#高考化学热点知识训练3.doc

高考化学热点知识训练3 化学计算 一、知识结构 由于化学计算涉及的知识面广，对学生综合能力的考查最为明显，所以也是高考考查的热点 。化学计算要掌握的技能和技巧如下： 1.握有关化学量和化学式等基础知识的计算，并能熟练运用化学计算中的有关技能和技巧。 2.掌握化学基本概念、基本理论及元素的单位和其重要的化合物、有机化学基础、化学实验等知识内容中，具有计算因素的各类问题的综合运用能力。 3.从定量的角度上和在较高的深度上，来考查学生的思维品质，即思维的敏捷性、思维的严密性、思维的整体性和思维的创造性等。 4.考查学生对相关学科知识的运用能力及将中学各科知识形成网络和体系的能力。 二、例题解析 例1 现有Na2SO4和H2SO4的混合溶液100 mL，其中Na2SO4的浓度为0.5 mol/L ，H2 SO4的浓度为1 mol/L。现要将上述混合溶液中Na2SO4的浓度改为0.2 mol/L,H2SO4的浓度改为2 mol/L，应加入98%(密度为1.84 g/cm3)的浓H2SO4多少毫升?然后加水 稀释到多少毫升? 【解析】加98%H2SO4溶液和水稀释前后，溶质Na2SO4量不变 则设加水稀释到V mL 有关系：0.5×100＝0.2×V V＝250 mL 需加纯硫酸n(H2SO4)＝0.25×2-0.1×1＝0.4 mol 折算成98%(密度1.84 g/cm3)的硫酸体积为V＝ 最后加水稀释至250 mL。 例2 已知常温时反应2Fe3＋+Cu＝2Fe2＋+Cu2＋在水溶液中能发生，将22. 4 g由铜和三氧化二铁组成的混合粉末加入到浓度为1 mol/L的硫酸中，使之发生反应。 (1)若固体恰好全部溶解，消耗硫酸的体积为V，求V的取值范围。 (2)若硫酸溶液过量，反应后溶液的体积为1 L，测得此溶液中Fe2＋浓度为0.1 mol/L, 求原混合物中含铜多少克? 【解析】在有并列反应或连续反应的情况下，如果用字母表示反应物的用量，则需要进行多种情况的过量关系计算。一般来说，首先判断可能发生的反应，寻找界点，确定区域，然后在各个界点和区域范围内讨论求解。 (1)固体全部溶解，涉及的反应有： ①Fe2O3+3H2SO4＝Fe2(SO4)4+3H2O 　　　　　 ②Fe2(SO4)3+Cu＝2FeSO4+CuSO4 可通过恰好反应的极端情况，寻找界点，假设固体中只有Fe2O3，反应仅按①式进行， 显然恰好反应时，应满足：1×V＝3×22.4/160，解得V＝0.42 假设固体是Cu和Fe2O3的混合物，反应按①、②两式进行，若要固体恰好溶解，物质的 量应满足：n(Cu)＝n［Fe2(SO4)3］＝n(Fe2O3)＝x mol 依题意：64x+160x＝22.4，解得x＝0.1 由反应式①可得关系式 1×V＝3×0.1，V＝0.3 所以V的取值范围是：0.3＜V＜0.42 (2)溶液中n(Fe2＋)＝0.1 mol，它是由反应式②生成的，因为Fe2(SO4)3和Cu谁过量，题目中不明确，故需要加以讨论。 若Cu过量，则n(Fe2O3)＝n［Fe2(SO4)3］＝n(FeSO4)＝ 0.05 mol,Cu的质量为：22.4-n(Fe2O3)＝22.4-0.05×160＝14.4(g) 若Fe2(SO4)3过量，则n(Cu)＝n(FeSO4)＝0.05 mol,Cu的质 量为：0.05×64＝3.2 (g) 综上讨论，原混合物中铜的质量为14.4g或3.2 g。 例3 把物质的量为a mol NH3、O2组成的混合气体，导入密闭反应器中，在催化剂存在下发生化学反应，若NH3、O2混合气中的O2为x mol，生成的HNO3为y mol。试确定x 在不同取值范围的y＝f(x)函数表达式，并画出相应的函数图像。 【解析】氨气、氧气的混合气体在催化剂存在下发生反应的化学方程式是： 4NH3+5O24NO+6H2O ① 当氧气过量时，反应①生成的一氧化氮又可继续氧化为二氧化氮： 2NO+O22NO2 ② 二氧化氮、氧气的混合气又可跟水反应，生成硝酸： 4NO+O2+2H2O4HNO3 ③ 把上述反应①②③相加，可以得到氨气与氧气反应生成硝酸的化学方程式： NH3+2O2HNO3+H2O ④ 分析上述① 、④两个化学方程式，可以得知NH3与O2这两种反应物，在不同的物质的量之比时，发生的两个不同反应。 (1)当x≤5a/9时，按反应① 进行，NH3只能氧化至一氧化氮，没有硝酸生成，此时y＝0。 (2)当x≥2a/3时，按反应④进行，(a-x)mol NH3可以全部转化为硝酸： NH3+2O2HNO3+H2O a-x (a-x)