微专题五化学综合计算题型研究.docx

1、微专题五 化学综合计算题型研究 【知识网络】 (本专题对应学生用书第 41页 第 49页 ) 【高考回眸】 高 考 回 眸 1. (2016江苏高考第 18题 )过氧化钙 (CaO28H2O)是一种在水产养殖中广泛使用的供氧剂。 (1)Ca(OH)2悬浊液与 H2O2溶液反应可制备 CaO28H2O： Ca(OH)2+H2O2+6H2O CaO28H2O 反应时通常加入过量的 Ca(OH)2，其目的是 。 (2)向池塘水中加入一定量的 CaO28H2O 后，池塘水中浓度增加的离子有 (填字母 )。 A. Ca2+ B. H+ C. C D. OH- (3)水中溶解氧的测定方法如下 ： 向一定量

2、水样中加入适量 MnSO4和碱性 KI溶液 ，生成 MnO(OH)2沉淀 ， 密封静置 ； 加入适量稀硫酸 ， 待 MnO(OH)2与 I-完全反应生成Mn2+和 I2后 ， 以淀粉作指示剂 ， 用 Na2S2O3标准溶液滴定至终点。测定过程中物质的转化关系如下： O2 MnO(OH)2 I2 S4 写出 O2 将 Mn2+ 氧 化 成 MnO(OH)2 的 离 子 方 程式： 。 取加过一定量 CaO28H2O的池塘水样 100.00 mL，按上述方法测定水中溶解氧量，消耗 0.01000 molL-1 Na2S2O3标准溶液 13.50 mL。计算该水样中的溶解氧 (用 mgL-1表示 )

3、(写出计算过程 )。 【答案】 (1)提高 H2O2的利用率 (2)AD (3) 2Mn2+O2+4OH- 2MnO(OH)2 测定过程发生反应 ： 2Mn2+O2+4OH- 2MnO(OH)2、 MnO(OH)2+2I-+4H+I2+Mn2+3H2O、 I2+2S2 2I-+S4 n(I2)= = =6.75010-5 mol nMnO(OH)2=n(I2)=6.75010-5 mol 2-3O2-6O2-3O 2-6O2 2 3 2 2 3( N a S O ) ( N a S O )2cV- 1 - 3 - 10 .0 1 0 0 0m o l L 1 3 .5 0m L 1 0 L m

4、 L2 n(O2)= nMnO(OH)2= 6.75010-5 mol=3.37510-5 mol 水中溶解氧 = =10.80 mgL-1 【解析】 (1)过量的 Ca(OH)2有利于提高 H2O2的利用率。 (2)CaO2 与水反应的化学方程式有 CaO2+2H2O Ca(OH)2+H2O2 、 2H2O2O2+2H2O， 故溶液中增加的离子有 Ca2+、 OH-。 2. (2015江苏高考第 18题 )软锰矿 (主要成分为 MnO2，杂质金属元素有 Fe、 Al、 Mg 等 )的悬浊液与烟气中 SO2反应可制备 MnSO4H 2O，反应的化学方程式为 MnO2+SO2MnSO4。 (1)

5、质量为 17. 40 g的纯净 MnO2最多能氧化 L(标准状况 )SO2。 (2)已知 ： KspAl(OH)3=110-33， Ksp Fe(OH)3=310-39， pH=7. 1时 Mn(OH)2开始沉淀。室温下，除去 MnSO4溶液中的 Fe3+、 Al3+(使其浓度均小于 110-6 molL-1)，需调 节 溶 液 的 pH 范围为 。 (3)下图可以看出，从 MnSO4和 MgSO4混合溶液中结晶 MnSO4H 2O晶体，需控制的结晶温度范围为 。 (4)准确称取 0.171 0 g MnSO4H 2O样品置于锥形瓶中，加入适量 H3PO4和 NH4NO3溶液，加热使 Mn2+

6、全部氧化成 Mn3+，用 c(Fe2+)=0.050 0 molL-1的标准溶液滴定至终点(滴定过程中 Mn3+被还原为 Mn2+)，消耗 Fe2+溶液 20.00 mL。计算 MnSO4H 2O样品的纯度 (请写出计算过程 )。 12 12- 5 - 1 - 1- 3 - 13 .3 7 5 1 0 m o l 3 2 g m o l 1 0 0 0m g g1 0 0 .0 0m L 1 0 L m L 【答案】 (1)4.48 (2)5.0pH7.1 (3)高于 60 (4)n(Fe2+)=0.050 0 molL-1 =1.0010-3 mol n(Mn2+)=n(Fe2+)=1.00

7、10-3 mol m(MnSO4H 2O)=1.0010-3mol169 gmol-1=0.169 g MnSO4H 2O样品的纯度为 100%=98.8% 【解析】 (1)n(SO2)=n(MnO2)= =0.2 mol， 故 SO2在标准状况下的体积为4.48 L。 (2)根据 Al(OH)3、 Fe(OH)3的 Ksp可知 ， 当溶液中的 c(Al3+)、 c(Fe3+)均为 110-6 molL-1时 ， 溶液中的 c(OH-)分别为 10-9 molL-1和 1.4410-11 molL-1， 即溶液的pH分别为 5.0和 3.16， 故除去两种杂质离子的 pH应控制在 5.07.1

8、范围内。 (3)由图示可看出 ， MgSO46H2O的溶解度随着温度升高而急剧增大 ， MnSO45H2O在温度高于 40 以后溶解度急剧减小 ， 在 60 时 ， 两种物质的溶解度相等 ， 高于 60 后析出的晶体主要是 MnSO4H 2O 。 (4) 根据题目的叙述可得如下关系式 ：MnSO4H 2OMn2+Mn3+Fe2+， 根据消耗的 Fe2+的浓度和体积求出 n(Fe2+)， 从而求得 n(MnSO4H 2O)， 再结合样品的总质量求出样品的纯度。 3. (2014江苏高考第 18题 ) 碱式碳酸铝镁 MgaAlb(OH)c(CO3)dxH2O常用作塑料阻燃剂。 (1) 碱式碳酸铝镁

9、具有阻燃作用，是由于其受热分解需吸收大量热量和 。 (2)MgaAlb(OH)c(CO3)dxH2O中 a、 b、 c、 d的代数关系式为 。 (3)为确定碱式碳酸铝镁的组成，进行如下实验： 准确称取 3.390g样品与足量稀盐酸充分反应，生成 CO2 0.560 L(已换算成标准状况下 ) 。 另取 3.390 g 样 品 在 空 气 中 加 热 ， 样 品 的 固 体 残 留 率-120.00mL1000mL L0.169g0.1710g-117.40g87g mol100% 随温度的变化如下图所示 (样品在 270 时已完全失去结晶水， 600 以上残留固体为金属氧化物的混合物 )。 根

10、据以上实验数据计算碱式碳酸铝镁样品中的 n(OH-) n(C )(写出计算过程 )。 【答案】 (1)生成的产物具有阻燃作用 (2)2a+3b=c+2d (3)n(CO2)= =2.5010-2 mol m(CO2)=2.5010-2 mol44 gmol-1=1.10 g 在 270600 之间，失去结晶水后的样品进一步受热分解放出 CO2和 H2O m(CO2)+m(H2O)=3.390 g(0.734 5-0.370 2)=1.235 g m(H2O)=1.235 g-1.10 g=0.135 g n(H2O)= =7.5010-3 mol n(OH-)=7.5010-3 mol2=1.

11、5010-2 mol n(OH-) n(C )=1.5010-2 mol 2.5010-2 mol=3 5 【解析】 (1)碱式碳酸铝镁受热分解生成氧化镁、氧化铝、二氧化碳和水 ， 氧化镁和氧化铝覆盖在可燃物表面 ， 具有阻燃作用 ， 同时生成的二氧化碳和水均具有阻燃作用。 (2)根据物质中元素的化合价代数和为零 ， 可得 2a+3b=c+2d。 4. (2013江苏高考第 18题 )硫酸镍铵 (NH4)xNiy(SO4)mnH2O可用于电镀、印刷等领域。某同学为测定硫酸镍铵的组成，进行如下实验： 准确称取 2.3350 g 样品，配制成 100.00 mL溶液 A。 准确量取 25.00 m

12、L溶液 A ，用 0.04000 molL-1 固 体 样 品 的 剩 余 质 量固 体 样 品 的 起 始 质 量2-3O-10.560L22.4L mol-10.135g18g mol2-3OEDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定其中的 Ni2+(离子方程式为 Ni2+H2Y2- NiY2-+2H+)，消耗 EDTA 标准溶液 31.25 mL。 另取 25.00 mL 溶液 A，加足量的 NaOH溶液并充分加热，生成 NH3 56.00 mL(标准状况 )。 (1)若滴定管在使用前未用 EDTA 标准溶液润洗，测得的 Ni2+含量将 (填“ 偏高 ” 、 “ 偏低 ” 或 “ 不变 ” )

13、。 (2)氨气常用 检验，现象是 。 (3)通过计算确定硫酸镍铵的化学式 (写出计算过程 )。 【答案】 (1)偏高 (2)湿润的红色石蕊试纸 试纸颜色由红变蓝 (3)n(Ni2+)=0.04000 molL-131.25 mL10-3 LmL-1=1.25010-3 mol n(N )= =2.50010-3 mol n(S )= = =2.50010-3mol m(Ni2+)=59 gmol-11.25010-3 mol=0.07375 g m(N )=18 gmol-12.50010-3 mol=0.04500 g m(S )=96 gmol-12.50010-3 mol=0.2400

14、g n(H2O)= =1.25010-2 mol x y m n=n(N ) n(Ni2+) n(S ) n(H2O)=2 1 2 10 硫酸镍铵的化学式为 (NH4)2Ni(SO4)210H2O 【解析】 (1)未用 EDTA 标准溶液润洗 ， 直接加入标准溶液 ， 则实际使用的 EDTA溶液浓度偏低 ， 故滴定时会消耗更多体积的 EDTA溶液 ， 即测得的 Ni2+含量将偏高。4H-3 -1-15 6 .0 0m L 1 0 L m L2 2 .4L m o l2-4O2 42 (N i ) (N H )2nn- 3 - 32 1 .2 5 0 1 0 m o l 2 .5 0 0 1 0

15、 m o l2 4H2-4O-12 5 . 0 0 m L2 .3 3 5 0 g - 0 . 0 7 3 7 5 g - 0 . 0 4 5 0 0 g - 0 . 2 4 0 0 g1 0 0 . 0 0 m L 1 8 g m o l 4H 2-4O(2)由于氨气溶于水呈碱性 ， 故使用湿润的红色石蕊试纸检验 ， 若试纸变蓝 ， 则说明有氨气产生。 5. (2012江苏高考第 18题 )硫酸钠 -过氧化氢加合物 (xNa2SO4yH2O2zH2O)的组成可通过下列实验测定： 准确称取 1.770 0 g样品，配制成 100.00 mL溶液 A。 准确量取25.00 mL溶液 A，加入盐酸

16、酸化的 BaCl2溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重，得到白色固体 0.582 5 g。 准确量取 25.00 mL溶液 A，加入适量稀硫酸酸化后，用0.020 00 molL-1 KMnO4溶液滴定至终点，消耗 KMnO4溶液 25.00 mL。 H2O2与KMnO4反应的离子方程式如下： 2Mn +5H2O2+6H+ 2Mn2+8H2O+5O2 (1)已知室温下 BaSO4的 Ksp=1.110-10，欲使溶液中 c(S )1.010-6molL-1，应保持溶液中 c(Ba2+) molL-1。 (2)上述滴定若不加稀硫酸酸化， Mn 则被还原为 MnO2，其离子方程式为 。 (3)通

17、过计算确定样品的组成 (写出计算过程 )。 【答案】 (1)1.110-4 (2)2Mn +3H2O2 2MnO2+3O2+2OH-+2H2O (3)n(Na2SO4)=n(BaSO4)= =2.5010-3 mol 2Mn +5H2O2+6H+ 2Mn2+8H2O+5O2 n(H2O2)= n(Mn )= 0.020 00 molL-1 =1.2510-3mol m(Na2SO4)=142 gmol-1 2.5010-3 mol=0.355 g m(H2O2)=34 gmol-11.2510-3 mol=0.0425 g -4O2-4O-4O-4O-10.5825g233g mol-4O52

18、 -4O52-125.00mL1000mL Ln(H2O)= =2.5010-3mol x y z=n(Na2SO4) n(H2O2) n(H2O)=2 1 2 硫酸钠 -过氧化氢加合物的化学式为 2Na2SO4H 2O22H2O 【考题分析】 年份 试题 知识点 分值 2012 18 Ksp计算、化学式的确定 12 2013 18 滴定实验、化学式的确定 12 2014 18 化学式的确定、热重分析 12 2015 18 化学微计算、 Ksp计算、样品纯度计算 12 2016 18 滴定实验计算 12 【备考策略】 从江苏省近五年高考试题中发现 ， 化学计算主要有包含两类题型 ： 一是物质化

19、学式的确定 ， 二是混合物中各组成含量的计算。试题除了考查化学计算外 ， 还要考查一些小的知识点 ， 如 Ksp的计算、实验问题 (沉淀的洗涤、气体的检验、滴定实验等 )、热重分析图示法确定物质的组成。在 2017年的备考中 ， 需要关注以下几个方面的问题 ： 1. 会依据反应中的现象判断粒子的存在。 2. 会利用各类守恒法 ， 表达出粒子的定量关系 (常用方法有元素守恒和关系式法 )。 -12 5 .0 0 m L1 .7 7 0 0 g - 0 .3 5 5 g - 0 .0 4 2 5 g1 0 0 .0 0 m L1 8 g m o l 3. 关注滴定实验中的返滴定法的分析和热重分析图

20、示中的假设法的应用。 江苏省的化学计算题的题型相对固定 ， 可以预测 2017年江苏高考计算题仍是物质化学式的确定或物质的含量计算。特别提醒考生注意 ， 计算题要注重解题步骤和书写规范。 【高考前沿】 高 考 前 沿 1. (2016南京、盐城一模 )高碘酸钾 (KIO4)为无色晶体，在分析化学中常用作氧化剂。 . 高碘酸钾的制备 步骤 ：称取 1.270 g碘溶于适量的水中，通入足量氯气将 I2氧化为高碘酸 (HIO4)。 步骤 ：向步骤 所得溶液中加入适量氢氧化钾溶液中和。 步骤 ：将步骤 所得溶液进行蒸发浓缩、冷却结晶等操作得到 KIO4晶体。 (1)步骤 将 I2氧化为 HIO4，至少

21、需要消耗 L(标准状况 )Cl2。 (2)步骤 所得溶液用 0.200 molL-1KOH溶液中和至中性时 (HIO4为强酸，假定溶液中不含 Cl2和 HClO)，消耗 0.200 molL-1KOH溶液的体积为 mL。 . 用高碘酸钾测定甘油的质量分数 相关反应： C3H8O3(甘油 )+2HIO4 2HCHO+HCOOH+2HIO3+H2O HIO3+5KI+5HCl 3I2+5KCl+3H2O HIO4+7KI+7HCl 4I2+7KCl+4H2O I2+2Na2S2O3 2NaI+Na2S4O6 (3)用 0.200 0 molL-1Na2S2O3 标准溶液滴定时 ， 判断达到滴定终点

22、的现象是 。 (4)已知滴定至终点时消耗 Na2S2O3溶液 20.00 mL，计算甘油样品的质量分数 (请写出计算过程 )。 【答案】 (1)0.784 (2)400 (3)蓝色褪去，且半分钟内不恢复 (4)碘量瓶中 n(HIO3)+n(HIO4)=n(KIO4)=0.0230molL-125.0010-3 L=5.75010-4 mol 滴定时 ： 3n(HIO3)+4n(HIO4)=n(I2)= n(Na2S2O3)= 0.2000molL-120.0010-3 L=2.00010-3 mol 4 - 得 n(HIO3)=3.00010-4 mol n(C3H8O3)= n(HIO3)=

23、1.50010-4 mol w(C3H8O3)= 100%=92.00% 【解析】 .(1)根据得失电子守恒可知 ， 将 I2氧化为 HIO4时 ， 有关系式 I27Cl2，1.270g 碘的物质的量为 =0.005mol， 所以消耗的氯气的物质的量为0.035mol， 其标准状况下的体积为 0.035mol22.4Lmol-1=0.784 L。 (2)根据碘元素守恒可知 ， 1.270g I2氧化为高碘酸时 ， HIO4的物质的量为 2=0.01mol， 由(1)可知消耗 0.035 mol Cl2， 根据氯元素守恒可知生成 0.07 mol HCl， 0.01 mol HIO4和 0.07 mol HCl共消耗 0.08 mol KOH， 故 KOH溶液的体积为 103 mLL-1=400mL。 12 1212- 1 - 492g m ol 1. 500 10 m ol25. 00 m L0. 150 0g250 m L -11.270g254g mol-11.270g254g mol-10.08mol0.200mol L