高考化学二轮复习 专题突破练2 常用化学计量及应用（含解析）-人教版高三化学试题

专题突破练2常用化学计量及应用一、选择题(本题包括10个小题,每小题6分,共60分)1.(2019山西太原第五中学高三月考)下列叙述错误的是()A.10mL质量分数为98%的H2SO4溶液用10mL水稀释后,H2SO4的质量分数大于49%B.配制0.1mol·L-1的Na2CO3溶液480mL,需用500mL容量瓶C.将22.4L氨气溶于水稀释成1L溶液,得到1mol·L-1的氨水D.向两等份等浓度不饱和的烧碱溶液中分别加入一定量的Na2O2和Na2O,使溶液均恰好饱和,则加入的Na2O2与Na2O的物质的量之比等于1∶1(保持温度不变)2.(2019福建福州八县一中高三上学期期中)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()A.10g质量分数为46%的乙醇溶液中,氢原子的总数约为0.6NAB.7.8gNa2O2与足量的水(H218O)反应生成的氧气所含的中子数为0.5C.将1L0.1mol·L-1FeCl3溶液滴入沸水中,制得的Fe(OH)3胶粒数目为0.1NAD.常温下,NH4+数目:1L0.5mol·L-1NH4Cl溶液大于2L0.25mol·L-1NH3.(2018云南曲靖第一中学高三月考)在VmL硫酸铝溶液中含mg铝离子,取该溶液V3mL,用水稀释成2VA.250m27Vmol·L-1 B.125mC.500m27Vmol·L-1 D.1000m4.(2019山西太原第五中学高三月考)下列条件下,两种气体分子数一定不相等的是()A.相同质量、不同密度的N2O和CO2B.相同体积、相同密度的CO和C2H4C.相同温度、相同压强、相同体积的O2和O3D.相同压强、相同质量的CO和CO25.(2019甘肃兰州第一中学高三期中)设NA为阿伏加德罗常数的数值,下列说法不正确的是()A.23gNa与O2充分反应生成Na2O和Na2O2的混合物,消耗O2的分子数N(O2)的范围为0.25NA<N(O2)<0.5NAB.2molNO和1molO2在密闭容器中充分反应,反应后容器中的分子数小于2NAC.2.5gMg-Zn合金与足量盐酸反应,放出的气体在标准状况下的体积可能为2.24LD.50mL18.4mol·L-1浓硫酸与足量铜微热反应,转移的电子数目为0.92NA6.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是()A.在含Al3+总数为NA的AlCl3溶液中,Cl-总数为3NAB.标准状况下,5.6LCO2中含有的共用电子对数为0.5NAC.Na2O2与足量的CO2反应生成0.1molO2,转移的电子数为0.2NAD.常温下,56g铁片投入足量浓硫酸中,可生成NA个SO2分子7.(2019黑龙江绥化二中高三月考)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nmolFeO·FeyCrxA.消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(2-x)molB.处理废水中Cr2O72-C.反应中发生转移的电子数为3nmolD.在FeO·FeyCrxO3中3x=y8.(2019黑龙江哈师大青冈实验中学月考)在t℃时,将agNH3完全溶于水,得到VmL溶液,假设该溶液的密度为ρg·cm-3,质量分数为w,其中含NH4+的物质的量为A.溶质的物质的量浓度c=1000a35VmolB.溶质的质量分数为w=aVρ-aC.溶液中c(OH-)=1000bVmol·L-1+c(HD.上述溶液中再加入VmL水后,所得溶液的质量分数大于0.5w9.(2019福建莆田第二十四中高三月考)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1molN2,右边充入CO和CO2的混合气体共8g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∶3B.右边CO的质量为2.75gC.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∶D.右边气体密度是相同条件下氢气密度的16倍10.下列判断正确的是()A.同温、同压下,相同体积的氮气和氦气所含的原子数相等B.标准状况下,5.6L以任意比例混合的氯气和氧气所含的原子数为0.5NAC.1mol氯气和足量NaOH溶液反应转移的电子数为2NAD.常温常压下,22.4L的NO2和CO2混合气体含有2NA个O原子二、非选择题(本题包括3个小题,共40分)11.(2019湖南衡阳第八中学高三月考)(12分)钴及其化合物广泛应用于磁性材料、电池材料及超硬材料等领域。(1)CoxNi(1-x)Fe2O4(其中Co、Ni均为+2价)可用作H2O2分解的催化剂,具有较高的活性。①该催化剂中铁元素的化合价为价。

②图1表示两种不同方法制得的催化剂CoxNi(1-x)Fe2O4在10℃时催化分解6%的H2O2溶液的相对初始速率随x变化曲线。由图中信息可知:法制取得到的催化剂活性更高;Co2+、Ni2+两种离子中催化效果更好的是。

(2)草酸钴是制备钴的氧化物的重要原料。图2为二水合草酸钴(CoC2O4·2H2O)在空气中受热的质量变化曲线,曲线中300℃及以上所得固体均为钴氧化物。①通过计算确定C点剩余固体的化学成分为(填化学式)。试写出B点对应的物质与O2在225~300℃发生反应的化学方程式:。

②取一定质量的二水合草酸钴分解后的钴氧化物(其中Co的化合价为+2价、+3价),用480mL5mol·L-1盐酸恰好完全溶解固体,得到CoCl2溶液和4.48L(标准状况)黄绿色气体。试确定该钴氧化物中Co、O的物质的量之比为。

12.(2018宁夏育才中学高三月考)(13分)硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O)俗名海波,又名“大苏打”,是无色单斜晶体。易溶于水,不溶于乙醇,具有较强的还原性,广泛地应用于照相等工业中。回答下列问题。(1)Na2S2O3·5H2O属于(填“纯净物”或“混合物”)。

(2)酸性条件下,S2O32-自身发生氧化还原反应生成SO2。试写出Na2S2O3(3)亚硫酸法制备Na2S2O3·5H2O的简易流程如下:①Na2S2O3·5H2O制备原理为(用化学方程式表示)。

②Na2S2O3·5H2O粗品中可能含有Na2SO3、Na2SO4杂质,其检验步骤为:取适量产品配成稀溶液,滴加足量氯化钡溶液,有白色沉淀生成;将白色沉淀过滤,先用蒸馏水洗涤沉淀,然后向沉淀中加入足量(填试剂名称),若(填现象),则证明产品中含有Na2SO3和Na2SO4(已知Na2S2O3稀溶液与BaCl2溶液混合无沉淀生成)。

③粗品中Na2S2O3·5H2O的质量分数的测定。称取6g粗品配制250mL的溶液待用。另取25mL0.01mol·L-1K2Cr2O7溶液置于锥形瓶中,然后加入过量的酸化后的KI溶液和几滴淀粉溶液,立即用配制的Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液25mL。粗品中Na2S2O3·5H2O的质量分数为。已知Cr2O72-+6I-+14H+2Cr3++3I2+7H2O、I2+2S2O32-2I-13.(2018辽宁重点高中协作校高三模拟)(15分)某浅绿色晶体X[x(NH4)2SO4·yFeSO4·zH2O]在分析化学中常用作还原剂。为确定其组成,某小组同学进行如下实验。Ⅰ.NH4采用蒸馏法,蒸馏装置如图所示。相关的实验步骤如下:①准确称取58.80g晶体X,加水溶解后,将溶液注入三颈烧瓶中。②准确量取50.00mL3.0300mol·L-1H2SO4溶液置于锥形瓶中。③向三颈烧瓶中加入足量NaOH溶液,通入氧气,加热,蒸氨结束后取下锥形瓶。④用0.120mol·L-1NaOH标准溶液滴定锥形瓶中过量的硫酸,滴定终点时消耗25.00mLNaOH标准溶液。(1)仪器M的名称为。

(2)步骤③中,发生的氧化还原反应的化学方程式为。蒸氨结束后,为了减少实验误差,还需要对直形冷凝管进行“处理”,“处理”的操作方法是。

(3)步骤④中,若振荡时锥形瓶中有液体溅出,则所测得的n(NH4+)的值将(填“偏大”“偏小”或“不变Ⅱ.SO4采用重量分析法,实验步骤如下:①另准确称取58.80g晶体X于烧杯中,加水溶解,边搅拌边加入过量的BaCl2溶液。②将得到的溶液用无灰滤纸(灰分质量很小,可忽略)过滤,洗涤沉淀3~4次。③用滤纸包裹好沉淀取出,灼烧滤纸包至滤纸完全灰化。④继续灼烧沉淀至恒重、称量,得沉淀质量为69.90g。(4)步骤①中,判断BaCl2溶液已过量的实验操作和现象是。

(5)步骤②中,采用冷水洗涤沉淀,其主要目的是。

(6)结合实验Ⅰ、Ⅱ通过计算得出晶体X的化学式为。

参考答案专题突破练2常用化学计量及应用1.C解析浓硫酸的密度ρ1大于水的密度ρ2,加水后硫酸的质量分数=10mL×ρ1×98%10mL×ρ1+10mL×ρ2×100%=98%1+ρ2ρ1>49%,故A项不符合题意;实验室没有480mL的容量瓶,应用500mL的容量瓶进行配制,故B项不符合题意;题干中没有给出是否在标准状况下,所以不能确定22.4L氨气的物质的量,故C项符合题意;根据方程式2Na2O22.D解析乙醇溶液中除了乙醇溶质中含有氢原子外,溶剂水中也含有氢原子,因此10g质量分数为46%的乙醇溶液中,氢原子的总数大于0.6NA,故A项错误;Na2O2与足量的水(H218O)反应中,水既不作氧化剂也不作还原剂,因此氧气的来源是Na2O2中-1价的氧,7.8gNa2O2物质的量为0.1mol,生成氧气0.05mol,所含的中子数为0.05×2×(16-8)×NA=0.8NA,故B项错误;Fe(OH)3胶粒是许多Fe(OH)3“分子”的集合体,所以将1L0.1mol·L-1FeCl3溶液滴入沸水中,制得的Fe(OH)3胶粒数目小于0.1NA,故C项错误;稀释有利于盐类水解,常温下,1L0.5mol·L-1NH4Cl溶液与2L0.25mol·L-1NH4Cl溶液中的NH43.A解析mg铝离子的物质的量为m27mol,取该溶液V3mL,则溶液中铝离子的物质的量为m27×3mol,用水稀释成2VmL时,铝离子浓度为500m27×3Vmol·L4.D解析N2O和CO2的摩尔质量均为44g·mol-1,二者质量相等,则物质的量相等,含有的分子数目一定相等,故A项不符合题意;相同体积、相同密度的CO和C2H4的质量相等,二者摩尔质量都是28g·mol-1,则二者物质的量相等,含有的分子数目一定相等,故B项不符合题意;相同温度、相同压强、相同体积的O2和O3的物质的量相等,含有分子数目一定相等,故C项不符合题意;CO和CO2的摩尔质量不同,质量相同时二者物质的量不同,含有的分子数目不同,故D项符合题意。5.D解析23gNa物质的量为1mol,根据4Na+O22Na2O反应可知,消耗N(O2)=0.25NA,根据2Na+O2Na2O2反应可知,消耗N(O2)=0.5NA,因此1molNa与O2充分反应生成Na2O和Na2O2的混合物,消耗O2的分子数N(O2)的范围为0.25NA<N(O2)<0.5NA,A项正确;在密闭容器中发生反应2NO+O22NO2,2molNO和1molO2反应生成2molNO2,由于2NO2N2O4反应的存在,所以反应后容器中的分子数小于2NA,B项正确;设Mg的物质的量为x,Zn的物质的量为y,放出的气体的量为0.1mol,则24g·mol-1×x+65g·mol-1×y=2.5g,x+y=0.1mol,则x=441mol,y=0.141mol,所以2.5g合金中当n(Mg)∶n(Zn)=40∶1时,放出的气体在标准状况下的体积可能为2.24L,C项正确;浓硫酸与足量的铜微热反应,随着反应的进行,浓硫酸变为稀硫酸,反应停止,因此50mL18.4mol·L-1浓硫酸不能全部反应,因此转移的电子数目小于0.92NA,D项错误。6.C解析氯化铝在水溶液中要水解,在含Al3+总数为NA的AlCl3溶液中,Cl-总数大于3NA,A错误。标准状况下,5.6LCO2的物质的量为n(CO2)=5.6L22.4L·mol-1=0.25mol,二氧化碳的电子式为

··O······C7.D解析消耗硫酸亚铁的物质的量为n(y+1)mol,又由FeO·FeyCrxO3呈电中性可得3x+3y=6,代入前式得,消耗硫酸亚铁的物质的量为n(3-x),A错误;Cr的物质的量为nxmol,故Cr2O72-的物质的量为nx2mol,B错误;得到nmolFeO·FeyCrxO3,1molCr转移电子3mol,故转移电子的物质的量为3nxmol,C错误;FeO·FeyCrxO3中,Fe为正三价,由得失电子守恒知38.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,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=1000bV9.D解析根据阿伏加德罗定律及气体的物质的量之比等于其分子数之比,结合题意分析可得右边CO与CO2分子数之比为316mol∶116mol=3∶1,故A项错误;m(CO)=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的总物质的量为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,右边气体平均摩尔质量=8g0.25mol=32g·mol10.B解析同温、同压下,相同体积的氮气和氦气具有相同的物质的量,而氮气为双原子分子,稀有气体为单原子分子,所以二者含有的原子数不相等,A错误。标准状况下,5.6L气体的物质的量为0.25mol,氯气和氧气都是双原子分子,所以氯气和氧气以任意比例混合所含原子的物质的量为0.5mol,含有原子数为0.5NA,B正确。1mol氯气与氢氧化钠溶液反应可生成1mol氯化钠和1mol次氯酸钠,转移了1mol电子,转移的电子数为NA,C错误。常温常压下,不能使用22.4L·mol-1计算混合气体的物质的量,D错误。11.答案(1)①+3②微波水热Co2+(2)①CoC2O43CoC2O4+2O2Co3O4+6CO2②n(Co)∶n(O)=1mol∶1.2mol=5∶6解析(1)①根据化合价代数和为0计算铁元素的化合价,CoxNi(1-x)Fe2O4中Co、Ni均为+2价,O为-2价,则Fe的化合价为4×2-(2x+2-2x)2价=+3价。②(2)①由图可知,CoC2O4·2H2O的质量为18.3g,物质的量为18.3g183g·mol-1=0.1mol,钴元素质量为5.9g,C点钴氧化物质量为8.03g,氧化物中氧元素质量为8.03g-5.9g=2.13g,则氧化物中Co原子与O原子物质的量之比为0.1mol∶2.1316mol≈3∶4,所以C点剩余固体化学成分为Co3O4;B点对应物质的质量为14.7g,与其起始物质的质量相比减少18.3g-14.7g=3.6g,为结晶水的质量,所以B点物质为CoC2O4,CoC2O4与氧气反应生成Co3O4和二氧化碳,反应的化学方程式为3CoC2O4+2O2Co3O4+6CO2。②由电子守恒可得n(Co3+)=2n(Cl2)=0.4mol,由电荷守恒可得n(Co)总=n(Co2+)溶液=0.5n(Cl-)=0.5×(2.4mol-0.2mol×2)=1mol,所以固体中的n(Co2+)=1mol-0.4mol=0.6mol;n(O)=0.4mol×3+012.答案(1)纯净物(2)S2O32-+2H+S↓+SO2↑+H(3)①Na2SO3+S+5H2ONa2S2O3·5H2O②稀盐酸沉淀未完全溶解,并有刺激性气味的气体生成③62%解析(1)Na2S2O3·5H2O属于纯净物。(2)酸性条件下,S2O32-自身发生氧化还原反应生成SO2,所以Na2S2O3与盐酸反应生成SO2、S、氯化钠和水,离子方程式为S2O32-+2H+S↓+SO(3)①由流程可知,制备Na2S2O3·5H2O的原理为Na2SO3+S+5H2ONa2S2O3·5H2O。②Na2S2O3·5H2O粗品中可能含有Na2SO3、Na2SO4杂质,因为Na2S2O3稀溶液与BaCl2溶液混合后无沉淀生成,而Na2SO3、Na2SO4都可以与BaCl2溶液反应,分别生成亚硫酸钡和硫酸钡沉淀,亚硫酸钡可以溶于盐酸生成有刺激性气味的二氧化硫气体,所以其检验步骤可以设计为:取适量产品配成稀溶液,滴加足量氯化钡溶液,有白色沉淀生成。将白色沉淀过滤,先用蒸馏水洗涤沉淀,然后向沉淀中加入足量稀盐酸,若沉淀未完全溶解,并有刺激性气味的气体生成,则证明产品中含有Na2SO3和Na2SO4。③由粗品中Na2S2O3·5H2O的质量分数的测定步骤及相关的反应可以得到关系式:Cr2O72-~3I2~6S2O32-,所以n(Na2S2O3·5H2O)=n(S2O32-)=6n(Cr2O72-)=6×25×10-3L×0.01mol·L-1=1.5×10-3mol,则6g粗品中Na2S2O3·5H2O的质量为250mL25mL×1.5×10-3mol×248g·mol-1=3.13.答案(1)分液漏斗(2)4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3用蒸馏水冲洗冷凝管内通道2~3次,将洗涤液注入锥形瓶中(3)偏大(4)待浊液分层后,取出上层清液少许置于试管中,向试管中加入1~2滴BaCl2溶液,若无白色浑浊