第二章 第7讲 化学计算的常用方法（课时跟踪检测）-【优学精研】2026年高考化学一轮总复习学用word

第7讲　化学计算的常用方法 一、选择题（本题包括11小题，每小题只有一个选项符合题意） 1.奥克托今是一种猛（性）炸药，学名环四亚甲基四硝胺，简称HMX，其结构简式如图所示。密闭容器中HMX发生自爆时产生的氮气和一氧化碳的分子数之比为（　　） A.1∶1 B.2∶1 C.1∶2 D.3∶2 2.已知Q与R的摩尔质量之比为9∶22，在反应X＋2YQ＋R中，当1.6 g X与一定量Y完全反应后，生成4.4 g R，则参与反应的Y和生成物Q的质量之比为（　　） A.46∶9 B.32∶9 C.23∶9 D.16∶9 3.将15 mL 2 mol·L－1 Na2CO3溶液逐滴加入40 mL 0.5 mol·L－1 MCln盐溶液中，恰好将溶液中的Mn＋完全沉淀为碳酸盐，则MCln中n值是（　　） 　　 A.4 B.3 C.2 D.1 4.某溶液中大量存在以下五种离子：Mn、S、Fe3＋、Na＋、R（H＋、OH－的量忽略不计），它们的物质的量之比为n（Mn）∶n（S）∶n（Fe3＋）∶n（Na＋）∶n（R）＝2∶2∶1∶1∶1，则R可能（　　） 　　 A.K＋ B.Ba2＋ C.N D.Mg2＋ 5.用足量的CO还原13.7 g某铅氧化物，把生成的CO2全部通入过量的澄清石灰水中，得到的沉淀经干燥后质量为8.0 g，则此铅氧化物的化学式是（　　） A.PbO B.Pb2O3 C.Pb3O4 D.PbO2 6.某废水处理站用甲醇处理含氨废水，反应为NH3＋2O2N＋H＋＋H2O，6H＋＋6N＋5CH3OH3N2↑＋5CO2↑＋13H2O。在处理过程中，NH3转化为N的转化率可达95％，而N转化为N2的转化率可达96％。若每天处理500 m3含有NH3 0.034 g·L－1的废水，则理论上每天所需甲醇的质量为（　　） A.24.32 kg B.30 kg C.25.3 kg D.4.08 kg 7.在a L Al2（SO4）3和（NH4）2SO4的混合溶液中加入b mol BaCl2，恰好使溶液中的S完全沉淀；加入足量强碱并加热可得到c mol NH3，则原溶液中Al3＋的浓度（mol·L－1）为（　　） A. B. C. D. 8.（2024·广东广州模拟预测）Cl2、HCl的混合气体通入足量的NaOH溶液中，充分反应后，溶液中除大量OH－外，还有Cl－、ClO－、 Cl ，且这三种离子的物质的量之比为9∶2∶1，则原混合气体中Cl2和HCl体积之比为（　　） A.5∶2 B.2∶5 C.3∶1 D.1∶3 9.随着材料科学的发展，金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用，并被誉为“合金的维生素”。经过热重分析测得：NH4VO3在焙烧过程中，固体残留率（纵坐标）随温度变化的曲线如图所示。则NH4VO3在分解过程中（　　） A.先分解失去H2O，再分解失去NH3 B.先分解失去NH3，再分解失去H2O C.同时分解失去H2O和NH3 D.同时分解失去H2、N2和H2O 10.将0.15 mol Cu和Cu2O的混合固体投入800 mL 2 mol·L－1稀硝酸中，充分反应后无固体剩余，反应过程中只生成NO气体，向反应后溶液中滴加5 mol·L－1 NaOH溶液至金属离子恰好完全沉淀时，所加NaOH溶液的体积为（　　） A.260 mL B.280 mL C.300 mL D.400 mL 11.将8.34 g FeSO4·7H2O样品隔绝空气加热，升温过程中固体的质量变化如图。下列说法正确的是（　　） A.FeSO4·7H2O晶体中有4种不同结合力的水分子 B.在100 ℃时，M的化学式为FeSO4·6H2O C.在200 ℃时，N的化学式为FeSO4·3H2O D.380 ℃的P加热至650 ℃的化学方程式为2FeSO4Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑ 二、非选择题（本题包括3小题） 12.（1）葡萄糖酸亚铁[（C6H11O7）2Fe，M＝446 g·mol－1]易溶于水，几乎不溶于乙醇，是常用的补铁剂。为测定（C6H11O7）2Fe·nH2O的结晶水数目，称取1.205 g晶体，在氢气流中加热至600 ℃使其完全分解，最终得到0.140 g铁单质。晶体中结晶水的数目n＝　　　　。 （2）Sc2（C2O4）3·6H2O在空气中加热分解时，随温度变化如图所示。 已知：M[Sc2（C2O4）3·6H2O]＝462 g·mol－1。 250 ℃时固体的主要成分是　　　　（填化学式）；550～850 ℃时反应的化学方程式为　　　　　　　 　　　　　　　。 13.钾是活泼的碱金属，钾和氧可形成氧化钾（K2O）、过氧化钾（K2O2）和超氧化钾（KO2）等多种化合物。 （1）钾和硝酸钾反应可制得K2O（10K＋2KNO36K2O＋N2↑），39.0 g钾与10.1 g硝酸钾充分反应生成K2O的质量为　　　　　g。 （2）某过氧化钾样品中氧的质量分数（杂质不含氧）为28％，则样品中K2O2的质量分数为　　　　。 （3）超氧化钾和二氧化碳反应可生成氧气（4KO2＋2CO22K2CO3＋3O2），在医院、矿井、潜水、高空飞行中用作供氧剂。13.2 L（标准状况）CO2和KO2反应后，气体体积变为18.8 L （标准状况），计算反应消耗的KO2的质量为　　　　。 14.（1）在空气中加热10.98 g草酸钴晶体（CoC2O4·2H2O）样品，受热过程中不同温度范围内分别得到一种固体物质，其质量如表。 温度范围/℃ 固体质量/g 150～210 8.82 290～320 4.82 890～920 4.50 ①加热到210 ℃时，固体物质的化学式为　　　　　　　　。 ②经测定，加热到210～310 ℃过程中的生成物只有CO2和钴的氧化物，此过程发生反应的化学方程式为　　　　　　　。 （2）PbO2受热会随温度升高逐步分解。称取23.9 g PbO2，将其加热分解，受热分解过程中固体质量随温度的变化如图所示。A点与C点对应物质的化学式分别为　　　　、　　　　。 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $ 第7讲　化学计算的常用方法 1.A　根据结构简式可知，奥克托今的分子式为C4N8H8O8，根据元素守恒可知，HMX发生自爆时的化学方程式为C4N8H8O84CO↑＋4N2↑＋4H2O↑，故产生的N2和CO的分子数之比为1∶1。 2.C　假设Q和R的相对分子质量分别为9a、22a，设生成4.4 g R时生成Q的质量是x g， X＋2YQ　＋　R 9a 22a x g 4.4 g 根据＝，解得：x＝1.8，由质量守恒可知，参加反应的Y的质量为4.4 g＋1.8 g－1.6 g＝4.6 g，所以参与反应的Y和生成物Q的质量之比为4.6 g∶1.8 g＝23∶9，选C。 3.B　M的化合价为＋n价，Na2CO3与MCln反应对应的关系式为 2Mn＋　　　　　～　　　　　　nC 2 n 0.04 L×0.5 mol·L－1　0.015 L×2 mol·L－1 解得n＝3。 4.D　n（Mn）∶n（S）∶n（Fe3＋）∶n（Na＋）∶n（R）＝2∶2∶1∶1∶1，根据溶液呈电中性，设n（Na＋）为1 mol，R的化合价为a价，则有2 mol＋2 mol×2＝1 mol×3＋1 mol＋1 mol×a，解得a＝＋2，即R带2个单位正电荷，而Ba2＋和S不能大量共存，故R为Mg2＋。 5.C　设该铅氧化物的化学式为PbxOy， PbxOy～y[O]～yCO～yCO2～yCaCO3 16y 100y m（O）＝1.28 g 8.0 g 所以m（Pb）＝13.7 g－1.28 g＝12.42 g，x∶y＝∶＝3∶4。 6.A　根据甲醇处理含氨废水的反应原理可得关系式：NH3～N～CH3OH，则理论上每天所需甲醇的质量为×95％×96％××32 g·mol－1＝2.432×104 g＝24.32 kg。 7.D　由混合溶液中加入b mol BaCl2，恰好使溶液中的S完全沉淀，根据S＋Ba2＋BaSO4↓可知n（S）＝b mol；由加入足量强碱并加热可得到c mol NH3，根据N＋OH－NH3↑＋H2O可知n（N）＝c mol；由于溶液不显电性，设原溶液中Al3＋的物质的量为x mol，由电荷守恒可知，3x＋c＝2b，所以x＝ mol，由于溶液的体积是a L，所以原溶液中Al3＋的物质的量浓度c（Al3＋）＝＝ mol·L－1，D正确。 8.A　Cl2与氢氧化钠溶液反应生成ClO－、Cl是氯原子被氧化的过程，氯元素的化合价分别由0价升高到＋1价和＋5价，Cl－、ClO－、Cl的物质的量之比为9∶2∶1，可设物质的量分别为9 mol、2 mol、1 mol，则被氧化的Cl原子的物质的量总共3 mol，Cl原子失电子的总物质的量为2 mol×（1－0）＋1 mol×（5－0）＝7 mol；Cl2生成Cl－为氯原子被还原的过程，氯元素化合价从0价降低为－1价，根据氧化还原反应中得失电子守恒，得到电子的物质的量也应该为7 mol，即被还原的Cl的物质的量为＝7 mol，则参加反应的氯气的物质的量为×（7 mol＋3 mol）＝5 mol；由氯气生成的氯离子的物质的量为7 mol，总的氯离子为9 mol，则氯化氢生成的氯离子为9 mol－7 mol＝2 mol，所以原混合气体中氯气与HCl的体积之比为5∶2，选A。 9.B　设NH4VO3（摩尔质量为117 g·mol－1）的物质的量为1 mol，则210 ℃时失重的质量为1 mol×117 g·mol－1×（100％－85.47％）≈17 g，故先失去的是NH3，反应方程式为NH4VO3HVO3＋NH3↑，380 ℃时失重的质量为1 mol×117 g·mol－1×（100％－77.78％）≈26 g，第二次又失去的质量为26 g－17 g＝9 g，因M（H2O）＝18 g·mol－1，所以再分解失去0.5 mol H2O，反应方程式为2HVO3V2O5＋H2O↑，B正确。 10.C　Cu和Cu2O与稀硝酸反应得到硝酸铜，向反应后的溶液中加入NaOH溶液至金属离子恰好完全沉淀时，溶液中的溶质为NaNO3，1 mol Cu失去2 mol电子、1 mol Cu2O失去2 mol电子，而生成1 mol NO转移3 mol电子，由得失电子守恒可知，3n（NO）＝2n（Cu）＋2n（Cu2O），则n（NO）＝×0.15 mol＝0.1 mol，由原子守恒可知，n（HNO3）＝n（NaNO3）＋n（NO），n（NaOH）＝n（NaNO3），所以n（NaOH）＝n（NaNO3）＝0.8 L×2 mol·L－1－0.1 mol＝1.5 mol，所加氢氧化钠溶液的体积V＝＝0.3 L＝300 mL。 11.D　从图中可以看出，FeSO4·7H2O晶体受热后发生4次分解反应，通常情况下，晶体先分多次失去结晶水，然后所得无水盐再分解。FeSO4·7H2O晶体中，经3次分解失去结晶水，水分子的结合力有3种，A不正确；n（FeSO4·7H2O）＝＝0.03 mol，则100 ℃时，M的摩尔质量为＝224 g·mol－1，化学式为FeSO4·4H2O，B不正确；在200 ℃时，N的摩尔质量为＝170 g·mol－1，化学式为FeSO4·H2O，C不正确；380 ℃的P加热至650 ℃时，产物Q中n（Fe）∶n（O）＝0.03 mol∶＝2∶3，即产物为Fe2O3，所以反应的化学方程式为2FeSO4Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑，D正确。 12.（1）2　（2）Sc2（C2O4）3·H2O　2Sc2（C2O4）3＋3O22Sc2O3＋12CO2 解析：（1）0.140 g铁单质的物质的量为＝0.002 5 mol，则（C6H11O7）2Fe·nH2O的物质的量为0.002 5 mol，根据晶体质量为1.205 g，可得M＝＝＝[（12×6＋1×11＋16×7）×2＋56＋n×18] g·mol－1，解得n＝2。（2）设有1 mol草酸钪晶体（462 g）在空气中受热，250 ℃时，剩余固体质量为462 g×（100％－19.5％）＝462 g×80.5％＝371.91 g，失水重量为462 g－371.91 g＝90.09 g≈90 g，即250 ℃时，1 mol晶体失去5 mol水，则此时晶体的主要成分是Sc2（C2O4）3·H2O；550 ℃时，剩余固体质量为462 g×（100％－19.5％－3.9％）＝462 g×76.6％＝353.892 g，相比于250 ℃时的剩余固体质量，250～550 ℃失水重量为371.91 g－353.892 g＝18.018 g≈18 g，则250～550 ℃，1 mol Sc2（C2O4）3·H2O失去1 mol水变为1 mol Sc2（C2O4）3；850 ℃时，剩余固体质量为462 g×（100％－19.5％－3.9％－46.8％）＝462 g×29.8％＝137.676 g≈138 g，由于M（Sc2O3）＝138 g·mol－1，故可知550～850 ℃，1 mol Sc2（C2O4）3分解产生1 mol Sc2O3，反应的化学方程式为2Sc2（C2O4）3＋3O22Sc2O3＋12CO2。 13.（1）28.2　（2）96.25％　（3）71 g 解析：（1）设10.1 g硝酸钾反应需要K的质量为x g，反应生成的K2O的质量为y g 10K 　＋　2KNO36K2O＋N2↑ 390 202 564 x g 10.1 g y g 解得x＝19.5＜39.0，钾过量，y＝28.2。 （2）设样品中含K2O2 1 mol，杂质质量为a g，由题意得：（110＋a） ×28％＝110×，解得：a≈4.29；w（K2O2）＝×100％≈96.25％。 （3）设反应消耗KO2的质量为z g 4KO2＋2CO22K2CO3＋3O2　　ΔV 284 g 44.8 L 67.2 L 22.4 L z g 18.8 L－13.2 L 解得：z＝71。 14.（1）①CoC2O4　②3CoC2O4＋2O2Co3O4＋6CO2 （2）Pb2O3　PbO 解析：（1）①n（CoC2O4·2H2O）＝0.06 mol，Δm＝（10.98－8.82）g＝2.16 g＝m（H2O），失去n（H2O）＝＝0.12 mol，故210 ℃时固体为CoC2O4。②根据钴元素守恒可知m（Co）＝3.54 g，m（O）＝（4.82－3.54）g＝1.28 g，n（O）＝0.08 mol，n（Co）∶n（O）＝3∶4，反应的化学方程式：3CoC2O4＋2O2Co3O4＋6CO2。（2）n（PbO2）＝0.1 mol，其中氧原子是0.2 mol。A点固体减少0.8 g，则剩余氧原子的物质的量是0.15 mol，此时剩余的铅和氧原子的个数之比是2∶3，A点对应的物质是Pb2O3。同理可得出C点对应的物质是PbO。 学科网（北京）股份有限公司 $