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2020高考复习必备知识点

专题04 化学计算

2017年 化学高考题

1. 【2017年高考江苏卷】下列说法正确的是 A.反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的ΔH<0，ΔS>0 B.地下钢铁管道用导线连接锌块可以减缓管道的腐蚀 C.常温下，Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12，pH=10的含Mg2+溶液中，c(Mg2+)≤5.6×10-4 mol·L-1 D.常温常压下，锌与稀H2SO4反应生成11.2 L H2，反应中转移的电子数为6.02×1023 【答案】BC

【解析】该反应是气体分子数减小的反应，即ΔS<0，A项错误；锌比铁活泼，与铁相连可以保护铁，为牺牲阳极的阴极保护法，B项正确；pH=10时，c(OH-)=10-4 mol·L-1，达到沉淀溶解平衡时，c(Mg2+)=Ksp[Mg(OH)2]/c2(OH-)=5.6×10-12/(10-4)2=5.6×10-4 mol·L-1，C项正确；常温常压下，11.2 L H2不是0.5 mol，D项错误。

2. 【2017年高考全国卷I】Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3，还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备。工艺流程如下:

回答下列问题:

(1)“酸浸”实验中，铁的浸出率结果如图所示。由图可知，当铁的浸出率为70%时，所采用的实验条件为 。

(2)“酸浸”后，钛主要以 。 (3)TiO2·xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40 min所得实验结果如下表所示: 温度/℃ TiO2·xH2O转化率/% 30 92 35 95 40 97 45 93 50 88 TiOCl42-形式存在，写出相应反应的离子方程式

分析40 ℃时TiO2·xH2O转化率最高的原因 。

(4)Li2Ti5O15中Ti的化合价为+4，其中过氧键的数目为 。 (5)若“滤液②”中c(Mg2+)=0.02 mol·L-1，加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍)，使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1.0×10-5 mol·L-1，此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成? (列式计算)。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.3×10-22、1.0×10-24。

(6)写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式： 。 【答案】(1)100 ℃、2 h，90 ℃、5 h (2)FeTiO3+4H++4Cl-Fe2++ TiOCl42-+2H2O (3)低于40 ℃，TiO2·xH2O转化反应速率随温度升高而增加；超过40 ℃，双氧水分解与氨气

重点要点

2020高考复习必备知识点

逸出导致TiO2·xH2O转化反应速率下降 (4)4

(5)Fe3+恰好沉淀完全时，c(PO43-)= mol·L-1=1.3×10-17 mol·L-1，c3(Mg2+)·c2(PO43-)值为

0.013×(1.3×10-17)2=1.7×10-40

(6)2FePO4+Li2CO3+H2C2O42LiFePO4+3CO2↑+H2O↑

【解析】本题考查无机化工流程，涉及书写陌生的化学方程式、溶度积计算、控制条件、分析原理等，意在考查考生的综合应用能力。四审无机化工流程题:一审原料成分和性质，钛铁矿的主要成分是钛酸亚铁，杂质是二氧化硅和氧化镁，而二氧化硅是酸性氧化物，氧化镁是碱性氧化物。二审流程图，抓住盐酸、氨水、磷酸、双氧水、氢氧化锂、碳酸锂、草酸等物质发生的化学反应；抓住混合物分离方法等。三审图象，通过“浸出率”与时间、温度的关系图象，可以确定最佳反应条件。四审设问，联系化学反应速率的影响因素、盐类水解原理、溶度积等解答相关问题。 (1)从图象直接可以看出，铁的浸出率为70%时对应的温度、时间，符合温度升高，反应速率加快，值得注意的是，这类填空题可能有多个合理答案。(2)考查离子方程式书写。难点为生成物还有什么，钛酸亚铁中钛为+4价，铁为+2价，产物有氯化亚铁，比较FeTiO3和TiOCl42-知，产物中一定有H2O。值得注意的是钛酸亚铁与盐酸反应是非氧化还原反应。(3)联系化学反应速率、双氧水和氨水性质分析转化率。这类问题要从两个角度分析，即低于40 ℃时，随着温度的升高，反应速率加快；高于40 ℃时，氨水挥发速率加快、双氧水分解速率加快，导致反应物浓度降低，结果转化率降低。(4)考查化学式与元素化合价关系。锂元素在化合物中只有一种化合价(+1)，化合物中元素化合价代数和等于0，过氧键中氧显-1价，类似双氧水、过氧化钠。如果能求出-1价氧原子个数，就能求出过氧键数目，即过氧键数目等于-1价氧原子个数的一半。设Li2Ti5O15中-2价、-1价氧原子个

数分别为x、y。有:，解得x=7，y=8。所以，过氧键数目为8/2=4。(5)考查

溶度积计算以及判断沉淀是否形成。分两步计算:①计算铁离子完全沉淀时磷酸根离子浓度。

c(Fe3+)·c(PO43-)=Ksp(FePO4)，c(PO43-)= mol·L-1=1.3×10-17mol·L-1。②混合后，溶液中

镁离子浓度为c(Mg2+)=0.01 mol·L-1，c3(M g2+)·c2(PO43-)=0.013×(1.3×10-17)2=1.7×10-40<

Ksp[Mg3(PO4)2]，没有磷酸镁沉淀生成。(6)草酸中碳为+3价，高温煅烧过程中铁的化合价降低，碳的化合价升高，有CO2生成。

【名师点睛】解答无机化工流程题时常用“通用原理”:(1)“控制合适温度”——常考虑物质挥发、分解、转化，如双氧水、盐酸、氨水和硝酸等作反应物。当然，温度过低，反应速率较小。(2)“加过量试剂”——常考虑提高另一种物质的转化率、提高产率，但下一步要考虑上一步过量的试剂。(3)能否加入其他试剂——常考虑转化率、产品纯度等问题。(4)“在空气中或其他气体中”——主要考虑O2、CO2、水是否参与反应。(5)判断某离子是否完全沉淀——在上层清液中继续加入对应的沉淀剂，观察是否有沉淀生成。(6)判断沉淀是否洗涤干净——取最后一次的洗涤液，滴加某试剂，观察现象。(7)“控制pH”——主要考虑防水解、促进离子沉淀、防止某离子沉淀、除去某杂质等。(8)“某些有机试剂洗涤”——降低产品溶解度、减小产品损失或提高产率。例如，乙醇、异丙醇等都是常用的洗涤剂。(9)选择加热方式或干燥方式——主要考虑受热是否均匀、产品是否易分解或易挥发等。

重点要点

2020高考复习必备知识点

3. 【2017年高考海南卷】 碳酸钠是一种重要的化工原料，主要采用氨碱法生产。回答下列问题：

（1）碳酸钠俗称________，可作为碱使用的原因是___________（用离子方程式表示）。 （2）已知：①2NaOH(s)+CO2(g)

Na2CO3(s)+H2O(g) ΔH1=?127.4 kJ·mol?1 NaHCO3(s) ΔH1=?131.5 kJ·mol?1

②NaOH(s)+CO2(g)

反应2NaHCO3(s)

Na2CO3(s)+ H2O(g) +CO2(g)的ΔH=_______ kJ·mol?1，该反应的平

衡常数表达式K=________。

（3）向含有BaSO4固体的溶液中滴加Na2CO3溶液，当有BaCO3沉淀生成时溶液中

2?（cCO3）?（cSO24）

=_____________。已知Ksp(BaCO3)=2.6×10?9，Ksp(BaSO4)=1.1×10?10。

－

－

－

【答案】（1）纯碱或苏打；CO32＋H2OHCO3＋OH；（2）135.6，c(H2O)×c(CO)；（3）24。

－

【解析】（1）碳酸钠俗称纯碱和苏打，碳酸钠属于强碱弱酸盐，CO32发生水解反应，其

－－－

水解方程式为：CO32＋H2OHCO3＋OH，溶液显碱性；（2）①－2×②得到：

－

2NaHCO3(s)=Na2CO3(s)＋CO2(g)＋H2O(g) △H=(－127.4＋2×131.5)kJ·mol1=

－

＋135.6kJ·mol1，Na2CO3和NaHCO3为固体，根据化学平衡常数的定义K= c(H2O)×c(CO)；

＋

（4）在同一个溶液中，c(Ba2)相同，依据溶度积的数学表达式，则有

c(CO32?)c(CO32?)?c(Ba2?)Ksp(BaCO3)2.6?10?9=24。 ???2?2?2??10c(SO4)c(SO4)?c(Ba)Ksp(BaSO4)1.1?10【名师点睛】本题考查物质的俗称、盐类水解、热化学方程式的计算、化学平衡常数的表达、溶度积的计算，本题相对比较简单，热化学反应方程式的计算，一般采用先找出目标反应方程式，通过对已知反应方程式变形进行加减，注意△H的符号和数值的变化；溶度积的计算，

＋＋

根据信息，因为是同一种溶液中c(Ba2)相等，因此此比值分子分母同乘以c(Ba2)，得到相应的溶度积，然后进行计算，注意理解溶度积的含义。

4. 【2017年高考浙江卷】分别称取2.39 g (NH4)2SO4和NH4Cl固体混合物

m/两份。

(1) 将其中一份配成溶液，逐滴加入一定浓度的Ba(OH)2溶液，产生的沉淀2.3

质量与加入Ba(OH)2溶液体积的关系如图。混合物中n[(NH4)2SO4]∶n(NH4Cl)为________。

0 100 V/m(2) 另一份固体混合物中NH+4与Ba(OH)2溶液(浓度同上)恰好完全反应时，

溶液中c(Clˉ)＝________(溶液体积变化忽略不计)。 【答案】 (1) 1:2 (2)0.100mol·Lˉ1

【考点】基于化学反应的物质的量、物质的量浓度的计算

【解析】n[(NH4)2SO4]=n(BaSO4)=0.01mol ，n(NH4Cl)=（2.39-0.01×132）/53.5=0.02mol 所以n[(NH4)2SO4]∶n(NH4Cl)=1:2 ；c[Ba(OH)2]=0.1mol/L ，2NH+∵NH+4 ~ Ba(OH)2 ，4 总

—

共0.04mol，∴n[Ba(OH)2]=0.02mol，∴加入V[Ba(OH)2]=0.02/0.1=0.2L，∴c(Cl)=0.100mol/L。本题需要注意有效数字，有效数字不正确相应扣分。

重点要点