2018届二轮复习化学综合计算题型研究课件（72张）（江苏专用） 72页

[ 题型特点 ] 以重要的工业生产或工业测定为载体设计的综合性计算题。试题涉及面广，涉及考点有：化学实验操作技能、电极反应方程式书写、离子方程式的书写和以物质的量为核心的化学计算技能。该题型的特色是：将化学计算的考查置于现实应用的背景中，体现化学计算服务于化学问题解决的基本观点。 1. (2017· 江苏化学， 18) 碱式氯化铜是重要的无机杀菌剂。 (1) 碱式氯化铜有多种制备方法 ① 方法 1 ： 45 ～ 50 ℃ 时，向 CuCl 悬浊液中持续通入空气得到 Cu 2 (OH) 2 Cl 2 ·3H 2 O ，该反应的化学方程式为 ______________ ____________________________________________________ 。 ② 方法 2 ：先制得 CuCl 2 ，再与石灰乳反应生成碱式氯化铜。 Cu 与稀盐酸在持续通入空气的条件下反应生成 CuCl 2 ， Fe 3 ＋ 对该反应有催化作用，其催化原理如图所示。 M′ 的化学式为 ________ 。 (2) 碱式氯化铜有多种组成，可表示为 Cu a (OH) b Cl c · x H 2 O 。为测定某碱式氯化铜的组成，进行下列实验： ① 称取样品 1.116 0 g ，用少量稀 HNO 3 溶解后配成 100.00 mL 溶液 A ； ② 取 25.00 mL 溶液 A ，加入足量 AgNO 3 溶液，得 AgCl 0.172 2 g ； ③ 另取 25.00 mL 溶液 A ，调节 pH 4 ～ 5 ，用浓度为 0.080 00 mol·L － 1 的 EDTA(Na 2 H 2 Y·2H 2 O) 标准溶液滴定 Cu 2 ＋ ( 离子方程式为 Cu 2 ＋ ＋ H 2 Y 2 － ===CuY 2 － ＋ 2H ＋ ) ，滴定至终点，消耗标准溶液 30.00 mL 。通过计算确定该样品的化学式 ( 写出计算过程 ) 。 解析　 (1) ① 反应物为 CuCl 、 O 2 和 H 2 O ，生成物为 Cu 2 (OH) 2 Cl 2 ·3H 2 O ，根据电子守恒和原子守恒配平。 ② 由图示 Cu ＋ M → Cu 2 ＋ ＋ M′ ，说明 Cu 被 M 氧化； M ′＋ O 2 ＋ H ＋ → M ＋ H 2 O ，说明 M′ 被氧化为 M ，说明 M 价态高，由题信息 “ Fe 3 ＋ 对该反应起催化作用 ” ， M 为 Fe 3 ＋ ， M′ 为 Fe 2 ＋ 。 2. (2015· 江苏化学， 18) 软锰矿 ( 主要成分 MnO 2 ，杂质金属元素 Fe 、 Al 、 Mg 等 ) 的水悬浊液与烟气中 SO 2 反应可制备 MnSO 4 ·H 2 O ，反应的化学方程式为： MnO 2 ＋ SO 2 ===MnSO 4 。 (1) 质量为 17.40 g 纯净 MnO 2 最多能氧化 ______L( 标准状况 )SO 2 。 (2) 已知： K sp [Al(OH) 3 ] ＝ 1 × 10 － 33 ， K sp [Fe(OH) 3 ] ＝ 3 × 10 － 39 ， pH ＝ 7.1 时 Mn(OH) 2 开始沉淀。室温下，除去 MnSO 4 溶液中的 Fe 3 ＋ 、 Al 3 ＋ ( 使其浓度均小于 1 × 10 － 6 mol·L － 1 ) ，需调节溶液 pH 范围为 ____________ 。 (3) 如图可以看出，从 MnSO 4 和 MgSO 4 混合溶液中结晶 MnSO 4 ·H 2 O 晶体，需控制的结晶温度范围为 ____________ 。 (4) 准确称取 0.171 0 g MnSO 4 ·H 2 O 样品置于锥形瓶中加入适量 H 3 PO 4 和 NH 4 NO 3 溶液，加热使 Mn 2 ＋ 全部氧化成 Mn 3 ＋ ，用 c (Fe 2 ＋ ) ＝ 0.050 0 mol·L － 1 的标准溶液滴定至终点 ( 滴定过程中 Mn 3 ＋ 被还原为 Mn 2 ＋ ) ，消耗 Fe 2 ＋ 溶液 20.00 mL 。计算 MnSO 4 ·H 2 O 样品的纯度 ( 请给出计算过程 ) 。 3. (2014· 江苏化学， 18) 碱式碳酸铝镁 [Mg a Al b (OH) c (CO 3 ) d · x H 2 O] 常用作塑料阻燃剂。 (1) 碱式碳酸铝镁具有阻燃作用，是由于其受热分解需吸收大量热量和 ________ 。 (2)Mg a Al b (OH) c (CO 3 ) d · x H 2 O 中 a 、 b 、 c 、 d 的代数关系式为 ________ 。 (3) 为确定碱式碳酸铝镁的组成，进行如下实验： ① 准确称取 3.390 g 样品与足量稀盐酸充分反应，生成 CO 2 0.560 L( 已换算成标准状况下 ) 。 4. (2013· 江苏化学， 18) 硫酸镍铵 [(NH 4 ) x Ni y (SO 4 ) m · n H 2 O] 可用于电镀、印刷等领域。某同学为测定硫酸镍铵的组成，进行如下实验： ① 准确称取 2.335 0 g 样品，配制成 100.00 mL 溶液 A ； ② 准确量取 25.00 mL 溶液 A ，用 0.040 00 mol·L － 1 的 EDTA(Na 2 H 2 Y) 标准溶液滴定其中的 Ni 2 ＋ ( 离子方程式为 Ni 2 ＋ ＋ H 2 Y 2 － ===NiY 2 － ＋ 2H ＋ ) ，消耗 EDTA 标准溶液 31.25 mL ； ③ 另取 25.00 mL 溶液 A ，加足量的 NaOH 溶液并充分加热，生成 NH 3 56.00 mL( 标准状况 ) 。 (1) 若滴定管在使用前未用 EDTA 标准溶液润洗，测得的 Ni 2 ＋ 含量将 ________( 填 “ 偏高 ” 、 “ 偏低 ” 或 “ 不变 ” ) 。 (2) 氨气常用 ________ 检验，现象是 ________________________ _____________________________________________________ 。 (3) 通过计算确定硫酸镍铵的化学式 ( 写出计算过程 ) 。 解析　 (1) 若滴定管使用前没有用 EDTA 标准溶液润洗，会造成 EDTA 溶液浓度减小，消耗的 EDTA 溶液体积偏大，则 Ni 2 ＋ 含量偏高。 (2) 氨气是中学化学中唯一的碱性气体，常用湿润的红色石蕊试纸检验，试纸由红色变蓝色。 (3) 见答案。 备考策略 化学计算相关的复习，首先要了解化学计算的作用，化学计算是定量化学研究中必不可少的，是以定量分析实验为基础，根据实验测定的数据，通过计算确定物质的组成或揭示反应的规律。其次要掌握与计算相关的一些化学基本概念，如物质的量、气体摩尔体积、 pH 、溶度积、纯度等，这是进行化学计算的基础。再次要学会定量实验的基本原理和反应中相关物质间的化学计量关系，认真分析数据，理清计算思路。 1 . 以物质的量为中心的各物理量的换算关系 [ 考点精要 ] 2 . 物质的量浓度的计算 3. 化学计算题的审题过程与思维方法 (1) 化学计算的第一步是审题，我们认为审题的要求有两条： ①“ 一次性审题 ” ：画图并标出实验测定的主要过程和实验数据。审题时要用图表、符号、数据、箭头等展示题意。所谓 “ 一次性审题 ” 就是一次性完成，而不是反复多次。 ② 根据审题所给的图，能用自己的语言准确叙述出题意。 (2) 举例 ( 以 2012 年江苏高考第 18 题为例 ) 审题： (2012· 江苏化学， 18) 硫酸钠－过氧化氢加合物 ( x Na 2 SO 4 · y H 2 O 2 · z H 2 O) 的组成可通过下列实验测定： ① 准确称取 1.770 0 g 样品，配制成 100.00 mL 溶液 A 。 ② 准确量取 25.00 mL 溶液 A ，加入盐酸酸化的 BaCl 2 溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重，得到白色固体 0.582 5 g 。 ③ 准确量取 25.00 mL 溶液 A ，加入适量稀硫酸酸化后，用 0.020 00 mol·L － 1 KMnO 4 溶液滴定至终点，消耗 KMnO 4 溶液 25.00 mL 。 H 2 O 2 与 KMnO 4 反应的离子方程式如下： (3) 通过计算确定样品的组成 ( 写出计算过程 ) 。 温馨提示 ① 标 ★ 的地方要注意，原溶液 100.00 mL 应均分成几等份后，再取 25.00 mL 做实验，因为滴定实验所取体积要求精确，以防操作不当时还有备用液可取； ② 标 ★★ 的地方要注意，可先直接根据已知数据计算出物质的量，这在高考中是得分的地方。 分析： 有关质量分数的计算 【考法训练 1 】 (2017· 苏北四市一模 ) 过氧乙酸 ( ) 常用作纺织品漂白剂。 (1) 乙醛能与 O 2 在一定条件下反应生成过氧乙酸，若有 11.2 L( 标准状况 )O 2 参加反应，理论上可生成浓度为 40% 的过氧乙酸 ________g 。 (2) 某纺织厂污水中过氧乙酸含量测定：取一定量的污水加入硫酸酸化，然后加入过量 KI 溶液充分反应，加入 NaOH 溶液调节溶液为弱碱性，用 Na 3 AsO 3 标准液滴定至终点。 [ 考法指导 ] 【考法训练 2 】 (2016· 南京三模 ) 过氧乙酸 (CH 3 COOOH) 用作纺织品漂白剂，可通过下列方法制备：向烧瓶中依次加入乙酸、 42.5% 过氧化氢溶液、浓硫酸。控制反应温度为 25 ℃ ，搅拌 4 小时，静置 15 小时，得过氧乙酸溶液。 (1) 制备 20 g 38% 过氧乙酸溶液至少需要 42.5% 过氧化氢溶液质量为 ________ 。 (2) 过氧乙酸含量测定。准确称取 0.500 0 g 过氧乙酸样液，定容于 100 mL 容量瓶中。取 5.00 mL 上述溶液于 100 mL 碘量瓶中，再加入 5.0 mL 2 mol·L － 1 H 2 SO 4 溶液，用 0.01 mol·L － 1 KMnO 4 溶液滴定至溶液出现浅红色 ( 以除去过氧乙酸试样中剩余 H 2 O 2 ) ，随即加入过量 KI 溶液，摇匀，用 0.010 00 mol·L － 1 Na 2 S 2 O 3 标准液滴定至终点，消耗 Na 2 S 2 O 3 溶液 25.00 mL 。 化学式的计算 【考法训练 3 】 (2017· 扬州一模 ) 草酸钾和硫酸铜在一定条件下可制得 K a [Cu b (C 2 O 4 ) m ]· n H 2 O 样品，测定其组成的方法如下： Ⅱ .K ＋ 含量的测定：测得样品中 K ＋ 的质量分数为 29.32% 。 Ⅲ . 结晶水含量的测定：另称取 1.330 g 样品于 150 ℃ 下恒温 2 h ，使其失去结晶水至恒重，称得剩余固体的质量为 1.150 g 。 回答下列问题： (1) 写出 Cu 2 ＋ 与 I － 反应的离子方程式： _____________________ ______________________________________________________ 。 (2) 用 Na 2 S 2 O 3 标准溶液滴定至终点，溶液放置一段时间后又出现蓝色，其原因是 _________________________________________ ______________________________________________________ 。 (3)K a [Cu b (C 2 O 4 ) m ]· n H 2 O 中， m ＝ ________( 用含 a 、 b 的式子表示 ) 。 (4) 通过计算确定该样品的化学式 ( 写出计算过程 ) 。 【考法训练 4 】 碱式次氯酸镁 [Mg a (ClO) b (OH) c · x H 2 O] 是一种有开发价值的微溶于水的无机抗菌剂。为确定碱式次氯酸镁的组成，进行如下实验： ② 另取 1.685 g 碱式次氯酸镁试样，用足量乙酸酸化，再用足量 3% H 2 O 2 溶液处理至不再产生气泡 (H 2 O 2 被 ClO － 氧化为 O 2 ) ，稀释至 1 000 mL 。移取 25.00 mL 溶液至锥形瓶中，在一定条件下用 0.020 00 mol·L － 1 EDTA(Na 2 H 2 Y) 标准溶液滴定其中的 Mg 2 ＋ ( 离子方程式为 Mg 2 ＋ ＋ H 2 Y 2 － ===MgY 2 － ＋ 2H ＋ ) ，消耗 25.00 mL 。 (1) 步骤 ① 需要用到的指示剂是 ________ 。 (2) 通过计算确定碱式次氯酸镁的化学式 ( 写出计算过程 ) 。 热点分析计算 (1)300 ℃ 时残留固体的成分为 ________ ， 900 ℃ 时残留固体的成分为 ________ 。 (2) 通过计算求出 500 ℃ 时固体的成分及质量 ( 写出计算过程 ) 。 【考法训练 6 】 (2016· 淮安高三 5 月信息卷 ) 某铜 ( Ⅱ ) 盐晶体组成可以表示为 K a [Cu b (C 2 O 4 ) c ]· d H 2 O ，其组成可通过下列实验测定： Ⅰ . 准确称取 3.54 g 样品，灼烧。剩余固体质量随温度变化如图： 回答下列问题： (1) 灼烧时用到的主要仪器有酒精灯、玻璃棒和 ________ 。 (2) 已知： K sp [Cu(OH) 2 ] 约为 1.0 × 10 － 20 ，欲使操作 Ⅱ 溶液中 Cu 2 ＋ 完全沉淀，则反应后溶液中的 c (OH － ) ≥ ________ 。 ( 设 c (Cu 2 ＋ ) ≤ 1 × 10 － 5 mol·L － 1 时为沉淀完全 ) (3) 洗涤沉淀时，证明沉淀已洗涤干净的方法是 ______________ _____________________________________________________ 。 (4) 计算该铜盐的组成 ( 请写出计算过程 ) 。 滴定分析与计算 【考法训练 7 】 锶 (Sr) 是人体必需的微量元素，其单质和化合物的化学性质与钙、钡的相似。实验室用含碳酸锶的废渣 ( 含 SrCO 3 38.40% ， SrO 12.62% ， CaCO 3 38.72% ， BaCO 3 2.54% ，其它不溶于硝酸的杂质 8.17%) 制备硝酸锶粗品的部分实验过程如下： (1) 市售浓硝酸的质量分数为 65% ，密度为 1.4 g·cm － 3 ，要配制 30% 稀硝酸 500 mL ，还需要查阅的数据是 ________ ，若配制过程中不使用天平，则必须要计算的数据是 ____________ ，必须要使用的仪器是 ____________ 。 已知两种盐的溶解度 (g/100 g 水 ) 如下表 温度 / ℃ 物质 0 20 30 45 60 80 100 Sr(NO 3 ) 2 28.2 40.7 47 47.2 48.3 49.2 50.7 Ca(NO 3 ) 2 ·4H 2 O 102 129 152 230 300 358 408 (2) 由浸取后得到的混合物制备硝酸锶粗品的实验步骤依次为过滤、 ________ 、 ________ 、洗涤、干燥。 已知，硝酸钙能溶于有机溶剂 A 中。相对分子质量： Sr(NO 3 ) 2 ： 212 、 Ba(NO 3 ) 2 ： 261 、 Ca(NO 3 ) ： 164 。 (3) 制得的硝酸锶粗品中含少量 Ca(NO 3 ) 2 、 Ba(NO 3 ) 2 等杂质。测定硝酸锶纯度的实验如下：称取 5.39 g 硝酸锶粗品，加入足量的有机溶剂 A ，经过滤、洗涤、干燥后，剩余固体 5.26 g ，将此固体配成 250 mL 的溶液，取出 25.00 mL ，调节 pH 为 7 ，加入指示剂，用浓度为 0.107 mol·L － 1 的碳酸钠溶液滴定至终点，消耗碳酸钠溶液 22.98 mL 。 答案 　 (1)30% 稀硝酸的密度　浓硝酸和蒸馏水的体积　量筒、烧杯、玻璃棒　 (2) 蒸发结晶　趁热过滤 (3) ① 酚酞 溶液变为红色且 30 s 不变色　 ② 93% 　偏高 【考法训练 8 】 (2016· 盐城高三 5 月第三次模拟 ) 草酸铜 (CuC 2 O 4 ·2H 2 O) 是制备纳米 CuO 的前驱体，可利用草酸和印刷线路板的酸性蚀刻废液为原料制取。 (1)7.6 g CuC 2 O 4 在 350 ℃ 灼烧完全分解生成 CuO 和气体，产生气体的体积为 ________ L( 标准状况 ) 。 (2) 已知 p K a ＝－ lg K a ， 25 ℃ 时， H 2 C 2 O 4 的 p K a1 ＝ 1.2 ， p K a2 ＝ 4.19 ，草酸溶液中含碳各物种的分布分数 α ( 平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数 ) 与 pH 的关系如图所示。 A 点溶液的 pH 为 ________ ； 0.1 mol·L － 1 NaHC 2 O 4 与 0.1 mol·L － 1 Na 2 C 2 O 4 溶液等体积混合，所得溶液中微粒浓度从大到小的顺序为 __________( 填序号 ) 。 ① 若缺少步骤 Ⅰ 、 Ⅱ 会导致测定的铜的含量 ______( 填 “ 偏大 ”“ 偏小 ” 或 “ 不变 ” ) 。 ② 已知 CuI 能吸附 I 2 不能被滴定， CuSCN 不吸附碘，向 CuI 悬浊液中加入 KSCN 溶液，达到平衡后溶液中 c (SCN － ) ＝ ________[ 用 c (I － ) 、 K sp (CuI) 和 K sp (CuSCN) 表示 ] 。 ③ 计算原 “ 酸性蚀刻废液 ” 中铜离子浓度 ( 用每升蚀刻废液中含铜的质量表示，单位 g·L － 1 )( 请给出计算过程 ) 。 化学计算的类型及解题方法 【当堂指导】 类型 解题方法 物质含量计算 ① 根据关系式法、得失电子守恒法、滴定法等，得出混合物中某一成分的量。 ② 由 ① 中求出量，除以样品的总量，即可得出其含量 确定物质化学式的计算 ① 根据题给信息，计算出可求粒子的物质的量。 ② 根据电荷守恒，确定出未知离子的物质的量。 ③ 根据质量守恒，确定出结晶水的物质的量。 ④ 各粒子的物质的量之比，即为物质化学式的下标比。 多步滴定计算 复杂的滴定可分为两类： ① 连续滴定法：第一步滴定反应生成的产物，还可以继续参加第二步的滴定。根据第二步滴定的消耗量，可计算出第一步滴定的反应物的量 ② 返滴定法：第一步用的滴定剂是过量的，然后第二步再用另一物质返滴定过量的物质。根据第一步加入的量减去第二步中过量的量，即可得出第一步所求物质的物质的量