2019-2020年高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題十九 化學(xué)計(jì)算 指導(dǎo)性教案.doc

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2019-2020年高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題十九 化學(xué)計(jì)算 指導(dǎo)性教案【課前自主復(fù)習(xí)與思考】1閱讀必修1課本或教參，自己整理以物質(zhì)的量為中心的有關(guān)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)關(guān)系。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(yīng)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為3NAB標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4L己烷中共價(jià)鍵數(shù)目為19NAC由CO2和O2組成的混合物中共有NA個(gè)分子，其中的氧原子數(shù)為2NAD1L濃度為1molL-1的Na2CO3溶液中含有NA個(gè)CO32-【考綱點(diǎn)撥】根據(jù)xx年江蘇考試說明，化學(xué)計(jì)算的分值約占總分的12。因此，值得重視。有些同學(xué)由于水平和時(shí)間關(guān)系，往往放棄計(jì)算，其實(shí)不是明智之舉。近年來，計(jì)算考查難度下降，步驟簡單，或許計(jì)算的數(shù)值有點(diǎn)繁瑣，但計(jì)算的思維確實(shí)簡單。考查熱點(diǎn)：以NA為載體的計(jì)算；守恒計(jì)算，如原子守恒、電荷守恒等；多步計(jì)算尋找首尾關(guān)系，多見于氧化還原滴定；反應(yīng)熱和蓋斯定律、化學(xué)平衡常數(shù)和用化學(xué)平衡常數(shù)計(jì)算反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率、Ksp等。【自主研究例題】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：25時(shí)，Mg(OH)2的溶度積Ksp=5.610-12；Mg(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(hào)）A從海水中獲得Mg(OH)2工業(yè)上選擇 NaOH作沉淀劑BMg(OH)2能用作阻燃劑主要因?yàn)榉纸馕鼰崆疑蒑gO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(lán)變色的pH范圍如下：pH8.08.09.69.6顏色黃色綠色藍(lán)色25時(shí)，Mg(OH)2的飽和溶液中滴加2滴百里酚藍(lán)指示劑，溶液所呈現(xiàn)的顏色為 。（3）達(dá)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(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)確定化學(xué)式：實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(biāo)準(zhǔn)狀況）；實(shí)驗(yàn)三：向?qū)嶒?yàn)二的溶液中加入足量的NaOH溶液得到1.74 g白色沉淀。達(dá)喜中Mg2+與Al3+的物質(zhì)的量之比為 。 計(jì)算達(dá)喜的化學(xué)式。 【高考鏈接】【例1】（xx江蘇高考第5題）設(shè)為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列敘述正確的是（ ）A常溫下，1L1molL-1的溶液中氮原子數(shù)為0.2B1mol羥基中電子數(shù)為10C在反應(yīng)中，每生成3mol轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為6D常溫常壓下W W W K S 5 U . C O M，22.4L乙烯中鍵數(shù)為4【例2】（xx江蘇小高考第23題）某溶液中可能含有下列6種離子中的某幾種：Cl、SO42、CO32、NH4+、Na+、K+。為確認(rèn)溶液組成進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：（1）200 mL上述溶液，加入足量BaCl2溶液，反應(yīng)后將沉淀過濾、洗滌、干燥，得沉淀4.30 g，向沉淀中加入過量的鹽酸，有2.33 g沉淀不溶。（2）向（1）的濾液中加入足量的NaOH溶液，加熱，產(chǎn)生能促使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體1.12 L（已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況，假定產(chǎn)生的氣體全部逸出）。由此可以得出關(guān)于原溶液組成的正確結(jié)論是A一定存在SO42、CO32、NH4+，可能存在Cl、Na+、K+B一定存在SO42、CO32、NH4+、Cl，一定不存在Na+、K+Cc(CO32)0.01 molL1，c(NH4+)c(SO42) D如果上述6種離子都存在，則c(Cl)c(SO42)【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(yīng)能放出大量的熱。 已知：2NO2(g)= N2O4(g) H= 52.70KJmol1。一定溫度下，在密閉容器中反應(yīng)2NO2(g) N2O4(g)達(dá)到平衡。其他條件不變時(shí)，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25時(shí)，1.00g N2H4(l)與足量N2O4(l)完全反應(yīng)生成N2(g)和H2O(l)，放出19.14KJ的熱量。則反應(yīng)2 N2H4(l)+ N2O4(l)= 3N2(g+ 4H2O(l)的H= KJmol1。17、1.01105Pa，密閉容器中N2O4 和NO2的混合氣體達(dá)到平衡時(shí)，c(NO2)=0.0300 molL1、c(N2O4)=0.0120 molL1。計(jì)算反應(yīng)2NO2(g) N2O4(g)的平衡常數(shù)K。現(xiàn)用一定量的銅與足量的濃硝酸反應(yīng)，制得1.00L已達(dá)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？【例4】（江蘇xx高考第20題）將一定量的SO2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(shí)，在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)：2SO2+O2 2SO3（正反應(yīng)放熱）。反應(yīng)達(dá)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(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積）。（計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)）請(qǐng)回答下列問題：（1）判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是 。（填字母）aSO2和SO3濃度相等 bSO2百分含量保持不變c容器中氣體的壓強(qiáng)不變 dSO3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(yīng)的催化劑 d升高溫度（3）求該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)SO3的轉(zhuǎn)化率（用百分?jǐn)?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？【例5】(江蘇xx高考第14題)某有機(jī)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(jī)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(yīng)物的化學(xué)計(jì)量數(shù)與產(chǎn)物之間的關(guān)系時(shí)，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(dá)不正確的是A密閉容器中CuO和C高溫反應(yīng)的氣體產(chǎn)物：BFe在Cl2中的燃燒產(chǎn)物：CAlCl3溶液中滴加NaOH后鋁的存在形式：D氨水與SO2反應(yīng)后溶液中的銨鹽：【例7】(江蘇xx高考第20題) 以水氯鎂石(主要成分為)為原料生產(chǎn)堿式碳酸鎂的主要流程如下：水氯鎂石溶 解過濾熱水解沉淀鎂預(yù)氨化堿式碳酸鎂、濾液 (l)預(yù)氨化過程中有Mg(OH)2沉淀生成，已知常溫下Mg(OH)2的，若溶液中，則溶液中= 。 (2)上述流程中的濾液濃縮結(jié)晶，所得主要固體物質(zhì)的化學(xué)式為 。 (3)高溫煅燒堿式碳酸鎂得到。取堿式碳酸鎂4.66g，高溫煅燒至恒重，得到固體2.00g和標(biāo)準(zhǔn)狀況下0.896L，通過計(jì)算確定堿式碳酸鎂的化學(xué)式。(4)若熱水解不完全，所得堿式碳酸鎂中將混有，則產(chǎn)品中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù) （填 “升高”、“降低”或“不變”）?！咀晕覚z測】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(duì)的數(shù)目為NAB11.2L乙烯、乙炔的混合物中C原子數(shù)為NAC1 L1 molL1Na2CO3溶液中含CO32 離子數(shù)為NAD1mol乙醇和1mol乙酸反應(yīng)生成的水分子數(shù)為NA2用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列敘述正確的是（ ）A3.6g碳與3.36LO2一定條件下恰好完全反應(yīng)，生成CO分子數(shù)一定為0.3 NAB6.9g鈉與足量的CO2和H2O(g)混合氣體充分反應(yīng)，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)一定為0.3NAC25時(shí)， 0.15mol/L的Na2CO3溶液中，Na+數(shù)目為0.3NAD標(biāo)準(zhǔn)狀況下，2.24L氯仿中含有CCl數(shù)目為0.3NA3用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法中正確的是（ ）A1L 0.1molL1的FeCl3溶液中有0.1NA個(gè)Fe3+BNa2O2與H2O反應(yīng)生成11.2LO2，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)約為2NAC60g二氧化硅中SiO鍵個(gè)數(shù)為2NAD在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，Cl2和H2的混合氣22.4升，光照后原子總數(shù)為2NA個(gè)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 （ ） 2.3 g Na和足量的O2完全反應(yīng)，在常溫和燃燒時(shí)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)均為0 .1NA 含0.2 mol H2SO4的濃硫酸與足量銅反應(yīng)，生成SO2的分子數(shù)為0.1 NA 標(biāo)準(zhǔn)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。 25時(shí)，pH13的1.0LBa(OH)2溶液中含有的OH數(shù)目為0.2NA 100 mL 1 molL1 AlCl3溶液中含陽離子數(shù)大于0.1NA 含有NA個(gè)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NAA B C D5今有一混合物的水溶液，只可能含有以下離子中的若干種：K、NH4、Cl、Mg2、Ba2、CO32、SO42，現(xiàn)取三份100mL溶液進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：（1）第一份加入AgNO3溶液有沉淀產(chǎn)生（2）第二份加足量NaOH溶液加熱后，收集到氣體0.04mol（3）第三份加足量BaCl2溶液后，得干燥沉淀6.27g，經(jīng)足量鹽酸洗滌、干燥后，沉淀質(zhì)量為2.33g。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，以下推測正確的是A K一定存在 B 100mL溶液中含0.01mol CO32C Cl可能存在 D Ba2一定不存在，Mg2可能存在6用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是（ ）A標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4L乙醇中含有的碳原子數(shù)目為2NAB1mol CnH2n含有的共同電子對(duì)數(shù)為（3n+1）NAC1mol CO2與1mol Na2O2完全反應(yīng)時(shí)，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為NAD1mol/L的FeCl3溶液中，所含F(xiàn)e3+的數(shù)目小于NA7一定條件下用甲烷可以消除氮氧化物（NOx）的污染。已知： CH4 ( g )+4NO2( g )=4NO( g ) +CO2( g )+2H2O( g ) H一574 kJmol1 CH4 ( g )+4NO( g )=2N2( g )+CO2( g )+2H2O( g ) H一1 160 kJmol一1。下列正確的選項(xiàng)是（ ）ACH4 ( g )+2NO2 ( g )= N2( g )+CO2 ( g )+2H2O ( l) H一867 kJmol1 BCH4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 molC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(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48L CH4 還原NO2至N2，整個(gè)過程中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為3.2 mol 8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(yīng)：CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）。一段時(shí)間后該反應(yīng)達(dá)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（ ）A800下，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為0.25 B427時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)為9.4，則該反應(yīng)的H0C800下，若繼續(xù)向該平衡體系中通入1.0 mol的CO（g），則平衡時(shí)CO物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為33.3% D800下，若繼續(xù)向該平衡體系中通入1.0 mol的H2O（g），則平衡時(shí)CO轉(zhuǎn)化率為66.7%9氯化鐵是常見的水處理劑，無水FeCl3的熔點(diǎn)為555K、沸點(diǎn)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(yīng)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/01020305080100溶解度(g/100gH20)74.481.991.8106.8315.1525.8535.7 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(duì)分子質(zhì)量為325的物質(zhì)，該物質(zhì)的分子式為：。（4）室溫時(shí)在FeCl3溶液中滴加NaOH溶液，當(dāng)溶液pH為2.7時(shí)，F(xiàn)e3+開始沉淀；當(dāng)溶液pH為4時(shí)，c(Fe3+) = mol/L（已知：KspFe(OH)3= 1.11036）。（5）FeCl3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)通常可用碘量法測定：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(yīng)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）滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是：_ 。樣品中氯化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為： 。10工業(yè)上生產(chǎn)硫酸時(shí)，利用催化氧化反應(yīng)將SO2轉(zhuǎn)化為SO3是一個(gè)關(guān)鍵步驟。（1）SO2轉(zhuǎn)化為SO3是在接觸室（如右圖）里進(jìn)行的，中部是一個(gè)熱交換器，它是由導(dǎo)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(yīng)后的熱氣體從管內(nèi)流過，通過導(dǎo)熱材料進(jìn)行氣體與氣體的熱交換。實(shí)驗(yàn)室里有很多實(shí)驗(yàn)也需要進(jìn)行熱交換（除直接加熱外），如在進(jìn)行氣體和氣體熱交換時(shí)，通常使用玻璃導(dǎo)管，氣體和液體熱交換時(shí)，通常使用 （填儀器名稱），請(qǐng)你舉一例有液體與液體熱交換的化學(xué)實(shí)驗(yàn) （填實(shí)驗(yàn)名稱）。（2）某溫度下，2SO2(g)+ O2(g)2SO3(g) H=196 kJmol1。開始時(shí)在100L的密閉容器中加入4.0molSO2(g)和10.0molO2(g)，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)共放出熱量196kJ。此時(shí)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(yīng)：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，達(dá)到平衡時(shí)SO2的體積分?jǐn)?shù)為a。若保持溫度不變，以下列量作為起始量發(fā)生反應(yīng)，達(dá)到平衡后SO2體積分?jǐn)?shù)仍為a的是 （填字母）。A向體積為1L的容器中充入2molSO3B向體積為1L的容器中充入4molSO2和2molO2C向體積為1L的容器中充入1.8molSO2、0.9mol O2 、 0.2mol SO3D向體積為0.5L的容器中充入1molSO2和0.5molO2E向體積為0.5L的容器中充入2molSO3和1molN2（4）某學(xué)生設(shè)想以右圖所示裝置的電化學(xué)原理生產(chǎn)硫酸，寫出通入O2一極的電極反應(yīng)式 。（5）若通入SO2的速率為2.24Lmin1 （標(biāo)準(zhǔn)狀況），為穩(wěn)定持續(xù)生產(chǎn)，硫酸溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)維持50%，則左側(cè)水的流入速率應(yīng)為 mLmin1。11硫酸鈣是一種用途非常廣泛的產(chǎn)品。（1）已知25時(shí)，Ksp(CaSO4)=7.1010-5 。在1L0.1molL1CaCl2溶液中加入1L0.2molL1的Na2SO4溶液，充分反應(yīng)后（假設(shè)混合后溶液的體積變化忽略不計(jì)）溶液中Ca2+物質(zhì)的量的濃度為 molL1。（2）某校課外活動(dòng)小組為測定已部分脫水的生石膏的組成(xCaSO4yH2O)，做如下實(shí)驗(yàn)：將固體放在坩堝中加熱，經(jīng)測量剩余固體質(zhì)量隨時(shí)間變化如圖所示。EDCBAt6t5t4t3t2t12.900時(shí)間1.122.723.26固體質(zhì)量(g)則x:y=_。t2t3時(shí)間段固體的化學(xué)式為 。t5t6時(shí)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(shí)間段所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。12一化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)某工廠生產(chǎn)印刷電路板后所得廢液進(jìn)行探究（生產(chǎn)原理：2Fe3Cu2Fe2Cu2）。請(qǐng)按要求完成下列探究報(bào)告。探究目的從廢液中回收銅，并重新得到FeCl3溶液。 資料獲悉3Fe2NO34H=3Fe3NO2H2O有關(guān)金屬離子從開始沉淀到沉淀完全時(shí)溶液的pH：Fe3：2.73.7Cu2：5.26.4Fe3：7.69.6探究思路（1）先確定廢液的組成及各金屬離子的濃度；（2）選擇合適試劑回收銅，并重新得到FeCl3溶液。實(shí)驗(yàn)探究取幾滴廢液于試管中，加水稀釋后，滴加KSCN溶液出現(xiàn)血紅色，可知廢液中除含有Fe2、Cu2外，還含有Fe3。甲同學(xué)取10 mL廢液，向其中加入足量的AgNO3溶液，得到的沉淀經(jīng)過濾、洗滌、干燥，稱重得8.61 g ；乙同學(xué)另取10 mL廢液，加入某試劑將pH調(diào)至4.0，使其中Fe3轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀，而Fe2、Cu2仍留在廢液中，沉淀經(jīng)過濾、洗滌、灼燒，冷卻后稱重得0.32 g 。通過計(jì)算可知廢液中c(Fe3)mol/L，c(Fe2)mol/L，c(Cu2) mol/L。交流討論如何回收1 L廢液中含有的銅，并重新得到FeCl3溶液?丙同學(xué)認(rèn)為應(yīng)該先向廢液中加入w g鐵粉w c(Cu2)1 L 56 gmol1，使之充分反應(yīng)置換出銅，過濾，得金屬銅。再向?yàn)V液中加入適量的稀硝酸，將Fe2全部氧化為Fe3，并進(jìn)行尾氣處理，即可達(dá)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。有些同學(xué)認(rèn)為丙同學(xué)的方案不可行，請(qǐng)你評(píng)價(jià)丙同學(xué)的方案有哪些不妥之處?（不一定填滿）（1）；（2）；（3）。該小組同學(xué)根據(jù)討論得到的合理方案進(jìn)行操作，最終達(dá)到了預(yù)期目的。（方案內(nèi)容略）拓展延伸請(qǐng)畫出1 L廢液中加入鐵粉的物質(zhì)的量與廢液中銅離子的物質(zhì)的量的關(guān)系曲線，并利用圖像計(jì)算，當(dāng)銅離子的物質(zhì)的量減少一半時(shí)，加入鐵粉的質(zhì)量是 g 。