以物質(zhì)的量為核心的計算方法1由Zn、Fe、Al、Mg四種金屬中的兩種組成的混合物10 g，與足量的稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生11.2 L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氫氣，則混合物中一定含有的金屬是（ ）AZn BFeCAl DMg【答案】C【解析】由于混合物中四種金屬的含量不確定，故無法列方程式或方程組求解。假設(shè)全部為四種金屬中的某一金屬與足量的稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生11.2 L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氫氣，可得所消耗的質(zhì)量分別為m(Zn)=32.5 g、m(Fe)= 28 g、m(Mg)=12 g、m(Al)=9 g。其中只有Al的質(zhì)量小于10 g。故混合物中一定含有Al。2在含有a g HNO3的稀硝酸中，加入b g鐵粉充分反應(yīng)，鐵全部溶解并生成NO，有 g HNO3被還原，則ab不可能為（ ）A21 B31 C41 D92【答案】A【解析】Fe與HNO3反應(yīng)時，根據(jù)鐵的用量不同，反應(yīng)可分為兩種極端情況。（1）若Fe過量，發(fā)生反應(yīng)：3Fe+8HNO3(稀)3Fe(NO3)2+2NO+4H2O則有38，解得：此為ab的最小值。（2）若HNO3過量，發(fā)生反應(yīng)Fe+4HNO3(稀)Fe(NO3)3+NO+2H2O則有14，解得：此為ab的最大值。所以ab的取值范圍為，即ab的比值在此范圍內(nèi)均合理。3、向一定量Fe、Fe2O3的混合物中加入250 mL 2 molL1的HNO3溶液，反應(yīng)完成后生成1.12 L NO(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，再向反應(yīng)后溶液中加入1 molL1 NaOH溶液，要使鐵元素完全沉淀下來，所加入NaOH溶液的體積最少是A450 mL B500 mL C400 mL D不能確定【答案】A【解析】要使鐵元素恰好完全沉淀，最后溶液必為NaNO3溶液，由原子守恒有n(NaOH)n(NO)n(HNO3)n(NO)，即0.25 L2 molL1V(NaOH)1 molL1，所以V(NaOH)0.45 L450 mL。4、一定質(zhì)量的鎂、鋁合金與硝酸恰好完全反應(yīng)，得硝酸鹽溶液和NO2、N2O4、NO的混合氣體，這些氣體與標(biāo)準(zhǔn)狀況下3.36 L氧氣混合后通入水中，所有氣體恰好完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸鹽溶液中加入2 mol/L NaOH溶液至沉淀最多時停止加入，將沉淀濾出，向濾液中加水稀釋至500 mL，此時所得溶液的物質(zhì)的量濃度為A0.5 mol/L B1 mol/L C1.2 mol/L D2 mol/L【答案】C【解析】由題意可知最終濾液為NaNO3溶液，根據(jù)得失電子守恒和電荷守恒計算，金屬失去的電子數(shù)等于氧氣得到的電子數(shù)(可以認(rèn)為硝酸起到轉(zhuǎn)移電子的作用)，金屬失去多少電子就帶多少單位正電荷，在溶液中就需結(jié)合相同數(shù)目的硝酸根離子，最終生成硝酸鈉，故硝酸鈉的物質(zhì)的量為：n(NaNO3)4n(O2)0.6 mol，則c(NaNO3)0.6 mol0.5 L1.2 mol/L。5、為了檢驗?zāi)澈蠳aHCO3雜質(zhì)的Na2CO3樣品的純度，現(xiàn)將w1 g樣品加熱，其質(zhì)量變?yōu)閣2 g，則該樣品的純度(質(zhì)量分?jǐn)?shù))是（ ）ABCD【答案】A【解析】樣品加熱發(fā)生的反應(yīng)為2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2 m 168 106 62m(NaHCO3) (w1w2)g故樣品中NaHCO3質(zhì)量為g，樣品中Na2CO3質(zhì)量為w1 gg，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。6、向100 mL 1 molL1的NaOH溶液中通入一定量的SO2后，將所得的溶液蒸干得到5.8 g固體物質(zhì)，則該固體的成分是（ ）ANa2SO3 BNaHSO3CNa2SO3、NaHSO3 DNa2SO3、NaOH【答案】D【解析】本題中反應(yīng)后得到的物質(zhì)只可能有Na2SO3、NaHSO3、Na2SO3+NaHSO3、Na2SO3+NaOH四種情況，其中只有Na2SO3或只有NaHSO3時計算比較簡單，故可先分別假設(shè)所得固體中只有Na2SO3或NaHSO3。假設(shè)所得固體全部是Na2SO3，則由鈉原子守恒知可得到0.05 mol Na2SO3，質(zhì)量為6.3 g；同理可求出當(dāng)固體全部為NaHSO3時的質(zhì)量為10.4 g，因計算出的兩個數(shù)據(jù)均大于所得到的固體質(zhì)量，故說明固體物質(zhì)中有一部分NaOH沒有轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的鹽。7、可能混有下列兩種雜質(zhì)的硫酸銨樣品13.2 g，與過量NaOH溶液在加熱條件下反應(yīng)，收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.3 L氣體，則樣品中不可能混入的雜質(zhì)是ANH4HCO3、NH4NO3 B(NH4)2CO3、NH4ClCNH4Cl、NH4HCO3 DNH4Cl、NH4NO3【答案】B【解析】13.2 g純凈的(NH4)2SO4與過量NaOH溶液在加熱條件下反應(yīng)時最多能生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48 L氣體，實際生成氣體的體積為4.3 L<4.48 L，故雜質(zhì)中能轉(zhuǎn)化為NH3的氮元素含量低于(NH4)2SO4中的氮元素含量。(NH4)2SO4中的氮元素含量為14/66，NH4HCO3中的氮元素含量為14/79，NH4NO3中能轉(zhuǎn)化為NH3的氮元素含量為14/80(注意中的氮元素不能轉(zhuǎn)化為NH3)，(NH4)2CO3中的氮元素含量為14/48，NH4Cl中的氮元素含量為14/53.5。B項中兩種物質(zhì)中的氮元素含量均比硫酸銨中的高，C、D兩項中兩種物質(zhì)的氮元素含量一種比硫酸銨中的高，一種比硫酸銨中的低，A項中兩種物質(zhì)的氮元素含量均比硫酸銨的低，依平均值原理知，樣品中不可能混入的雜質(zhì)是(NH4)2CO3、NH4Cl。8、工業(yè)上制硫酸的主要反應(yīng)如下：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 2SO2+O22SO3 SO3+H2OH2SO4煅燒2.5 t含85%FeS2的黃鐵礦石(雜質(zhì)不參加反應(yīng))時，F(xiàn)eS2中的S有5.0%損失而混入爐渣，可制得_t 98%的硫酸?！敬鸢浮?.36【解析】根據(jù)化學(xué)方程式，可得關(guān)系式：FeS22SO22SO32H2SO4，即：FeS22H2SO4。過程中硫元素的損耗可認(rèn)為第一步反應(yīng)中的損耗，故可制得98%硫酸的質(zhì)量是3.36 t。9、氯化亞銅(CuCl)是重要的化工原料。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定合格CuCl產(chǎn)品的主要質(zhì)量指標(biāo)為CuCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于96.50%。工業(yè)上常通過下列反應(yīng)制備CuCl：2CuSO4+Na2SO3+2NaCl+Na2CO32CuCl+3Na2SO4+CO2（1）CuCl制備過程中需要質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20.0%的CuSO4溶液，試計算配制該溶液所需的CuSO45H2O與H2O的質(zhì)量之比。（2）準(zhǔn)確稱取所制備的0.250 0 g CuCl樣品置于一定量的0.5 molL1FeCl3溶液中，待樣品完全溶解后，加水20 mL，用0.100 0 molL1的Ce(SO4)2溶液滴定到終點，消耗24.60 mL Ce(SO4)2溶液。有關(guān)化學(xué)反應(yīng)為Fe3+CuClFe2+Cu2+Cl Ce4+Fe2+Fe3+Ce3+通過計算說明上述樣品中CuCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是否符合標(biāo)準(zhǔn)?！敬鸢浮浚?）511 （2）符合【解析】（1）設(shè)需要CuSO45H2O的質(zhì)量為x，H2O的質(zhì)量為y。CuSO45H2O的相對分子質(zhì)量為250，CuSO4的相對分子質(zhì)量為160，依題意有，xy511。（2）設(shè)樣品中CuCl的質(zhì)量為z。由化學(xué)反應(yīng)方程式可知：CuClFe2+Ce4+則：z0.244 8 gCuCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%97.92% 97.92%>96.50%，所以樣品中的CuCl符合標(biāo)準(zhǔn)。10、（1）碳酸氫銨在170 時完全分解，生成的混合氣體平均相對分子質(zhì)量是_。（2）某爆鳴氣中H2和O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為75%和25%，則該爆鳴氣對氫氣的相對密度是_。（3）體積為1 L的干燥容器充入HCl氣體后，測得容器中氣體對氧氣相對密度為1.082，用此氣體進行噴泉實驗，當(dāng)噴泉停止后，進入容器中液體的體積是_?！敬鸢浮浚?）26.3 （2）1.3 （3）0.75 L【解析】（1）NH4HCO3NH3+H2O+CO2根據(jù)質(zhì)量守恒可知：n(NH4HCO3)M(NH4HCO3)n(混)(混)，故(混)79 gmol126.3 gmol1，即混合氣體的平均相對分子質(zhì)量為26.3。（2）設(shè)爆鳴氣100 g，則H2的物質(zhì)的量為100 g75%2 gmol137.5 mol，O2物質(zhì)的量為100 g25%32 gmol10.78 mol。故爆鳴氣的平均摩爾質(zhì)量為100 g(37.5+0.78)mol2.6 gmol1，即對氫氣的相對密度為2.6 gmol12 gmol11.3。（3）干燥容器中氣體的平均相對分子質(zhì)量為1.0823234.62，由34.6236.5，故該氣體應(yīng)為HCl和空氣的混合氣體。令HCl的體積分?jǐn)?shù)為x，則空氣的體積分?jǐn)?shù)為（1-x），則：36.5x+29（1-x）=34.6，解得：x=0.75即混合氣體中HCl的體積為1 L0.750.75 L。由于HCl氣體極易溶于水，所以當(dāng)噴泉結(jié)束后，進入容器中液體的體積即為HCl氣體的體積0.75 L。11、250時，21.2 g KOH和 KHCO3的混合物在一密閉容器中充分反應(yīng)，若冷卻后固體的質(zhì)量為19.4 g，求原混合物中各物質(zhì)的質(zhì)量。【答案】若兩種物質(zhì)恰好反應(yīng)，其化學(xué)方程式為KOH + KHCO3K2CO3 +H2O m (固體質(zhì)量差)56 g 100 g 18 gm(KOH) m(KHCO3) m=21.2 g19.4 g=1.8 g可得參加反應(yīng)的m(KOH)=5.6 g，m(KHCO3)=10.0 g。因為21.2 g15.6 g (5.6 g+10 g)，說明KOH和 KHCO3有一種過量。若過量的物質(zhì)為KOH，滿足題意；若過量的物質(zhì)為KHCO3，KHCO3繼續(xù)分解，差量將大于1.8 g，不符合題意。故原混合物中m(KOH)=11.2 g，m(KHCO3)=10.0 g。【解析】若兩種物質(zhì)恰好反應(yīng)，其化學(xué)方程式為KOH + KHCO3K2CO3 +H2O m(固體質(zhì)量差)56 g 100 g 18 gm(KOH) m(KHCO3) m=21.2 g19.4 g=1.8 g可得參加反應(yīng)的m(KOH)=5.6 g，m(KHCO3)=10.0 g。因為21.2 g15.6 g (5.6 g+10 g)，說明KOH和 KHCO3有一種過量。若過量的物質(zhì)為KOH，滿足題意；若過量的物質(zhì)為KHCO3，KHCO3繼續(xù)分解，差量將大于1.8 g，不符合題意。故原混合物中m(KOH)=11.2 g，m(KHCO3)=10.0 g。