（新教材适用）高考化学二轮总复习专题能力提升训练（二）化学计量及其应用

专题能力提升训练(二)1.(2023·山东聊城二模)利用下列装置(夹持装置略)进行实验，能达到实验目的的是(D)A．溶液的转移B．验证乙炔使溴水褪色C．制备碳酸氢钠D．测定Na2C2O4溶液的浓度【解析】溶液的转移需用玻璃棒引流，A错误；电石与水反应生成乙炔、硫化氢、磷化氢，硫化氢、磷化氢也能使溴水褪色，B错误；氨气易溶于水，直接通入氯化钠溶液会倒吸，C错误；酸性高锰酸钾溶液盛放在酸式滴定管中，酸性高锰酸钾标准液可与草酸钠发生反应，可用于测定其浓度，D正确；故选D。2.(2023·湖北部分市州联考一模)NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是(A)A．12gNaHSO4固体中所含阳离子数为0.1NAB．1.12L乙烷和丙烯的混合气体中所含C—H键数为0.3NAC．3.9gK在氧气中完全反应转移电子数为0.15NAD．0.1molCH3CH2OH与足量CH3COOH充分反应生成的CH3COOCH2CH3分子数为0.1NA【解析】NaHSO4固体中含Na＋和HSOeq\o\al(－,4)，则0.1molNaHSO4固体中所含阳离子数为0.1NA，A正确；未指出气体所处状况，无法计算气体的物质的量，B错误；0.1molK失电子变成K＋，转移0.1mol电子，转移电子数为0.1NA，C错误；CH3CH2OH与CH3COOH发生酯化反应，该反应为可逆反应，因此0.1molCH3CH2OH反应生成的CH3COOCH2CH3分子数小于0.1NA，D错误；故选A。3.(2023·湖南常德一模)乙炔水化法、乙烯氧化法是工业上制备乙醛的两个重要方法，反应原理分别为：HC≡CH＋H2Oeq\o(→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))CH3CHO2H2C=CH2＋O2eq\o(→,\s\up7(催化剂),\s\do5(加热加压))2CH3CHO以下叙述不正确的是(A)A．乙烯氧化法中，生成0.1mol乙醛时，转移的电子数约为1.204×1024B．C2H4的电子式为C．根据价层电子互斥模型，18g水的中心原子含有2mol孤电子对D．标准状况下，11.2LC2H2中含有π键的数目约为6.02×1023【解析】乙烯氧化法中氧元素化合价由0变为－2，电子转移关系为O2～2CH3CHO～4e－，生成0.1mol乙醛时，转移的电子0.2mol，数目约为1.204×1023，A错误；C2H4为含有碳碳双键的共价化合物，电子式为，B正确；H2O分子中中心O原子价层电子对数为2＋eq\f(6－1×2,2)＝4，O原子采用sp3杂化，O原子上含有2对孤电子对，则18g水(为1mol)的中心原子含有2mol孤电子对，C正确；1分子乙炔中含有2个π键，标准状况下，11.2LC2H2(为0.5mol)中含有π键为1mol，数目约为6.02×1023，D正确；故选A。4.(2021·山东卷)X、Y均为短周期金属元素，同温同压下，0.1molX的单质与足量稀盐酸反应，生成H2体积为V1L；0.1molY的单质与足量稀硫酸反应，生成H2体积为V2L。下列说法错误的是(D)A．X、Y生成H2的物质的量之比一定为eq\f(V1,V2)B．X、Y消耗酸的物质的量之比一定为eq\f(2V1,V2)C．产物中X、Y化合价之比一定为eq\f(V1,V2)D．由eq\f(V1,V2)一定能确定产物中X、Y的化合价【解析】设与1molX反应消耗HCl的物质的量为amol，与1molY反应消耗H2SO4的物质的量为bmol，根据转移电子守恒以及H原子守恒可知X～aHCl～eq\f(a,2)H2～Xa＋、Y～bH2SO4～bH2～Y2b＋。同温同压下，气体体积之比等于其物质的量之比，因此X、Y生成H2的物质的量之比一定为eq\f(V1,V2)，故A正确；X、Y反应过程中消耗酸的物质的量之比为eq\f(a,b)，因eq\f(\f(a,2),b)＝eq\f(10V1,10V2)＝eq\f(V1,V2)，因此eq\f(a,b)＝eq\f(2V1,V2)，故B正确；产物中X、Y化合价之比为eq\f(a,2b)，由B项分析可知eq\f(a,2b)＝eq\f(V1,V2)，故C正确；因短周期金属单质与稀盐酸或稀硫酸反应时，生成的盐中金属元素化合价有＋1、＋2、＋3三种情况，因此存在a＝1,2,3，b＝0.5,1的多种情况，由eq\f(a,b)＝eq\f(2V1,V2)可知，当a＝1，b＝0.5时，eq\f(V1,V2)＝1，当a＝2，b＝1时，eq\f(V1,V2)＝1，两种情况下X、Y的化合价不同，因此根据eq\f(V1,V2)可能无法确定X、Y的化合价，故D错误；故选D。5.(2023·上海浦东二模)关于18.4mol·L－1硫酸(ρ＝1.84g·cm－3)的说法错误的是(B)A．质量分数为98%B．c(H＋)为36.8mol·L－1C．可干燥SO2、CO等气体D．稀释时有共价键断裂【解析】由c＝eq\f(1000ρw,M)可知，浓硫酸的质量分数为eq\f(18.4×98,1.84×1000)×100%＝98%，故A正确；浓硫酸的主要成分是硫酸分子，则溶液中的离子浓度一定小于36.8mol·L－1，故B错误；浓硫酸具有吸水性，可以干燥二氧化硫、一氧化碳等不与浓硫酸反应的气体，故C正确；浓硫酸稀释时电离出氢离子和硫酸根离子，所以稀释时有共价键断裂，故D正确；故选B。6.(2023·天津市部分区一模)设NA表示阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是(B)A．含有NA个氦原子的氦气在标准状况下的体积约为11.2LB．0.1molOH－含NA个电子C．1L0.1mol·L－1的FeCl3溶液中，Fe3＋的数目为0.1NAD．标准状况下，22.4L苯所含的分子数为NA【解析】氦气为单原子分子，NA个氦原子的氦气，物质的量为1mol，在标准状况下的体积约为22.4L，A错误；1个OH－含有10个电子，所以0.1molOH－含NA个电子，B正确；1L0.1mol·L－1的FeCl3溶液中，Fe3＋会发生水解，Fe3＋的数目会小于0.1NA，C错误；标况下，苯为液态，由于不知道苯的密度，所以通过体积无法求得苯的物质的量，D错误；故选B。7.(2023·辽宁沈阳市二模)NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述中正确的是(B)A．1molFe(CO)5中含有的σ键的数目为5NAB．标准状况下，22.4LCH4和22.4LCl2在光照下充分反应后的分子数为2NAC．1molCaH2固体含有的离子数目为2NAD．一定条件下，5.6gFe与0.1molCl2充分反应，转移的电子数为0.3NA【解析】Fe与CO之间存在配位键属于σ键，1个CO中含1个σ键，则1molFe(CO)5中含有的σ键的数目为10NA，故A错误；标准状况下，22.4LCH4和22.4LCl2均为1mol，分子数共2NA，甲烷和氯气发生取代反应，反应前后分子总数不变，则充分反应后的分子数为2NA，故B正确；1molCaH2中含1mol钙离子和2mol氢负离子，离子数目为3NA，故C错误；Fe与氯气反应生成氯化铁，5.6gFe为0.1mol，完全反应消耗0.15mol氯气，则氯气量不足，应以氯气的量计算电子数，0.1molCl2完全跟反应得0.2mol电子，即0.2NA，故D错误；故选B。8.(2023·广东佛山市二模)绿矾(FeSO4·7H2O)分解可制备铁红，同时产生SO2、SO3和H2O。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是(D)A．1L1mol·L－1FeSO4溶液含有的阳离子数大于NAB．0.5mol三聚SO3分子中含有σ键数目为6NAC．绿矾分解生成16gFe2O3时，转移电子数为0.2NAD．22.4LSO2溶于水，溶液中H2SO3、HSOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,3)的数目总和为NA【解析】硫酸亚铁是强酸弱碱盐，亚铁离子在溶液中水解使溶液中的阳离子数目增大，则1L1mol·L－1硫酸亚铁溶液含有的阳离子数大于1mol·L－1×1L×NAmol－1＝NA，故A正确；由结构可知，三聚三氧化硫分子中含有的σ键为12，则0.5mol三聚三氧化硫分子中含有的σ键的数目为0.5mol×12×NAmol－1＝6NA，故B正确；由题意可知，绿矾受热分解的方程式为2FeSO4·7H2Oeq\o(=,\s\up7(高温))Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑＋7H2O，反应生成1mol三氧化二铁，转移2mol电子，则生成16g三氧化二铁时，转移电子数为eq\f(16g,160g·mol－1)×2×NAmol－1＝0.2NA，故C正确；缺标准状况，无法计算22.4L二氧化硫的物质的量，且二氧化硫与水反应为可逆反应，可逆反应不可能完全进行，所以无法计算溶液中亚硫酸、亚硫酸氢根、亚硫酸根的数目总和，故D错误；故选D。9.(2023·河北张家口二模)设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是(C)A．标准状况下，2.24L丙烯中含有的σ键数目为0.8NAB．6.0gSiO2与足量HF溶液充分反应，生成SiF4的数目为0.1NAC．1.2gNaHSO4晶体中含有的SOeq\o\al(2－,4)数目为0.01NAD．5.6gFe与3.55g氯气充分反应后转移的电子数目为0.1NA【解析】标准状况下，2.24L丙烯的物质的量为n＝eq\f(V,Vm)＝eq\f(2.24L,22.4L/mol)＝0.1mol，单键由1个σ键形成，双键由1个σ键和1个π键形成，0.1mol丙烯CH2=CH—CH3含有的σ键数目为0.8NA，A项正确；6.0gSiO2的物质的量为n＝eq\f(m,M)＝eq\f(6g,60g/mol)＝0.1mol，与足量HF溶液充分反应，生成SiF4的数目为0.1NA，B项正确；NaHSO4晶体含Na＋和HSOeq\o\al(－,4)，不含有SOeq\o\al(2－,4)，C项错误；氯气量不足，用氯气的量进行计算，3.55g氯气的物质的量为n＝eq\f(m,M)＝eq\f(3.55g,71g/mol)＝0.05mol,1molCl2生成FeCl3转移2mol电子，则0.05molCl2充分反应后转移的电子数目为0.1NA，D项正确；故选C。10.(2023·重庆市二模)氨对水体的污染情况越来越受人们的重视。用次氯酸钠可以脱除水中的NH3，其反应式为2NH3＋3NaClO=N2＋3NaCl＋3H2O。设NA为阿伏加德罗常数值，下列说法正确的是(C)A．33.6LNH3中所含的σ键数目为4.5NAB．2L0.5mol/LNaClO溶液中含有的ClO－数目为NAC．若该反应生成27gH2O时，转移的电子数为3NAD．2molN2与3molH2在密闭容器中反应生成的NH3分子数为2NA【解析】未说明状态，无法计算氨气的物质的量，A错误；ClO－为弱酸根离子，要水解，ClO－数目少于NA，B错误；由方程式可知，反应中氮元素化合价由－3变为0，电子转移关系为6e－～3H2O，生成3molH2O，转移6mol电子，27gH2O为1.5mol，则转移3mol电子，C正确；N2与H2的反应是可逆反应，生成的NH3分子数少于2NA，D错误；故选C。11.(2023·湖南邵阳市二模)金刚石硬度大，熔点高，用途非常广泛。工业上利用反应CCl4＋4Naeq\o(=,\s\up7(973K),\s\do5(Ni—Co))C(金刚石)＋4NaCl人工合成金刚石。已知：氯化钠晶胞结构如图1所示，相邻的Na＋与Cl－的距离为acm，设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是(D)A．Ni、Co均属于元素周期表中的d区元素B．CCl4、NaCl、金刚石三种物质的熔点依次升高C．若NaCl晶体密度为dg·cm－3，则NA＝eq\f(58.5,2a3d)D．12g金刚石(晶体结构如图2所示)中含有C—C键的数目为4NA【解析】钴元素、镍元素的原子序数分别为27、28，价电子排布式分别为3d74s2、3d84s2，均属于元素周期表中的d区元素，故A正确；四氯化碳是熔点低的分子晶体、氯化钠是熔点较高的离子晶体、金刚石是熔点很高的共价晶体，所以三种物质的熔点依次升高，故B正确；由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和面心的氯离子个数为8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，位于棱上和体心的钠离子12×eq\f(1,4)＋1＝4，由晶胞的质量公式可得：eq\f(4×58.5,NA)＝(2a)3d，解得NA＝eq\f(58.5,2a3d)，故C正确；由晶体结构可知，金刚石中每个碳原子形成4个碳碳键，每个碳碳键为2个碳原子所共有，所以每个碳原子形成的碳碳键数目为4×eq\f(1,2)＝2，则12g金刚石中含有碳碳键的数目为eq\f(12g,12g·mol－1)×2×NAmol－1＝2NA，故D错误；故选D。12.(2023·湖南张家界二模)Na2FeO4具有强氧化性，是一种新型的绿色非氯净水消毒剂，碱性条件下可以稳定存在，酸性条件下会自身分解生成Fe(OH)3。可用Fe(OH)3与NaClO在强碱性条件下制取，某实验小组利用如图所示实验装置，制取Na2FeO4，并验证其处理含CN－废水的能力。Ⅰ.制取Na2FeO4(1)仪器D的名称为_球形干燥管__。洗气瓶B中盛有的试剂为_饱和食盐水__。实验开始，先打开分液漏斗_C__(填“A”或“C”)的活塞。(2)写出大试管中发生反应的离子方程式：2MnOeq\o\al(－,4)＋16H＋＋10Cl－=2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O。(3)三颈烧瓶中的红褐色固体基本消失，得到紫色溶液时，停止通入Cl2。通入氯气的过程中三颈烧瓶中发生反应的离子方程式有：Cl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O、2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－=2FeOeq\o\al(2－,4)＋3Cl－＋5H2O。Ⅱ.模拟并验证Na2FeO4处理含CN－废水的能力(4)取一定量Na2FeO4加入试管中，向其中加入0.2mol·L－1的NaCN溶液10mL，CN－被氧化为COeq\o\al(2－,3)和N2。充分反应后测得试管中仍有Na2FeO4剩余，过滤。向滤液中加入足量BaCl2溶液，生成白色沉淀，将沉淀过滤干燥后称量，得白色沉淀0.3546g。①配制0.2mol·L－1的NaCN溶液，需要的玻璃仪器有_ADEF__(填序号，下同)。②计算NaCN溶液中CN－的去除率为_90%__(保留两位有效数字)。【解析】(1)仪器D为球形干燥管；洗气瓶B中盛有的试剂是饱和食盐水，用来除去混合气体中的氯化氢；因为实验中需要保持碱性环境，因此先向Fe2(SO4)3溶液中加入NaOH溶液，然后再通入Cl2，所以先开C活塞；(2)大试管中的KMnO4与浓盐酸反应的离子方程为2MnOeq\o\al(－,4)＋16H＋＋10Cl－=2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O；(3)结合化合价升降相等、原子守恒、电荷守恒的知识可写出制取Na2FeO4的离子方程式：2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－=2FeOeq\o\al(2－,4)＋3Cl－＋5H2O；(4)溶液配制需要胶头滴管、烧杯、容量瓶、玻璃棒；n(BaCO3)＝eq\f(0.3546g,197g·mol－1)＝0.0018mol，所以CN－的去除率为eq\f(0.0018,0.2×10×10－3)×100%＝90%。13.(1)煅烧NiSO4·6H2O晶体时剩余固体质量与温度的变化曲线如图所示，该曲线中B段所表示氧化物的名称为_三氧化二镍__。(2)为了探究某浅黄色固体化合物X(含四种元素)的组成。某化学兴趣小组称取3.60g该固体化合物，用热重法对其进行分析，得到剩余固体的质量随温度变化的曲线如图所示。已知：a.热分解后得到的无色无味气体能完全被足量澄清石灰水吸收，并得到4.00g白色沉淀；b．热分解后剩余的固体呈红棕色，溶于盐酸后得到黄色溶液。①X的化学式是_FeC2O4·2H2O__。②固体X在300℃下反应的化学方程式是4FeC2O4·2H2O＋3O2eq\o(=,\s\up7