高考化学计算题精选精编(附答案及评分标准)1、(12分)有三种质量比可能相同或不同的镁铝合金样品①、②、③。
小明、小青、小红三同学各取一种样品,对合金中镁的质量分数进行下列实验探究。
(1)小明取样品①m 1 g 和过量的氢氧化钠溶液反应,然后过滤;再往滤液中通入过量的二氧化碳气体,将所得沉淀过滤、洗涤、烘干、灼烧,得到固体质量仍为m 1 g 。
则合金中镁的质量分数为_______________________。
(2分)(2)小青取样品②m 2 g 和足量的稀硫酸反应,发现固体完全溶解,标准状况下得到气体体积为V L ,则m 3的取值围是___________________。
(2分) (3)小红取不同质量的样品③分别和30mL 同浓度的盐酸反应,所取合金质量与产生气体体(ⅱ)合金中镁的质量分数;(2分)(ⅲ)在c 组实验后,还需向容器中加入1.0mol/L 的氢氧化钠溶液多少毫升才能使剩余合金中的铝恰好完全溶解?(2分)(12分)(1)47.06% (2分)(2) 0.80V<m<1.07V 或27V/33.6<m<24V/22.4或9V/11.2<m<3V/2.8 (2分) 解析:(1)Mg 和Al 的质量之和等于Al 2O 3的质量,则ω(Mg )=(48/102)×100%=47.06%(2) Mg H 2 Al 3/2H224g 22.4L 27g 33.6L m=24V/22.4 VL m=27V/33.6 VL则 27V/33.6<m<24V/22.4(3)(ⅰ)丙中盐酸反应完全,n(H 2)=0.672L/22.4 L •mol -1=0.03mol则c(HCl)=0.03mol ×2/0.03L=2.0mol/L (2分) (ⅱ)设合金中Mg 、Al 的物质的量分别为xmol ,ymol , 则有: 24x+27y=0.510g求得 x=y=0.01mol x+3y/2=0.560/22.4则ω(Mg )=[(0.01mol ×24g ·mol -1)/0.510g]×100%=47.06% (2分) (ⅲ)根据HCl ∽NaCl 和Al ∽NaAlO 2可知n(NaCl)=n(HCl)= 2.0mol/L ×0.030L=0.06mol n(NaAlO 2)=n(Al)= 0.01mol ×918/510=0.018mol根据Na +守恒得:n(NaOH)= 0.06mol+0.018mol=0.078mol所以V(NaOH)= 0.078mol/1.0 mol •L -1=0.078L=78mL (4分)答:c 组实验后还需加入78ml 的氢氧化钠溶液才能使剩余合金中的铝恰好完全溶解。
2、(10分)将3.20g Cu 溶于B mol/L 过量的硝酸溶液30.0 mL 中,假设硝酸的还原产物只有NO 2和NO ,反应结束后,将所剩溶液加水稀释至1000 mL ,测得c (NO 3-)=0.200 mol/L 。
(1)试求稀释后溶液的pH 。
(2)生成的气体中NO 2和NO 的物质的量(可以含有B 的代数式表示)。
(3)用NaOH 溶液吸收氮的氧化物是防止NOx 污染的一种方法。
原理为: 2NO 2+2NaOH =NaNO 3+NaNO 2+H 2O ,NO +NO 2+2NaOH =2NaNO 2+H 2O 若生成的混合气体能被NaOH 溶液完全吸收,试讨论B 的取值围。
(10分)(1)设稀释后溶液的H +物质的量浓度为c(H +),依溶液电中性,有:(3.20g÷64g/mol)×2+c(H +)×1.00 L=0.200 mol/L×1.00L,解得c(H +)=0.100 mol/L ,pH=-lgc(H +)=1 (2分)(2)设n(NO 2)=a mol ,n(NO)=b mol ,依电子得失守恒,有:a +3b=0.100 ①(1分) 依N 元素守恒,有:a +b=0.030B -0.200 ②(1分)解①②联立得:a=(0.045B -0.350)mol ,b=(0.150-0.015B)mol (各1分) (3)依题意有不等式:n(NO 2)>0,n(NO)>0,n(NO 2)≥n(NO),即:0.045B -0.350>0,解得B>7.80;0.150-0.015B>0,解得 B<10.0;0.045B -0.350≥0.150-0.015B ,解得 B≥8.30;综合上述结果得:8.3≤B<10。
(上、下限只算出一个且正确给2分,算出二个并得出结果得4分)。
3、(10分)在化工分析中常用到滴定度这个概念。
滴定度是指每毫升滴定剂标准溶液相当于被测组分的质量,其单位为g/mL 。
现有一不溶于水的氧化亚铜样品,该样品能溶于用硫酸酸化了的硫酸铁溶液,所发生的反应可用化学方程式表示为:Cu 2O+Fe 2(SO 4)3+H 2SO 4=2CuSO 4+2FeSO 4+H 2O 。
反应生成的硫酸亚铁可用含硫酸的高锰酸钾溶液进行滴定,其滴定反应可用化学方程式表示为:2KMnO 4+8H 2SO 4+10FeSO 4=5Fe 2(SO 4)3+2MnSO 4+K 2SO 4+8H 2O若每升滴定剂溶液中含有0.400mol KMnO 4 ,求该KMnO 4溶液对Cu 2O 的滴定度 (10分)每毫升KMnO 4溶液中含KMnO 4的物质的量为mol LmL mLL mol 4111000.410001400.0---⨯=⋅⨯⋅ 关系式:2 KMnO 4 ~ 10FeSO 4 ~ 5Cu 2O2mol 5×144g/mol4.00×10-4mol x答:KMnO 4溶液对Cu 2O 的滴定度为0.144g/mL 4、(10分)某结晶水合物含有两种阳离子和一种阴离子。
称取两份质量均为45.3g 的该结晶水合物,分别制成溶液。
向其中一份逐滴加入NaOH 溶液,开始发现溶液中出现白色沉淀并逐渐增多;一段时间后有气体逸出,该气体有刺激性气味,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,加热后共计可收集到2.24L 该气体(标准状况);最后白色沉淀逐渐减少并最终消失。
另一份逐滴加入Ba(OH)2溶液,开始现象类似,但最终仍有白色沉淀;过滤,用稀硝酸处理沉淀物,经洗涤和干燥,得到白色固体46.6 g 。
请回答以下问题:⑴ 该结晶水合物中含有的两种阳离子是________和________,阴离子是_________。
⑵ 试通过计算确定该结晶水合物的化学式。
⑶假设过程中向该溶液中加入的NaOH 溶液的物质的量浓度为5mol·L -1,请在下图中画出生成沉淀的物质的量与加入NaOH 溶液体积的关系示意图。
g mol g mol x 144.02/14451000.44=⨯⨯⨯=-⑴NH 4+Al 3+SO 42-(3分)⑵n (SO 42—)=mol/g 233g 6.46 =0.2moln (NH 4+)=mol/L 4.22L 24.2=0.1 mol 根据离子化合物中阴、阳离子电荷平衡的原理:n (NH 4+)+3n (Al 3+)=2n (SO 42—)可得:n (Al 3+)=31(2×0.2mol-0.1 mol)=0.1 moln (H 2O)=18g/mol96g/mol0.2mol 18g/mol 0.1mol 27g/mol 0.1mol 45.3g ⨯-⨯-⨯-=1.2mol该结晶水合物的化学式为NH 4 Al (SO 4)2·12H 2O [或(NH 4)2SO 4·Al 2(SO 4)3·24H 2O](5分)⑶5、(10分)据材料称:钠可在氮气中燃烧生成氮化钠,氮化钠与水反应的化学方程式是:Na 3N +4H 2O==3NaOH+NH 3·H 2O 。
某学校化学研究学习小组,为了研究钠在空气中燃烧产物的成分,做了以下实验:取11.5g 钠单质放在一块薄铁皮上,上扣一玻璃罩(玻璃罩为干燥且无酸性气体的空气),用酒精灯加热薄铁皮,钠完全燃烧,将燃烧产物投入水中,得到一种纯净气体0.224L(标准状态)和1.00L 溶液,从中取出25.0mL 溶液,和13.5mL 1.00mol ·L -1HCl 溶液刚好完全反应。
求钠在空气中燃烧产物的成分及物质的量。
(10分)解: n(Na)=0.500 mol (1分) 钠在有限的空气中燃烧可能有Na 2O 、Na 2O 2、Na 3N 。
(1分)n(O 2)=mol /L 4.22224.0=0.0100 mol (1分)2Na 2O 2+2H 2O =4NaOH +O 2↑0.0200 mol 0.0100 moln(Na 2O 2)=0.0200mol (1分) Na →NaOH ,由Na 守恒知c(NaOH)=0.500mo1·L -1,25 mL 溶液中n(NaOH)=1.25×10—2moln(HCl)=1.35×10-2mol>n(NaOH),说明溶液中还有氨水。
(2分)原l L 溶液中n(NH 3·H 2O)=251000×(1.35×10-2一1.25×10-2) mo1=4.00×10-2mol Na 3N +4H 2O==3NaOH +NH 3·H 2O4.00×10-2 mol 4.00×10-2mol即:n(Na 3N)=0.0400mo1 (2分) n(Na 2O)=(0.500 mo1一0.0400 mo1×3-0.020 mo1×2)/2=0.170 mo1 (2分) 6、已知在酸性条件下有以下反应关系:①KBrO 3能将KI 氧化成I 2或KIO 3,其本身被还原为Br 2;②Br 2能将I -氧化为I 2;③KIO 3能将I -氧化为I 2,也能将Br -氧化成Br 2,其本身被还原为I 2。
现向含有lmolKI 的硫酸溶液中加入含a molKBrO 3的溶液,a 的取值不同,所得产物也不同。
(2)对表中③组:当n(I 2) = n(IO 3-)时,求a 的值。
(1)(2) a = 8/157、已知可逆反应CO + H 2O(g) CO 2 + H 2,达到平衡时,K =)O H ()CO ()H ()CO (222c c c c ⨯⨯,K 是常数,只与温度有关,与浓度无关。