2010年高考化學(xué)計算九大考點

分析2010年高考試題可以看出，化學(xué)計算在2010年的高考命題中表現(xiàn)出了強大的生命力和極大的靈活性，現(xiàn)將2010年高考化學(xué)計算題型總結(jié)如下。

一、有關(guān)氧化還原的計算

例1.(2010上海卷第24題)向盛有KI溶液的試管中加入少許CCl4后滴加氯水，CCl4層變成紫色。如果繼續(xù)向試管中滴加氯水，振蕩，CCl4層會逐漸變淺，最后變成無色。完成下列填空:

(1)寫出并配平CCl4層由紫色變成無色的化學(xué)反應(yīng)方程式(如果系數(shù)是1，不用填寫):

(2)整個過程中的還原劑是 。

(3)把KI換成KBr，則CCl4層變?yōu)開_色:繼續(xù)滴加氯水，CCl4層的顏色沒有變化。Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由強到弱的順序是。

(4)加碘鹽中含碘量為20mg～50mg/kg。制取加碘鹽(含KIO3的食鹽)1000kg，若Kl與Cl2反應(yīng)制KIO3，至少需要消耗Cl2 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況，保留2位小數(shù))。

解析:此題考查氧化還原反應(yīng)的配平、氧化劑和還原劑、氧化性強弱的判斷、化學(xué)計算知識。分析反應(yīng)從開始滴加少許氯水時，其將KI中的I元素氧化成碘單質(zhì);等CCl4層變紫色后，再滴加氯水時，其將碘單質(zhì)進一步氧化成碘酸。(1)根據(jù)氧化還原反應(yīng)方程式的配平原則，分析反應(yīng)中的化合價變化，I元素的化合價從0→+5，升高5價，Cl元素的化合價從0→-1，降低1價，綜合得失電子守恒和質(zhì)量守恒，可配平出:I2+5Cl2+6H2O→2HIO3+10HCl;(2)分析整個過程中化合價升高的都是I元素，還原劑為:KI和I2;(3)KI換成KBr時，得到的是溴單質(zhì)，則其在CCl4中呈紅棕色;繼續(xù)滴加氯水時，顏色不變，可知氯水不能將溴單質(zhì)氧化成HBrO3，故其氧化性強弱順序為:HBrO3>Cl2>HIO3;(4)綜合寫出反應(yīng)方程式:KI+3Cl2+3H2O=KIO3+6HCl，根據(jù)化學(xué)方程式計算，按最小值計算時，1000kg加碘食鹽中含碘20g，根據(jù)質(zhì)量守恒，可知:換算成碘酸鉀的質(zhì)量為:33.70g，物質(zhì)的量為:0.16mol，則需要消耗Cl2的體積為:(20g/127g.mol-1)×3×22.4L/mol=10.58L。

答案:(1)I2+5Cl2+6H2O→2HIO3+10HCl(2)KI、I2(3)紅棕、HBrO3>Cl2>HIO3(4)10.58。

二、有關(guān)物質(zhì)的量、氣體體積和電子數(shù)的計算

例2.(2010江蘇卷第5題)設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列敘述正確的是

A. 常溫下，1L 0.1mol/L的NH4NO3溶液中氮原子數(shù)為0.2NA

B. 1mol羥基中電子數(shù)為10NA

C. 在反應(yīng)中，每生成3molI2轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為6NA

D.常溫常壓下，22.4L乙烯中C-H鍵數(shù)為4NA

解析:本題主要考查的是以阿伏伽德羅常數(shù)為載體考查如下知識點①考查22.4L/mol的正確使用;②考查在氧化還原反應(yīng)中得失電子數(shù)的計算等內(nèi)容。A項，無論NH4+水解與否，根據(jù)元素守恒;B項，1mol羥基中有9NA個電子;C項，在該反應(yīng)中，每生成3mol I2，轉(zhuǎn)移5NA個電子;D項，常溫常壓下，氣體摩爾體積Vm不為22.4L/mol。綜上分析得知，本題選A項。

答案:A

三、有關(guān)原子結(jié)構(gòu)的計算

例3.(2010山東卷第9題)16O和18O是氧元素的兩種核素，NA表示阿伏伽德羅常數(shù)，下列說法正確的是

A. 16O2與18O2互為同分異構(gòu)體

B. 16O與18O與核外電子排布方式不同

C. 通過化學(xué)變化可以實現(xiàn)16O與18O間的相互轉(zhuǎn)化

D. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1.12L16O2和1.12L18O2均含有0.1NA個氧原子

解析:A中的物質(zhì)是同一種物質(zhì)，都是氧氣，故A錯;B中的兩種氧原子的電子數(shù)相等，核外電子排布也相等，故B錯;之間的轉(zhuǎn)化，16O，18O是原子核的變化，不是化學(xué)變化，故C錯;1.12L標(biāo)準(zhǔn)狀況下O2的物質(zhì)的量為0.05mol，含有氧原子數(shù)為0.1NA，故D正確。

答案:D

四、有關(guān)溶液濃度和物質(zhì)溶解度的計算

例4.(2010四川卷第12題)標(biāo)準(zhǔn)狀況下VL氨氣溶解在1L水中(水的密度近似為1g/ml)，所得溶液的密度為g/ml，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為ω，物質(zhì)濃度為c mol/L，則下列關(guān)系中不正確的是()

A. ρ=(17V+22400)/(22.4+22.4V)

B. ω=17c/(1000)

C. ω=17V/(17V+22400)

D. c=1000Vρ/(17V+22400)

解析:本題考查基本概念。考生只要對基本概念熟悉，嚴(yán)格按照基本概念來做，弄清質(zhì)量分?jǐn)?shù)與物質(zhì)的量濃度及密度等之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系即可。

答案:A

五、有關(guān)混合物的計算

例5.(2010上海卷第22題)由5mol Fe2O3、4mol Fe3O4和3mol FeO組成的混合物，加入純鐵1mol并在高溫下和Fe2O3反應(yīng)。若純鐵完全反應(yīng)，則反應(yīng)后混合物中FeO與Fe2O3的物質(zhì)的量之比可能是()

A. 4∶3B. 34∶2 C. 34∶1 D. 24∶l

解析:此題考查了化學(xué)計算知識。分析題給混合物和高溫下發(fā)生的反應(yīng)，可知當(dāng)Fe2O3+Fe=3FeO時，反應(yīng)后混合物中含有6molFeO、4molFe2O3，則FeO與Fe2O3的物質(zhì)的量之比為:3∶2;當(dāng)發(fā)生反應(yīng):Fe2O3+Fe+FeO=Fe3O4時，反應(yīng)后混合物中含有2molFeO、4molFe2O3，則FeO與Fe2O3的物質(zhì)的量之比為:1∶2;當(dāng)兩反應(yīng)均存在時，F(xiàn)eO與Fe2O3的物質(zhì)的量之比處于兩著之間，故BC可能。

答案:BC.

六、有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的計算

例6.(2010全國卷Ⅰ第27題)在溶液中，反應(yīng)A+2BC分別在三種不同實驗條件下進行，它們的起始濃度均為c(A)0.100mol/L、c(B)=0.200mol/L及c(C)=0mol/L。反應(yīng)物A的濃度隨時間的變化如圖1所示。

請回答下列問題:

(1)與①比較，②和③分別僅改變一種反應(yīng)條件。所改變的條件和判斷的理由是:②____;③ ;

(2)實驗②平衡時B的轉(zhuǎn)化率為_________;實驗③平衡時C的濃度為____________;

(3)該反應(yīng)的△H_________0，判斷其理由是__________________________________;

(4)該反應(yīng)進行到4.0min時的平均反應(yīng)速度率:實驗②:υB=______;實驗③:υc=______。

解析:(1)②使用了(正)催化劑;理由:因為從圖像可看出，兩者最終的平衡濃度相同，即最終的平衡狀態(tài)相同，而②比①所需要的時間短，顯然反應(yīng)速率加快了，故由影響反應(yīng)速率和影響平衡的因素可知是加入(正)催化劑;③升高溫度;理由:因為該反應(yīng)是在溶液中進行的反應(yīng)，所以不可能是改變壓強引起速率的改變，又由于各物質(zhì)起始濃度相同，故不可能是改變濃度影響反應(yīng)速率，再由于③和①相比達平衡所需時間短，平衡時濃度更小，故不可能是改用催化劑，而只能是升高溫度來影響反應(yīng)速率的。(2)設(shè)液為1L，則②中達平衡時A轉(zhuǎn)化了0.04mol，由反應(yīng)計量數(shù)可知B轉(zhuǎn)化了0.08mol，所以B轉(zhuǎn)化率為×100%=40.0%;同樣在③中A轉(zhuǎn)化了0.06mol，則生成C為0.06mol，體積不變，即平衡時c(c)=0.06mol/L。(3)△H﹥0;理由:由③和①進行對比可知升高溫度后A的平衡濃度減小，即A的轉(zhuǎn)化率升高，平衡向正方向移動，而升溫是向吸熱的方向移動，所以正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，△H﹥0。(4)從圖上讀數(shù)，進行到4.0min時，實驗②的A的濃度為:0.072mol/L，則△c(A)=0.10-0.072=0.028mol/L，v(A)=△c(A)/△t==0.007mol(L#8226;min)-1，∴ vB=2vA=0.014mol(L#8226;min)-1;進行到4.0mi實驗③的A的濃度為:0.064mol/L:△c(A′) =0.10-0.064=0.036mol/L，v(A)′=△c(A)′/△t==0.009mol(L#8226;min)-1，∴ vC=vA=0.0089mol(L#8226;min)-1。

答案:(1)②加催化劑;達到平衡的時間縮短，平衡時A的濃度未變 ③溫度升高;達到平衡的時間縮短，平衡時A的濃度減小 (2)40%(或0.4);0.06mol/L(3)﹥;升高溫度向正方向移動，故該反應(yīng)是吸熱反應(yīng) (4)0.014mol(L#8226;min)-1;0.008mol(L#8226;min)-1。

七、有關(guān)電解質(zhì)溶液的計算

例7.(2010全國卷Ⅰ第9題)下列敘述正確的是

A. 在醋酸溶液的pH=a，將此溶液稀釋1倍后，溶液的pH=b，則a>b

B. 在滴有酚酞溶液的氨水里，加入NH4Cl至溶液恰好無色，則此時溶液的pH<7

C. 1.0×10-3mol/L鹽酸的pH=3.0，1.0×10-8mol/L鹽酸的pH=8.0

D. 若1mL pH=1的鹽酸與100mLNaOH溶液混合后，溶液的pH=7，則NaOH溶液的pH=11

解析:A若是稀醋酸溶液稀釋則c(H+)減小，pH增大，b>a，故A錯誤;B酚酞的變色范圍是pH= 8.0～10.0(無色→紅色)，現(xiàn)在使紅色褪去，pH不一定小于7，可能在7~8之間，故B錯誤;C常溫下酸的pH不可能大于7，只能無限的接近7;D正確，直接代入計算可得是正確，也可用，一般的式子:設(shè)強酸pH=a，體積為V1;強堿的pH=b，體積為V2，則有10-aV1=10-(14-b)V2=10a+b-14，現(xiàn)在V1/V2=10-2，又知a=1，所以b=11。

答案:D

八、有關(guān)電化學(xué)的計算

例8.(2010安徽卷第11題)某固體酸燃料電池以CaHSO4固體為電解質(zhì)傳遞H+，其基本結(jié)構(gòu)見下圖，電池總反應(yīng)可表示為:2H2+O2=2H2O，下列有關(guān)說法正確的是( )

A. 電子通過外電路從b極流向a極

B. b極上的電極反應(yīng)式為:O2+2H2O+4e-=4OH-

C. 每轉(zhuǎn)移0.1 mol電子，消耗1.12 L的H2

D. H+由a極通過固體酸電解質(zhì)傳遞到b極

解析:首先明確a為負極，這樣電子應(yīng)該是通過外電路由a極流向b，A錯;B選項反應(yīng)應(yīng)為O2+4e-+4H+=2H2O ; C沒有告知標(biāo)準(zhǔn)狀況。

答案:D

九、綜合計算

例9.(2010天津卷第10題)二甲醚是一種重要的清潔燃料，也可替代氟利昂作制冷劑等，對臭氧層無破壞作用。工業(yè)上可利用煤的氣化產(chǎn)物(水煤氣)合成二甲醚。請回答下列問題:

⑴ 煤氣化的主要化學(xué)反應(yīng)方程式為: 。

⑵ 煤的氣化過程中產(chǎn)生的有害氣體H2S用Na2CO3溶液吸收，生成兩種酸式鹽，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:。

⑶ 利用水煤氣合成二甲醚的三步反應(yīng)如下:

① 2H2(g) + CO(g) CH3OH(g);ΔH = -90.8 kJ#8226;mol-1

②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g);ΔH= -23.5 kJ#8226;mol-1

③ CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g);ΔH=-41.3 kJ#8226;mol-1

總反應(yīng):3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+ CO2 (g)的ΔH= ;一定條件下的密閉容器中，該總反應(yīng)達到平衡，要提高CO的轉(zhuǎn)化率，可以采取的措施是(填字母代號)。

a. 高溫高壓b. 加入催化劑 c. 減少CO2的濃度d. 增加CO的濃度e. 分離出二甲醚

⑷ 已知反應(yīng)②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)，某溫度下的平衡常數(shù)為400 。此溫度下，在密閉容器中加入CH3OH ，反應(yīng)到某時刻測得各組分的濃度如下:

① 比較此時正、逆反應(yīng)速率的大小:v正 ______ v逆 (填“>”、“<”或“=”)。

② 若加入CH3OH后，經(jīng)10 min反應(yīng)達到平衡，此時c(CH3OH) =;該時間內(nèi)反應(yīng)速率v(CH3OH) = __________。

解析:本題是化學(xué)反應(yīng)原理的綜合性試題，考查了化學(xué)方程式的書寫、蓋斯定律的應(yīng)用、化學(xué)平衡移動原理，利用濃度商和平衡常數(shù)的關(guān)系判斷平衡移動的方向、平衡常數(shù)和速率的計算等。(1)煤生成水煤氣的反應(yīng)為C+H2OCO+H2。(2)既然生成兩種酸式鹽，應(yīng)是NaHCO3和NaHS，故方程式為:Na2CO3+H2S=NaHCO3+NaHS。(3)觀察目標(biāo)方程式，應(yīng)是①×2+②+③，故△H=2△H1+△H2+△H3=-246.4kJ#8226; mol-1。正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度平衡左移，CO轉(zhuǎn)化率減小;加入催化劑，平衡不移動，轉(zhuǎn)化率不變;減少CO2的濃度、分離出二甲醚，平衡右移，CO轉(zhuǎn)化率增大;增大CO濃度，平衡右移，但CO轉(zhuǎn)化率降低;故選c、e。(4)此時的濃度商Q==1.86<400，反應(yīng)未達到平衡狀態(tài)，向正反應(yīng)方向移動，故v正>v逆;設(shè)平衡時生成物的濃度為0.6+x，則甲醇的濃度為(0.44-2x)有:= =400，解得x=0.2 mol#8226;L-1，故0.44 mol#8226;L-1-2x=0.04 mol#8226;L-1。由表可知，甲醇的起始濃度度為(0.44+1.2) mol#8226;L-1=1.64 mol#8226;L-1，其平衡濃度為0.04 mol#8226;L-1，10min變化的濃度為1.6 mol#8226;L-1，故

v(CH3OH)=0.16 mol#8226;L-1#8226;min-1。

答案:(1) C+H2OCO+H2 (2) Na2CO3+H2S=NaHCO3+NaHS(3) -246.4kJ#8226; mol-1c、e

(4) ①>②0.04 mol#8226;L-10.16 mol#8226;L-1#8226;min-1.

責(zé)任編校李平安