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1、- 1 -提升训练提升训练 2828 化学计算化学计算( (第第 2929 题题) )1 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 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 mo
2、lL-1。 (2)化学式 Na2Sx中的x= 。 3 3.向一定质量 CaCl2和 HCl 的混合溶液中逐滴加入浓度为 1.000 molL-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 4.铁、铜混合粉末 20.0 g 加入到 100 mL 5.0 molL-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 molL-1。 (2)原固体混合物中铜
3、的质量分数是 。 5 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 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 样品质量/g3.066.12
4、9.1812.2415.30Ba(OH)2溶液体积/mL300300300300300生成沉淀的质量/g5.9111.8217.7323.6423.64回答下列问题:- 2 -(1)样品中 KHCO3和 Na2CO3的物质的量之比为 。 (2)室温下第组实验所得溶液中的 OH-物质的量浓度为 。 7 7.实验室用 100 mL 0.500 molL-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
5、浓度是 molL-1。 8 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:2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2;2Cu2O+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 2828 化学计算(第 2929 题) 1 1.答案: (1)CuO Cu2O (2)水 0.18 g、氧气 0.08
6、g解析: (1)根据题意分析图像,nCu(OH)2=0.01mol,由于可能发生0.9898- 1Cu(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 0.18g,然后计算出氧 气的质量是 0.08g。 2 2.答案: (1)1.6 (2)5解析: (1)11.92gNaClO 的物质的量为=0.16mol,则 NaClO 溶液
7、的物质11.9274.5- 1的量浓度为=1.6molL-1;0.160.1(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2 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- 3 -比为 0.01mol0.16mol=116,根据电子转移守恒,则x6-()=161-(-1),解得:- 2x=5。 3 3.答案: (1)12 (2)0.100 解析: (1)由图示可知碳酸钠与盐酸反应生成气体 2.2g,n(HCl)=2n(CO2)=2=2=0.1mol,碳酸钠与氯化钙
8、反应,生成沉淀 5.0g,n(CaCl2)(2)(2)2.244- 1=n(CaCO3)=0.05mol,n(CaCl2)n(HCl)=0.05mol0.1mo(3)(3)=5.0100- 1l=12;(2)根据 C 原子守恒可知:n(Na2CO3)=n(CO2)+n(CaCO3)=0.1mol,V2=0.100L。(23)(23)=0.11.000- 14 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 0.1L5molL-1 =0.75mol,因此消耗铁的物质的量是 0.75mol-3 20.5mo
9、l=0.25mol,质量是 14g,而固体实际减少质量是 14.8g,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xmol、ymol,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 0.65mol0.1L=6.5molL-1。(2)原固体混合物中铜的质量分数是100%=58%。5.2 + 0.1 64- 120.05 5.答案: (1)11 (2)91 或 37 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、2
10、Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2,所以当 Na 与 Al 的物质的量之比 为 11 时,混合物与水反应产生的氢气最多。 (2)情况一:13.44L 氢气的物质的量为 0.6mol,设 Na 与 Al 以物质的量之比 11 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 0.3mol, 参加反应的 Al 的物质的量为 0.3mol,还有 0.4molAl 没有反应,则 Na 与 Al 的物质的量之比为
11、37;情况二:1molNa 完全反应生成 0.5mol 氢气,实际上生成氢气 0.6mol,则 Al 一定参加反 应,设参加反应的 Na 的物质的量为xmol,参加反应的 Al 的物质的量为ymol,根据反应 2Na+2H2O2NaOH+H2、2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2,0.5x+1.5y=0.6,x+y=1,解得 x=0.9mol,y=0.1mol,所以 Na 与 Al 的物质的量之比为 91。 6 6.答案: (1)21(2)0.60 molL-1 解析: 第组、第组实验生成沉淀碳酸钡质量都为 23.64g,说明样品质量为 12.24g 时,氢 氧化钡已经完全反应,
12、第组、第组实验中样品的质量分别为 3.06g、12.24g,生成沉淀碳- 4 -酸钡质量分别为 5.91g、23.64g,样品的质量之比等于生成的沉淀质量之比为 14,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xmol、ymol,则: 100x+106y=12.24、197x+197y=23.64,解得:x=0.08、y=0.04,故n(KHCO3)n(Na2CO3) =0.08mol0.04mol=21;300mLBa(OH)2溶液中 Ba2+的物质的量为 0.08mol+0.04mol=0.12mol; (2)原固体混合物的组成不变
13、,由(4)可知 9.18g 该固体样品中 KHCO3的物质的量为 0.06mol,Na2CO3的物质的量为 0.03mol,300mLBa(OH)2溶液中 Ba2+的物质的量为 0.12mol,OH- 的物质的量为 0.24mol;故第组实验所得溶液中的 OH-物质的量为 0.24mol- 0.06mol=0.18mol,其物质的量浓度为 0.18mol0.3L=0.60molL-1。 7 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: Na2CO3和 NaOH、Na2CO3、Na2CO3和 NaHCO
14、3、NaHCO3。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
15、 NaHCO3时,则无 CO2生成段盐酸消耗量为 0。结合图像,加入 20mL 盐酸过程 中无 CO2生成,再加入 30mL 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xmol、NaHCO3的物质的量为ymol,则2x+y=0.1000.500,解得x=0.02,y=0.01,吸收的 CO2的物质的量为 + =20 50 - 200.01mol+0.02mol=0.03mol,标准状况时体积为 0.03mol22.4Lmol-1=0.672L。反应消耗盐酸中 HCl 的物质的量为 20.02mol+
16、0.01mol=0.05mol,物质的量浓度为=1molL-0.050.051。8 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 amol 0.2bmol,解得b=5a。1 =1 0.2(2)由反应 2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2可知,消耗 3mol 氧气时生成 2mol 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。