化学计算型选择题分类例析

■陕西省永寿县中学 马亚楼

在近年来的高考试题中,虽没有大的计算题,但计算型选择题仍层出不穷,其主要考查方式有以下几种。

一、有关离子中元素化合价的计算

例1已知在碱性溶液中可发生反应2R(OH)3+3ClO-+4OH-＝＝2ROn-4+3Cl-+5H2O。则ROn-4中R的化合价是( )。

A.+3 B.+4

C.+5 D.+6

解析：根据离子反应中反应前后电荷守恒可列式3+4=2n+3,解得n=2。根据化合价规则,可判断ROn-4中R的化合价是+6。

答案：D

二、化学平衡的有关计算

例2在恒容密闭容器中,将CO 和H2S混合加热并达到平衡CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g)K=0.1,反应前CO的物质的量为10 mol,平衡后CO 物质的量为8 mol,下列说法正确的是( )。

A.升高温度,H2S 浓度增加,表明该反应是吸热反应

B.通入CO 后,正反应速率逐渐增大

C.反应前H2S的物质的量为7 mol

D.CO 的平衡转化率为80%

解析：升高温度,H2S 浓度增加,说明平衡逆向移动,则该反应是放热反应,A 项错误。通入CO 后,增大了反应物的浓度,则正反应速率瞬间增大,又逐渐减小,B 项错误。设反应前H2S的物质的量为nmol,则:

答案：C

三、反应热的计算

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

g水,则放出的热量约为( )。

A.55 kJ B.220 kJ

C.550 kJ D.1 108 kJ

解析：由丙烷分子式为C3H8,燃烧热为ΔH=-2 215 kJ·mol-1,可知1 mol丙烷完全燃烧会产生4 mol水,放热2 215 kJ。丙烷完全燃烧产生1.8g水,物质的量为0.1 mol,则消耗丙烷的物质的量为0.025 mol,所以反应放出的热量是Q=0.025 mol×2 215 kJ·mol-1=55.375 kJ。

答案：A

四、与阿伏加德罗常数有关的计算

例4NA代表阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )。

A.60g丙醇中存在的共价键总数为10NA

B.1 L 0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液中HCO-3和CO2-3离子数之和为0.1NA

C.钠在空气中燃烧可生成多种氧化物。23g钠充分燃烧时转移电子数为1NA

解析：由于丙醇的结构简式为CH3CH2CH2OH,60g丙醇是1 mol,所以分子中存在的共价键总数为11NA,A 项错误。根据物料守恒知,1 L 0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液中H2CO3、HCO3-和CO23-的物质的量之和为0.1 mol,B项错误。23g钠的物质的量为0.1 mol,钠不论是转化为氧化钠还是过氧化钠,均失去1个电子,所以23g钠充分燃烧时转移电子数为1NA,C 项正确。

答案：C

五、物质的量的计算

例5乌洛托品在合成、医药、染料等工业中有广泛用途,其结构式如图1 所示。将甲醛水溶液与氨水混合蒸发可制得乌洛托品。若原料完全反应生成乌洛托品,则甲醛与氨的物质的量之比为( )。

A.1∶1 B.2∶3

C.3∶2 D.2∶1

解析：由题给乌洛托品的结构简式可知该有机物的分子式为C6H12N4,根据元素守恒,则C 元素来自甲醛,N 元素来自氨,所以分子中的C 与N 原子的个数比即为甲醛与氨的物质的量之比为6∶4=3∶2。

答案：C

六、考查有机物水解的计算

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

A.C14H18O5B.C14H16O4

C.C14H22O5D.C14H10O5

解析：本题表面看似推断羧酸的分子式,实质上是通过题给已知条件,计算羧酸分子中的各原子个数。由于题给羧酸酯的分子式为C18H26O5,又1 mol该酯完全水解可得到1 mol羧酸和2 mol乙醇,因此该羧酸酯的分子中含有2个酯基,故有2分子水参加反应,即C18H26O5+2H2O--→羧酸+2C2H6O,则根据原子守恒可知该羧酸的分子式中含碳原子数是18-2×2=14,氢原子个数是26+4-2×6=18,氧原子数是5+2-2×1=5,则该羧酸的分子式为C14H18O5。

答案：A

七、电离的有关计算

例725 ℃时,在等体积的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,发生电离的水的物质的量之比是( )。

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即等于水电离的c(H+)。0.05 mol·L-1的Ba(OH)2溶液,c(OH-)=0.1 mol·L-1,由水电离的c(H+)=10-13mol·L-1。pH=10的Na2S 溶液中OH-为水电离出来的,c(OH-)水=10-4。pH=5的NH4NO3溶液中,H+为水电离出来的,c(H+)水=10-5mol·L-1。故发生电离的水的物质的量之比为10-14∶10-13∶10-4∶10-5=1∶10∶1010∶109。

答案：A

八、有机混合物燃烧的计算

例825 ℃和101 kPa时,乙烷、乙炔和丙烯组成的混合烃32 mL 与过量氧气混合并完全燃烧,除去水蒸气,恢复到原来的温度和压强,气体总体积缩小了72 mL,原混合烃中乙炔的体积分数为( )。

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

解析：乙烷、乙炔和丙烯的化学式依次为C2H6、C2H2、C3H6,假设混合物的平均组成为CxHy,则:

答案：B

九、溶液pH 的计算

例9常温下,将0.1 mol·L-1NaOH溶液与0.06 mol·L-1H2SO4溶液等体积混合,该混合溶液的pH 等于( )。

A.1.7 B.2.0

C.12.0 D.12.4

答案：B

十、物质的量浓度的计算

例10把VL 含有MgSO4和K2SO4的混合溶液分成两等份,一份加入含amol NaOH 的溶液,恰好使镁离子完全沉淀为氢氧化镁;另一份加入含bmol BaCl2的溶液,恰好使硫酸根离子完全沉淀为硫酸钡。则原混合溶液中钾离子的浓度为( )。

解析：由题意可知,当在一份溶液中加入amol NaOH 的溶液,恰好使镁离子完全沉淀为氢氧化镁时,则在此份溶液中含有的镁离子为mol,所含有的硫酸根离子也是mol,故 原VL 溶 液 中 的 MgSO4为amol,MgSO4中所含的硫酸根离子也为amol。另一份加入含bmol BaCl2的溶液,恰好使硫酸根离子完全沉淀为硫酸钡,则此份溶液中含有的硫酸根离子为bmol,原溶液中所含的硫酸根离子为2bmol,依据K2SO4中钾离子与硫酸根离子的物质的量之比2∶1,则原混合溶液中钾离子的浓度为

答案：D