第8讲 化学计算常用方法(课时跟踪检测)-【优学精研】2027年高考化学一轮总复习学用Word（鲁琼版）

**基本信息** 以守恒思想为核心，系统整合元素守恒、电子守恒等计算方法，通过典型题例构建从基础原理到综合应用的知识逻辑链，培养科学思维与化学观念。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |守恒法|5题（2、5、6、11、12）|元素守恒、电子守恒|从元素守恒到电子守恒，构建计算基本框架| |关系式法|1题（3）|离子反应计量关系|沉淀反应中电荷守恒与计量数推导| |热重分析|4题（7、9、10、13）|质量守恒、极值法|质量变化与物质组成的定量关系| |化学式计算|3题（1、4、8）|分子式确定|元素组成与反应产物的原子个数比|

第8讲　化学计算常用方法 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.有一在空气中放置了一段时间的NaOH固体，经分析测知其含水7％，含Na2CO3 53％，其余为NaOH。取10 g该样品恰好和100 mL 2 mol·L－1的盐酸反应，蒸发反应后的溶液可得到固体的质量为（　　） A.5.85 g B.10 g C.17.55 g D.11.7 g 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.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 5.将3.48 g Fe3O4完全溶解在100 mL 1 mol·L－1硫酸中，然后加入K2Cr2O7溶液25 mL，恰好使溶液中Fe2＋全部转化为Fe3＋，Cr2全部被还原为Cr3＋。则K2Cr2O7溶液的物质的量浓度为（　　） A.0.05 mol·L－1　　　B.0.1 mol·L－1 C.0.2 mol·L－1 D.0.3 mol·L－1 6.（2025·吉林长春模拟）38.4 g Cu与一定量的浓硝酸恰好完全反应生成NO2、N2O4、NO的混合气体，将这些气体通入0.5 L 2 mol·L－1 NaOH溶液中，所有气体恰好被完全吸收，得到NaNO3和NaNO2的混合溶液，该溶液中NaNO3和NaNO2的物质的量之比为（　　） A.2∶3 B.3∶2 C.3∶5 D.5∶3 7.（2025·云南昆明月考）Co（OH）2在空气中加热时，固体残留率随温度的变化曲线如图所示。已知钴的氢氧化物加热至290 ℃时已完全脱水，据图表分析，在350～400 ℃范围内，剩余固体成分为（　　） A.CoO B.CoO、Co2O3 C.Co3O4 D.Co2O3、Co3O4 8.（2026·江西赣州开学考）稀有气体的不活泼性是相对的，在一定条件下它们也可和某些物质（如F2等）发生化学反应。若将1.5 mol Xe和7.5 mol F2加入一定体积的容器中，于400 ℃和2 633 kPa压强下加热数小时，然后迅速冷却至25 ℃，容器内除得到一种无色晶体外，还余下4.5 mol F2。则所得产物中，氙与氟的原子个数比和该产物的分子式的说法正确的是（　　） A.1∶2　XeF2 B.1∶4　XeF4 C.1∶2　Xe2F4 D.1∶4　无法确定分子式 9.（2025·安徽六安月考）称取54.0 g草酸亚铁晶体（FeC2O4·2H2O，M＝180 g·mol－1）加热分解，得到剩余固体质量随温度变化的曲线如图所示，A、B两点时剩余的固体均为纯净物，其化学式分别为（　　） A.FeC2O4、Fe2O3 B.FeC2O4、Fe3O4 C.FeC2O4·H2O、Fe2O3 D.FeC2O4·H2O、FeO 10.（2025·宁夏银川月考）如图为CaC2O4·xH2O在N2和O2气氛中的热重曲线（样品质量随温度变化的曲线，205 ℃时，晶体完全失水）。下列有关说法正确的是（　　） A.x的值为5 B.物质A为CaC2O4，且CaC2O4在隔绝空气条件下，420 ℃以下热稳定，不会分解 C.无论是O2气氛还是N2气氛，CaC2O4·xH2O在不同温度时的分解产物完全相同 D.无论是O2气氛还是N2气氛，当1个CaC2O4·xH2O最终转变为C时，转移电子的个数相同 11.（2025·宁夏银川月考）1.52 g铜镁合金完全溶解于50 mL密度为1.40 g·mL－1、质量分数为63％的浓硝酸中，得到NO2和N2O4的混合气体1 120 mL （换算为标准状况），向反应后的溶液中加入1.0 mol·L－1NaOH溶液，当金属离子全部沉淀时，得到2.54 g沉淀，下列说法不正确的是（　　） A.该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是14.0 mol·L－1 B.NO2和N2O4的混合气体中，NO2的体积分数是70％ C.该合金中铜与镁的物质的量之比是2∶1 D.得到2.54沉淀时，加入NaOH溶液的体积是640 mL 12.〔多选〕向13.6 g由Cu和Cu2O组成的混合物中加入一定浓度的稀硝酸250 mL，当固体物质完全溶解后生成Cu（NO3）2和NO气体。在所得溶液中加入1.0 L 0.5 mol·L－1 NaOH溶液，生成沉淀质量为19.6 g，此时溶液呈中性且金属离子已完全沉淀。下列说法正确的是（　　） A.原固体混合物中Cu与Cu2O的物质的量之比为2∶1 B.原稀硝酸中HNO3的物质的量浓度为1.3 mol·L－1 C.产生的NO的体积为2.24 L D.Cu、Cu2O与硝酸反应后剩余HNO3为0.1 mol 13.（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，受热分解过程中各物质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　　　　、　　　　。 答案 第8讲　化学计算常用方法 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.D　Na2CO3和NaOH与盐酸反应的产物都是NaCl，取10 g该样品恰好和100 mL 2 mol·L－1的盐酸反应，最后全部生成NaCl，蒸发得到的固体为NaCl，根据Cl元素守恒可得：n（NaCl）＝n（HCl）＝0.1 L×2 mol·L－1＝0.2 mol，m（NaCl）＝0.2 mol×58.5 g·mol－1＝11.7 g。 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.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。 5.B　3.48 g Fe3O4的物质的量是＝0.015 mol，完全溶解在稀硫酸中，溶液中Fe2＋的物质的量是0.015 mol，与K2Cr2O7的反应中失去0.015 mol电子。在反应中Cr元素的化合价从＋6价降低到＋3价，得到3个电子，则根据得失电子守恒可知消耗K2Cr2O7的物质的量是＝0.002 5 mol，则其浓度是＝0.1 mol·L－1。 6.A　38.4 g Cu的物质的量为0.6 mol，由得失电子守恒可以知道，38.4 g Cu失去的电子等于HNO3→NaNO2得到的电子，0.6×（2－0）＝n（NaNO2）×（5－3），n（NaNO2）＝0.6 mol，由Na元素守恒可知n（NaOH）＝n（NaNO2）＋n（NaNO3），则n（NaNO3）＝1 mol－0.6 mol＝0.4 mol，则该溶液中NaNO3和NaNO2的物质的量之比为2∶3，故选A。 7.D　根据质量守恒定律，在变化过程中，Co的质量没有变，假设原始固体质量为100 g，则n（Co）＝ mol，m（Co）＝100× g；在350～400 ℃时，固体的质量在89.25％～86.38％之间，可以通过极点进行分析，在290 ℃，n（Co）∶n（O）＝∶［÷16］≈2∶3，其化学式为Co2O3；在500 ℃ n（Co）∶n（O）＝∶［÷16］≈3∶4，其化学式为Co3O4；所以在350～400 ℃范围内，剩余固体成分为Co2O3和Co3O4，故选D。 8.D　根据质量守恒定律解题。7.5 mol氟气反应剩余4.5 mol氟气，反应了3 mol氟气，1.5 mol Xe与3 mol氟气反应生成物中Xe原子与氟原子物质的量之比为1.5∶（3×2）＝1∶4，故产物的最简式为XeF4，分子式无法确定。 9.B　n（FeC2O4·2H2O）＝＝0.3 mol，0.3 mol草酸亚铁的质量为0.3 mol×144 g·mol－1＝43.2 g；根据铁元素守恒，加热到400 ℃所得固体中铁元素的质量为0.3 mol×56 g·mol－1＝16.8 g，则氧元素的物质的量为＝0.4 mol，所以B点的化学式为Fe3O4；A点固体的质量恰好为0.3 mol草酸亚铁的质量，所以A点的化学式为FeC2O4。 10.B　由题意可知，100 mg固体为CaC2O4·xH2O，87.7 mg固体为CaC2O4。68.8 mg固体中，固体的摩尔质量为×128 g·mol－1≈100 g·mol－1，则其为CaCO3；38.4 mg固体中，固体的摩尔质量为×128 g·mol－1≈56 g·mol－1，则其为CaO。从图中可以看出，第1步CaC2O4·xH2O转化为CaC2O4，质量由100 mg减少到87.7 mg，根据质量守恒规律有＝，x≈1，A错误；图中信息显示，在N2气氛中，温度从205 ℃升高到420 ℃时，固体的质量保持不变，则物质A为CaC2O4，且CaC2O4在隔绝空气条件下，420 ℃以下热稳定，不会分解，B正确；在O2气氛中，CaC2O4、O2反应生成CaCO3、CO2，在N2气氛中，CaC2O4分解生成CaCO3、CO，二者的产物不同，C错误； C为CaO，O2气氛中1个CaC2O4·H2O最终转变为1个H2O、1个CaO和2个CO2，转移2个电子，在N2气氛中，1个CaC2O4·H2O最终转变为1个H2O、1个CaO、1个CO2和1个CO，转移1个电子，转移电子的个数不同，D错误。 11.B　设铜、镁的物质的量分别为x mol、y mol，根据题意列方程组，解得x＝0.02，y＝0.01，n混＝＝0.05 mol，设N2O4、NO2的物质的量分别为a mol、b mol，则根据得失电子守恒和题意列方程组解得a＝0.01，b＝0.04。c（HNO3）＝＝ mol·L－1＝14.0 mol·L－1，A正确； N2O4、NO2的物质的量分别为0.01 mol、0.04 mol，相同条件下，气体的体积之比等于物质的量之比，则NO2的体积分数是×100％＝80％，B错误； Cu和Mg的物质的量分别为0.02 mol、0.01 mol，二者物质的量之比为2∶1，C正确；当金属离子全部沉淀时，得到2.54 g沉淀，沉淀量最大，溶液中只有硝酸钠，根据原子守恒：n（NaOH）＝n（HNO3）－（2a＋b）＝0.05 L×14.0 mol·L－1－0.06 mol＝0.64 mol，氢氧化钠溶液体积为＝640 mL，D正确。 12. AD　向所得溶液中加入1.0 L 0.5 mol·L－1的NaOH溶液，溶液呈中性，金属离子已完全沉淀，此时溶液中溶质为NaNO3，n（NaNO3）＝n（NaOH）＝0.5 mol·L－1×1.0 L＝0.5 mol，沉淀为Cu（OH）2，质量为19.6 g，其物质的量为＝0.2 mol，根据铜元素守恒有n（Cu）＋2n（Cu2O）＝n[Cu（OH）2]，所以反应后的溶液中n[Cu（NO3）2]＝n[Cu（OH）2]＝0.2 mol。设Cu和Cu2O的物质的量分别为x mol、y mol，根据二者质量有64x＋144y＝13.6，根据铜元素守恒有x＋2y＝0.2，解得x＝0.1，y＝0.05，则n（Cu）∶n（Cu2O）＝0.1 mol∶0.05 mol＝2∶1，A正确；根据N元素守恒可知，n（HNO3）＝n（NO）＋n（NaNO3），根据转移电子守恒可知，3n（NO）＝2n（Cu）＋2n（Cu2O），所以3n（NO）＝2×0.1 mol＋2×0.05 mol，解得n（NO）＝0.1 mol，根据Na元素守恒可知，n（NaNO3）＝n（NaOH）＝0.5 mol·L－1×1.0 L＝0.5 mol，所以n（HNO3）＝n（NO）＋n（NaNO3）＝0.1 mol＋0.5 mol＝0.6 mol，原硝酸溶液的浓度为＝2.4 mol·L－1，B错误；由B中计算可知n（NO）＝0.1 mol，其在标准状况下的体积为0.1 mol×22.4 L·mol－1＝2.24 L，C错误；向Cu、Cu2O与硝酸反应后的溶液中加入NaOH溶液，NaOH与Cu（NO3）2反应，剩余的NaOH与HNO3反应，最后为NaNO3溶液，根据氮元素守恒可知，n（HNO3）＋2n[Cu（NO3）2]＝n（NaNO3），所以n（HNO3）＝n（NaNO3）－2n[Cu（NO3）2]＝0.5 mol－2×0.2 mol＝0.1 mol，D正确。 13.（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。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $