高三化学化学计算专题(2)

m g水中一部分作为溶剂水，一部分作为结晶水。可采用极值思想，用假设的方法讨论m 的上限和下限，从而确定m 的取值范围。

5、图象法——运用图象中的函数关系分析计算 一般解题思路：

(1)根据题设条件写出各步反应的化学方程式，并通过计算求出各转折点时反应物的用量和生成物的生成量，以确定函数的取值范围。

(2)根据取值范围，在图象上依次作起点、转折点、终点，并连接各点形成图象。 (3)利用图象的直观性，找出其中的函数关系，快速解题。

例1、准确称取6克铝土矿样品（含Al2O3、Fe2O3、SiO2）放入盛有100ml某浓度的硫酸溶液的烧杯中，充分反应后过滤，向滤液中加入10ml的NaOH溶液，产生的沉淀的质量m与加入NaOH溶液的体积V的关系如图4－5所示。请填空回答：

0 a 35 45 v/ml

(1)H2SO4溶液的物质的量浓度为 ；

（2）a=2.3,用于沉淀铁离子，消耗的体积是 ,铝土矿中各组成成分的质量分数：Al2O3为 ，Fe2O3为 ，SiO2为 。

（3）a值的范围应是 ，在这个范围内，a值越大， 的质量分数越小

解题思路： （1）、由图像可知当加入35mlNaOH溶液时，滤液中过量的硫酸被中和，且Fe3+、Al3+全部沉淀，用整体法分析反应的过程，消耗H离子的物质的量等于OH离子的物质的量，得硫酸的物质的量浓度为：0.035×10×1/2/0.01＝1.75（mol/l)

（2）、用隔离法考查：从溶解Al(OH)3消耗，推知用于Al3+沉淀所消耗的NaOH

溶液30ml，则沉淀Fe3+所消耗的NaOH溶液为：35-30-2.3＝2.7（ml）

再根据反应前后各元素的原子的物质的量不变，可分别求出Al2O3，Fe2O3的物质的量为：85％、12％。 （3）、用隔离法考查：沉淀Fe3+所消耗的NaOH溶液为35-30-a＝（5-a）ml不难看出a值肯定应小于5，假设铝矿土样品中不含SiO2，则可求出a的最小值为1.64ml。故a的取值范围为：1.64

例2、下图是10mgMnC2O4·2H2O放在一个可称量的容器里加热分解时，所得固体产物的质

量随温度变化的关系曲线，试利用图中的信息结合所学的知识，回答下列问题： （已知锰在300℃前没有发生价态变化，且其碳酸盐极不稳定） M/mg A 10 B C （1）写出B点固体产物的化学式： 。

4 （2）由A到B的化学方程式为： 。

3.97 D 205 （3）从B到C曲线的意义是： 。

(4)由图计算产物D的相对分子量，并推断D的合理化学式。 100 T答案： △

MnC2O4 + 2H2O (1) MnC2O4 (2)MnC2O4·2H2O

(3) 说明MnC2O4在100－205℃之间为稳定区域。 （4）从C到D草酸锰分解；

MnC2O4－R（为固态锰的化合物） 143 M(R)

8.0 3.97 解得M(R)≈71

答：D的相对分子质量为71；化学式为MnO

例3、铁在热的稀HNO3中反应，其主要还原反应产物为N2O,而在冷的稀HNO3中反应，其

主要还原反应产物为NO，当溶液更稀时，其主要还原反应产物为NH4+.请分析图示，回答有关问题。 b c d V(气体) a （标况） N(Fe)

(1) 假设在任一气体产生的曲线段内只有一种还原产物，试配平并补全由b点到c点时反应的化学方程式：

Fe+ HNO3 Fe(NO3)3 + + H2O (2)判断从O点到a点的还原产物，应为 。

（3）a点到b点产生还原为 ，其原因是 。（4）已知到达d点时反应完全结束，此时溶液中的主要阳离子为 。分析投入金属

nc(Fe) 铁的物质的量之比 = .

nd(Fe)

答案：

(1) 8Fe+30HNO3=8Fe(NO3)3+3NH4NO3+H2O (2)NO

(3)N2O;反应为放热反应，当温度升高后，则生成N2O （4）Fe2+;2:3

6、其他方法：化学计算的方法很多，除了上述5种方法外，还有估算法、讨论法、平均值法、十字交叉法、终态法、等效平衡法等。

此外近几年的上海高考中还多次出现了借助数学工具解决化学问题的计算题，测试学生将化学问题抽象成数学问题，利用数学工具，通过计算和推理，解决化学问题的能力。

主要包括数轴的应用、函数的思想、讨论的方法、空间想象的能力以及不等式的迁移等方面的知识。此类题目的解题思路是：运用所掌握的数学知识，通过分析化学变量之间的相互关系，建立一定的数学关系（等式、函数、图像关系、不等式、数列等），用以解题。

三、课堂练习

1、有一稀硫酸和稀硝酸的混合酸，其中H2SO4和HNO3的物质是量浓度分别是4mol/L和2mol/L，取10mL此混合酸，向其中加入过量的铁粉，待反应结束后，可产生标准状况下的气体体积为（设反应中HNO3被还原成NO） （ ）

A、0.448L B、0.672L C、0.896L D、0.224L

2、将溶质A的质量分数为5X和X的两种溶液等体积混合，所得溶液中A的质量分数小于3X，则A可能是 （ ）

①H2SO4 ②C2H5OH ③NH3 ④CH3COOH ⑤NaOH A、①⑤ B、①④⑤ C、②③ D、②③④

3、某温度下，Wg某物质在足量氧气中充分燃烧，其燃烧产物立即与过量的Na2O2固体反应，固体质量增加Wg。在①H2 ②CO ③CO和H2混合物 ④HCHO ⑤CH3COOH⑥HOCH2CH2OH中，符合题意的是 （ ）

A、均不符合 B、只有①②③ C、只有④⑤ D、全部符合

4、化合物A含硫（每个分子只含一个硫原子）、氧以及一种或几种卤素。少量A与水反应完全水解但不发生氧化或还原，所有反应产物均可溶于水。将A配成水溶液稀释后分成几份，分别加入一系列0.1mol/L的试剂，现象如下：

①加入硝酸酸化的硝酸银，产生白色沉淀； ②加入氯化钡溶液，无沉淀产生；

③溶液经酸化后加入高锰酸钾溶液，紫色褪去，再加入硝酸钡溶液，产生白色沉淀。 (1)由此判断组成该化合物的元素中，可能存在的卤素有 ，A与水反应后生成的溶液中含有的离子可能有 。

(2)要确定该化合物的分子式，称取11.90gA溶于水稀释至250.00mL，取25.00mL溶液加入足量的高锰酸钾和硝酸钡溶液，使沉淀完全，沉淀经洗涤、干燥后称重为2.33g。试确定A的化学式，写出计算推理过程。

5、一般情况下，较强的氧化剂[如MnO2、KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2等]氧化盐酸时，有如下反应规律：氧化剂+浓盐酸→金属氯化物+水+氯气。将Ag漂粉精（过量）放入BL C mol/L浓盐酸中。(1)写出发生反应的化学方程式 、

。(2)欲测定盐酸被漂粉精氧化的最低浓度D，缺少的条件是 （用字母表示，并说明字母含义），列出求D的计算式，D= （假设溶液体积不变）

6、目前工业上主要采用离子交换膜法电解饱和食盐水，制得Cl2和H2，并以获取的气体来产生盐酸。将电解后所得的Cl2和H2按一定体积比，按图示流程合成质量分数为36.5%的盐酸。

H2和Cl2 → 合成炉 → 石墨冷凝器 → 一级干燥塔 → 二级干燥塔 → 吸收塔 (1)写出电解饱和食盐水的化学方程式 。 (2)已知工艺条件下食盐的溶解度为36.5g，则该温度下饱和食盐水溶质的质量分数为 。

(3)设每台电解槽平均每天消耗2.3×10mol食盐，电解生成的Cl2与H2按体积比1:1.15通入合成塔，不考虑各阶段的物料损耗，理论上可生产36.5%的盐酸 t。

(4)某厂现有相同的电解槽n台，每台每天消耗食盐at，氯气与氢气以1:b(b>1)通入合成炉，不考虑各阶段的物料损耗，则该厂每天生产36.5%的盐酸mt。则m= t。

7、已知Cl与Ag，每次新生成的AgCl中又有10%见光分解成单质和Cl2，Cl2又可在水溶液中歧化成HClO3和HCl，而这样形成的Cl又与剩余的Ag作用生成沉淀，这样循环往复，直到最终。现有含1.1molNaCl的溶液，向其中加入足量AgNO3。求最终能生成多少克难溶物（Ag和AgCl）？若最后溶液体积为1L，求C（H）为多少？

8、（04年上海高考题） 黄铜矿（主要成分CuFeS2）是提取铜的主要原料。 (1)取12.5g黄铜矿样品，经测定含3.60g硫（杂质不含硫），矿样中CuFeS2含量为 。

800℃ (2)已知2CuFeS2+4O2——→Cu2S+3SO2+2FeO(炉渣)，产物Cu2S在1200℃高温下继续反

+

-

4

-+

+

应：

2Cu2S+3O2→2Cu2O+2SO2 2Cu2O+Cu2S→SO2 +6Cu

假定各步反应都完全，完成下列计算。

①由6molCuFeS2生成6molCu，求消耗O2的物质的量。 ②6molCuFeS2和14.25molO2反应，理论上可得到多少摩尔铜。 ③6molCuFeS2和15.75molO2反应，理论上可得到多少摩尔铜。

9、Na2S2O3?5H2O（俗称海波）是照相业常用的一种定影剂，常采用下法制备：将亚硫酸钠溶液与硫粉混合共热，生成硫代硫酸钠Na2SO3+S=Na2S203,滤去硫粉，再将滤液浓缩、冷却，即有Na2S2O3?5H2O晶体析出，该法制得的晶体中常混有少量Na2SO3和Na2SO4的杂质。

为测定一种海波晶体样品的成分，某同学称取三份质量不同的该样品，分别加入相同浓度的H2SO4溶液20mL，充分反应后滤出硫，并将滤液微热（假定生成的SO2全部逸出），测得有关实验数据如下（标准状况）： 样品的质量/g 二氧化硫的体积/L 硫的质量/g 第一份 12.60 1.12 1.28 第二份 18.90 1.68 1.92 第三份 28.00 2.24 2.56 (1)样品与硫酸可能发生反应的离子方程式为 ； (2)根据上表数据分析，该样品 （填选项字母）； A、 只含有Na2S203 B、含有Na2S203和Na2S03

C、含有Na2S203 、Na2S03，和Na2S04三种成分 (3)试计算，该样品中各成分的物质的量之比？ (4)所加硫酸溶液的物质的量浓度为 ；

(5)若将63g该样品与一定量的该硫酸溶液微热，欲计算生成SO2的体积，还需要提供

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