2019年高考化学真题分类汇编专题03:计算
一、单选题(共2题)
1.(2019?全国Ⅱ)已知NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是(?? )
A.?3g 3He含有的中子数为1NAB.?1 L 0.1 mol·L?1磷酸钠溶液含有的 数目为0.1NAC.?1 mol K2Cr2O7被还原为Cr3+转移的电子数为6NAD.?48 g正丁烷和10 g异丁烷的混合物中共价键数目为13NA
2.(2019?全国Ⅲ)设NA为阿伏加德罗常数值。关于常温下pH=2的H3PO4溶液,下列说法正确的是(?? )
A.?每升溶液中的H+数目为0.02NA???????????????? B.?c(H+)= c( )+2c( )+3c( )+ c(OH?)C.?加水稀释使电离度增大,溶液pH减小???????D.?加入NaH2PO4固体,溶液酸性增强
二、综合题(共1题)
3.(2019?江苏)聚合硫酸铁[Fe2(OH)6-2n(SO4)n]m广泛用于水的净化。以FeSO4·7H2O为原料,经溶解、氧化、水解聚合等步骤,可制备聚合硫酸铁。
(1)将一定量的FeSO4·7H2O溶于稀硫酸,在约70 ℃下边搅拌边缓慢加入一定量的H2O2溶液,继续反应一段时间,得到红棕色黏稠液体。H2O2氧化Fe2+的离子方程式为________;水解聚合反应会导致溶液的pH________。
(2)测定聚合硫酸铁样品中铁的质量分数:准确称取液态样品3.000 g,置于250 mL锥形瓶中,加入适量稀盐酸,加热,滴加稍过量的SnCl2溶液(Sn2+将Fe3+还原为Fe2+),充分反应后,除去过量的Sn2+。用5.000×10?2 mol·L?1 K2Cr2O7溶液滴定至终点(滴定过程中 与Fe2+反应生成Cr3+和Fe3+),消耗K2Cr2O7溶液22.00 mL。
①上述实验中若不除去过量的Sn2+ , 样品中铁的质量分数的测定结果将________(填“偏大”或“偏小”或“无影响”)。
②计算该样品中铁的质量分数(写出计算过程)________?。
答案解析部分
一、单选题
1. B
【考点】阿伏伽德罗常数
解:【解答】A. 3g?3He 的物质的量为1mol,且一个 3He 中有1个中子,所以 3g?3He含有的中子数为1NA , 不符合题意 B.磷酸根离子为弱酸阴离子,在水溶液中水解所以磷酸根离子的数目小于0.1 NA , 符合题意 。 C. ?K2Cr2O7 中 Cr 的化合价为+6,所以 1 mol K2Cr2O7被还原为Cr3+转移的电子数为6NA , 不符合题意 。 D. 48 g正丁烷和10 g异丁烷的混合物相当于58gC4H10,相当于1mol,正丁烷,异丁烷中共价键个数都是13个,所以 共价键数目为13NA , 不符合题意。 故答案为:B 【分析】关于 NA 的计算必须先求出物质的量,然后根据所求乘以 NA 。
2. B
【考点】电解质在水溶液中的电离,阿伏伽德罗常数,质量守恒定律
解:【解答】A、溶液的pH=2,则溶液中c(H+)=0.01mol/L,则1L溶液中所含H+的数目N=n×NA=c×V×NA=0.01mol/L×1L×NA=0.01NA , A不符合题意; B、溶液中的H+来自于H3PO4、H2PO4-、HPO42-和H2O的电离,据此可得等式c(H+)=c(OH-)+c(H2PO4-)+2c(HPO42-)+3c(PO43-),B符合题意; C、加水稀释,会促进H3PO4的电离,故电离度增大,由于稀释,溶液中c(H+)减小,pH增大,C不符合题意; D、加入固体NaH2PO4 , 溶液中c(H2PO4-)增大,使得H3PO4的电离平衡“H3PO4?H++H2PO4-”逆向移动,溶液中c(H+)减小,酸性减弱,D不符合题意; 故答案为:B 【分析】A、由溶液的pH计算溶液中c(H+),再结合公式N=n×NA=c×V×NA计算溶液H+的数目; B、结合溶液中H+的来源分析; C、加水稀释,促进弱电解质的电离,但溶液中c(H+)减小; D、加入固体NaH2PO4 , 溶液中c(H2PO4-)增大,结合浓度对平衡移动的影响分析;
二、综合题
3. (1)2Fe2++ H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;减小(2)偏大;n( )=5.000×10?2 mol·L?1×22.00 mL×10?3 L·mL?1=1.100×10?3 mol
由滴定时 →Cr3+和Fe2+→Fe3+ , 根据电子得失守恒可得微粒的关系式: ~6Fe2+
(或 +14H++6Fe2+=6Fe3++2Cr3++7H2O)
则n(Fe2+)=6n( )=6×1.100×10?3 mol=6.600×10?3 mol
样品中铁元素的质量:
m(Fe)=6.600×10?3 mol×56 g·mol?1=0.3696 g
样品中铁元素的质量分数:w(Fe)= ×100%=12.32%
【考点】氧化还原反应,氧化反应的计算
解:【解答】(1)H2O2具有氧化性,能将Fe2+氧化成Fe3+ , 该反应的离子方程式为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;水解聚合过程中,促进了Fe3+的水解,使得溶液中c(H+)增大,pH减小; (2)①K2Cr2O7具有氧化性,能将Sn2+氧化成Sn4+ , 若不除去溶液中过量的Sn2+ , 则会导致滴定过程中消耗n(Cr2O72-)增大,从而使得计算出的样品中铁元素的质量偏大,最终测定结果偏大; ②滴定过程中发生反应的离子方程式为:Cr2O72-+14H++6Fe2+=6Fe3++2Cr3++7H2O;滴定至终点时,消耗n(Cr2O72-)= 5.000×10?2 mol/L×22.00×10-3L=1.100×10-3mol; 由反应的离子方程式可得关系式:Cr2O72-~6Fe2+ , 则可得样品中n(Fe2+)=6n(Cr2O72-)=6×1.100×10?3 mol=6.600×10?3 mol, 则3.000g样品中铁元素的质量m(Fe)=6.600×10?3 mol×56g/mol=0.3696g 故所得样品中铁元素的质量为:; 【分析】(1)H2O2具有氧化性,能将Fe2+氧化成Fe3+ , 据此写出反应的离子方程式;水解聚合过程中使得溶液c(H+)增大; (2)①Sn2+能被K2Cr2O7氧化; ②根据发生反应的离子方程式,结合滴定过程中消耗的n(Cr2O72-)计算样品中n(Fe2+),从而计算样品中铁元素的质量分数;