容器内通入 amol H2S 和 bmol SO2 (a 和 b 都是正整数,且 a≤5,b≤5),反应完全后,容器内气 体可能达到的最大密度约是:( A.24.5g/L B.14.4g/L C.8g/L D.5.1g/L 答案 C )

5.把含有某一种氯化物杂质的氯化镁粉末 95mg 溶于水后,与足量的硝酸银溶液反应,生成氯化银沉淀 300mg,则 该氯化镁中的杂质可能是( A.氯化钠 B.氯化铝 C.氯化钾 D.氯化钙 答案 B )

6.Mg、Al、Fe 三种金属的混合物与足量的稀硫酸反应,生成 2.80L H2(标准状况),则三种金属的物质的量之和不可 能是( ) A.0.120mol B.0.15mol C.0.0800mol D.0.100mol 答案 BC )

7.下列溶液经反应后,溶液内含有 0.50mol NaHCO3 和 0.50mol Na2CO3 的是( A.0.50L1.00mol· NaHCO3 加 0.50L0.50mol· NaOH L L B.0.50L0.75mol· -1 Na2CO3 加 0.50L0.50mol· -1 HCl L L C.0.50L1.00mol· -1 NaHCO3 加 0.50L0.25mol· -1 NaOH L L D.1.00L1.00mol· -1 Na2CO3 加 1.00L0.50mol· -1 HCl L L 答案 D
-1 -1

8.在浓度为 Cmol· -1 的 AgNO3 溶液 amL 中,加入一定量 pH=1 的盐酸时,恰好将溶液中 Ag+完全沉淀,此时得到 L pH=2 的溶液 100mL(设反应前后溶液体积变化忽略不计),则 C 的值是( A.0.0020 B.0.011 C.0.11 D.0.22 答案 B
9

)

9.由(NH4)2SO4 和 MgSO4 组成的混合物共 192g,溶于水中配成 10L 溶液。测得此溶液中[SO42-]为 0.15 mol· -1,则原 L 混合物中 NH4+的物质的量是( A.0.1mol B.0.5mol C.1mol D.2mol 答案 D )

10. 标准状况下 H2 和 Cl2 的混合气体 aL, 经光照反应后, 所得气体恰好使浓度为 cmol· -1 的 NaOH 溶液 VL 中的 NaOH L 完全转化成盐,下列关系式中不可能的是( A.cV=a/22.4 B.cV<a/22.4 C.cV>a/11.2 D.a/11.2>cV>a/22.4 答案 C )

11.有一在空气中暴露过的 KOH 固体,经分析知其含水 7.65%,含 K2CO34.32%,其余是 KOH。若将 ag 样品放人 bmLlmol/L 的盐酸中,使其充分作用后,残酸用 25.52mLcmol· -1 的 KOH 溶液恰好中和。蒸发所得溶液,得到固体质量 L 的表达式中(单位为克)( A.只含有 b B.应含有 a C.必有 c D.一定有 a、b、c 答案 A )

12.把氯气和氮气混合气 1.12L(90%Cl2 和 10%N2)通过浓氨水,实验测得逸出的气体(除 NH3)体积为 0.672L(50%Cl2 和 50%N2),问反应后被氧化的氨的质量是(体积已换算成标况)( A.3.4g B.0.34g C.1.36g D.13.6g 答案 B ) )

13.某气态烃 CnHm0.1mol 在标准状况下完全燃烧,耗氧气 8.96L。此烃分子中 n 与 m 值之和为( A.4 B.5 C.6 D.7 答案 D
10

14.在常压和 100℃条件下,把乙醇气化为蒸气并和乙烯以任意比混合,其混合气体体积为 aL,完全燃烧需要消耗 相同条件下的 O2 体积为( A.2aL B.2.5aL C.3aL D.无法计算 答案 C )

15.有一系列化合物按以下顺序排列: CH3CH=CHCHO,CH3(CH=CH)2CHO,CH3(CH=CH)3CHO,……在该系列有机物中,分子中碳元素质量分数的最 大值接近于( A.95.6% B.92.3% C.85.7% D.75.0% 答案 B )

16.一定温度下,Wg 下列物质在足量氧气中充分燃烧,产物与过量的过氧化钠完全反应,过氧化钠固体增重 Wg, 符合此要求的是( ①H2 ②CO A.全部 B.仅④⑤ C.仅①②③ D.除⑤以外 答案 D ) ③CO 和 H2 ④HCOOCH3 ⑤HOOC-COOH

17.已知氮的氧化物跟溶液发生的化学反应如下: 3NO2+2NaOH=2NaNO3+NO↑+H2O 溶液的体积是( ) NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O 现有 mmol NO2 和 nmol NO 组成的混合气体, 要用 NaOH 溶液使其完全吸收无气体剩余, 则需浓度为 a mol· -1 的 NaOH L

A.

L

B.

L

C.

L

D.

L

11

答案

D

18.将 Na2CO3· 2O 和 NaHCO3 的混合物 n g,溶于水制成 200mL 溶液,c(Na+)=0.5mol· -1。若将 n g 该混合物加 10H L 热至质量不再改变时,所得固体的质量可能是( A.3.1g B.5.3g C.9.Og D.11.0g 答案 B )

19.在某稀溶液中含 lmol KNO3 和 4mol H2SO4,向其中加入 1.5mol Cu 粉,充分反应后产生的气体在标准状况下的体 积为( ) A.11.2L B.22.4L C.33.6L D.22.4L~33.6L 之间 答案 B

20.在由 Fe、FeO 和 Fe2O3 组成的混合物中加入 100mL2mol· -1 的盐酸,恰好使混合物完全溶解,并放出 448mL 气 L 体(标准状况),此时溶液中无 Fe3+离子。则下列判断正确的是( ) A.混合物里三种物质反应时消耗盐酸的物质的量之比为 1:1:3 B.反应后所得溶液中的 Fe2+离子与 Cl-离子的物质的量之比为 1:2 C.混合物里,FeO 的物质的量无法确定,但 Fe 比 Fe2O3 的物质的量多 D.混合物里,Fe2O3 的物质的量无法确定,但 Fe 比 FeO 的物质的量多 答案 BC

二、计算题 21.向含 amol NaOH 的溶液中逐滴加入含 bmol AlCl3 的溶液。若 a+b=1,当 a 取不同值时,生成物可能有如下情况, 试回答: (1)全部是 Al(OH)3 时,a 的取值范围是______________________。 (2)全部是 NaAlO2 时,a 的取值范围是______________________。 (3)部分是 NaAlO2,部分是 Al(OH)3 时,a 的取值范围是______________________。此时反应所生成的 Al(OH)3 的物 质的量为______________________(用含 b 的式子表示)。 答案

(1)0<a≤

12

(2)

≤a<1

(3)

<a<

5b-1

22.在标准状况下进行甲;乙、丙三组实验:各取 30mL 同浓度的盐酸溶液,加入不同质量的同一种镁铝合金粉末, 产生气体,有关数据记录如下:
实验序号 合金质量(g) 生成气体体积(mL) 甲 0.255 280 乙 0.385 336 丙 0.459 336

试回答: (1)甲组实验中盐酸___________,乙组实验中盐酸___________(选填“过量”、“适量”或“不足量”)。 (2)盐酸的物质的量浓度为______________________。 (3)合金中 Mg、Al 的物质的量之比为______________________。 (4)在丙组实验之后,向容器中加入一定体积 1.00mol· -1 的苛性钠溶液,可恰好使铝元素全部以偏铝根离子形式存在, L 并使镁离子刚好沉淀完全,则溶液中偏铝酸钠的物质的量为______________________mol,氯化钠的物质量为 ______________________mol,所加苛性钠溶液的体积为______________________mL。 答案 0.009 0.03 39

23.向 100mL 某二价金属 M 的氢氧化物澄清溶液中加入过量的 NaHCO3 溶液,生成了 MCO3 沉淀,滤,将沉淀置于 足量的盐酸溶液中, 在标准状况下收集到 4.48L 气体。 将滤液加水稀释至 250mL, 取出 25mL 恰好与 20mL 盐酸完全反应, 在标准状况下收集到 1.12L 气体。 (1)写出 M 的氢氧化物澄清溶液与 NaHCO3 溶液反应的化学方程式。 (2)要计算金属 M 的相对原子质量,你认为还必须提供下列哪项数据(填写选项的字母序号)______________。 A.M 的氢氧化物溶液的物质的量浓度(设为 2mol· -1) L B.M 的碳酸盐的质量(设为 39.4g) C.与 M 的碳酸盐反应的盐酸的物质的量浓度(设为 0.1mol· -1) L D.题设条件充足,不需要补充数据。 (3)根据你的选择,试计算金属 M 的相对原子质量和加入的 NaHCO3 溶液中所含的 NaHCO3 的质量。 答案 (1)M(OH)2+2NaHCO3=MCO3↓+2H2O+Na2CO3 (2)B
13

(3)137

58.8g

24.已知氨与氯气接触时,可立即发生反应:2NH3+3Cl2=N2+6HCl,NH3+HCl=NH4Cl。现有 xL NH3 和 Cl2 的混合 气体,其中 NH3 的体积分数为 ,充分反应后气体体积为 yL。 (1)试讨论 在不同取值范围时,y 与 的函数关系,写出 y=f( )的表达式。 (2)当原混合气体的体积为 55L 时,计算 y 的最大值和最小值。 (3)作出 y=f( )的函数图像。

答案

(1)当 0< <2/5 时,y=x(1+ )

当 2/5< <8/11 时,y=x(3-4 )

当 8/1< <1 时,y=

π(10 -7)

(2)x=55L 时,反应后,y 的最大值为 77L,y 的最小值为 5L (3)

y=x 时, =0.5

25.18.4gNaOH 和 NaHCO3 固体混合物,在密闭容器中加热到 250℃,经充分反应后排出气体,称得剩余固体质量为 16.6g,计算原混合物中 NaOH 的质量分数。 答案 0.513

26.镁带在空气中完全燃烧后,将其产物溶于 50mL l.8mol/L 稀盐酸中,再加入 20mL 0.9mol/L NaOH 溶液以中和多 余的酸,然后加入足量 NaOH 溶液使氨全部逸出,经测定氨的质量为 0.102g。求镁带的质量。 答案 0.792g

27.已知 KNO3、Cu(NO3)2、AgNO3 三种硝酸盐的热分解反应方程式如下:

14

2KNO3

2KNO2+O2↑,2Cu(NO3)2

2CuO+4NO2+O2↑,2AgNO3

2Ag+2NO2+O2↑

今有某固体可能由上述三种硝酸盐中的一种或几种组成,取适量该固体充分加热,得到一定量气体。若该气体经水 充分吸收后,剩余气体的体积在同温同压下为吸收前的 1/6,通过计算(忽略氧在水中的溶解)回答: (1)该固体是否可能只是由一种盐组成的?若可能,指出是哪种盐。 (2)若固体是混合物,指出它的可能组成(物质的量之比)。 答案 (1)可能是纯 AgNO3 (2)KNO3 和 Cu(NO3)2 的物质的量之比为 1:1 或由三种盐组成, 其中 KNO3 和 Cu(NOO)2 的物质的量之比为 1:1, AgNO3 而 的量可任意变动 28.石油及其分馏产物在供氧不足时燃烧,常常产生 CO,这也是常见的大气污染物之一。将某气态烃在 5 倍体积的 纯氧中燃烧,产物通过足量 Na2O2 并在电火花连续作用下充分反应,生成的气体体积缩小到燃烧后产物体积的 3/8(气体体 积都在 100℃以上,1.01× 105Pa 时测定)。 (1)试写出通式为 CxHy 的某烃在供氧不足时燃烧的化学方程式(CO2 的系数设定为 m)。 (2)当 m=2 时,求该烃的分子式。 (3)若 1 摩某气态烃在供氧不足时燃烧,产物在足量 Na2O2 的电火花连续作用下产生 3molO2,且固体 Na2O2 增重范围 为 90g≤△W≤118g,求烃可能的分子式和燃烧产物 CO 与 CO2 的物质的量之比,将结果填入下表。
烃的分子式 n(CO)/n(CO2)

答案 (1)CxHy+(x/2+y/4+m/2)O2 (2)=2 时,该烃为 C4H8 (3)C3H8 1/2C4H6 1/3 mCO2+y/2H2O+(x-m)CO

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