江苏省南京市2012届高三化学考前复习资料-计算与实验(第18、19题)

1、江苏省南京市2012届高三化学考前复习资料-计算与实验（第18、19题）计算专题(第18题)复习资料【知识与方法归纳】最近两年的高考中有关计算能力的考查相对分散，选择题和各个大题中都可能分散考查计算能力，且基本上都是与定量实验、化工流程、化学平衡（平衡常数与转化率）、pH值、Ksp、氧化还原（滴定）、电化学的相关计算（电子守恒）、电解质溶液中微粒浓度（电荷守恒、质量守恒）、盖斯定律、物质结构等知识相结合，考查的难度也相对下降，其中守恒法、关系式法、差量法、极值法、比例法等计算方法应用较多。【真题模拟题训练】1.（2009江苏18题10分）二氧化氯（ClO2）是一种在水处理等方面有广泛应用的高效

2、安全消毒剂。与Cl2 比，ClO2不但具有更显著的杀菌能力，而且不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物。 （1）在ClO2的制备方法中，有下列两种制备方法： 方法一：2NaClO34HCl2ClO2Cl22NaCl2H2O 方法二2NaClO3H2O2H2SO42ClO2Na2SO4O22H2O： 用方法二制备的ClO2更适合用于饮用水的消毒，其主要原因是。（2）用ClO2处理过的饮用水（pH为5.56.5）常含有一定量对人体不利的亚氯酸根离子（ClO2）。2001年我国卫生部规定，饮用水中ClO2的含量应不超过0.2mg·L1。饮用水中ClO2、ClO2的含量可用连续碘量法进行测定。

3、 ClO2被I还原为ClO2、Cl的转化率与溶液pH的关系如右图所示。 当pH2.0时，ClO2也能被I还都还原成Cl。反应生成的I2用标准Na2S2O3溶液滴定：Na2S2O3I2Na2S4O62NaI请写出pH2.0时，ClO2与I反应的离子方程式 。请完成相应的实验步骤： 步骤1：准确量取VmL水样加入到锥形瓶中。 步骤2：调节水样的pH为7.08.0。步骤3：加入足量的KI晶体。 步骤4：加入少量淀粉溶液，用cmol·L1Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液V1mL。 步骤5： 。 步骤6：再用cmol·L1Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S

4、2O3溶液V2mL。根据上述分析数据，测得该饮用水样中ClO2浓度为mol·L1（用含字母的代数式表示）若饮用水中ClO2的含量超标，可向其中加入适量的Fe2将ClO2还原成Cl，该反应的氧化产物是 （填化学式）。【参考答案与解析】： 解析：（1）根据两种方法中的反应方程式可以看出，方法一制得的ClO2中含有Cl2, 会产生对人体有潜在危害的有机氯代物，而方法二制备的ClO2中不含有Cl2，所以 用方法二制备的ClO2更适合用于饮用水的消毒。（2）pH2.0时，溶液显酸性，所以ClO2与I反应的离子方程式为：ClO24H4ICl2I22H2O根据曲线图示在pH2.0时，ClO2被I还

5、原只生成Cl，pH7.0时，ClO2被I还原只生成ClO2；而用ClO2处理过的饮用水，其pH为5.56.5，所以其中既含有ClO2，又含有ClO2，若将溶液的pH调节为7.08.0，则第一阶段滴定时只是ClO2被I还原只生成ClO2，溶液的ClO2没有被I还原，所以第二阶段滴定前应调节溶液的pH2.0，使ClO2与I反应，以测定样品水样中亚氯酸根离子的含量。即：pH7.0时：ClO2ClO2；pH2.0时pH2.0时：ClO2Cl由2ClO2+2I2ClO2+I2 和2Na2S2O3I2Na2S4O62NaI得： ClO2 Na2S2O3n(ClO2)c×V1/1000 n(ClO

6、2) c×V1/1000 由ClO24H4ICl2I22H2O和2Na2S2O3I2Na2S4O62NaI得： ClO2 4Na2S2O3n(ClO2)总c×V2/1000 n(ClO2)总1/4c×V2/1000 原水样中ClO2浓度 1/4c×V2/1000c×V1/1000/V/1000c(V24V1)/4V根据反应：4Fe2+ClO2+2H2O4Fe3+Cl+4OH，Fe3+ OHFe(OH)3，所以氧化产物为Fe(OH)3参考答案：（1）方法二制备的ClO2中不含Cl2（2） ClO24H4ICl2I22H2O调节溶液的pH2.0c(

7、V24V1)/4 V Fe(OH)3【典型错误与矫正】（1）方法二制备的ClO2中含有O2, （O2对饮用水的消毒不起作用，应该从是否含有毒的Cl2的角度进行分析。（2）ClO22H2O4ICl2I24OH (没有注意溶液的酸碱性，且I2在碱性溶液中会发生歧化反应)再取VmL水样加入到锥形瓶中进行滴定（错误的理解为减小滴定误差的重复滴定，而忽视了在pH调节7.08.0时只发生了ClO2ClO2的反应）cV2/2V等多种错误答案（没有减去由ClO2 转化的ClO2，反应的系数比搞错）FeCl3（没有考虑到Fe3+在pH3.7时就全部水解为Fe(OH)3了。2.（2010江苏卷,18）正极材料为的

8、锂离子电池已被广泛用作便携式电源。但钴的资源匮乏限制了其进一步发展。（1）橄榄石型是一种潜在的锂离子电池正极材料，它可以通过、与溶液发生共沉淀反应，所得沉淀经80真空干燥、高温成型而制得。共沉淀反应投料时，不将和溶液直接混合的原因是。共沉淀反应的化学方程式为。高温成型前，常向中加入少量活性炭黑，其作用除了可以改善成型后的的导电性能外，还能。（2）废旧锂离子电池的正极材料试样（主要含有及少量Al、Fe等）可通过下列实验方法回收钴、锂。 在上述溶解过程中，被氧化成，在溶解过程中反应的化学方程式为。 在空气中加热时，固体残留率随温度的变化如右图所示。已知钴的氢氧化物加热至290时已完全脱水，则100

9、0时，剩余固体的成分为。（填化学式）；在350400范围内，剩余固体的成分为。（填化学式）。【参考答案与解析】解析：本题计算部分主要考查热重分析法求解固体热分解过程中固体残留物的化学式，而本题的关键问题是在温度升高过程中钴元素的化合价在发生变化，而化合价怎么变，学生是没有这方面的知识基础，所以只能求其残留物中的钴氧元素的质量比来求其化学式，而350400范围内的固体残留物成分含有290和500时的两种残留物的混合物。参考答案：(1)Fe2+在碱性条件下更易被氧化（凡合理答案均可）（NH4）2Fe（SO4）2+LiOH+H3PO4=LiFePO4+2NH4HSO4+H2O与空气中O2反应，防止L

10、iFePO4中的Fe2+被氧化（2），、【典型错误与矫正】（2）CoaOb等与答案相关但有差距的化学式，或不能得到答案，主要原因就是不会利用固体残留物中钴氧两种元素的质量比来求其化学式，也有的学生没有用极值的思想判断350400范围内的固体残留物成分为290（）和500（）时的两种残留物的混合物。3.(重庆2011,）臭氧是一种强氧化剂，常用于消毒、灭菌等。（1）O3与KI溶液反应产物中氧化产物是_，还原产物是_（填化学式），氧化产物与还原产物的物质的量之比为。（2）O3在水中易分解，一定条件下，O3的浓度减少一半所需的时间（t）如题29表所示。已知：O3的起始浓度为0.0216 mol/L。

11、pH增大能加速O3分解，表明对O3分解起催化作用的是_.在30°C、pH=4.0条件下，O3的分解速率为_ mol/(L·min)。据表中的递变规律，推测O3在下列条件下分解速率依次增大的顺序为_.（填字母代号） a. 40°C、pH=3.0 b. 10°C、pH=4.0 c. 30°C、pH=7.0（3）O3 可由臭氧发生器（原理如题29图）电解稀硫酸制得。图中阴极为_(填“A”或“B”)，其电极反应式为_.若C处通入O 2 ，则A极的电极反应式为_.若C处不通入O 2 ，D、E处分别收集到L和有L气体(标准情况)，则E处收集的气体中O 3

12、所占的体积分数为_.(忽略O 3 的分解)。【参考答案与解析】解析：本题考查了与氧化还原反应概念有关的简单计算、化学反应速率的计算和电解反应中利用电子守恒法求阴阳极产物的相关计算（阴极xL H2与阳极yL (O2、O3)的得失电子相同），看起来虽然简单，但是稍粗心就会出错。参考答案：（1）I2、KOH 、11；（2）OH-10-4bac （3）A 2H+2e-=H2 O2+4e-+4H+=2H2O (x-2y)/y【典型错误与矫正】（1）还原产物会错答为O2,比值会错答为1：2。错答的原因都是氧化还原反应的本质没有掌握，将O2答成还原产物，而即使答对了KOH是还原产物，氧化产物与还原产物的物质

13、的量之比又会答成12，忽视了只有一个KOH中的氧元素化合价降低了；（2）错答为H+、pH值等，2×10-4 没有注意到表格中的数据是浓度减半时所需时间，有学生就把起始浓度0.0216 mol/L当成了浓度的变化值代入计算了；，abc（3）B 2H+2e-=H2(x-2y)/（x+y）（求得是O 3占O 3与O 2总体积的体积分数，而不是O 3占O 3、O 2、H2总体积的体积分数）课堂练习：4.（2012镇江一模18）（14分）甲醇可作为燃料电池的原料。以CH4和H2O为原料，通过下列反应来制备甲醇。I：CH4 ( g ) + H2O ( g )CO ( g ) + 3H2 ( g

14、) H+206.0kJ·mol1II：CO ( g ) + 2H2 ( g ) CH3OH ( g ) H129.0kJ·mol1（1）CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH (g)和H2(g)的热化学方程式为 。（2）将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O ( g )通入容积为100 L的反应室，在一定条件下发生反应I，测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如右图。假设100 时达到平衡所需的时间为5 min，则用H2表示该反应的平均反应速率为。100时反应I的平衡常数为。（3）在压强为0.1 MPa、温度为300条件下，将a mol CO与3a m

15、ol H2的混合气体在催化剂作用下发生反应II生成甲醇，平衡后将容器的容积压缩到原来的l/2，其他条件不变，对平衡体系产生的影响是 (填字母序号)。Ac ( H2 )减少 B正反应速率加快，逆反应速率减慢CCH3OH 的物质的量增加 D重新平衡c ( H2 )/ c (CH3OH )减小E平衡常数K增大（4）写出甲醇空气KOH溶液的燃料电池负极的电极反应式：。（5）甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是：通电后，将Co2+氧化成Co3+，然后以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。实验室用右图装置模拟上述过程：写出阳极电极反应式。写出除去甲醇的离子方程式。

16、【参考答案】（1）CH4(g)+H2O(g)CH3OH (g)+H2(g)H+77.0kJ·mol1（2分）（2）0.003 mol·L1·min1（2分）2.25×10-4 （2分） （3）C、D（各1分，共2分）（4）CH3OH6e+8OH CO32+ 6H2O（2分）（5） Co2+e Co3+（2分） 6Co3+CH3OH+H2O CO2+6 Co2+6H+（2分）5（2012 苏中三市第18题，12分）煤直接燃烧的能量利用率较低，为提高其利用率，工业上将煤气化（转变成CO和H2）后再合成乙醇、二甲醚等多种能源。右图所示是一种酸性燃料电池酒精检测

17、仪，具有自动吹气流量侦测与控制的功能，非常适合进行现场酒精检测。则该电池的负极反应式为 。已知：H2(g)、CO(g)和CH3CH2OH(l)的燃烧热分别为285.8kJ·mol1、283.0 kJ·mol1和1365.5kJ·mol1。反应2CO(g)4H2(g)CH3CH2OH(l)H2O(l) 的H 。煤气化所得气体可用于工业合成二甲醚，其反应如下：2CO(g)4H2(g)CH3OCH3(g)H2O(g)同时发生副反应：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)、CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)。在温度250、压强3.0MPa时，某工厂按投料比V(H

18、2)V(CO)a进行生产，平衡时反应体系中各组分体积分数如下表：物质H2COCO2(CH3)2OCH3OHH2O体积分数0.540.0450.180.180.0150.03250时反应：CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g)的平衡常数为 ；投料比a ；该工厂用100吨煤（含炭80%、气化为CO的利用率为90%）在该条件下可生产多少吨二甲醚？（写出计算过程）【参考答案】：5CH3CH2OHH2O4eCH3COOH4H-343.7 kJ·mol1721.9生成DME的CO转化率为：(0.18×2)÷0.60.6m(DME) ×90%×0.6

19、××4682.8 t实验专题(第19题)复习资料【知识与方法归纳】 在近年来的高考中重点考查考生的实验的简单设计、实验基本操作、实验现象描述、实验结论及原理解释、实验评价与改进等能力。实验考查的基本落点有混合物的分离方法（含过滤、蒸发、结晶、洗涤、沉淀是否完全、洗涤方法及是否洗净、蒸馏、分液、萃取、洗气等）；实验装置的连接与检查（含连接顺序、接口方向、气密性检查、除杂装置的完善等）；中和滴定原理的应用（主要应用于与氧化还原反应相关的测定氧化还原滴定、指示剂的选择、滴定操作注意事项、滴定终点的确定、重复滴定、相关计算等）。1化学实验中的先与后（1）加热试管时，应先均匀加热后局

20、部加热。（2）用排水法收集气体结束时，先移出导管后撤酒精灯。（3）制取气体时，先检查装置气密性后装药品。（4）稀释浓硫酸时，应将浓硫酸慢慢注入水中，边加边搅拌。（5）点燃H2、CH4、C2H4、C2H2等可燃气体时，先检验气体的纯度。（6）检验卤化烃分子的卤元素时，在水解后的溶液中先加稀HNO3中和碱液再加AgNO3溶液。（7）检验NH3(用红色石蕊试纸)、Cl2(用淀粉KI试纸)等气体时，先用蒸馏水润湿试纸后再与气体接触。（8）中和滴定实验时，用蒸馏水洗过的滴定管、移液管先用待装液润洗。（9）焰色反应实验时，每做一次，铂丝应先沾上稀盐酸放在火焰上灼烧到无色时，再做下一次实验。（10）H2还原

21、CuO时，先通H2后加热，反应完毕后先撤酒精灯，冷却后再停止通H2。（11）检验蔗糖、淀粉水解产物时，先加NaOH中和催化作用的硫酸，再加新制Cu(OH)2悬浊液或银氨溶液。2中学化学实验中的温度计（1）测液体的温度：如测物质溶解度；实验室制乙烯等。（2）测蒸气的温度：如实验室蒸馏石油；测定乙醇的沸点等。（3）测水浴温度：如温度对反应速率影响的反应；苯的硝化反应；苯的磺化反应；制酚醛树脂；银镜反应；酯的水解等。3常见实验装置（1）气体发生装置：固、固加热型；固、液不加热型；固(液)、液加热型。固固加热型固液不加热型固(液)液加热型（2）各种防倒吸装置用于防止液体的倒吸。（3）常见的净化装置和尾

22、气吸收装置常见的净化装置用于除去气体中的杂质气体。常见的尾气吸收装置用于吸收尾气。（4）常见的量气装置通过排液法测量气体的体积。（5）过滤、蒸馏、分液装置4物质的分离和提纯（1）物质分离提纯的常用方法方法适用范围举例过滤分离不溶性固体和液体混合物粗盐提纯时，将粗盐溶于水，过滤除去不溶性杂质结晶分离溶解度随温度变化差别大的固体混合物分离KNO3和NaCl的混合物蒸发除去溶液中的挥发性溶剂从食盐水中提取食盐蒸馏分离沸点差别大的液体混合物由普通酒精制取无水酒精萃取提取易溶于某种溶剂的物质用CCl4提取I2水中的I2分液分离互不相溶的液体混合物分离水和苯的混合物（2）物质分离提纯的常用化学方法溶解法：

23、利用特殊的溶剂(或试剂)把杂质溶解而除去，或提取出被提纯物质的一种方法。沉淀法：利用沉淀反应将杂质转化为沉淀而除去，或将被提纯物质转化为沉淀而分离出来。转化法：将杂质转化为被提纯物质而除去的一种方法。加热分解法：通过加热将杂质转化成气体而除去的一种方法。酸碱法：通过加酸、碱调节溶液的pH，从而使杂质转化为沉淀而除去。氧化还原法：通过加氧化剂或还原剂，将杂质转化为气体、沉淀或其它物质而除去。5常见离子的检验方法离子检验方法主要现象H+酸碱指示剂；活泼金属Zn；碳酸盐等变色，产生氢气，产生CO2气体Na+、K+焰色反应钠“黄”钾“紫”Al3+OH先生成白色沉淀，后白色沉淀溶解形成无色溶液Fe3+K

24、SCN溶液溶液变红色NH4+NaOH溶液、加热生成能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体OH酚酞溶液溶液变红色ClAgNO3、稀硝酸生成不溶于稀硝酸的白色沉淀SO42稀HCl、BaCl2溶液生成不溶于HCl的白色沉淀CO32盐酸、澄清石灰水生成使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体【真题模拟题训练】1.（2009江苏15题）医用氯化钙可用于生产补钙、抗过敏和消炎等药物。以工业碳酸钙（含有少量Na、Al3、Fe3等杂质）生产医药级二水合氯化钙（CaCl2·2H2O的质量分数为97.0%103.0%）的主要流程如下： （1）除杂操作是加入氢氧化钙，调节溶液的pH为8.08.5，以除去溶液中的少量Al

25、3、Fe3。检验Fe(OH)3是否沉淀完全的实验操作是 。 （2）酸化操作是加入盐酸，调节溶液的pH为4.0，其目的有：将溶液中的少量Ca(OH)2转化为CaCl2；防止Ca2在蒸发时水解； 。（3）测定样品中Cl含量的方法是：a.称取0.7500g样品，溶解，在250mL容量瓶中定容；b.量取25.00mL待测液于锥形瓶中；c.用0.05000mol·L1AgNO3 溶液滴定至终点，消耗AgNO3 溶液体积的平均值为20.39mL。上述测定过程中需用溶液润洗的仪器有： 。计算上述样品中CaCl2·2H2O的质量分数为： 。若用上述方法测定的样品中CaCl2·2H

26、2O的质量分数偏高（测定过程中产生的误差可忽略），其可能原因有： ； 。【参考答案与解析】： 解析：（1）Fe(OH)3若没有沉淀完全，则会有Fe3存在，检验Fe3的存在用KSCN溶液最好，检验时一定要取上层清液，检验现象才能明显；（2）空气中的CO2会影响产品的纯度，所以应该防止溶液吸收空气中的CO2。（3）滴定实验中，需润洗的仪器有滴定管、移液管，该实验是用 AgNO3 溶液滴定 待测液的，所以需要润洗的仪器一定有酸式滴定管。 根据关系式：CaCl2·2H2O 2AgNO3147 2×0.7500×25/250 0.05000×0.02039解得：0

27、.999199.9%根据反应：CaCl2·2H2O 2Cl 2AgNO3 若Cl偏多，则滴定的结果就会偏高，所以样品中若混有含氯量高于CaCl2的或CaCl2·2H2O 晶体中的结晶水失去一部分都能使CaCl2·2H2O的质量分数偏高；参考答案：（1）取少量上层清液，滴加KSCN溶液，若不出现血红色，表明Fe(OH)3 沉淀完全 （2）防止溶液吸收空气中的CO2 （3）酸式滴定管99.9% 样品中存在少量的NaCl ，少量CaCl2·2H2O 失水【典型错误与矫正】(1)在上部清液中继续滴加Ca(OH)2，没有浑浊现象，则Fe(OH)3沉淀完全。这个常规

28、答法在此处不恰当，因为溶液中还有Al3+,即使Fe(OH)3沉淀完全了，仍然可能有浑浊现象。（2）防止产物不纯净（回答的不具体）（3）碱式滴定管或锥形瓶(不知道AgNO3溶液显酸性，锥形瓶不能用待盛装的溶液润洗) AgNO3 溶液中还有杂质（这应该归属于滴定过程中的误差）。2.（苏北四市一模19）（15分）硫代硫酸钠（Na2S2O3）可由亚硫酸钠和硫粉通过化合反应制得，装置如图9。已知：Na2S2O3在酸性溶液中不能稳定存在，有关物质的溶解度曲线如图10所示。（1）Na2S2O3·5H2O的制备：步骤1：打开K1、关闭K2，向圆底烧瓶中加入足量浓硫酸并加热。写出烧瓶内发生反应的化学方

29、程式： 。步骤2：C中混合液被气流搅动，反应一段时间后，硫粉的量逐渐减少。当C中溶液的pH 时，打开K2、关闭K1并停止加热，理由是 。装置B、D的作用是 。 步骤3：过滤C中的混合液，将滤液经过 、 、过滤、洗涤、烘干，得到产品。（2）Na2S2O3性质的检验：向新制氯水中加入Na2S2O3溶液，氯水颜色变浅，再向溶液中滴加硝酸银溶液，观察到有白色沉淀产生，据此认为Na2S2O3具有还原性。该方案是否正确并说明理由 。（3）常用Na2S2O3溶液测定废水中Ba2+浓度，步骤如下：取废水25.00 mL，控制适当的酸度加入足量K2Cr2O7溶液，得BaCrO4沉淀；过滤、洗涤后，用适量稀盐酸溶

30、解，此时CrO42全部转化为Cr2O72；再加过量KI溶液，充分反应后，加入淀粉溶液作指示剂，用0.010 mol·L1的Na2S2O3溶液进行滴定，反应完全时，消耗Na2S2O3溶液18.00 mL。部分反应的离子方程式为Cr2O72 + 6I+ 14H+2Cr3+3I2+7H2O；I2+ 2S2O322I+ S4O62。则该废水中Ba2+的物质的量浓度为 。【参考答案与解析】解析：本题考查了浓硫酸与铜加热反应制取SO2，并且考查了用SO2和Na2CO3反应制得Na2SO3，再用Na2SO3与硫粉反应制得Na2S2O3的反应原理和相关的反应装置、尾气的回收产物的分离提纯、Na2S2

31、O3还原性的检验以及滴定的相关实验内容。参考答案：（1）Cu + 2H2SO4(浓) CuSO4 + 2H2O + SO2 接近7 Na2S2O3在酸性溶液中不能稳定存在 吸收SO2，防止污染蒸发浓缩、冷却结晶 （2）不正确，因为氯水中含有Cl （3）2.4×103 mol·L1【典型错误与矫正】（1）Cu + H2SO4CuSO4 + H2 （有学生将该反应等同于活泼金属与酸置换氢的反应）小于或大于7 等（小于7时酸性会使 Na2S2O3分解，而大于7时 Na2CO3会有剩余）防止空气中的物质干扰反应（部分考生被B、D两个装置所干扰）蒸发结晶（所得晶体中会含有较多的Na2

32、CO3）（2）正确，因为氯水颜色变浅（将水加入氯水颜色也会变浅，氯水放置过程中会分解）（3）（1.2×103、4.8×103、2.4等各种错误答案都有）mol·L1、课堂练习：3.(山西2011).现有某铁碳合金 (铁和碳两种单质的混合物)，某化学兴趣小组为了测定铁碳合金中铁的质量分数，并探究浓硫酸的某些性质，设计了下图所示的实验装置（夹持仪器已省略）和实验方案进行实验探究。浓硫酸铁碳合金AB品红溶液D浓硫酸C足量酸性KMnO4溶液E足量碱石灰I 测定铁的质量分数：（1）检查上述装置气密性的一种方法是：关闭分液漏斗的活塞，在E装置后面连上一根导管，然后_，则证明装置的气密性良好。（2）称量E的质量，并将ag铁碳合金样品放入装置A中，再加入足量的浓硫酸，待A中不再逸出气体时，停止加热，拆下E并称重，E增重bg。铁碳合金中铁的质量分数为_(写表达式)。（3）装置C的作用_。（4）甲同学认为，依据此实验测得的数据，计算合金中铁的质量分数可能会偏低，原因是空气中CO2、H2O进入E管使b增大