專題測試練習題 化學計量與化學計算
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1、 專題03 化學計量與化學計算 1、【2018新課標1卷】NA是阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是 A、16、25 g FeCl3水解形成的Fe(OH)3膠體粒子數(shù)為0、1 NA B、22、4 L(標準狀況)氬氣含有的質(zhì)子數(shù)為18NA C、92、0 g甘油(丙三醇)中含有羥基數(shù)為1、0NA D、1、0 mol CH4與Cl2在光照下反應生成的CH3Cl分子數(shù)為1、0NA 【答案】B 【解析】 考點定位:考查阿伏加德羅常數(shù)的有關判斷與計算 【試題點評】選項D是易錯點,主要是不清楚甲烷發(fā)生取代反應時屬于自由基取代反應,每個氫原子都有可能被取代,其產(chǎn)物比較復雜,這與乙烯與
2、氫氣的加成反應完全不同。 2、【2018新課標2卷】NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是 A、常溫常壓下,124 g P4中所含P—P鍵數(shù)目為4NA B、100 mL 1mol·L?1FeCl3溶液中所含F(xiàn)e3+的數(shù)目為0、1NA C、標準狀況下,11、2 L甲烷和乙烯混合物中含氫原子數(shù)目為2NA D、密閉容器中,2 mol SO2和1 mol O2催化反應后分子總數(shù)為2NA 【答案】C 【解析】 精準分析:A、常溫常壓下,124 g P4的物質(zhì)的量是1mol,由于白磷是正四面體結構,含有6個P-P鍵,因此其中所含P—P鍵數(shù)目為6NA,A錯誤;B、鐵離子在溶液中水解,所
3、以100 mL 1mol·L?1FeCl3溶液中所含F(xiàn)e3+的數(shù)目小于0、1NA,B錯誤;C、甲烷和乙烯分子均含有4個氫原子,標準狀況下,11、2 L甲烷和乙烯混合物的物質(zhì)的量是0、5mol,其中含氫原子數(shù)目為2NA,C正確;D、反應2SO2+O22SO3是可逆反應,因此密閉容器中,2 mol SO2和1 mol O2催化反應后分子總數(shù)大于2NA,D錯誤。答案選C。 考點定位:阿伏加德羅常數(shù)的考查,分別涉及了分子結構、鹽類水解、阿伏加德羅定律及可逆反應概念 【試題點評】本題主要是考查阿伏加德羅常數(shù)的應用,是高考的一個高頻考點,主要從物質(zhì)結構、水解、轉移電子、可逆反應等角度考查,本題相對比較
4、容易,只要認真、細心就能做對,平時多注意這方面的積累。白磷的結構是解答的難點,注意與甲烷正四面體結構的區(qū)別。 3、【2018新課標3卷】下列敘述正確的是 A、24 g 鎂與27 g鋁中,含有相同的質(zhì)子數(shù) B、同等質(zhì)量的氧氣和臭氧中,電子數(shù)相同 C、1 mol重水與1 mol水中,中子數(shù)比為2∶1 D、1 mol乙烷和1 mol乙烯中,化學鍵數(shù)相同 【答案】B 【解析】 所以兩者含有的氧原子分別為×2=mol和×3=mol,即此時氧氣和臭氧中含有的氧原子是一樣多的,而每個氧原子都含有8個電子,所以同等質(zhì)量的氧氣和臭氧中一定含有相同的電子數(shù),選項B正確。 C、重水為,其中含有1個
5、中子,含有8個中子,所以1個重水分子含有10個中子,1mol重水含有10mol中子。水為,其中沒有中子,含有8個中子,所以1個水分子含有8個中子,1mol水含有8mol中子。兩者的中子數(shù)之比為10:8=5:4,選項C錯誤。 D、乙烷(C2H6)分子中有6個C-H鍵和1個C-C鍵,所以1mol乙烷有7mol共價鍵。乙烯(C2H4)分子中有4個C-H鍵和1個C=C,所以1mol乙烯有6mol共價鍵,選項D錯誤。 考點定位:考查阿伏加德羅常數(shù)的有關判斷與計算 【試題點評】本題考查的是物質(zhì)中含有的各種粒子或微觀結構的問題,一般來說先計算物質(zhì)基本微粒中含有多少個需要計算的粒子或微觀結構,再乘以該
6、物質(zhì)的物質(zhì)的量,就可以計算出相應結果。 4、【2017新課標2卷】阿伏加德羅常數(shù)的值為。下列說法正確的是 A、1 L 0、1 mol·NH4Cl溶液中,的數(shù)量為0、1 B、2、4 g Mg與H2SO4完全反應,轉移的電子數(shù)為0、1 C、標準狀況下,2、24 L N2和O2的混合氣體中分子數(shù)為0、2 D、0、1 mol H2和0、1 mol I2于密閉容器中充分反應后,其分子總數(shù)為0、2 【答案】D 【名師點睛】本題考查阿伏加德羅常數(shù)的應用,是高考的一個熱點,主要從物質(zhì)結構、水解、轉移電子、可逆反應等角度考查,本題相對比較容易,只要認真、細心就能做對,平時多注意這方面的積累。
7、 5、【2017新課標3卷】NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是 A、0、1 mol 的中,含有0、6NA個中子 B、pH=1的H3PO4溶液中,含有0、1NA個 C、2、24 L(標準狀況)苯在O2中完全燃燒,得到0、6NA個CO2分子 D、密閉容器中1 mol PCl3與1 mol Cl2反應制備 PCl5(g),增加2NA個P-Cl鍵 【答案】A 【解析】A、B的原子序數(shù)為5,即質(zhì)子數(shù)為5,在質(zhì)量數(shù)為11的B原子中含有6個中子,0、1 mol 11B含有0、6NA個中子,A正確;B、溶液體積未定,不能計算氫離子個數(shù),B錯誤;C、標準狀況下苯是液體,不能利用氣體摩爾體積計
8、算2、24 L苯的物質(zhì)的量,則無法判斷其完全燃燒產(chǎn)生的CO2分子數(shù)目,C錯誤;D、PCl3與Cl2反應生成PCl5的反應是可逆反應,反應物不可能完全轉化為生成物,則1 mol PCl3與1 mol Cl2反應生成的PCl5小于1mol,增加的P-Cl鍵的數(shù)目小于2NA個,D錯誤。答案選A。 【名師點睛】考查與阿伏加德羅常數(shù)有關計算時,要正確運用物質(zhì)的量的有關計算,同時要注意氣體摩爾體積的使用條件;另外還要謹防題中陷阱,如討論溶液里的離子微粒的數(shù)目時,要考慮:①溶液的體積,②離子是否水解,③對應的電解質(zhì)是否完全電離;涉及化學反應時要考慮是否是可逆反應,如選項D涉及可逆反應,反應的限度達不到10
9、0%;其它如微粒的結構、反應原理等,總之要認真審題,切忌憑感覺答題。 6、【2016新課標1卷】設NA為阿伏加德羅常數(shù)值。下列有關敘述正確的是 A、14 g乙烯和丙烯混合氣體中的氫原子數(shù)為2NA B、1 mol N2與4 mol H2反應生成的NH3分子數(shù)為2NA C、1 mol Fe溶于過量硝酸,電子轉移數(shù)為2NA D、標準狀況下,2、24 L CCl4含有的共價鍵數(shù)為0、4NA 【答案】A 【解析】 【考點定位】考查阿伏加德羅常數(shù)計算的知識。 【名師點睛】阿伏加德羅常數(shù)是單位物質(zhì)的量的物質(zhì)含有的該物質(zhì)的基本微粒數(shù)目,用NA表示,其近似值是6、02×1023/mol;在
10、國際上規(guī)定:0、012 kg的12C所含有的碳原子數(shù),任何物質(zhì)只要其構成的基本微粒數(shù)與0、012 kg的12C所含有的碳原子數(shù)相同,就說其物質(zhì)的量是1 mol。有關公式有;;;。掌握各個公式的適用范圍、對象,是準確應用的保證。有時阿伏加德羅常數(shù)會與物質(zhì)結構、氧化還原反應、電化學等知識結合在一起考查,要掌握物質(zhì)的物理性質(zhì)、化學性質(zhì)及發(fā)生反應的特點等,才可以得到準確的解答。 7、【2016海南卷】利用太陽能分解水制氫,若光解0、02 mol水,下列說法正確的是 A、可生成H2的質(zhì)量為0、02g B、可生成氫的原子數(shù)為2、408×1023個 C、可生成H2的體積為0、224L(標準情況)
11、D、生成H2的量理論上等于0、 04mol Na與水反應產(chǎn)生H2的量 【答案】D 【解析】根據(jù)方程式2H2O=2H2↑+O2↑,光解0、02 mol水,可產(chǎn)生0、02 mol H2和0、01 mol O2。則可得:A、可生成H2的質(zhì)量為0、04g,錯誤;B、可生成氫的原子數(shù)為2、408×1022個,錯誤;C、可生成標準狀況下H2的體積為0、448L,錯誤;D、0、04mol Na與水反應產(chǎn)生0、02 molH2。故選D。 考點:考查水的分解及簡單方程式的計算 【名師點睛】本類題的解題策略:(1)掌握基本概念,找出各化學量之間的關系;(2)加強與原子結構、元素化合物性質(zhì)、有機物結構性質(zhì)等
12、相關知識的橫向聯(lián)系;(3)找出解題的突破口,在常規(guī)解法和計算技巧中靈活選用。順利解答該類題目的關鍵是:一方面要仔細審題,注意關鍵字詞,熟悉常見的“陷阱”;另一方面是要把各種量轉化為物質(zhì)的量,以此為中心進行計算。 8、【2016上海卷】稱取(NH4)2SO4和NH4HSO4混合物樣品7、24 g,加入含0、1 mol NaOH的溶液,完全反應,生成NH31792 mL(標準狀況),則(NH4)2SO4和NH4HSO4的物質(zhì)的量比為 A、1:1 B、1:2 C、1、87:1 D、3、65:1 【答案】C 【解析】 【考點定位】考查有關化
13、學反應計算的技巧和方法。 【名師點睛】解答化學計算題時,經(jīng)常要運用多種化學解題思想,如極值法、差量法、守恒法、討論法、特殊值法等,這也是歷來高考的重點內(nèi)容。本題就是先利用極值法判斷反應物是否足量,然后才能確定后續(xù)的計算方法?;瘜W計算過程中,多以物質(zhì)的量為核心,考查物質(zhì)的量、阿伏加德羅常數(shù)、物質(zhì)的量濃度、物質(zhì)的質(zhì)量、摩爾質(zhì)量、氣體的體積、氣體摩爾體積等相關物理量的轉化關系,考生要熟練掌握各物理量的意義以及之間的轉化關系式。日常學習中要加強相關化學思想以及物理量間運算的練習,以便快速準確作答,題目難度中等。 9、【2016四川卷】NA為阿伏伽德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是 A、2、4g鎂在足
14、量的O2中燃燒,轉移的電子數(shù)為0、1NA B、標準狀況下,5、6 L CO2氣體中含有的氧原子數(shù)為0、5NA C、氫原子數(shù)為0、4NA的CH3OH分子中含有的σ鍵數(shù)為0、4NA D、0、1 L 0、5 mol/L CH3COOH溶液中含有的H+數(shù)為0、05NA 【答案】B 【解析】 試題分析:A、2、4 g鎂的物質(zhì)的量為2、4/24=0、1 mol,反應中失去0、2 mol電子,故錯誤;B、標準狀況下5、6 L二氧化碳的物質(zhì)的量為5、6/22、4=0、25 mol,含有的氧原子為0、5 mol,故正確;C、甲醇的結構為CH3OH,氫原子數(shù)為0、4NA的甲醇分子為0、1 mol,含有
15、5molσ鍵,故錯誤;D、醋酸是弱酸,不能完全電離,故錯誤。 【考點定位】考查阿伏加德羅常數(shù)、以物質(zhì)的量為中心的計算、相關物質(zhì)的結構與性質(zhì)。 【名師點睛】本題型為新課標高考的常見題型。解答本類題目要審清選項中涉及的以下幾個方面:①要審清所求粒子的種類,如分子、原子、離子、質(zhì)子、中子、電子等,②涉及物質(zhì)的體積時要審清物質(zhì)的狀態(tài)和溫度、壓強,③涉及中子數(shù)和化學鍵的計算,要審清相關物質(zhì)的結構和特殊物質(zhì)的摩爾質(zhì)量,④涉及化學反應要明確相關反應的特點和電子轉移;⑤涉及溶液中的微粒要關注電離和水解;⑥要注意審清運算公式。 10、【2018新課標1卷】焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)在醫(yī)藥、橡膠、印染、食
16、品等方面應用廣泛。回答下列問題: (4)Na2S2O5可用作食品的抗氧化劑。在測定某葡萄酒中Na2S2O5殘留量時,取50、00 mL葡萄酒樣品,用0、01000 mol·L?1的碘標準液滴定至終點,消耗10、00 mL。滴定反應的離子方程式為_____________,該樣品中Na2S2O5的殘留量為____________g·L?1(以SO2計)。 【答案】(4)S2O52-+2I2+3H2O=2SO42-+4I-+6H+ 0、128 【解析】 11、【2018新課標2卷】K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合鐵酸鉀)為亮綠色晶體,可用于曬制藍圖?;卮鹣铝袉栴}:
17、 (3)測定三草酸合鐵酸鉀中鐵的含量。 ①稱量m g樣品于錐形瓶中,溶解后加稀H2SO4酸化,用c mol·L-1 KMnO4溶液滴定至終點。滴定終點的現(xiàn)象是___________________________。 ②向上述溶液中加入過量鋅粉至反應完全后,過濾、洗滌,將濾液及洗滌液全部收集到錐形瓶中。加稀H2SO4酸化,用c mol·L-1 KMnO4溶液滴定至終點,消耗KMnO4溶液V mL。該晶體中鐵的質(zhì)量分數(shù)的表達式為________________________________。 【答案】(3)①粉紅色出現(xiàn) ② 【解析】 12、【2018新課標3卷】硫代硫酸鈉晶
18、體(Na2S2O3·5H2O,M=248 g·mol?1)可用作定影劑、還原劑?;卮鹣铝袉栴}: (2)利用K2Cr2O7標準溶液定量測定硫代硫酸鈉的純度。測定步驟如下: ①溶液配制:稱取1、2000 g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,全部轉移至100 mL的_________中,加蒸餾水至____________。 ②滴定:取0、00950 mol·L?1的K2Cr2O7標準溶液20、00 mL,硫酸酸化后加入過量KI,發(fā)生反應:Cr2O72?+6I?+14H+=3I2+2Cr3++7H2O。然后用硫代硫酸鈉樣品溶液滴定至淡黃綠色,發(fā)
19、生反應:I2+2S2O32?=S4O62?+2I?。加入淀粉溶液作為指示劑,繼續(xù)滴定,當溶液__________,即為終點。平行滴定3次,樣品溶液的平均用量為24、80 mL,則樣品純度為_________%(保留1位小數(shù))。 【答案】(2)①燒杯;容量瓶;刻度;②藍色褪去;95、0 【解析】 精準分析:(2)①配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液,應該先稱量質(zhì)量,在燒杯中溶解,在轉移至容量瓶,最后定容即可。所以過程為:將固體再燒杯中加入溶解,全部轉移至100mL容量瓶,加蒸餾水至刻度線。 ②淡黃綠色溶液中有單質(zhì)碘,加入淀粉為指示劑,溶液顯藍色,用硫代硫酸鈉溶液滴定溶液中的單質(zhì)碘,滴定終點時溶液
20、的藍色應該褪去。根據(jù)題目的兩個方程式得到如下關系式:Cr2O72-~3I2~6S2O32-,則配制的100mL樣品溶液中硫代硫酸鈉的濃度c=,含有的硫代硫酸鈉為0、004597mol,所以樣品純度為
13、【2018北京卷】磷精礦濕法制備磷酸的一種工藝流程如下:
已知:磷精礦主要成分為Ca5(PO4)3(OH),還含有Ca5(PO4)3F和有機碳等。
溶解度:Ca5(PO4)3(OH) 21、4的質(zhì)量分數(shù)是________。(已知:H3PO4摩爾質(zhì)量為98 g·mol?1)
【答案】
【解析】
14、【2018天津卷】煙道氣中的NOx是主要的大氣污染物之一,為了監(jiān)測其含量,選用如下采樣和檢測方法?;卮鹣铝袉栴}:
Ⅱ、NOx含量的測定
將v L氣樣通入適量酸化的H2O2溶液中,使NOx完全被氧化為NO3?,加水稀釋至100、00 mL。量取20、00 mL該溶液,加入v1 mL c1 mol·L?1 FeSO4標準溶液(過量),充分反應后,用c2 mol·L?1 K2Cr2O7標準溶液滴定剩余的Fe2+,終點時消耗v2 mL。
(5)NO被H2O2氧化為NO3?的離子 22、方程式是___________。
(6)滴定操作使用的玻璃儀器主要有___________。
(7)滴定過程中發(fā)生下列反應:
3Fe2++NO3?+4H+NO↑+3Fe3++2H2O
Cr2O72? + 6Fe2+ +14H+ 2Cr3+ +6Fe3++7H2O
則氣樣中NOx折合成NO2的含量為_________mg·m?3。
(8)判斷下列情況對NOx含量測定結果的影響(填“偏高” 、“偏低”或“無影響 ”)
若缺少采樣步驟③,會使測試結果___________。
若FeSO4標準溶液部分變質(zhì),會使測定結果___________。
【答案】2NO+3H2O2=2H++2N 23、O3–+2H2O 錐形瓶、酸式滴定管 偏低 偏高
【解析】
量的Fe2+為6c2V2/1000 mol;則與硝酸根離子反應的Fe2+為(c1V1/1000-6c2V2/1000) mol;所以硝酸根離子為(c1V1/1000-6c2V2/1000)/3 mol;根據(jù)氮元素守恒,硝酸根與NO2的物質(zhì)的量相等??紤]到配制100mL溶液取出來20mL進行實驗,所以NO2為5(c1V1/1000-6c2V2/1000)/3 mol,質(zhì)量為46×5(c1V1/1000-6c2V2/1000)/3 g,即230(c1V1-6c2V2)/3 mg。這些NO2是VL氣體中含有的,所以含量為23 24、0(c1V1-6c2V2)/3V mg·L-1,即為1000×230(c1V1-6c2V2)/3V mg·m-3,所以答案為: mg·m?3;(8)若缺少采樣步驟③,裝置中有空氣,則實際測定的是煙道氣和空氣混合氣體中NOX的含量,測定結果必然偏低。若FeSO4標準溶液部分變質(zhì),一定是部分Fe2+被空氣中的氧氣氧化,計算時仍然認為這部分被氧化的Fe2+是被硝酸根離子氧化的,所以測定結果偏高。
15、【2018江蘇卷】堿式硫酸鋁溶液可用于煙氣脫硫。室溫下向一定濃度的硫酸鋁溶液中加入一定量的碳酸鈣粉末,反應后經(jīng)過濾得到堿式硫酸鋁溶液,反應方程式為(2?x)Al2(SO4)3+3xCaCO3+3xH 25、2O2[(1?x)Al2(SO4)3·xAl(OH)3]+3xCaSO4↓+3xCO2↑。生成物(1?x)Al2(SO4)3·xAl(OH)3中x值的大小影響堿式硫酸鋁溶液的脫硫效率。
(3)通過測定堿式硫酸鋁溶液中相關離子的濃度確定x的值,測定方法如下:
①取堿式硫酸鋁溶液25、00 mL,加入鹽酸酸化的過量BaCl2溶液充分反應,靜置后過濾、洗滌,干燥至恒重,得固體2、3300 g。
②取堿式硫酸鋁溶液2、50 mL,稀釋至25 mL,加入0、1000 mol·L?1EDTA標準溶液25、00 mL,調(diào)節(jié)溶液pH約為4、2,煮沸,冷卻后用0、08000 mol·L?1CuSO4標準溶 26、液滴定過量的EDTA至終點,消耗CuSO4標準溶液20、00 mL(已知Al3+、Cu2+與EDTA反應的化學計量比均為1∶1)。
計算(1?x)Al2(SO4)3·xAl(OH)3中的x值(寫出計算過程)。
【答案】(3)25mL溶液中:n(SO42?)= n(BaSO4) ==0、0100 mol
2、5 mL溶液中:
n(Al3+) = n(EDTA)?n(Cu2+)=0、1000 mol·L?1×25、00 mL×10?3L·mL?1?0、08000 mol·L?1×20、00 mL
×10?3 L·mL?1=9、 000×10?4 mol
25 mL溶液中:n(Al3+) 27、=9、000×10?3 mol
1 mol (1?x)Al2(SO4)3·xAl(OH)3中
n(Al3+)=(2?x)mol;n(SO42?)=3(1?x)mol
x=0、41
【解析】
16、【2017新課標3卷】
重鉻酸鉀是一種重要的化工原料,一般由鉻鐵礦制備,鉻鐵礦的主要成分為FeO·Cr2O3,還含有硅、鋁等雜質(zhì)。制備流程如圖所示:
回答下列問題:
(5)某工廠用m1 kg 鉻鐵礦粉(含Cr2O3 40%)制備K2Cr2O7,最終得到產(chǎn)品 m2 kg,產(chǎn)率為_____________。
【答案】(5)×100%
【解析】(5)樣品中Cr2O3的質(zhì)量為 28、m1×40% kg,則生成K2Cr2O7的理論質(zhì)量為m1×40% kg×,則所得產(chǎn)品的產(chǎn)率為m2 kg÷(m1×40% kg×)×100%=×100%。
17、【2017新課標1卷】
Li4Ti5O12和LiFePO4都是鋰離子電池的電極材料,可利用鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3,還含有少量MgO、SiO2等雜質(zhì))來制備,工藝流程如下:
回答下列問題:
(4)Li2Ti5O15中Ti的化合價為+4,其中過氧鍵的數(shù)目為__________________。
【答案】(4)4
18、【2017江蘇卷】堿式氯化銅是重要的無機殺菌劑。
(2)堿式氯化銅有多種組成,可表示為Cu 29、a(OH)bClc·xH2O。為測定某堿式氯化銅的組成,進行下列實驗:①稱取樣品1、1160 g,用少量稀HNO3溶解后配成100、00 mL溶液A;②取25、00 mL溶液A,加入足量AgNO3溶液,得AgCl 0、1722 g;③另取25、00 mL溶液A,調(diào)節(jié)pH 4 ~ 5,用濃度為0、08000 mol·L?1的EDTA(Na2H2Y·2H2O)標準溶液滴定Cu2+ (離子方程式為Cu2++ H2Y2?CuY2?+2H+),滴定至終點,消耗標準溶液30、00 mL。通過計算確定該樣品的化學式(寫出計算過程)。
【答案】(2)n(Cl?)=n(AgCl)×==4、800×10?3m 30、ol
n(Cu2+)=n(EDTA)×
=0、08000 mol·L?1×30、00 mL×10?3 L·mL?1×=9、600×10?3 mol
n(OH?)=2n(Cu2+)?n(Cl?)=2×9、600×10?3 mol-4、800×10?3 mol=1、440×10?2 mol
m(Cl?)=4、800×10?3 mol×35、5 g· mol ?1 =0、1704 g
m(Cu2+)=9、600×10?3 mol×64 g· mol ?1 =0、6144 g
m(OH?)=1、440×10?2 mol×17 g· mol ?1 =0、2448 g
n(H2 31、O)==4、800×10?3 mol
a∶b∶c∶x = n(Cu2+)∶n(OH?)∶n(Cl?)∶n(H2O)=2∶3∶1∶1
化學式為Cu2(OH)3Cl·H2O
=0、08000 mol·L?1×30、00 mL×10?3 L·mL?1×=9、600×10?3 mol
再由化合物中電荷守恒得:
n(OH?)=2n(Cu2+)?n(Cl?)=2×9、600×10?3 mol-4、800×10?3 mol=1、440×10?2 mol
分別求出這3種離子的質(zhì)量,根據(jù)質(zhì)量守恒,求出H2O的質(zhì)量:
m(Cl?)=4、800×10?3 mol×35、5 g· mol ? 32、1 =0、1704 g
m(Cu2+)=9、600×10?3 mol×64 g· mol ?1 =0、6144 g
m(OH?)=1、440×10?2 mol×17 g· mol ?1 =0、2448 g
再求出結晶水的物質(zhì)的量:
n(H2O)==4、800×10?3 mol
最后求出各粒子的個數(shù)之比,寫出化學式:
因為a∶b∶c∶x = n(Cu2+)∶n(OH?)∶n(Cl?)∶n(H2O)=2∶3∶1∶1 ,所以該樣品的化學式為Cu2(OH)3Cl·H2O。
19、【2016上海卷】CO2是重要的化工原料,也是應用廣泛的化工產(chǎn)品。CO2與過氧化鈉或超氧化鉀反應可產(chǎn) 33、生氧氣。完成下列計算:
(1)CO2通入氨水生成NH4HCO3,NH4HCO3很容易分解。2、00mol NH4HCO3完全分解,分解產(chǎn)物經(jīng)干燥后的體積為_________L(標準狀況)。
(2)某H2中含有2、40 molCO2,該混合氣體通入2、00 L NaOH溶液中,CO2被完全吸收。如果NaOH完全反應,該NaOH溶液的濃度為_______。
(3)CO2和KO2有下列反應:
4KO2+2CO2→2K2CO3+3O2
4KO2+4CO2+2H2O→4KHCO3+3O2
若9 mol CO2在密封艙內(nèi)和KO2反應后生成9 molO2,則反應前密封艙內(nèi)H2O的量應該是多少?列 34、式計算。
(4)甲烷和水蒸氣反應的產(chǎn)物是合成甲醇的原料:CH4+H2OCO+3H2
已知:CO+2H2CH3OH CO2+3H2CH3OH+H2O
300 mol CH4完全反應后的產(chǎn)物中,加入100 mol CO2后合成甲醇。若獲得甲醇350 mol,殘留氫氣120 mol,計算CO2的轉化率。
【答案】(1)89、6
(2)2、4 mol/L≥c≥1、2 mol/L
(3)
n(H2O)=(9/6)×2=3(mol)
(4)300 mol CH4完全反應產(chǎn)生H2 900mol
設CO2轉化率為α,CO轉化率為β
300β+100α=350 600β+30 35、0α=900-120
α=80%
或設CO2轉化率為α 900?350×2?100α=120 α=80/100=80%
【解析】
①CO2+NaOH=NaHCO3,n(NaOH)= n(CO2)=2、40mol,則c(NaOH)==1、20mol/L;
②CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O,n(NaOH)=2n(CO2)=4、80mol,則c(NaOH)==2、40mol/L;
綜合(1)、(2)可知,NaOH溶液的濃度應該為1、20mol/L≤c(NaOH)≤2、40mol/L。
(3)法一:
依題意,9 mol CO2在密封艙內(nèi)和KO2反應后生成9 mo 36、l O2,即n(CO2)∶n(O2)=1∶1,通過觀察題給兩個方程式可知,當把兩個方程式相加時正好符合題目要求:
8KO2+6CO2+2H2O→2K2CO3+4KHCO3+6O2
所以有n(H2O)=n(CO2)=×9mol=3mol,即反應前密封艙內(nèi)H2O的物質(zhì)的量為3mol。
法二:
設反應前密封艙內(nèi)H2O的物質(zhì)的量為n
4KO2 + 4CO2 + 2H2O → 4KHCO3 + 3O2
2nn 1、5n
4KO2 + 2CO2 → 2K2CO3 + 3O2
9-2n 1、5(9-2n)
根據(jù)題 37、意生成氧氣9mol,所以有1、5n+ 1、5(9-2n)=9mol,解得n=3mol,即反應前密封艙內(nèi)
H2O的物質(zhì)的量為3mol。
(4)法一:
CH4+ H2OCO + 3H2
300mol 300mol 900mol
設CO2的轉化率為α,CO的轉化率為β
CO + 2H2CH3OH CO2 + 3H2CH3OH + H2O
300βmol 600βmol 300βmol 100αmol 300αmol 100αmol
根據(jù)題意,共生成350mol甲醇,所以有300βmol+ 38、100αmol=350mol-------①式
根據(jù)題意,反應后殘留氫氣120mol,則實際參加反應的氫氣為900mol-120 mol,所以有
600βmol+300αmol=900mol-120 mol--------②式
由①②式可得α=0、8,即CO2的轉化率為80%。
法二:
在合成甲醇的反應中,氫元素在生成物中有兩種存在形式,一是存在于甲醇中,二是存在于水中,設CO2的轉化率為α
CH4 + H2O CO + 3H2
300mol 900mol
CO2 + 3H2 CH3OH + H2O
1 39、00αmol 100αmol
根據(jù)題意,反應后殘留氫氣120mol,則實際參加反應的氫氣為900mol-120 mol,根據(jù)反應中氫元素的守恒可有:900mol-120mol=350mol×2+100αmol,解得α=0、8,即CO2的轉化率為80%。
【考點定位】根據(jù)化學方程式的計算;物質(zhì)的量、氣體體積、物質(zhì)的量濃度的轉化關系;極值思想、守恒思想的運用。
【名師點睛】根據(jù)化學方程式的計算,多以物質(zhì)的量為核心,考查物質(zhì)的量、阿伏加德羅常數(shù)、物質(zhì)的量濃度、物質(zhì)的質(zhì)量、摩爾質(zhì)量、氣體的體積、氣體摩爾體積等相關物理量的轉化關系,以及反應物的轉化率或產(chǎn)物的產(chǎn)率的計算,同時還可以融入多種化學解題思想,比如極值法、差量法、守恒法、討論法、特殊值法等,是歷來高考的重點內(nèi)容。例如第50題考查了物質(zhì)的量與氣體體積的轉化關系;第51題考查了物質(zhì)的量與物質(zhì)的量濃度的轉化關系,同時也考查了極值思想的應用;第53題可根據(jù)元素守恒思想列出關系式求解。根據(jù)化學方程式計算時一定要準確找出相關物質(zhì)之間的計量數(shù)關系,如果有一種反應物過量,則應根據(jù)量少的反應物來進行計算;如果涉及多步反應,可以根據(jù)幾個化學方程式找出有關物質(zhì)的關系式進行計算,使計算簡化;如果是離子反應,可以根據(jù)離子方程式進行計算;如果是氧化還原反應,也可以利用電子轉移關系進行有關計算。
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