(word完整版)江蘇高考化學(xué)計(jì)算題專題復(fù)習(xí)-蘇教版

高考化學(xué)計(jì)算題專題復(fù)習(xí)一、涉及化工生產(chǎn)流程的計(jì)算題型特點(diǎn):以常見化工生產(chǎn)流程圖為背景,根據(jù)不同反應(yīng)步驟中反應(yīng)物的利用率計(jì)算反應(yīng)物的投料比或產(chǎn)率。解題方法:以化學(xué)方程式為基礎(chǔ),應(yīng)用守恒理論,對(duì)多個(gè)相關(guān)聯(lián)的化學(xué)方程式進(jìn)行簡(jiǎn)約（疊加,找出分散在不同化學(xué)反應(yīng)中的不同物質(zhì)之間的化學(xué)計(jì)量數(shù)關(guān)系,以此計(jì)量關(guān)系進(jìn)行計(jì)算。1.（08南通一檢某化肥廠以氨和空氣（其中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為0.2為原料生產(chǎn)硝酸銨過(guò)程如下:其中反應(yīng)①為4NH3+5024NO+6H2OMH⑴步驟②中發(fā)生了兩個(gè)反應(yīng)，將這兩個(gè)化學(xué)方程式合并為一個(gè)化學(xué)方程式，可表示為。⑵若不考慮副反應(yīng)且各步反應(yīng)均完全，為使生產(chǎn)過(guò)程中不再補(bǔ)充空氣，則原料氣中氨（包括第③步被硝酸吸收的氨的體積分?jǐn)?shù)最大值為。⑶假設(shè)實(shí)際生產(chǎn)中，反應(yīng)①、②中含氮物質(zhì)的利用率分別為a、b，反應(yīng)③中氨的利用率為c、硝酸的利用率為100%，則合成硝酸銨的整個(gè)流程中，氨的總利用率是多少?解析:（14NO+302+2H20=4HN03(2①、②、③步反應(yīng)疊加4NH3+5O4NO+6H2O4N0+302+2H20=4HN034NH3+4HN03=4NH4N034NH3+402+H20=2NH4N03+3H20NH3%=4/(4+4/0.2=1/6(或16.7%(3解法一：假設(shè)消耗NH3的總物質(zhì)的量為lmol，其中用于制取HNO3的NH3的物質(zhì)的量為xmol，被HNO3吸收的NH3的物質(zhì)的量為ymol，則有:x+y=1、abx=cy。解得:x=cabc+y=cabab+氨的總利用率=(xab+yc/1=cababc+2解法二:假設(shè)第①步參加反應(yīng)的氨氣的物質(zhì)的量為4mol，則:生成硝酸的物質(zhì)的量4abmol;第③步需要氨氣的物質(zhì)的量為ab4mol;氨的總利用率=cababab4444++=cababc+2解法三:假設(shè)生成NH4NO3共1mol則生成ImolHNO3消耗的NH3的物質(zhì)的量為1/ab,與HNO3反應(yīng)的NH3的物質(zhì)的量為1/c,則氨的總利用率為2.（蘇北三市一檢現(xiàn)代煉鋅的方法可分為火法和濕法兩大類?；鸱掍\是將閃鋅礦（主要含ZnS通過(guò)浮選、焙燒使它轉(zhuǎn)化為氧化鋅,再把氧化鋅和足量焦炭混合,在鼓風(fēng)爐中加熱至1373~1573K,使鋅蒸餾出來(lái)。主要反應(yīng)為:焙燒爐中：2ZnS+3O2=2ZnO+2SO2①鼓風(fēng)爐中:2C+02=2CO②ZnO(s+CO(gZn(g+CO2(g③(1若保持溫度不變，在鼓風(fēng)爐中增大CO的濃度,K值(填“增大”、“減小”或“不變”(2已知:該溫度時(shí),化學(xué)平衡常數(shù)K=1.0，則表中c1=(寫出計(jì)算過(guò)程(3假設(shè)通過(guò)改變反應(yīng)條件，若使焙燒爐中反應(yīng)①的ZnO幾乎完全被CO還原，焙燒爐和鼓風(fēng)爐消耗的O2的體積比不超過(guò)。(4若起始濃度不變，通過(guò)改變反應(yīng)條件，達(dá)平衡時(shí)鼓風(fēng)爐中反應(yīng)③CO的轉(zhuǎn)化率為80%，此時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=，此時(shí)焙燒爐和鼓風(fēng)爐消耗的O2的體積比大于解析：(1不變(1分；(20.01mol/L(4分，解:由表中數(shù)據(jù)分析可知,反應(yīng)③進(jìn)行至30min時(shí)，反應(yīng)③達(dá)到平衡狀態(tài);故c1濃度為CO的平衡濃度。設(shè):從起始到平衡CO的濃度變化為xmol?L-1ZnO(s+CO(gZn(g+CO2(g起始:0.1100變化:xxx平衡:(0.11-xxx21c+abcababc+2則該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)即:x2+x-0.11=0(x+l.l?(x-0.1=0x=0.1mol?L-1所以c1=0.01mol?L-1(3焙燒爐中：2ZnS+302=2ZnO+2SO2①鼓風(fēng)爐中:2C+O2=2CO②ZnO(s+CO(gZn(g+CO2(g③①+②+③x2=2ZnS+302+2C+02=2Zn+2CO2則焙燒爐和鼓風(fēng)爐消耗的O2的體積比不超過(guò)3:1(40.352(1分;12:5或2.4(2分平衡時(shí)鼓風(fēng)爐中反應(yīng)③CO的轉(zhuǎn)化率為80%，此時(shí)焙燒爐和鼓風(fēng)爐消耗的O2的體積比為:3/(1/0.8=2.43、(04江蘇高考石油化工是江蘇省的支柱產(chǎn)業(yè)之一。聚氯乙烯是用途十分廣泛的石油化工產(chǎn)品，某化工廠曾利用下列工藝生產(chǎn)聚氯乙烯的單體氯乙烯:CH2=CH2+C12—CH2CI—CH2C1①CH2Cl—CH2C1—CH2=CHC1+HC1②請(qǐng)回答以下問(wèn)題：(1已知反應(yīng)①中二氯乙烷的產(chǎn)率產(chǎn)率=理論產(chǎn)量實(shí)際產(chǎn)量X100%為98%,反應(yīng)②中氯乙烯和氯化氫的產(chǎn)率均為95%，則2.8t乙烯可制得氯乙烯t,同時(shí)得到副產(chǎn)物氯化氫t。(計(jì)算結(jié)果保留1位小數(shù)(2為充分利用副產(chǎn)物氯化氫,該工廠后來(lái)將下列反應(yīng)運(yùn)用于生產(chǎn):2CH2=CH2+4HC1+O2—2CH2C1-CH2C1+2H20③由反應(yīng)①、③獲得二氯乙烷,再將二氯乙烷通過(guò)反應(yīng)②得到氯乙烯和副產(chǎn)物氯化氫,副產(chǎn)物氯化氫供反應(yīng)③使用，形成了新的工藝。由于副反應(yīng)的存在，生產(chǎn)中投入的乙烯全部被消耗時(shí)，反應(yīng)①、③中二氯乙烷的產(chǎn)率依次為a%、c%;二氯乙烷全部被消耗時(shí)，反應(yīng)②中氯化氫的產(chǎn)率為b%。試計(jì)算:反應(yīng)①、③中乙烯的投料比為多少時(shí)，新工藝既不需要購(gòu)進(jìn)氯化氫為原料，又沒(méi)有副產(chǎn)物氯化氫剩余(假設(shè)在發(fā)生的副反應(yīng)中既不生成氯化氫，也不消耗氯化氫。解析:(1CH2Cl-CH2ClCH2=CHCl~~2862.5~HCl36.52.8tx98%x95%m1m2CH2=CH2解得:m1=5.8tm2=3.4t(2設(shè)投入反應(yīng)①、③的乙烯物質(zhì)的量分別為x、y，則：由反應(yīng)①生成的二氯乙烷為x?a%，由反應(yīng)③生成的二氯乙烷為y?c%，K=(0.11x0.820.11x0.20.352ZnO(s+CO(g+CO2（g起始:變化:平衡:O.llOOO.llxO.8O.llxO.8O.llxO.8O.llxO.2O.llxO.8O.llxO.8則由反應(yīng)①、③共制得二氯乙烷的物質(zhì)的量為（x?a%+y?c%，通過(guò)反應(yīng)②可獲得HC1的物質(zhì)的量為（x?a%+y?c%?b%。據(jù)題意，反應(yīng)③消耗的HCl為2?y?c%，則:2?y?c%=（x?a%+y?c%?b%解得：yx=abbcc-200反應(yīng)①、③中乙烯的投料比應(yīng)為abbcc-200。4、工業(yè)生產(chǎn)粗硅的主要原理為:SiO2+2CSi（粗+2C0f（l若在制粗硅的過(guò)程中同時(shí)生成了碳化硅，且生成的硅和碳化硅的物質(zhì)的量之比為5:l,則參加反應(yīng)的C和SiO2的質(zhì)量比為（2工業(yè)上可通過(guò)如下流程由粗硅制取純硅:Si（粗SiCl4（l提純+氫氣（純?nèi)羯鲜龇磻?yīng)中Si(粗和SiCl4的利用率均為80%,制粗硅時(shí)有10%的SiO2的SiO2轉(zhuǎn)化為SiC，則生產(chǎn)100.8t純硅需純度為75%的石英砂多少噸?(3工業(yè)上還可以通過(guò)下圖所示的流程來(lái)制取純硅:反應(yīng)①:Si(粗+3HC1(gSiHCl3(1+H2(g反應(yīng)②:SiHCl3+H2純+3HC1假設(shè)在每一輪次的投料生產(chǎn)中，硅元素沒(méi)有損失，反應(yīng)①中HCl的利用率為75%,反應(yīng)②中H2的利用率為80%,則在下輪次的生產(chǎn)中，需補(bǔ)充投入HCl和H2的體積比為多少？解析:(1SiO2+2CSi(粗+2C0f5mollOmol5molSiO2+3C=SiC+2CO1mol3mol1molm(碳:m(SiO2=(13x12:(6x60=13:30(2SiO2粗SiCl4(l+氫氣(純6028mx75%x90%x80%x80%100.8t3273K23273K解得:m=500t(3反應(yīng)①:Si(粗+3HCl(gSiHC13(l+H2(g553-573K反應(yīng)②:SiHC13+H2純+3HC1如果HC1、H2利用率為100%，則HC1、H2可以循環(huán)使用，現(xiàn)需要補(bǔ)充的HC1、H2相當(dāng)于是反應(yīng)中損失的，則n(HCl=3molm75%x25%=1moln(H2=1molm80%x20%=1/4mol所以:n(HCl:n(H2=4:1二、有關(guān)物質(zhì)純度的檢驗(yàn)題型特點(diǎn):以某種物質(zhì)純度或某種元素的含量檢驗(yàn)(定量實(shí)驗(yàn)為背景，根據(jù)氧化還原滴定原理進(jìn)行計(jì)算。解題方法:找出氧化還原反應(yīng)過(guò)程中相關(guān)物質(zhì)的量關(guān)系，進(jìn)行定量計(jì)算。5、(07天津高考?黃鐵礦主要成分是FeS2。某硫酸廠在進(jìn)行黃鐵礦成分測(cè)定時(shí),取0.1000g樣品在空氣中充分灼燒，將生成的SO2氣體與足量Fe2(SO43溶液完全反應(yīng)后，用濃度為0.02000mol/L的K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，消耗K2Cr2O7溶液25.00mL。已知:SO2+2Fe3++2H2O=SO2-+2Fe2++4H+Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O(1樣品中FeS2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是(假設(shè)雜質(zhì)不參加反應(yīng)。(2若灼燒6gFeS2產(chǎn)生的SO2全部轉(zhuǎn)化為SO3氣體時(shí)放出9.83kJ熱量,產(chǎn)生的SO3與水全部化合生成H2SO4,放出13.03kJ熱量，寫出SO3氣體轉(zhuǎn)化為H2SO4的熱化學(xué)方程式:。(3煅燒10t上述黃鐵礦，理論上產(chǎn)生SO2的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況為L(zhǎng),制得98%的硫酸質(zhì)量為t,SO2全部轉(zhuǎn)化為H2SO4時(shí)放出的熱量是kJ。解析:(11FeS2?2SO2?4Fe3+?2/3Cr2O72-1202/3m0.02mol/Lx0.025Lm=0.09gFeS2%=90%(22SO2(g+O2(g=2SO3(g△H=-196.6kJ/molSO3(g+H2O(l=H2SO4(l;AH=-130.3kJ/mol(31FeS2?2SO2?2H2SO4120g2x22.4L2x9810x106x90%Vmx98%V=3.36x106m=15tQ=10x106x90%m120x2x(196.6/2+130.3=3.429x107kJ6、（07江蘇高考?鋼鐵工業(yè)是國(guó)家工業(yè)的基礎(chǔ)。2006年我國(guó)粗鋼產(chǎn)量突破4億噸，居世界首位。某中學(xué)社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)小組利用假期對(duì)當(dāng)?shù)劁撹F廠進(jìn)行了調(diào)研，對(duì)從礦石開始到鋼鐵產(chǎn)出的工藝流程有了全面的感性認(rèn)識(shí)。請(qǐng)您對(duì)社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)小組感興趣的問(wèn)題進(jìn)行計(jì)算：（1）將6.62g鐵礦石樣品投入適量的鹽酸中（充分反應(yīng)），過(guò)濾，然后在濾液中加過(guò)量的中NaOH溶液，充分反應(yīng)后，過(guò)濾、洗滌、灼燒得4.80gFe2O3?，F(xiàn)以該鐵礦石為原料煉鐵，若生產(chǎn)過(guò)程中鐵元素?fù)p失4%,計(jì)算每生產(chǎn)1.00t生鐵（含鐵96%）,至少需要這種鐵礦石多少噸？（保留兩位小數(shù)）（2）取某鋼樣粉末28.12g（假設(shè)只含F(xiàn)e和C）,在氧氣流中充分反應(yīng)，得到CO2氣體224M1（標(biāo)準(zhǔn)狀況）。①計(jì)算此鋼樣粉末中鐵和碳的物質(zhì)的量之比。②再取三份不同質(zhì)量的鋼樣粉末分別加到100mL相同濃度的H2SO4溶液中，充分反應(yīng)后，測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示：實(shí)驗(yàn)序號(hào)加入鋼樣粉末的質(zhì)量/g生成氣體的體積/L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）I2.8121.120II5.6242.240III8.4362.800計(jì)算硫酸溶液的物質(zhì)的量③若在實(shí)驗(yàn)II中繼續(xù)加入mg鋼樣粉末，計(jì)算反應(yīng)結(jié)束后剩余的固體質(zhì)量為多少？（用含m的代數(shù)式表示）解析：（1）解：6.62g鐵礦石中鐵的質(zhì)量為m（Fe二4.80gx112=3.36g1606.62g3.36g=1.97tl.OOt96%生產(chǎn)1.00t生鐵需鐵礦石的質(zhì)量為：m（鐵礦石二答：至少需要這種鐵礦石1.97t（2）①n（C二14%0.224L=0.010mol22.4Lmol1-m（C=0.010molxl2g?mol1=0.12gnFenC28.12g0.12g56gmol10.010mol==501答：此鋼樣粉末中鐵和碳的物質(zhì)的量之比為50:1②根據(jù)實(shí)驗(yàn)III可得：Fe+H2SO4=FeSO4+H2f1mol22.4Ln（H2SO42.800Ln（H2SO4=0.125molc（H2SO4=0.125mol=1.25mol?L0.1L-1答：硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度為1.25mol?1。L③當(dāng)鋼樣粉末中的鐵未全部溶解時(shí)（m>1.406g）,100mL相同濃度的H2SO4溶液中可以完全溶解的固體質(zhì)量為2.8/22.4x56m（28/28.12=7.03g7.03g-5.624g=1.406g-剩余的固體質(zhì)量為：（5.624g+mg-0.125molx56g?mol1=（m-1.376g當(dāng)鋼樣粉末中的鐵全部溶解時(shí)（mS1.406g）,剩余的固體質(zhì)量為：（5.624+mgx-0.12g28.12g答：當(dāng)鐵未完全溶解時(shí)，剩余固體的質(zhì)量為（m-1.376）g；當(dāng)鐵完全溶解時(shí)，剩余固體的質(zhì)量為5.624m0.12g。28.126三、有關(guān)物質(zhì)組成的計(jì)算7、超細(xì)硅酸鋁具有極好的懸浮性和純白外觀，與顏料配合使用能明顯地改進(jìn)涂料的白度。其樣品化學(xué)式可表示為AlxSi35Oy?zH2O,企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定超細(xì)硅酸鋁中含水量7%~10%為優(yōu)良級(jí)。某化學(xué)興趣小組為測(cè)定該樣品的組成，按如下步驟實(shí)驗(yàn)：步驟一：準(zhǔn)確稱取9.936g超細(xì)硅酸鋁樣品，充分加熱至不再分解為止，冷卻、稱量，得固體9.216g。步驟二：另準(zhǔn)確稱取9.936g超細(xì)硅酸鋁樣品，加足量鹽酸，充分反應(yīng)后，過(guò)濾，洗滌，烘干得SiO2固體8.400g。(1計(jì)算該超細(xì)硅酸鋁樣品是否為優(yōu)良級(jí)。(2求該樣品的化學(xué)式。解析：(1m(H2O=9.936g-9.216g=0.720gw(H2O=0.720g/9.936gx100%=7.246%為優(yōu)良級(jí)(2n(H2O=0.72/18mol=0.04moln(SiO2=8.4/60mol=0.14moln(Al2O3=(9.936－8.400－0.72/102mol=0.008moln(A12O3:n(SiO2:n(H2O=2:35:10故該樣品化學(xué)式為：A14Si35O76?10H2O8、(鹽城一檢為研究水滑石的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，某校研究性學(xué)習(xí)小組取得了二種牌號(hào)的水滑石樣品擬進(jìn)行探究，請(qǐng)你參與探究并回答相關(guān)問(wèn)題。(1)甲同學(xué)取天然水滑石樣品進(jìn)行恒重分析，已知天然水滑石的化學(xué)式可表示6MgO?A12O3?CO2?12H2O,取0.1mol水滑石進(jìn)行加熱時(shí)，溫度與剩余固體質(zhì)量的關(guān)系如下圖，平行線上的數(shù)字表示殘留固體的質(zhì)量。當(dāng)溫度在0~280°C質(zhì)量不變，是什么原因：。A—B減少的物質(zhì)及其物質(zhì)的量為：；C—D減少的物質(zhì)及其物質(zhì)的量為：；D處化學(xué)組成為：。(2)乙組取的CA(美國(guó)化學(xué)文摘)登記號(hào)為12304-65-3的合成水滑石樣品，現(xiàn)只知其化學(xué)式為：MgaAlb(OHC(CO3d，a+b+c+d=25,a、b、c、d為正整數(shù)。取該水滑石樣品0.1mol,用1mol/L鹽酸使其完全溶解。①消耗鹽酸的體積至少為：L(用字母表示)；②若參加反應(yīng)的鹽酸的物質(zhì)的量與生成CO2的物質(zhì)的量之比為18:1,則該水滑石的化學(xué)式為：。解析：0.4molH2O0.8molH2O0.1molCO270.6molMgO(1天然水滑石在溫度低于280C是穩(wěn)定的；0.4molH2O；0.1molCO2；6MgO?A12O3；(2①0.1c+0.2d或0.2a+0.3b；②Mg6Al2(OH16CO39、(07無(wú)錫期中某結(jié)晶水合物中有兩種陽(yáng)離子和一種陰離子,其所含元素均為短周期元素,為確定其組成，某同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：稱取兩份質(zhì)量均為45.3g的該結(jié)晶水合物，分別制成溶液。向其中一份逐滴加入NaOH溶液，開始發(fā)現(xiàn)溶液中出現(xiàn)白色沉淀并逐漸增多；一段時(shí)間后有氣體逸出,該氣體有刺激性氣味,能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)，加熱后共計(jì)可收集到2.24L該氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)；最后白色沉淀逐漸減少并最終消失。另一份逐滴加入Ba(OH)2溶液，開始現(xiàn)象類似，但最終仍有白色沉淀；過(guò)濾，用稀鹽酸處理沉淀物，經(jīng)洗滌和干燥，得到白色固體46.6g。(1該結(jié)晶水合物中含有的兩種陽(yáng)離子是和，陰離子是。(2試通過(guò)計(jì)算確定該結(jié)晶水合物的化學(xué)式。(3假設(shè)過(guò)程中向該溶液中加入的NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為5mol?-1，請(qǐng)?jiān)谟覉D中畫出生成沉淀的物L(fēng)質(zhì)的量與加入NaOH溶液體積的關(guān)系示意圖。解析：(1)NH4+(2)n(SO42A13+SO42-46.6g0.2mol233g/moln(NH422.4gO.lmol22.4L/mol根據(jù)離子化合物中陰、陽(yáng)離子電荷平衡的原理：n(NH43n(A132n(SO42可得：1n(A13(20.2mol0.1mol0.1mol3n(H2O45.3g0.1mol27g/mol0.118g/mol0.2mol96g/m