1、专题讲座一 学考第 29 题化学计算题解题方法1(2016浙江 4 月选考，29)Cl 2 与 NaOH 溶液反应可生成 NaCl、NaClO 和 NaClO3，c(Cl )和 c(ClO )的比值与反应的温度有关，用 24 g NaOH 配成的 250 mL 溶液，与 Cl2 恰好完全反应(忽略 Cl2 与水的反应、盐类的水解及溶液体积变化)。(1)NaOH 溶液的物质的量浓度 molL1 。(2)某温度下，反应后溶液中 c(Cl )6c(ClO )，则溶液中 c(ClO ) molL1 。答案 (1)2.4 (2)0.30解析 (1)24 g NaOH 的物质的量为 0.6 mol，溶液体
2、积为 250 mL，故 c(NaOH) 2.4 0.6 mol0.25 LmolL 1。(2)根据题意，设反应后溶液中 c(Cl )a，c(ClO )b，c(ClO )c ，根据电荷守恒得 3c(Na )c(Cl )c(ClO )c(ClO )，则 abc2.4 molL1 ，根据转移电子守恒 3ab5c 以及题给信息 a6b，解题 a1.8 molL 1 ，b0.3 molL 1 ，c0.3 molL 1 。2(2015浙江 10 月选考，29) 量取 8.0 mL 5.0 molL1 H2SO4 溶液，加蒸馏水稀释至 100 mL，取两份稀释后的 H2SO4 溶液各 25 mL，分别加入等
3、质量的 Zn 和 Fe，相同条件下充分反应，产生氢气的体积随时间变化的曲线如图所示(氢气体积已折算成标准状况下的体积) 。请计算：(1)稀释后 H2SO4 溶液的物质的量浓度为 molL1 。(2)加入 Fe 的质量至少有 g。答案 (1)0.40 (2)0.65解析 (1)加蒸馏水稀释至 100 mL 后，H 2SO4溶液的物质的量浓度0.40 molL 1 。5.0 molL 10.008 L0.1 L(2)m(Fe) 56 gmol1 0.56 g；0.224 L22.4 Lmol 1m(Zn) 65 gmol1 0.65 g。铁、锌与 H2SO4反应都生成了 224 mL 的氢气，0.
4、224 L22.4 Lmol 1说明参加反应的铁与锌的物质的量相等，由于加入等质量的 Zn 和 Fe，且每份硫酸的物质的量刚好为 0.01 mol，说明铁有剩余，锌和硫酸刚好完全反应，所以铁至少为 0.65 g。1题目短小精悍，固定格式，固定分值，两空 4 分。目的是让多数同学能通过，区分度较小。2以元素化合物为载体，定量考查常见化学反应，并伴以图像、图表等包装形式，考查学生比较、判断、推理能力。3解题方法中除了依据化学方程式进行计算，还用到了一些解题技巧和数学思维方法，如守恒法、关系式法等。一、守恒法方法指导当物质之间发生化学反应时，其实质就是原子之间的化分解和化合。即可推知某种元素的原子无
5、论是在哪种物质中，反应前后其质量及物质的量都不会改变，即质量守恒；在化合物中，阴、阳离子所带电荷总数相等，即电荷守恒；在氧化还原化应中，氧化剂得电子总数和还原剂失电子总数相等，即电子守恒；在组成的各类化合物中，元素的正负化合价总数的绝对值相等 ，即化合价守恒。运用守恒法解题的基本类型主要有以下三种：1原子(或离子)个数守恒例 1 现有铁、氧化亚铁、三氧化二铁的混合物粉末 3.44 g，向其中加入 100 mL 1 molL1盐酸恰好完全溶解，收集到标准状况下的气体 22.4 mL，向反应后的溶液中加入 KSCN 溶液不变色，则 6.88 g 该混合物在高温下用足量 CO 处理后，残留固体质量为
6、多少克？解析 该铁和铁的氧化物的混合物在高温下用足量 CO 还原的残留固体应为铁，故本题实际上是求混合物中铁元素的质量，据混合物溶于盐酸后加入 KSCN 不变色，说明溶液中无Fe3 ，全部是 FeCl2。由 Cl 个数守恒可知：n(FeCl 2) n(HCl) 0.1 L1 molL1 0.05 12 12mol。又据铁元素守恒知 6.88 g 混合物中含铁质量为 20.05 mol56 gmol1 5.6 g。答案 5.6 g2电子得失守恒例 2 向含有 1 mol FeCl2 的溶液中通入 0.2 mol Cl2，再加入含 0.1 mol X2O 的酸性溶液，27使溶液中的 Fe2 恰好全
7、部被氧化，并使 X2O 被还原为 Xn ，则 n 值为 。27解析 根据电子守恒可得 1 mol10.2 mol20.1 mol2(6 n)，解之，n3。答案 33电荷守恒例 3 在 NaCl、MgCl 2、MgSO 4 形成的混合溶液中，c(Na )0.10 molL1 ，c(Mg 2 )0.25 molL 1，c(Cl )0.20 molL 1 ，则 c(SO )为( )24A0.15 molL 1 B0.10 molL 1C0.25 molL 1 D0.20 molL 1解析 溶液为电中性，根据电荷守恒可得 c(Na )2c(Mg 2 )c(Cl )2c(SO )。24答案 D1将 0.
8、195 g 锌粉加入到 20.0 mL 的 0.100 molL1 MO 溶液中，恰好完全反应，则还原 2产物可能是( )AM BM 2CM 3 DMO 2答案 B解析 锌的物质的量为 0.003 mol，完全反应失电子 0.006 mol，若 M 化合价由5 变为 x，则根据得失电子相等有(5x) 0.020.1000.006，可得 x2。2把 V L 含有 MgSO4 和 K2SO4 的混合溶液分成两等份，取一份加入含 a mol NaOH 的溶液，恰好使镁离子完全沉淀为氢氧化镁；另取一份加入含 b mol BaCl2 的溶液，恰好使硫酸根离子完全沉淀为硫酸钡。则原混合溶液中钾离子浓度为
9、molL1 。答案 22b aV解析 方法一：由电荷守恒知，在 L 溶液中存在关系：V22n(Mg2 )n(K )2n(SO )24a mol 2b mol所以 n(K )(2ba) mol，原混合溶液中 c(K ) molL1 。22b aV方法二：由题意可知，若将含 a mol NaOH 的溶液和含 b mol BaCl2的溶液均加入 L 混合溶V2液中，则反应后得到溶质为 NaCl、KCl 溶液，由电荷守恒知 n(Na )n(K )n(Cl )，即 a moln(K )2b mol，则 n(K )(2ba) mol，原混合溶液中 c(K ) molL1 。22b aV方法三：由题意知 L
10、 溶液中加入含 a mol NaOH 的溶液，恰好使镁离子完全沉淀为氢氧化V2镁，说明该溶液中 Mg2 的物质的量为 mol，故原溶液中 Mg2 的物质的量为 a mol，即a2MgSO4的物质的量为 a mol；加入含 b mol BaCl2的溶液恰好使 L 溶液中的硫酸根离子完全V2沉淀为硫酸钡，说明该溶液中 SO 的物质的量为 b mol，故原溶液中 SO 的物质的量24 24为 2b mol。由以上分析可知原混合溶液中 K2SO4的物质的量为(2ba) mol，所以 K 的物质的量为 2(2ba)mol，其浓度为 molL1 。22b aV二、关系式法多步反应计算的特征是化学反应原理中
11、多个反应连续发生，起始物与目标物之间存在确定的量的关系。解题时应先写出有关反应的化学方程式或关系式，依据方程式找出连续反应的过程中不同反应步骤之间反应物、生成物物质的量的关系，最后确定已知物和目标产物之间的物质的量的关系，列出计算式求解，从而简化运算过程。例 4 5.85 g NaCl 固体与足量浓 H2SO4 和 MnO2 共热，逸出的气体又与过量 H2 发生爆炸反应，将爆炸后的气体溶于一定量水后再与足量锌作用，最后可得 H2 多少升( 标准状况)?解析 若先由 NaCl HCl 算出 HCl 的量，再由 MnO24HCl(浓) 浓 H2SO4 MnCl2Cl 2 2H2O 算出 Cl2的量
12、，这样计算非常繁琐。找出以下关系= = = = 式就可迅速求解。设可得 H2的物质的量为 x,5.85 g NaCl 的物质的量为 0.1 mol。NaCl HCl Cl2 HCl H212 1201 mol x显然 x0.05 mol，则 V(H2)0.05 mol22.4 Lmol1 1.12 L。答案 1.12 L1将一定量 CH4 充分燃烧后的产物全部通入足量石灰水中，然后经过滤、洗涤、干燥，称得沉淀质量为 1.0 g，求标准状况时所燃烧的甲烷气体的体积。答案 0.224 L解析 由 CH42O 2 CO22H 2O、CO 2Ca(OH) 2=CaCO3H 2O 点 燃 得关系式 CH
13、 4CO 2CaCO 3n(CaCO3) 0.01 mol1.0 g100 gmol 1知 n(CH4)0.01 mol，即 0.224 L。2氯化亚铜(CuCl)是重要的化工原料。国家标准规定合格 CuCl 产品的主要质量指标为CuCl 的质量分数大于 96.50%。工业上常通过下列反应制备 CuCl：2CuSO4Na 2SO32NaCl Na 2CO3=2CuCl3Na 2SO4CO 2(1)CuCl 制备过程中需要质量分数为 20.0%的 CuSO4 溶液，试计算配制该溶液所需的CuSO45H2O 与 H2O 的质量之比。(2)准确称取所制备的 0.250 0 g CuCl 样品置于一定
14、量的 0.5 molL1 FeCl3 溶液中，待样品完全溶解后，加水 20 mL，用 0.100 0 molL1 的 Ce(SO4)2 溶液滴定到终点，消耗 24.60 mL Ce(SO4)2 溶液。有关化学反应为Fe3 CuCl= =Fe2 Cu 2 ClCe4 Fe 2 =Fe3 Ce 3通过计算说明上述样品中 CuCl 的质量分数是否符合标准。答案 (1)511 (2) 符合解析 (1)设需要 CuSO45H2O 的质量为 x，H 2O 的质量为 y。CuSO 45H2O 的相对分子质量为 250，CuSO 4的相对分子质量为 160，依题意有 ，x y 511160250xx y 20.0100(2)设样品中 CuCl 的质量为 z。由化学反应方程式可知：CuClFe 2 Ce 499.5 gz 1 mol0.100 0 molL 124.6010 3Lz0.244 8 gCuCl 的质量分数为 100%97.92%0.244 8 g0.250 0 g9792%96.50%，所以样品中的 CuCl 符合标准。
