常考化学计算题

高考关键词]物质组成、含量计算、化学式计算、滴定法、热重曲线、守恒法、关系式法。高考题型1化学计算常用方法

1．(2014•大纲全国卷，13)已知：将Cl2通入适量KOH溶液，产物中可能有KCl、KClO、KClO3，且c Cl－ c ClO－ 的值与温度高低有关。当n(KOH)＝a mol时，下列有关说法错误的是()

A．若某温度下，反应后c Cl－ c ClO－ ＝11，则溶液中c ClO－ c ClO－3 ＝12

B．参加反应的氯气的物质的量等于12a mol

C．改变温度，反应中转移电子的物质的量ne的范围：12a mol≤ne≤56a mol

D．改变温度，产物中KClO3的最大理论产量为17a mol

答案 D

解析A项，设反应后溶液中n(Cl－)＝11n mol，则n(ClO－)＝n mol，根据氧化还原反应中电子守恒可知，生成11n mol Cl－得11n mol电子，生成n mol ClO－失去n mol电子，而生成1 mol ClO－3失去5 mol电子，因此反应生成的ClO－3应为2n mol，正确；B项，由于产物中可能有KCl、KClO、KClO3，根据原子守恒可知，Cl原子与K原子的量始终相等，故参加反应的Cl2的物质的量为KOH的12，正确；C项，当只有KCl、KClO生成时，1 mol Cl2参加反应转移1 mol电子，故整个反应中转移电子的物质的量为12a mol，当只有KCl、KClO3生成时，根据电子守恒可知，有16的Cl2生成了KClO3，有56的Cl2生成了KCl，故转移电子56a mol，正确；D项，当只有KCl、KClO3生成时，产物中KClO3的量达到了最大值，根据电子守恒可知，有16的Cl2生成了KClO3，因此KClO3的最大理论产量为16a mol，错误。

2．[2015•天津理综，10(2)①]FeCl3具有净水作用，但腐蚀设备，而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂，处理污水比FeCl3高效，且腐蚀性小。为节约成本，工业上用NaClO3氧化酸性FeCl2废液得到FeCl3。

若酸性FeCl2废液中c(Fe2＋)＝2.0×10－2 mol•L－1，c(Fe3＋)＝1.0×10－3 mol•L－1，c(Cl－)＝5.3×10－2 mol•L－1，则该溶液的pH约为________。

答案 2

解析酸性溶液中c(OH－)忽略不计，根据电荷守恒，c(Fe3＋)×3＋c(Fe2＋)×2＋c(H＋)

＝c(Cl－)，溶液中氢离子的浓度是c(H＋)＝c(Cl－)－c(Fe2＋)×2－c(Fe3＋)×3＝5.3×10－2 mol•L－1－2.0×10－2 mol•L－1×2－1.0×10－3 mol•L－1×3＝1.0×10－2 mol•L－1，所以pH＝2。

3．[2015•全国卷Ⅰ，36(6)]氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。CuCl难溶于醇和水，可溶于氯离子浓度较大的体系。在潮湿空气中易水解氧化。以海绵铜(主要成分是Cu和少量CuO)为原料，采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl的工艺过程如下：

回答下列问题：

准确称取所制备的氯化亚铜样品m g，将其置于过量的FeCl3溶液中，待样品完全溶解后，加入适量稀硫酸，用a mol•L－1的K2Cr2O7溶液滴定到终点，消耗K2Cr2O7溶液b mL，反应中Cr2O2－7被还原为Cr3＋。样品中CuCl的质量分数为________。

答案59.7abm%

解析CuCl被FeCl3溶液氧化为Cu2＋，FeCl3被还原为Fe2＋，利用K2Cr2O7滴定Fe2＋，根据电子得失守恒有：CuCl ～FeCl3～16K2Cr2O7，

w(CuCl)＝a mol•L－1×b×10－3 L×6×99.5 g•mol－1m g×100%＝59.7abm%。

1．电荷守恒

涉及溶液中离子浓度的计算时常需用到电荷守恒，首先找出溶液中所有阳离子和阴离子，再根据阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数列等式。

如Al2(SO4)3、NH4NO3混合溶液的电荷守恒为3c(Al3＋)＋c(NH＋4)＋c(H＋)＝2c(SO2－4)＋c(NO－3)＋c(OH－)。

注意一般情况下，列电荷守恒等式时不能忽略H＋、OH－，但在计算时，酸性溶液中常可忽略OH－，碱性溶液中常可忽略H＋。如第2题，求溶液的pH，即是求溶液中c(H＋)，利用电荷守恒即可顺利作答。

2．原子(质量)守恒

金属与氧化性酸反应的相关计算以及水溶液中离子浓度大小判断常用到原子守恒法，找出要关注的原子(或原子团)，利用反应前后原子数目、种类不变列出等式。如第1题B项，计算“参加反应的氯气的物质的量”，由于反应后Cl原子存在于KCl、KClO、KClO3中，故应联想到Cl原子守恒。解此类题的一般步骤：第一步，分析题干中元素的变化情况；第二步，找出需要用到的原子；第三步，根据题中反应前后的原子的物质的量，列出关系式进行计算。3．电子守恒

氧化还原反应中存在电子得失，氧化剂得到电子的总数等于还原剂失去电子的总数，即为得失电子守恒。用得失电子守恒法解题的一般步骤：第一步，找出氧化剂、还原剂。如第3

题中，氧化剂为K2Cr2O7，还原剂可看作CuCl；第二步，确定氧化剂、还原剂中一个原子得到或失去的电子数，如本题中一个Cr原子得3个电子，一个Cu原子失1个电子；第三步，根据氧化剂得到的电子数等于还原剂失去的电子数，列出等式：n(还原剂)×升价原子个数×化合价升高值＝n(氧化剂)×降价原子个数×化合价降低值。

4．关系式法

多个反应连续发生时，起始物与目标产物之间存在确定的量的关系。解题时应先写出有关反应的化学方程式或关系式，找出连续反应的过程中，不同反应步骤之间反应物、生成物的物质的量的关系，最后确定已知物和目标产物之间的物质的量的关系，列式求解，从而简化运算过程。如第3题中，CuCl质量分数测定反应过程是FeCl3将CuCl氧化为Cu2＋，Fe3＋被还原为Fe2＋，然后K2Cr2O7又将Fe2＋氧化为Fe3＋，相当于K2Cr2O7氧化CuCl，得出关系式：6CuCl～K2Cr2O7，淡化中间过程后，计算很简捷。

1．在硫酸钠和硫酸铝的混合溶液中，Al3＋的物质的量浓度为0.2 mol•L－1，SO2－4为0.4 mol•L－1，溶液中Na＋的物质的量浓度为()

A．0.1 mol•L－1 B．0.2 mol•L－1

C．0.3 mol•L－1 D．0.4 mol•L－1

答案 B

解析在任何一个溶液中，阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数，则有

3c(Al3＋)＋c(Na＋)＝2c(SO2－4)，解得c(Na＋)＝0.2 mol•L－1。

2．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－1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