化学计算综合题 突破训练
1．(2022·宁波北仑中学测试)孔雀石等自然界存在的碳酸盐类铜矿的化学组成为xCuCO3·yCu(OH)2(x、y为正整数，且x≤3，y≤2)。为确定某碳酸盐类铜矿的组成，取两份等量的样品，一份加足量盐酸，产生3.36 L标准状况下的CO2气体，另一份加热完全分解得到20 g CuO，该碳盐类铜矿的化学组成中x∶y＝________(写出简要的计算过程)。
2．(2022·杭州3月联考)向铁和氧化铁的混合物中加入480 mL 0.250 mol·L－1稀盐酸后恰好完全溶解，得到只含一种金属离子的浅绿色溶液，并收集到672 mL氢气(标准状况下测定)。回答下列问题：
(1)实验室欲用浓度为10.0 mol·L－1的浓盐酸配制480 mL 0.250 mol·L－1的稀盐酸，则需要取上述浓盐酸____________ mL。
(2)原混合物中单质铁的质量为________ g。
3．Cl2与NaOH溶液反应可生成NaCl、NaClO和NaClO3，c(Cl－)和c(ClO－)的比值与反应的温度有关。用24 g NaOH配成的250 mL溶液，与Cl2恰好完全反应(忽略Cl2与水的反应、盐类的水解及溶液体积的变化)：
(1)NaOH溶液的物质的量浓度为________ mol·L－1。
(2)某温度下，反应后溶液中c(Cl－)＝6c(ClO－)，则溶液中c(ClO－)＝________ mol·L－1。
4．(2022·嘉兴一中3月测试)某实验小组用如下方法测定废水中苯酚的含量(其他杂质不参加反应)。
Ⅰ.用已准确称量的KBrO3固体配制250 mL 0.100 0 mol·L－1 KBrO3标准溶液；
Ⅱ.取25 mL上述溶液，加入过量KBr，加H2SO4酸化，溶液颜色呈棕黄色；
Ⅲ.向Ⅱ所得溶液中加入100 mL废水，加入过量KI；
Ⅳ.用0.200 0 mol·L－1 Na2S2O3标准溶液滴定Ⅲ中溶液，滴加2滴淀粉溶液，至滴定终点，消耗Na2S2O3溶液15.00 mL。
已知：BrO＋5Br－＋6H＋===3Br2＋3H2O、
I2＋2Na2S2O3===2NaI＋Na2S4O6
请计算：
(1)Ⅰ中KBrO3固体的质量是________ g。
(2)该废水中苯酚的含量为_______________________________________
__________________________________________________g·L－1(列式计算)。
5．(2022·杭州学军中学5月测试)钢铁制品经常进行烤蓝处理，即在铁制品的表面生成一层致密的Fe3O4。某学习小组为了研究烤蓝铁片，分别进行了以下实验操作：
①把一定量烤蓝铁片加工成均匀粉末。
②取m g该粉末，放入28.00 mL 1 mol·L－1的盐酸中，恰好完全反应，生成标准状况下的气体134.4 mL，向溶液中滴入KSCN溶液，无明显现象。
完成下列各题：
(1)将反应后的溶液稀释至100 mL，则溶液中c(Fe2＋)＝________。
(2)样品中n(Fe)∶n(Fe3O4)＝________。
6．(2022·诸暨诊断)将x g Fe、FeO和Fe2O3混合物分成两等份，向其中一份中滴加500 mL稀硝酸，固体恰好完全溶解并产生标准状况下NO气体a L，溶液中Fe元素均以＋3价形式存在，另一份固体与足量H2反应质量减少y g。根据以上数据计算稀硝酸的浓度为________ mol·L－1(写出计算过程)。
7．(2022·嘉兴5月联考)将FeCl3、CuCl2混合溶液加入一定质量的铁粉中充分反应，所加混合溶液的体积与反应后剩余固体质量如图所示。已知原混合溶液中Cu2＋浓度为0.140 mol·L－1，经检测M点时溶液中无Cu2＋。
求：
(1)c(FeCl3)＝________ mol·L－1。
(2)铁粉的质量为________ g。
8．(2022·绍兴5月测试)在标准状况下进行甲、乙、丙三组实验：各取200 mL同浓度的盐酸，加入不同质量的同一种镁铝合金粉末，产生气体，有关数据记录如下：
实验序号 甲 乙 丙
合金质量/g 2.55 3.85 4.59
生成气体体积/L 2.80 3.36 3.36
试回答：
(1)盐酸的物质的量浓度为________。(保留三位有效数字)
(2)合金中镁铝的物质的量之比________。
9．(2022·浙江3月预测卷)某小组利用如图装置测定常温常压下的气体摩尔体积。取一定量已去除氧化膜的镁条放入烧瓶中，用注射器向烧瓶中注入10 mL 3.00 mol·L－1硫酸溶液，反应后冷却至室温，使量气管与水准管液面相平，再读数。重复实验，数据如下：
序号 镁条质量/g 反应前量气管读数/mL 反应后量气管读数/mL
1 0.053 0 0.0 66.8
2 0.054 0 0.0 67.0
3 0.055 0 0.0 67.2
计算：(1)第1组实验反应后溶液中H＋的物质的量浓度＝________(假设反应后溶液体积不变)；
(2)常温常压下的气体摩尔体积＝________(保留三位有效数字) L·mol－1。
10．(2022·金丽衢十二校联考)某有机物A只含C、H、O三种元素，具有解毒、降脂等药效，用作饮品。经化学分析如下：
① 相对分子质量为134
② 13.4 g A充分燃烧，吸水剂增重9 g，二氧化碳吸收剂增重22 g
③ 13.4 g A分别与足量Na、足量NaHCO3反应放出3.36 L H2、2.24 L CO2(气体体积均在标准状况下测定)
(1)A的分子式是________。
(2)结合数据分析A分子中有多少个羟基(写出计算过程)。_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________。
11．(2022·杭州学军中学月考)用滴定分析法测定FeC2O4·xH2O中x的值的步骤如下：取0.18 g样品溶于稀硫酸配成100.00 mL溶液，取20.00 mL于锥形瓶中，用0.010 0 mol·L－1 KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液12.00 mL。滴定终点的现象为___________________________________________________________
_______________________________________________________________，
x值为________。
12．(2022·台州联考)烟道气中的NOx是主要的大气污染物之一，为了监测其含量，选用如下采样和检测方法。回答下列问题：
NOx含量的测定
将V L气样通入适量酸化的H2O2溶液中，使NOx完全被氧化为NO，加水稀释至100.00 mL。量取20.00 mL该溶液，加入V1 mL c1 mol·L－1 FeSO4标准溶液(过量)，充分反应后，用c2 mol·L－1 K2Cr2O7标准溶液滴定剩余的Fe2＋，终点时消耗V2 mL。
(1)NO被H2O2氧化为NO的离子方程式是____________________________。
(2)滴定过程中发生下列反应：
3Fe2＋＋NO＋4H＋===NO↑＋3Fe3＋＋2H2O
Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O
则气样中NOx折合成NO2的含量为________ mg·m－3。
13．(2022·湖、衢、丽质检)现有Na2O和Na2O2的混合物14.00 g，加入适量水使其充分溶解得到溶液A和1.12 L气体B(标准状况下)。
(1)混合物中Na2O的物质的量为________ mol。
(2)在25 ℃下将溶液A加水稀释至400 mL，则该溶液的pH为________。
14．(2022·诸暨3月联考)(1)已知：将Cl2通入适量KOH溶液，产物中可能有KCl、KClO、KClO3，且c(Cl－)∶c(ClO－)的值与温度高低有关。当n(KOH)＝a mol时，若某温度下，反应后c(Cl－)∶c(ClO－)＝11，则溶液中c(ClO－)∶c(ClO)＝________。
(2)在P＋CuSO4＋H2O―→Cu3P＋H3PO4＋H2SO4(未配平)的反应中，7.5 mol CuSO4可氧化P的物质的量为________mol。生成1 mol Cu3P时，参加反应的P的物质的量为________mol。
(3)一定量的CuS和Cu2S的混合物投入足量的HNO3中，收集到气体V L(标准状况)，向反应后的溶液中(存在Cu2＋和SO)加入足量NaOH溶液，产生蓝色沉淀，过滤，洗涤，灼烧，得到CuO 16.0 g，若上述气体为NO和NO2的混合物，且体积比为1∶1，则V的极小值为________ 。
(4)向一定量的Fe、FeO、Fe3O4的混合物中，加入1 mol/L硝酸的溶液100 mL，恰好使混合物全部溶解，且放出336 mL NO (标准状况下)，向所得溶液中加入KSCN溶液，溶液无红色出现；若取相同质量的Fe、FeO、Fe3O4的混合物，加入1 mol/L的稀硫酸溶液，也恰好使混合物完全溶解(假设还原产物唯一)，反应后向所得溶液中加入KSCN溶液，溶液也无红色出现，则所加入的稀硫酸的体积是________mL。
15．(2022·余姚适应性测试)室温时，20 mL某气态烃与过量的氧气混合，将完全燃烧后的产物通过浓硫酸，再恢复至室温，气体体积减少了50 mL。将剩余的气体再通过足量氢氧化钠溶液后干燥，体积又减少了40 mL。
(1)该气态烃的分子式________。
(2)写出简要计算过程_____________________________________________
_________________________________________________________________。
16．(2022·浙江6月选考)联合生产是化学综合利用资源的有效方法。煅烧石灰石反应：CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g) ΔH＝1.8×102 kJ·mol－1，石灰石分解需要的能量由焦炭燃烧提供。将石灰石与焦炭按一定比例混合于石灰窑中，连续鼓入空气，使焦炭完全燃烧生成CO2，其热量有效利用率为50%。石灰窑中产生的富含CO2的窑气通入氨的氯化钠饱和溶液中，40%的CO2最终转化为纯碱。已知：焦炭的热值为30 kJ·g－1(假设焦炭不含杂质)。请回答：
(1)每完全分解100 kg石灰石(含CaCO390%，杂质不参与反应)，需要投料______kg焦炭。
(2)每生产106 kg纯碱，同时可获得________kg CaO(列式计算)。
17．(2022·浙江1月选考)某同学设计实验确定Al(NO3)3·xH2O的结晶水数目。称取样品7.50 g，经热分解测得气体产物中有NO2、O2、HNO3、H2O，其中H2O的质量为3.06 g；残留的固体产物是Al2O3，质量为1.02 g。计算：
(1)x＝________(写出计算过程)。
(2)气体产物中n(O2)＝________ mol。
18．(2021·浙江6月选考)将3.00 g某有机物(仅含C、H、O元素，相对分子质量为150)样品置于燃烧器中充分燃烧，依次通过吸水剂、CO2吸收剂，燃烧产物被完全吸收。实验数据如下表：
吸水剂 CO2吸收剂
实验前质量/g 20.00 26.48
实验后质量/g 21.08 30.00
请回答：
(1)燃烧产物中水的物质的量为____________ mol。
(2)该有机物的分子式为________________________________________
_______________________________________________________________(写出计算过程)。
19．(2021·浙江1月选考)玻璃仪器内壁残留的硫单质可用热KOH溶液洗涤除去，发生如下反应：
3S＋6KOH2K2S＋K2SO3＋3H2O
(x－1)S＋K2SK2Sx(x＝2～6)
S＋K2SO3K2S2O3
请计算：
(1)0.480 g硫单质与V mL 1.00 mol·L－1热KOH溶液恰好完全反应，只生成K2S和K2SO3，则V＝________ mL。
(2)2.560 g硫单质与60.0 mL 1.00 mol·L－1热KOH溶液恰好完全反应，只生成K2Sx和K2S2O3，则x＝________。
20．(2020·浙江7月选考)100 mL 0.200 mol·L－1 CuSO4溶液与1.95 g锌粉在量热计中充分反应。测得反应前温度为20.1 ℃，反应后最高温度为30.1 ℃。
已知：反应前后，溶液的比热容均近似为4.18 J·g－1·℃－1、溶液的密度均近似为
1．00 g·cm－3，忽略溶液体积、质量变化和金属吸收的热量。请计算：
(1)反应放出的热量：Q＝________ J。
(2)反应Zn(s)＋CuSO4(aq)===ZnSO4(aq)＋Cu(s)的ΔH＝________ kJ·mol－1(列式计算)。
化学计算综合题 突破训练
1．(2022·宁波北仑中学测试)孔雀石等自然界存在的碳酸盐类铜矿的化学组成为xCuCO3·yCu(OH)2(x、y为正整数，且x≤3，y≤2)。为确定某碳酸盐类铜矿的组成，取两份等量的样品，一份加足量盐酸，产生3.36 L标准状况下的CO2气体，另一份加热完全分解得到20 g CuO，该碳盐类铜矿的化学组成中x∶y＝________(写出简要的计算过程)。
答案 3∶2
解析 n(CO2)＝＝0.15 mol，则n(CuCO3)＝n(CO2)＝0.15 mol, n(CuO)＝＝0.25 mol，根据Cu元素守恒，可得n[Cu(OH)2]＝0.25 mol－0.15 mol＝0.10 mol，所以n(CuCO3)∶n[Cu(OH)2]＝0.15∶0.10＝3∶2，所以碳酸盐类铜矿的化学组成为xCuCO3·yCu(OH)2中x＝3，y＝2，盐可以表示为3CuCO3·2Cu(OH)2。
2．(2022·杭州3月联考)向铁和氧化铁的混合物中加入480 mL 0.250 mol·L－1稀盐酸后恰好完全溶解，得到只含一种金属离子的浅绿色溶液，并收集到672 mL氢气(标准状况下测定)。回答下列问题：
(1)实验室欲用浓度为10.0 mol·L－1的浓盐酸配制480 mL 0.250 mol·L－1的稀盐酸，则需要取上述浓盐酸____________ mL。
(2)原混合物中单质铁的质量为________ g。
答案 (1)12.5 (2)2.24
解析 (1)实验室没有480 mL容量瓶，应采用500 mL容量瓶，稀释过程中溶质的物质的量不变，即有V[HCl(aq)]×10－3×10＝500×10－3×0.25，解得V[HCl(aq)]＝12.5 mL；(2)发生的反应Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O、Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋、Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，只含有一种金属离子，溶液显浅绿色，说明铁元素以FeCl2存在，根据氯元素守恒，n(FeCl2)＝480×10－3×0.25/2 mol＝0.06 mol，根据产生氢气的方程式，求出n(Fe)＝672×10－3/22.4 mol＝0.03 mol，因此根据第二个反应方程式，得出n(Fe)＝(0.06－0.03)× mol＝0.01 mol，因此混合物中m(Fe)＝(0.01＋0.03)×56 g＝2.24 g。
3．Cl2与NaOH溶液反应可生成NaCl、NaClO和NaClO3，c(Cl－)和c(ClO－)的比值与反应的温度有关。用24 g NaOH配成的250 mL溶液，与Cl2恰好完全反应(忽略Cl2与水的反应、盐类的水解及溶液体积的变化)：
(1)NaOH溶液的物质的量浓度为________ mol·L－1。
(2)某温度下，反应后溶液中c(Cl－)＝6c(ClO－)，则溶液中c(ClO－)＝________ mol·L－1。
答案 (1)2.4 (2)0.30
解析 (1)24 g NaOH为0.6 mol，溶液体积为250 mL，故c(NaOH)＝2.4 mol·L－1。(2)根据题意，设反应后溶液中c(Cl－)＝a，c(ClO－)＝b，c(ClO)＝c，则有如下3个关系式：a＝6b(题中关系)、a＋b＋c＝2.4 mol·L－1 (Na＋守恒)、a＝b＋5c(电子守恒)，解得b＝0.3，即c(ClO－)＝0.30 mol·L－1。
4．(2022·嘉兴一中3月测试)某实验小组用如下方法测定废水中苯酚的含量(其他杂质不参加反应)。
Ⅰ.用已准确称量的KBrO3固体配制250 mL 0.100 0 mol·L－1 KBrO3标准溶液；
Ⅱ.取25 mL上述溶液，加入过量KBr，加H2SO4酸化，溶液颜色呈棕黄色；
Ⅲ.向Ⅱ所得溶液中加入100 mL废水，加入过量KI；
Ⅳ.用0.200 0 mol·L－1 Na2S2O3标准溶液滴定Ⅲ中溶液，滴加2滴淀粉溶液，至滴定终点，消耗Na2S2O3溶液15.00 mL。
已知：BrO＋5Br－＋6H＋===3Br2＋3H2O、
I2＋2Na2S2O3===2NaI＋Na2S4O6
请计算：
(1)Ⅰ中KBrO3固体的质量是________ g。
(2)该废水中苯酚的含量为_______________________________________
__________________________________________________g·L－1(列式计算)。
答案 (1)4.175
(2) g·L－1＝1.88
解析 (1)Ⅰ中用KBrO3固体配制250 mL 0.100 0 mol·L－1 KBrO3标准溶液，则所需KBrO3固体的物质的量为0.25 L×0.100 0 mol·L－1＝0.025 mol，质量为0.025 mol×167 g·mol－1＝4.175 g。(2)根据BrO＋5Br－＋6H＋===3Br2＋3H2O，知Ⅱ中反应生成的n(Br2)＝3n(BrO)＝0.100 0 mol·L－1×0.025 L×3＝0.007 5 mol；根据2KI＋Br2===I2＋2KBr、I2＋2Na2S2O3===2NaI＋Na2S4O6，可得关系式：Br2～I2～2Na2S2O3，则Ⅲ中与KI反应的n(Br2)＝n(Na2S2O3)＝×0.200 0 mol·L－1×0.015 L＝0.001 5 mol，与苯酚反应的n(Br2)＝0.007 5 mol－0.001 5 mol＝0.006 mol；根据
＋3Br2―→↓＋3HBr，知苯酚的物质的量＝0.006 mol×＝0.002 mol，质量为0.002 mol×94 g·mol－1＝0.188 g，则废水中苯酚的含量为＝1.88 g·L－1。
5．(2022·杭州学军中学5月测试)钢铁制品经常进行烤蓝处理，即在铁制品的表面生成一层致密的Fe3O4。某学习小组为了研究烤蓝铁片，分别进行了以下实验操作：
①把一定量烤蓝铁片加工成均匀粉末。
②取m g该粉末，放入28.00 mL 1 mol·L－1的盐酸中，恰好完全反应，生成标准状况下的气体134.4 mL，向溶液中滴入KSCN溶液，无明显现象。
完成下列各题：
(1)将反应后的溶液稀释至100 mL，则溶液中c(Fe2＋)＝________。
(2)样品中n(Fe)∶n(Fe3O4)＝________。
答案 (1)0.14 mol·L－1 (2)4∶1
解析 (1)m g该粉末，与28.00 mL 1 mol·L－1的盐酸恰好完全反应，溶液中的溶质为FeCl2，n(HCl)＝0.028 mol，根据Cl守恒，可知FeCl2的物质的量为0.014 mol，溶液稀释至100 mL后， c(Fe2＋)＝0.014 mol÷0.1 L＝0.14 mol·L－1；(2)生成H2的物质的量为0.006 mol，Fe和 Fe3O4混合固体与HCl溶液发生如下三个反应：Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑；Fe3O4＋8HCl===2FeCl3＋FeCl2＋4H2O；Fe＋FeCl3===3FeCl2。先根据氢气的物质的量算出与HCl反应的Fe的物质的量和消耗HCl的物质的量：
则剩余的HCl的物质的量为0.028 mol－0.012 mol＝0.016 mol，算出Fe3O4的物质的量：
根据生成的FeCl3的物质的量，算出与FeCl3反应的Fe的物质的量：
综上，n(Fe)＝0.006＋0.002＝0.008 mol，n(Fe3O4)＝0.002 mol，n(Fe)∶n(Fe3O4)＝4∶1。
6．(2022·诸暨诊断)将x g Fe、FeO和Fe2O3混合物分成两等份，向其中一份中滴加500 mL稀硝酸，固体恰好完全溶解并产生标准状况下NO气体a L，溶液中Fe元素均以＋3价形式存在，另一份固体与足量H2反应质量减少y g。根据以上数据计算稀硝酸的浓度为________ mol·L－1(写出计算过程)。
答案 mol·L－1
解析 根据反应3H2＋Fe2O32Fe＋3H2O，H2＋FeOFe＋H2O质量减少y g，减少的质量为氧的质量，所以每一份样中对铁元素来说，m(Fe)＝(x－y) g，故n(Fe)＝ mol，再根据Fe2O3＋6HNO3===2Fe(NO3)3＋3H2O，3FeO＋10HNO3===3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O，Fe＋4HNO3===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O，可得n(HNO3)＝n(Fe)×3＋n(NO)，已知n(Fe)＝＝ mol，n(NO)＝ mol＝ mol，n(HNO3)＝3× mol＋ mol，c(HNO3)＝＝＝ mol/L。
7．(2022·嘉兴5月联考)将FeCl3、CuCl2混合溶液加入一定质量的铁粉中充分反应，所加混合溶液的体积与反应后剩余固体质量如图所示。已知原混合溶液中Cu2＋浓度为0.140 mol·L－1，经检测M点时溶液中无Cu2＋。
求：
(1)c(FeCl3)＝________ mol·L－1。
(2)铁粉的质量为________ g。
答案 (1)0.04 (2)8.96
解析 往FeCl3、CuCl2混合液中加入铁，发生的反应依次2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu。(1)由M点无Cu2＋可知，Fe3＋也完全反应，剩余固体质量不变，则消耗铁的质量与析出铜的质量相等。1 L溶液内氯化铜的物质的量为0.140 mol，设铁离子的物质的量为x mol，则(0.140＋0.5x) mol×56 g/mol＝0.140×64 g/mol，解得x＝0.04，则c(FeCl3)＝＝0.04 mol·L－1；(2)加入8.0 L溶液时固体恰好全部溶解，说明铁只与铁离子反应，则铁离子的物质的量为0.04 mol·L－1×8.0 L＝0.32 mol，则根据2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋可知，铁的质量为×56 g/mol＝8.96 g。
8．(2022·绍兴5月测试)在标准状况下进行甲、乙、丙三组实验：各取200 mL同浓度的盐酸，加入不同质量的同一种镁铝合金粉末，产生气体，有关数据记录如下：
实验序号 甲 乙 丙
合金质量/g 2.55 3.85 4.59
生成气体体积/L 2.80 3.36 3.36
试回答：
(1)盐酸的物质的量浓度为________。(保留三位有效数字)
(2)合金中镁铝的物质的量之比________。
答案 (1)1.50 mol/L (2)1∶1
解析 (1)乙中合金质量小于丙中合金质量，且乙、丙生成气体体积相等，说明乙、丙中盐酸完全反应，盐酸完全反应生成氢气3.36 L，n(H2)＝＝＝0.15 mol，根据氢元素守恒可知：n(HCl)＝2n(H2)＝2×0.15 mol＝0.30 mol，则该盐酸的物质的量浓度c(HCl)＝0.30 mol÷0.2 L＝1.50 mol/L；(2)盐酸浓度、体积一定，甲中合金质量小于乙中合金质量，且甲中生成气体体积小于乙中气体体积，说明甲中盐酸过量、金属完全反应，此时生成氢气2.80 L，可以根据甲组数据计算金属的物质的量之比，假设甲中镁、铝的物质的量分别为x mol、y mol，根据二者质量可知24x＋27y＝2.55，根据电子转移守恒有2x＋3y＝＝×2＝0.25，联立方程解得：x＝0.050 0、y＝0.050 0，则合金中镁与铝的物质的量之比为0.050 0 mol∶0.050 0 mol＝1∶1。
9．(2022·浙江3月预测卷)某小组利用如图装置测定常温常压下的气体摩尔体积。取一定量已去除氧化膜的镁条放入烧瓶中，用注射器向烧瓶中注入10 mL 3.00 mol·L－1硫酸溶液，反应后冷却至室温，使量气管与水准管液面相平，再读数。重复实验，数据如下：
序号 镁条质量/g 反应前量气管读数/mL 反应后量气管读数/mL
1 0.053 0 0.0 66.8
2 0.054 0 0.0 67.0
3 0.055 0 0.0 67.2
计算：(1)第1组实验反应后溶液中H＋的物质的量浓度＝________(假设反应后溶液体积不变)；
(2)常温常压下的气体摩尔体积＝________(保留三位有效数字) L·mol－1。
答案 (1)5.56 mol/L (2)25.3
解析 (1)第1组实验，参加反应的Mg的物质的量为n(Mg)＝＝0.002 21 mol，消耗硫酸的物质的量为n(H2SO4)＝0.002 21 mol，反应后溶液中剩余硫酸的物质的量浓度
c(H2SO4)＝＝2.78 mol/L，c(H＋)＝2c(H2SO4)＝5.56 mol/L；
(2)三次实验，平均消耗Mg的质量为0.054 0 g，平均生成H2的体积为(67.0－10.0) mL＝57.0 mL，常温常压下的气体摩尔体积Vm＝＝25.3 L·mol－1。
10．(2022·金丽衢十二校联考)某有机物A只含C、H、O三种元素，具有解毒、降脂等药效，用作饮品。经化学分析如下：
① 相对分子质量为134
② 13.4 g A充分燃烧，吸水剂增重9 g，二氧化碳吸收剂增重22 g
③ 13.4 g A分别与足量Na、足量NaHCO3反应放出3.36 L H2、2.24 L CO2(气体体积均在标准状况下测定)
(1)A的分子式是________。
(2)结合数据分析A分子中有多少个羟基(写出计算过程)。_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________。
答案 (1)C5H10O4 (2)2个
解析 (1)由②知吸水剂增重9 g为H2O的质量，则n(H)＝2n(H2O)＝＝2×＝1 mol，二氧化碳吸收剂增重22 g，则n(C)＝n(CO2)＝＝＝0.5 mol，结合质量守恒可得n(O)×16＋0.5×12＋1×1＝13.4，解得n(O)＝0.4 mol，则C∶H∶O＝0.5∶1∶0.4＝5∶10∶4，A的分子式是C5H10O4；(2)n(A)＝＝＝0.1 mol，n(H2)＝＝＝0.15 mol，n(CO2)＝＝＝0.1 mol，0.1 mol A与足量NaHCO3放出0.1 mol CO2说明A中有1个羧基，0.1 mol A与足量Na反应产生0.15 mol H2说明还有2个羟基。
11．(2022·杭州学军中学月考)用滴定分析法测定FeC2O4·xH2O中x的值的步骤如下：取0.18 g样品溶于稀硫酸配成100.00 mL溶液，取20.00 mL于锥形瓶中，用0.010 0 mol·L－1 KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液12.00 mL。滴定终点的现象为___________________________________________________________
_______________________________________________________________，
x值为________。
答案 滴加最后半滴KMnO4溶液，溶液由无色变成浅红色，且半分钟内不褪色 2
解析 滴定反应原理为FeC2O4·xH2O＋KMnO4＋H2SO4―→Fe2(SO4)3＋CO2↑＋MnSO4＋K2SO4＋H2O
依据得失电子守恒找出关系式：
5FeC2O4·xH2O ～ 3KMnO4
5×(144＋18x) g 3 mol
0．18 g
得x＝2。
12．(2022·台州联考)烟道气中的NOx是主要的大气污染物之一，为了监测其含量，选用如下采样和检测方法。回答下列问题：
NOx含量的测定
将V L气样通入适量酸化的H2O2溶液中，使NOx完全被氧化为NO，加水稀释至100.00 mL。量取20.00 mL该溶液，加入V1 mL c1 mol·L－1 FeSO4标准溶液(过量)，充分反应后，用c2 mol·L－1 K2Cr2O7标准溶液滴定剩余的Fe2＋，终点时消耗V2 mL。
(1)NO被H2O2氧化为NO的离子方程式是____________________________。
(2)滴定过程中发生下列反应：
3Fe2＋＋NO＋4H＋===NO↑＋3Fe3＋＋2H2O
Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O
则气样中NOx折合成NO2的含量为________ mg·m－3。
答案 (1)2NO＋3H2O2===2H＋＋2NO＋2H2O (2)×104
解析 (1)根据信息，NO被H2O2氧化为NO，H2O2被还原成H2O，根据电荷守恒分析产物中有H＋生成，离子方程式为2NO＋3H2O2===2H＋＋2NO＋2H2O。
(2)用c2 mol·L－1 K2Cr2O7标准溶液滴定剩余的Fe2＋，终点时消耗V2 mL，此时加入的Cr2O为 mol，所以剩余的Fe2＋为 mol，则与硝酸根离子反应的Fe2＋为(－) mol，所以硝酸根离子为 mol，根据氮元素守恒，硝酸根离子与NO2的物质的量相等。因配制100 mL溶液取出来20 mL进行实验，所以NO2为 mol，质量为 g，
即 mg。这些NO2是V L气体中含有的，所以含量为
mg·L－1＝×104 mg·m－3。
13．(2022·湖、衢、丽质检)现有Na2O和Na2O2的混合物14.00 g，加入适量水使其充分溶解得到溶液A和1.12 L气体B(标准状况下)。
(1)混合物中Na2O的物质的量为________ mol。
(2)在25 ℃下将溶液A加水稀释至400 mL，则该溶液的pH为________。
答案 (1)0.100 (2)14
解析 (1)Na2O和Na2O2的混合物溶于水发生反应：Na2O＋H2O===2NaOH，2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，气体B为氧气，其物质的量为0.05 mol，则Na2O2的物质的量为0.1 mol，质量为7.8 g，Na2O的质量为14 g－7.8 g＝6.2 g，物质的量为0.100 mol。(2)根据(1)中分析可知，溶液A中NaOH的物质的量为0.100 mol×2＋0.05 mol×4＝0.400 mol，则稀释后溶液中c(OH－)＝c(NaOH)＝＝1 mol·L－1，c(H＋)＝10－14 mol·L－1，溶液pH＝14。
14．(2022·诸暨3月联考)(1)已知：将Cl2通入适量KOH溶液，产物中可能有KCl、KClO、KClO3，且c(Cl－)∶c(ClO－)的值与温度高低有关。当n(KOH)＝a mol时，若某温度下，反应后c(Cl－)∶c(ClO－)＝11，则溶液中c(ClO－)∶c(ClO)＝________。
(2)在P＋CuSO4＋H2O―→Cu3P＋H3PO4＋H2SO4(未配平)的反应中，7.5 mol CuSO4可氧化P的物质的量为________mol。生成1 mol Cu3P时，参加反应的P的物质的量为________mol。
(3)一定量的CuS和Cu2S的混合物投入足量的HNO3中，收集到气体V L(标准状况)，向反应后的溶液中(存在Cu2＋和SO)加入足量NaOH溶液，产生蓝色沉淀，过滤，洗涤，灼烧，得到CuO 16.0 g，若上述气体为NO和NO2的混合物，且体积比为1∶1，则V的极小值为________ 。
(4)向一定量的Fe、FeO、Fe3O4的混合物中，加入1 mol/L硝酸的溶液100 mL，恰好使混合物全部溶解，且放出336 mL NO (标准状况下)，向所得溶液中加入KSCN溶液，溶液无红色出现；若取相同质量的Fe、FeO、Fe3O4的混合物，加入1 mol/L的稀硫酸溶液，也恰好使混合物完全溶解(假设还原产物唯一)，反应后向所得溶液中加入KSCN溶液，溶液也无红色出现，则所加入的稀硫酸的体积是________mL。
答案 (1)1∶2 (2)1.5 2.2 (3)11.2 (4)42.5
解析 (1)若某温度下，反应后＝11，令n(ClO－)＝1 mol，则n(Cl－)＝11 mol，电子转移守恒，5×n(ClO)＋1×n(ClO－)＝1×n(Cl－)，即5×n(ClO)＋1×1 mol＝1×11 mol，解得n(ClO)＝2 mol，则溶液中＝；(2)根据得失电子守恒配平方程式为11P＋15CuSO4＋24H2O===5Cu3P＋6H3PO4＋15H2SO4，该反应中有的P作还原剂，7.5 mol CuSO4参加氧化还原反应，被CuSO4氧化的P的物质的量＝＝1.5 mol，根据11P～5Cu3P，若生成1 mol Cu3P时，参加反应的P的物质的量＝×11 mol＝2.2 mol；(3)n(CuO)＝＝0.2 mol，若上述气体为NO和NO2的混合物，且体积比为1∶1，则转移电子物质的量＝××(5－2)＋××(5－4)＝×2＝mol，若混合物全是CuS，其物质的量n(CuS)＝n(CuO)＝0.2 mol，转移电子物质的量＝0.2 mol×(6＋2)＝1.6 mol，则V＝17.92，若混合物全是Cu2S，其物质的量n(Cu2S)＝n(CuO)＝×0.2 mol＝0.1 mol，转移电子物质的量0.1 mol×10＝1 mol＝ mol，解得V＝11.2，则V的极小值为11.2；(4)向一定量的Fe、FeO、Fe3O4混合物，加入1 mol·L－1 HNO3溶液，恰好使混合物全部溶解，且放出336 mL NO (标准状况下)，向所得溶液中加入KSCN溶液，溶液无红色出现，说明生成Fe(NO3)2，生成的NO为＝0.015 mol，由N元素守恒可知生成的Fe(NO3)2为×(0.1 mol－0.015 mol)＝0.042 5 mol；向一定量的Fe、FeO、Fe3O4的混合物中，加入1 mol·L－1硫酸的溶液，也恰好使混合物全部溶解，向所得溶液中加入KSCN溶液，溶液无红色出现，说明溶液中溶质为FeSO4，由Fe元素守恒可知n(FeSO4)＝0.042 5 mol，则硫酸的物质的量为0.042 5 mol，硫酸的物质的量浓度为＝0.042 5 L＝42.5 mL。
15．(2022·余姚适应性测试)室温时，20 mL某气态烃与过量的氧气混合，将完全燃烧后的产物通过浓硫酸，再恢复至室温，气体体积减少了50 mL。将剩余的气体再通过足量氢氧化钠溶液后干燥，体积又减少了40 mL。
(1)该气态烃的分子式________。
(2)写出简要计算过程_____________________________________________
_________________________________________________________________。
答案 (1)C2H6 (2)见详解
解析 NaOH溶液吸收40 mL为燃烧生成CO2体积，产物通过浓硫酸，再恢复至室温，气体体积减少了50 mL，则：
＝，＝，解得：x＝2，y＝6，故该烃的分子式为C2H6。
16．(2022·浙江6月选考)联合生产是化学综合利用资源的有效方法。煅烧石灰石反应：CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g) ΔH＝1.8×102 kJ·mol－1，石灰石分解需要的能量由焦炭燃烧提供。将石灰石与焦炭按一定比例混合于石灰窑中，连续鼓入空气，使焦炭完全燃烧生成CO2，其热量有效利用率为50%。石灰窑中产生的富含CO2的窑气通入氨的氯化钠饱和溶液中，40%的CO2最终转化为纯碱。已知：焦炭的热值为30 kJ·g－1(假设焦炭不含杂质)。请回答：
(1)每完全分解100 kg石灰石(含CaCO390%，杂质不参与反应)，需要投料______kg焦炭。
(2)每生产106 kg纯碱，同时可获得________kg CaO(列式计算)。
答案 (1)10.8 (2)70
解析 (1)完全分解100 kg石灰石(含CaCO390%，杂质不参与反应)，需要吸收的热量是×180 kJ·mol－1＝162 000 kJ，已知：焦炭的热值为30 kJ·g－1(假设焦炭不含杂质)，其热量有效利用率为50%，所以需要投料焦炭的质量是 g×2＝10 800 g＝10.8 kg。(2)根据(1)中计算可知消耗焦炭的物质的量是＝900 mol，参加反应的碳酸钙的物质的量是900 mol，这说明参加反应的碳酸钙和焦炭的物质的量之比为1∶1，生产纯碱的反应过程中存在关系式：
＝
x＝70 kg
17．(2022·浙江1月选考)某同学设计实验确定Al(NO3)3·xH2O的结晶水数目。称取样品7.50 g，经热分解测得气体产物中有NO2、O2、HNO3、H2O，其中H2O的质量为3.06 g；残留的固体产物是Al2O3，质量为1.02 g。计算：
(1)x＝________(写出计算过程)。
(2)气体产物中n(O2)＝________ mol。
答案 (1)9 (2)0.010 0
解析 (1)Al(NO3)3·xH2O的摩尔质量为(213＋18x) g/mol，根据固体产物氧化铝的质量为1.02 g，可知样品中n(Al)＝×2＝0.02 mol，则＝0.02 mol，解得x＝9。(2)气体产物中n(H2O)＝3.06 g÷18 g/mol＝0.17 mol，则n(HNO3)＝0.02×9×2－0.17×2＝0.02 mol，根据氮元素守恒，n(NO2)＝样品中N的物质的量－HNO3中N的物质的量＝0.02×3－0.02＝0.04 mol，根据氧元素守恒，n(O2)＝(0.02×18－0.17－0.02×3－0.04×2－0.03)÷2＝0.010 0 mol。
18．(2021·浙江6月选考)将3.00 g某有机物(仅含C、H、O元素，相对分子质量为150)样品置于燃烧器中充分燃烧，依次通过吸水剂、CO2吸收剂，燃烧产物被完全吸收。实验数据如下表：
吸水剂 CO2吸收剂
实验前质量/g 20.00 26.48
实验后质量/g 21.08 30.00
请回答：
(1)燃烧产物中水的物质的量为____________ mol。
(2)该有机物的分子式为________________________________________
_______________________________________________________________(写出计算过程)。
答案 (1)0.06 (2)C4H6O6
解析 (1)根据表格中的数据，吸水剂增加的质量全部为有机物完全燃烧生成水的质量，则生成水的物质的量n(H2O)＝＝＝0.060 0 mol；(2)n(H)＝0.060 0 mol×2＝0.120 mol，n(C)＝＝0.080 0 mol，n(O)＝＝0.120 mol，则最简式为C2H3O3，由于相对分子质量为150，则可以得到有机物的分子式为C4H6O6。
19．(2021·浙江1月选考)玻璃仪器内壁残留的硫单质可用热KOH溶液洗涤除去，发生如下反应：
3S＋6KOH2K2S＋K2SO3＋3H2O
(x－1)S＋K2SK2Sx(x＝2～6)
S＋K2SO3K2S2O3
请计算：
(1)0.480 g硫单质与V mL 1.00 mol·L－1热KOH溶液恰好完全反应，只生成K2S和K2SO3，则V＝________ mL。
(2)2.560 g硫单质与60.0 mL 1.00 mol·L－1热KOH溶液恰好完全反应，只生成K2Sx和K2S2O3，则x＝________。
答案 (1)30.0 (2)3
解析 (1)
3S ＋ 6KOH2K2S＋K2SO3＋3H2O
3 6
V×1.00 mol·L－1
＝
V＝0.03 L＝30.0 mL。
(2)由题意得反应的化学方程式为
(2x＋2)S ＋ 6KOH2K2Sx＋K2S2O3＋3H2O
2x＋2 6
0.06 L×1.00 mol·L－1
＝，x＝3。
20．(2020·浙江7月选考)100 mL 0.200 mol·L－1 CuSO4溶液与1.95 g锌粉在量热计中充分反应。测得反应前温度为20.1 ℃，反应后最高温度为30.1 ℃。
已知：反应前后，溶液的比热容均近似为4.18 J·g－1·℃－1、溶液的密度均近似为
1．00 g·cm－3，忽略溶液体积、质量变化和金属吸收的热量。请计算：
(1)反应放出的热量：Q＝________ J。
(2)反应Zn(s)＋CuSO4(aq)===ZnSO4(aq)＋Cu(s)的ΔH＝________ kJ·mol－1(列式计算)。
答案 (1)4.18×103 (2)－＝－209
解析 (1)根据Q＝cmΔt，反应放出的热量Q＝4.18 J·g－1·℃－1×100 mL×1.00 g·cm－3×(30.1 ℃－20.1 ℃)＝4.18×103 J。(2)n(CuSO4)＝0.1 L×0.200 mol·L－1＝0.02 mol，n(Zn)＝＝0.03 mol，显然Zn过量，即0.02 mol Zn和0.02 mol CuSO4反应放出的热量为4.18 kJ，故反应Zn(s)＋CuSO4(aq)===ZnSO4(aq)＋Cu(s)的ΔH＝－＝－209 kJ·mol－1。
