?浙江省普通高中學業(yè)水平考試
非選擇題-第30題-化學計算題
【題前知道】
知識點：化學方程式式的正確書寫，以物質的量為中心的四個計算公式的應用，過量計算，多種物質與一種物質反應的先后順序，質量守恒、氧化還原反應的電子得失守恒、溶液中的電荷守恒等。
解題思路：化學方程式是質量守恒的具體體現(xiàn)，化學方程式提供了反應物與生成物之間的質量之比，物質的量之比、氧化還原反應的電子轉移與方程式中物質的物質的量之比、以及某些物質之間的數(shù)量差之比。物質之間的物質的量之比，是進行計算的依據(jù)，化學方程式中物質的計量數(shù)之比等于實際參加反應的物質的物質的量之比，建立含未知數(shù)的數(shù)學方程，求算出未知量。如果是多成分物質與一種物質的反應，先明確哪種成分先反應，哪種物質后反應，是否完全反應，按照反應順序寫出化學方程式，找到已知量的物質與要求算物質的計量數(shù)之比，根據(jù)已知量建立數(shù)學方程，求算出未知量。如果是圖象提供數(shù)據(jù)，分析圖象含意，寫出哪段曲線發(fā)生的反應方程式，是關鍵，建立未知物質與已知物質的數(shù)學方程。一般根據(jù)某幾種元素質量守恒可快速求出第1小題的答案。第2小題較難，通常采用一些技巧解決比較簡單，如電子得失守恒，最終產(chǎn)物與最初反應物之間的物質的量關系，通常用在多步反應中。
小結：化學計算題，守恒是要義，分清質和量，列出量關系，建立方程式，求算要精確，最后得勝利。任何根據(jù)化學方程式的計算，依據(jù)是質量守恒，質量守恒的核心是已知量物質與要求算物質之間的化學計量數(shù)之比，化學計量數(shù)之比等于實際參加的物質的量之比。質即為物質，量和化學計量數(shù)。

【真題回顧】
1. （2022年7月浙江學考）為測定某抗胃酸藥片中碳酸鈣的質量分數(shù)(設該藥片中的其他成分不與鹽酸或氫氧化鈉反應)：
I.向0.1000 g藥片粉末中依次加入20.00 mL蒸餾水、25.00 mL 0.1000 mol/L稀鹽酸，使之充分反應。
II.中和過量的鹽酸，消耗0.1000 mol/L NaOH溶液13.00 mL。
請計算：
（1）II中消耗NaOH的物質的量為_______mol。
（2）0.1000 g藥片消耗HCl的物質的量為_______mol。
（3）藥片中碳酸鈣的質量分數(shù)為_______。
【答案】（1）0.001300 mol或1.300×10?3 mol(或0.0013 mol或1.3×10?3 mol)
（2）0.001200 mol或1.200×10?3 mol(或0.0012 mol或1.2×10?3 mol)
（3）60.00%或0.6000(或60%或0.6)
【解析】（1）II中消耗NaOH的物質的量n=cV=0.1000 mol/L×0.013L=0.001300 mol；
（2）0.1000 g藥片消耗HCl的物質的量為0.025L ×0.1000 mol/L-0.001300 mol=0.001200mol；
（3）藥片中碳酸鈣和鹽酸反應的方程式為，反應消耗0.001200mol鹽酸，則CaCO3的物質的量為0.0006mol，碳酸鈣的質量分數(shù)為。
2. （2021年7月浙江學考）取30.0g牛奶樣品，將所含蛋白質中的氮元素全部轉化為氨，用25.00mL1.00mol/L硫酸將其完全吸收，再加入19.00mL2.00mol/L氫氧化鈉溶液恰好生成硫酸鈉和硫酸銨。請計算：
(1). 所用NaOH的物質的量為__mol。
(2). 樣品中蛋白質轉化生成的氨的物質的量為__mol。
(3). 若蛋白質中氮元素的質量分數(shù)為14.0%，則樣品中蛋白質的質量分數(shù)為___。
【答案】(1). 0.0380 (2). 0.0120 (3). 4.00%
【解析】(1)由，故答案為：0.0380；
(2)將所含蛋白質中的氮元素全部轉化為氨，用25.00mL1.00mol/L硫酸將其完全吸收，再加入19.00mL2.00mol/L氫氧化鈉溶液恰好生成硫酸鈉和硫酸銨可得，故答案為：0.0120；
(3)蛋白質中氮元素的質量分數(shù)為14.0%，則蛋白質的質量為；則樣品中蛋白質的質量分數(shù)為，故答案為：4.00%。

【題中展示】
1．鐵粉和氧化鐵粉末的混合物共13.6g，加入到200mL的稀硫酸中，固體完全溶解，得到標準狀況下1.12L?氫氣。經(jīng)測定，反應后的溶液中c?(H+)?為0.200mol·L-1，且無Fe3+（忽略反應前后溶液體積變化）。請計算：
（1）原混合物中鐵和氧化鐵的物質的量之比為___________________。
（2）原稀硫酸的物質的量濃度為________________ mol·L-1。
【答案】 （1）2∶1 （2）1.10
【解析】把鐵粉和氧化鐵粉末加入稀硫酸，氧化鐵先溶解生成Fe3+，由于Fe3+的氧化性強于H+，所以單質鐵與Fe3+先反應，然后再與H+反應放出H2，根據(jù)題意可知n(H2)=0.05mol，反應后溶液中c?(H+)?為0.200mol·L-1，說明硫酸過量0.02mol，溶液中無Fe3+，則溶液中的溶質只有FeSO4。根據(jù)上述分析，則：反應中放出氫氣的質量m=0.05mol×2g/mol=0.100g，根據(jù)題目數(shù)據(jù)可知，要保留3位有效數(shù)字；
(1)設原混合物中鐵的物質的量為xmol，氧化鐵的物質的量為ymol，得56x+160y=13.6，溶液中發(fā)生的反應如下：反應①Fe2O3＋3H2SO4=Fe2(SO4)3＋3H2O，反應②Fe2(SO4)3＋Fe=3FeSO4，反應③Fe＋H2SO4 =FeSO4＋H2↑，可推出x-0.05=y，聯(lián)立求得x=0.1mol，y=0.05mol，所以原混合物中鐵和氧化鐵的物質的量之比為2∶1；(2)根據(jù)上述分析，反應①消耗n(H2SO4)=0.15mol，反應③消耗n(H2SO4)=0.05mol，反應后剩余n(H2SO4)=0.02mol，所以原稀硫酸的物質的量濃度c?(H2SO4)= =1.10mol/L。
2．用NaOH與Na2CO3·nH2O的混合物共28 g配制成100 mL溶液，測得該溶液中c(Na+)＝4 mol/L。另取相同質量的上述混合物，加入足量的鹽酸完全反應后，放出的氣體在標準狀況下的體積為3.36 L，試計算：
（1）原混合物中NaOH的質量分數(shù)為____________。
（2）Na2CO3·nH2O中n=____________。
【答案】 （1）14.3% （2）3
【解析】試題分析：（1）Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O
1 mol 22.4 L
n(Na2CO3) 3.36 L
n(Na2CO3)＝＝0.15 mol
由題意得 n(Na+)＝2n(Na2CO3)＋n(NaOH)＝4 mol/L×0.1 L＝0.4 mol
所以 n(NaOH)＝0.4 mol－0.3 mol＝0.1 mol
w(NaOH)＝×100 %＝14.3 %
（2）28 g混合物中Na2CO3·nH2O的質量為
28 g－m(NaOH)＝28 g－0.1 mol×40 g/mol＝24 g
其中m(Na2CO3)＝0.15 mol×106 g/mol＝15.9 g
＝ n＝3
答：原混合物中NaOH的質量分數(shù)為14.3 %，Na2CO3·nH2O中n等于3。
3. 取100mLNa2CO3和Na2SO4的混合溶液，加入過量BaCl2溶液后得到6.27克白色沉淀，用過量稀硝酸處理后沉淀量減少，并放出標準狀況下 448mL 的氣體。
（1）6.27g的沉淀是________，448mL 的氣體是________。(填化學式)
（2）計算原混合溶液中Na2CO3的物質的量濃度。(寫計算過程，結果保留 3 位有效數(shù)字)
【答案】（1）BaCO3和BaSO4；CO2； （2） 0.200mol/L。
【解析】發(fā)生反應有：Na2CO3 + BaCl2 = BaCO3 ↓ +2NaCl，Na2SO4 + BaCl2 = BaSO4 ↓ +2NaCl，BaCO3 + 2HNO3 = Ba(NO3)2 + CO2 ↑ +H2O。6.27g白色沉淀是BaCO3和BaSO4 的質量之和，用過量稀硝酸處理后BaCO3溶解，產(chǎn)生CO2氣體； 故答案為BaCO3和BaSO4；CO2；
（2）根據(jù)碳原子守恒可知二氧化碳的物質的量為0.02mol， 故碳酸鈉的物質的量濃度； 故答案為0.200mol/L。
4．取44.2g碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合粉末樣品，將其分成兩等份，取其中一份加熱到質量不再改變，冷卻后稱其質量為15.9g；另一份溶于水，配成500mL溶液。試計算：
（1）原樣品中碳酸氫鈉的物質的量為_______________mol。
（2）所配溶液中Na+的物質的量濃度為________________mol·L-1。
【答案】（1）0.400 （2）0.600
【解析】（1）每份固體混合物的質量為44.2g÷2=22.1g，設每份原固體混合物中碳酸氫鈉的質量為a，則：
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O 質量減少
168g 44 18 44g+18g=62g
a 22.1g-15.9g=6.2g
所以，168g：a=62g：6.2g，解得a=16.8g
原樣品中m（NaHCO3）=2×16.8g=33.6g，則原樣品中碳酸氫鈉的物質的量為33.6g÷84g/mol＝0.400mol；
（2）由（1）可知每一份中m（Na2CO3）=22.1g-16.8g=5.3g，n（Na2CO3）=5.3g÷106g·mol-1=0.05mol，n（NaHCO3）=16.8g÷84g·mol-1=0.2mol，根據(jù)鈉離子守恒，n（Na+）=0.2mol+0.05mol×2=0.3mol，所以所配溶液中Na+的物質的量濃度為0.3mol÷0.5L＝0.600mol·L-1。
5．稱取58.7克Ba(OH)2和BaCl2固體混合物，配成500mL溶液，把該溶液分成5等份后分別加入相同濃度不同體積的NaHCO3溶液，生成沉淀的質量如下表。已知加入NaHCO3溶液體積為80.0mL時，反應后溶液呈中性。
實驗序號
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
NaHCO3溶液(mL)
20.0
40.0
60.0
80.0
100.0
沉淀的質量(g)
1.97
3.94
5.91
7.88
7.88
（1）NaHCO3溶液中溶質的物質的量濃度為______________________。
（2）原固體混合物中Ba(OH)2和BaCl2的物質的量之比為__________________________。
【答案】（1）0.500mol/L （2）1：2
【解析】向Ba(OH)2和BaCl2的混合溶液中加入NaHCO3溶液先后發(fā)生OH?+ HCO3?= CO32?+H2O，Ba2++ CO32?= BaCO3↓。（1）加入NaHCO3溶液體積為80.0mL時，生成碳酸鋇的物質的量= =0.04mol，根據(jù)碳元素守恒，則碳酸氫鈉為0.04mol，NaHCO3溶液中溶質的物質的量濃度==0.5mol/L，故答案為：0.5mol/L；（2）加入NaHCO3溶液體積為80.0mL時，且溶液顯中性，OH?+ HCO3?= CO32?+H2O恰好完全反應，則氫氧化鋇的物質的量=0.02mol，則每份溶液中含有氯化鋇的物質的量==0.04mol，則原固體混合物中Ba(OH)2和BaCl2的物質的量之比為0.02mol：0.04mol=1:2，故答案為：1:2。
6． PbO2具有強氧化性，自身受熱分解釋放出O2并生成+2價的氧化物（PbO），+4價的Pb還能氧化濃鹽酸生成Cl2。現(xiàn)將1 mol PbO2加熱分解得到一定量的O2，再向剩余固體中加入足量的濃鹽酸得到Cl2，且O2和Cl2的物質的量之比為3 ：2，請計算：
（1）剩余固體的成分及物質的量之比為________。
（2）O2和Cl2的物質的量之和為________。
【答案】（1）n(PbO)：n(PbO2)=6:2=3:1 （2）0.625mol
【解析】此題考查方程式的應用，根據(jù)題目信息寫出方程式，根據(jù)方程式可以得出物質的量的關系，根據(jù)此關系可以解出，其次注意氧化還原反應中電子守恒的應用。
（1）根據(jù)2PbO2=2PbO+O2↑，PbO2+4HCl=PbCl2+Cl2↑+2H2O，題目中且O2和Cl2的物質的量之比為3 ：2，設氧氣為3mol，氯氣是2mol，倒推出PbO2和PbO的物質的量之比：n(PbO)：n(PbO2)=6:2=3:1。
（2）根據(jù)（1）中得出的結論n(PbO)：n(PbO2)=6:2=3:1，其中Pb原子守恒，總Pb的物質的量為1mol，PbO為0.75mol，PbO2為0.25mol，然后根據(jù)以上兩個化學方程式計算得出：O2和Cl2的物質的量之和為：0.625mol。
7．氯化鎂晶體在加熱時會發(fā)生如下變化：；。研究人員稱取氯化鎂晶體ag，經(jīng)加熱后得到固體bg。
已知：

（1）若bg固體為等物質的量的、MgO混合物，則a與b的關系是_____（用分數(shù)表示）。
（2）若在干燥的HCl氣流中加熱，得到MgCl2、的固體，則它們的物質的量之比為__________。
【答案】（1）a:b= （2）4:1
【解析】（1）若bg固體為等物質的量的Mg(OH)Cl、MgO混合物，設物質的量分別為x，鎂元素守恒得到，76.5x+40x=b，x=，2x=，則a與b的關系是：a：b=；
（2）若在干燥的HCl氣流中加熱，得到MgCl2、Mg(OH)Cl的固體ag，設物質的量分別為x、y，鎂元素守恒得到x+y=，95x+76.5y=a，x：y=：=4:1。
8．把2.0 mol·L-1 CuSO4溶液和1.0 mol·L-1 H2SO4溶液等體積混合(假設混合后溶液的體積等于混合前兩種溶液體積之和)。計算：
(1)混合液中Cu2+的物質的量濃度為________，SO42-的物質的量濃度為________；
(2)向溶液中加足量鐵粉，經(jīng)足夠長的時間后，鐵粉有剩余，此時溶液中Fe2＋的物質的量濃度為________。
【答案】1.0 mol·L-1，1.5 mol·L-1。1.5 mol·L-1。
【解析】設兩種溶液的體積各為1L，混合后溶液的總體積為2L，c(Cu2+)=mol·L-1，
c(SO42-)=。加入鐵粉CuSO4溶液H2SO4都完全反應生成FeSO4，根據(jù)SO42-守恒，則c(Fe2＋)=1.5mol·L-1。
9.某紅色固體粉末可能是Fe2O3、Cu2O或二者混合物，為探究其組成，稱取mg該固體粉末樣品，用足量的稀H2SO4充分反應后，稱得固體質量為ag。
已知：Cu2O+2H+ = Cu+Cu2++H2O
(1)若a= (用含m的最簡式表示)，則紅色固體粉末為純凈物；
(2)若a=m，則紅色固體粉末中Fe2O3的物質的量為 mol(用含m的最簡式表示)。
(3)若反應后無固體剩余且溶液中只有2種金屬陽離子，則紅色固體中Fe2O3、Cu2O的物質的量之比為。
【答案】（1）a= （2）（3）1:1
【解析】（1）紅色固體為純凈物則一定是Cu2O，F(xiàn)e2O3完全溶于稀H2SO4，無固體剩余。
根據(jù)：Cu2O+2H+ = Cu+Cu2++H2O可知，Cu2O與Cu的物質的量相等，，a=。
（2）a=m可知，反應后ag為Cu，n(Cu)==，設Fe2O3為xmol，Cu2O為ymol，
160x+144y=m--------方程1
Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O Cu2O+2H+ = Cu+Cu2++H2OFe2(SO4)3+Cu=2FeSO4+CuSO4
x x y y x x
(y-x)64=a------------方程2，由方程1和方程2解得x=，y=。
(3)反應后無固體剩余且溶液中內有2種金屬陽離子，則溶液中的陽離子為Fe2+，Cu2+

Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O Cu2O+2H+ = Cu+Cu2++H2O Fe2(SO4)3+Cu=2FeSO4+CuSO4
x x y y x x
則x=y，物質的之比為：1:1
10．分別稱取2.39g (NH4)2SO4和NH4Cl固體混合物兩份。

(1)將其中一份配成溶液，逐滴加入一定濃度的Ba(OH)2溶液，產(chǎn)生的沉淀質量與加入Ba(OH)2溶液體積的關系如圖所示?；旌衔镏衝[(NH4)2SO4]∶n(NH4Cl)為______。
(2)另一份固體混合物中NH與Ba(OH)2溶液(濃度同上)恰好完全反應時，溶液中c(Cl－)＝________(溶液體積變化忽略不計)。
【答案】(1)1∶2 (2)0.100mol·L－1
【解析】(1)產(chǎn)生的沉淀是硫酸鋇，物質的量是2.33g÷233g·mol－1＝0.01mol，根據(jù)原子守恒可知硫酸銨的質量是0.01mol×132g·mol－1＝1.32g，則氯化銨的質量是2.39g－1.32g＝1.07g，物質的量是1.07g÷53.5g·mol－1＝0.02mol，因此混合物中n[(NH4)2SO4]∶n(NH4Cl)為1∶2。(2)每一份中硫酸銨和氯化銨分別是0.01mol、0.02mol，另一份固體混合物中NH共有0.04mol與Ba(OH)2溶液(濃度同上)恰好完全反應時，消耗氫氧化鋇是0.02mol，因此溶液體積是200mL，則溶液中c(Cl－)＝0.02mol÷0.2L＝0.100mol·L－1。
11.SO2氣體是形成酸雨的主要物質，調節(jié)二氧化硫與氫氧化鈉間物質的量的最佳比值，從而提高亞硫酸氫鈉的產(chǎn)量?，F(xiàn)設nSO、nNaOH、nNaHSO分別表示二氧化硫、氫氧化鈉和亞硫酸氫鈉的物質的量，且=X，試寫出X在不同取值范圍時，nNaHSO的值或nNaHSO與nSO、nNaOH間的關系式。
【答案】
X=

X≤1/2
0
1/2

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