2020高考化学二轮增分策略 29题专练 简单计算题 3页

‎29题专练　简单计算题 ‎1．向130 mL某浓度的硫酸溶液中加入一定量的铜片，在微热条件下反应，待铜片完全溶解，冷却后将溶液稀释至500 mL，再加入过量铁粉，使之充分反应，生成的气体在标况下的体积为‎16.8 L；过滤得到残留固体，经干燥、称量，比原铁粉质量减轻了‎35.6 g。‎ ‎(1)与硫酸铜反应的铁的质量为________ g。‎ ‎(2)原浓硫酸的物质的量浓度为________ mol·L－1。‎ 答案　(1)44.8　(2)18.1‎ 解析　(1)‎16.8 L氢气的物质的量为0.75 mol。‎ Fe＋H2SO4===FeSO4 　＋　H2↑　　　固体质量减少 ‎ 1 mol ‎‎56 g ‎ 0.75 mol ‎‎42 g 设与硫酸铜反应的铁的质量为x g，‎ CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu　　　质量增加 ‎ ‎56 g ‎‎8 g ‎ x g ‎42 g－‎35.6 g＝‎‎6.4 g ‎56∶8＝x∶6.4，解得x＝44.8。‎ ‎(2)根据上述分析，设加入铜片的物质的量为y mol，‎ CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu　　　质量增加 ‎ 1 mol ‎‎8 g ‎ y mol ‎42 g－‎35.6 g＝‎‎6.4 g ‎1∶8＝y∶6.4，解得y＝0.8。‎ 设与铜反应的浓硫酸的物质的量为z mol，‎ 3‎ Cu　＋　2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O ‎1 mol 2 mol ‎0.8 mol z mol z＝1.6‎ 原H2SO4的物质的量浓度c(H2SO4)＝(0.75 mol＋1.6 mol)÷‎0.13 L≈18.1 mol·L－1。‎ ‎2．(2017·嘉兴市第一中学高二上学期期末考试)实验室一瓶硫酸亚铁和硫酸铁混合物，取一定量样品溶于水，配成100 mL溶液。所得溶液分成二份，在第一份溶液中加入0.5 mol·L－1氯化钡220 mL恰好完全反应；在第二份溶液中通入标准状况下的氯气‎0.896 L，可使Fe2＋全部变成Fe3＋。‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)所取样品中硫酸铁的物质的量是__________。‎ ‎(2)若在第一份溶液完全反应后所得溶液中再加入足量氢氧化钠溶液，所得沉淀经洗涤，在空气中充分灼烧，最后所得残渣的质量是__________。‎ 答案　(1)0.02 mol　(2)‎‎8 g 解析　(1)在第二份溶液中通入标准状况下的氯气‎0.896 L，发生反应：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，n(Fe2＋)＝‎0.896 L÷‎22.4 L·mol－1×2＝0.08 mol，则n(FeSO4)＝0.08 mol，在第一份溶液中加入0.5 mol·L－1氯化钡220 mL，发生反应：Ba2＋＋SO===BaSO4↓，n(SO)＝0.5 mol·L－1 ×‎0.22 L＝0.11 mol，则Fe2(SO4)3中的n(SO)＝0.11 mol－0.08 mol＝0.03 mol，n[Fe2(SO4)3]＝0.01 mol，n(Fe3＋)＝0.02 mol，因所取样品配成的溶液分成两等份，所以所取样品中n[Fe2(SO4)3]＝0.01 mol×2＝0.02 mol。‎ ‎(2)每份溶液中含有Fe2＋和Fe3＋的物质的量分别为0.08 mol 和0.02 mol，在第一份溶液完全反应后所得溶液中再加入足量氢氧化钠溶液，所得沉淀经洗涤，在空气中充分燃烧，得到的残渣为Fe2O3，根据铁原子守恒可知，n(Fe2O3)＝(0.08＋0.02) mol÷2＝0.05 mol，m(Fe2O3)＝0.05 mol ×‎160 g·mol－1＝‎8 g。‎ ‎3．已知一定量的氢气在氯气中燃烧，所得混合物用500 mL 6.0 mol·L－1的KOH溶液恰好完全吸收，测得溶液中含有ClO－ 0.20 mol、ClO 0.30 mol(忽略氯气与水反应、盐类水解及溶液体积变化)。回答下列问题。‎ ‎(1)所得溶液中c(Cl－)为________ mol·L－1。‎ ‎(2)所用氯气和参加反应的氢气的物质的量之比n(Cl2)∶n(H2)＝________。‎ 答案　(1)5.0　(2)15∶4(或3.75∶1)‎ 解析　(1)因为KOH与混合物恰好完全反应，溶质为KCl、KClO、KClO3，根据电荷守恒，n(K＋)＝n(Cl－)＋n(ClO－)＋n(ClO)，代入数值，500×10－‎3 L×6.0 mol·L－1＝n(Cl－)＋0.20 mol＋0.30 mol，解得n(Cl－)＝2.5 mol，则c(Cl－)＝＝5.0 mol·L－1‎ 3‎ ‎。(2)Cl2与KOH发生氧化还原反应，根据得失电子数目守恒，n(Cl－)＝n(ClO－)×1＋n(ClO)×5，解得n(Cl－)＝1.7 mol，由HCl与KOH反应生成n(Cl－)＝(2.5－1.7) mol＝0.8 mol，因此参加反应氢气的物质的量 mol＝0.4 mol，根据氯元素守恒，所用氯气的总物质的量为n(Cl2)＝ mol＝1.5 mol，因此所用氯气和参加反应的氢气的物质的量之比为1.5∶0.4＝15∶4。‎ ‎4．(2018·金华一中高三第二次段考)将露置于空气中的某氢氧化钠固体样品溶于水，向所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，生成的CO2(标准状况)与加入的盐酸体积有如图关系(不考虑CO2在水中的溶解)。试计算：‎ ‎(1)盐酸的物质的量浓度为________ mol·L－1。‎ ‎(2)该样品中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为______。‎ 答案　(1)0.4　(2)2∶1‎ 解析　将露置于空气中的某氢氧化钠固体样品溶于水，向所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，由生成的CO2的体积(标准状况)与加入的盐酸体积关系的图像可知，氢氧化钠有部分变质转化为碳酸钠。‎ 计算过程如下：‎ ‎(1)盐酸加入到混合液中后，依次发生①OH－＋H＋===H2O、②CO＋H＋===HCO、③HCO＋H＋===H2O＋CO2↑，显然，反应③消耗盐酸50 mL，由此可推，反应②也消耗50 mL盐酸、反应①消耗100 mL盐酸。反应③共生成‎0.448 L CO2(标准状况)，其物质的量为0.02 mol，所以n(H＋)＝n(CO2)＝0.02 mol，则c(HCl)＝＝0.4 mol·L－1。‎ ‎(2)由离子方程式可知，反应①和反应②消耗的盐酸的体积之比等于样品中NaOH与Na2CO3的物质的量之比，即100∶50＝2∶1。‎ 3‎