（浙江选考）2020版高考化学 考前提升训练28 化学计算(第29题) 5页

提升训练28　化学计算(第29题)‎ ‎1.(2018·上虞中学模拟)铜有两种常见的氧化物CuO和Cu2O。某学习小组取‎0.98 g(用精密天平测量)Cu(OH)2固体,将其加热有铜的氧化物生成,其质量随温度变化的曲线如图所示。‎ ‎(1)图中A点的固体成分为　　　　,B点的固体成分为　　　　。 ‎ ‎(2)整个过程中质量减轻包括　　　　　　　　　　(指出具体的物质和质量)。 ‎ ‎2.用‎11.92 g NaClO配成100 mL溶液,向其中加入0.01 mol Na2Sx恰好完全反应,生成Na2SO4和NaCl。‎ ‎(1)NaClO溶液的物质的量浓度为　　　　mol·L-1。 ‎ ‎(2)化学式Na2Sx中的x=　　　　。 ‎ ‎3.向一定质量CaCl2和HCl的混合溶液中逐滴加入浓度为1.000 mol·L-1的Na2CO3溶液,反应过程中加入的Na2CO3溶液的体积与产生沉淀或气体的质量关系如图所示。‎ ‎(1)混合溶液中CaCl2和HCl物质的量之比n(CaCl2)∶n(HCl)=　　　。 ‎ ‎(2)V2=　　　　L。 ‎ ‎4.铁、铜混合粉末‎20.0 g加入到100 mL 5.0 mol·L-1 FeCl3溶液中,剩余固体质量为‎5.2 g(忽略反应前后溶液体积变化)。求:‎ ‎(1)反应后溶液中FeCl2的物质的量浓度为　　　　mol·L-1。 ‎ ‎(2)原固体混合物中铜的质量分数是　　　　　　。 ‎ ‎5.Na与Al混合物共1 mol与足量的水充分反应。‎ ‎(已知:2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑)‎ ‎(1)当Na与Al的物质的量之比为　　　　时,混合物与水反应产生的H2最多。 ‎ ‎(2)当Na与Al的物质的量之比为　　　　时,混合物与水反应产生的H2的体积为‎13.44 L(标准状况下)。 ‎ ‎6.用沉淀法测定KHCO3和Na2CO3固体混合物的组成,每次称取一定质量的样品溶于水制成溶液,向其中滴加相同浓度的Ba(OH)2溶液,每次实验均充分反应,反应前后溶液体积变化忽略不计,实验记录见下表:‎ 实验序号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 样品质量/g ‎3.06‎ ‎6.12‎ ‎9.18‎ ‎12.24‎ ‎15.30‎ 5‎ Ba(OH)2溶液体积/mL ‎300‎ ‎300‎ ‎300‎ ‎300‎ ‎300‎ 生成沉淀的质量/g ‎5.91‎ ‎11.82‎ ‎17.73‎ ‎23.64‎ ‎23.64‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)样品中KHCO3和Na2CO3的物质的量之比为　　　　　　。 ‎ ‎(2)室温下第Ⅲ组实验所得溶液中的OH-物质的量浓度为　　　　　　。 ‎ ‎7.实验室用100 mL 0.500 mol·L-1的NaOH溶液捕获CO2,一定时间后,测定CO2的吸收量,方法是用盐酸逐滴加入到吸收CO2后的溶液中,产生的CO2气体的物质的量与加入盐酸的体积示意图如下:‎ 求:(1)吸收的CO2在标准状况下的体积是　　　　mL。 ‎ ‎(2)盐酸的物质的量浓度是　　　　mol·L-1。 ‎ ‎8.高温时,Cu2S和O2在密闭容器中实际发生的反应为以下两步:‎ ‎①2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2;‎ ‎②2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑。‎ 取a mol Cu2S和b mol空气(设氧气占空气体积的20%)在高温下充分反应。根据下列几种情况回答问题(反应前后温度、容器体积不变):‎ ‎(1)若反应后剩余固体只有Cu,则a和b的关系是　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)若反应后容器内的压强小于反应前,通过分析,确定反应后容器内固体的成分:　　　　　　　。 ‎ 参考答案 提升训练28　化学计算(第29题)‎ ‎1.答案: (1)CuO　Cu2O　(2)水‎0.18 g、氧气‎0.08 g 解析: (1)根据题意分析图像,n[Cu(OH)2]==0.01 mol,由于可能发生Cu(OH)2CuO+H2O和4Cu(OH)22Cu2O+4H2O+O2↑,根据质量变化计算得出在A点生成CuO,B点生成Cu2O,所以A处的固体成分为CuO,B点的固体成分为Cu2O。 (2)整个过程中固体质量减轻的不仅仅是H2O还有O2,根据Cu(OH)2CuO+H2O可计算出水的质量是‎0.18 g,然后计算出氧气的质量是‎0.08 g。‎ ‎2.答案: (1)1.6　(2)5‎ 5‎ 解析: (1)‎11.92 g NaClO的物质的量为=0.16 mol,则NaClO溶液的物质的量浓度为=1.6 mol·L-1;‎ ‎(2)Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4,硫元素化合价由-价升高为+6价,而NaClO被还原为NaCl,氯元素化合价由+1价降低为-1价,反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为0.01 mol∶0.16 mol=1∶16,根据电子转移守恒,则x×[6- ()]=16×[1-(-1)],解得:x=5。‎ ‎3.答案: (1)1∶2　(2)0.100‎ 解析: (1)由图示可知碳酸钠与盐酸反应生成气体‎2.2 g,n(HCl)=2n(CO2)=2×=2×=0.1 mol,碳酸钠与氯化钙反应,生成沉淀‎5.0 g,n(CaCl2)=n(CaCO3)==0.05 mol,n(CaCl2)∶n(HCl)=0.05 mol∶0.1 mol=1∶2;(2)根据C原子守恒可知:n(Na2CO3)=n(CO2)+n(CaCO3)=0.1 mol,V2==‎0.100 L。‎ ‎4.答案: (1)6.5　(2)58%‎ 解析: (1)固体剩余,则氯化铁全部反应。如果铜不参与反应,根据氯离子守恒可知氯化亚铁的物质的量是‎0.1 L×5 mol·L-1×=0.75 mol,因此消耗铁的物质的量是0.75 mol-0.5 mol=0.25 mol,质量是‎14 g,而固体实际减少质量是‎14.8 g,所以铜部分反应。设混合溶液中氯化亚铁和氯化铜的物质的量分别是x mol、y mol,则x+y=0.75、(x-0.5)×56+64y=20-5.2,解得x=0.65、y=0.1,因此反应后溶液中FeCl2的物质的量浓度0.65 mol÷‎0.1 L=6.5 mol·L-1。‎ ‎(2)原固体混合物中铜的质量分数是×100%=58%。‎ ‎5.答案: (1)1∶1‎ 5‎ ‎(2)9∶1或3∶7‎ 解析: (1)当Na与Al恰好反应时,混合物与水反应产生的氢气最多,根据化学反应2Na+2H2O2NaOH+H2↑、2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑,所以当Na与Al的物质的量之比为1∶1时,混合物与水反应产生的氢气最多。‎ ‎(2)情况一:‎13.44 L氢气的物质的量为0.6 mol,设Na与Al以物质的量之比1∶1发生反应生成氢气,根据化学方程式2Na+2H2O2NaOH+H2↑、2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑,得总反应化学方程式为2Na+2Al+4H2O2NaAlO2+4H2↑,则参加反应的Na的物质的量为0.3 mol,参加反应的Al的物质的量为0.3 mol,还有0.4 mol Al没有反应,则Na与Al的物质的量之比为3∶7;情况二:1 mol Na完全反应生成0.5 mol氢气,实际上生成氢气0.6 mol,则Al一定参加反应,设参加反应的Na的物质的量为x mol,参加反应的Al的物质的量为y mol,根据反应2Na+2H2O2NaOH+H2↑、2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑,0.5x+1.5y=0.6,x+y=1,解得x=0.9 mol,y=0.1 mol,所以Na与Al的物质的量之比为9∶1。‎ ‎6.答案: (1)2∶1‎ ‎(2)0.60 mol·L-1‎ 解析: 第Ⅳ组、第Ⅴ组实验生成沉淀碳酸钡质量都为‎23.64 g,说明样品质量为‎12.24 g时,氢氧化钡已经完全反应,第Ⅰ组、第Ⅳ组实验中样品的质量分别为‎3.06 g、‎12.24 g,生成沉淀碳酸钡质量分别为‎5.91 g、‎23.64 g,样品的质量之比等于生成的沉淀质量之比为1∶4,说明第4次恰好完全反应。‎ ‎(1)第4次实验中样品完全反应,令碳酸氢钾与碳酸钠的物质的量分别为x mol、y mol,则:100x+106y=12.24、197x+197y=23.64,解得:x=0.08、y=0.04,故n(KHCO3)∶n(Na2CO3)=0.08 mol∶0.04 mol=2∶1;300 mL Ba(OH)2溶液中Ba2+的物质的量为0.08 mol+0.04 mol=0.12 mol;‎ ‎(2)原固体混合物的组成不变,由(4)可知‎9.18 g该固体样品中KHCO3的物质的量为0.06 mol,Na2CO3的物质的量为0.03 mol,300 mL Ba(OH)2溶液中Ba2+的物质的量为0.12 mol,OH-的物质的量为0.24 mol;故第Ⅲ组实验所得溶液中的OH-物质的量为0.24 mol-0.06 mol=0.18 mol,其物质的量浓度为0.18 mol÷‎0.3 L=0.60 mol·L-1。‎ ‎7.答案: (1)672‎ ‎(2)1‎ 解析: NaOH溶液捕获CO2后,随着捕获的CO2的量的增加,得到的溶液中溶质可能存在四种情况:‎ ‎①Na2CO3和NaOH、②Na2CO3、③Na2CO3和NaHCO3、④NaHCO3。涉及的三种溶质与盐酸反应的顺序依次为NaOHNa2CO3(反应生成NaHCO3)NaHCO3。反应原理分别为NaOH+HClNaOH+H2O、Na2CO3+HClNaHCO3+NaCl、NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑,因此,如果仅有Na2CO3参加反应时,图像中无CO2生成段与生成CO2段盐酸的消耗量相等;若同时存在NaOH,无CO2生成段消耗的盐酸量会增加,导致此段盐酸消耗量大于生成CO2段。当仅含NaOH时,生成CO2段盐酸消耗量为0。若存在NaHCO3和Na2CO3时,生成CO2段消耗的盐酸量大于无CO2生成段,当仅含NaHCO3时,则无CO2生成段盐酸消耗量为0。结合图像,加入20 mL 盐酸过程中无CO2生成,再加入30 mL 盐酸时,CO2完全释放出来,可以判断用NaOH溶液吸收CO2后所得产物为Na2CO3、NaHCO3。设Na2CO3的物质的量为x mol、NaHCO3的物质的量为y mol,则2x+y=0. 100×0.500,,解得x=0.02,y 5‎ ‎=0.01,吸收的CO2的物质的量为0.01 mol+0.02 mol=0.03 mol,标准状况时体积为0.03 mol×‎22.4 L·mol-1=‎0.672 L。反应消耗盐酸中HCl的物质的量为2×0.02 mol+0.01 mol=0.05 mol,物质的量浓度为=1 mol·L-1。‎ ‎8.答案: (1)b=‎5a　(2)Cu2O或Cu和Cu2O 解析: (1)反应后固体全部是Cu,则:2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2、2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑,两方程式相加得:‎ Cu2S　+　O22Cu+SO2‎ ‎ 1　　　　1‎ ‎ a mol　　0.2b mol ‎,解得b=‎5a。‎ ‎(2)由反应2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2可知,消耗3 mol氧气时生成2 mol二氧化硫,当产物为Cu2O时,反应后容器内的压强小于反应前;由反应Cu2S+O22Cu+SO2可知,反应后固体为Cu时,反应前后气体的体积未变;但反应后固体为Cu2O、Cu时,反应后容器内的压强小于反应前。所以,若反应后容器内的压强小于反应前,则反应后容器内固体的成分为Cu2O或Cu和Cu2O。‎ 5‎