2016年高考化學(xué)計(jì)算題大掃描

邵政

分析2016年高考試題可以看出，化學(xué)計(jì)算在2016年的高考命題中表現(xiàn)出了強(qiáng)大的生命力和極大的靈活性，現(xiàn)將2016年高考化學(xué)計(jì)算題總結(jié)如下。

一、有關(guān)氧化還原的計(jì)算

例1 （上海卷第17題）某鐵的氧化物

（FexO） 1.52 g溶于足量鹽酸中，向所得溶液中通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下112 mL Cl2，恰好將Fe2+完全氧化。x值為（ ）。

A.0.80 B.0.85 C.0.90 D.0.93

解析 本題可以利用電子守恒解答，F(xiàn)exO中的鐵為23價(jià)，被氧化為Fe3+轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為1.5256x+16×（3-23）×x；標(biāo)準(zhǔn)狀況下112mL Cl2轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為0.01 mol。

所以1.5256x+16×（3-23）×x=0.01

解得，x=0.80。

答案：A

二、有關(guān)物質(zhì)的量、阿伏加德羅常數(shù)、氣體體積、電子數(shù)等之間的計(jì)算

例2 （全國(guó)卷Ⅰ第8題）設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)值。下列有關(guān)敘述正確的是（ ）。

A.14 g乙烯和丙烯混合氣體中的氫原子數(shù)為2NA

B.1 molN2與4 mol H2反應(yīng)生成的NH3分子數(shù)為2NA

C.1 molFe溶于過(guò)量硝酸，電子轉(zhuǎn)移數(shù)為2NA

D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，2.24 L CCl4含有的共價(jià)鍵數(shù)為0.4NA

解析 乙烯和丙烯的最簡(jiǎn)式相同，可以直接根據(jù)“CH2”進(jìn)行計(jì)算，即為

1414×2×NA，A正確；B項(xiàng)中的反應(yīng)為可逆反應(yīng)，反應(yīng)物不能完全轉(zhuǎn)化為生成物。B錯(cuò)誤；當(dāng)硝酸過(guò)量時(shí)，鐵應(yīng)該轉(zhuǎn)化為三價(jià)鐵，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為3NA，C錯(cuò)誤；四氯化碳在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是液態(tài)，D錯(cuò)誤。

答案：A

三、有關(guān)晶體結(jié)構(gòu)的計(jì)算

例3 （全國(guó)卷Ⅲ第37題，節(jié)選）（5）GaAs的熔點(diǎn)為1238℃，密度為ρg·cm-3，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖1所示。該晶體的類型為，Ga與As以鍵鍵合。Ga和As的摩爾質(zhì)量分別為

MGa g·mol-1和MAs g·mol-1，原子半徑分別為

rGa pm和rAs pm，阿伏伽德羅常數(shù)值為NA，則GaAs晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為。

解析 （5）GaAs的熔點(diǎn)為1238℃，密度為ρg·cm-3，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，熔點(diǎn)很高，所以晶體的類型為原子晶體，其中Ga與As以共價(jià)鍵鍵合。根據(jù)晶胞晶胞可知晶胞中Ca和As的個(gè)數(shù)均是4個(gè)，所以晶胞的體積是4NA×（MGa+MAs）ρ。二者的原子半徑分別為rGa pm和rAs pm，阿伏伽德羅常數(shù)值為NA，所以GaAs晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為：

4×43π（r3Ga+r3As）4NA×（MGa+MAs）ρ×100%=4πNAρ（r3Ga+r3As）3（MGa+MAs）×100%。

答案：（5）原子晶體 共價(jià)鍵 4πNAρ（r3Ga+r3As）3（MGa+MAs）×100%

四、有關(guān)混合物的計(jì)算

例4 （上海卷第22題）稱?。∟H4）2SO4和NH4HSO4混合物樣品7.24 g，加入含0.1 mol NaOH的溶液，完全反應(yīng)，生成NH3 1792 mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則（NH4）2SO4和NH4HSO4的物質(zhì)的量比為（ ）。

A.1∶1 B.1∶2 C.1.87∶1 D.3.65∶1

解析 根據(jù)題給數(shù)據(jù)分析，0.1 mol NaOH不足，NaOH先將NH4HSO4中H+反應(yīng)完全，再與NH+4反應(yīng)，因生成NH3 1792 mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況），即0.08 mol，故與H+反應(yīng)的NaOH為0.02 mol，則NH4HSO4為0.02 mol，所以（NH4）2SO4質(zhì)量為7.24 g-115 g/mol×0.02 mol=4.94 g，即0.0374 mol，故（NH4）2SO4和NH4HSO4的物質(zhì)的量比為1.87∶1。答案：C

五、有關(guān)滴定實(shí)驗(yàn)的計(jì)算

例5 （全國(guó)卷Ⅰ第36題，節(jié)選）（5）高錳酸鉀純度的測(cè)定：稱取1.0800 g樣品，溶解后定容于100 mL容量瓶中，搖勻。取濃度為0.2000 mol·L-1的H2C2O4標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00 mL，加入稀硫酸酸化，用KMnO4溶液平行滴定三次，平均消耗的體積為24.48 mL，該樣品的純度為（列出計(jì)算式即可，已知2MnO4-+5H2C2O4+6H+2Mn2++10CO2↑+8H2O）。

解析 （5） 根據(jù)2MnO4-+5H2C2O4+6H+2Mn2++10CO2↑+8H2O，可知MnO4-與H2C2O4的物質(zhì)的量之比為2∶5，即[1.0800w×（24.48/1000）÷158]∶ [0.2000×（20/1000） ]=2∶5，解得w=[0.2000×（20/1000）×2×158]÷[1.0800×（24.48/100）×5]。

答案：（5） [0.2000×（20/1000）×2×158]÷[1.0800×（24.48/100）×5]。

六、有關(guān)電化學(xué)的計(jì)算

例6 （四川卷第5題）某電動(dòng)汽車配載一種可充放電的鋰離子電池。放電時(shí)電池的總反應(yīng)為：Li1-xCoO2+LixC6LiCoO2+ C6（x<1）。下列關(guān)于該電池的說(shuō)法不正確的是（ ）。

A.放電時(shí)，Li+在電解質(zhì)中由負(fù)極向正極遷移

B.放電時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)式為L(zhǎng)ixC6-xe-xLi++ C6

C.充電時(shí)，若轉(zhuǎn)移1 mol e-，石墨C6電極將增重7x g

D.充電時(shí)，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為L(zhǎng)iCoO2-xe-Li1-xCoO2+xLi+

解析 A.放電時(shí)，陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，故正確；B.放電時(shí)，負(fù)極失去電子，故正確；C.充電時(shí)，若轉(zhuǎn)移1 mol電子，則石墨電極上溶解1/x mol C6，電極質(zhì)量減少，故錯(cuò)誤；D.充電時(shí)陽(yáng)極失去電子，為原電池的正極的逆反應(yīng)，故正確。答案：C

七、有關(guān)有機(jī)物的計(jì)算

例7 （全國(guó)卷Ⅲ第38題，節(jié)選）端炔烴在催化劑存在下可發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)，成為Glaser反應(yīng)。2R—C≡C—H催化劑R—C≡C—C≡C—R+H2。該反應(yīng)在研究新型發(fā)光材料、超分子化學(xué)等方面具有重要價(jià)值。圖2是利用Glaser反應(yīng)制備化合物E的一種合成路線：

ACH3CH2ClAlCl3，△①C8H10

Cl2光照②CCl2CH3

B C

1）NaNH22）H2O③CCHGlaser反應(yīng)④C16H10

D E

回答下列問題：

（3）E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。用1 mol E合成1，4-二苯基丁烷，理論上需要消耗氫氣mol。

解析 （3）D發(fā)生已知信息的反應(yīng)，因此E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

CCCC

。1個(gè)碳碳三鍵需要2分子氫氣加成，則用1 mol E合成1，4-二苯基丁烷，理論上需要消耗氫氣4mol。

答案：

（3）CCCC 4