07第7讲　化学计算的常用方法-【优化指导】2026年化学一轮复习高中总复习·第1轮（人教单选版）

课时训练(7)　化学计算的常用方法 题组1► 差量法、关系式及其应用 1.在标准状况下，有750 mL含臭氧的氧气，其中臭氧完全分解后体积变为780 mL，若将此含臭氧的氧气1 L通入碘化钾溶液中，发生如下反应：2KI＋O3＋H2O===2KOH＋I2↓＋O2，则生成的碘的质量是(　　) A.0.91 g B.0.81 g C.0.71 g D.0.61 g A　解析：由2O3===3O2，ΔV＝780 mL－750 mL＝30 mL，V(O3)＝2ΔV＝60 mL，1 L混合气体中含臭氧的体积为V＝1 L×＝0.08 L，根据臭氧和KI反应的化学方程式，n(O3)＝n(I2)＝＝0.003 6 mol，m(I2)＝0.003 6 mol×254 g/mol＝0.91 g。 2.在氧气中燃烧0.22 g硫和铁组成的混合物，使其中的硫全部转化为二氧化硫，把这些二氧化硫全部氧化成三氧化硫并转变为硫酸，这些硫酸可用10 mL 0.5 mol/L氢氧化钠溶液完全中和，则原混合物中硫的百分含量为(　　) A.72% B.40% C.36% D.18% C　解析：由硫原子守恒和有关反应可得关系式： 得m(S)＝0.08 g，则原混合物中w(S)＝×100%≈36%。 3.某同学设计如下实验测定绿矾样品(主要成分为FeSO4·7H2O)的纯度，称取11.5 g绿矾产品，溶解，配制成1 000 mL溶液；分别量取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中，用硫酸酸化的0.010 00 mol/L高锰酸钾溶液滴定至终点，消耗高锰酸钾溶液的平均体积为20.00 mL。根据数据计算该绿矾样品的纯度约为(　　) A.94.5% B.96.1% C.96.7% D.97.6% C　解析：高锰酸根离子与亚铁离子反应的离子方程式为MnO＋5Fe2＋＋8H＋===Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O，n(KMnO4)＝20.00×10－3 L×0.010 00 mol/L＝2.0×10－4 mol，则n(FeSO4·7H2O)＝5n(KMnO4)＝1.0×10－3 mol，w(FeSO4·7H2O)＝ ×100%≈96.7%。 4.(2025·安徽蚌埠开学联考)采用热重分析法测定FeS2/C复合材料中各组分的含量。FeS2/C样品在空气中的热重曲线如图所示。[注：残留率(%)＝剩余固体质量÷样品质量×100%]。下列说法不正确的是(　　) A.300～400 ℃之间发生的主要反应为C＋O2CO2 B.800 ℃时残留的固体是Fe3O4 C.复合材料中FeS2的质量分数为90.9% D.复合材料中FeS2与C的物质的量之比约为1∶1 B　解析：300～400 ℃之间发生的主要反应为C受热生成CO2，A正确；由图中数据可知，复合材料中碳完全反应失重9.1%，可知碳的质量分数为9.1%，FeS2的质量分数为90.9%，C正确；FeS2与C的物质的量之比为∶≈1∶1，D正确；设FeS2、C各为1 mol，则样品总质量为132 g，800 ℃后残留质量为132×(1－9.1%－30.3%)≈80 g，则n(O)＝＝1.5 mol，n(Fe)∶n(O)＝1∶1.5，则800 ℃时残留固体为Fe2O3，B错误。 题组2► 守恒法及其应用 5.(2025·辽宁沈阳二中测试)现将1 mol Cu2S与144 g FeO投入足量稀硝酸溶液中，充分反应得到Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、CuSO4的混合溶液，并产生NO气体，则最终反应所得NO物质的量为(　　) A.7.2 mol B.5 mol C.6.4 mol D.4 mol D　解析：Cu2S与FeO均与稀硝酸发生氧化还原反应，铜元素化合价由＋1上升至＋2，硫元素化合价由－2上升至＋6，铁元素化合价由＋2上升至＋3，1 mol Cu2S参与反应能够失去10 mol电子，144 g FeO物质的量为2 mol，参加反应失去2 mol电子，因此1 mol Cu2S与144 g FeO共失去12 mol电子，硝酸发生还原反应每生成1 mol NO得到电子3 mol，故根据得失电子守恒可知共生成4 mol NO，D正确。 6.(2025·江苏南通名校联盟联考)碳酸铜和碱式碳酸铜均可溶于盐酸，转化为氯化铜。在高温下这两种化合物均能分解成氧化铜。溶解28.4 g上述混合物，消耗1 mol/L盐酸500 mL。煅烧等质量的上述混合物，得到氧化铜的质量是(　　) A.35 g B.30 g C.20 g D.15 g C　解析：碳酸铜和碱式碳酸铜均可溶于盐酸，转化为氯化铜，溶解28.4 g该混合物，消耗1 mol/L盐酸500 mL，HCl的物质的量为0.5 mol，根据氯原子守恒，得HCl～CuCl2，则CuCl2的物质的量为0.25 mol。根据铜原子守恒可知，原混合物中含有铜原子的物质的量为0.25 mol，煅烧等质量的上述混合物，得到氧化铜的物质的量为0.25 mol，则m(CuO)＝0.25 mol×80 g/mol＝20 g。 7.(2024·山东菏泽二模)某化学兴趣小组模拟酒驾的检测方法，设计如下实验： ①配制500 mL c1 mol/L K2Cr2O7标准溶液并加入少许稀硫酸酸化； ②量取V mL酒精溶液置于锥形瓶中； ③加入c1 mol/L K2Cr2O7标准溶液V1 mL，充分反应后，再加入过量的KI溶液和指示剂； ④用c2 mol/L Na2S2O3溶液滴定反应后的溶液，达到滴定终点时，重复三次，平均消耗Na2S2O3溶液的体积为V2 mL。 有关反应：16H＋＋2Cr2O＋3CH3CH2OH===4Cr3＋＋3CH3COOH＋11H2O、14H＋＋Cr2O＋6I－===2Cr3＋＋3I2＋7H2O、I2＋2S2O===2I－＋S4O。乙醇的物质的量浓度为(　　) A. mol/L B. mol/L C. mol/L D. mol/L D　解析：根据题中反应可得关系式：Cr2O～3I2～6S2O，则与I－反应的K2Cr2O7的物质的量为c2V2×10－3 mol，与CH3CH2OH反应的K2Cr2O7的物质的量为(c1V1－c2V2)×10－3 mol, CH3CH2OH的物质的量为(c1V1－c2V2)×10－3 mol，故乙醇的物质的量浓度为 mol/L。 8.过氧化钙晶体(CaO2·8H2O)可用于改善地表水质、处理含重金属粒子废水、应急供氧等。 (1)已知：I2＋2S2O===2I－＋S4O，测定制备的过氧化钙晶体中CaO2的含量的实验步骤如下： 第一步：准确称取a g产品放入锥形瓶中，再加入过量的b g KI晶体，加入适量蒸馏水溶解，再滴入少量2 mol/L的H2SO4溶液，充分反应。 第二步：向上述锥形瓶中加入几滴淀粉溶液。 第三步：逐滴加入浓度为c mol/L的Na2S2O3溶液发生反应，滴定达到终点时出现的现象是______________________________________________。若滴定消耗Na2S2O3溶液V mL，则样品中CaO2的质量分数为____________________(用字母表示)。 (2)已知过氧化钙加热至350 ℃左右开始分解放出氧气。将过氧化钙晶体(CaO2·8H2O)在坩埚中加热逐渐升高温度，测得样品质量随温度的变化如图所示，则350 ℃左右所得固体物质的化学式为________。 答案：(1)滴入最后半滴Na2S2O3溶液，溶液由蓝色变无色，且半分钟内不恢复蓝色　% (2)CaO 解析：(1)根据得失电子守恒，可得关系式CaO2～I2～2S2O，则样品中CaO2的质量分数为×100%＝%。 (2)CaO2·8H2O的摩尔质量为216 g/mol，故2.16 g过氧化钙晶体为0.01 mol，350 ℃左右所得固体质量为0.56 g，根据钙原子守恒，可知为CaO。 9.(2024·山东临沂一模)盐酸羟胺(NH2OH·HCl)是一种重要的分析试剂，化学性质与铵盐相似。实验室以丁酮肟()、盐酸为原料制备盐酸羟胺的装置如图所示(加热、夹持装置省略)。 已知：①盐酸羟胺易溶于水，溶解度随温度升高显著增大。 ②盐酸羟胺的熔点为152 ℃，丁酮肟的沸点为153 ℃，丁酮的沸点为79.6 ℃。 (1)装置甲中生成盐酸羟胺和丁酮反应的化学方程式为____________________________；该反应为可逆反应，反应过程中，将丁酮不断蒸出的主要原因是_________________________ _________________________________；装置乙接真空系统，采用减压蒸馏，其目的是________ ___________________________________________________。 (2)测定产品纯度。 称取m g盐酸羟胺产品，配制成100 mL溶液，量取25.00 mL于锥形瓶中，加入适量稀硫酸酸化，再加入过量硫酸铁溶液，发生反应：2[NH3OH]＋＋4Fe3＋===4Fe2＋＋N2O↑＋6H＋＋H2O，充分反应后，用c mol/L K2Cr2O7标准溶液滴定Fe2＋(滴定过程中Cr2O转化为Cr3＋，Cl－不反应)，滴定达终点时消耗K2Cr2O7溶液V mL，则样品中NH2OH·HCl的质量分数为__________；滴定达终点时，发现滴定管尖嘴内有气泡生成，则测定结果________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。 答案：(1)＋HCl＋H2O＋NH2OH·HCl 降低生成物浓度，促进平衡向正反应方向移动　在较低温度下分离出丁酮，防止盐酸羟胺受热分解 (2)%　　偏低 解析：(2)根据反应：2[NH3OH]＋＋4Fe3＋===4Fe2＋＋N2O↑＋6H＋＋H2O、6Fe2＋＋Cr2O＋14H＋===6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O可得3NH2OH·HCl～K2Cr2O7，25.00 mL溶液中含NH2OH·HCl物质的量为3c mol/L×V×10－3 L＝3cV×10－3 mol，样品中NH2OH·HCl的质量分数为×100%＝%；滴定达终点时，发现滴定管尖嘴内有气泡生成，消耗的K2Cr2O7溶液的体积偏小，则测定结果偏低。 10.(2025·重庆市七校联盟联考)三水合硝酸铜[Cu(NO3)2·3H2O，M＝242 g/mol]是一种重要的无机试剂，常用作搪瓷着色剂，也用于镀铜、制氧化铜及农药等。回答下列问题： Ⅰ.三水合硝酸铜[Cu(NO3)2·3H2O]的制备。 实验室常用废铜屑与稀硝酸反应制备硝酸铜溶液，过滤出剩余铜屑，再经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、乙醇洗涤后得到三水合硝酸铜晶体。 (1)制备硝酸铜时发生反应的离子方程式为_____________________________________。 Ⅱ.测定产品中Cu(NO3)2的含量 (2)准备称量a g产品，溶于水后加入过量KI溶液(2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2)：充分反应后，以淀粉溶液为指示剂，用c mol/L Na2S2O3标准溶液滴定(I2＋2S2O===S4O＋2I－)，达到滴定终点时消耗标准液的体积为V mL。 ①达到滴定终点的现象为___________________________________________________。 ②产品中Cu(NO3)2的质量分数为__________(用含a、c、V的代数式表示)。 Ⅲ.三水合硝酸铜[Cu(NO3)2·3H2O]热分解实验。 (3)将24.2 g Cu(NO3)2·3H2O样品置于瓷坩埚中缓慢加热，其热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示，则升温至T3 ℃时生成的固体产物为__________(填化学式)。 答案：(1)3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O (2)①滴入最后半滴标准溶液，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不变色　②% (3)Cu2O 解析：(2)①产品Cu(NO3)2与过量KI溶液发生反应2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2，生成碘单质，以淀粉溶液为指示剂，用c mol/L Na2S2O3标准溶液滴定，发生I2＋2S2O===S4O＋2I－，达到滴定终点时溶液由蓝色变为无色，故滴定终点的现象为当滴入最后半滴标准溶液，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不变色； ②根据关系式2Cu2＋～I2～2S2O可知，产品中Cu(NO3)2的质量分数为×100%＝%。 (3)根据热重中金属元素质量守恒，24.2 g Cu(NO3)2·3H2O样品为0.1 mol，将其置于瓷坩埚中缓慢加热，其中铜元素的质量为6.4 g，升温至T3 ℃时质量为7.2 g。其中氧元素的质量为7.2 g－6.4 g＝0.8 g，n(O)＝＝0.05 mol，＝＝，故固体产物为Cu2O。 学科网（北京）股份有限公司 $$