2025浙江专版新教材化学高考第一轮基础练--微专题(三)化学计算的常用方法（含答案）

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2025浙江专版新教材化学高考第一轮
微专题(三)化学计算的常用方法
1.(2023·浙江宁波月考)物质的量为0.10 mol的镁条在只含有CO2和O2混合气体的容器中燃烧(产物不含碳酸镁),反应后容器内固体物质的质量不可能为(　　)
A.3.2 g B.4.0 g
C.4.2 g D.4.6 g
2.(2023·浙江衢州第一中学段考)在标准状况下,有750 mL含臭氧的氧气,其中臭氧完全分解后体积变为780 mL,若将此含臭氧的氧气1 L通入碘化钾溶液中,发生如下反应:2KI+O3+H2O===2KOH+I2↓+O2,则生成的碘的质量是(　　)
A.0.91 g B.0.81 g
C.0.71 g D.0.61 g
3.(2023·浙江诸暨中学段考)将相同体积的硫酸铁、硫酸锌和硫酸铝中的S完全沉淀,需消耗相同物质的量浓度的BaCl2溶液的体积比为3∶2∶1,则硫酸铁、硫酸锌和硫酸铝溶液的物质的量浓度之比为(　　)
A.3∶2∶1 B.3∶6∶1
C.9∶3∶1 D.3∶1∶3
4.(2023·浙江杭州长河高级中学月考)等质量的CuO和MgO粉末分别溶于相同体积的硝酸中,得到的Cu(NO3)2和Mg(NO3)2的物质的量浓度分别为a mol·L-1和b mol·L-1。a与b的关系为 (　　)
A.a=b B.a=2b
C.2a=b D.a=5b
5.把500 mL含有BaCl2和KCl的混合溶液分成5等份,取一份加入含a mol硫酸钠的溶液,恰好使Ba2+完全沉淀;另取一份加入含b mol硝酸银的溶液,恰好使Cl-完全沉淀,该混合溶液中K+浓度为(　　)
A.10(b-2a) mol·L-1
B.5(b-2a) mol·L-1
C.2(b-a) mol·L-1
D.10(2a-b) mol·L-1
6.(2023·浙江桐乡茅盾中学月考)将一颗质量为5.6 g的铁钉,在潮湿的空气中放置一段时间后,向其中缓缓滴入2 mol·L-1的稀盐酸,充分反应至恰好完全溶解,则盐酸的体积最少可以是(　　)
A.67 mL B.100 mL
C.150 mL D.200 mL
7.(2023·浙江杭州师大附中月考)某同学设计如下实验测定绿矾样品(主要成分为FeSO4·7H2O)的纯度,称取11.5 g绿矾产品,溶解,配制成1 000 mL溶液;量取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中,用硫酸酸化的0.010 00 mol·L-1高锰酸钾溶液滴定至终点,消耗高锰酸钾溶液的平均体积为20.00 mL。根据数据计算该绿矾样品的纯度约为(　　)
A.94.5% B.96.1%
C.96.7% D.97.6%
8.(2023·浙江慈溪杨贤江中学月考)镓(Ga)位于周期表中第四周期第ⅢA族,与强酸、强碱溶液均能反应生成H2,是一种应用广泛的金属元素,可用于制造半导体材料氮化镓、砷化镓、磷化镓等。同温同压下,0.1 mol Ga分别与100 mL浓度均为2 mol·L-1的盐酸和氢氧化钠溶液充分反应,生成H2的体积分别为V1L和V2L。下列说法错误的是(　　)
A.V1∶V2=2∶3
B.转移的电子数之比为V1∶V2
C.消耗酸和碱的物质的量之比为3V1∶V2
D.反应前后两溶液的质量变化相等
9.硫化钠是由无水硫酸钠与炭粉在高温下反应制得,反应的化学方程式:①Na2SO4+4CNa2S+4CO↑;②Na2SO4+4CONa2S+4CO2。要制取15.6 g Na2S,需原料芒硝(Na2SO4·10H2O)　　　　 mol。
10.某实验小组以BaS溶液为原料制备BaCl2·2H2O,并用重量法测定产品中BaCl2·2H2O的含量。设计了如下实验方案:
①称取产品0.500 0 g,用100 mL水溶解,酸化,加热至近沸;
②在不断搅拌下,向①所得溶液逐滴加入热的0.100 mol·L-1H2SO4溶液;
③沉淀完全后,60 ℃水浴40分钟,经过滤、洗涤、烘干等步骤,称量白色固体,质量为0.466 0 g。
产品中BaCl2·2H2O的质量分数为　　　　　(保留三位有效数字)。
11.某中学有甲、乙两个探究性学习小组,他们拟用小颗粒的铝铜合金与足量的稀硫酸反应测定通常状况(约20 ℃、1.01×105Pa)下的气体摩尔体积(Vm)。
Ⅰ.甲组同学拟设计如图1所示的装置来完成实验。
(1)写出装置Ⅰ中发生反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)实验开始时,先打开分液漏斗上口的玻璃塞,再轻轻旋开其活塞,一会儿后发现稀硫酸不能顺利滴入锥形瓶中。请帮助他们分析其原因:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)实验结束时,生成氢气的体积近似等于　 。
(4)锥形瓶中残存的氢气对实验结果是否有影响:　　　　　(填“有”“没有”或“不能判断”),简述理由:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
Ⅱ.乙组同学仔细分析了甲组同学的实验装置后,认为稀硫酸滴入锥形瓶中,即使不生成氢气,也会将瓶中的空气排出,使所测氢气的体积偏大;实验结束后,连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在,使所测氢气的体积偏小,于是他们设计了如图2所示的实验装置。
实验中准确测定出4个数据,如表:
物理量 实验前 实验后
铝铜合金质量/g m1 m2
量液管(C)体积/mL V1 V2
(注:量液管大刻度在上方,小刻度在下方)
利用上述数据计算通常状况下的气体摩尔体积:Vm=　　　　　　　　　　。
12.在标准状况下,进行甲、乙、丙三组实验,三组实验各取30 mL同浓度的盐酸,加入同一种镁、铝混合物粉末,产生气体,有关数据列表如下:
实验序号 甲 乙 丙
混合物质量/mg 510 765 1 020
气体体积/mL 560 672 672
(1)甲、乙两组实验中,哪一组盐酸是过量的 　　　　　,理由是　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)盐酸的物质的量浓度为　　　　　。
(3)混合物粉末中Mg的物质的量为　　　　　,Mg、Al的物质的量之比为　　　　　。
13.一种测定硫酸锰铵晶体[设为
(NH4)xMny(SO4)z·wH2O]组成的方法如下:
①称取一定量的硫酸锰铵晶体配成250 mL溶液A。
②取25.00 mL溶液A加入足量的BaCl2溶液得BaSO4 0.512 6 g。
③另取25.00 mL溶液A加入10 mL 20%的中性甲醛溶液,摇匀、静置5 min[4N+6HCHO===3H++6H2O+(CH2)6N4H+,滴定时,1 mol(CH2)6N4H+与1 mol H+相当],加入1~2滴酚酞溶液,用0.100 0 mol·L-1 NaOH标准溶液滴定至终点(在该过程中Mn2+不沉淀),消耗NaOH溶液22.00 mL。
④取一定量样品在空气中加热,样品的固体残留率(×100%)随温度的变化如图所示(样品在371 ℃时已完全失去结晶水)。根据以上实验数据计算确定硫酸锰铵晶体的化学式(写出计算过程)。
微专题(三)　化学计算的常用方法
1.D　本题可以采用极端假设法。若混合气体全部是CO2,则发生的反应是2Mg+CO22MgO+C,0.10 mol的镁条产生0.10 mol MgO和0.050 mol C,其质量为m1=0.10 mol×40 g·mol-1+0.050 mol×12 g·mol-1=4.6 g;若混合气体全部是O2,则发生的反应是2Mg+O22MgO,0.10 mol的镁条产生0.10 mol MgO,其质量为m2=0.10 mol×40 g·mol-1=4.0 g,所以产生固体物质的质量的范围是2.4 g2.A　由2O3===3O2　ΔV=780 mL-750 mL=30 mL,V(O3)=2ΔV=60 mL,1 L混合气体中含臭氧的体积为1 L×=0.08 L,n(O3)=n(I2)=≈0.003 6 mol,m(I2)=0.003 6 mol×254 g·mol-1≈0.91 g。
3.B　相同物质的量浓度的BaCl2溶液使相同体积的硫酸铁、硫酸锌和硫酸铝三种溶液中的S完全转化为BaSO4沉淀,消耗BaCl2溶液的体积为3∶2∶1,根据Ba2++S===BaSO4↓可知,三种溶液中含有硫酸根离子物质的量之比为3∶2∶1,设硫酸铁、硫酸锌和硫酸铝溶液的物质的量浓度分别为x、y、z,3x∶y∶3z=3∶2∶1,解得x∶y∶z=3∶6∶1。
4.C　设m(CuO)、m(MgO)均为80 g,则它们的物质的量之比为=1∶2,溶液的体积相同时,溶质的物质的量浓度之比等于其物质的量之比,即2a=b。
5.A　混合溶液分成5等份,每份溶液浓度相同。根据Ba2++S===BaSO4↓可知,每份溶液中n(Ba2+)=n(Na2SO4)=a mol;根据Ag++Cl-===AgCl↓可知,每份溶液中n(Cl-)=n(Ag+)=b mol,根据电荷守恒可知,每一份溶液中2n(Ba2+)+n(K+)=n(Cl-),则n(K+)=b mol-2a mol=(b-2a) mol,故c(K+)==10(b-2a) mol·L-1。
6.B　5.6 g铁的物质的量为0.1 mol,若铁全部被氧化,则最后将全部变成FeCl3,此时需要HCl的物质的量为0.3 mol,其体积为V(HCl)==0.15 L=150 mL;若铁最后全部变成FeCl2,此时需要HCl的物质的量为0.2 mol,其体积为V(HCl)==0.1 L;所以消耗盐酸的体积的范围为100 mL≤V(HCl)≤150 mL。
7.C　滴定过程中反应的离子方程式为Mn+5Fe2++8H+===Mn2++5Fe3++4H2O,n(KMnO4)=20.00×1L×0.010 00 mol·L-1=2.0×10-4 mol,n(FeSO4·7H2O)=5n(KMnO4)=1.0×1 mol,25.00 mL待测液中所含样品的质量m=11.5 g×=0.287 5 g,w(FeSO4·7H2O)=×100%≈96.7%。
8.D　Ga与Al同主族,Ga和盐酸、NaOH溶液分别发生反应:2Ga+6HCl===2GaCl3+3H2↑,2Ga+2NaOH+6H2O===2Na[Ga(OH)4]+3H2↑。0.1 mol Ga完全反应需0.3 mol HCl,则Ga过量,则0.2 mol HCl与Ga反应生成0.1 mol H2,0.1 mol Ga完全反应需0.1 mol NaOH,生成0.15 mol H2,同温同压下,气体的体积之比等于气体的物质的量之比,则有V1∶V2=2∶3,A正确;生成0.1 mol H2,转移0.2 mol电子,生成0.15 mol H2转移0.3 mol电子,则转移电子之比为0.2∶0.3=2∶3=V1∶V2,B正确;两反应中分别消耗0.2 mol HCl和0.1 mol NaOH,则有0.2∶0.1=2∶1=3V1∶V2,C正确;反应前后溶液质量变化即Ga与H2的质量变化,NaOH溶液消耗的Ga多,溶液质量增加的多,D错误。
9.答案 0.2
解析 n(Na2S)==0.2 mol,根据钠元素守恒可得如下关系式:Na2SO4~Na2S~Na2SO4·10H2O,则需原料芒硝的物质的量n(Na2SO4·10H2O)=n(Na2S)=0.2 mol。
10.答案 97.6%
解析 由题意可知,硫酸钡的物质的量为=0.002 mol,依据钡原子守恒,产品中BaCl2·2H2O的物质的量为0.002 mol,质量为0.002 mol×244 g·mol-1=0.488 g,质量分数为×100%=97.6%。
11.答案 Ⅰ.(1)2Al+6H+===2Al3++3H2↑
(2)铝与稀硫酸反应生成的氢气使锥形瓶内气压增大
(3)收集到水的体积
(4)没有　相同温度和压强下,生成氢气的体积与排出空气的体积相等
Ⅱ. L·mol-1
解析 Ⅰ.(1)铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气,其离子方程式为2Al+6H+===2Al3++3H2↑。(2)铝与稀硫酸反应生成的氢气使锥形瓶内气压增大,锥形瓶内的压强大于大气压,所以稀硫酸不能顺利滴入锥形瓶中。(3)气体产生的压强导致水从集气瓶中排出,且氢气不易溶于水,所以收集到的水的体积近似等于氢气的体积。(4)装置中有空气存在,生成的氢气不溶于水,在相同温度和压强下,生成的氢气的体积与排出空气的体积相等,所以没有影响。
Ⅱ.2Al+6H+===2Al3++3H2↑
2 mol 3 mol
mol mol
Vm= L·mol-1。
12.答案 (1)甲　甲组增加镁、铝混合物粉末的质量,生成的氢气量增加,而乙组不能　(2)2 mol·L-1　(3)0.01 mol　1∶1
解析 (1)对比甲、乙数据,混合物质量为765 mg时生成氢气比甲中多,说明甲中盐酸过量。(2)加入1 020 mg镁、铝混合物粉末时,最多只能生成672 mL的氢气,说明盐酸最多只能生成672 mL的氢气,气体的物质的量为=0.03 mol,根据方程式,可推算出HCl的物质的量为0.03 mol×2=0.06 mol,盐酸的物质的量浓度为=2 mol·L-1。(3)由于甲组中盐酸是过量的,所以用甲组来计算,设Mg的物质的量为x mol,Al的物质的量为y mol,生成气体的物质的量为=0.025 mol,依题意得24x g+27y g=0.510 g;x mol+y mol=0.025 mol;解方程组得x=0.01,y=0.01,所以物质的量之比为1∶1。
13.答案 n(S)=n(BaSO4)==2.200×10-3 mol,n(N)=n(NaOH)=0.100 0 mol·L-1×22.00×10-3L=2.200×10-3 mol,由电荷守恒可得n(Mn2+)=[2n(S)-n(N)]=1.100×10-3 mol,x∶y∶z=2∶1∶2,化学式为(NH4)2Mn(SO4)2·wH2O,×100%=69.2%,w≈7,化学式为(NH4)2Mn(SO4)2·7H2O。
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