江苏高考化学计算题专题复习苏教版

高考化学计算题专题复习一、涉及化工生产流程的计算题型特点:以常有化工生产流程图为背景,依照不相同反应步骤中反应物的利用率计算反应物的投料比或产率。解题方法:以化学方程式为基础,应用守恒理论,对多个相关系的化学方程式进行简短(叠加,找出分别在不相同化学反应中的不相同物质之间的化学计量数关系,以此计量关系进行计算。1.(08南通一检某化肥厂以氨和空气(其中氧气的体积分数为0.2为原料生产硝酸铵过程以下:其中反应①为4NH3+5O24NO+6H2O⑴步骤②中发生了两个反应,将这两个化学方程式合并为一个化学方程式,可表示为。⑵若不考虑副反应且各步反应均完好,为使生产过程中不再补充空气,则原料气中氨(包括第③步被硝酸吸取的氨的体积分数最大值为____________。⑶假设实质生产中,反应①、②中含氮物质的利用率分别为a、b,反应③中氨的利用率为c、硝酸的利用率为100%,则合成硝酸铵的整个流程中,氨的总利用率是多少?解析:(14NO+3O2+2H2O=4HNO3(2①、②、③步反应叠加4NH3+5O4NO+6H2O4NO+3O2+2H2O=4HNO34NH3+4HNO3=4NH4NO34NH3+4O2+H2O=2NH4NO3+3H2ONH3%=4/(4+4/0.2=1/6(或16.7%(3解法一:假设耗资NH3的总物质的量为1mol,其中用于制取HNO3的NH3的物质的量为xmol,被HNO3吸取的NH3的物质的量为ymol,则有:x+y=1、abx=cy。解得:x=cabc+=cabab+氨的总利用率=(xab+yc/1=cababc+2解法二:假设第①步参加反应的氨气的物质的量为4mol,则:生成硝酸的物质的4abmol;第③步需要氨气的物质的量为cab4mol;氨的总利用率=cababab4444++=cababc+2解法三:假设生成NH4NO3共1mol则生成1molHNO3耗资的NH3的物质的量为1/ab,与HNO3反应的NH3的物质的量为1/c,则氨的总利用率为2.(苏北三市一检现代炼锌的方法可分为火法和湿法两大类。火法炼锌是将闪锌矿(主要含ZnS经过浮选、焙烧使它转变成氧化锌,再把氧化锌和足量焦炭混杂,在鼓风炉中加热至1373~1573K,使锌蒸馏出来。主要反应为:焙烧炉中:2ZnS+3O2=2ZnO+2SO2①鼓风炉中:2C+O2=2CO②ZnO(s+CO(gZn(g+CO2(g③(1若保持温度不变,在鼓风炉中增大CO的浓度,K值(填“增大”、“减小”或“不变”;(2已知:该温度时,化学平衡常数K=1.0,则表中c1=(写出计算过程(3假设经过改变反应条件,若使焙烧炉中反应①的ZnO几乎完好被CO还原,焙烧炉和鼓风炉耗资的O2的体积比不高出。(4若初步浓度不变,经过改变反应条件,达平衡时鼓风炉中反应③CO的转变率80%,此时该反应的平衡常数K=,此时焙烧炉和鼓风炉耗资的O2的体积比大于解析:(1不变(1分;(20.01mol/L(4分,解:由表中数据解析可知,反应③进行至30min时,反应③达到平衡状态;故c1浓度为CO的平衡浓度。设:从初步到平衡CO的浓度变化为xmol·L-1ZnO(s+CO(gZn(g+CO2(g初步:0.1100变化:xxx平衡:(0.11-xxx21c+1abcababc+2则该温度下反应的平衡常数即:x2+x-0.11=0(x+1.1(x·-0.1=0x=0.1molL-1·所以c1=0.01molL·-1(3焙炉中:2ZnS+3O2=2ZnO+2SO2①鼓炉中:2C+O2=2CO②ZnO(s+CO(gZn(g+CO2(g③①+②+③×2=2ZnS+3O2+2C+O2=2Zn+2CO2焙炉和鼓炉耗资的O2的体比不超3:1(40.352(1分;12:5或2.4(2分平衡鼓炉中反③CO的化率80%,此焙炉和鼓炉耗资的O2的体比:3/(1/0.8=2.43、(04江高考石油化工是江省的支柱之一。聚乙是用途十分广泛的石油化工品,某化工厂曾利用以下工生聚乙的体乙:CH2=CH2+Cl2→CH2CI—CH2C1⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯①CH2Cl—CH2C1→CH2=CHCl+HCl⋯⋯⋯⋯⋯⋯②回答以下:(1已知反①中二乙的率率=理量量×100%98%,反②中乙和化的率均95%,2.8t乙可制得乙t,同获取副物化t。(算果保留1位小数(2充分利用副物化,工厂此后将以下反运用于生:2CH2=CH2+4HCl+O2→2CH2Cl-CH2Cl+2H2O⋯⋯⋯⋯③由反①、③得二乙,再将二乙通反②获取乙和副物化,副物化供反③使用,形成了新的工。由于副反的存在,生中投入的乙全部被耗资,反①、③中二乙的率依次a%、c%;二乙全部被耗资,反②中化的率b%。算:反①、③中乙的投料比多少,新工既不需要化原料,又没有副物化节余(假在生的副反中既不生成化,也不用耗化。解析:(1CH2Cl-CH2ClCH2=CHCl~~2862.5~HCl98%××95%m1m2CH2=CH2解得:m1=5.8tm2=3.4t(2投入反①、③的乙物的量分x、y,:由反①生成的二乙x·a%,由反③生成的二乙y·c%,K=(0.11×0.820.11×0.2=0.352ZnO(s+CO(g+CO2(g初步:变化:平衡0×.80.11×××××0.8则由反应①、③共制得二氯乙烷的物质的量为(x?a%+y?c%,经过反应②可获取HCl的物质的量为(x?a%+y?c%·。b%据题意,反应③耗资的HCl为2?y?c%,则:2?y?c%=(x?a%+y?c%?b%解得:yx=abbcc-200反应①、③中乙烯的投料比应为abbcc-200。4、工业生产粗硅的主要原理为:SiO2+2CSi(粗+2CO↑(1若在制粗硅的过程中同时生成了碳化硅,且生成的硅和碳化硅的物质的量之比为5∶1,则参加反应的C和SiO2的质量比为(2工业上可经过以下流程由粗硅制取纯硅:Si(粗SiCl4(l提纯+氢气(纯若上述反应中Si(粗和SiCl4的利用率均为80%,制粗硅时有10%的SiO2的SiO2转变成SiC,则生产100.8t纯硅需纯度为75%的石英砂多少吨?(3工业上还可以经过以下列图所示的流程来制取纯硅:反应①:Si(粗+3HCl(gSiHCl3(l+H2(g反应②:SiHCl3+H2纯+3HCl假设在每一轮次的投料生产中,硅元素没有损失,反应①中HCl的利用率为75%,反应②中H2的利用率为80%,则在下轮次的生产中,需补充投入HCl和H2的体积比为多少?解析:(1SiO2+2CSi(粗+2CO↑5mol10mol5molSiO2+3C=SiC+2CO1mol3mol1molm(碳:m(SiO2=(1312:(6××60=13:30(2SiO2粗SiCl4(l+氢气(纯6028m×75%×90%×80%×80%100.8t3273K23273K解得:m=500t(3反应①:Si(粗+3HCl(gSiHCl3(l+H2(g553-573K反应②:SiHCl3+H2纯+3HCl若是HCl、H2利用率为100%,则HCl、H2可以循环使用,现需要补充的HCl、H2相当于是反应中损失的,则n(HCl=3mol÷75%×25%=1moln(H2=1mol÷80%×20%=1/4mol所以:n(HCl:n(H2=4:1二、相关物质纯度的检验题型特点:以某种物质纯度或某种元素的含量检验(定量实验为背景,依照氧化还原滴定原理进行计算。解题方法:找出氧化还原反应过程中相关物质的量关系,进行定量计算。5、(07天津高考.黄铁矿主要成分是FeS2。某硫酸厂在进行黄铁矿成分测准时,0.1000g样品在空气中充分灼烧,将生成的SO2气体与足量Fe2(SO43溶液完好反应后,用浓度为0.02000mol/L的K2Cr2O7标准溶液滴定至终点,耗资K2Cr2O7溶液25.00mL。已知:SO2+2Fe3++2H2O=SO2-+2Fe2++4H+Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O(1样品中FeS2的质量分数是(假设杂质不参加反应。(2若灼烧6gFeS2产生的SO2全部转变成SO3气体时放出9.83kJ热量,产生的SO3与水全部化合生成H2SO4,放出13.03kJ热量,写出SO3气体转变成H2SO4的热化学方程:。(3煅烧10t上述黄铁矿,理论上产生SO2的体积(标准状况为L,制得98%的硫酸质量为t,SO2全部转变成H2SO4时放出的热量是kJ。解析:(11FeS2~2SO2~4Fe3+~2/3Cr2O72-1202/3m0.02mol/L×0.025Lm=0.09gFeS2%=90%(22SO2(g+O2(g=2SO3(g△H=-196.6kJ/molSO3(g+H2O(l=H2SO4(l;△H=-130.3kJ/mol(31FeS2~2SO2~2H2SO4120g2×22.4L2×9810×106×90%Vm×98%V=3.36×106m=15tQ=10×106×90%÷120×2×(196.6/2+130.3=3.429107kJ×6、(07江苏高考.钢铁工业是国家工业的基础。2006年我国粗钢产量打破4亿吨,居世界首位。某中学社会实践活动小组利用假期对当地钢铁厂进行了调研,对从矿石开始到钢铁产出的工艺流程有了全面的感性认识。请您对社会实践活动小组感兴趣的问题进行计算：（1）将6.62g铁矿石样品投入适合的盐酸中（充分反应），过滤，尔后在滤液中加过分的中NaOH溶液，充分反应后，过滤、冲洗、灼烧得4.80gFe2O3。现以该铁矿石为原料炼铁，若生产过程中铁元素损失4％，计算每生产1.00t生铁（含铁96％），最少需要这种铁矿石多少吨?（保留两位小数）（2）取某钢样粉末28.12g（假设只含

Fe和

C），在氧气流中充分反应，获取

CO2气体

224Ml（标准状况）。①计算此钢样粉末中铁和碳的物质的量之比。

②再取三份不相同质量的钢样粉末分别加到100mL相同浓度的H2SO4溶液中，充分反应后，测得的实验数据以下表所示：实验序号加入钢样粉末的质量/g生成气体的体积/L（标准状况）Ⅰ2.8121.120Ⅱ

5.6242.240Ⅲ

8.4362.800计算硫酸溶液的物质的量

③若在实验Ⅱ中连续加入

mg钢样粉末，计算反应结束后节余的固体质量为多少

?（用含

m的代数式表示）解析：（1）解：6.62g铁矿石中铁的质量为m(Fe＝4.80g×112＝3.36g1606.62g3.36g

≈1.97t1.0096%

生产

1.00t生铁需铁矿石的质量为：

m(铁矿石＝答：最少需要这种铁矿石

1.97t（2）①n(C＝

1

4%0.224L＝0.010mol22.4Lmol

1－

m(C＝0.010mol

×l2g

·mol1＝0.12gn

Fe

nC

28.12g

0.12g56g

mol

10.010mol＝＝

501答：此钢样粉末中铁和碳的物质的量之比50︰1②依照实验Ⅲ可得：Fe＋H2SO4＝FeSO4＋H2↑1mol22.4Ln(H2SO42.800Ln(H2SO4＝0.125molc(H2SO4＝0.125mol＝1.25mol·L0.1L－1答：硫酸溶液的物质的量浓度为1.25mol·1。L③当钢样粉末中的铁未全部溶解时（m＞1.406g），100mL相同浓度的H2SO4溶液中可以完好溶解的固体质量为2.8/22.4×56÷(28/28.12=7.03g7.03g-5.624g=1.406g－节余的固体质量为：(5.624g＋mg－0.125mol×56g·mol1＝(m－1.376g当钢样粉末中的铁全部溶解时（m≤1.406g），节余的固体质量为：(5.624＋mg×－0.12g28.12g答：当铁未完好溶解时，节余固体的质量为（m－1.376）g；当铁完好溶解时，节余固体的质量为5.624m0.12g。28.126三、相关物质组成的计算7、超细硅酸铝拥有极好的悬浮性和纯白外观，与颜料配合使用能明显地改进涂料的白度。其样品化学式可表示为AlxSi35Oy·zH2O,企业标准规定超细硅酸铝中含水量7%～10%为优异级。某化学兴趣小组为测定该样品的组成，按以下步骤实验：步骤一：正确称取9.936g超细硅酸铝样品，充分加热至不再分解为止，冷却、称量，得固体9.216g。步骤二：另正确称取9.936g超细硅酸铝样品，加足量盐酸，充分反应后，过滤，冲洗，烘干得

SiO2固体8.400g。

(1计算该超细硅酸铝样品可否为优异级。

(2求该样品的化学式。解析：(1m(H2O=9.936g－9.216g=0.720gw(H2O=0.720g/9.936g100%=7×.246%为优异级(2n(H2O=0.72/18mol=0.04moln(SiO2=8.4/60mol=0.14moln(Al2O3=(9.936－8.400－0.72/102mol=0.008moln(Al2O3∶n(SiO2∶n(H2O=2∶35∶10故该样品化学式为：Al4Si35O76·10H2O8、(盐城一检为研究水滑石的组成、结构和性质，某校研究性学习小组获取了二种牌号的水滑石样品拟进行研究，请你参加研究并回答相关问题。（1）甲同学取天然水滑石样品进行恒重解析，已知天然水滑石的化学式可表示6MgO·Al2O3·CO2·12H2O，取0.1mol水滑石进行加热时，温度与节余固体质量的关系以以下列图,平行线上的数字表示残留固体的质量。当温度在0～280℃质量不变，是什么原因：。A→B减少的物质及其物质的量为：；C→D减少的物质及其物质的量为：；D处化学组成为：。（2）乙组取的CA（美国化学文摘）登记号为12304-65-3的合成水滑石样品，现只知其化学式为：MgaAlb(OHC(CO3d，a+b+c+d=25,a、b、c、d为正整数。取该水滑石样品0.1mol,1mol/L盐酸使其完好溶解。①耗资盐酸的体积最少为：L（用字母表示）；②若参加反应的盐酸的物质的量与生成CO2的物质的量之比为18∶1，则该水滑石的化学式为：。解析：0.4molH2O0.8molH2O0.1molCO270.6molMgO(1天然水滑石在温度低于280℃是牢固的；0.4molH2O；0.1molCO2；6MgO·Al2O3；(2①0.1c+0.2d或0.2a+0.3b；②Mg6Al2(OH16CO39、(07无锡期中某结晶水合物中有两种阳离子和一种阴离子，其所含元素均为短周期元素，为确定其组成，某同学进行了以下实验：称取两份质量均为45.3g的该结晶水合物，分别制成溶液。向其中一份逐滴加入NaOH溶液，开始发现溶液中出现白色积淀并逐渐增添；一段时间后有气体逸出，该气体有刺激性气味，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，加热后共计可收集到

2.24L该气体（标准状况）；最后白色

积淀逐渐减少并最后消失。另一份逐滴加入

Ba（OH）2溶液，开始现象近似，但最后仍有白色积淀；过滤，用稀盐酸办理积淀物，经冲洗和干燥，获取白色固体

46.6g。

(1该结晶水合物中含有的两种阳离子是和，阴离子是。(2试经过计算确定该结晶水合物的化学式。(3假设过程中向该溶液中加入的NaOH溶液的物质的量浓度为5mol·-1，请在右图中画出生成积淀的物L质的量与加入NaOH溶液体积的关系表示图。解析：（1）NH4+（2）n(SO42A13+SO42-46.6g0.2mol233g/moln(NH422.4g0.1mol22.4L/mol依照离子化合物中阴、阳离子电荷平衡的原理：n(NH43n(A132n(SO42可得：1n(A13(20.2mol0.1mol0.1mol3n(H2O45.3g0.1mol27g/