化學(xué)計(jì)算型選擇題分類例析

■陜西省永壽縣中學(xué) 馬亞樓

在近年來的高考試題中,雖沒有大的計(jì)算題,但計(jì)算型選擇題仍層出不窮,其主要考查方式有以下幾種。

一、有關(guān)離子中元素化合價(jià)的計(jì)算

例1已知在堿性溶液中可發(fā)生反應(yīng)2R(OH)3+3ClO-+4OH-＝＝2ROn-4+3Cl-+5H2O。則ROn-4中R的化合價(jià)是( )。

A.+3 B.+4

C.+5 D.+6

解析：根據(jù)離子反應(yīng)中反應(yīng)前后電荷守恒可列式3+4=2n+3,解得n=2。根據(jù)化合價(jià)規(guī)則,可判斷ROn-4中R的化合價(jià)是+6。

答案：D

二、化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算

例2在恒容密閉容器中,將CO 和H2S混合加熱并達(dá)到平衡CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g)K=0.1,反應(yīng)前CO的物質(zhì)的量為10 mol,平衡后CO 物質(zhì)的量為8 mol,下列說法正確的是( )。

A.升高溫度,H2S 濃度增加,表明該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)

B.通入CO 后,正反應(yīng)速率逐漸增大

C.反應(yīng)前H2S的物質(zhì)的量為7 mol

D.CO 的平衡轉(zhuǎn)化率為80%

解析：升高溫度,H2S 濃度增加,說明平衡逆向移動(dòng),則該反應(yīng)是放熱反應(yīng),A 項(xiàng)錯(cuò)誤。通入CO 后,增大了反應(yīng)物的濃度,則正反應(yīng)速率瞬間增大,又逐漸減小,B 項(xiàng)錯(cuò)誤。設(shè)反應(yīng)前H2S的物質(zhì)的量為nmol,則:

答案：C

三、反應(yīng)熱的計(jì)算

例3已知丙烷的燃燒熱ΔH=-2 215 kJ·mol-1,若一定量的丙烷完全燃燒后生成1.8

g水,則放出的熱量約為( )。

A.55 kJ B.220 kJ

C.550 kJ D.1 108 kJ

解析：由丙烷分子式為C3H8,燃燒熱為ΔH=-2 215 kJ·mol-1,可知1 mol丙烷完全燃燒會(huì)產(chǎn)生4 mol水,放熱2 215 kJ。丙烷完全燃燒產(chǎn)生1.8g水,物質(zhì)的量為0.1 mol,則消耗丙烷的物質(zhì)的量為0.025 mol,所以反應(yīng)放出的熱量是Q=0.025 mol×2 215 kJ·mol-1=55.375 kJ。

答案：A

四、與阿伏加德羅常數(shù)有關(guān)的計(jì)算

例4NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值。下列敘述正確的是( )。

A.60g丙醇中存在的共價(jià)鍵總數(shù)為10NA

B.1 L 0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液中HCO-3和CO2-3離子數(shù)之和為0.1NA

C.鈉在空氣中燃燒可生成多種氧化物。23g鈉充分燃燒時(shí)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為1NA

解析：由于丙醇的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH2CH2OH,60g丙醇是1 mol,所以分子中存在的共價(jià)鍵總數(shù)為11NA,A 項(xiàng)錯(cuò)誤。根據(jù)物料守恒知,1 L 0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液中H2CO3、HCO3-和CO23-的物質(zhì)的量之和為0.1 mol,B項(xiàng)錯(cuò)誤。23g鈉的物質(zhì)的量為0.1 mol,鈉不論是轉(zhuǎn)化為氧化鈉還是過氧化鈉,均失去1個(gè)電子,所以23g鈉充分燃燒時(shí)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為1NA,C 項(xiàng)正確。

答案：C

五、物質(zhì)的量的計(jì)算

例5烏洛托品在合成、醫(yī)藥、染料等工業(yè)中有廣泛用途,其結(jié)構(gòu)式如圖1 所示。將甲醛水溶液與氨水混合蒸發(fā)可制得烏洛托品。若原料完全反應(yīng)生成烏洛托品,則甲醛與氨的物質(zhì)的量之比為( )。

A.1∶1 B.2∶3

C.3∶2 D.2∶1

解析：由題給烏洛托品的結(jié)構(gòu)簡式可知該有機(jī)物的分子式為C6H12N4,根據(jù)元素守恒,則C 元素來自甲醛,N 元素來自氨,所以分子中的C 與N 原子的個(gè)數(shù)比即為甲醛與氨的物質(zhì)的量之比為6∶4=3∶2。

答案：C

六、考查有機(jī)物水解的計(jì)算

例6某羧酸酯的分子式為C18H26O5,1 mol該酯完全水解可得到1 mol羧酸和2 mol乙醇,該羧酸的分子式為( )。

A.C14H18O5B.C14H16O4

C.C14H22O5D.C14H10O5

解析：本題表面看似推斷羧酸的分子式,實(shí)質(zhì)上是通過題給已知條件,計(jì)算羧酸分子中的各原子個(gè)數(shù)。由于題給羧酸酯的分子式為C18H26O5,又1 mol該酯完全水解可得到1 mol羧酸和2 mol乙醇,因此該羧酸酯的分子中含有2個(gè)酯基,故有2分子水參加反應(yīng),即C18H26O5+2H2O--→羧酸+2C2H6O,則根據(jù)原子守恒可知該羧酸的分子式中含碳原子數(shù)是18-2×2=14,氫原子個(gè)數(shù)是26+4-2×6=18,氧原子數(shù)是5+2-2×1=5,則該羧酸的分子式為C14H18O5。

答案：A

七、電離的有關(guān)計(jì)算

例725 ℃時(shí),在等體積的①pH=0的 H2SO4溶 液,②0.05 mol·L-1的Ba(OH)2溶 液,③pH=10 的Na2S2溶 液,④pH=5的NH4NO3溶液中,發(fā)生電離的水的物質(zhì)的量之比是( )。

A.1∶10∶1010∶109

B.1∶5∶(5×109)∶(5×108)

C.1∶20∶1010∶109

D.1∶10∶104∶109

解析：pH=0 的H2SO4溶 液,c(H+)=1 mol·L-1,c(OH-)=10-14mol·L-1即等于水電離的c(H+)。0.05 mol·L-1的Ba(OH)2溶液,c(OH-)=0.1 mol·L-1,由水電離的c(H+)=10-13mol·L-1。pH=10的Na2S 溶液中OH-為水電離出來的,c(OH-)水=10-4。pH=5的NH4NO3溶液中,H+為水電離出來的,c(H+)水=10-5mol·L-1。故發(fā)生電離的水的物質(zhì)的量之比為10-14∶10-13∶10-4∶10-5=1∶10∶1010∶109。

答案：A

八、有機(jī)混合物燃燒的計(jì)算

例825 ℃和101 kPa時(shí),乙烷、乙炔和丙烯組成的混合烴32 mL 與過量氧氣混合并完全燃燒,除去水蒸氣,恢復(fù)到原來的溫度和壓強(qiáng),氣體總體積縮小了72 mL,原混合烴中乙炔的體積分?jǐn)?shù)為( )。

A.12.5% B.25%C.50% D.75%

解析：乙烷、乙炔和丙烯的化學(xué)式依次為C2H6、C2H2、C3H6,假設(shè)混合物的平均組成為CxHy,則:

答案：B

九、溶液pH 的計(jì)算

例9常溫下,將0.1 mol·L-1NaOH溶液與0.06 mol·L-1H2SO4溶液等體積混合,該混合溶液的pH 等于( )。

A.1.7 B.2.0

C.12.0 D.12.4

答案：B

十、物質(zhì)的量濃度的計(jì)算

例10把VL 含有MgSO4和K2SO4的混合溶液分成兩等份,一份加入含amol NaOH 的溶液,恰好使鎂離子完全沉淀為氫氧化鎂;另一份加入含bmol BaCl2的溶液,恰好使硫酸根離子完全沉淀為硫酸鋇。則原混合溶液中鉀離子的濃度為( )。

解析：由題意可知,當(dāng)在一份溶液中加入amol NaOH 的溶液,恰好使鎂離子完全沉淀為氫氧化鎂時(shí),則在此份溶液中含有的鎂離子為mol,所含有的硫酸根離子也是mol,故 原VL 溶 液 中 的 MgSO4為amol,MgSO4中所含的硫酸根離子也為amol。另一份加入含bmol BaCl2的溶液,恰好使硫酸根離子完全沉淀為硫酸鋇,則此份溶液中含有的硫酸根離子為bmol,原溶液中所含的硫酸根離子為2bmol,依據(jù)K2SO4中鉀離子與硫酸根離子的物質(zhì)的量之比2∶1,則原混合溶液中鉀離子的濃度為

答案：D