2019-2020年高三化學二輪復習 專題六 化學計算 指導性教案 班級： 姓名： 學習時間： 【課前自主復習與思考】 1．閱讀并思考《世紀金榜》Pg4二《以物質(zhì)的量為中心的有關(guān)計算》，自己整理網(wǎng)絡關(guān)系。 【例1】．用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列敘述正確的是（ ） A．常溫常壓下的33.6L氯氣與27g鋁充分反應，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為3NA B．標準狀況下，22.4L己烷中共價鍵數(shù)目為19NA C．由CO2和O2組成的混合物中共有NA個分子，其中的氧原子數(shù)為2NA D．1L濃度為1molL-1的Na2CO3溶液中含有NA個CO32- 【教師解析】本題以“阿伏加德羅常數(shù)的應用和計算”為載體，考查學生對物質(zhì)的量、氣體體積、阿伏加德羅常數(shù)之間的相互關(guān)系的理解程度和應用能力，同時也考查了有機化合物中鍵數(shù)的計算方法、鹽類水解知識。A中常溫常壓，此時Vm＞22.4L/mol，則n（Cl2）＜1.5mol，氯氣不足；B中己烷此時是液體，D中部分CO32-離子會發(fā)生水解，答案為C 【結(jié)合自主復習內(nèi)容思考如下問題】 1．用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列敘述正確的是（ ） A．常溫常壓下11g CO2中共用電子對的數(shù)目為NA B．11.2L乙烯、乙炔的混合物中C原子數(shù)為NA C．1 L1 molL－1Na2CO3溶液中含CO32 －離子數(shù)為NA D．1mol乙醇和1mol乙酸反應生成的水分子數(shù)為NA 2．用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列敘述正確的是（ ） A．3.6g碳與3.36LO2一定條件下恰好完全反應，生成CO分子數(shù)一定為0.3 NA B．6.9g鈉與足量的CO2和H2O(g)混合氣體充分反應，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)一定為0.3NA C．25℃時， 0.15mol/L的Na2CO3溶液中，Na+數(shù)目為0.3NA D．標準狀況下，2.24L氯仿中含有C－Cl數(shù)目為0.3NA 3．用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法中正確的是（ ） A．1L 0.1molL－1的FeCl3溶液中有0.1NA個Fe3+ B．Na2O2與H2O反應生成11.2LO2，反應中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)約為2NA C．60g二氧化硅中Si—O鍵個數(shù)為2NA D．在標準狀況下，Cl2和H2的混合氣22.4升，光照后原子總數(shù)為2NA個 4．用NA表示阿伏伽德羅常數(shù)的值。下列敘述正確的組合是 （ ） ① 2.3 g Na和足量的O2完全反應，在常溫和燃燒時，轉(zhuǎn)移電子數(shù)均為0 .1NA ② 含0.2 mol H2SO4的濃硫酸與足量銅反應，生成SO2的分子數(shù)為0.1 NA ③ 標準狀況下，2.24L Cl2通入足量H2O或NaOH溶液中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)均為0.1NA。 ④ 25℃時，pH＝13的1.0LBa(OH)2溶液中含有的OH－數(shù)目為0.2NA ⑤ 100 mL 1 molL－1 AlCl3溶液中含陽離子數(shù)大于0.1NA ⑥ 含有NA個NO2、N2O4分子的混合氣體，降低溫度，混合氣體的分子總數(shù)小于NA A．①②⑥ B．②④⑥ C．③⑤⑥ D．①⑤⑥ [教師點評]：這些試題應該是“送分”的，通過訓練希望大家“笑納”。 【考綱點撥】 根據(jù)xx年江蘇考試說明，化學計算的分值約占總分的13％。因此，值得重視。有些同學由于水平和時間關(guān)系，往往放棄計算，其實不是明智之舉。近年來，計算考查難度下降，步驟簡單，或許計算的數(shù)值有點繁瑣，但計算的思維確實簡單，我認為“不要放棄計算。有時計算也許是最簡單的?！? 考查熱點有：Ⅰ以NA為載體的計算；Ⅱ守恒計算；Ⅲ多步計算尋找首尾關(guān)系，多見于氧化還原滴定；Ⅳ反應熱和蓋斯定律、化學平衡常數(shù)和用化學平衡常數(shù)計算反應物的轉(zhuǎn)化率、Ksp等。 【自主研究例題】 【例2】．工業(yè)上以海水為原料可獲得金屬鎂及其多種化合物。其中Mg(OH)2是制備鎂鹽、耐火材料和阻燃劑等的重要原料。已知：①25℃時，Mg(OH)2的溶度積Ksp=5.610-12； ②Mg(OH)2(s)=MgO(s)+H2O(g) △H= +81.5kJmol-1。試回答下列問題： （1）下列敘述正確的是 。（填字母序號） A．從海水中獲得Mg(OH)2工業(yè)上選擇 NaOH作沉淀劑 B．Mg(OH)2能用作阻燃劑主要因為分解吸熱且生成MgO覆蓋可燃物 C．工業(yè)上由Mg(OH)2制金屬鎂的流程如下： （2）已知酸堿指示劑百里酚藍變色的pH范圍如下： pH ＜8.0 8.0~9.6 ＞9.6 顏色 黃色 綠色 藍色 25℃時，Mg(OH)2的飽和溶液中滴加2滴百里酚藍指示劑，溶液所呈現(xiàn)的顏色為 。 （3）達喜是中和胃酸的常用藥物，其有效成分是鋁和鎂的堿式碳酸鹽?，F(xiàn)進行如下實驗確定化學式： 實驗一：取該堿式鹽3.01 g充分灼燒至恒重，測得固體質(zhì)量減少了1.30 g； 實驗二：再取該堿式鹽3.01 g使其溶于足量的鹽酸中，產(chǎn)生CO2的體積為112 mL（標準狀況）； 實驗三：向?qū)嶒灦娜芤褐屑尤胱懔康腘aOH溶液得到1.74 g白色沉淀。 ①達喜中Mg2+與Al3+的物質(zhì)的量之比為 。 ②計算達喜的化學式。 【高考鏈接】 【例3】（江蘇xx高考第20題）聯(lián)氨（N2H4）及其衍生物是一類重要的火箭燃料，N2H4與N2O4反應能放出大量的熱。 ⑴已知：2NO2(g)= N2O4(g) △H= —52.70KJmol—1。一定溫度下，在密閉容器中反應2NO2(g) N2O4(g)達到平衡。其他條件不變時，下列措施能提高NO2轉(zhuǎn)化率的是 （填字母）。A．減小NO2的濃度 B．降低溫度 C．增加NO2的濃度 D．升高溫度 ⑵25℃時，1.00g N2H4(l)與足量N2O4(l)完全反應生成N2(g)和H2O(l)，放出19.14KJ的熱量。則反應2 N2H4(l)+ N2O4(l)= 3N2(g+ 4H2O(l)的△H= KJmol—1。 ⑶17℃、1.01105Pa，密閉容器中N2O4 和NO2的混合氣體達到平衡時，c(NO2)=0.0300 molL－1、c(N2O4)=0.0120 molL－1。計算反應2NO2(g) N2O4(g)的平衡常數(shù)K。 ⑷現(xiàn)用一定量的銅與足量的濃硝酸反應，制得1.00L已達到平衡的N2O4 和NO2的混合氣體（17℃、1.01105Pa），理論上至少消耗Cu多少克？ 【教師點評】本題以含氮化合物在高科技領(lǐng)域的實際應用（以N2H4和N2O4作為火箭推進劑）為背景設(shè)計而成的化學計算綜合性試題。講N2H4和N2O4的反應熱效應計算、NO2和N2O4的平衡移動和平衡常數(shù)的計算、NO2制備的相關(guān)計算綜合于一題，綜合考查學生對影響平衡移動和反應轉(zhuǎn)化率理解程度、運用平衡組成計算化學平衡常數(shù)和根據(jù)質(zhì)量守恒定律進行化學計算的能力，同時考查了學生對信息的獲取、數(shù)據(jù)分析計算的能力。 【參考答案】（1）B C ⑵ —1224.96 ⑶ 根據(jù)題意知平衡時：c(N2O4)=0.0120molL-1； c(NO2)=0.0300molL-1 答：平衡常數(shù)為13.3。 ⑷ 由⑶可知，在17℃、1.01105Pa達到平衡時，1.00L混合氣體中： n (N2O4)= c(N2O4)V=0.0120 molL-11.00L=0.0120 mol n (NO2)= c(NO2)V=0.0300 molL-11.00L=0.0300 mol 則n總(NO2)= n(NO2)+2n(N2O4)=0.0540 mol 由Cu + 4HNO3 = Cu(NO3)2 + 2NO2 ↑ + 2H2O可得 m (Cu)=0.0540 mol/264g.mol-1=1.73g 答：理論上至少需消耗Cu1.73g 【掌握程度；中等難度】 【我思我疑】： 【例4】（江蘇xx高考第20題）將一定量的SO和含0.7mol氧氣的空氣（忽略CO2）放入一定體積的密閉容器中，550℃時，在催化劑作用下發(fā)生反應：2SO2+O2 2SO3（正反應放熱）。反應達到平衡后，將容器中的混合氣體通過過量NaOH溶液，氣體體積減少了21.28L；再將剩余氣體通過焦性沒食子酸的堿性溶液吸收O2，氣體的體積又減少了5.6L（以上氣體體積均為標準狀況下的體積）。（計算結(jié)果保留一位小數(shù)） 請回答下列問題： （1）判斷該反應達到平衡狀態(tài)的標志是 。（填字母） a．SO2和SO3濃度相等 b．SO2百分含量保持不變 c．容器中氣體的壓強不變 d．SO3的生成速率與SO2的消耗速率相等 e．容器中混合氣體的密度保持不變 （2）欲提高SO2的轉(zhuǎn)化率，下列措施可行的是 。（填字母） a．向裝置中再充入N2 b．向裝置中再充入O2 c．改變反應的催化劑 d．升高溫度 （3）求該反應達到平衡時SO3的轉(zhuǎn)化率（用百分數(shù)表示）。 （4）若將平衡混合氣體的5%通入過量的BaCl2溶液，生成沉淀多少克？ 【參考答案】（1）bc （2）b （3）消耗的O2物質(zhì)的量： 生成的SO3物質(zhì)的量： SO2和SO3的物質(zhì)的量和： 反應前的SO2物質(zhì)的量： SO2的轉(zhuǎn)化率： （4）在給定的條件下，溶液呈強酸性，BaSO3不會沉淀。因此BaSO4的質(zhì)量 【教師點評】 【我思我疑】： 【例5】(江蘇xx高考第14題)某有機樣品3.1g完全燃燒，燃燒后的混合物通入過量的澄清石灰水，石灰水共增重7.1g，經(jīng)過濾得到10g沉淀。該有機樣品可能是（ ） A．乙二醇 B．乙醇 C．乙醛 D．甲醇和丙三醇的混合物 【例6】(江蘇xx高考第13)題研究反應物的化學計量數(shù)與產(chǎn)物之間的關(guān)系時，使用類似數(shù)軸的方法可以收到的直觀形象的效果。下列表達不正確的是 A．密閉容器中CuO和C高溫反應的氣體產(chǎn)物： B．Fe在Cl2中的燃燒產(chǎn)物： C．AlCl3溶液中滴加NaOH后鋁的存在形式： D．氨水與SO2反應后溶液中的銨鹽： 【歸納與思考】 【自主檢測】 5．用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是（ ） A．標準狀況下，22.4L乙醇中含有的碳原子數(shù)目為2NA B．1mol CnH2n含有的共同電子對數(shù)為（3n+1）NA C．1mol CO2與1mol Na2O2完全反應時，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為NA D．1mol/L的FeCl3溶液中，所含F(xiàn)e3+的數(shù)目小于NA 6．一定條件下用甲烷可以消除氮氧化物（NOx）的污染。已知： ① CH4 ( g )+4NO2( g )=4NO( g ) +CO2( g )+2H2O( g ) △H＝一574 kJmol－1 ② CH4 ( g )+4NO( g )=2N2( g )+CO2( g )+2H2O( g ) △H＝一1 160 kJmol一1。 下列正確的選項是（ ） A．CH4 ( g )+2NO2 ( g )= N2( g )+CO2 ( g )+2H2O ( l) △H＝一867 kJmol－1 B．CH4催化還原NOx為N2的過程中，若x=1.6，則轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為3.2 mol C．若0.2 mol CH4還原NO2至N2，在上述條件下放出的熱量為173.4 kJ D．若用標準狀況下4.48L CH4 還原NO2至N2，整個過程中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為3.2 mol 7．12. 在密閉容器中，將1.0 mol CO與1.0 mol H2O混合加熱到800℃，發(fā)生下列反應： CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）。一段時間后該反應達到平衡，測得CO的物質(zhì)的量為0.5 mol。則下列說法正確的是（ ） A．800℃下，該反應的化學平衡常數(shù)為0.25 B．427℃時該反應的平衡常數(shù)為9.4，則該反應的△H＜0 C．800℃下，若繼續(xù)向該平衡體系中通入1.0 mol的CO（g），則平衡時CO物質(zhì)的量分數(shù)為33.3% D．800℃下，若繼續(xù)向該平衡體系中通入1.0 mol的H2O（g），則平衡時CO轉(zhuǎn)化率為66.7% 8．氯化鐵是常見的水處理劑，無水FeCl3的熔點為555K、沸點為588K。工業(yè)上制備無水FeCl3的一種工藝如下： （1）試寫出吸收塔中反應的離子方程式：____________________________ 。 （2）已知六水合氯化鐵在水中的溶解度如下： 溫度/℃ 0 10 20 30 50 80 100 溶解度(g/100gH20) 74.4 81.9 91.8 106.8 315.1 525.8 535.7 從FeCl3溶液中獲得FeCl36H2O的方法是： 。 （3）捕集器中溫度超過673K，存在相對分子質(zhì)量為325的物質(zhì)，該物質(zhì)的分子式為： 。 （4）室溫時在FeCl3溶液中滴加NaOH溶液，當溶液pH為2.7時，F(xiàn)e3+開始沉淀；當溶液pH為4時，c(Fe3+) = mol/L（已知：Ksp[Fe(OH)3]= 1.110－36）。 （5）FeCl3的質(zhì)量分數(shù)通?？捎玫饬糠y定：稱取m克無水氯化鐵樣品，溶于稀鹽酸，再轉(zhuǎn)移到100mL容量瓶，用蒸餾水定容；取出10mL，加入稍過量的KI溶液，充分反應后，滴入某一指示劑并用c mol/L Na2S2O3溶液滴定用去V mL。 （已知：I2+2S2O32－=2I－ +S4O62－） ①滴定終點的現(xiàn)象是：____________________________ 。 ②樣品中氯化鐵的質(zhì)量分數(shù)為： 　 。 9．工業(yè)上生產(chǎn)硫酸時，利用催化氧化反應將SO2轉(zhuǎn)化為SO3是一個關(guān)鍵步驟。 （1）SO2轉(zhuǎn)化為SO3是在接觸室（如右圖）里進行的，中部是一個熱交換器，它是由導熱性能良好的管狀材料（如銅管）制成。溫度低的氣體A從管外流過，上層催化劑反應后的熱氣體從管內(nèi)流過，通過導熱材料進行氣體與氣體的熱交換。實驗室里有很多實驗也需要進行熱交換（除直接加熱外），如在進行氣體和氣體熱交換時，通常使用玻璃導管，氣體和液體熱交換時，通常使用 （填儀器名稱），請你舉一例有液體與液體熱交換的化學實驗 （填實驗名稱）。 （2）某溫度下，2SO2(g)+ O2(g)2SO3(g) △H=—196 kJmol－1。開始時在100L的密閉容器中加入4.0molSO2(g)和10.0molO2(g)，當反應達到平衡時共放出熱量196kJ。此時二氧化硫的轉(zhuǎn)化率為 ，該溫度下平衡常數(shù)K=___________； （3）一定溫度下，向體積為1L的密閉容器中充入2molSO2(g)和1molO2(g)，發(fā)生下列反應：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，達到平衡時SO2的體積分數(shù)為a。若保持溫度不變，以下列量作為起始量發(fā)生反應，達到平衡后SO2體積分數(shù)仍為a的是 （填字母）。 A．向體積為1L的容器中充入2molSO3 B．向體積為1L的容器中充入4molSO2和2molO2 C．向體積為1L的容器中充入1.8molSO2、0.9mol O2 、 0.2mol SO3 D．向體積為0.5L的容器中充入1molSO2和0.5molO2 E．向體積為0.5L的容器中充入2molSO3和1molN2 （4）某學生設(shè)想以右圖所示裝置的電化學原理生產(chǎn)硫酸，寫出通入O2一極的電極反應式 。 （5）若通入SO2的速率為2.24Lmin－1 （標準狀況），為穩(wěn)定持續(xù)生產(chǎn)，硫酸溶液的質(zhì)量分數(shù)應維持50%，則左側(cè)水的流入速率應為 mLmin－1。 10．硫酸鈣是一種用途非常廣泛的產(chǎn)品。 （1）已知25℃時，Ksp(CaSO4)=7.1010-5 。在1L0.1molL－1CaCl2溶液中加入1L0.2molL－1的Na2SO4溶液，充分反應后（假設(shè)混合后溶液的體積變化忽略不計）溶液中Ca2+物質(zhì)的量的濃度為 molL－1。 （2）某校課外活動小組為測定已部分脫水的生石膏的組成(xCaSO4yH2O)，做如下實驗：將固體放在坩堝中加熱，經(jīng)測量剩余固體質(zhì)量隨時間變化如圖所示。 E D C B A t6 t5 t4 t3 t2 t1 2.90 0 時間 1.12 2.72 3.26 固體質(zhì)量(g) 則x:y=_________。t2～t3時間段固體的化學式為 。t5～t6時間段固體質(zhì)量減輕的原因是產(chǎn)生了兩種氣體，其中一種能使品紅溶液褪色，則該時間段所發(fā)生反應的化學方程式為 。 【參考答案】 1.A2.B3.D4.D例2（1）B 因為A中工業(yè)上使用Ca(OH)2作沉淀劑節(jié)約成本 （2）藍色 （3）①3∶1 ②3.01g堿式碳酸鹽中，含：n(Mg2+)= n[Mg(OH)2]=0.03mol n(Al3+)= 2n(Al2O3)=2(3.01－1.30-0.0340)102=0.01（mol） n(CO32-)= n(CO2)=0.005 mol n(OH-)= (0.032＋0.033－0.0052) =0.08（mol）（1分） n(H2O)= (1.30-0.0418-0.00544)18=0.02（mol）（1分） 所以n(Al3＋)∶n(Mg2＋)∶n(OH－)∶n(CO32－)∶n(H2O) ＝0.01mol∶0.03mol∶0.08mol∶0.005mol∶0.02mol＝2∶6∶16∶1∶4， 即堿式碳酸鹽的化學式為：Al2Mg6(OH)16CO3 4H2O。 5．C 6．C 7.BD 8．（1）2Fe2++Cl2 = 2Fe3++2Cl－ （2）加入少量鹽酸加熱濃縮，再冷卻結(jié)晶（3）Fe2Cl6（4）1.110－6 （5）滴入最后一滴，溶液顏色由藍色變?yōu)闊o色；162.5Vc/m % 9．（1）冷凝管，實驗室制硝基苯或銀鏡反應（合理答案均可） （2）50%； 100/9或11.1（3）ACD（4）O2+4H++4e-= 2H2O （5）13.4 10．（1）1.4210-3 (2) 2:3； 2CaSO4H2O 或CaSO4 H2O ；2CaSO4 2CaO+2SO2↑+2O2↑