高考化学真题分类汇编专题02化学计量与化学计算解析版Word版含解析 10页

专题二 化学计量与化学计算 1．【2016 年高考海南卷】利用太阳能分解制氢，若光解 0.02 mol 水，下列说法正确的是（ ） A．可生成 H2 的质量为 0.02g B．可生成氢的原子数为 2.408×1023 个 C．可生成 H2 的体积为 0.224L（标准情况） D．生成 H2 的量理论上等于 0.04mol Na 与水反应产生 H2 的量 【答案】D 考 点：考查水的分解及简单方程式的计算 【名师点睛】本类题的解题策略：（1）掌握基本概念，找出各化学量之间的关系；（2）加强 与原子结构、元素化合物性质、有机物结构性质等相关知识的横向联系；（3）找出解题 的突破口，在常规解法和计算技巧中灵活选用。顺利解答该类题目的关键是：一方面要 仔细审题，注意关键字词，熟悉常见的“陷阱”；另一方面是要把各种量转化为物质的量， 以此为中心进行计算。 2．【2016 年高考江苏卷】下列说法正确的是（ ） A．氢氧燃料电池工作时，H2 在负极上失去电子 B．0.1mol/LNa2CO3 溶液加热后，溶液的 pH 减小 C．常温常压下，22.4L Cl2 中含有的分子数为 6.02×1023 个 D．室温下，稀释 0.1mol/LCH3COOH 溶液，溶液的导电能力增强 【答案】A 【解析】 试题分析：A、氢氧燃料电池工作时，H2 发生氧化反应，在负极上失去电子，A 正确；B、升 高温度，促进碳酸钠的水解，溶液的 pH 增大，B 错误；C、常温常压下，气体的摩尔体积 大于 22.4L/mol，22.4LCl2 中的物质的量小于 1mol，含有的分子数小于 6.02×1023 个，C 错 误；D、室温下，稀释稀醋酸，虽然电离平衡正向移动，自由移动离子的数目增加，但溶 液体积的增大起主导作用，自由移动离子的浓度减小，溶液的导电能力减弱，D 错误。答 案选 A。 【考点定位】本题主要是考查燃料电池，电解质溶液中的离子平衡，阿伏加德罗常数计算等 【名师点晴】该题考查的知识点较多，综合性较强，但难度不大。明确原电池的工作原理、 碳酸钠的水解、气体摩尔体积以及弱电解质的电离是解答的关键，易错选项是 D，注意理 解溶液导电性影响因素，溶液的导电能力强弱取决于溶液中离子浓度的大小和离子所带 电荷的多少，离子浓度越大，离子所带的电荷越多，溶液的导电性越强。若强电解质溶 液中离子浓度很小，而弱电解质溶液中离子浓度大，则弱电解质溶液的导电能力强，因 此电解质的强弱与电解质溶液的导电性并无必然联系。 3．【2016 年高考四川卷】 NA 为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是（ ） A．2.4g 镁在足量的氧气中燃烧，转移的电子数为 0.1NA B．标准状况下，5.6L 二氧化碳气体中含有的氧原子数为 0.5NA C．氢原子数为 0.4NA 的甲醇分子中含有的σ键数为 0.4NA D．0.1L0.5mol/LCH3COOH 溶液中含有的氢离子数为 0.05NA 【答案】B 【考点定位】考查阿伏加德罗常数、以物质的量为中心的计算、相关物质的结构与性质。 【名师点睛】本题型为新课标高考的常见题型。解答本类题目要审清选项中涉及的以下几个 方面：①要审清所求粒子的种类，如分子、原子、离子、质子、中子、电子等，②涉及 物质的体积时要审清物质的状态和温度、压强，③涉及中子数和化学键的计算，要审清 相关物质的结构和特殊物质的摩尔质量，④涉及化学反应要明确相关反应的特点和电子 转移；⑤涉及溶液中的微粒要关注电离和水解；⑥要注意审清运算公式。 4．【2016 年高考新课标Ⅰ卷】设 NA 为阿伏加德罗常数值。下列有关叙述正确的是（ ） A．14 g 乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为 2NA B．1 molN2 与 4 mol H2 反应生成的 NH3 分子数为 2NA C．1 molFe 溶于过量硝酸，电子转移数为 2NA D．标准状况下，2.24 LCCl4 含有的共价键数为 0.4NA 【答案】A 【考点定位】考查阿伏加德罗常数计算的知识。 【名师点睛】阿伏加德罗常数是单位物质的量的物质内含有的该物质的基本微粒数目，用 NA 表示，其近似值是 6.02×1023/mol；在国际上规定：0.012kg 的 12C 所含有的碳原子数，任 何物质只要其构成的基本微粒数与 0.012kg 的 12C 所含有的碳原子数相同，就说其物质的 量是 1mol。有关公式有 ； ； ； 。掌握各个公式的适用范 围、对象，是准确应用的保证。有时阿伏加德罗常数会与物质结构、氧化还原反应、电 化学等知识结合在一起考查，要掌握物质的物理性质、化学性质及发生的反应特点等， 才可以得到准确的解答。 5．【2016 年高考上海卷】某铁的氧化物（FexO）1.52g 溶于足量盐酸中，向所得溶液中通入标 准状况下 112mlCl2，恰好将 Fe2+完全氧化。x 值为（ ） A．0.80 B．0.85 C．0.90 D．0.93 【答案】A 【解析】 试题分析：根据电子守恒可知，FexO 被氧化为 Fe3+转移的电子数和 Cl2 转移的电子数相等。标 准状况下 112mL Cl2 转移电子数为 0.01mol。则有： 1.52 56x+16×(3- 2 x)×x=0.01，解得 x=0.8。故 选项 A 正确。 【考点定位】考查化学反应方程式的有关计算。 【名师点睛】氧化还原反应计算是历次考试的重要考点，往往与阿伏伽德罗常数、物质的量 等结合在一起考查，掌握正确的解题思路和技巧一般难度不大。得失电子守恒法（化合 价升降总数相等）是最常用的解题方法，具体步骤：①找出氧化剂、还原剂及对应产物； ②准确找出一个微粒（原子、离子或分子）对应的得失电子数目；③设未知数、依据电 子守恒列出关系式、计算出未知量。注意，对于多步连续进行的氧化还原反应，只要中 间各步反应过程中电子没有损耗，可直接找出起始物和最终产物之间的电子守恒关系， 快速求解。 6．【2016 年高考上海卷】称取(NH4)2SO4 和 NH4HSO4 混合物样品 7.24g，加入含 0.1molNaOH 的 溶液，完全反应，生成 NH31792ml（标准状况），则(NH4)2SO4 和 NH4HSO4 的物质的量比为 （ ） A．1:1 B．1:2 C．1.87:1 D．3.65:1 【答案】C 【考点定位】考查有关化学反应计算的技巧和方法。 【名师点睛】根据化学方程式的计算，多以物质的量为核心，考查物质的量、阿伏伽德罗常 数、物质的量浓度、物质的质量、摩尔质量、气体的体积、气体摩尔体积等相关物理量 的转化关系，以及反应物的转化率或产物的产率的计算，同时还可以融入多种化学解题 思想，比如极值法、差量法、守恒法、讨论法、特殊值法等，是历来高考的重点内容。 日 常学习中要注意相关知识的积累，以便快速准确作答，题目难度中等。 7．【2016 年高考江苏卷】（12 分）过氧化钙（CaO2·8H2O）是一种在水产养殖中广泛使用的供 氧剂。 （3）水中溶解氧的测定方法如下：向一定量水样中加入适量 MnSO4 和碱性 KI 溶液，生 成 MnO(OH)2 沉淀，密封静置；加入适量稀 H2SO4，待 MnO(OH)2 与 I−完全反应生成 Mn2+和 I2 后，以淀粉作指示剂，用 Na2S2O3 标准溶液滴定至终点，测定过程中物质的 转化关系如下： ①写出 O2 将 Mn2+氧化成 MnO(OH)2 的离子方程式；_____________。 ②取加过一定量 CaO2·8H2O 的池塘水样 100.00 mL，按上述方法测定水中溶解氧量， 消耗 0.01000 mol·L−1 Na2S2O3 标准溶液 13.50 mL。计算该水样中的溶解氧（用 mg·L−1 表示），写出计算过程。 【答案】（3）①O2＋2Mn2＋＋4OH－=MnO(OH)2↓ ②在 100.00mL 水样中 I2＋2S2O32－=2I－＋S4O62－ n(I2)= ＝ =6.750×10－5mol n[MnO(OH)2]= n(I2)= 6.750×10－5mol n(O2)= n[MnO(OH)2]= ×6.750×10－5mol＝3.375×10－5mol 水中溶解氧＝ =10.80mg/L 【考点定位】本题主要是考查氧化还原反应方程式书写以及溶解氧含量测定等 【名师点晴】灵活应用电子得失守恒是解答的关键，电子守恒是氧化还原反应计算的核心思 想：得失电子守恒是指在发生氧化还原反应时，氧化剂得到的电子数一定等于还原剂失 去的电子数。得失电子守恒法常用于氧化还原反应中氧化剂、还原剂、氧化产物、还原 产物的有关计算及电解过程中电极产物的有关计算等。电子守恒法解题的步骤是：首先 找出氧化剂、还原剂及其物质的量以及每摩尔氧化剂、还原剂得失电子的量，然后根据 电子守恒列出等式。计算公式如下：n(氧化剂)×得电子原子数×原子降价数＝n(还原剂)×失 电子原子数×原子升价数。利用这一等式，解氧化还原反应计算题，可化难为易，化繁为 简。 8．【2016 年高考新课标Ⅰ卷】 (15 分) （3）在化学分析中采用 K2CrO4 为指示剂，以 AgNO3 标准溶液滴定溶液中的 Cl−，利用 Ag+ 与 CrO42−生成砖红色沉淀，指示到达滴定终点。当溶液中 Cl−恰好完全沉淀(浓度等于 1.0×10−5 mol·L−1)时，溶液中 c(Ag+)为_______ mol·L−1，此时溶液中 c(CrO42−)等于 __________ mol·L−1。(已知 Ag2 CrO4、AgCl 的 Ksp 分别为 2.0×10−12 和 2.0×10−10)。 【答案】 (3) 2.0×10-5 ；5×10-3； 【考点定位】考查化学平衡移动原理的应用、化学平衡常数、溶度积常数的应用、两性物质 的性质的知识。 【名师点睛】两性氢氧化物是既能与强酸反应产生盐和水，也能与强碱反应产生盐和水的物 质，化学平衡原理适用于任何化学平衡。如果改变影响平衡的一个条件，化学平衡会向 能够减弱这种改变的方向移动。会应用沉淀溶解平衡常数计算溶液中离子浓度大小，并 根据平衡移动原理分析物质的平衡转化率的变化及移动方向，并根据电子守恒、电荷守 恒、原子守恒书写离子反应方程式。该题是重要的化学平衡移动原理的应用，考查了学 生对化学平衡移动原理、化学平衡常数、溶度积常数的含义的理解与计算、应用，同时 考查了物质的存在形式与溶液的酸碱性和物质的量多少的关系、离子反应和离子方程式 的书写。是一个综合性试题。 9．【2016 年高考新课标Ⅱ卷】联氨（又称联肼，N2H4，无色液体）是一种应用广泛的化工原 料，可用作火箭燃料，回答下列问题： （5）联氨是一种常用的还原剂。向装有少量 AgBr 的试管中加入联氨溶液，观察到的现象 是 。联氨可用于处理高压锅炉水中的氧，防止锅炉被腐蚀。理论上 1kg 的联氨 可除去水中溶解的 O2 kg；与使用 Na2SO3 处理水中溶解的 O2 相比，联氨的优点 是 。 【答案】 （5）固体逐渐变黑，并有气泡产生 1 N2H4 的用量少，不产生其他杂质（还原产 物为 N2 和 H2O，而 Na2SO3 产生 Na2SO4 【考点定位】考查电子式，化合价，盖斯定律的应用，弱电解质的电离，化学计算等知识。 【名师点睛】本题以多知识点综合题的形式考查化学基本用语，涉及电子式和化合价，盖斯定 律的应用，弱电解质的电离平衡，简单化学计算等知识。对于弱电解质电离平衡常数的 计算要注意几点：①准确书写电离平衡常数的表达式；②若没有直接的数据代入，要根 据题意做一些变形，得到平衡常数之间的关系式也可解答。 10、【2016 年高考上海卷】（本题共 14 分） CO2 是重要的化工原料，也是应用广发的化工产品。CO2 与过氧化钠或超氧化钾反应可产 生氧气。 完成下列计算： （1）CO2 通入氨水生成 NH4HCO3，NH4HCO3 很容易分解。2.00 mol NH4HCO3 完全分解，分解产 物经干燥后的体积为_________L(标准状况)。 （2）某 H2 中含有 2.40 molCO2，该混合气体通入 2.00 L NaOH 溶液中，CO2 被完全吸收。如果 NaOH 完全反应，该 NaOH 溶液的浓度为_______。 （3）CO2 和 KO2 有下列反应： 4KO2+2CO2→2K2CO3+3O2 4KO2+4CO2+2H2O→4KHCO3+3O2 若 9 mol CO2 在密封舱内和 KO2 反应后生成 9 mol O2，则反应前密封舱内 H2O 的量应该是多 少？列式计算。 （4）甲烷和水蒸气反应的产物是合成甲醇的原料：CH4+H2O CO+3H2 已知：CO+2H2 CH3OH CO2+3H2 CH3OH+H2O 300 mol CH4 完全反应后的产物中，加入 100 mol CO2 后合成甲醇。若获得甲醇 350 mol，残 留氢气 120 mol，计算 CO2 的转化率。 【答案】（本题共 14 分） （1）89.6 （2）2.4 mol/L≥c≥1.2 mol/L （3） n(H2O)=(9/6)×2=3(mol) （4）300 mol CH4 完全反应产生 H2 900mol 设 CO2 转化率为α，CO 转化率为β 300β+100α=350 600β+300α=900-120 α=80% 或设 CO2 转化率为α 900−350×2−100α=120 α=80/100=80% （3）法一： 依题意，9 mol CO2 在密封舱内和 KO2 反应后生成 9 mol O2，即 n(CO2)∶n(O2)=1∶1，通过观察 题给两个方程式可知，当把两个方程式相加时正好符合题目要求： 8KO2+6CO2+2H2O→2K2CO3+4KHCO3+6O2 所以有 n(H2O)= n(CO2)= ×9mol=3mol，即反应前密封舱内 H2O 的物质的量为 3mol。 法二： 设反应前密封舱内 H2O 的物质的量为 n 4KO2 + 4CO2 + 2H2O → 4KHCO3 + 3O2 2n n 1.5n 4KO2 + 2CO2 → 2K2CO3 + 3O2 9-2n 1.5(9-2n) 根据题意生成氧气 9mol，所以有 1.5n+ 1.5 (9-2n)=9mol，解得 n=3mol，即反应前密封舱内 H2O 的物质的量为 3mol。 （4）法一： CH4 + H2O → CO + 3H2 300mol 300mol 900mol 设 CO2 的转化率为α，CO 的转化率为β CO + 2H2 → CH3OH CO2 + 3H2 → CH3OH + H2O 300βmol 600βmol 300βmol 100αmol 300αmol 100αmol 根据题意，共生成 350mol 甲醇，所以有 300βmol+100αmol=350mol-------①式 根据题意，反应后残留氢气 120mol，则实际参加反应的氢气为 900mol-350mol，所以有 600βmol+300αmol=900mol-350mol--------②式 由①②式可得α=0.8，即设 CO2 的转化率为 80%。 根 据题意，反应后残留氢气 120mol，则实际参加反应的氢气为 900mol-350mol，根据反应中氢 元素的守恒可有：900mol-120mol=350mol×2+100αmol，解得α=0.8，即设 CO2 的转化率为 80%。 【考点定位】根据化学方程式的计算；物质的量、气体体积、物质的量浓度的转化关系；极 值思想、守恒思想的运用。