专题19 化学综合计算—2025年浙江省7月学业水平考试题型点对点专训

专题19 化学综合计算 一、化学综合计算题中基本公式 1．物质的量与各物理量之间的关系 (1) (2)计算公式 n====c·V(溶液) 2．计算中的注意事项 (1)书写格式规范化：在计算过程中应注意表达格式的规范化：各物理量、物质的名称、公式等尽量用符号表示，且数据的运算要公式化并带单位。 (2)单位运用对应化：一般来说，在一个题目中如果都用统一的单位，不会出现错误，但如果题目所给的两个量单位不一致，若换算成同一个单位，有时显得很繁琐，这时只要做到两个量的单位“上下一致，左右相当”即可。 (3)各种符号的书写要规范，大写字母与小写字母的含义各不相同。如“M”表示摩尔质量，“m”表示质量，“N”表示微粒数目，而“n”表示物质的量。 二、化学综合计算题中的方法 (1)关系式法：关系式法就是根据化学式、化学方程式和溶质质量分数等概念所包含的各种比例关系，找出已知量与未知量之间的比例关系式直接列比例式进行计算的方法。关系式法抓住已知量与未知量之间的内在关系，建立关系式，化繁为简，减少计算误差，是化学计算常用方法之一。关系式法有如下两种类型： ①纵向关系式：经过多步的连续反应，即后一反应的反应物为前一反应的生成物，采用“加合”，将多步运算转化为一步计算 ②横向关系式：几种不同物质中含相同的量，根据该量将几种不同物质直接联系起来进行运算。有多个平行的化学反应即多个反应的生成物有一种相同，根据这一相同的生成物，找出有关物质的关系式，依此关系式进行计算可简化运算过程。 (2)守恒法：利用化学反应前后某些量之间的等量关系，推理得出正确答案的方法称为守恒法。仔细挖题目中隐含的等量关系是守恒法解题的关键。 ①质量守恒法： 宏观特征：反应前后质量守恒；微观特征：反应前后各元素的原子个数守恒。 ②电荷守恒法 溶液中阴、阳离子个数不一定相等，但正负电荷总数相等。离子方程式中，反应物所带电荷总数与生成物所带电荷总数相同且电性相同。 ③得失电子守恒 氧化还原反应中，氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数相等。 (3)差量法(差值法) 化学反应都必须遵循质量守恒定律，此定律是根据化学方程式进行计算的依据。但有的化学反应在遵循质量守恒定律的同时，会出现固体、液体、气体质量在化学反应前后有所改变的现象，根据该变化的差值与化学方程式中反应物、生成物的质量成正比，可求出化学反应中反应物或生成物的质量，这一方法叫差量法。此法解题的关键是分析物质变化的原因及规律，建立差量与所求量之间的对应关系。 【核心归纳】基本步骤 一、计算题 1．把100mL 1.0mol/L CuSO4溶液和100mL 1.0mol/L Fe2(SO4)3溶液混合(假设混合溶液体积等于混合前两种溶液的体积之和)，再向其中加入足量铁粉，经过足够长的时间后，铁粉有剩余。 (1)混合溶液中的物质的量为 mol。 (2)参加反应的铁的质量为 g。 (3)充分反应后；溶液中Fe2+的物质的量浓度为 mol/L。 【答案】(1)0.4 (2)11.2 (3)2.0 【分析】100mL 1.0mol/L CuSO4溶液和100mL 1.0mol/L Fe2(SO4)3溶液混合，稀释前后溶质的物质的量不变，则混合后溶液中c(CuSO4)= 0.5mol/L，c[Fe2(SO4)3]=0.5mol/L，混合后溶液中硫酸根来源于硫酸铜与硫酸铁电离，故 c()=c(CuSO4)+3c[Fe2(SO4)3]=0.5mol/L+3×0.5mol/L=2mol/L，向溶液中加入铁粉，经过足够长的时间，铁粉有剩余，则硫酸铜、硫酸都完全反应，此时溶液中溶质为FeSO4，故c(Fe2+)=c()=2mol/L； 【详解】（1）混合溶液中的物质的量为2mol/L×0.2L=0.4mol； （2）由分析结合质量守恒，参加反应的铁的物质的量等于反应后亚铁离子的物质的量减去初时三价铁的物质的量，故质量为2mol/L×0.2L×56g/mol-1.0mol/L×0.1L×2×56g/mol =11.2g； （3）充分反应后；溶液中Fe2+的物质的量浓度为2.0mol/L。 2．可用于光电材料，为测定某实验小组制得的产品中硫化氢的质量分数(设该产品中的其他成分不与溶液反应)： Ⅰ．取0.68000 g 产品，与足量溶液充分反应后。 Ⅱ．将生成的CuS置于已恒重、质量为31.230 g的坩埚中煅烧，恒重后总质量为32.814 g。 请计算： (1)实验过程中化学科研工作者使用了950 mL 0.60000 mol/L溶液，该试剂的物质的量为 mol。 (2)Ⅱ中CuS煅烧成CuO，CuO的物质的量为 mol。 (3)产品中硫化氢的质量分数为 。 【答案】(1)0.57000 mol (2)0.01980 mol (3)99.000% 【详解】（1）950 mL 0.60000 mol/L硫酸铜溶液中硫酸铜的物质的量为0.60000 mol/L×0.95L=0.57000 mol，故答案为：0.57000 mol； （2）由题意可知，氧化铜的质量为32.814g—31.230g=1.584g，则氧化铜物质的量为=0.01980 mol，故答案为：0.01980 mol； （3）由题意可得如下转化关系：H2S—CuS—CuO，反应生成0.01980 mol氧化铜，则硫化氢的质量分数为×100%=99.000%，故答案为：99.000%。 3．食品包装中的铁系脱氧剂由还原铁粉、氯化钠和炭粉等组成，利用铁的吸氧腐蚀除去氧气，主要反应有，。已知某脱氧剂中含有2.24g还原铁粉，请计算： (1)还原铁粉的物质的量是 mol。 (2)若还原铁粉完全转化为Fe(OH)3，则转移电子的物质的量是 mol。 (3)在25和101kPa的条件下，气体摩尔体积约为24.5L/mol，空气中氧气的体积分数约为21%，则该脱氧剂理论上最多能处理 mL包装盒中的空气。 【答案】(1)0.04 (2)0.12 (3)3500 【详解】（1）还原铁粉的物质的量是mol。 （2）若还原铁粉完全转化为Fe(OH)3，则Fe由0价升高为+3价，由得失电子守恒，转移电子的物质的量是0.04 mol×3=0.12mol。 （3）反应有，，由得失电子守恒，转移电子的物质的量是0.12mol，则该脱氧剂理论上最多能处理包装盒中的空气。 4．将质量为m的氧化铜粉末加入到100g14%的稀硫酸中，微热至氧化铜全部溶解，再向该蓝色溶液中加入10g铁粉，充分反应后过滤，得滤液和5.2g滤渣。求： (1)氧化铜的质量m的值为 。 (2)最后得到的滤液中溶质的质量分数为 (最后结果精确到0.1%)。 【答案】(1)4 (2)20.0% 【详解】（1）铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，铁和硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁，反应的化学方程式分别为：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，反应硫酸全部转化生成硫酸亚铁，根据铁、硫酸的质量关系，设消耗的铁的质量为x,生成的硫酸亚铁的质量为y，，，解得x=8g y=21.7g，则滤渣中铁的质量=10g-8g=2g，则滤渣中铜的质量=5.2g-2g=3.2g，所得滤渣中铜元素的质量与氧化铜中铜元素的质量相等，设氧化铜的质量为m，则：m××100%=3.2g，m=4g； （2）设与铜反应的铁质量为z，Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，，，解得z=2.8g，则与硫酸反应的铁为8g-2.8g=5.2g，设生成氢气的质量为m，Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，，，解得m=0.186g，最后得到的滤液中溶质的质量分数：×100%≈20.0%。 5．常温下ClO2为气体，具有强氧化性，易溶于水且不与水反应，可作为自来水的消毒剂与食品漂白剂。ClO2可通过如下反应制备：第一步反应2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O，第二步，将生成的混合气体通过装有亚氯酸钠(NaClO2)的干燥管，可吸收Cl2并生成ClO2.现往足量NaClO3中通入56LHCl(标况)气体制ClO2，请计算： (1)通入的HCl气体物质的量为 mol。 (2)至少需要NaClO3的物质的量为 mol。 (3)通过两步制备共产生ClO2质量为 克。 【答案】(1)2.5 (2)1.25 (3)168.75 【详解】（1）标准状况下56LHCl的物质的量为56L÷22.4L/mol=2.5mol。 （2）已知参与反应的HCl有2.5mol，根据反应方程式2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O，至少需要NaClO3的物质的量为1.25mol。 （3）第一步反应制取ClO2为1.25mol，生成Cl20.625mol，第二步NaClO2与氯气反应生成ClO2，反应方程式为2NaClO2+Cl2=2ClO2+2NaCl，第二步反应生成ClO21.25mol，则两步反应共产生ClO2的物质的量为2.5mol，质量为2.5mol×67.5g/mol=168.75g。 6．在潜水艇和消防员的呼吸面具中，常用粉末作为氧气的来源。已知每人每小时消耗的在标准状况下的体积约为。请计算： (1)每人每小时消耗的物质的量约为 ； (2)假设所需的氧气全部由来提供，则每位消防员工作1小时所消耗的质量为 ； (3)取久置呼吸面具中粉末溶于水(杂质为)，加入盐酸完全反应至溶液呈中性，共消耗盐酸，则该呼吸面具中的的质量分数为 。 【答案】(1)2.5 (2)390 (3) 【详解】（1）已知每人每小时消耗的在标准状况下的体积约为，则每人每小时消耗的物质的量约为； （2）过氧化钠和水、二氧化碳均生成氧气，、，关系为，假设所需的氧气全部由来提供，则每位消防员工作1小时消耗2.5mol×2=5mol，质量为390g； （3）假设样品中过氧化钠、碳酸钠的物质的量分别为amol、bmol，则78a+106b=8.86；加入盐酸完全反应至溶液呈中性，共消耗盐酸，反应后溶液溶质为氯化钠，根据钠和氯元素物质的量相等可知，2a+2b=0.22；解得a=0.1mol，b=0.01mol，则该呼吸面具中的的质量分数为。 7．某研究性学习小组利用酸性溶液测定护校河中溶解的的含量。其测定反应原理：。现将固体溶于水配成溶液，稀释100倍后，取稀释后的溶液溶液与河水反应恰好褪色。请计算： (1)稀释后的溶液的物质的量浓度为 。 (2)护校河中的含量为 。 (3)城乡污水排放一级标准是：的浓度不超过为合格，则该护校河中硫化氢含量 (填“合格”或“不合格”)。 【答案】(1)0.001 (2)1.7 (3)不合格 【详解】（1）稀释前后溶质物质的量不变，有=100L×c(KMnO4)，计算得出c(KMnO4)=0.001mol/L，故答案为0.001； （2）根据离子反应方程式，有n(H2S)×2=20×10-3L×0.001mol/L×5，解得n(H2S)=5×10-5mol，护校河中H2S的含量为=1.7mg/L，故答案为1.7； （3）根据问题(2)，护校河中H2S的含量为1.7mg/L＞1mg/L，因此护校河中硫化氢含量不合格；故答案为不合格。 8．将铜镁合金完全溶解于的浓硝酸中，得到和的混合气体(标准状况)，向反应后的溶液中加入溶液，当金属离子全部沉淀时，得到2.54g沉淀。求： (1)的浓硝酸中含有的物质的量为 。 (2)该合金含铜 g。 (3)混合气体中，和的物质的量之比为 。 【答案】(1)0.7 (2)1.28 (3)4∶1 【分析】1.52g铜镁合金溶于浓硝酸中生成硝酸铜、硝酸镁、NO2、N2O4，NO2、N2O4的体积为1120mL，则物质的量为0.05mol。向反应后的溶液中加入NaOH溶液，金属离子完全沉淀时，得到2.54g沉淀，则m(OH-)=2.54g-1.52g=1.02g，则n(OH-)=0.06mol。 【详解】（1）50mL 14mol/L 的浓硝酸中含有HNO3的物质的量为0.05L×14mol/L=0.7mol； （2）根据n(OH-)=0.06mol以及Cu(OH)2和Mg(OH)2的化学式可知，铜和镁的总物质的量是n(OH-)的二分之一，即为0.03mol。设合金中铜的物质的量为x，镁的物质的量为y，则有64x+24y=1.52，x+y=0.03，求得x=0.02mol，y=0.01mol，则该合金含铜0.02mol×64g/mol=1.28g； （3）铜和镁的总物质的量为0.03mol，铜和镁反应后均为+2价，所以转移电子的物质的量为0.06mol，设N2O4的物质的量为a，则NO2的物质的量为0.05-a，根据化合价变化有2a+0.05-a=0.06，则a=0.01mol，则NO2的物质的量为0.04mol，所以混合气体中， NO2 和 N2O4 的物质的量之比为0.04：0.01=4：1。 9．已知硫粉和溶液反应可以生成多硫化钠()，离子反应为：、……，现有1.11mol/L 溶液100mL，往其中加入6.72g硫粉，控制一定条件使硫粉恰好完全反应，反应后溶液的阴离子有、、(忽略其他阴离子，假设溶液体积不变)，且物质的量之比为1：10：100，请计算： (1)加入硫粉的物质的量：n(S)= mol。 (2)反应后： mol。 (3)反应后： mol/L。 【答案】(1)0.21 (2)0.111 (3)1.00 【详解】（1）6.72g硫粉的物质的量为=0.21mol，故答案为：0.21； （2）设溶液中离子的物质的量为xmol，由硫原子个数守恒可得：x+20x+300x=0.21mol+1.11mol/L×0.1L，解得x=0.001，则0.001mol+0.001mol×10+0.001mol×100=0.111mol，故答案为：0.111； （3）设溶液中离子的物质的量为xmol，由硫原子个数守恒可得：x+20x+300x=0.21mol+1.11mol/L×0.1L，解得x=0.001，则=1.00mol/L，故答案为：1.00。 10．将标准状况下的3 L CO、混合气体通入足量溶液中，充分反应后生成19.7g沉淀。 （1）计算混合气体中的体积（标准状况） 。 （2）若原溶液的体积为200 mL，含，计算其物质的量浓度 。 【答案】 2.24L 0.6mol/L。 【详解】(1)根据物质的量在化学方程式计算中的运用，进行计算如下： ， ，解得V(CO2)=2.24L，故答案为：2.24L； (2)，故答案为：0.6mol/L。 11．废旧锂电池回收不仅能减少环境污染，还可实现的再生。 (1)再生中可能含有。写出检验杂质是否存在的方法 。 (2)现有含量为的电极废料100吨，若的利用率为，理论上最多能再生 吨。(写出计算过程) 已知：   【答案】(1)取少量再生样品于试管中，加入足量稀至无气泡产生，再滴加少量溶液，若不产生白色沉淀，则无杂质存在；若产生白色沉淀，则有LiCl杂质存在 (2)14.8t 【详解】（1）检验杂质是否存在，则需要检测溶液中的氯离子即可，实验方法是取少量再生样品于试管中，加入足量稀至无气泡产生，再滴加少量溶液，若不产生白色沉淀，则无杂质存在；若产生白色沉淀，则有LiCl杂质存在； （2）设理论上生成t吨，根据原子守恒可知，，t=14.8，故理论上最多能再生14.8吨。 12．取58.85g由NaCl和Na2CO3组成的固体样品，加入足量稀盐酸完全反应，生成的气体在标准状况下体积为11.2L。回答下列问题： (1)发生反应的离子方程式为 。 (2)列式计算固体样品中Na2CO3和NaCl的物质的量之比 。 【答案】(1)+2H+=H2O+CO2↑ (2)由方程式计算可知：，解得m==53.0g，故原混合物中NaCl的质量为：58.5g-53.0g=5.85g，故固体样品中Na2CO3和NaCl的物质的量之比为：=5：1 【详解】（1）由NaCl和Na2CO3组成的固体样品，加入足量稀盐酸完全反应，只有Na2CO3和HCl反应，反应方程式为：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑，该反应的离子方程式为：+2H+=H2O+CO2↑，故答案为：+2H+=H2O+CO2↑； （2）由方程式计算可知：，解得m==53.0g，故原混合物中NaCl的质量为：58.5g-53.0g=5.85g，故固体样品中Na2CO3和NaCl的物质的量之比为：=5：1，故答案为：由方程式计算可知：，解得m==53.0g，故原混合物中NaCl的质量为：58.5g-53.0g=5.85g，故固体样品中Na2CO3和NaCl的物质的量之比为：=5：1。 13．如图是某硫酸试剂瓶标签上的部分文字说明。请计算：     硫酸     500mL 化学式: H2SO4密度: 1.84 g/cm3质量分数: 98% (1)H2SO4的摩尔质量为 g/mol。 (2)该试剂瓶中H2SO4的物质的量浓度为 mol/L。 (3)取10mL该硫酸稀释至100mL，与足量锌粒充分反应求生成氢气的质量 (写出计算过程)。 【答案】(1)98 (2)18.4 (3)0.368g 【详解】（1）硫酸的摩尔质量为98 g/mol，故答案为：98； （2）由c=可知，浓硫酸的浓度为c=mol/L=18.4 mol/L，故答案为：18.4； （3）锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，由稀释定律可知，稀释后溶液中硫酸的物质的量为18.4 mol/L×0.01L=0.184mol，则反应生成氢气的质量为0.184mol×2g/mol=0.368g，故答案为：0.368g。 14．电子工业中常用覆铜板制作印刷电路板，其原理是利用FeCl3溶液作为“腐蚀液”将覆铜板上不需要的铜腐蚀，反应的离子方程式为2Fe3++Cu= 2Fe2++ Cu2+。现有6.4g Cu待腐蚀，请计算： (1)待腐蚀铜的物质的量为 。 (2)反应后溶液的体积为0.2L，生成的Fe2+物质的量浓度为 。 【答案】(1)待腐蚀铜的物质的量为； (2)解：由方程式体现的关系可知，n(Fe2+)= 2n(Cu)==0.2mol，则c(Fe2+)=。 【详解】（1）见答案。 （2）见答案。 15．常温下ClO2为气体，具有强氧化性，易溶于水且不与水反应，可作为自来水的消毒剂与食品漂白剂。ClO2可通过如下反应制备：2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+C12↑+2NaCl+2H2O。现往足量NaClO3中通入56LHCl(标况)气体制ClO2，请计算： (1)通入的HCl气体物质的量为 。 (2)若将生成的混合气体通过装有亚氯酸钠(NaClO2)的干燥管，可吸收Cl2并生成ClO2。通过两步制备共产生ClO2质量为多少克 (写出计算步骤)？ 【答案】 2.5mol 168.75g 【详解】(1)根据进行分析，HCl的物质的量为=2.5mol，故答案为2.5mol； (2)根据2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+C12↑+2NaCl+2H2O，通入2.5mol氯化氢时，产生n(ClO2)==1.25mol，产生氯气的物质的量为=0.625mol，氯气与亚氯酸钠反应的离子方程式为Cl2＋2ClO=2ClO2↑＋2Cl－，此时产生ClO2的物质的量为2×0.625mol=1.25mol，两次反应共产生ClO2的物质的量为1.25mol+1.25mol=2.5mol，即产生二氧化氯的质量为2.5mol×67.5g/mol=168.75g；故答案为168.75g。 16．已知10g铁铜混合物与100mL一定浓度的盐酸恰好完全反应，得到标准状况下2.24L的。请计算： (1)反应生成的物质的量为 mol。 (2)该盐酸的物质的量浓度为 。 (3)该混合物中铁的质量分数为 。 【答案】 0.1 2mol/L 56% 【分析】依据反应的化学方程式进行解答。 【详解】(1)由公式，可求出。答案为：0.1； (2)根据H原子守恒，原盐酸中HCl的物质的量， 。答案为：2mol/L； (3)Fe与盐酸反应而Cu不与盐酸反应，则铁的物质的量，，混合物中铁的质量分数。答案为：56%。 17．实验室里常用一定量的氯化铵 与足量熟石灰混合加热制取氨气(反应方程式为：2NH4Cl+ Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O)，标准状况下，生成4.48 L氨气。计算： (1)生成氨气的物质的量是 mol。 (2)参加反应的氯化铵的质量是多少? 。 (3)若将标准状况下4.48 L氨气溶于水配成500 mL溶液，所得溶液中氨水的物质的量浓度是多少? ( 忽略氨水的电离)。 【答案】 0.2 10.7g 0.4mol/L 【分析】根据n=计算生成氨气的物质的量，再根据反应的方程式计算参加反应的氯化铵的物质的量，最后根据c=计算氨水的物质的量浓度。 【详解】(1)生成氨气的物质的量为=0.2mol，故答案为：0.2； (2)根据2NH4Cl+ Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O，生成0.2mol氨气，参加反应的氯化铵为0.2mol，质量为0.2mol×53.5g/mol=10.7g，故答案为：10.7g； (3)标准状况下4.48 L氨气为0.2mol，溶于水配成500 mL溶液，所得溶液中氨水的物质的量浓度为=0.4mol/L，故答案为：0.4mol/L。 【点睛】本题的易错点为(3)，要注意在c=中V的单位需要转化为“L”。 18．已知粗盐水中含，含。向粗盐水中加入除Mg2+：MgCl2+Ca(OH)2→Mg(OH)2↓+CaCl2。然后加入除。 (1)处理上述粗盐水，至少需要加 。(保留三位有效数字) (2)如果用碳酸化尾气(含体积分数为0.100、体积分数0.0400)代替碳酸钠，发生如下反Ca2++2NH3+CO2+H2O→CaCO3↓+2。处理上述粗盐水至少需要通入标准状况下 碳酸化尾气。(需列式计算，保留三位有效数字) 【答案】 10.4 【分析】(1)根据电荷守，加入除Mg2+后的溶液中的浓度是(6.80+3.00)； (2)根据反应方程式Ca2++2NH3+CO2+H2O→CaCO3↓+2，碳酸化尾气中氨气过量，所以需要根据二氧化碳计算需要通入碳酸化尾气的体积； 【详解】(1)设至少需要加的物质的量是xmol； x =98mol，需要碳酸钠的质量是98mol×106g/mol=10388g=10.4； (2) 需要通入二氧化碳的物质的量是ymol； y=98mol，通入碳酸化尾气的体积是。 19．为测定某抗酸药中碳酸钙固体的纯度（另一种成分为淀粉），称取12.5g此药片置于烧杯中，加入过量的稀盐酸，测得反应过程中烧杯和药品的总重量随时间的变化数据如下： 反应时间/s 0 5 10 15 20 25 30 烧杯和药品的总重/g 310.0 306.8 305.9 305.7 305.6 305.6 305.6 计算：(1)共收集到标准状况下CO2的体积 ； (2)该样品中碳酸钙的质量分数 。 【答案】 2.24L 80% 【分析】碳酸钙与稀盐酸反应生成二氧化碳、氯化钙和水，反应方程式为：CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O，结合表格数据得到生成的CO2的质量，根据方程式计算碳酸钙的质量，从而计算出样品中碳酸钙质量分数。 【详解】(1)由表格数据可知，20~30s内，烧杯和药品的总质量不变，说明反应结束，此时放出二氧化碳的质量为310.0g-305.6g=4.4g，根据公式可得，共收集到标准状况下二氧化碳的体积，故答案为：2.24L； (2)设样品中碳酸钙的质量为xg，则有 ，解得x=10g，则样品中碳酸钙质量分数，故答案为：80%。 20．加热某纯净的小苏打(NaHCO3)样品至固体质量不再变化,得到固体(Na2CO3)质量31.8g,将该固体溶于水配制成500mL溶液,计算: (1)产生的气体冷却至标准状况下,其体积为多少升? (2)求所得溶液中Na+的物质的量浓度? 【答案】 6.72L 1.2mol/L 【详解】(1)加热小苏打发生反应：2NaHCO3Na2CO3+H2O↑+CO2↑，生成的n(Na2CO3)==0.3mol；冷却至标况气体为CO2，根据方程式可知n(CO2)= n(Na2CO3)=0.3mol，标况下体积为0.3mol×22.4L/mol=6.72L； (2)n(Na+)=2n(Na2CO3)=0.6mol，所以物质的量浓度为：=1.2mol/L。 【点睛】碳酸氢钠受热易分解成碳酸钠、二氧化碳、水。 21．某抗酸药（主要成分）每片含有氢氧化铝 250 毫克。某同学为测定该药中氢氧化铝的质量分数，进行如下操作：取一片质量为 0.5g 的药片研碎后加 20mL 蒸馏水，然后加入质量分数为 5%的盐酸至完全反应（其他成分不与盐酸反应）,测得实验中反应掉的盐酸 7.3g。试通过计算： （1）判断该药片中氢氧化铝的质量是否达到标准？ （2）该药片中氢氧化铝的质量分数是多少？ 【答案】 达标 52% 【分析】根据消耗盐酸的质量结合方程式Al(OH)3+3HCl＝AlCl3+3H2O分析解答。 【详解】（1）与氢氧化铝反应的盐酸是7.3g，氯化氢的物质的量是7.3g×5%/36.5g·mol－1＝0.01mol。根据方程式Al(OH)3+3HCl＝AlCl3+3H2O可知每一片中含氢氧化铝的质量是78g/mol×0.01mol×1/3＝0.26g＝260mg＞250mg，所以该药片中氢氧化铝的质量达到标准； （2）该药片中氢氧化铝的质量分数是0.26g/0.5g×100%＝52%。 22．生活污水和某些工业废水中的含氮化合物经转化最终会以硝酸盐的形式进入水体，若大量排放会造成水体富营养化。用零价铁（Fe）去除水体中的硝酸盐（NO3-）已成为环境修复研究的热点之一。Fe还原水体中NO3-的反应原理如右图所示。 （1）下列说法属于水体污染的危害的有 （填字母）。 a．加剧水资源短缺   b．危害人体健康 （2）NO3-中氮元素的化合价为 。 （3）Fe在反应过程中发生的是 （选填“氧化”或“还原”）反应。 （4）将足量铁粉投入某水体样本中，经一段时间后，测得溶液中离子浓度的有关数据如下（其他离子忽略不计）。 离子 Na+ H+ NO3− NH4+ Fe2+ 浓（mol·L−1） 5.0×10−2 5.0×10−2 6.4×10−1 y 2.4×10−1 表中y ＝ 。 【答案】 a b +5 氧化 6.0×10−2 【详解】（1）a．水体污染会加剧水资源短缺，a正确；b．水体污染危害人体健康，b正确；答案选ab；（2）根据化合价代数和为0可知NO3－中氮元素的化合价为+（3×2－1）＝+5。（3）Fe是活泼的金属，在反应过程中失去电子，发生的是氧化反应。（4）忽略氢氧根的浓度根据溶液中电荷守恒可知c(Na+)+c(H+)+c(NH4+)+2c(Fe2+)=c(NO3−)，所以y＝（0.64－0.05－0.05－0.24×2）mol/L＝0.06mol/L。 23．硫有多种含氧酸，如亚硫酸(H2SO3)、硫酸(H2SO4)、焦硫酸、硫代硫酸(H2S2O3)等，其中硫酸最为重要，在工业上有广泛的应用。完成下列计算： (1)浓硫酸与铜在加热时发生反应，生成二氧化硫气体的体积为4.48 L(标准状况)，若将反应后的溶液稀释至500 mL，该溶液中硫酸铜的物质的量浓度为 mol·L－1。 (2)焦硫酸(H2SO4·SO3)溶于水，其中的SO3都转化为硫酸，若将445 g焦硫酸溶于水配成4.00 L硫酸，该硫酸的物质的量浓度为 mol·L－1。 【答案】 0.4 1.25 【详解】(1)设硫酸铜的物质的量为n， Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+2H2O+SO2↑ 1mol 22.4L n(CuSO4) 4.48L ＝，所以n(CuSO4)==0.2mol，溶液稀释前后溶质的物质的量不变，所以c(CuSO4)==0.4mol/L，故答案为0.4； (2)n(H2SO4)=2n(H2SO4•SO3)=×2=5mol，所以该硫酸的物质的量浓度为c(H2SO4)==1.25mol/L，故答案为1.25。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题19 化学综合计算 一、化学综合计算题中基本公式 1．物质的量与各物理量之间的关系 (1) (2)计算公式 n====c·V(溶液) 2．计算中的注意事项 (1)书写格式规范化：在计算过程中应注意表达格式的规范化：各物理量、物质的名称、公式等尽量用符号表示，且数据的运算要公式化并带单位。 (2)单位运用对应化：一般来说，在一个题目中如果都用统一的单位，不会出现错误，但如果题目所给的两个量单位不一致，若换算成同一个单位，有时显得很繁琐，这时只要做到两个量的单位“上下一致，左右相当”即可。 (3)各种符号的书写要规范，大写字母与小写字母的含义各不相同。如“M”表示摩尔质量，“m”表示质量，“N”表示微粒数目，而“n”表示物质的量。 二、化学综合计算题中的方法 (1)关系式法：关系式法就是根据化学式、化学方程式和溶质质量分数等概念所包含的各种比例关系，找出已知量与未知量之间的比例关系式直接列比例式进行计算的方法。关系式法抓住已知量与未知量之间的内在关系，建立关系式，化繁为简，减少计算误差，是化学计算常用方法之一。关系式法有如下两种类型： ①纵向关系式：经过多步的连续反应，即后一反应的反应物为前一反应的生成物，采用“加合”，将多步运算转化为一步计算 ②横向关系式：几种不同物质中含相同的量，根据该量将几种不同物质直接联系起来进行运算。有多个平行的化学反应即多个反应的生成物有一种相同，根据这一相同的生成物，找出有关物质的关系式，依此关系式进行计算可简化运算过程。 (2)守恒法：利用化学反应前后某些量之间的等量关系，推理得出正确答案的方法称为守恒法。仔细挖题目中隐含的等量关系是守恒法解题的关键。 ①质量守恒法： 宏观特征：反应前后质量守恒；微观特征：反应前后各元素的原子个数守恒。 ②电荷守恒法 溶液中阴、阳离子个数不一定相等，但正负电荷总数相等。离子方程式中，反应物所带电荷总数与生成物所带电荷总数相同且电性相同。 ③得失电子守恒 氧化还原反应中，氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数相等。 (3)差量法(差值法) 化学反应都必须遵循质量守恒定律，此定律是根据化学方程式进行计算的依据。但有的化学反应在遵循质量守恒定律的同时，会出现固体、液体、气体质量在化学反应前后有所改变的现象，根据该变化的差值与化学方程式中反应物、生成物的质量成正比，可求出化学反应中反应物或生成物的质量，这一方法叫差量法。此法解题的关键是分析物质变化的原因及规律，建立差量与所求量之间的对应关系。 基本步骤 一、计算题 1．把100mL 1.0mol/L CuSO4溶液和100mL 1.0mol/L Fe2(SO4)3溶液混合(假设混合溶液体积等于混合前两种溶液的体积之和)，再向其中加入足量铁粉，经过足够长的时间后，铁粉有剩余。 (1)混合溶液中的物质的量为 mol。 (2)参加反应的铁的质量为 g。 (3)充分反应后；溶液中Fe2+的物质的量浓度为 mol/L。 2．可用于光电材料，为测定某实验小组制得的产品中硫化氢的质量分数(设该产品中的其他成分不与溶液反应)： Ⅰ．取0.68000 g 产品，与足量溶液充分反应后。 Ⅱ．将生成的CuS置于已恒重、质量为31.230 g的坩埚中煅烧，恒重后总质量为32.814 g。 请计算： (1)实验过程中化学科研工作者使用了950 mL 0.60000 mol/L溶液，该试剂的物质的量为 mol。 (2)Ⅱ中CuS煅烧成CuO，CuO的物质的量为 mol。 (3)产品中硫化氢的质量分数为 。 3．食品包装中的铁系脱氧剂由还原铁粉、氯化钠和炭粉等组成，利用铁的吸氧腐蚀除去氧气，主要反应有，。已知某脱氧剂中含有2.24g还原铁粉，请计算： (1)还原铁粉的物质的量是 mol。 (2)若还原铁粉完全转化为Fe(OH)3，则转移电子的物质的量是 mol。 (3)在25和101kPa的条件下，气体摩尔体积约为24.5L/mol，空气中氧气的体积分数约为21%，则该脱氧剂理论上最多能处理 mL包装盒中的空气。 4．将质量为m的氧化铜粉末加入到100g14%的稀硫酸中，微热至氧化铜全部溶解，再向该蓝色溶液中加入10g铁粉，充分反应后过滤，得滤液和5.2g滤渣。求： (1)氧化铜的质量m的值为 。 (2)最后得到的滤液中溶质的质量分数为 (最后结果精确到0.1%)。 5．常温下ClO2为气体，具有强氧化性，易溶于水且不与水反应，可作为自来水的消毒剂与食品漂白剂。ClO2可通过如下反应制备：第一步反应2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O，第二步，将生成的混合气体通过装有亚氯酸钠(NaClO2)的干燥管，可吸收Cl2并生成ClO2.现往足量NaClO3中通入56LHCl(标况)气体制ClO2，请计算： (1)通入的HCl气体物质的量为 mol。 (2)至少需要NaClO3的物质的量为 mol。 (3)通过两步制备共产生ClO2质量为 克。 6．在潜水艇和消防员的呼吸面具中，常用粉末作为氧气的来源。已知每人每小时消耗的在标准状况下的体积约为。请计算： (1)每人每小时消耗的物质的量约为 ； (2)假设所需的氧气全部由来提供，则每位消防员工作1小时所消耗的质量为 ； (3)取久置呼吸面具中粉末溶于水(杂质为)，加入盐酸完全反应至溶液呈中性，共消耗盐酸，则该呼吸面具中的的质量分数为 。 7．某研究性学习小组利用酸性溶液测定护校河中溶解的的含量。其测定反应原理：。现将固体溶于水配成溶液，稀释100倍后，取稀释后的溶液溶液与河水反应恰好褪色。请计算： (1)稀释后的溶液的物质的量浓度为 。 (2)护校河中的含量为 。 (3)城乡污水排放一级标准是：的浓度不超过为合格，则该护校河中硫化氢含量 (填“合格”或“不合格”)。 8．将铜镁合金完全溶解于的浓硝酸中，得到和的混合气体(标准状况)，向反应后的溶液中加入溶液，当金属离子全部沉淀时，得到2.54g沉淀。求： (1)的浓硝酸中含有的物质的量为 。 (2)该合金含铜 g。 (3)混合气体中，和的物质的量之比为 。 9．已知硫粉和溶液反应可以生成多硫化钠()，离子反应为：、……，现有1.11mol/L 溶液100mL，往其中加入6.72g硫粉，控制一定条件使硫粉恰好完全反应，反应后溶液的阴离子有、、(忽略其他阴离子，假设溶液体积不变)，且物质的量之比为1：10：100，请计算： (1)加入硫粉的物质的量：n(S)= mol。 (2)反应后： mol。 (3)反应后： mol/L。 10．将标准状况下的3 L CO、混合气体通入足量溶液中，充分反应后生成19.7g沉淀。 （1）计算混合气体中的体积（标准状况） 。 （2）若原溶液的体积为200 mL，含，计算其物质的量浓度 。 11．废旧锂电池回收不仅能减少环境污染，还可实现的再生。 (1)再生中可能含有。写出检验杂质是否存在的方法 。 (2)现有含量为的电极废料100吨，若的利用率为，理论上最多能再生 吨。(写出计算过程) 已知：   12．取58.85g由NaCl和Na2CO3组成的固体样品，加入足量稀盐酸完全反应，生成的气体在标准状况下体积为11.2L。回答下列问题： (1)发生反应的离子方程式为 。 (2)列式计算固体样品中Na2CO3和NaCl的物质的量之比 。 13．如图是某硫酸试剂瓶标签上的部分文字说明。请计算：     硫酸     500mL 化学式: H2SO4密度: 1.84 g/cm3质量分数: 98% (1)H2SO4的摩尔质量为 g/mol。 (2)该试剂瓶中H2SO4的物质的量浓度为 mol/L。 (3)取10mL该硫酸稀释至100mL，与足量锌粒充分反应求生成氢气的质量 (写出计算过程)。 14．电子工业中常用覆铜板制作印刷电路板，其原理是利用FeCl3溶液作为“腐蚀液”将覆铜板上不需要的铜腐蚀，反应的离子方程式为2Fe3++Cu= 2Fe2++ Cu2+。现有6.4g Cu待腐蚀，请计算： (1)待腐蚀铜的物质的量为 。 (2)反应后溶液的体积为0.2L，生成的Fe2+物质的量浓度为 。 15．常温下ClO2为气体，具有强氧化性，易溶于水且不与水反应，可作为自来水的消毒剂与食品漂白剂。ClO2可通过如下反应制备：2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+C12↑+2NaCl+2H2O。现往足量NaClO3中通入56LHCl(标况)气体制ClO2，请计算： (1)通入的HCl气体物质的量为 。 (2)若将生成的混合气体通过装有亚氯酸钠(NaClO2)的干燥管，可吸收Cl2并生成ClO2。通过两步制备共产生ClO2质量为多少克 (写出计算步骤)？ 16．已知10g铁铜混合物与100mL一定浓度的盐酸恰好完全反应，得到标准状况下2.24L的。请计算： (1)反应生成的物质的量为 mol。 (2)该盐酸的物质的量浓度为 。 (3)该混合物中铁的质量分数为 。 17．实验室里常用一定量的氯化铵 与足量熟石灰混合加热制取氨气(反应方程式为：2NH4Cl+ Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O)，标准状况下，生成4.48 L氨气。计算： (1)生成氨气的物质的量是 mol。 (2)参加反应的氯化铵的质量是多少? 。 (3)若将标准状况下4.48 L氨气溶于水配成500 mL溶液，所得溶液中氨水的物质的量浓度是多少? ( 忽略氨水的电离)。 18．已知粗盐水中含，含。向粗盐水中加入除Mg2+：MgCl2+Ca(OH)2→Mg(OH)2↓+CaCl2。然后加入除。 (1)处理上述粗盐水，至少需要加 。(保留三位有效数字) (2)如果用碳酸化尾气(含体积分数为0.100、体积分数0.0400)代替碳酸钠，发生如下反Ca2++2NH3+CO2+H2O→CaCO3↓+2。处理上述粗盐水至少需要通入标准状况下 碳酸化尾气。(需列式计算，保留三位有效数字) 19．为测定某抗酸药中碳酸钙固体的纯度（另一种成分为淀粉），称取12.5g此药片置于烧杯中，加入过量的稀盐酸，测得反应过程中烧杯和药品的总重量随时间的变化数据如下： 反应时间/s 0 5 10 15 20 25 30 烧杯和药品的总重/g 310.0 306.8 305.9 305.7 305.6 305.6 305.6 计算：(1)共收集到标准状况下CO2的体积 ； (2)该样品中碳酸钙的质量分数 。 20．加热某纯净的小苏打(NaHCO3)样品至固体质量不再变化,得到固体(Na2CO3)质量31.8g,将该固体溶于水配制成500mL溶液,计算: (1)产生的气体冷却至标准状况下,其体积为多少升? (2)求所得溶液中Na+的物质的量浓度? 21．某抗酸药（主要成分）每片含有氢氧化铝 250 毫克。某同学为测定该药中氢氧化铝的质量分数，进行如下操作：取一片质量为 0.5g 的药片研碎后加 20mL 蒸馏水，然后加入质量分数为 5%的盐酸至完全反应（其他成分不与盐酸反应）,测得实验中反应掉的盐酸 7.3g。试通过计算： （1）判断该药片中氢氧化铝的质量是否达到标准？ （2）该药片中氢氧化铝的质量分数是多少？ 22．生活污水和某些工业废水中的含氮化合物经转化最终会以硝酸盐的形式进入水体，若大量排放会造成水体富营养化。用零价铁（Fe）去除水体中的硝酸盐（NO3-）已成为环境修复研究的热点之一。Fe还原水体中NO3-的反应原理如右图所示。 （1）下列说法属于水体污染的危害的有 （填字母）。 a．加剧水资源短缺   b．危害人体健康 （2）NO3-中氮元素的化合价为 。 （3）Fe在反应过程中发生的是 （选填“氧化”或“还原”）反应。 （4）将足量铁粉投入某水体样本中，经一段时间后，测得溶液中离子浓度的有关数据如下（其他离子忽略不计）。 离子 Na+ H+ NO3− NH4+ Fe2+ 浓（mol·L−1） 5.0×10−2 5.0×10−2 6.4×10−1 y 2.4×10−1 表中y ＝ 。 23．硫有多种含氧酸，如亚硫酸(H2SO3)、硫酸(H2SO4)、焦硫酸、硫代硫酸(H2S2O3)等，其中硫酸最为重要，在工业上有广泛的应用。完成下列计算： (1)浓硫酸与铜在加热时发生反应，生成二氧化硫气体的体积为4.48 L(标准状况)，若将反应后的溶液稀释至500 mL，该溶液中硫酸铜的物质的量浓度为 mol·L－1。 (2)焦硫酸(H2SO4·SO3)溶于水，其中的SO3都转化为硫酸，若将445 g焦硫酸溶于水配成4.00 L硫酸，该硫酸的物质的量浓度为 mol·L－1。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$