第2章 第9讲 化学计算的常用方法(课时作业Word)-【高考领航】2027年高考化学大一轮复习学案

**基本信息** 聚焦化学计算核心方法，通过守恒法、关系式法等系统训练，构建“概念-原理-应用”逻辑链条，强化科学思维与证据推理能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |守恒法应用|5题（1/3/7/8/12）|原子守恒、电荷守恒、得失电子守恒|从物质组成到反应本质，建立“元素-电荷-电子”守恒关系网| |关系式法计算|3题（2/5/9）|反应关系式构建、物质的量比例计算|基于化学方程式，提炼“已知-未知”直接转化路径| |差量法分析|2题（6/11）|体积/质量差量与反应计量数关联|通过反应前后物理量变化，推导物质转化量|

限时规范训练9 (建议用时：45分钟　满分：50分) 一、选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1．28 g铁粉溶于稀盐酸中，然后加入足量的Na2O2固体，充分反应后过滤，将滤渣加强热，最终得到的固体质量为(　　) A．36 g　　　　　　　 B．40 g C．80 g D．160 g 解析：B　铁粉溶于稀盐酸中生成氯化亚铁，然后加入足量的Na2O2固体，由于Na2O2固体溶于水后生成氢氧化钠和氧气，充分反应后生成氢氧化铁沉淀，过滤，将滤渣加强热，最终得到的固体为Fe2O3，根据铁原子守恒，n(Fe2O3)＝n(Fe)＝＝0.25 mol，所得Fe2O3固体的质量为0.25 mol×160 g·mol-1＝40 g。 2．将15 mL 2 mol·L-1 Na2CO3溶液逐滴加入到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 解析：B　M的化合价为＋n，Na2CO3与MCln反应对应的关系式为 2Mn＋　　　～　　　　 2 n 0.04 L×0.5 mol·L-1 0.015 L×2 mol·L-1 解得n＝3。 3．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． 解析：D　向混合溶液中加入b mol BaCl2，恰好使溶液中的完全沉淀，根据＋Ba2+===BaSO4↓可知＝b mol；由加入足量强碱并加热可得到c mol NH3，根据NH3↑＋H2O可知＝c mol，由于溶液显电中性，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＝，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。 4．将12 g铁片放入150 mL的CuSO4溶液中，当溶液中的Cu2+全部被还原时，铁片质量增加0.3 g，则原CuSO4溶液的物质的量浓度是(　　) A．0.125 mol·L-1 B．0.175 mol·L-1 C．0.25 mol·L-1 D．0.50 mol·L-1 解析：C　设原溶液中硫酸铜的物质的量为x mol，则： Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu　Δm 1 mol 8 g x mol 0.3 g 1 mol∶x mol＝8 g∶0.3 g 解得x＝0.0375，硫酸铜的物质的量浓度为＝0.25 mol·L-1。 5．用足量的CO还原13.7 g某铅氧化物，把生成的CO2全部通入到过量的澄清石灰水中，得到的沉淀干燥后质量为8.0 g，则此铅氧化物的化学式是(　　) A．PbO B．Pb2O3 C．Pb3O4 D．PbO2 解析：C　设此铅氧化物的化学式为PbxOy， PbxOy～y[O]～yCO～yCO2～yCaCO3 16y 100y m(O) 8.0 g m(O)＝＝1.28 g，所以m(Pb)＝13.7 g－1.28 g＝12.42 g，x∶y＝∶∶＝3∶4。 6．在一个容积为6 L的密闭容器中，放入3 L X(g)和2 L Y(g)，在一定条件下发生反应：4X(g)＋nY(g)⥫⥬2Q(g)＋6R(g)，反应达到平衡后，容器内温度不变，混合气体的压强比原来增大了5%，X的浓度减小，则该反应中的n值为(　　) A．2　　　　　　　 B．3 C．4 D．5 解析：B　根据题意，平衡时混合气体的压强比原来增大了5%，说明正反应为气体总体积增大的反应，则有4＋n<2＋6，所以n<4，C、D错误；温度、容积不变，气体压强之比等于其物质的量之比，故压强增大了5%，说明气体的体积增加了5 L×5%＝0.25 L，由于平衡时X浓度减少了，所以X减少了1 L，根据差量法， 4X(g)＋nY(g)⥫⥬2Q(g)＋6R(g)　ΔV 4 4－n 1 L 0.25 L ，解得n＝3，A错误、B正确。 7．向100 mL的FeBr2溶液中通入3.36 L(标准状况下)Cl2，所得溶液中Cl－和Br－的物质的量浓度相等，则原FeBr2溶液的物质的量浓度为(　　) A．0.75 mol·L-1　　　　 B．1 mol·L-1 C．1.5 mol·L-1 D．2 mol·L-1 解析：D　在溶液中微粒反应的顺序是Fe2+> Br－，n(Cl2)＝＝0.3 mol；由题意可得，Cl2完全反应，Fe2+、Br－均参与反应。假设FeBr2溶液的浓度是x mol·L-1，则在原溶液中n(Fe2+)＝0.1x mol，n(Br－)＝0.2x mol；方法一：得失电子守恒，由题意可得：0.1x＋(0.2x－0.3)＝0.15×2，解得x＝2。方法二：电荷守恒，反应后主要离子为Fe3+、Cl－和Br－可知：3×0.1x＝0.3＋0.3，解得x＝2。 8．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－、，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 解析：A　Cl2与氢氧化钠溶液反应生成ClO－、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－、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，则被氧化的氯原子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，即被还原的氯原子的物质的量为＝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。 9．为测定某区域空气中SO2的含量，课外小组的同学将空气样品通入200 mL 0.100 mol·L-1的酸性KMnO4溶液中(假定样品中无其他还原性气体，SO2可被溶液充分吸收)，反应的离子方程式为5SO2＋＋2Mn2+＋4H＋。若空气流量为a L·min-1，经过b min溶液恰好褪色，则该空气样品中SO2的含量(单位：g·L-1)为(　　) A． B． C． D． 解析：D　根据题干信息，经过b min溶液恰好褪色，则通过空气的体积为a L·min-1×b min＝ab L，消耗的酸性KMnO4的物质的量为0.2 L×0.100 mol·L-1＝0.02 mol，根据方程式可得关系式：，则n(SO2)＝×5＝0.05 mol，则m(SO2)＝0.05 mol×64 g·mol-1＝3.2 g，则该空气样品中SO2的含量为 g·L-1。 10．(2026·山东潍坊高三检测)8.34 g绿矾晶体(FeSO4·7H2O)样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示，下列说法正确的是(　　) A．温度为78～159 ℃时固体物质M的化学式为FeSO4·5H2O B．温度为159～373 ℃时固体物质N的化学式为FeSO4·2H2O C．在隔绝空气条件下，N得到P的化学方程式为FeSO4·2H2OFeSO4＋2H2O D．取适量380 ℃时所得的样品P，隔绝空气加热至650 ℃得到一种固体物质Q，同时有两种无色气体生成，Q的化学式为Fe2O3 解析：D　n(FeSO4·7H2O)＝＝0.03 mol，温度为78～159 ℃时，固体质量为6.72 g，其中m(FeSO4)＝0.03 mol×152 g·mol-1＝4.56 g，m(H2O)＝6.72 g－4.56 g＝2.16 g，n(H2O)＝0.12 mol，则n(H2O)∶n(FeSO4)＝0.12 mol∶0.03 mol＝4∶1，则M的化学式为FeSO4·4H2O，A错误；温度为159～373 ℃时，固体质量为5.10 g，其中m(FeSO4)＝4.56 g，m(H2O)＝5.10 g－4.56 g＝0.54 g，n(H2O)＝0.03 mol，则n(H2O)∶n(FeSO4)＝0.03 mol∶0.03 mol＝1∶1，则N的化学式为FeSO4·H2O，B错误；N的化学式为FeSO4·H2O，P的化学式为FeSO4，在隔绝空气条件下由N得到P的化学方程式为FeSO4·H2OFeSO4＋H2O，C错误；P的化学式为FeSO4，则Q应为铁的氧化物，其中n(Fe)＝n(FeSO4·7H2O)＝0.03 mol，m(Fe)＝0.03 mol×56 g·mol-1＝1.68 g，则Q中m(O)＝2.40 g－1.68 g＝0.72 g，n(O)＝0.045 mol，则n(Fe)∶n(O)＝2∶3，Q的化学式为Fe2O3，D正确。 二、非选择题：本题共2小题。 11．(10分)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＋2KNO3===6K2O＋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＋2CO2===2K2CO3＋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________。 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＋2KNO3===6K2O＋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)设样品总质量为1 g，其中含K2O2 a g，杂质不含氧，则样品中的氧原子均来自K2O2，故1 g×28%＝a g×＝×100%＝96.25%。 (3)设反应消耗KO2的质量为z g。 4KO2＋2CO2===2K2CO3＋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。 答案：(1)28.2　 (2) 96.25%　 (3)71 g 12．(10分)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＋，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-1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-1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________(用含字母的代数式表示)。 (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_______________________。 解析：(1)根据得失电子守恒，可得关系式：，则样品中CaO2的质量分数为×100%＝×100%。(2)CaO2·8H2O的摩尔质量为216 g·mol-1，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。 答案：(1)当滴入最后半滴Na2S2O3溶液时，溶液由蓝色变无色，且30 s内不恢复蓝色　×100%　(2)CaO 学科网（北京）股份有限公司 $