2021新高考化学二轮总复习专题突破练2　常用化学计量及应用 Word版含解析

2021新高考化学二轮总复习专题突破练2　常用化学计量及应用 Word版含解析

www.ks5u.com 专题突破练2　常用化学计量及应用 一、选择题(本题包括12小题,每题6分,共72分)‎ ‎1.(2020山东日照高三3月联考)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(　　)‎ A.28.0 g Fe发生吸氧腐蚀生成Fe2O3·xH2O,电极反应转移的电子数为NA B.标准状况下,11.2 L H2S溶于水,溶液中含硫粒子的数目大于0.5NA C.常温下,0.5 L pH=14的Ba(OH)2溶液中Ba2+的数目为0.5NA D.向100 mL 0.5 mol·L-1Fe(NO3)3溶液中通入足量SO2气体,转移电子数为0.05NA ‎2.(双选)(2020山东烟台一模改编)NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)‎ A.26 g C2H2气体中含σ键的数目为2NA B.5 g由CO2与N2O组成的混合物中所含的质子总数为2.5NA C.电解精炼铜时,当电路中转移NA个电子,阴极析出32 g 铜 D.标准状况下11.2 L Cl2溶于水,溶液中Cl-、ClO-和HClO的微粒数之和为NA ‎3.(2020山西太原五中高三二诊)NA代表阿伏加德罗常数的值,下列有关叙述正确的是(　　)‎ A.0.1 mol的白磷(P4)或甲烷中所含的共价键数均为0.4NA B.足量的Fe粉与1 mol Cl2充分反应转移的电子数为2NA C.1.04 g NaHSO3晶体中含有离子总数为0.03NA D.25 ℃时,pH=13的1.0 L Ba(OH)2溶液中含有的OH-数目为0.2NA ‎4.(2020北京高三年级质量检测)下列叙述正确的是(　　)‎ A.Na在足量O2中燃烧,消耗1 mol O2时转移的电子数是4×6.02×1023‎ B.盐酸和醋酸的混合溶液pH=1,该溶液中c(H+)=0.1 mol·L-1‎ C.1 L 0.1 mol·L-1NH4Cl溶液中的NH‎4‎‎+‎数目是0.1×6.02×1023‎ D.标准状况下2.24 L Cl2中含有0.2 mol共价键 ‎5.(2020安徽皖南八校高三联考)已知NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(　　)‎ A.18 g 18O含有的中子数为8NA B.0.1 mol H2C2O4被氧化为CO2转移的电子数为0.1NA C.32 g乙醇和14 g二甲醚(H3C—O—CH3)的混合物中共价键数目为8NA D.常温下,6.4 g铜片投入到足量的浓硫酸中,生成的SO2分子数为0.1NA ‎6.(双选)(2020山东济南质检改编)设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(　　)‎ A.标准状况下,2.24 L Cl2溶于水充分反应,转移的电子数大于0.1NA B.常温常压下,9.5 g羟基(—18OH)含有的中子数为5NA C.5.4 g Al分别与浓度均为2 mol·L-1的NaOH溶液和盐酸各100 mL反应,生成H2的分子数均为0.3NA D.31 g白磷(P4)分子中含有P—P键数目为1.5NA ‎7.(2020安徽淮北高三一模)用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列有关说法正确的是(　　)‎ A.1 mol氮气与3 mol氢气混合发生反应,生成的氨分子数目为2NA B.1.0 mol·L-1Na2SO3水溶液中含有的硫原子数目为NA C.电解饱和食盐水,当阳极产生11.2 L H2时,转移的电子数为NA D.常温下,3 L 0.1 mol·L-1FeCl3溶液所含Fe3+数目小于0.3NA ‎8.(双选)(2020山东枣庄调研改编)已知NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是(　　)‎ A.反应‎ ‎‎20‎‎48‎Ca‎+‎‎　98‎‎249‎Cf‎→‎‎118‎‎294‎Og+x‎0‎‎1‎n中,每生成294 g ‎ ‎‎118‎‎294‎Og释放的中子数为3NA B.常温常压下,22.4 L乙烷和丙烯(C3H6)的混合物中氢原子数目为6NA C.1 L 0.5 mol·L-1碳酸钠溶液含有的CO‎3‎‎2-‎数目小于0.5NA D.在反应KClO4+8HClKCl+4Cl2↑+4H2O中,每生成4 mol Cl2转移的电子数为8NA ‎9.(2020广东深圳普通高中高三年级线上统一测试)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关说法错误的是(　　)‎ A.22.4 L(标准状况)15NH3含有的质子数为10NA B.密闭容器中,2 mol NO与1 mol O2充分反应,产物的分子数为2NA C.13.8 g NO2与足量水反应,转移的电子数为0.2NA D.常温下,1 L 0.1 mol·L-1 NH4NO3溶液中含有的氮原子数为0.2NA ‎10.某含Cr2O‎7‎‎2-‎的废水用硫酸亚铁铵[FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O]处理,反应中铁元素和铬元素完全转化为沉淀。该沉淀干燥后得到n mol FeO·FeyCrxO3。不考虑处理过程中的实际损耗,下列叙述正确的是(　　)‎ A.消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(2-x) mol B.处理废水中Cr2O‎7‎‎2-‎的物质的量为nx mol C.反应中转移电子的物质的量为3n mol D.在FeO·FeyCrxO3中3x=y ‎11.在t℃时,将a g NH3完全溶于水,得到V mL溶液,假设该溶液的密度为ρ g·cm-3,质量分数为w,其中含NH‎4‎‎+‎的物质的量为b mol。下列叙述中正确的是(　　)‎ A.溶质的物质的量浓度c=‎1000a‎35V mol·L-1‎ B.溶质的质量分数为w=aVρ-a×100%‎ C.溶液中c(OH-)=‎1000bV mol·L-1+c(H+)‎ D.上述溶液中再加入V mL水后,所得溶液中溶质的质量分数大于0.5 w ‎12.一个密闭容器,中间有一可自由滑动的隔板(厚度不计)将容器分成两部分,当左边充入1 mol N2,右边充入CO和CO2的混合气体共8 g时,隔板处于如图位置(保持温度不变),下列说法正确的是(　　)‎ A.右边CO与CO2分子数之比为1∶3‎ B.右边CO的质量为2.75 g C.若改变右边CO和CO2的充入量而使隔板处于离右端‎1‎‎6‎处,保持温度不变,则前后两次充入容器内的混合气体压强之比为5∶3‎ D.右边气体密度是相同条件下氢气密度的16倍 二、非选择题(本题包括3小题,共28分)‎ ‎13.(2020湖北重点中学联考节选)(7分)测定产品中焦亚硫酸钠的质量分数常用剩余碘量法。‎ 已知:S2O‎5‎‎2-‎+2I2+3H2O2SO‎4‎‎2-‎+4I-+6H+;2S2O‎3‎‎2-‎+I2S4O‎6‎‎2-‎+2I-‎ ‎①准确称取产品0.20 g放入碘量瓶(带磨口塞的锥形瓶)中。‎ ‎②准确移取10.00 mL 1.00 mol·L-1的标准碘溶液(过量)加入碘量瓶中,在暗处放置5 min使其充分反应,然后加入5 mL冰醋酸及适量的蒸馏水。‎ ‎③用标准1.00 mol·L-1Na2S2O3溶液滴定至终点,重复操作3次,平均消耗标准液17.60 mL。‎ 根据上述实验,计算产品纯度为　　　　　%(保留一位小数)。若实验过程中滴定终点俯视读数,则测定的结果　　　　　(填“偏高”“偏低”“无影响”)。 ‎ ‎14.(2020湖南十校联考节选)(7分)S2Cl2遇水会反应生成SO2、HCl两种气体,某同学设计了如下实验方案来测定该混合气体中SO2的体积分数。‎ 混合气体V L (标准状况下)溶液固体m g ‎(1)W溶液可以是　　　　　　　(填标号)。 ‎ A.H2O2溶液 B.KMnO4溶液(硫酸酸化)‎ C.氯水 ‎(2)该混合气体中二氧化硫的体积分数为　　　　　　　　　　(用含V、m的式子表示)。 ‎ ‎15.(2020山东新高考联盟5月联考)(14分)2019年诺贝尔化学奖颁给了三位为锂离子电池发展作出重要贡献的科学家。LiCoO2是锂离子电池最早使用的电极材料,利用原钴矿(主要成分为Co2O3)制备LiCoO2的工艺流程如图:‎ 资料:在含一定量Cl-的溶液中,Co2+以CoCl‎4‎‎2-‎形式存在(Co2++4Cl-CoCl‎4‎‎2-‎)。‎ ‎(1)若“X试剂”是稀硫酸和H2O2,则H2O2的作用是　　　　　　。 ‎ ‎(2)若“X试剂”是盐酸,写出离子反应方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)途径Ⅰ中加入NaCl固体的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(用平衡移动原理解释)。 ‎ ‎(4)“沉钴”过程中,为了提高Co2(OH)2CO3的产量,温度不宜过高的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(5)已知M是钴的某种氧化物,煅烧63.6 g Co2(OH)2CO3生成物质M时转移0.4 mol电子,则M的化学式为　　　　　;写出“烧结”的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(6)取m g样品溶于稀硫酸,加入过量KI溶液,再用c mol·L-1 Na2S2O3标准液滴定(淀粉溶液做指示剂),达到滴定终点时,消耗Na2S2O3溶液V mL,则产品中钴元素的百分含量为　　　　　　　。(已知:LiCoO2+4H+Li++Co3++2H2O,2Co3++2I-2Co2++I2,I2+2S2O‎3‎‎2-‎S4O‎6‎‎2-‎+2I-) ‎ 参考答案 专题突破练2　常用化学计量及应用 ‎1.A　解析铁发生吸氧腐蚀电极反应式:Fe-2e-Fe2+,28.0gFe物质的量为‎28.0g‎56g·mol‎-1‎=0.5mol,转移电子的物质的量为0.5mol×2=1mol,即转移电子数为NA,故A正确;硫化氢为弱电解质,在水溶液中不能完全电离,依据原子个数守恒可知,标准状况下11.2LH2S物质的量为0.5mol,溶液中含硫粒子的数目等于0.5NA,故B错误;pH=14的Ba(OH)2溶液中氢氧根离子浓度为1mol·L-1,0.5LpH=14的Ba(OH)2溶液含氢氧根离子物质的量为0.5mol,所以钡离子物质的量为0.25NA,故C错误,100mL0.5mol·L-1Fe(NO3)3溶液中n(Fe3+)=0.05mol,n(NO‎3‎‎-‎)=0.15mol,通入足量SO2气体,Fe3+会被还原为Fe2+,NO‎3‎‎-‎会被还原为NO,转移电子数大于0.05NA,故D错误。故答案选A。‎ ‎2.BC　解析26gC2H2的物质的量为‎26g‎26g·‎mol‎-1‎=1mol,C2H2的结构式为H—C≡C—H,则26gC2H2中含有3molσ键,A选项错误;CO2与N2O的摩尔质量均为44g·mol-1,n(CO2)+n(N2O)=‎5g‎44g·mol‎-1‎‎=‎‎5‎‎44‎mol,因为CO2与N2O的单个分子中均含22个质子,则质子的物质的量为‎5‎‎44‎mol×22=‎5‎‎2‎mol,即质子总数为2.5NA,B选项正确;电解精炼铜时,阴极铜离子放电,发生的电极反应为Cu2++2e-Cu,当电路中转移NA个电子时,有0.5molCu生成,其质量为0.5mol×64g·mol-1=32g,C选项正确;标准状况下,11.2LCl2的物质的量是0.5mol,Cl2与水的反应是可逆反应,不能完全转化为生成物,所以溶液中Cl-、ClO-和HClO的微粒数之和小于NA,D选项错误。‎ ‎3.B　解析白磷为正四面体结构,1个白磷分子中含有6个共价键,则0.1mol白磷含有的共价键数目为0.6NA,1个甲烷分子中含有4个共价键,所以0.1mol甲烷含有的共价键数目为0.4NA,故A错误;1molCl2与足量Fe粉反应生成FeCl3,转移电子的物质的量为2mol,数目为2NA,故B正确;NaHSO3晶体中含有Na+和HSO‎3‎‎-‎,1.04gNaHSO3的物质的量为0.01mol,则含有离子的物质的量为0.02mol,离子数为0.02NA,故C错误;25℃时,pH=13的1.0LBa(OH)2溶液中OH-的物质的量浓度为0.1mol·L-1,则n(OH-)=1.0L×0.1mol·L-1=0.1mol,OH-的数目为0.1NA,故D错误。‎ ‎4.B　解析Na在O2中燃烧生成Na2O2,反应后氧元素的价态为-1价,故消耗1molO2时转移的电子数是2×6.02×1023,故A错误;混合溶液pH=1,则c(H+)=0.1mol·L-1,故B正确;NH‎4‎‎+‎是弱碱阳离子,在溶液中会水解,故1L0.1mol·L-1NH4Cl溶液中NH‎4‎‎+‎数小于0.1×6.02×1023,故C错误;标准状况下2.24LCl2的物质的量为0.1mol,而1mol氯气中含1mol共价键,故0.1mol氯气中含0.1mol共价键,故D错误。‎ ‎5.C　解析18O的质量数为18,中子数为18-8=10,18g18O的物质的量为1mol,故中子数为10NA,A错误;H2C2O4中C元素为+3价,0.1molH2C2O4被氧化为CO2‎ 转移的电子数为0.2NA,B错误;乙醇和二甲醚的化学式相同,均为C2H6O,且共价键数目也相同,32g乙醇和14g二甲醚的混合物中共价键数目为8NA,C正确;常温下,Cu与浓硫酸不反应,D错误。‎ ‎6.BD　解析标准状况下,2.24LCl2的物质的量为1mol,但氯气与水的反应为可逆反应,则转移的电子数小于0.1NA,A项错误;9.5g羟基(—18OH)的物质的量为0.5mol,每个—18OH中含有10个中子,故含有的中子数为5NA,B项正确;5.4gAl的物质的量为0.2mol,100mL2mol·L-1的NaOH溶液和100mL2mol·L-1的盐酸中的溶质均为0.2mol,由关系式2Al~6HCl~3H2、2Al~2NaOH~3H2可知,0.2mol铝与0.2mol氢氧化钠能恰好完全反应,而与0.2molHCl反应时铝过量,由于反应消耗的铝的物质的量不同,故生成的氢气分子个数不同,C项错误;31g白磷(P4)的物质的量为‎31g‎124g·mol‎-1‎=0.25mol,1个白磷分子中含有6个P—P键,则0.25mol白磷分子中含有P—P键的数目为0.25mol×6×NA=1.5NA,D项正确。‎ ‎7.D　解析氮气与氢气反应为可逆反应,不能进行到底,所以1mol氮气与3mol氢气混合发生反应,生成的氨分子数目小于2NA,故A错误;溶液体积未知,无法计算S原子个数,故B错误;气体状况未知,无法计算其物质的量,故无法计算转移的电子数,故C错误;三价铁离子为弱碱阳离子,在水溶液中部分水解,所以常温下,3L0.1mol·L-1FeCl3溶液所含Fe3+的数目小于0.3NA,故D正确。‎ ‎8.BD　解析根据质量守恒原理得,x=3,即每生成1mol‎ ‎‎118‎‎294‎Og释放的中子数为3NA,故A正确;常温常压下,无法由体积计算物质的量,也就无法计算微粒的数目,故B错误;1L0.5mol·L-1碳酸钠溶液中溶质的物质的量为1L×0.5mol·L-1=0.5mol,CO‎3‎‎2-‎部分水解,所以含有的CO‎3‎‎2-‎数目小于0.5NA,故C正确;在反应KClO4+8HClKCl+4Cl2↑+4H2O中高氯酸钾中氯元素化合价从+7价降低到0价,得到7个电子,转移7mol电子时生成4mol氯气,即当生成4mol氯气时转移的电子数为7NA,故D错误。‎ ‎9.B　解析22.4L(标准状况)15NH3的物质的量为1mol,1个15NH3中质子数为10,故1mol15NH3中质子数为10NA,故A正确;2molNO与1molO2完全反应会生成2molNO2,但NO2气体存在二聚反应2NO2N2O4,因此产物中的分子数小于2NA,故B错误;13.8gNO2的物质的量为0.3mol,NO2与水发生反应3NO2+H2O2HNO3+NO,0.3molNO2发生反应转移的电子数为0.2NA,故C正确;1L0.1mol·L-1NH4NO3溶液中n(NH4NO3)=0.1mol,含氮原子数为0.2NA,故D正确。‎ ‎10.D　解析消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(y+1)mol,又由FeO·FeyCrxO3呈电中性可知,3x+3y=6,进一步转化可得,消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(3-x)mol,A项错误;Cr原子的物质的量为nxmol,故Cr2O‎7‎‎2-‎的物质的量为nx‎2‎mol,B项错误;得到nmolFeO·FeyCrxO3,则一共有nxmolCr参加反应,故转移的电子的物质的量为3nxmol,C项错误;FeO·FeyCrxO3中Fe元素为正三价,由得失电子守恒可知3x-y=0,即3x=y,D项正确。‎ ‎11.C　解析agNH3的物质的量为ag‎17g·mol‎-1‎‎=‎a‎17‎mol,溶液体积为VmL,所以溶液的物质的量浓度为a‎17‎molV×1‎0‎‎-3‎L‎=‎‎1000a‎17Vmol·L-1,故A项错误;氨水中的溶质为氨气,该溶液的密度为ρg·cm-3,体积为VmL,所以溶液质量为ρVg,溶质氨气的质量为ag,则溶质的质量分数为agρVg×100%=aρV×100%,故B项错误;溶液中OH-来源于一水合氨和水的电离,NH‎4‎‎+‎的浓度为bmolV×1‎0‎‎-3‎L‎=‎‎1000bVmol·L-1,一水合氨的电离方程式为NH3·H2ONH‎4‎‎+‎+OH-,由溶液中的电荷守恒可知,c(OH-)=c(NH‎4‎‎+‎)+c(H+)=‎1000bVmol·L-1+c(H+),故C项正确;水的密度比氨水的密度大,相等体积的氨水与水,水的质量大,等体积混合后溶液的质量大于原氨水的2倍,溶液中溶质的质量不变,等体积混合所得溶液溶质的质量分数小于0.5w,故D项错误。‎ ‎12.D　解析在题给条件下,气体的物质的量之比等于其分子数之比,结合已知条件分析可得右边CO与CO2的分子数之比为‎3‎‎16‎mol∶‎1‎‎16‎mol=3∶1,故A项错误;m(CO)=n×M=‎3‎‎16‎mol×28g·mol-1=5.25g,故B项错误;若改变右边CO和CO2的充入量而使隔板处于距离右端‎1‎‎6‎处,则左右空间体积之比为5∶1,充入CO2和CO物质的量为‎1mol‎5‎=0.2mol,相同条件下气体的物质的量之比等于其压强之比,所以其压强之比为0.25mol∶0.2mol=5∶4,故C项错误;相同条件下气体密度之比等于其摩尔质量之比,右边气体的平均摩尔质量为‎8g‎0.25mol=32g·mol-1,氢气的摩尔质量为2g·mol-1,所以混合气体与氢气的密度之比为16∶1,故D项正确。‎ ‎13.答案57.0　偏高 解析根据题意可知,反应消耗的S2O‎3‎‎2-‎的物质的量n(S2O‎3‎‎2-‎)=17.60×10-3L×1mol·L-1=0.0176mol,根据方程式可知剩余I2的物质的量n剩(I2)=‎1‎‎2‎n(S2O‎3‎‎2-‎)=0.0176mol×‎1‎‎2‎=0.0088mol,n总(I2)=10×10-3L×1mol·L-1=0.01mol,则n(S2O‎5‎‎2-‎)=‎1‎‎2‎[n总(I2)-n剩(I2)]=‎1‎‎2‎×(0.01-0.0088)=0.0006mol,所以产品纯度为‎190×0.0006‎‎0.20‎×100%=57.0%;实验过程中滴定终点俯视读数会导致测量的Na2S2O3溶液体积偏小,导致计算结果中与碘反应的Na2S2O5的量高于实际值,故导致结果偏高。‎ ‎14.答案(1)AC　(2)‎22.4m‎233V×100%‎ 解析(1)根据题意可知,W溶液是吸收二氧化硫的溶液,且能将SO2在溶液中氧化生成SO‎4‎‎2-‎,则W溶液可以是H2O2溶液和氯水,但不能是KMnO4溶液(硫酸酸化),因为含有SO‎4‎‎2-‎会影响SO2的测定。‎ ‎(2)由(1)中分析可知生成的沉淀为硫酸钡,根据硫元素守恒得到二氧化硫物质的量n(SO2)=n(BaSO4)=mg‎233g·mol‎-1‎‎=‎m‎233‎mol,该混合气体中二氧化硫的体积分数为m‎233‎molVL‎22.4L·mol‎-1‎×100%=‎22.4m‎233V×100%。‎ ‎15.答案(1)作还原剂　(2)Co2O3+6H++2Cl-2Co2++Cl2↑+3H2O　(3)加入NaCl固体,溶液中Cl-浓度增大,平衡Co2++4Cl-CoCl‎4‎‎2-‎右移,CoCl‎4‎‎2-‎浓度增大,提高其在有机胺试剂中的浓度　(4)温度过高时碳酸铵会分解,碳酸铵浓度降低,沉淀质量减少　(5)Co3O4　(6)4Co3O4+6 Li2CO3+O212LiCoO2+6CO2　(7)‎59cV‎10m%‎ 解析(1)若“X试剂”是稀硫酸和H2O2,根据流程分析可知,Co2O3与稀硫酸及H2O2反应生成Co2+,钴元素化合价降低,则H2O2中氧元素化合价应升高,因此H2O2的作用是作还原剂。‎ ‎(2)若“X试剂”是盐酸,Co2O3与HCl发生氧化还原反应,该反应的离子方程式为Co2O3+6H++2Cl-2Co2++Cl2↑+3H2O。‎ ‎(3)根据题中信息可知,在含一定量Cl-的溶液中,Co2+以CoCl‎4‎‎2-‎形式存在:Co2++4Cl-CoCl‎4‎‎2-‎,因此途径Ⅰ中加入NaCl固体的目的是使溶液中Cl-浓度增大,使平衡Co2++4Cl-CoCl‎4‎‎2-‎右移,CoCl‎4‎‎2-‎浓度增大,提高其在有机胺试剂中的浓度。‎ ‎(4)“沉钴”过程中,为了提高Co2(OH)2CO3的产量,温度不宜过高,主要是因为温度过高时碳酸铵会分解,碳酸铵浓度降低,沉淀质量减少。‎ ‎(5)已知M是钴的某种氧化物,63.6gCo2(OH)2CO3的物质的量为0.3mol,则含有+2价的钴离子0.6mol,煅烧生成物质M时转移电子0.4mol,说明有0.4mol+2价钴离子化合价升高变为+3价钴离子,还有0.2mol钴离子化合价未变,即得到M的化学式应为Co3O4;因此“烧结”的化学方程式为4Co3O4+6Li2CO3+O212LiCoO2+6CO2。‎ ‎(6)根据题给离子方程式可得关系式LiCoO2~S2O‎3‎‎2-‎,从而得到n(Co)=cmol·L‎-‎‎1‎×V×1‎0‎‎-‎‎3‎L=cV×1‎0‎‎-‎‎3‎mol,则产品中钴元素的百分含量为cV×‎10‎‎-3‎mol×59g·‎mol‎-1‎mg×100%=‎59cV‎10m%。‎