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文档简介
专题讲座(一)化学计算的常用方法
第一部分:高考真题感悟
完卷时间:50分钟
一、选择题(每小题只有一个正确选项,共12*5分)
1.(2023・海南・高考真题)某工业废气所含氮氧化物(NxOy)的氮氧质量比为7:4,该NxOy可表示为
A.N20B.NOC.N2O3D.NO2
3.(2023・上海•高考真题)含有砒霜(AS2O3)的试样和锌、盐酸混合反应,生成的碎化氢(AsH3)在热玻璃管中
完全分解成单质碑和氢气。若碎的质量为1.50mg,则
A.被氧化的砒霜为1.98mg
B.分解产生的氢气为0.672ml
C.和砒霜反应的锌为3.90mg
D.转移的电子总数为6x10—5NA
4.(2010•湖南・高考真题)把500mL有BaCL和KC1的混合溶液分成5等份,取一份加入含。mol硫酸钠
的溶液,恰好使领离子完全沉淀;另取一份加入含人mol硝酸银的溶液,恰好使氯离子完全沉淀。则该混合
溶液中钾离子浓度为
A.0.1(Z?-2a)mol/L-1B.10(2a-Z7)mol/L-1
C.lO0-a)mol/L-1D.10(&-2a)mol/L-1
5.(2010・海南•高考真题)把VL含有MgSCU和K2SO4的混合溶液分成两等份,一份加入含amolNaOH
的溶液,恰好使镁离子完全沉淀为氢氧化镁;另一份加入含bmolBaCh的溶液,恰好使硫酸根离子完全沉淀
为硫酸钢。则原混合溶液中钾离子的浓度为
A.(b-a)/Vmol-L1B.(2b-a)/Vmol-L-1
C.2(2b-a)/Vmol-L4D.2(b-a)/Vmol-L1
7.(2011・上海•高考真题)过氧化钠可作为氧气的来源。常温常压下二氧化碳和过氧化钠反应后,若固体
质量增加了28g,反应中有关物质的物理量正确的是(NA表示阿伏加德罗常数)
二氧化碳碳酸钠转移的电子
AImolNA
B22.4LImol
C106gImol
D106g2NA
8.(2023・上海・高考真题)有3克镁铝合金完全溶于盐酸后得到标准状况下的氢气3360mL,在所得的溶液
中加入足量的浓氨水可得沉淀质量________克。
9.(2023・上海・高考真题)10.7g氯化钱和足量的氢氧化钙混合后充分加热,再将所生成的气体完全溶于水
后得50mL溶液,计算:
(1)可生成标准状况下的氨气多少升?
(2)所得溶液的物质的量浓度是多少?
10.(2023・上海•高考真题)6克冰醋酸完全溶于水配成500毫升溶液,用此醋酸溶液滴定20毫升某一未知
浓度的氢氧化钠溶液,共消耗这种醋酸溶液30毫升。求:
(1)醋酸溶液的物质的量的浓度o
(2)未知氢氧化钠溶液的物质的量的浓度。
11.(2023•浙江・高考真题)量取8.0mL5.0molL"H2s04溶液,加蒸储水稀释至100mL,取两份稀释后的
H2s04溶液各25mL,分别加入等质量的Zn和Fe,相同条件下充分反应,产生氢气的体积随时间变化的曲
线如图所示(氢气体积已折算成标准状况下的体积)。请计算:
1
(1)稀释后H2s04溶液的物质的量浓度为_______mol-L-o
(2)加入Fe的质量至少有go
12.(2012・上海・高考真题)钠是活泼的碱金属元素,钠及其化合物在生产和生活中有广泛的应用。完成下
列计算:
(1)叠氮化钠(NaN3)受撞击完全分解产生钠和氮气,故可应用于汽车安全气囊。若产生40.32L(标准状况下)
氮气,至少需要叠氮化钠一go
(2)钠-钾合金可在核反应堆中用作热交换液。5.05g钠一钾合金溶于200mL水生成0.075mol氢气。
①计算溶液中氢氧根离子的物质的量浓度(忽略溶液体积变化)。
②计算并确定该钠-钾合金的化学式________o
(3)氢氧化钠溶液处理铝土矿并过滤,得到含铝酸钠的溶液。向该溶液中通入二氧化碳,有下列反应:
2NaAl(OH)4+CO2-2A1(OH)31+Na2cO3+H2O。已知通入二氧化碳336L(标准状况下),生成24molA1(OH)3
和15moiNa2co3,若通入溶液的二氧化碳为H2L(标准状况下),计算生成的A1(OH)3和Na2c。3的物质的
量之比。
(4)常温下,称取不同氢氧化钠样品溶于水,加盐酸中和至pH=7,然后将溶液蒸干得氯化钠晶体,蒸干过程
中产品无损失。
氢氧化钠质量(g)氯化钠质量(g)
2.403.51
②2.322.34
③3.483.51
上述实验①②③所用氢氧化钠均不含杂质,且实验数据可靠。通过计算,分析和比较上表3组数据,给出
结论。
13.(2023・天津・高考真题)为测定CuSO4溶液的浓度,甲、乙两同学设计了两个方案。回答下列问题:
I.甲方案
实验原理:CuSO4+BaCl2=BaSO4>k+CuCl2
实验步骤:
足量BaCl、溶液
CuSO溶液①过…।②洗涤一③灼烧-④林小一匚声n
4------A固体-------►-------A--------►同体
(2500mL)
(1)判断so:沉淀完全的操作为o
(2)步骤②判断沉淀是否洗净所选用的试剂为o
(3)步骤③灼烧时盛装样品的仪器名称为o
(4)固体质量为wg,则c(CuSO4)=mol-LL
(5)若步骤①从烧杯中转移沉淀时未洗涤烧杯,则测得c(CuSO4)(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
II.乙方案
实验原理:Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu,Zn+H2SO4=ZnSO4+H2T
实验步骤:
①按右图安装装置(夹持仪器略去)
③在仪器A、B、C、D、E…中加入图示的试剂
④调整D、E中两液面相平,使D中液面保持在0或略低于0刻度位置,读数并记录。
⑤将CuSCU溶液滴入A中搅拌,反应完成后,再滴加稀硫酸至体系不再有气体产生
⑥待体系恢复到室温,移动E管,保持D、E中两液面相平,读数并记录
⑦处理数据
(6)步骤②为o
(7)步骤⑥需保证体系恢复到室温的原因是(填序号)。
a.反应热受温度影响b.气体密度受温度影响c.反应速率受温度影响
(8)Zn粉质量为ag,若测得H2体积为bmL,已知实验条件下p(H2)=dgxL?,则c(CuSCU)______mol-L」(列
出计算表达式)。
(9)若步骤⑥E管液面高于D管,未调液面即读数,则测得c(CuSO4)(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(10)是否能用同样的装置和方法测定MgSCU溶液的浓度:(填“是”或“否”)。
第二部分:最新模拟精练
1.(2023•全国•模拟预测)将1.92g铜粉与一定量的浓硝酸反应,硝酸的还原产物为NO和NCh,当铜粉完
全反应时收集到混合气体L12L(气体体积折算为标准状况)。则所消耗硝酸的物质的量是
A.0.08molB.0.09molC.O.llmolD.0.12mol
2.(2023・湖南娄底•模拟预测)取X、Y两种醇各O.lmol,分别与足量的钠反应,在同温同压下收集到H2
体积分别为VimL、VzmL。根据上述数据,不能推知下列相关量之比的是
A.X、Y消耗钠的质量之比B.X、Y分子所含羟基数目之比
C.X、Y反应中转移电子数之比D.X、Y的摩尔质量之比
3.(2023•全国•模拟预测)室温下,将1L某气态煌与4L氧气混合,引燃后将生成的气体通过浓硫酸,剩
余气体恢复至室温时体积变为2L,则该气体是:①乙烷;②乙烯;③乙快;④甲烷
A.只有②B.只有①②③C.只有④D.以上均不可能
4.(2023•山东聊城•二模)镂(Ga)位于周期表中第四周期第IHA族,与强酸、强碱溶液均能反应生成H?,是
一种应用广泛的金属元素,可用于制造半导体材料氮化钱、碎化钱、磷化钱等。同温同压下,(MmolGa分
别与100mL浓度均为2moi/L的盐酸和氢氧化钠溶液充分反应,生成H2的体积分别为V1和V2L。下列说法
错误的是
A.V1:V2=2:3
B.转移的电子数之比为Y:v?
C.消耗酸和碱的物质的量之比为3Y、2
D.反应前后两溶液的质量变化相等
5.(2023糊南•长沙一中一模)将铁、氧化铁、氧化铜组成的混合物粉末mg放入盛100mL5.00mol.LT盐酸的
烧杯中,充分反应后产生2.24LHM标准状况),残留固体2.56g。过滤,滤液中无CW+。将滤液加水稀释到
500mL,测得其中c(H+)为0.200moLLT。下列说法正确的是
A.m=15.36
B.烧杯中转移电子的物质的量共为0.28mol
C.若将反应后的溶液倒入蒸发皿中直接蒸干可得到0.2molFeCl2
D.过滤时需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗、锥形瓶
6.(2023•北京•牛栏山一中模拟预测)镁与不同浓度的硝酸溶液反应可得到NO?、NO、Ng、NH4NO3,H2
等还原产物(每种情况只考虑生成一种还原产物),下列说法错误的是
A.24g镁与足量某浓度的硝酸溶液充分反应生成NH4NO3时消耗2.5molHNC>3
B.消耗等量的镁生成的还原产物物质的量最多的是NO?
C.生成氢气时所用硝酸浓度应小于生成其它产物时所用硝酸浓度
D.生成等物质的量的NO和NQ消耗镁的物质的量之比为3:4
7.(2023・湖南•模拟预测)常温常压下,0.5mol铝、0.5mol铁分别与足量稀硫酸完全反应,生成氢气的体积
分别为和V2(NA为阿伏加德罗常数的值)。下列说法正确的是
A.%=H.2L
B.V,:V2=3:2
C.铝、铁消耗硫酸的物质的量相等
D.反应生成的硫酸铝水解形成Al(OH)3胶体,胶体粒子数目为0.5NA
8.(2023•山东临沂・三模)以天然气为原料合成氨是新的生产氮肥的方法,其工艺流程如下。下列说法正确
的是
IHO匹且二尿率COtNH;!);
天然气:
催化剂
—*H:—।
“・NH
------N>—'催化柯
*NH«NOj
------Oj-------------------------
A,反应①使用催化剂可提高反应速率和甲烷的平衡转化率
B.反应②的原子利用率为100%
C.生成1.0molNH4NO3至少需要0.75molCH4
D.反应③理论上当n(NH3):n(O2)=4:3时,恰好完全反应
9.(2023•山东青岛•二模)实验室为测定镁铝合金中镁、铝含量,设计如下流程:
淀
沉2
①通
镁铝合金mg
过
量
固体
滤液2
加
由g
②
涿
洗
烧
灼
下列说法错误的是
A.所加盐酸体积不少于100mL
B.沉淀1的质量为(m+4.25)g
C.沉淀1加足量NaOH溶液反应的禺子方程式为A1(OH)3+OH-=[A1(OH)4]-
D.镁铝合金中镁、铝质量之比为8:9
10.(2023•山东•模拟预测)向分别盛有10mL3moiL-1的盐酸和NaOH溶液的甲、乙两烧杯中,加入等质量
的铝粉,反应结束后,相同温度和压强测得生成的气体体积分别为V©)、Vte),下列说法正确的是
A.消耗的HC1和NaOH的物质的量比为V(甲):V(乙)
B.若V(甲):V(乙)=1:2,投入的铝粉质量为0.54g
C.若V(甲):V(乙)=1:3,铝粉在两烧杯中都恰好完全反应
D.若盐酸和NaOH溶液都完全反应,两反应的电子转移数之比为1:1
11.(2023•山东青岛•一模)实验室中利用氧化铜和氧化铁混合物进行如图实验。下列说法错误的是
硫酸
50mL2mol,L1
3.04g固体
A."3.04g固体”一定是铁铜混合物
B.“溶液2”中溶质的物质的量为O.lmol
C.混合物中含氧元素的物质的量为0.06mol
D.反应②能生成0.04gH2
12.(2023・山东•模拟预测)铁和铝都是用途广泛的金属,同温、同压下,将mg铁与足量稀硫酸反应,生成
凡体积为VL;将ng铝与足量浓氢氧化钠溶液反应,生成体积为V?L。下列说法正确的是
A.两反应生成H?的物质的量之比为今
B.mg铁与足量稀硫酸反应,生成H?的物质的量一定为当7moi
22.4
C.保持温度压强不变,将ng铝与足量稀硫酸反应,生成H?体积大于V?L
m28V,
D.参加反应的铁与铝的质量比一=M
二、主观题(共4小题,共40分)
13.(10分)(2023・浙江•模拟预测)CuSO-SHzO在不同温度下失水和分解,随着温度升高分别生成
CuSO4fCuOfCu2OtCu,现称取5.000gCuSC)4•5H,O在敞口容器加热一定时间后,得到1.520g固体,
测得生成的SOz的体积为0.224L(已折算为标准标况),求:
(1)固体的成分和物质的量比O
(2)标准状态下生成。2的体积。
14.(10分)(2023•浙江台州•二模)已知某加碘盐(含K0的食盐)中含碘量为25.4mg~50.0mg/kg。现有1000kg
该加碘盐,计算:
(1)该加碘食盐中至少含碘mol
(2)若用KI与CL反应制KIO3,标准状况至少需要消耗C1?L(写出计算过程)。
15.(10分X2023•浙江杭州•二模)以下方法常用于对废水中的苯酚进行定量测定:取100.00mL含苯酚废水,
加过量澳水使苯酚完全反应,煮沸,再加入过量KI溶液生成三澳苯酚,再用。.1。0。111011-虫2卢203标准溶
液滴定至终点,消耗Na2s2O3溶液10.00mL.已知
C6H50H+4Br2TC6H2OBr4+4HBr,2C6H2OBr4+2KIT2c6HsOBg(三澳苯酚)
+I2+2KBr,I2+2Na2s2O3=2NaI+Na2S4O6.Na2S2O3和Na2S4O6溶液颜色均为无色.
⑴消耗Na2S2O3的物质的量为.
(2)废水中苯酚的物质的量浓度为(写出简要计算过程).
16.(10分)(2023・浙江•模拟预测)现有一瓶常见一元酸形成的镂盐固体,为测定其中的含氮量可以采用“甲
+
醛法”,即:NH:+HCHO(CH2)6N4+H+H2Oo现称取4g该镂盐溶于水,加入足量的甲醛溶
液后,再加入水配成100mL溶液。取出5mL,滴入酚麟后再逐滴滴入O.lmol的NaOH溶液,当滴到25mL
时溶液呈粉红色,且在半分钟内不褪色。计算:
(1)过程中消耗的甲醛物质的量为moL
(2)该镂盐中氮的质量分数是%o(写出计算过程)
专题讲座(一)化学计算的常用方法
第一部分:高考真题感悟
完卷时间:50分钟
一、选择题(每小题只有一个正确选项,共12*5分)
1.(2023・海南•高考真题)某工业废气所含氮氧化物(NxOy)的氮氧质量比为7:4,该NxOy
可表示为
A.N20B.NOC.N2O3D.N02
【答案】A
]4x
【解析】设氮氧化物的分子式为NxOy,则而=7:4,解得x:y=2:l,所以化学式为N20,故A
选项符合题意。故答案选A。
2.(2009•全国•高考真题)将15mL2molL1Na2cO3溶液逐滴加入到40mL0.5mol-L1MCln
盐溶液中,恰好将溶液中的Mn+离子完全沉淀为碳酸盐,则MCln中n值是
A.4B.3C.2D.1
【答案】B
【解析】M的化合价为+n,Na2cO3与MCln反应对应的关系式为:
2n
0.04Lx0.5mol/L0.015Lx2mol/L
解得n=3,故选B。
3.(2023・上海・高考真题)含有砒霜(AS2O3)的试样和锌、盐酸混合反应,生成的碑化氢(As%)
在热玻璃管中完全分解成单质碑和氢气。若碎的质量为1.50mg,则
A.被氧化的砒霜为1.98mg
B.分解产生的氢气为0.672ml
C.和砒霜反应的锌为3.90mg
D.转移的电子总数为6x10—5NA
【答案】C
【解析】A、砒霜中碑的化合价是+3价,而碑化氢中碑的化合价是一3价,化合价降低得
到电子,砒霜被还原,A不正确;B、不能确定碑化氢的状态,因此不能确定碑化氢的体积,
B不正确;C、L50mg碑的物质的量=L50xlCF3g_75g/mol=2xl(r5mol,则砒霜转化为碑化
氢得到电子的物质的量是2xlO-5molx6=1.2xl(T4mol。锌由0价变为+2价,则和砒霜反应
的锌的质量=L2xl0-4/2x65g=3.9xl(F3g=3.9mg,C正确;D、转移的电子总数为(2xl(p5x6
+2X10-5X3)NA=1.8X10-4NA,D不正确。
4.(2010・湖南.高考真题)把500mL有BaCb和KC1的混合溶液分成5等份,取一份加入
含。mol硫酸钠的溶液,恰好使领离子完全沉淀;另取一份加入含bmol硝酸银的溶液,恰
好使氯离子完全沉淀。则该混合溶液中钾离子浓度为
A.O.10-2«)mol/L-1B.10(2a-/7)mol/L-1
C.10(Z?-a)mol/L-1D.10(Z,-2a)mol/L-1
【答案】D
【解析】由Ba2++SO42=BaSCUJ、Ag++Cl=AgCU计算离子的物质的量,由混合溶液分成5
等份,则确定原溶液中钢离子和氯离子的浓度,再利用溶液不显电性来计算原混合溶液中钾
离子物质的量浓度。
取一份加入含amol硫酸钠的溶液,恰好使领离子完全沉淀,则
Ba2++SO42-=BaSO4;
11
amolamol
另取一份加入含bmol硝酸银的溶液,恰好使氯离子完全沉淀,则
Ag++Cl-=AgCl;
11
bmolbmol
由混合溶液分成5等份,则原溶液中钢离子的浓度为W^@=10amol/L,
氯离子的浓度为嘿3=10bmol/L,
根据溶液不显电性,设原混合溶液中钾离子物质的量浓度为X,则
10amol/Lx2+xx1=1Obmol/Lx1,解得x=10(b-2a)mol/L,
答案选D。
5.(2010・海南•高考真题)把VL含有MgSCU和K2s04的混合溶液分成两等份,一份加入
含amolNaOH的溶液,恰好使镁离子完全沉淀为氢氧化镁;另一份加入含bmolBaCh的溶
液,恰好使硫酸根离子完全沉淀为硫酸领。则原混合溶液中钾离子的浓度为
A.(b-a)/Vmol-L1B.(2b-a)/Vmol-L1
C.2(2b-a)/Vmol-L1D.2(b-a)/Vmol-L1
【答案】C
【解析】一份加入含amolNaOH的溶液,恰好使镁离子完全沉淀为氢氧化镁,那么Mg2+就
有gmol,硫酸镁也就是£moL另一份加入含bmolBaCb的溶液,恰好使硫酸根离子完全
22
沉淀为硫酸钢,那么硫酸根离子有bmol。所以硫酸钾有b-gmol,钾离子就有2(b-
(2b-a)2(2h-n\
-)mol=2b-amolo浓度就是丫7mol/L,即」-----』molL1,C项符合题意,故答案为
2%V
Co
6.(2023・上海・高考真题)2克氧气含有x个氧分子,则阿伏加德罗常数为
A.16xB.32xC.x/16D.x
【答案】A
【解析】2克氧气物质的量为"Ok/rAmol,含有x个分子,则NA=>C;
16
=16x/moL故选Ao
7.(2011.上海.高考真题)过氧化钠可作为氧气的来源。常温常压下二氧化碳和过氧化钠反
应后,若固体质量增加了28g,反应中有关物质的物理量正确的是(NA表示阿伏加德罗常数)
二氧化碳碳酸钠转移的电子
AImolNA
B22.4LImol
C106gImol
D106g2NA
A.AB.BC.CD.D
【答案】AC
【解析】由化学方程式:2Na2C)2+2CO2=2Na2co3+02,根据质量差求出二氧化碳、碳酸钠的
物质的量,进而求出碳酸钠的质量和转移的电子数。
二氧化碳和过氧化钠反应,当固体质量增加28g时,设参与反应二氧化碳的物质的量为x,
生成碳酸钠的物质的量为y,
2Na2O2+2CO2-2Na2CO3+O2固体质量差
2mol2mol56g
xy28g
生❷=等",解得:x=lmol,生色,解得y=lmol,碳酸钠的质量
x28gy28g
=1molx106g/mol=106g,因常温常压下发生的反应,Imol二氧化碳的体积>22.4L;由化学
方程式可知:Imol二氧化碳参与反应转移Imol电子,即有M个电子转移。
答案选AC。
8.(2023•上海•高考真题)有3克镁铝合金完全溶于盐酸后得到标准状况下的氢气3360mL,
在所得的溶液中加入足量的浓氨水可得沉淀质量________克。
【答案】8.1克
【解析】3g镁铝合金完全溶于足量盐酸,生成氢气3360mL(标准状况下),氢气的物质的量
为/;36L,=o」5mol,得到的氯化镁、氯化铝中的氯离子共为0.15molx2=0.3mol,镁离子、
22.4L/mol
铝离子全部转变成沉淀时,相当于氯离子全部被OH代替,所以析出的沉淀中OH-的物质的
量为0.3mol,所以得到的沉淀质量为3g+0.3moixl7g/mol=8.1g,故答案为8.1g。
9.(2023•上海•高考真题)10.7g氯化镂和足量的氢氧化钙混合后充分加热,再将所生成的
气体完全溶于水后得50mL溶液,计算:
(1)可生成标准状况下的氨气多少升?
(2)所得溶液的物质的量浓度是多少?
【答案】⑴4.48L
(2)4mol/L
【解析】10.7g氯化钱的物质的量为:n=3=\:g,=0.2mol,根据方程式计算:
2NH4C1+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O+2NH3T
2mol2mol
0.2moln
2mol?0.2mol
n=-----------------=0.2mol
2molo
⑴标准状况下的氨气的体积为0.2molx22.4L/mol=4.48L,故答案为4.48L;
(2)将制得的氨气全部溶于水制成0.05L溶液,所得氨水物质的量浓度为:c=£=•^黑
=4mol/L,故答案为4moi/L。
10.(2023•上海•高考真题)6克冰醋酸完全溶于水配成500毫升溶液,用此醋酸溶液滴定20
毫升某一未知浓度的氢氧化钠溶液,共消耗这种醋酸溶液30毫升。求:
(1)醋酸溶液的物质的量的浓度。
(2)未知氢氧化钠溶液的物质的量的浓度0
【答案】(1)0.2mol/L(2)0.3mol/L
【解析】(1)6克冰醋酸的物质的量=£7宁:=0.1mol,完全溶于水配成500毫升溶液,溶液
60g/mol
的物质的量浓度=与黑=0.2mol/L,故答案为:0.2mol/L;
(2)用此醋酸溶液滴定20毫升某一未知浓度的氢氧化钠溶液,共消耗这种醋酸溶液30毫升,
氢氧化钠的物质的量与醋酸的物质的量相等,氢氧化钠的物质的量
=0.03Lx0.2mol/L=0.006mol,氢氧化钠溶液的物质的量的浓度="粤必=0.3mol/L,故答案
0.02L
为:0.3mol/L。
11.(2023・浙江•高考真题)量取8.0mL5.0molLiH2s04溶液,加蒸储水稀释至100mL,取
两份稀释后的H2s04溶液各25mL,分别加入等质量的Zn和Fe,相同条件下充分反应,产
生氢气的体积随时间变化的曲线如图所示(氢气体积已折算成标准状况下的体积)。请计算:
(1)稀释后H2s04溶液的物质的量浓度为_______mol.L1。
(2)加入Fe的质量至少有go
【答案】(1)0.40(2)0.65
【解析】(DH2SO4溶液各25mL,分别加入等质量的Zn和Fe,生成的氢气的体积相同,由
于Fe的摩尔质量比Zn的小,所以Fe与硫酸反应时Fe过量,其反应方程式为:
V0224L
Fe+H2sC)4=FeSC)4+H2T,由图象可知生成的氢气为口(抵)=彳=五左^---=0.01mol,贝U
00lmo1
n(H2S04)=n(H2)=0.01mol,c(H2SO4)=-=-=0.40mol/L,故答案为0.40;
V0.025L
(2)Zn与硫酸反应时锌完全反应,反应方程式为Zn+H2sO4=ZnSO4+H2f,则n(Zn)=0.01moL
m(Zn)=nM=0.01molx65g/mol=0.65g,Zn和Fe的质量相同,所以Fe的质量为0.65g,故答案
为0.65。
12.(2012・上海•高考真题)钠是活泼的碱金属元素,钠及其化合物在生产和生活中有广泛
的应用。完成下列计算:
(1)叠氮化钠(NaN3)受撞击完全分解产生钠和氮气,故可应用于汽车安全气囊。若产生40.32
L(标准状况下)氮气,至少需要叠氮化钠—go
(2)钠-钾合金可在核反应堆中用作热交换液。5.05g钠一钾合金溶于200mL水生成0.075mol
氢气。
①计算溶液中氢氧根离子的物质的量浓度(忽略溶液体积变化)。
②计算并确定该钠-钾合金的化学式_______o
(3)氢氧化钠溶液处理铝土矿并过滤,得到含铝酸钠的溶液。向该溶液中通入二氧化碳,有
下列反应:2NaAl(OH)4+CCh-2Al(OH)31+Na2cO3+H2O。已知通入二氧化碳336L(标准状
况下),生成24molAl(OH)3和15molNa2co3,若通入溶液的二氧化碳为112L(标准状况下),
计算生成的A1(OH)3和Na2c03的物质的量之比0
(4)常温下,称取不同氢氧化钠样品溶于水,加盐酸中和至pH=7,然后将溶液蒸干得氯化钠
晶体,蒸干过程中产品无损失。
氢氧化钠质量(g)氯化钠质量(g)
©2.403.51
②2.322.34
3.483.51
上述实验①②③所用氢氧化钠均不含杂质,且实验数据可靠。通过计算,分析和比较上表3
组数据,给出结论o
【答案】(1)78(3)0.75mol/LNaK2(3)4:5(4)实验①所取氢氧化钠样品是NaOH、
实验②和实验③所取氢氧化钠样品应该是NaOHH2O
【解析】⑴发生反应:2NaN3=2Na+3N2f,设需要NaN3的质量为MI,贝U:
2NaN3=2Na+3N2T
130g67.2L
m40.32L
130gx40.32L
m=
67.2L
(2)设钠、钾的物质的量分别为a、b,
2Na+2H2O—2NaOH+H2T
a0.5a
2K+2H2O-2KOH+H2T
b0.5b
贝!J:0.5a+0.5b=0.075mol,且23a+39b=5.05(质量守恒),解之得a=0.050mol,b=0.10mol,
0.075molx2
©c(OH-)==0.75mol/L,
O2L
②”(Na):«(K)=1:2,该钠-钾合金化学式为NaK2;
(3)336L二氧化碳为15moi,只发生反应:2NaAl(OH)4+CO2=2Al(OH)3j+Na2cO3+H2O,得到
30moiA1(OH)3和15moiNa2co3,实际得到24moiA1(OH)3,说明原溶液中含有NaOH,NaOH
与二氧化碳反应生成的碳酸钠为15mol-24molx|=3mol,即投入112L二氧化碳时与NaOH
1177
反应得到碳酸钠也是3mol,112L二氧化碳的物质的量:“,=5mol,根据碳原子守
22AL/mol
恒则w(Na2co3)=5mol,由可知2NaAl(OH)4+CC)2=2Al(OH)3j+Na2co3+H2O,生成氢氧化铝
为(5-3)molx2=4mol,则n[Al(OH)3]:”(Na2co3)=4mol:5mol=4:5;
(4)发生反应:NaOH+HCl=NaCl+H2O,
由氯化钠的质量推算,氢氧化钠样品的摩尔质量为
585
Mi(氢氧化钠)=表^x2.40=40(g/mol),
co5
M2(氢氧化钠尸石x2.32=58(g/mol),
585
M3(氢氧化钠厂x3.48=58(g/mol),
结论:实验①所取氢氧化钠样品是NaOH;实验②和实验③所取氢氧化钠样品应该是
NaOH-HsOo
13.(2023•天津•高考真题)为测定C11SO4溶液的浓度,甲、乙两同学设计了两个方案。回答
下列问题:
I.甲方案
实验原理:CuSO4+BaCl2=BaSO4+CuCl2
实验步骤:
足僦Ba。、溶液
(1)判断so:沉淀完全的操作为。
(2)步骤②判断沉淀是否洗净所选用的试剂为0
(3)步骤③灼烧时盛装样品的仪器名称为。
(4)固体质量为wg,则c(CuSC>4)=mol-LL
(5)若步骤①从烧杯中转移沉淀时未洗涤烧杯,则测得c(CuSO4)(填“偏高”、“偏低”
或“无影响”)。
II.乙方案
①按右图安装装置(夹持仪器略去)
③在仪器A、B、C、D、E…中加入图示的试剂
④调整D、E中两液面相平,使D中液面保持在0或略低于0刻度位置,读数并记录。
⑤将CuSO4溶液滴入A中搅拌,反应完成后,再滴加稀硫酸至体系不再有气体产生
⑥待体系恢复到室温,移动E管,保持D、E中两液面相平,读数并记录
⑦处理数据
(6)步骤②为o
(7)步骤⑥需保证体系恢复到室温的原因是(填序号)。
a.反应热受温度影响b.气体密度受温度影响c.反应速率受温度影响
(8)Zn粉质量为ag,若测得H2体积为bmL,已知实验条件下P(H2)=dgxL?,贝|
c(CuSO4)______mol-LX列出计算表达式)。
(9)若步骤⑥E管液面高于D管,未调液面即读数,则测得c(CuSCU)(填“偏高”、“偏
低”或“无影响”)。
(10)是否能用同样的装置和方法测定MgSCU溶液的浓度:(填“是”或“否”)。
【答案】(1)向上层清液中继续滴加BaCL溶液,无白色沉淀生成,则沉淀完全
40w
(2)AgNC>3溶液(3)邺品(4)—(5)偏低(6)检查装置气密性
abdxlO3
(7)b⑻花-2(9)偏高(10)否
25xl(y3
【解析】甲方案是利用溶液中的硫酸铜与氯化钢反应生成硫酸钢沉淀,经灼烧、洗涤、称重
后得到的固体是硫酸钢,利用硫酸根守恒,计算出硫酸铜的物质的量,从而计算出浓度;乙
方案是利用锌与稀硫酸反应释放出氢气的体积,换算成质量,计算出与稀硫酸反应的锌的物
质的量,再利用锌的总的物质的量减去与酸反应的锌的物质的量,得到与硫酸铜反应的锌的
物质的量,根据锌和硫酸铜的物质的量关系,计算出硫酸铜的物质的量,根据c=§得到硫
酸铜的浓度。
I.(1)硫酸根离子的检验是滴加氯化钢溶液,若产生白色沉淀,证明溶液中含有硫酸根离
子,故判断SO:沉淀完全的操作向上层清液中继续滴加BaCL溶液,无白色沉淀生成,则沉
淀完全;
(2)步骤②判断沉淀是否洗净所选用的试剂为AgNCh溶液,硫酸钢沉淀中可能附着有氯化钢,
为了证明还有没氯离子,需要加入硝酸银溶液,若产生白色沉淀,证明没有洗净;
(3)步骤③灼烧时盛装样品的仪器为珀期;
(4)固体质量为wg,为硫酸钢的质量,硫酸钢的物质的量为"=।,根据硫酸根守恒
可知,CuSO4~BaSO4,贝lJc(CuSO4)J=23^nol=^mol-L\
V0.025L233
(5)若步骤①从烧杯中转移沉淀时未洗涤烧杯,会使固体的质量偏小,物质的量偏小,根据
c=£可知,则测得。(CuSCU)偏低;
II.(6)加入药品之前需检查装置的气密性;步骤②为检查装置气密性;
(7)气体的体积受温度和压强的影响较大,气体的质量不随温度和压强的变化而改变,密度
也受温度和压强的影响,步骤⑥需保证体系恢复到室温的原因是气体密度受温度影响;反应
热不受温度的影响,只与反应物和生成物自身的能量有关,不随温度压强而改变;反应速率
受温度影响,温度越高,反应速率越快,步骤⑥需保证体系恢复到室温与反应速率无关;
(8)Zn粉质量为ag,若测得H2体积为bmL,已知实验条件下p(H2)=dgxlji,氢气的质量=
3
p(H2)V=dbxlO-g,利用氢气的质量得到氢气的物质的量后d:b:10:g=dxbjl()3mo],
2g/mol2
根据Zn+H,SO广ZnSO4+H,,,与酸反应的锌的物质的量为虫业Qmol,锌的总物质的
2
量为木亨|,与硫酸铜反应的锌的物质的量为公*,-3m。1,根据
65g/mol65g/mol2
agdbxlO-3
1T
Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu,贝c(CuSC)4)=65g/mol一2.
25x10"
(9)若步骤⑥E管液面高于D管,未调液面即读数,得到氢气的体积偏小,与硫酸反应的锌
的质量偏小,与硫酸铜反应的锌的质量偏大,则测得c(CuS04)偏高;
(10)不能用同样的装置和方法测定MgS04溶液的浓度,硫酸镁不和锌发生置换反应。
第二部分:最新模拟精练
1.(2023•全国•模拟预测)将1.92g铜粉与一定量的浓硝酸反应,硝酸的还原产物为NO和
NCh,当铜粉完全反应时收集到混合气体1.12L(气体体积折算为标准状况)。则所消耗硝酸
的物质的量是
A.0.08molB.0.09molC.0.11molD.0.12mol
【答案】C
【解析】将1.92g铜粉与一定量的浓硝酸反应,硝酸的还原产物为NO和Nth,当铜粉完全
反应时收集到混合气体L12L(气体体积折算为标准状况),气体物质的量为0.05mol,生成的
盐为硝酸铜,根据铜守恒得到盐硝酸根物质的量为y^hx2=0.06mol,根据氮元素守恒,
则所消耗硝酸的物质的量是0.05mol+0.06mol=0.11mol,故C符合题意。
综上所述,答案为C。
2.(2023・湖南娄底•模拟预测)取X、Y两种醇各O.lmol,分别与足量的钠反应,在同温同
压下收集到H2体积分别为VimL、VzmL。根据上述数据,不能推知下列相关量之比的是
A.X、Y消耗钠的质量之比B.X、Y分子所含羟基数目之比
C.X、Y反应中转移电子数之比D.X、Y的摩尔质量之比
【答案】D
【解析】X、Y可能是一元醇、二元醇、三元醇等,根据同温同压下氢气体积之比等于物质
的量之比,可推知转移电子数之比、消耗钠的质量之比、X和Y中含羟基数目之比,不能
推知X、Y的摩尔质量之比、质量之比等,D项符合题意。答案选D。
3.(2023・全国•模拟预测)室温下,将1L某气态烧与4L氧气混合,引燃后将生成的气体
通过浓硫酸,剩余气体恢复至室温时体积变为2L,则该气体是:①乙烷;②乙烯;③乙快;
④甲烷
A.只有②B.只有①②③C.只有④D.以上均不可能
【答案】D
【解析】设煌的通式为CxHy,燃烧通式为CxHy+(x+:)O2」^xCO2+aH2O,ILCxHy完
全燃烧体积减小(l+x+=-x)L,即1+:=1L+4L-2L=3L,解得y=8,即燃分子中氢原子数为8,
44
乙烷为c2H6,乙烯为C2H4,乙快为C2H2,甲烷为CH4,所以均不符合要求,故选D。
4.(2023・山东聊城•二模)钱(Ga)位于周期表中第四周期第IIIA族,与强酸、强碱溶液均能
反应生成H2,是一种应用广泛的金属元素,可用于制造半导体材料氮化钱、碎化钱、磷化
钱等。同温同压下,O.lmolGa分别与100mL浓度均为2mol/L的盐酸和氢氧化钠溶液充分反
应,生成H2的体积分别为V1和V?L。下列说法错误的是
A.YY=2:3
B.转移的电子数之比为Y:%
c.消耗酸和碱的物质的量之比为3V:Y
D.反应前后两溶液的质量变化相等
【答案】D
【解析】Ga与A1同主族,则Ga和盐酸和氢氧化钠反应的方程式为:
2Ga+6HCl=2GaCl3+3H2T,2Ga+2NaOH+2H2O=2NaGaO2+3H2T,即和盐酸反应两者的比
值为:1:3,与氢氧化钠反应两者比值为1:1,以此解题。A.由反应方程式可知,O.lmolGa
需0.3molHCl,而HC1有0.2mol,所以Ga过量,贝U0.2molHC1与Ga反应生成O.lmollh,
O.lmolGaMO.lmolNaOH,生成0.15molH2,同温同压下,气体的体积之比等于气体的物质
的量之比,则丫|名=2:3,A正确;B.生成O.lmolHz,转移0.2mol电子,生成0.15molH2
转移0.3mol电子,所以转移电子之比为0.2:0.3=2:3=Vi:V2,B正确;C.消耗HC10.2moL
消耗NaOHO.lmol,所以0.2:0.1=2:l=3Vi:V2,C正确;D.反应溶液质量变化即Ga与
=0xmx
比的质量变化,与盐酸反应:Am,-1°lM(Ga)-0.ImolxM(H2),与氢氧化钠反应:
Am2=0.1molxM(Ga)-0.15moxM(H2),AnijAm2,D错误;故选D。
5.(2023・湖南•长沙一中一模)将铁、氧化铁、氧化铜组成的混合物粉末mg放入盛
100mL5.00mol.LT盐酸的烧杯中,充分反应后产生2.24L标准状况),残留固体2.56g。过
滤,滤液中无CW+。将滤液加水稀释到500mL,测得其中c(H+)为0.200moLU'下列说法
正确的是
A.m=15.36
B.烧杯中转移电子的物质的量共为0.28mol
C.若将反应后的溶液倒入蒸发皿中直接蒸干可得到0.2molFeCh
D.过滤时需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗、锥形瓶
【答案】A
【解析】既然还有较多H+离子剩余,且滤液中没有Cu2+可知残留物没有Fe,只有Cu,则
反应后溶质为HC1和FeCL,根据Cl元素守恒可知:n(HCD=2n(FeC12)+n剩余(H+),即
5.00mol/Lx0.1L=2n(FeCl2)+0.200mol/Lx0.5L解得:n(FeC12)=0.2mol;2.56gCu的物质的量为
0.04mol,贝!)与CP参加反应的Fe的物质的量为0.04mol;标况下2.24LH2的物质的量为
O.lmoL则H+
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