最新各地高考模拟化学计算题精选附答案 精品.docx
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2018年各地高考模拟化学计算题精选(附答案)
1.(10分)将3.20gCu溶于Bmol/L过量的硝酸溶液30.0mL中,假设硝酸的还原产物只有NO2和NO,反应结束后,将所剩溶液加水稀释至1000mL,测得c(NO3-)=0.200mol/L。
(1)试求稀释后溶液的pH。
(2)生成的气体中NO2和NO的物质的量(可以含有B的代数式表示)。
(3)用NaOH溶液吸收氮的氧化物是防止NOx污染的一种方法。
原理为:
2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O,NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O
若生成的混合气体能被NaOH溶液完全吸收,试讨论B的取值范围。
(1)设稀释后溶液的H+物质的量浓度为c(H+),依溶液电中性,有:
(3.20g÷64g/mol)×2+c(H+)×1.00L=0.200mol/L×1.00L,解得c(H+)=0.100mol/L,pH=-lgc(H+)=1(2分)
(2)设n(NO2)=amol,n(NO)=bmol,依电子得失守恒,有:
a+3b=0.100①(1分)
依N元素守恒,有:
a+b=0.030B-0.200②(1分)
解①②联立得:
a=(0.045B-0.350)mol,b=(0.150-0.015B)mol(各1分)
(3)依题意有不等式:
n(NO2)>0,n(NO)>0,n(NO2)≥n(NO),即:
0.045B-0.350>0,解得B>7.80;0.150-0.015B>0,解得B<10.0;0.045B-0.350≥0.150-0.015B,解得B≥8.30;综合上述结果得:
8.3≤B<10。
(上、下限只算出一个且正确给2分,算出二个并得出结果得4分)。
2.(8分)将FeO和Cu(NO3)2的混合物9.08g全部溶解于含有0.3molHCl的某浓度的盐酸中(此时有部分Fe2+被酸性条件下的NO3-氧化:
3FeCl2+HNO3+3HCl=3FeCl3+NO↑+2H2O),当向溶液中通入一定量的氯气时,溶液中的Fe2+刚好被完全氧化,再向溶液中加入10g过量的铁粉,充分反应后,放出标准状况下的氢气224mL,过滤,得到不溶性固体6.72g。
问
(1)原混合物中FeO的物质的量为,Cu(NO3)2的物质的量为。
(2)通入的氯气在标准状况下的体积是。
解析:
(1)设FeO和Cu(NO3)2的物质的量各是xmol,ymol
发生反应的先后顺序为:
FeO+2HCl=FeCl2+2H2O
x2x
3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O亚铁离子与氢离子过量
6y2y8y
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
x-6y0.5(x-6y)
2Fe3++Fe=3Fe2+
x0.5x
Cu2++Fe=Fe2++Cu
yy
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
0.010.020.01
质量守恒:
56
0.5x-(64-56)y+0.01
56=10-6.72根据HCl守恒:
2x+8y+0.02=0.3
解之得:
x=0.1(mol)y=0.01(mol)
(2)消耗氯气的体积为:
0.5(x-6y)
22.4=0.448(L)
答案:
(1)FeO0.1molCu(NO3)20.01mol
(2)0.448L
3.若某城市用煤含硫的质量分数为1.5%,该城市每天烧煤1.2×104吨,其中有80%的硫转化为SO2进入空气。
设某天该SO2中的70%未能扩散而被氧化后随着约3×107m3的雨水降落到城市地面上,取一定体积的雨水试样,在空气中长时间放置,此次雨水最终的pH约为多少?
(计算结果用对数形式表示)
n(H2SO4)=3.15×106mol,c(H+)=2.1×10—4mol/L,pH=4—lg2.1(2分)
4.已知:
在氢氧化钠浓溶液中加入氧化钙,加热,制成的白色固体就是碱石灰。
有两个实验小组的同学决定通过实验探究碱石灰的组成。
(1)第一小组设计方案的流程如下:
①写出n(OH—)、n(Ca2+)与n(Na+)的关系:
n(Na+)=。
②设n(Na+)=xmol、n(Ca2+)=ymol,请填写下表:
碱石灰的
可能组成
NaOH、CaO
NaOH、CaO、
Ca(OH)2
NaOH、
Ca(OH)2
NaOH、
Ca(OH)2、H2O
n(Na+)、n(Ca2+)
的关系
40x+56y=4
(2)第二小组同学查得如下资料:
Ca(OH)2在250℃时不分解、NaOH在580℃时不分解。
他们设计了如下方案并得出相关数据:
取市售碱石灰4.0g,在250℃时加热至恒重,测得固体质量减少了0.42g,剩余固体在580℃时继续加热至恒重,固体质量又减少了0.75g。
请通过计算确定该碱石灰各成分的质量分数。
(1)①n(Na+)=n(OH—)—2n(Ca2+)(1分)
②40x+56y<4.0<40x+74y(1分);40x+74y=4.0(1分);40x+74y<4.0(1分)
(2)H2O%=10.5%(2分);Ca(OH)2%=77.1%(2分);NaOH%=12.4%(2分)
5.(8分)材料M由X、Y两种元素组成,已知M的化学组成为XY8,X为碱金属元素。
为进一步确定其成分,先取一定量的M在足量的纯氧中充分灼烧,产生了无色略带酸味的气体A和过氧化物B(此条件下不考虑A与B反应),且A能使澄清石灰水变浑浊。
另取1.17gB加入水中能完全溶解,再将其定容为500mL,取出25.00mL加入锥形瓶中,用0.1150mol/L盐酸滴定,当滴入10.00mL盐酸时,经测定溶液的pH=12。
(1)通过计算和推理确定组成:
A是(填化学式,下同),
B是,M是
(2)若取xgM(甲、乙两种元素化合价均为0),加热使其完全溶于浓硝酸,假定浓硝酸还原产物只有NO和NO2且两者的物质的量相同,试通过计算求出反应中消耗硝酸的物质的量y与材料M的质量x的函数关系表达式。
(1)CO2;Na2O2;NaC8
(2)解:
由氮守恒,消耗的硝酸:
n(HNO3)=n(NaNO3)+n(NO)+n(NO2)
由得失电子守恒33n(C8Na)=3n(NO)+n(NO2)
由题意知:
n(NO)==n(NO2)
故有:
Y=x/119+2n(NO)……①
3x/119=4n(NO)……②
由①②解得Y=35X/238=0.147x
6.(11分)为了测定溶液中Ba2+的浓度,做了以下实验:
①称取0.1323gK2Cr2O7溶于适量的稀硫酸中,再向其中加入过量的KI溶液与之反应,反应后的溶液加入27.00mLNa2S2O3溶液时恰好反应完全。
②另取50.00mLBa2+溶液,控制适当的酸度,加入足量K2CrO4的溶液,得BaCrO4沉淀,沉淀经过滤、洗涤后,用适量稀盐酸溶解,使CrO
转化Cr2O
再加入过量KI与之反应,反应后再同上述Na2S2O3溶液反应,反应完全时,消耗Na2S2O3溶液24.00mL,与之有关反应式如下:
□Cr2O
+□I-+□H+——□Cr3++□I2+□H2O
□I2+□S2O
——□S4O
+□I-
(1)配平上述的离子方程式。
(2)上述两步可用_________________作指示剂,其现象为
(3)试计算溶液中Ba2+的物质的量浓度
(1)1614——237(2分)12——12(1分)﹤
(2)淀粉(1分)溶液由蓝色变为无色(1分)
(3)解:
n(K2Cr2O7)=
=0.0004500moL………………(1分)
Cr2O72-~3I2~6S2O32-
n(S2O32-)=6n(Cr2O72-)=6×0.0004500mol=0.002700mol
c(S2O32-)=
=0.1000mol/L………………………………(2分)
2Ba2+~2BaCrO4~CrO4~Ct2O72-~3I2~6S2O32-
n(Ba2+)=
=
·L-1×0.02400L=0.0008000mol(2分)
c(Ba2+)=
=0.01600mlo/L(1分)
7.(9分)取一定质量的Fe、Cu混合物的粉末平均分成四等份,分别加入不同体积但同浓度的稀硝酸,实验中收集到的NO气体的体积及剩余固体的质量均记录在下表中(气体体积均在标准状况下测定)。
实验序号
①
②
③
④
稀硝酸体积
100mL
200mL
400mL
剩余固体质量
17.2g
8.00g
固体恰好
全部溶解
0
气体体积
2.24L
4.48L
求:
(1)计算稀硝酸的物质的量浓度;
(2)填写上表中的空格。
(1)c(HNO3)=
=4.00mol·L-1
(2)由实验②与实验①的数据分析,平均每失1mol电子溶解的金属的质量为:
=30.7g·mol-1
该值小于Cu的32g·mol-1,大于Fe的28g·mol-1,所以,溶解的金属是铁与铜的混合物。
8.00g金属是铜。
当溶解8.00g铜时(固体恰好全部溶解),据方程式①得:
消耗n(HNO3)=
n(Cu)=
×
=
mol
V[HNO3(aq)]=
=0.833L产生V(NO)=
mol×
×22.4L·mol-1=1.87L
所以,实验③共用稀硝酸:
200mL+83.3mL=283L。
共产生气体:
4.48L+1.87L=6.35L。
据题意,实验②比实验①多溶解的金属中有如下关系:
56n(Fe)+64n(Cu)=9.2g
2[n(Fe)+n(Cu)]=0.1mol×3解得:
在溶解的9.2g金属中有铁0.050mol,铜0.10mol
当加入400mL稀硝酸时,金属完全被氧化,在实验③的基础上,金属元素再失电子:
×
×1+0.050mol=0.20mol
稀硝酸再被还原产生NO:
V(NO)=0.20mol×
×22.4L·mol-1=1.49L
8..对一定量的KClO3加热使其部分分解,然后向反应后的混合物中加入足量浓H2SO4并加热发生如下反应:
△
KClO3+5KCl+3H2SO43Cl2+3K2SO4+3H2O
假设原KClO3为mmol,第一步反应KClO3分解为α,两步反应生成的O2与Cl2总物质的量为nmol.
(1)计算当氯元素全部转化为Cl2时α值及n与m的函数关系式。
(2)讨论在α不同值时,n与α、m的函数关系式及n的最大值。
△
解析:
根据化学方程式:
2KClO32KCl+3O2
△
mαmolmαmol
KClO3+5KCl+3H2SO43Cl2+3H2O+3K2SO4
1mol5mol
m(1—α)molmαmol
(1)若使氯元素全部转化为Cl2,则:
m(1—α)∶mα=1∶5即:
α=5/6
同时产生Cl2∶3m(1—α)mol或
n=
1.75m即n=1.75m
(2)当0<α<
,KClO3剩余,
<1.75m
当
<α<1,KCl剩余,
<1.75m
∴当α=
,n=1.75m为最大值
9.(12分)某种发动机燃料由A、B两种物质混合而成,A、B两种物质含有C、H、O三种元素中的两种或三种。
已知常温下A、B及CO、H2的燃烧热如下:
物质
A
B
CO
H2
燃烧热/kJ·mol-1
725
5518
283
286
A、B按不同比例混合的燃料91.2g,在足量的氧气中燃烧时,放出的热量Q与混合燃料中B的物质的量分数x的关系如右图。
(1)相对分子质量:
A为 ,B为 。
(2)73g由A、B等物质的量混合而成的燃料,在160L
O2中完全燃烧,得到104L气体,通过碱石灰充分吸收后,剩
余3.2L气体(气体体积均在标准状况下测定)。
由此可推得混
合物中N(C):
N(H):
N(O)= ,A分子式为 ,
B分子式为 。
(3)1mol由A、B等物质的量混合而成的燃料,在一定量的氧气中燃烧,放出热量2895.1kJ,则反应中生成CO mol。
(1)A 32 ,B 114 ,
(2) 9:
22:
1 , CH4O , C8H18 ,
(3) 0.8 (本题每空2分)
10.汽车内燃机中,汽油气化后与空气按一定比例混合进入气缸。
引擎用电火花引燃,使气缸内温度迅速升高,气体急剧膨胀,产生压力,推动活塞。
排出的尾气对大气产生污染。
为了简化讨论,设汽油的成分为辛烷,假设空气中O2的体积分数为20%,其余为N2。
试回答下列问题:
(1)设辛烷蒸气与相同条件下的空气体积比为a,要使辛烷完全燃烧,求a的最大值a′为多少?
(2)汽车产生的大气污染主要是CO和NOx,请写出
当a>a′时,主要的大气污染物是;
当a (3)正在推广使用的Pt—Rh—CuO—Cr2O3—Al2O3(氧化铝为载体)是较理想的高效催化剂,制成的汽车尾气催化转化净化器,能将80%以上有害尾气转化为无毒气体。 试推测写出净化汽车尾气时,以CuO做催化剂为例,催化反应过程中可能的化学方程式和总反应方程式: 当a>a′时,;
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