化学常考计算题

化学常考计算题

1. （化学平衡常数、反应热、讨论型）工业上利用CO 和水蒸气在一定条件下发生反应制取氢气：

CO(g)＋H 2O(g) CO2(g)＋H 2(g) △H ＝－41 kJ/mol

某小组研究在相同温度下该反应过程中的能量变化。他们分别在体积均为V L的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的反应物，使其在相同温度下发生反应。相关数据如下：

（1）该反应过程中，反应物分子化学键断裂时所吸收的总能量 （填“大于”、“小于”或“等于”）生成物分子化学键形成时所释放的总能量。

（2）容器①中反应达平衡时，CO 的转化率为 %。

（3）计算容器②中反应的平衡常数K = 。

（4）下列叙述正确的是 （填字母序号）。

a ．平衡时，两容器中H 2的体积分数相等

b ．容器②中反应达平衡状态时，Q > 65.6 kJ

c ．反应开始时，两容器中反应的化学反应速率相等

d ．容器①中，反应的化学反应速率为：

υ(H 2O ) =4mol /(L ⋅min) Vt 1

（5）已知：2H 2 (g) + O2 (g) == 2H2O (g) ΔH ＝－484 kJ/mol，写出CO 完全燃烧生成CO 2的热化学方程式： 。

（6）容器①中反应进行到t min时，测得混合气体中CO 2的物质的量为0.6 mol。若用200 mL 5 mol/L的NaOH 溶液将其完全吸收，反应的离子方程式为（用一个离子方程式表示）

2. （电化学方程式）研究发现，可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF 2-CaO 作电解质，

利用下图所示装置获得金属钙，并以钙为还原剂，还原二氧化钛制备金属钛。

①写出阳极所发生反应的电极反应式：

②在制备金属钛前后，CaO 的总量不变，其原因是（请结合化学用语解释）

3. （以单位质量得到的电子数为载体）通过计算得知Na 2FeO 4的消毒效率（以单位质量得到的电子数表示）比氯气的____

（填“高”或“低”），用高铁酸钠代替氯气作净水消毒剂的优点是_____（答出两点即可）。

4. （以化学反应方程式为载体）电解200kg 质量分数为25%的饱和食盐水，当浓度下降到20%时，收集到氯气的物质

的量为

（溶于溶液中的氯气忽略不计，计算结果保留一位小数）

5. （从守恒思想出发）A 黄铁矿是我国大多数硫酸厂制取硫酸的主要原料。某化学兴趣小组对某黄铁矿石（主要成分为FeS 2）进行如下实验探究。

【实验一】测定黄铁矿中硫元素的含量

Ⅰ. 将m 1 g该黄铁矿样品放入如下图所示装置（夹持和加热装置省略）的石英管中，从a 处不断地缓缓通入空气，高温灼烧石英管中的黄铁矿样品至反应完全。

Ⅱ. 反应结束后，将乙瓶中的溶液进行如下处理：

该黄铁矿中硫元素的质量分数为 。

B. 为测定制得的无水AlCl 3产品（含少量FeCl 3杂质）的纯度，称取16.25 g无水AlCl 3样品，溶于过量的NaOH 溶液，过滤出沉淀物，沉淀物经洗涤、灼烧、冷却、称重，残留固体质量为0.32 g。

①此过程涉及反应的离子方程式为 、 ②AlCl 3产品的纯度为_______。

6. （以中和滴定为载体）接4题A

设计以下实验方案测定铁元素的含量

某一同学一共进行了三次滴定实验，三次实验结果记录如下：

7. （差量法）用某反应制得的产品纯碱中常含有NaCl 。取a g 混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧得b g固体。则该产品中Na 2CO 3的质量分数是

8. （差量法）查阅资料知，在不同温度下Fe 2O 3被CO 还原，产物可能为Fe 3O 4、FeO 或Fe ，固体质量与反应温度的关系如右图所示。

固体质量 48 35 25

20

15

10

5

200 400 600 650 800 反应温度

根据图象推断670℃时Fe 2O 3还原产物的化学式为__________。请设计一个简单的实验，证明该还原产物的成分（简述实验操作、现象及结论）。____________________。仪器自选。可供选择的试剂：稀H 2SO 4、稀盐酸、H 2O 2溶液、NaOH 溶液、KSCN 溶液。

FeO ，取少量还原产物置于试管中，加入过量稀硫酸（或稀盐酸），固体完全溶解且无气泡产生；再向其中滴加KSCN 溶液，溶液不变色；最后滴加H 2O 2溶液，溶液变红色，证明还原产物为FeO

9. （差量法）过氧化钙(CaO2) 常用作种子消毒剂、药物制造、油脂漂白及高温氧化剂，还可以作为鱼池增氧剂。将SO 2通入过氧化钙固体粉末中有气体生成。有人提出：CO 2、SO 2与过氧化钙的反应原理相同；但也有人提出：SO 2具有较强的还原性，CO 2无强还原性，反应原理不相同。据此设计如下实验操作进行判断。

实验一、通过气体体积的测量判断发生的化学反应，实验装置如下：

(1)试剂A 可以选用 ，试剂B 为碱石灰其作用是______________________。

(2)装置E 用于测定氧气的体积，请在框中画出装置图。

(3)实验测得装置C 增重m 1 g，装置D 增重m 2 g，装置E 中收集到V L气体(已换算成标准状况下) ，用上述有关测量数据判断，当SO 2未氧化时，V 与m 1或m 2的关系式为_________；当SO 2部分氧化 ；完全氧化 若SO 2完全氧化，写出反应的化学方程式：___________________________________。

实验二、向一定量的过氧化钠固体中通入足量SO 2，取反应后的固体进行实验探究，以证明过氧化物与SO 2反应的特点。

提出假设：

假设1：反应后固体中只有Na 2SO 3，SO 2未氧化；

假设2：反应后固体中只有Na 2SO 4，SO 2完全氧化；

假设3：________________________________________________________________。

实验探究：

(4)设计实验证明假设3是正确的，简要回答实验过程、现象和结论：________________

____________________________________________________________________________。

实验评价：

(5)实验过程中SO 2的通入量直接影响探究实验结果的科学性，请简要说明原因：

____________________________________________________________________________。

答案：(1)浓硫酸 吸收未反应的SO 2

(2)

(3) V ＝7m 1/30 0

反应后固体为Na 2SO 3、Na 2SO 4的混合物，SO 2部分氧化

(4)取少量反应后的固体放入试管中，加适量水溶解，加入BaCl 2溶液有白色沉淀产生。再加入稀盐酸，沉淀部分溶解，证明原固体中既有亚硫酸钠也有硫酸钠，即Na 2O 2将SO 2部分氧化。

(5)若Na 2O 2剩余，固体加水溶解，过氧化钠能将SO 3氧化成SO 4。

解析：（3）当SO 2未氧化时，发生的反应为

2CaO 2+2SO2=2CaSO3+O2 ∆m 2x72 2x120 22.4L 96

VL m1

22.4/V=96/m1 V=7m1/30

SO 2完全氧化，化学方程式为CaO 2＋SO 2===CaSO4

假设3：反应后固体为Na 2SO 3、Na 2SO 4的混合物，SO 2部分氧化

（4）探究假设3是否正确，主要检验混合物中是否含Na 2SO 3及Na 2SO 4，即设计实验证明Na 2SO 3、Na 2SO 4的存在，可取少量反应后的固体放入试管中，加适量水溶解，加入BaCl 2溶液有白色沉淀产生，再加入稀盐酸，沉淀部分溶解，证明原固体中既有亚硫酸钠也有硫酸钠，则Na 2O 2将SO 2部分氧化。

（5）由于过氧化钠能将SO 氧化成SO ，则不能确定过氧化钠与SO 2是否生成了Na 2SO 3、Na 2SO 4的混合物，所以通入的SO 2应足量，使过氧化钠无剩余。

10. （ ）0.80gCuSO 4·5H 2O 样品受热脱水过程的热重曲线（样品质量随温度变化的曲线）如下图所示 请回答下列问题：

（1）试确定200℃时固体物质的化学式__ ___（要求

写出推断过程）；

（2）取270℃所得样品，于570℃灼烧得到的主要产

物是黑色粉末和一种氧化性气体，该反应的化学方程

式为 。把该黑色粉末溶解于稀硫酸中，

经浓缩、2－2－

冷却，有晶体析出，该晶体的化学式为 ，其存在的最高温度是 ；

（3）上述氧化性气体与水反应生成一种化合物，该化合物的浓溶液与Cu 在加热时发生反应的化学方程式为________________；

（4）在0.10mol·L -1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成，当溶液的pH=8时，（c Cu 2+）=________________mol·L -1（K ap [Cu(OH)2]=2.2×10-20）。

若在0.1mol·L -1硫酸铜溶液中通入过量H 2S 气体，使Cu 2+完全沉淀为CuS ，此时溶液中的H +浓度是____________mol·L -1。 解释：(1)由图分析可知，CuSO 4·5H 2O 受热到102℃时开始脱水分解，113℃时可得到较稳定的一种中间物，到258℃时才会继续分解。在200℃时失去的水的质量为0.57g ，有差量法可以计算。

CuSO 4·5H 2O CuSO 4·(5-n)H 2O+n H2O

250 18n

0.80g 0.80g-0.57g=0.23g

n=4

(2) 570℃灼烧得到的主要产物是黑色粉末和一种氧化性气体，是CuO 和SO 3。CuO 与稀硫酸反应的产物是硫酸铜和水，蒸发浓缩的晶体为CuSO 4·5H 2O 。其存在的最高温度为102℃。

(3) SO3与水反应生成硫酸，与铜加热反应：2H 2SO 4(浓) + CuCuSO 4 +SO2↑+H2O

(4)根据溶度积的概念可以直接计算。pH=8时，c(OH-)=10-6，由c(Cu2+) ·c(OH-) 2= K ap [Cu(OH)2]可得，c(Cu2+)=(2.2×10-20)/10-12=2.2×10-8 。在0.1mol·L -1硫酸铜溶液中通入过量H 2S 气体，使Cu 2+完全沉淀为CuS ，溶液中溶质为硫酸，c(SO42-) 不变，为0.1mol·L -1 ，c(H+) 为0.2mol·L -1。

答案：（1）CuSO 4·H 2O

CuSO 4·5H 2O CuSO 4·(5-n)H 2O+n H2O

250 18n

0.80g 0.80g-0.57g=0.23g

n=4

(2) CuSO

4 CuO +SO 3↑，CuSO 4·5H 2O ， 102℃

CuSO 4 +SO2↑+H2O (3) 2H2SO 4(浓) + Cu

(4)2.2×10-8 ，0.2

11. （ ）铁是应用最广泛的金属，铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。

（1）要确定铁的某氯化物FeCl x 的化学式，可用离子交换和滴定的方法。实验中称取0.54 g 的FeCl x 样品，溶解后先进行阳离子交换预处理，再通过含有饱和OH ‾的阴离子交换柱，使Cl ‾和OH ‾发生交换。交换完成后，流出溶液的OH ‾用0.40 mol.L ‾1的盐酸滴定，滴至终点时消耗盐酸25.0 mL 。计算该样品中氯的物质的量，并求出FeCl x 中x 值：__________________________________（列出计算过程）；

（2）现有一含有FeCl 2和FeCl 3的混合物样品，采用上述方法测得n （Fe ）︰n （Cl ）=1︰2.1，则该样品中FeCl 3的物质的量分数为_________________。在实验室中，FeCl 2可用铁粉和_________________反应制备，FeCl 3可用铁粉和_________________反应制备；

（3）FeCl 3与氢碘酸反应时可生成棕色物质，该反应的离子方程式为__________________________________；

（4）高铁酸钾（K 2FeO 4）是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl 3与KClO 在强碱性条件下反应可制取K 2FeO 4，其反应的离子方程式为__________________________________；与MnO 2－Zn 电池类似，K 2FeO 4－Zn 也可以组成碱性电池，K 2FeO 4在电池中作为正极材料，其电极反应式为_______________________ _______________________，该电池总反应的离子方程式为____________________________________________。