化学总复习 冲刺热点演练 热点3 化学计算

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精PAGE1学必求其心得，业必贵于专精热点3化学计算【解法指导】1．化学方程式计算2.与滴定有关计算（1）在中和反应中使用一种已知物质的量浓度的酸(或碱）溶液与未知物质的量浓度的碱（或酸）溶液完全中和，测出二者所用的体积，根据化学方程式中酸碱物质的量比求出未知溶液的物质的量浓度:C酸V酸＝C碱V碱

或C未知V未知＝C标准V标准。（2）测混合物纯度、质量分数计算

：一般是根据已知文字信息，把文字转化为化学反应方程式，找到对应的物质的量之间的关系，基于酸碱中和滴定的原理可以测定出混合物质中某一物质的纯度、质量分数。（3)氧化还原滴定实验同酸碱中和滴定实验类似，用已知浓度的氧化剂溶液滴定未知浓度的还原剂溶液或反之)，计算方法一般是根据电子守恒来进行计算，整体分为两类，一类是已知的氧化还原方程式，一类是未知的氧化还原方程式，对于未知的氧化还原方程式，需要掌握陌生氧化还原方程式书写的方法。

3。化学平衡计算（1）速率的计算方法：方法注意事项公式法v(B)＝eq\f（ΔcB,Δt）＝eq\f(\f(ΔnB,V)，Δt），公式中浓度变化只适用于气体和溶液中的溶质,不适用于固体和纯液体；化学反应速率是某段时间内的平均反应速率，而不是即时速率,且计算时取正值；对于可逆反应，通常计算的是正、逆反应抵消后的总反应速率，当达到平衡时,总反应速率为零。（注：总反应速率也可理解为净速率)比值法同一化学反应，各物质的反应速率之比等于方程式中的化学计量数之比。对于反应：mA（g)＋nB(g）=pC(g)＋qD（g）来说，则有eq\f（vA,m）＝eq\f(vB，n）＝eq\f（vC，p)＝eq\f（vD，q)常见错误计算过程中不注意容器的容积；计算结果漏写单位或单位写错、忽略有效数字(2）化学平衡常数K与化学方程式书写形式的关系：若将化学方程式的化学计量数变为原来的eq\f(1,2)，则K2＝Keq\s\up6(\f(1,2）)1;若两化学方程式相减得第三个化学方程式，则K3＝eq\f（K1，K2）；若两化学方程式相加得第三个化学方程式，则K3＝K1×K2.对于化学平衡常数的求算，应力求列式条理，计算准确，常用“三段式"求解：（3）化学平衡计算中常用公式：反应物转化率转化率＝eq\f(反应物的变化量，反应物的起始量)×100%生成物产率产率＝eq\f(产物实际产量，产物理论产量)×100％气体定律同温同体积，则有p（前)∶p（后）＝n(前)∶n(后）同温同压强，则有eq\f(ρ前,ρ后)＝eq\f(\x\to（M）前,\x\to(M)后)＝eq\f(V后，V前）＝eq\f(n后,n前）4。溶度积计算已知溶度积、溶液中某离子的物质的量浓度，求溶液中的另一种离子的物质的量浓度;其他计算类型有：判断沉淀顺序、计算溶液pH、浓度商Qc与Ksp大小比较。溶度积浓度商概念沉淀溶解的平衡常数溶液中有关离子浓度幂的乘积符号KspQ表达式Ksp（AmBn）＝［c（An＋)]m·[c（Bm－)]n，式中的浓度都是平衡浓度Q(AmBn）＝［c（An＋)］m·[c(Bm－)］n,式中的浓度是任意浓度应用判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解：①Q>Ksp：溶液过饱和，有沉淀析出；②Q＝Ksp：溶液饱和,处于平衡状态；③Q〈Ksp：溶液未饱和，无沉淀析出（1)CH3COONa、CH3COOH溶液中，Ka、Kh、Kw的关系是Kw＝Ka·Kh。(2)M（OH）n悬浊液中Ksp、Kw、pH间关系，M(OH)n（s）Mn＋(aq)＋nOH－(aq）Ksp＝c（Mn＋）·cn（OH－）＝eq\f(c（OH－），n)·cn(OH－）＝eq\f(cn＋1（OH－）,n）＝eq\f（1，n）（eq\f（Kw，10－pH)）n＋1.【热点演练】1．高铁酸钾是环保型水处理剂，制备原理如下，为了测定高铁酸钾产品纯度，进行如下实验:取5.0000gK2FeO4样品溶于稀硫酸中，充分反应后，配制成250mL溶液。准确量取25.00mL溶液于锥形瓶中,加足量的KI溶液，并滴加指示剂,用0.1000mol·L－1Na2S2O3标准溶液滴定至终点消耗Na2S2O3溶液20。00mL。有关反应：4FeOeq\o\al（2－，4）＋20H＋=4Fe3＋＋3O2↑＋10H2O,2S2Oeq\o\al（2－,3）＋I2=2I－＋S4Oeq\o\al(2－，6)。如果配制的溶液中含少量K2FeO4,会使测定结果____(填“偏高”“偏低”或“无影响”）.进行上述实验需要的定量仪器有电子天平、滴定管、量筒和________。该高铁酸钾产品的纯度为________。2．一氯化碘（沸点97。4℃)，是一种红棕色易挥发的液体，不溶于水，易溶于乙醇和乙酸。某校研究性学习小组的同学利用干燥、纯净的氯气与碘反应制备一氯化碘，其装置如下，测定ICl的纯度。实验过程如下(设杂质不参与反应)：称取4。00gICl与冰醋酸配成500mL标准液.取上述标准液25.00mL于锥形瓶中，加入足量KI溶液、100mL蒸馏水，滴入几滴________作指示剂(填名称），用0.1000mol·L－1Na2S2O3溶液滴定（I2＋2Na2S2O3=2NaI＋Na2S4O6)，滴定到终点时消耗Na2S2O3溶液24.00mL。步骤1配制标准液需要的玻璃仪器除烧杯、量筒及玻璃棒外，还需要_________（填仪器名称）。ICl的纯度是_____________。（列式并计算)3.研究发现利用NH3可消除硝酸工业尾气中的NO污染。NH3与NO的物质的量之比分别为1∶3、3∶1、4∶1时，NO脱除率随温度变化的曲线如图所示。曲线a中，NO的起始浓度为6×10－4mg·m－3,从A点到B点经过0.8s，该时间段内NO的脱除速率为________mg·m－3·s－1.曲线b对应的NH3与NO的物质的量之比是________，其理由是________________。4．某探究小组设计如图所示装置(夹持、加热仪器略），模拟工业生产进行制备三氯乙醛(CCl3CHO)的实验。称取产品0.40g配成待测溶液，加入0。1000mol·L－1碘标准溶液22.00mL,再加入适量Na2CO3溶液，待反应完全后，加盐酸调节溶液的pH，立即用0.02000mol·L－1Na2S2O3溶液滴定至终点。进行三次平行实验，测得消耗Na2S2O3溶液20。00mL。则产品的纯度为____________（计算结果保留三位有效数字）.滴定的反应原理：CCl3CHO＋OH－=CHCl3＋HCOO－；HCOO－＋I2=H＋＋2I－＋CO2↑；I2＋2S2Oeq\o\al（2－,3）=2I－＋S4Oeq\o\al（2－，6)。5。为了保护环境，充分利用资源,某研究小组通过如下简化流程，将工业制硫酸的硫铁矿烧渣（铁主要以Fe2O3存在)转变成重要的化工原料FeSO4（反应条件略)。活化硫铁矿还原Fe3＋的主要反应为：FeS2＋7Fe2(SO4）3＋8H2O=15FeSO4＋8H2SO4，不考虑其它反应。假如烧渣中的铁全部视为Fe2O3,其含量为50％。将akg质量分数为b%的硫酸加入到ckg烧渣中浸取，铁的浸取率为96％,其它杂质浸出消耗的硫酸以及调pH后溶液呈微酸性所残留的硫酸忽略不计。按上述流程，第Ⅲ步应加入FeCO3________kg。6.全钒液流电池是一种新型的绿色环保储能电池。其电池总反应为:VOeq\o\al(＋，2)＋2H＋＋V2＋V3＋＋VO2＋＋H2O。则充电时阳极反应式为___________________,用此电池电解1L1mol·L－1的CuSO4溶液，当转移0。1mol电子时，溶液的pH＝________(不考虑溶液体积变化)。7．亚硝酰氯（NOCl)是有机合成中的重要试剂,可由NO和Cl2反应得到,化学方程式为2NO(g）＋Cl2(g)2NOCl(g)。（1）氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酰氯，涉及如下反应：①2NO2（g)＋NaCl(s）NaNO3(s)＋NOCl(g)②4NO2（g)＋2NaCl（s)2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g）③2NO（g）＋Cl2(g)2NOCl（g）设反应①②③对应的平衡常数依次为K1、K2、K3，则K1、K2、K3之间的关系为_____。（2)300℃时，2NOCl(g)2NO(g)＋Cl2(g）。正反应速率的表达式为v正＝k·cn（NOCl）(k为速率常数，只与温度有关),测得速率与浓度的关系如表所示：序号c（NOCl)/mol·L－1v/mol·L－1·s－1①0。303。60×10－9②0。601.44×10－8③0.903.24×10－8n＝________，k＝________.（3）在1L恒容密闭容器中充入2molNO(g）和1molCl2（g），在不同温度下测得c(NOCl)与时间t的关系如图A所示：①反应开始到10min时NO的平均反应速率v（NO)＝________mol·L－1·min－1。②T2时该反应的平衡常数K为________。③Cl2的平衡转化率为________________。8．（1)在一定条件下CO（g）＋H2O(g)CO2（g)＋H2（g)，当CO与H2O(g)的起始物质的量之比为1∶5，达平衡时，CO转化了5/6.若akg含Ca5（PO4)3F（相对分子质量为504)的质量分数为10%的磷尾矿,在上述过程中有b％的Ca5（PO4）3F转化为P4,将产生的CO与H2O(g)按起始物质的量之比1∶3混合,则相同条件下达平衡时能产生H2________kg。[已知：Ca5（PO4)3F＋18SiO2＋30C2CaF2＋30CO＋18CaSiO3＋3P（2）乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：维持体系总压p恒定，在温度T时，物质的量为n、体积为V的乙苯蒸气发生催化脱氢反应。已知乙苯的平衡转化率为α,则在该温度下反应的平衡常数K＝________(用α等符号表示)。9。在恒温恒容的密闭容器中发生反应CO（g)＋2H2（g)CH3OH(g)ΔH＝－90。1kJ·mol－1,各物质的浓度如下表，则x＝___________，前2min内H2的平均反应速率为v（H2）＝______________，该温度下，反应（ⅰ）的平衡常数K＝____________________。10。含有Cr2Oeq\o\al（2－，7）的废水毒性较大，某工厂废水中含5。0×10－3mol·L－1的Cr2Oeq\o\al（2－，7)。为了使废水的排放达标,进行如下处理，若处理后的废水中残留的c(Fe3＋)＝2。0×10－13mol·L－1，则残留的Cr3＋的浓度为________.[已知：Ksp［Fe（OH）3]＝4。0×10－38,Ksp[Cr（OH)3]＝6。0×10－31］Cr2Oeq\o\al（2－，7）eq\o（→,\s\up11(绿矾)，\s\do4(H＋）)Cr3＋、Fe3＋eq\o(→，\s\up7（石灰水))Cr(OH）3、Fe(OH)311.有关数据如表所示，用废电池的锌皮制备ZnSO4·7H2O的过程中，需除去锌皮中的少量杂质铁,其方法是加稀H2SO4和H2O2溶解，铁变为______________，加碱调节至pH为________时,铁刚好沉淀完全（离子浓度小于1×10－5mol·L－1时，即可认为该离子沉淀完全）；继续加碱至pH为________时,锌开始沉淀（假定Zn2＋浓度为0。1mol·L－1）。若上述过程不加H2O2后果是______________________，原因是________________________________________。化合物Zn(OH)2Fe(OH）2Fe(OH）3Ksp近似值10－1710－1710－3912.相同温度下等浓度的NH4NO3和NH4NO2两份溶液，测得NH4NO2溶液中c（NHeq\o\al(＋,4)）较小,试分析原因：_____________________________________________________.0．1mol·L－1NH4NO2溶液中离子浓度由大到小的顺序是____________________________，常温下NOeq\o\al（－，2)水解反应的平衡常数Kh＝________（保留两位有效数字）。(已知HNO2的电离常数Ka＝7。1×10－4mol·L－1；NH3·H2O的电离常数Kb＝1。7×10－5mol·L－1）13.Bodensteins研究了下列反应：2HI（g)H2（g)＋I2（g）.在716K时,气体混合物中碘化氢的物质的量分数x（HI）与反应时间t的关系如下表:t/min020406080120x（HI)10.910。850。8150。7950.784x（HI)00。600.730.7730.7800。784(1)根据上述实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为_________________。(2)上述反应中，正反应速率为v正＝k正·x2(HI)，逆反应速率为v逆＝k逆·x（H2)·x(I2）,其中k正、k逆为速率常数，则k逆为________（以K和k正表示)。若k正＝0。0027min－1，在t＝40min时，v正＝________min－1。参考答案1.【解析】配制的溶液中含高铁酸钾，消耗KI的量会增大，最终消耗硫代硫酸钠的量增大，测定结果会偏高.本实验包括配制溶液、量取溶液、滴定实验，在配制250mL溶液时需要用到250mL容量瓶。上述转化中，还隐含一个反应为2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2，得关系如下：2K2FeO4～2Fe3＋～I2～2Na2S2O3，n（K2FeO4)＝n（Na2S2O3）＝0.1000mol·L－1×20.00×10－3L＝2。0×10－3mol。m（K2FeO4)＝2。0×10－3mol×198g·mol－1＝0.396g。K2FeO4产品纯度为eq\f（0.396g×\f（250mL，25.00mL),5.0000g）×100％＝79。2%.【答案】偏高250mL容量瓶79.2％【答案】淀粉溶液胶头滴管、500mL容量瓶eq\f（0。1000mol·L－1×24×10－3L×\f（1,2）×\f(500,25）×162。5g·mol－1，4。00g)×100%＝97.50%3。【解析】从A点到B点的浓度变化为（0。75－0.55）×6×10－4mg·m－3＝1。2×10－4mg·m－3,脱除速率为eq\f(1。2×10－4mg·m－3，0。8s)＝1。5×10－4mg·m－3·s－1；根据勒夏特列原理，NH3与NO的物质的量之比越大,NH3量越多，促使平衡向正反应方向移动,NO的脱除率越大，再根据图像，可推曲线b对应的NH3与NO的物质的量之比为3∶1.【答案】1。5×10－4mg·m－3·s－13∶1根据勒夏特列原理，NH3与NO的物质的量之比越大，NH3量越多,促使平衡向正反应方向移动,NO的脱除率越大,再根据图像，可推曲线b对应的NH3与NO的物质的量之比为3∶14。【解析】反应消耗的n(S2Oeq\o\al(2－,3)）＝0.02000mol·L－1×20.00×10－3L＝4。0×10－4mol，根据I2＋2S2Oeq\o\al(2－，3)=2I－＋S4Oeq\o\al（2－,6)知，4。0×10－4molS2Oeq\o\al(2－，3)消耗的n(I2）＝eq\f(4.0×10－4mol，2）＝2。0×10－4mol,则参加反应HCOO－＋I2=H＋＋2I－＋CO2↑的I2的物质的量为22.00×10－3L×0。1000mol·L－1－2。0×10－4mol＝2。0×10－3mol，根据滴定反应原理知,存在关系式:CCl3CHO～HCOO－～I2，故参加反应的CCl3CHO的物质的量为2.0×10－3mol，样品中m（CCl3CHO）＝2.0×10－3mol×147。5g·mol－1＝0。295g，故产品纯度为eq\f（0。295g,0。40g）×100％≈73.8％。【答案】73。8％5。【解析】加入FeCO3的目的是中和剩余H2SO4和生成的H2SO4，根据化学方程式Fe2O3＋3H2SO4=Fe2（SO4）3＋3H2O和FeS2＋7Fe2(SO4)3＋8H2O=15FeSO4＋8H2SO4知，1molFe2O3生成FeSO4实际消耗eq\f(13,7)molH2SO4，根据化学方程式FeCO3＋H2SO4=FeSO4＋H2O＋CO2↑，则消耗FeCO3的物质的量等于剩余硫酸的物质的量，剩余硫酸的物质的量＝eq\f（a×b%，98)－eq\f（c×50%×96％,160）×eq\f（13，7），则消耗FeCO3的质量＝eq\b\lc\（\rc\）（\a\vs4\al\co1（\f(a×b％，98）－\f（c×50%×96%,160)×\f（13，7))）×116kg＝(0。0118ab－0.646c）kg或eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(29ab,2450)－\f(1131c，1750）))kg。【答案】0.0118ab－0.646c或eq\f（29ab，2450)－eq\f(1131c，1750）【答案】VO2＋＋H2O－e－=VOeq\o\al（＋,2）＋2H＋17。【解析】（1）根据盖斯定律知，①×2－②＝③，从而可推知平衡常数之间的关系。(2)将①②组数据代入表达式计算,eq\b\lc\（\rc\)（\a\vs4\al\co1(\f(0.60，0。30)））eq\s\up12（n)＝eq\f(1.44×10－8，3.60×10－9)＝4，解得n＝2。再代入任意一组数据可计算出k值。(3)①10min时,c（NOCl）＝1mol·L－1，则转化的NO的物质的量为1mol，则v(NO）＝eq\f（1mol·L－1，10min）＝0。1mol·L－1·min－1。②平衡常数K＝eq\f（12，12×0。5）＝2。③Cl2的平衡转化率为eq\f(0。5mol·L－1，1mol·L－1)×100%＝50％。【答案】（1)K2·K3＝Keq\o\al（2,1）（2）24.0×10－8L·mol－1·s－1（3)①0.1②2③50%8。【解析】(1)当CO（g)与H2O（g)的起始物质的量之比为1∶5，设n（CO）＝xmol，则n(H2O)＝5xmol，有K＝eq\f(c(CO2）·c（H2）,c（CO）·c（H2O））＝eq\f（\b\lc\(\rc\)（\a\vs4\al\co1(\f（\f（5,6）x，V）））\s\up12(2）,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1（\f（\f(1，6)x,V)）)·\b\lc\（\rc\)(\a\vs4\al\co1（\f（\f（25,6）x,V)）））＝1。CO与H2O（g)按起始物质的量之比1∶3混合时，设n（CO)＝amol，n（H2O)＝3amol，设生成n（H2)＝b由K＝eq\f（b2，（a－b）(3a－b）)＝1,得出(a－b）·(3a－b)＝b2，得b＝eq\f（3，4)a。由反应化学方程式有n(CO)＝eq\f(30,4）n[Ca5(PO4)3F］＝eq\f（30,4）×eq\f（0.1a×103,504）×b%mol，m(H2)＝eq\f（30，4）×eq\f（0。1a×103×b％,504)×eq\f（3,4)×2g＝eq\f(ab,44800)kg。（2）根据反应：平衡常数K＝eq\f（\b\lc\［\rc\](\a\vs4\al\co1(\f（nα,（1＋α）V））)·\b\lc\[\rc\]（\a\vs4\al\co1（\f（nα,（1＋α）V)))，\b\lc\［\rc\］（\a\vs4\al\co1（\f(（1－α）n,（1＋α）V)）)))＝eq\f（nα2，（1－α2）V)，另外利用分压也可以计算出：Kp＝eq\f(α2,（1－α2）)p。【答案】（1）eq\f(ab，44800)（2)Kp＝eq\f(α2,（1－α2））p9.【解析】由题意建立如下三段式：v（H2）＝2v(CH3OH)＝2×0。2mol·L－1/2min＝0。2mol·L－1·min－1，平衡常数K＝0.5/（0。62×0。3）L2·mol－2＝4.6L2·mol－2.【答案】1。20.2mol·L－1·min－14.6L2·mol－210。【解析】c(Cr3＋)/c(Fe3＋)＝[c（Cr3＋）·c3(OH－）]/［c（Fe3＋）·c3(