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文档介绍
高考化学真题分类汇编专题02化学计量与化学计算
专题二 化学计量与化学计算 题型一 物质的量与阿伏加德罗常数.............................................1 题型二 物质的量浓度及综合计算..............................................14 题型一 物质的量与阿伏加德罗常数 1.(2019全国Ι) 固体界面上强酸的吸附和离解是多相化学在环境、催化、材料科学等领域研究的重要课题。如图为少量HCl气体分子在253 K冰表面吸附和溶解过程的示意图,下列叙述错误的是 A.冰表面第一层中,HCl以分子形式存在 B.冰表面第二层中,H+浓度为5×10-3mol·L-1(设冰的密度为0.9 g·cm-3) C.冰表面第三层中,冰的氢键网络结构保持不变 D.冰表面各层之间,均存在可逆反应HClH++Cl- 【答案】D 【解析】本题考查图像分析与化学计算等知识,考查的核心素养是证据推理与模型认知。观察图示知,第一层只存在HCl分子,HCl没有电离,A项正确,D项错误;在冰表面第二层中,假设H2O的物质的量为1 mol ,则n(Cl-)=1×10-4mol,n(Cl-)=n(H+),冰的体积V==20.00 cm3,c(H+)=1×10-4mol/20×10-3L=5.0×10-3mol·L-1,B项正确;第三层中水分子结构不变,每个水分子与4个水分子形成氢键,氢键网络结构保持不变,C项正确。 2.(2019全国Ⅱ)已知NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是 A. 3 g 3He含有的中子数为1 NA B.1 L 0.1 mol·L-1磷酸钠溶液含有的PO43-数目为0.1 NA C.1 mol K2Cr2O7被还原为Cr3+转移的电子数为6 NA D.48 g正丁烷和10 g异丁烷的混合物中共价键数目为13 NA 【答案】B 【解析】本题考查阿伏加德罗常数的应用,考查的核心素养是宏观辨识与微观探析。3 g 3He的物质的量为1 mol,每个3He含1个中子,则1 mol 3He含1 mol中子,A项正确;该溶液中含0.1 mol Na3PO4,由于部分PO43-水解,故溶液中PO43-的数目小于0.1NA,B项错误;K2Cr2O7中Cr元素为+6价,1 mol K2Cr2O7被还原成Cr3+时,得到6 mol电子,C项正确;正丁烷和异丁烷互为同分异构体,每个分子中均含10个C—H键和3个C—C键,即每个分子中含13个共价键,则48 g正丁烷和10 g异丁烷的混合物中含13 mol共价键,D项正确。 【光速解法】Na3PO4为强碱弱酸盐,部分PO43-在溶液中发生水解反应而使溶液中PO43- 34 数目减少。 3.(2019浙江4月选考)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是 A.1 mol CH2CH2分子中含有的共价键数为6NA B.500 mL 0.5 mol·L-1的NaCl溶液中微粒数大于0.5 NA C.30 g HCHO与CH3COOH混合物中含C原子数为NA D. 2.3 g Na与O2完全反应,反应中转移的电子数介于0.1 NA和0.2 NA之间 【答案】D 【解析】本题考查与阿伏加德罗常数相关的计算。1个CH2CH2分子中包含4个单键和1个双键,而1个双键中有2个共价键,故1 mol CH2CH2分子中含有的共价键数为6 NA,A项正确;500 mL 0.5 mol·L-1的NaCl溶液中含有的微粒包括Na+、Cl-、H2O、H+、OH-,故微粒数大于0.5 NA,B项正确;HCHO和CH3COOH的最简式均为CH2O,故30 g HCHO和CH3COOH混合物中含“CH2O”的物质的量为1 mol,含C原子数为NA,C项正确;2.3 g Na与O2完全反应,不论生成Na2O还是Na2O2,转移的电子数均为0.1 NA,D项不正确,故选D。 【走出误区】一个碳碳双键包含两个共价键,即一个σ键和一个π键。 4.(2018·全国I)NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( ) A.16.25 g FeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为0.1 NA B.22.4 L(标准状况)氩气含有的质子数为18NA C.92.0 g甘油(丙三醇)中含有羟基数为1.0NA D.1.0 mol CH4与Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数为1.0NA 【答案】B 【解析】A项,16.25gFeCl3的物质的量为0.1mol,但一个胶粒是由多个氢氧化铁分子组成的,故形成的胶粒数目小于0.1NA,错误;B项,标况下22.4LAr为1mol,含有的质子数为18mol,正确;C项,92g甘油为1mol,含有3mol羟基,错误;D项,CH4与Cl2的反应为连续反应,1molCH4与Cl2在光照下反应生成的CH3Cl小于0.1mol,错误。 【名师点睛】在运用气体摩尔体积求出物质的物质的量时,一定要处于标况下;另外即使是在标况下,还要注意一些物质在标况下是否为气体,如SO3、CH2Cl2、苯、CCl4等;;另外掌握一些特殊物质的结构,比如本题中氩气是单原子分子,甘油是三元醇等。 5.(2018·全国II)NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( ) A.常温常压下,124 g P4中所含P—P键数目为4NA B.100 mL 1mol·L−1FeCl3溶液中所含Fe3+的数目为0.1NA C.标准状况下,11.2 L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NA D.密闭容器中,2 mol SO2和1 mol O2催化反应后分子总数为2NA 【答案】C 【解析】 34 6.(2018·全国III)下列叙述正确的是( ) A.24 g 镁与27 g铝中,含有相同的质子数 B.同等质量的氧气和臭氧中,电子数相同 C.1 mol重水与1 mol水中,中子数比为2∶1 D.1 mol乙烷和1 mol乙烯中,化学键数相同 【答案】B 【解析】A.1个Mg原子中有12个质子,1个Al原子中有13个质子。24g镁和27g铝各自的物质的量都是1mol,所以24g镁含有的质子数为12mol,27g铝含有的质子的物质的量为13mol,选项A错误。B.设氧气和臭氧的质量都是Xg,则氧气(O2)的物质的量为mol,臭氧(O3)的物质的量为mol,所以两者含有的氧原子分别为×2=mol和×3=mol,即同等质量的氧气和臭氧中含有的氧原子是一样多的,而每个氧原子都含有8个电子,所以同等质量的氧气和臭氧中一定含有相同的电子数,选项B正确。C.重水为,其中含有1个中子,含有8个中子,所以1个重水分子含有10个中子,1mol重水含有10mol中子。水为,其中没有中子,含有8个中子,所以1个水分子含有8个中子,1mol水含有8mol中子。两者的中子数之比为10:8=5:4,选项C错误。D.乙烷(C2H6)分子中有6个C-H键和1个C-C键,所以1mol乙烷有7mol共价键。乙烯(C2H4)分子中有4个C-H键和1个C=C,所以1mol乙烯有6mol共价键,选项D错误。 7.(2017·全国II)阿伏加德罗常数的值为。下列说法正确的是( ) A.1 L 0.1 mol·NH4Cl溶液中,的数量为0.1 B.2.4 g Mg与H2SO4完全反应,转移的电子数为0.1 C.标准状况下,2.24 L N2和O2的混合气体中分子数为0.2 34 D.0.1 mol H2和0.1 mol I2于密闭容器中充分反应后,其分子总数为0.2 【答案】D 8.(2017·全国III)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( ) A.0.1 mol 的中,含有0.6NA个中子 B.pH=1的H3PO4溶液中,含有0.1NA个 C.2.24 L(标准状况)苯在O2中完全燃烧,得到0.6NA个CO2分子 D.密闭容器中1 mol PCl3与1 mol Cl2反应制备 PCl5(g),增加2NA个P-Cl键 【答案】A 【解析】A.B的原子序数为5,即质子数为5,在质量数为11的B原子中含有6个中子,0.1 mol 11B含有0.6NA个中子,A正确;B.溶液体积未定,不能计算氢离子个数,B错误;C.标准状况下苯是液体,不能利用气体摩尔体积计算2. 24 L苯的物质的量,则无法判断其完全燃烧产生的CO2分子数目,C错误;D.PCl3与Cl2反应生成PCl5的反应是可逆反应,反应物不可能完全转化为生成物,则1 mol PCl3与1 mol Cl2反应生成的PCl5小于1mol,增加的P-Cl键的数目小于2NA个,D错误。答案选A。 9.(2016·全国I)设NA为阿伏加德罗常数值。下列有关叙述正确的是( ) A.14 g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为2NA B.1 mol N2与4 mol H2反应生成的NH3分子数为2NA C.1 mol Fe溶于过量硝酸,电子转移数为2NA D.标准状况下,2.24 L CCl4含有的共价键数为0.4NA 【答案】A 10.(2016·海南)利用太阳能分解水制氢气,若光解0.02 mol水,下列说法正确的( ) 34 A.可生成H2的质量为0.02g B.可生成氢气的原子数为2.408×1023个 C.可生成H2的体积为0.224L(标准情况) D.生成H2的量理论上等于0.04mol Na与水反应产生H2的量 【答案】D 11.(2016·上海)称取(NH4)2SO4和NH4HSO4混合物样品7.24 g,加入含0.1 mol NaOH的溶液,完全反应,生成NH31792 mL(标准状况),则(NH4)2SO4和NH4HSO4的物质的量比为( ) A.1:1 B.1:2 C.1.87:1 D.3.65:1 【答案】C 【解析】利用极值法分析,可知0.1mol氢氧化钠不足,故先将NH4HSO4反应完,再反应(NH4)2SO4,因共生成NH30.08mol,故与H+反应的氢氧化钠为0.02mol,则可知道NH4HSO4为0.02mol,则(NH4)2SO4质量为7.24g-115g/mol×0.02mol=4.94g,(NH4)2SO4的物质的量为4.94g ÷132g/mol=0.0374mol。因此(NH4)2SO4与NH4HSO4物质的量之比为:1.87:1 ,故选C。 12.(2016·四川)NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是( ) A.2.4g镁在足量的O2中燃烧,转移的电子数为0.1NA B.标准状况下,5.6 L CO2气体中含有的氧原子数为0.5NA C.氢原子数为0.4NA的CH3OH分子中含有的σ键数为0.4NA D.0.1 L 0.5 mol/L CH3COOH溶液中含有的H+数为0.05NA 【答案】B 【解析】A、2.4g镁的物质的量为0.1mol,而镁在氧气中反应后变为+2价,故0.1mol镁转移0.2NA个电子,故A错误;B、标况下5.6L二氧化碳的物质的量为0.25mol,而二氧化碳中含2个氧原子,故0.25mol二氧化碳中含0.5NA个氧原子,故B正确;C、氯气和水的反应为可逆反应,不能进行彻底,故转移的电子数小于0.1NA个,故C错误;D、醋酸是弱电解质,不能完全电离,故溶液中的氢离子的个数小于0.05NA个,故D错误.故选B. 13.(2015·全国I)NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是( ) A.18gD2O和18gH2O中含有的质子数均为10NA B.2L0.5mol/L亚硫酸溶液中含有的H+数目为2NA C.过氧化钠与水反应时,生成0.1mol氧气转移的电子数为0.2NA D.密闭容器中2molNO与1molO2充分反应,产物的分子数为2NA 【答案】C 【解析】A、核素D和H的质量数不同,质子数相同。则18gD2O和18gH2O的物质的量不同,所以含有的质子数不同,错误;B、亚硫酸为弱酸,水溶液中不完全电离,所以溶液中氢离子数目小于2NA,错误;C、过氧化钠与水反应生成氧气,则氧气的来源于-1价的O元素,所以生成0.1mol氧气时转移电子0.2NA,正确;D、NO与氧气反应生成二氧化氮,但常温下,二氧化氮与四氧化二氮之间存在平衡,所以产物的分子数小于2NA,错误,答案选C。 14.(2015·全国I)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( ) 34 A.1∶1 B.2∶3 C.3∶2 D.2∶1 【答案】C 【考点定位】本题重点考查有机物分子的识别、质量守恒定律的应用;试题难度为较易等级。 15.(2015·全国II)NA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.1L 0.1mol·L-1的NaHCO3溶液中HCO3-和CO32-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 D.235g核互U发生裂变反应:,净产生的中子(n)数为10NA 【答案】C 【解析】A.60g丙醇的物质的量是1mol,丙醇的结构简式为CH3CH2CH2OH,所以60g丙醇分子中存在的共价键总数为11NA,A错误;B.根据物料守恒可知1L 0.1mol·L-1的NaHCO3溶液中H2CO3、HCO3-和CO32-离子数之和为0.1NA,B错误;C.钠在空气中燃烧可生成多种氧化物,氧化钠或过氧化钠,23g钠的物质的量是23g÷23g/mol=1mol。钠不论是转化为氧化钠,还是过氧化钠,均失去1个电子,所以钠充分燃烧时转移电子数为1NA,C正确;D.235g核素U的物质的量=235g÷235g/mol=1mol,根据发生的裂变反应可知净产生的中子(n)数为9NA,D错误,答案选C。 16.(2015·四川)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( ) A.2.0gH218O与D2O的混合物中所含中子数为NA B.常温常压下,4.4g乙醛所含σ键数目为0.7NA C.标准状况下,5.6LCO2与足量Na2O2反应转移的电子数为0.5 NA D.50ml 12mol/L盐酸与足量MnO2共热,转移的电子数为0.3NA 【答案】A 【解析】A、H218O与D2O的相对分子质量均为20,且所含有中子数均为10个,A正 确;B、4.4g乙醛为0.1mol,每个乙醛分子6个σ键,应为0.6NA,B错误;C、5.6LCO2为0.25mol,与足量Na2O2反应转移的电子数为应为0.25 NA,C错误;D、浓盐酸反应变稀且具有挥发性,实际反应的盐酸小于0.6mol,故转移的电子数小于0.3NA,D错误。选A。 17.(2015·上海)将O2和NH3的混合气体448mL通过加热的三氧化二铬,充分反应后,再通过足量的水,最终收集到44.8mL气体。原混合气体中O2的体积可能是(假设氨全部被氧化;气体体积均已换算成标准状况)( ) A.231.5mL B.268.8mL C.287.5mL D.313.6mL 【答案】CD 34 【解析】将 O2 和 NH 3 的混合气体通过加热的三氧化二铬,发生反应: 4NH 3 +5O 24NO+6H 2 O 。充分反应后,再通过足量的水,发生反应: 4NO+3O 2 +2H 2 O=4HNO 3 ,将两个方程式叠加,可得总反应方程式: NH 3 +2O 2 = HNO 3 +H 2 O ,若最后得到的气体是 NO ,则发生 4NH 3 +5O 24NO+6H 2 O 消耗的氧气的体积是 V(O 2 )=5/4V(NO)= 5/4 × 44.8mL=56ml ,消耗的总体积是 V( 总 )= V(O 2 )+V(NH 3 )=9 /4 × 44.8mL=100.8ml ,其余的气体体积是 448mL-100.8ml=347.2ml ,发生反应: NH 3 +2O 2 = HNO 3 +H 2 O ,反应消耗的氧气体积是: V(O 2 )=2/3V( 剩余 )= 2/3 × 347.2ml=231. 5ml ,则其中的氧气的总体积是: V(O 2 )( 总 )= 56ml+ 231. 5ml =287.5mL 。若最后剩余的气体是 O 2 ,则 O 2 应该是发生总反应 NH 3 +2O 2 = HNO 3 +H 2 O 消耗的和剩余的氧气两部分,氧气的体积是: V(O 2 )= (448mL -44.8mL )×2/3+44.8mL =313.6mL 。故答案是选项 C 、 D 。 18.(2015·海南下列指定微粒的数目相等的是( ) A.等物质的量的水与重水含有的中子数 B.等质量的乙烯和丙烯中含有的共用电子对数 C.同温、同压同体积的CO和NO含有的质子数 D.等物质的量的铁和铝分别于足量氯气完全反应时转移的电子数 【答案】B、D 19.(2015广东)设nA为阿伏伽德罗常数的数值,下列说法正确的是 A.23g Na 与足量H2O反应完全后可生成nA个H2分子 B.1 molCu和足量热浓硫酸反应可生成nA个SO3分子 C.标准状况下,22.4LN2和H2混合气中含nA个原子 D.3mol单质Fe完全转变为Fe3O4,失去8nA个电子 【答案】D 【解析】A、错误, 钠与水的反应中,1摩尔钠与足量水只能生成0.5摩尔的氢气;B、错误,1mol和足量热浓硫酸反应不可生成SO3分子,只能生成二氧化硫;C、错误;和是双原子分子,1摩尔的混合气体含有2NA个原子。 34 20.(2014·全国I)NA表示阿伏伽德罗常数,下列叙述正确的是( ) A.1 mol FeI2与足量氯气反应时转移的电子数为2NA B.2 L 0.5 mol·L-1硫酸钾溶液中阴离子所带电荷数为NA C.1 mol Na2O2固体中含离子总数为4NA D.丙烯和环丙烷组成的42 g混合气体中氢原子的个数为6NA 【答案】D 【解析】1 mol FeI2与足量Cl2反应时,Fe2+被氧化为Fe3+,I-被氧化为I2,转移电子3NA,A项错误;2 L0.5 mol·L-1的硫酸钾溶液中n(SO)=1 mol,所带电荷数为2NA,B项错误;Na2O2由Na+和O(过氧根离子)构成,1 mol Na2O2中的离子总数为3NA,C项错误;丙烯和环丙烷为同分异构体,其分子式均为C3H6,最简式为CH2,42 g混合气中的氢原子个数为×2NA=6NA,D项正确。 21.(2014·四川)设NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是( ) A.高温下,0.2 mol Fe与足量水蒸气反应,生成的H2分子数目为0.3 NA B.室温下,1 L pH=13的NaOH溶液中,由水电离的OH-数目为0.1NA C.氢氧燃料电池正极消耗22.4 L(标准状况)气体时,电路中通过的电子数目为2NA D.5NH4NO32HNO3+4N2↑+9H2O反应中,生成28 g N2时,转移的电子数目为3.75NA 【答案】D 【解析】根据3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,则0.2 mol Fe参与反应生成 mol H2 ,A项错误;pH=13的NaOH溶液中,溶液中c(OH-)=0.1 mol/L,c(H+)==10-13 mol/L,则水电离出来c(OH-)=c(H+)=10-13 mol/L,B项错误;氢氧燃料电池正极的电极反应式为O2 + 4H+ + 4e-===2H2O,则1 mol O2被消耗,电路中有4NA的电子通过,C项错误;根据化学方程式,-3价的氮元素升高到0价,失去3个电子。+5价的氮元素降低到0价,得到5个电子,即每生成4 mol氮气,反应中转移电子的物质的量为15 mol,则生成28 g N2(即1 mol氮气),转移电子的物质的量是15 mol÷4=3.75 mol ,D项正确。 22.(2014·江苏)设NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是( ) A.1.6 g由氧气和臭氧组成的混合物中含有氧原子的数目为0.1NA B.0.1 mol丙烯酸中含有双键的数目为0.1NA C.标准状况下,11.2 L苯中含有分子的数目为0.5NA, D.在过氧化钠与水的反应中,每生成0.1 mol氧气,转移电子的数目为0.4NA 【答案】A 【解析】氧气和臭氧都是由氧元素组成的,故1.6 g混合物中含有0.1NA个氧原子,A项正确;丙烯酸的结构简式为CH2===CHCOOH,分子中含有碳碳双键和碳氧双键,0.1 mol丙烯酸中含有双键数为0.2NA,B项错误;标准状况下苯为固体,不适于用气体摩尔体积来计算,C项错误;过氧化钠与水的反应为2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,每生成0.1 mol O2时,转移电子数为0.2NA,D项错误。 23.(2014·广东)设nA为阿伏伽德常数的数值,下列说法正确的是( ) A.18 g H2O含有10nA个质子 B.1 mol甲苯含有6nA个C—H键 C.标准状况下,22.4 L氨水含有nA个NH3分子 D.56 g铁片投入足量浓H2SO4中生成nA个SO2分子 34 【答案】A 【解析】18 g H2O为1 mol,1 mol H2O含有10 mol质子,A项正确;甲苯的分子式为C7H8,1 mol甲苯含有8 mol C—H键,B项错误;气体摩尔体积仅仅适应于标准状况下的气体,22.4 L氨水的物质的量不是1 mol,C项错误;常温下,Fe在浓硫酸中钝化,D项错误。 24.(2013·上海)NA代表阿伏伽德罗常数。已知C2H4和C3H6的混合物的质量为ag,则该混合物 A.所含共用电子对书目为(a/7+1)NA B.所含碳氢键数目为aNA/7 C.燃烧时消耗的O2一定是33.6a/14L D.所含原子总数为aNA/14 【答案】B 【解析】同质量的C2H4或C3H6中所含共用电子对数目或碳氢键数目相等,故可知14g混合物中含有共用电子对数目、碳氢键数目分别为3NA、2NA。ag混合物中含有共用电子对数目为(3a/14)NA;ag混合物中含有碳氢键数目为(2a/14) NA=a NA/7;不知反应所处的温度、压强,无法求算反应消耗氧气的体积;二者最简式相同,均为CH2,因此ag混合物中所含原子总数为3aNA/14,故答案为:B。 25.(2013·全国II)N0为阿伏伽德罗常数的值.下列叙述正确的是 A.1.0L1.0mo1·L-1的NaAlO2水溶液中含有的氧原子数为2N0 B.12g石墨烯(单层石墨)中含有六元环的个数为0.5N0 C. 25℃时pH=13的NaOH溶液中含有OH一的数目为0.1 N0 D. 1mol的羟基与1 mot的氢氧根离子所含电子数均为9 N0 【答案】B 【解析】考察阿伏加德罗常数问题。A项错误,溶质NaAlO2和溶剂H2O中都含有O原子;B项,12g石墨烯含有NA个C原子,每一个C原子为三个六边形共用,每一个六边形含有2个C原子,共有1NA×=0.5NA,B正确。C项错误,缺少溶液体积;D项错误,1mol的羟基含有9NA个电子,但1 mol的氢氧根离子所含电子数为10NA。 26.(2013·广东)设nA为阿佛加德罗常数的数值,下列说法正确的是 A.常温常压下,8gO2含有4nA个电子 B.1L0.1molL-1的氨水中有nA个NH4+ C.标准状况下,22.4L盐酸含有nA个HCl分子 D.1molNa被完全氧化生成Na2O2,失去个2nA电子 【答案】A 【解析】1个O2分子含有的电子数为16个,8gO2的物质的量为0.25mol,所以8gO2含有的电子数为0.25 mol×16=4 mol,A正确;一水合氨为部分电离的弱电解质,所以1L1 mol/L的氨水中NH4+的数目会小于nA个,B错误;标准状况下,盐酸为液态混合物,无法换算(或氯化氢为强电解质,盐酸溶液中不存在氯化氢分子),C错误;1 mol Na完全氧化为Na2O2转移的电子数为1 mol,即失去的电子数为nA个,D错误。答案:A 27.(2013·江苏)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A.1L1mol·L-1的NaClO 溶液中含有ClO-的数目为NA B.78g 苯含有C=C双键的数目为3NA C.常温常压下,14g由N2与CO组成的混合气体含有的原子数目为NA D.标准状况下,6.72L NO2与水充分反应转移的电子数目为0.1NA 34 【答案】C 【解析】本题考查阿伏加德罗常数计算中一些常见问题和注意事项。 A.ClO-水解,ClO-数目小于NA。B.苯中事实上没有真正的双键,而是介于单键和双键之间的一种独特的键。C.相对分子质量皆为28的CO和N2混合气体,因分子中碳原子数目一样为二个,故为NA。D.6.72L即0.3molNO2溶于水,转移的电子数目为0.2NA。 【备考提示】解决此类问题的关键是:灵活应用各种知识,尤其基本概念与理论中元素守恒、化学键问题、晶体结构问题、氧化还原中电子转移问题、可逆反应问题及物质的量计算中一些特殊物质的状态等。结合阿伏伽德罗常数为NA,判断一定量的物质所含有的某种粒子数目的多少,是高考命题的热点之一,在近几年的各种高考试题中保持了相当强的连续性。这种题型所涉及的内容非常丰富,在备考复习时应多加注意,强化训练,并在平时的复习中注意知识的积累和总结。 28.(2013·广西)下列关于同温同压下的两种气体12C18O和14N2的判断正确的是 A.体积相等时密度相等 B.原子数相等时具有的中子数相等 C.体积相等时具有的电子数相等 D.质量相等时具有的质子数相等 【答案】C 【解析】A.由于12C18O和14N2的相对分子质量不等,故体积相等的两种气体的质量不等,因此密抄度不等,故A错误;B.1个12C18O分子中有16个中子,1个14N2分子中含有14个中子,二者均为双原子分子,原子数相等,即分子数相等,但中子数不等,故B错误;C.12C18O和14N2均为14电子分子,同温同压下,体积相等则分子数相等,所具有的电子数相等,故C正确;D.12C18O和14N2分子内均有14个质子,由于二zd者的相对分子质量不等,故等质量的两种分子所具有的质子数不等,故D错误.故选C. 29.(2013·安徽)我国科学家研制出一中催化剂,能在室温下高效催化空气中甲醛的氧化,其反应如下:HCHO+O2 催化剂 CO2+H2O。下列有关说法正确的是 A.该反应为吸热反应 B.CO2分子中的化学键为非极性键 C.HCHO分子中既含α键又含π键 D.每生成1.8gH2O消耗2.24L O2 【答案】C 【解析】A、该反应在室温下可以进行,故该反应为放热反应,错误;B、二氧化碳结构为,为极性键,错误;C、甲醛中,含有碳氧双键,故期中既含有键又含有键,正确;D、氧气的体积,并没有标明状况,故不一定为2.24L,错误。 30.(2012·全国)用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述中不正确的是( ) A.分子总数为NA的NO2和CO2混合气体中含有的氧原子数为2NA B.28 g乙烯和环丁烷(C4H8)的混合气体中含有的碳原子数为2NA C.常温常压下,92 g的NO2和N2O4混合气体含有的原子数为6NA D.常温常压下,22.4 L氯气与足量镁粉充分反应,转移的电子数为2NA 【答案】D 【解析】1 mol的NO2和CO2中均含2 mol O原子,A正确。乙烯与环丁烷的最简式均为CH2,含有n(CH2)==2 mol, 即含碳原子数为2NA,B正确;同理,C选项中n(NO2)==2 mol,所含原子总数为6NA,正确;D选项不是标准状况下,错误。 31. (2012·江苏)设NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( ) 34 A.标准状况下,0.1 mol Cl2溶于水,转移的电子数目为0.1NA B.常温常压下,18 g H2O中含有的原子总数为3NA C.标准状况下,11.2 L CH3CH2OH中含有的分子数目为0.5NA D.常温常压下,2.24 L CO和CO2混合气体中含有的碳原子数目为0.1NA 【答案】B 【解析】0.1 mol Cl2溶于水发生反应Cl2+H2OHCl+HClO,若Cl2完全反应,转移电子为0.1 mol,该反应为可逆反应,实际反应的Cl2小于0.1 mol。A错;18 g H2O为1 mol,含有3 mol原子,B正确;标准状况下CH3CH2OH为液体,C错;标准状况下,2.24 L CO和CO2的混合物含碳原子数为0.1NA,D错。 32.(2012·广东)设nA为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是( ) A.常温下,4 g CH4含有nA个C-H共价键 B.1 mol Fe与足量的稀HNO3反应,转移2nA个电子 C.1 L 0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中含有0.1nA个HCO D.常温常压下,22.4 L的NO2和CO2混合气体含有2nA个O原子 【答案】A 【解析】4 g CH4含有的共价键为×4=1 mol,A正确;B项,Fe与足量稀HNO3反应,生成的是Fe3+,1 mol Fe反应转移3nA个电子;C项,NaHCO3溶液中存在HCO的水解,故C错;D项,不是标准状况,故无法计算氧原子个数。 33.(2012·四川)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( ) A.标准状况下,33.6 L氟化氢中含有氟原子的数目为1.5NA B.常温常压下,7.0 g乙烯与丙烯的混合物中含有氢原子的数目为NA C.50 mL 18.4 mol·L-1浓硫酸与足量铜微热反应,生成SO2分子的数目为0.46NA D.某密闭容器盛有0.1 mol N2和0.3 mol H2,在一定条件下充分反应,转移电子的数目为0.6NA 【答案】B 【解析】氟化氢在标准状况下呈液态,A项错误;乙烯和丙烯的最简式均为CH2,7.0 g CH2的物质的量为0.5 mol,氢原子数为0.5 mol×2=1 mol,即NA个,B项正确;结合化学方程式Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O, 50 mL 18.4 mol·L-1(即0.92 mol)浓硫酸理论上生成SO2 0.46 mol,但是随着反应的进行,浓硫酸逐渐变稀,硫酸不能反应完,C项错误;N2与H2的反应属于可逆反应,0.1 mol N2不能完全反应,转移电子数小于0.6NA,D项错误。 34.(2011·全国I)NA为阿伏加德罗常数,下列叙述错误的是( ) A.18 gH2O中含有的质子数为10NA B.12 g金刚石中含有的共价键数为4NA C.46 g NO2和N2O4混合气体中含有原子总数为3NA D.1 mol Na与足量O2反应,生成Na2O和Na2O2的混合物,钠失去NA个电子 【答案】B 【解析】金刚石中一个碳原子形成4条共价键,而每条共价键被两个碳原子拥有,因此一个碳原子对每条共价键的“拥有权”为0.5,因此一个碳原子有两条共价键,12 g金刚石为1 mol,因此含有共价键为2 mol。一个水分子中有10个质子,18 g水是1 mol,所以A项正确。NO2和N2O4的最简式相同,因此只要质量相同,其所含原子个数也相同,C项正确。钠与氧气反应时,无论生成物是Na2O还是Na2O2,Na均为+1价,因此1 mol Na参加反应时失去的电子数为1NA,D项正确。 35.(2011·全国III)下列叙述正确的是 A.1.00mol NaCl中含有6.02×1023个NaCl分子 B. 1.00mol NaCl中,所有Na+的最外层电子总数为8×6.02×1023 C.欲配置1.00L ,1.00mol.L-1的NaCl溶液,可将58.5g NaCl溶于1.00L水中 34 D.电解58.5g 熔融的NaCl,能产生22.4L氯气(标准状况)、23.0g金属钠 【答案】B 【解析】NaCl属于离子化合物,不存在NaCl分子,A不正确;Na+的最外层已经达到8电子稳定结构,所以B正确;1.00L ,1.00mol.L-1的NaCl溶液是指1.00molNaCl即58.5g NaCl溶于水配成1L溶液,而不是指溶剂为1L,C不正确;有原子守恒可知58.5g NaCl只能生成0.5mol氯气,在标准状况下是11.2L,D不正确。 36.(2011·全国II)NA为阿伏伽德罗常数,下列叙述错误的是 A.18gH2O中含的质子数为10NA B.12g 金刚石含有的共价键数为4NA C.46gNO2和N2O4混合气体中含有原子总数为3NA D.1 mol Na 与足量O2 反应,生成Na2O和Na2O2的混合物,钠失去NA个电子 【答案】B 【解析】金刚石中平均每一个碳原子形成2个共价键,因此12g 金刚石含有的共价键数为2NA 37.(2011·安徽)科学家最近研制出可望成为高效火箭推进剂的N(NO2)3(如下图所示)。已知该分子中N-N-N键角都是108.1°,下列有关N(NO2)3的说法正确的是( ) A.分子中N、O间形成的共价键是非极性键 B.分子中四个氮原子共平面 C.该物质既有氧化性又有还原性 D.15.2 g该物质含有6.02×1022个原子 【答案】C 38.(2011·广东)设nA为阿伏伽德罗常数的数值,下列说法正确的是 A、常温下,23g NO2含有nA个氧原子 B、1L0.1mol•L-1的氨水含有0.1nA个OH― C、常温常压下,22.4LCCl4含有个nA个CCl4分子 D、1molFe2+ 与足量的H2O2溶液反应,转移2nA个电子 【答案】A 【解析】本题考察以物质的量为核心的有关计算和判断。NO2的摩尔质量是46g/mol,所以23g NO2的物质的量是0.5mol,含有0.5mol×2=1mol氧原子,即含有nA个氧原子,A正确;NH3·H2O属于弱电解质,在溶液中部分电离,因此1L0.1mol•L-1的氨水不可能电离出0.1molOH-,B不正确;常温常压下,CCl4是液体,因此不适用于气体的摩尔体积,即22.4LCCl4不是1mol,C不正确;Fe2+ 被氧化,产物是Fe3+ ,因此1molFe2+ 与足量的H2O2溶液反应,转移nA个电子,D也不正确。 39.(2011·海南)设NA是阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是 A.1molAl3+离子含有的核外电子数为3NA B.1molCl2与足量的铁反应,转移的电子数为3NA[来 34 C.10LpH=1的硫酸溶液中含有的H+离子数为2NA D.10LpH=13的NaOH溶液中含有的OH-离子数为NA 【答案】D 【解析】关于NA于的题主要是陷阱的识别,平时要多注意积累。Al3+离子核外电子数为10个,1 mol Al3+离子含有的核外电子数应为10 NA,故A错;2Fe+3Cl2===2FeCl3,反应中转移6个电子,1 mol Cl2反应转移的电子数应为2NA,故B错;pH=1时c(H+)=0.1 mol·L-1,n(H+)=1 mol,故C错;pH=13时c(OH-)=0.1 mol·L-1,n(OH-)=1 mol, 故D对。 40.(2011·江苏卷)设NA为阿伏伽德罗常数的值。下列叙述正确的是 A.1mol甲醇中含有C—H键的数目为4NA B.25℃,pH=13的NaOH溶液中含有OH-的数目为0.1NA C.标准状况下,2.24L已烷含有分子的数目为0.1NA D.常温常压下,Na2O2与足量H2O反应,共生成0.2molO2,转移电子的数目为0.4NA 【答案】D 【解析】本题考查阿伏加德罗常数计算中一些常见问题和注意事项。甲醇的结构简式是CH3OH,故1mol甲醇中含有C—H键的数目为3NA,溶液体积未知,无法计算OH-的数目,标准状况下已烷为液态,不适用于气体摩尔体积,无法计算,Na2O2与足量H2O反应,共生成0.2molO2,O的化合价-1价转变为0价,转移电子1mol,0.2×2=0.4NA。解决此类问题的关键是:灵活应用各种知识,尤其基本概念与理论中元素守恒、化学键问题、晶体结构问题、氧化还原中电子转移问题、可逆反应问题及物质的量计算中一些特殊物质的状态等。结合阿伏伽德罗常数为NA,判断一定量的物质所含有的某种粒子数目的多少,是高考命题的热点之一,在近几年的各种高考试题中保持了相当强的连续性。这种题型所涉及的指示非常丰富,在备考复习时应多加注意,强化训练,并在平时的复习中注意知识的积累和总结。 41.(2010·广东)设 为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是 A.16g 中含有4个C-H键 B.1mol·溶液含有个 C.1mol Cu和足量稀硝酸反应产生 个NO分子 D.常温常压下,22.4L 中含有 个分子 【答案】A 【解析】每个中含有4个C-H键,故16g (1mol)中含有4个C-H键,A正确; 没有告诉溶液的体积,无法知道的物质的量,故B错;根据关系式,1mol Cu~2mol NO,故C错;常温常压下,22.4L 不是1mol,故D错。 42.(2010·山东)和是氧元素的两种核素,表示阿伏伽德罗常数,下列说法正确的是 A.与互为同分异构体 B. 与核外电子排布方式不同 C.通过化学变化可以实现与间的相互转化 D.标准状况下,1.12L和1.12L均含有0.1个氧原子 【答案】D 【解析】A中的物质是同一种物质,都是氧气,故A错;B中的两种氧原子的电子数相等,核外电子排布也相等,故B错;之间的转化,,是原子核的变化,不化学变化,故C错;1.12L标准状况下的物质的量为0.05mol,含有氧原子数为0.1,故D正确。 43.(2010·福建)表示阿伏伽德罗常数,下列判断正确的是 34 A.在18中含有个氧原子 B.标准状况下,22.4L空气含有个单质分子 C.1 molCl2参加反应转移电子数一定为2 D.含个的溶解于1L水中,的物质的量浓度为 【答案】A 【解析】本题考察阿弗加德罗常数的计算和判断,18正好是0.5mol,一个氧分子正好含有两个氧原子,所以氧原子的物质的量为1mol,即为1;空气是混合物;在氯气与水的反应中,1molCl2 就只转移1的电子; D 所得溶液中含个,可得氢氧化钠的物质的量为1mol,但这时候溶液不是1L,所以物质的量浓度不是1mol/L. 44.(2010上海)NA表示阿伏加德罗常数,下列叙述正确的是 A.等物质的量的N2和CO所含分子数均为NA B.1.7g H2O2中含有的电子数为0.9 NA C.1mol Na2O2 固体中含离子总数为4 NA D.标准状况下,2.24L戊烷所含分子数为0.1 NA 【答案】B 【解析】此题考查了阿伏伽德罗常数知识。阿伏伽德罗常数是指1mol任何微粒中含有的微粒数,等物质的量不一定是1mol,A错;H2O2的相对分子质量为:34,故其1.7g的物质的量为0.05mol,其每个分子中含有的电子为18个,则其1.7g中含有的电子的物质的量为0.9mol,数目为0.9NA,B对;Na2O2固体中,含有的是Na+和O22-两种离子,1mol固体中含有3mol离子,故其中的离子总数为:4 NA,C错;戊烷在标准状况下为液态,故其2.24L不是0.1mol,D错。易错警示:进行阿伏伽德罗常数的正误判断的主要考查点有:①判断一定量的物质所含的某种粒子数目的多少;②物质的组成;③通过阿伏加德罗常数进行一些量之间的换算等,在解题时要抓住其中的易错点,准确解答。 45.(2010·江苏卷)设为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是 A.常温下,的溶液中氮原子数为0.2 B.1mol羟基中电子数为10 C.在反应中,每生成3mol转移的电子数为6 D.常温常压下,22.4L乙烯中键数为4 【答案】A 【解析】本题主要考查的是以阿伏伽德罗常数为载体考查如下知识点①考查22.4L/mol的正确使用;②考查在氧化还原反应中得失电子数的计算等内容。A项,无论水解与否,根据元素守恒;B项,1mol羟基中有9个电子;C项,在该反应中,每生成3mol,转移5个电子;D项,常温常压下,气体摩尔体积不为22.4L/mol。综上分析得知,本题选A项。备考提示:结合阿伏伽德罗常数为,判断一定量的物质所含有的某种粒子数目的多少,是高考命题的热点之一,在近几年的各种高考试题中保持了相当强的连续性。这种题型所涉及的指示非常丰富,在备考复习时应多加注意,强化训练,并在平时的复习中注意知识的积累和总结。 46.(2010·四川)表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 34 A.标准状况下,22.4L二氯甲烷的分子数约为个 B.盛有的密闭容器中含有个氧原子,则的物质的量为0.5mol C.17.6g丙烷中所含的极性共价键为个 D.电解精炼铜时,若阴极得到电子数为个,则阳极质量减少64g 【答案】B 【解析】本题考查微粒数与物质的量、物质的质量等的关系;二氯甲烷在标况下为液态,22.4L不一定为1mol,A项错误;1molSO2中含有氧原子2mol,故含有个氧原子的的物质的量为0.5mol,B项正确;17.6g丙烷的物质的量为0.4mol,1mol丙烷中含有极性键8mol,故0.4mol中含有极性键3.2mol,为3.2NA个,C项错误;精炼铜时,阳极为粗铜,当转移2mol电子时,阳极消耗的质量不一定为64g,D项错误。 47.(2010·四川)标准状况下VL氨气溶解在1L水中(水的密度近似为1g/ml),所得溶液的密度为p g/ml,质量分数为ω,物质浓度为c mol/L,则下列关系中不正确的是 A. B. C. D.C=1000Vρ/(17V+22400) 【答案】A 【解析】本题考查基本概念。考生只要对基本概念熟悉,严格按照基本概念来做,弄清质量分数与物质的量浓度及密度等之间的转化关系即可。 考点二 物质的量浓度及综合计算 48.(2019·江苏)聚合硫酸铁[Fe2(OH)6-2n(SO4)n]m广泛用于水的净化。以FeSO4·7H2O为原料,经溶解、氧化、水解聚合等步骤,可制备聚合硫酸铁。 (1)将一定量的FeSO4·7H2O溶于稀硫酸,在约70 ℃下边搅拌边缓慢加入一定量的H2O2溶液,继续反应一段时间,得到红棕色黏稠液体。H2O2氧化Fe2+的离子方程式为________;水解聚合反应会导致溶液的pH________。 (2)测定聚合硫酸铁样品中铁的质量分数:准确称取液态样品3.000 g,置于250 mL锥形瓶中,加入适量稀盐酸,加热,滴加稍过量的SnCl2溶液(Sn2+将Fe3+还原为Fe2+),充分反应后,除去过量的Sn2+。用5.000×10−2 mol·L−1 K2Cr2O7溶液滴定至终点(滴定过程中与Fe2+反应生成Cr3+和Fe3+),消耗K2Cr2O7溶液22.00 mL。 ①上述实验中若不除去过量的Sn2+,样品中铁的质量分数的测定结果将________(填“偏大”或“偏小”或“无影响”)。 ②计算该样品中铁的质量分数(写出计算过程)_____。 【答案】 (1)2Fe2++ H2O2+2H+2Fe3++2H2O 减小 (3)偏大 n()=5.000×10−2 mol·L−1×22.00 mL×10−3 L·mL−1=1.100×10−3 mol 由滴定时→Cr3+和Fe2+→Fe3+,根据电子得失守恒可得微粒关系式:~6Fe2+ (或+14H++6Fe2+6Fe3++2Cr3++7H2O) 则n(Fe2+)=6n()=6×1.100×10−3 mol=6.600×10−3 mol 样品中铁元素的质量: m(Fe)=6.600×10−3 mol×56 g·mol−1=0.3696 g 34 样品中铁元素的质量分数:w(Fe)=×100%=12.32% 【解析】(1)Fe2+具有还原性,在溶液中被氧化成Fe3+,H2O2具有氧化性,其还原产物为H2O,根据得失电子守恒可写出反应2Fe2++H2O2→2Fe3++2H2O,根据溶液呈酸性、结合原子守恒和电荷守恒,H2O2氧化Fe2+的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;H2O2氧化后的溶液为Fe2(SO4)3溶液,Fe2(SO4)3发生水解反应Fe2(SO4)3+(6-2n)H2O Fe2(OH)6-2n(SO4)n+(3-n)H2SO4,Fe2(OH)6-2n(SO4)n聚合得到聚合硫酸铁,根据水解方程式知水解聚合反应会导致溶液的酸性增强,pH减小。答案:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O 减小 (2)①根据题意,Sn2+能将Fe3+还原为Fe2+,发生的反应为Sn2++2Fe3+=Sn4++2Fe2+,根据还原性:还原剂>还原产物,则还原性Sn2+>Fe2+,实验中若不除去过量的Sn2+,则加入的K2Cr2O7先氧化过量的Sn2+再氧化Fe2+,导致消耗的K2Cr2O7溶液的体积偏大,则样品中铁的质量分数的测定结果将偏大。答案:偏大 ② 实验过程中消耗的n(Cr2O72-)=5.000×10-2mol/L×22.00mL×10-3L/mL=1.100×10-3mol 由滴定时Cr2O72-→Cr3+和Fe2+→Fe3+,根据电子得失守恒,可得微粒的关系式:Cr2O72-~6Fe2+(或Cr2O72-+6Fe2++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O) 则n(Fe2+)=6n(Cr2O72-)=6×1.100×10-3mol=6.6×10-3mol (根据Fe守恒)样品中铁元素的质量:m(Fe)=6.6×10-3mol×56g/mol=0.3696g 样品中铁元素的质量分数:ω(Fe)=×100%=12.32%。 【点睛】本题以聚合硫酸铁的制备过程为载体,考查氧化还原型离子方程式的书写、盐类的水解、氧化还原滴定的误差分析和元素质量分数的计算。易错点是第(2)①的误差分析,应利用“强制弱”和“先强后弱”的氧化还原反应规律分析。难点是第(2)②,注意理清滴定实验中物质之间的计量关系。 49.(2017·全国II)重铬酸钾是一种重要的化工原料,一般由铬铁矿制备,铬铁矿的主要成分为FeO·Cr2O3,还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示: 回答下列问题: (5)某工厂用m1 kg 铬铁矿粉(含Cr2O3 40%)制备K2Cr2O7,最终得到产品 m2 kg,产率为_____________。 【答案】(5)×100% 【解析】(5)样品中Cr2O3的质量为m1×40% kg,则生成K2Cr2O7的理论质量为m1×40% kg×,则所得产品的产率为m2 kg÷(m1×40% kg×)×100%=×100%。 50.(2017·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 34 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: (4)Li2Ti5O15中Ti的化合价为+4,其中过氧键的数目为__________________。 【答案】(4)4NA 50.(2017·江苏)碱式氯化铜是重要的无机杀菌剂。 (2) 碱式氯化铜有多种组成,可表示为Cua(OH)bClc·xH2O。为测定某碱式氯化铜的组成,进行下列实验:①称取样品1.1160 g,用少量稀HNO3溶解后配成100.00 mL溶液A;②取25.00 mL溶液A,加入足量AgNO3溶液,得AgCl 0.1722 g;③另取25.00 mL溶液A,调节pH 4 ~ 5,用浓度为0.08000 mol·L−1的EDTA(Na2H2Y·2H2O)标准溶液滴定Cu2+ (离子方程式为Cu2++ H2Y2−CuY2−+2H+),滴定至终点,消耗标准溶液30.00 mL。通过计算确定该样品的化学式(写出计算过程)。 【答案】(2)n(Cl−)=n(AgCl)×==4.800×10−3mol n(Cu2+)=n(EDTA)× =0.08000 mol·L−1×30.00 mL×10−3 L·mL−1×=9.600×10−3 mol n(OH−)=2n(Cu2+)−n(Cl−)=2×9.600×10−3 mol-4.800×10−3 mol=1.440×10−2 mol m(Cl−)=4.800×10−3 mol×35.5 g· mol −1 =0.1704 g m(Cu2+)=9.600×10−3 mol×64 g· mol −1 =0.6144 g m(OH−)=1.440×10−2 mol×17 g· mol −1 =0.2448 g n(H2O)==4.800×10−3 mol a∶b∶c∶x = n(Cu2+)∶n(OH−)∶n(Cl−)∶n(H2O)=2∶3∶1∶1 化学式为Cu2(OH)3Cl·H2O 34 再由化合物中电荷守恒得: n(OH−)=2n(Cu2+)−n(Cl−)=2×9.600×10−3 mol-4.800×10−3 mol=1.440×10−2 mol 分别求出这3种离子的质量,根据质量守恒,求出H2O的质量: m(Cl−)=4.800×10−3 mol×35.5 g· mol −1 =0.1704 g m(Cu2+)=9.600×10−3 mol×64 g· mol −1 =0.6144 g m(OH−)=1.440×10−2 mol×17 g· mol −1 =0.2448 g 再求出结晶水的物质的量: n(H2O)==4.800×10−3 mol 最后求出各粒子的个数之比,写出化学式: 因为a∶b∶c∶x = n(Cu2+)∶n(OH−)∶n(Cl−)∶n(H2O)=2∶3∶1∶1 ,所以该样品的化学式为Cu2(OH)3Cl·H2O。 51.(2016·上海)CO2是重要的化工原料,也是应用广泛的化工产品。CO2与过氧化钠或超氧化钾反应可产生氧气。完成下列计算: (1)CO2通入氨水生成NH4HCO3,NH4HCO3很容易分解。2.00mol NH4HCO3完全分解,分解产物经干燥后的体积为_________L(标准状况)。 (2)某H2中含有2.40 molCO2,该混合气体通入2.00 L NaOH溶液中,CO2被完全吸收。如果NaOH完全反应,该NaOH溶液的浓度为_______。 (3)CO2和KO2有下列反应: 4KO2+2CO2→2K2CO3+3O2 4KO2+4CO2+2H2O→4KHCO3+3O2 若9 mol CO2在密封舱内和KO2反应后生成9 molO2,则反应前密封舱内H2O的量应该是多少?列式计算。 (4)甲烷和水蒸气反应的产物是合成甲醇的原料:CH4+H2OCO+3H2 已知:CO+2H2CH3OH CO2+3H2CH3OH+H2O 300 mol CH4完全反应后的产物中,加入100 mol CO2后合成甲醇。若获得甲醇350 mol,残留氢气120 mol,计算CO2的转化率。 【答案】(1)89.6(2)2.4 mol/L≥c≥1.2 mol/L (3) 34 n(H2O)=(9/6)×2=3(mol) (4)300 mol CH4完全反应产生H2 900mol 设CO2转化率为α,CO转化率为β 300β+100α=350 600β+300α=900-120 α=80% 或设CO2转化率为α 900−350×2−100α=120 α=80/100=80% 特殊情况:(1)CO2+NaOH=NaHCO3,n(NaOH)= n(CO2)=2.40mol,则c(NaOH)==1.20mol/L; (2)CO2+2NaOH=Na2CO3,n(NaOH)=2n(CO2)=4.80mol,则c(NaOH)==2.40mol/L; 综合(1)、(2)可知,NaOH溶液的浓度应该1.20mol/L≤c(NaOH)≤2.40mol/L。 52.法一:依题意,9 mol CO2在密封舱内和KO2反应后生成9 mol O2,即n(CO2)∶n(O2)=1∶1,通过观察题给两个方程式可知,当把两个方程式相加时正好符合题目要求: 8KO2+6CO2+2H2O→2K2CO3+4KHCO3+6O2 所以有n(H2O)=n(CO2)=×9mol=3mol,即反应前密封舱内H2O的物质的量为3mol。 法二:设反应前密封舱内H2O的物质的量为n 4KO2 + 4CO2 + 2H2O → 4KHCO3 + 3O2 2n n 1.5n 4KO2 + 2CO2 → 2K2CO3 + 3O2 9-2n 1.5(9-2n) 根据题意生成氧气9mol,所以有1.5n+ 1.5(9-2n)=9mol,解得n=3mol,即反应前密封舱内 H2O的物质的量为3mol。 53.法一: CH4 + H2O → CO + 3H2 300mol 300mol 900mol 设CO2的转化率为α,CO的转化率为β CO + 2H2 → CH3OH CO2 + 3H2 → CH3OH + H2O 300βmol 600βmol 300βmol 100αmol 300αmol 100αmol 根据题意,共生成350mol甲醇,所以有300βmol+100αmol=350mol-------①式 34 根据题意,反应后残留氢气120mol,则实际参加反应的氢气为900mol-350mol,所以有 600βmol+300αmol=900mol-350mol--------②式 由①②式可得α=0.8,即设CO2的转化率为80%。 法二:在合成甲醇的反应中,氢元素在生成物中有两种存在形式,一是存在于甲醇中,二是存在于水中,设CO2的转化率为α 【名师点睛】根据化学方程式的计算,多以物质的量为核心,考查物质的量、阿伏加德罗常数、物质的量浓度、物质的质量、摩尔质量、气体的体积、气体摩尔体积等相关物理量的转化关系,以及反应物的转化率或产物的产率的计算,同时还可以融入多种化学解题思想,比如极值法、差量法、守恒法、讨论法、特殊值法等,是历来高考的重点内容。例如第50题考查了物质的量与气体体积的转化关系;第51题考查了物质的量与物质的量浓度的转化关系,同时也考查了极值思想的应用;第53题可根据元素守恒思想列出关系式求解。根据化学方程式计算时一定要准确找出相关物质之间的计量数关系,如果有一种反应物过量,则应根据量少的反应物来进行计算;如果涉及多步反应,可以根据几个化学方程式找出有关物质的关系式进行计算,使计算简化;如果是离子反应,可以根据离子方程式进行计算;如果是氧化还原反应,也可以利用电子转移关系进行有关计算。 52.(2015·重庆)我国古代青铜器工艺精湛,有很高的艺术价值和历史价值,但出土的青铜器大多受到环境腐蚀,故对其进行修复和防护具有重要意义。 (2)某青铜器中Sn、Pb的质量分别为119g、20.7g,则该青铜器中Sn和Pb原子的数目之比为 。 【答案】(2)10:1 53.(2015·上海)氨碱法制纯碱包括石灰石分解、粗盐水精制、氨盐水碳酸化等基本步骤。完成下列计算: (1)CaCO3质量分数为0.90的石灰石100 kg完成分解产生CO2 L(标准状况)。石灰窑中,该石灰石100 kg与焦炭混合焙烧,产生CO2 29120 L(标准状况),如果石灰石中碳酸钙完全分解,且焦炭完全燃烧,不产生CO,则焦炭的物质的量为 mol。 (2)已知粗盐水含MgCl2 6.80 mol/m3,含CaCl2 3.00mol/m3。 向粗盐水中加入Ca(OH)2除镁离子:MgCl2 + Ca(OH)2 → Mg(OH)2↓ + CaCl2 然后加入Na2CO3除钙离子。 处理上述粗盐水10 m3,至少需要加Na2CO3 g。 34 如果用碳酸化尾气(含NH3体积分数为0.100、CO2体积分数0.040)代替碳酸钠,发生如下反应:Ca2+ + 2NH3 + CO2 + H2O → CaCO3↓ + 2NH4+ 处理上述10 m3粗盐水至少需要通入多少L(标准状况)碳酸化尾气?列式计算。 (3)某氨盐水含氯化钠1521 kg,通入二氧化碳后析出碳酸氢钠晶体,过滤后溶液中含氯化铵1070 kg。列式计算: ①过滤后溶液中氯化钠的质量。 ②析出的碳酸氢钠晶体的质量。 【答案】(1)20160L;400。(2)10388;54880L。(3)①351kg;②1680kg。 (2)10 m3粗盐水中含有的MgCl2、CaCl2 物质的量是:n(MgCl2)= 6.80 mol/m3×10 m3=68mol;n(CaCl2)= 3.00mol/m3×10 m3=30mol。根据反应方程式MgCl2 + Ca(OH)2 → Mg(OH)2↓ + CaCl2可知1mol MgCl2发生反应被除去时引入1mol CaCl2.则向粗盐水中加入Ca(OH)2除镁离子后得到的溶液中含有的CaCl2的物质的量是:68mol+30mol=98mol,根据反应方程式:Na2CO3+ CaCl2=CaCO3↓+2NaCl可知反应消耗Na2CO3的物质的量与CaCl2的物质的量相等,则其质量是 m(Na2CO3)=nM=98mol×106g/mol=10388g。根据反应方程式Ca2+ + 2NH3 + CO2 + H2O → CaCO3↓ + 2NH4+可知反应消耗的氨气与CO2的物质的量的比是2:1,而混合气体中含NH3体积分数为0.100、CO2体积分数0.040,说明NH3过量,不能完全反应,应该以不足量的CO2为标准进行计算,而n(Ca2+)=n(CO2),n(Ca2+)=98mol,则需要n(CO2)= 98mol,混合气体的物质的量是n(混合)= 98mol÷0.04=2450mol,其在标准状况下的体积是V(混合)=nVm= 2450mol×22.4L/mol=54880L。 (3)①n(NaCl)(总)=m÷M=1521000g÷58. 5g/mol=26000mol,反应产生的NH4Cl的物质的量是 34 54.(2015·江苏)软锰矿(主也成分MnO2杂质金属元素Fe、Al、Mg等)的水悬浊液与烟气中反应可制备,反应的化学方程式为: (1)质量为17.40g纯净最多能氧化▲ L(标准状况)。 (2)已知:,,pH=7.1时开始沉淀。室温下,除去溶液中的、 (使其浓度均小于),需调节溶液pH范围为 ▲ 。 (3)右图可以看出,从和混合溶液中结晶晶体,需控制的结晶温度范围为 ▲ 。 (4)准确称取0.1710g样品置于锥形瓶中,加入适和溶液,加热使全部氧化成,的标准溶液滴定至终点(滴定过程中被还原为Mn2+),消耗溶液20.00mL。计算样品的纯度(请给出计算过程)。 【答案】(1)4.48(2)5.0查看更多