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%。
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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
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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。
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