2020届高考化学二轮复习化学常用计量作业 练习

专题二　化学常用计量

一、选择题

1.(2019山东潍坊期中)NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(　　)

A.H2O2分解产生1 mol O2转移电子数为4NA

B.0.1 mol H2和0.1 mol碘蒸气在密闭容器中充分反应,容器内分子总数为0.2NA

C.1 mol NaHSO4熔融时电离出的阳离子数目为2NA

D.S8分子结构如图,1 mol该分子中含有S—S键个数为7NA

答案　B　H2O2分解的反应方程式为2H2O2 2H2O+O2↑,H2O2发生歧化反应,由化合价升降可知,产生1 mol O2转移电子数为2NA,A项错误;H2(g)+I2(g) 2HI(g),该反应为反应前后气体分子数不变的可逆反应,故0.1 mol H2和0.1  mol碘蒸气在密闭容器中充分反应,容器内分子总数为0.2NA,B项正确;NaHSO4熔融时电离方程式为NaHSO4(熔融) Na++HS,故1 mol NaHSO4熔融时电离出的阳离子总数为NA,C项错误;由分子结构模型可知,1 mol S8中含有S—S键个数为8NA,D项错误。

2.(2019山东枣庄二模)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关叙述不正确的是(　　)

A.1 L 1 mol·L-1乙醇溶液中O—H键的键数为NA

B.8 g Cu2S和CuO的混合物中含有的铜原子数为0.1NA

C.3.8 g 1H37Cl和3H35Cl组成的混合气体中含有的中子数为2NA

D.标准状况下,2.24 L N2和O2混合气体中含有的原子数为0.2NA

答案　A　1 mol乙醇中所含的O—H键为NA,另外溶剂水中也存在O—H键,A项错误;Cu2S和CuO中铜的质量分数相等,8 g混合物中铜原子数为0.1NA,B项正确;1H37Cl和3H35Cl的摩尔质量都是38 g·mol-1,每个分子都含有20个中子,故3.8 g混合气体所含的中子数为2NA,C项正确;N2和O2都是双原子分子,标准状况下2.24 L混合气体的物质的量为0.1 mol,故混合气体所含原子数为0.2NA,D项正确。

3.(2019山东青岛一模)设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是(　　)

A.4 ℃时,5.4 mL水含有0.9NA个原子

B.常温下,0.1 mol环氧乙烷()共有0.3NA个共价键

C.标准状况下,2.24 L NO与1.12 L O2混合后的气体分子数为0.1NA

D.含有0.2NA个阴离子的Na2O2与CO2完全反应,转移0.4NA个电子

答案　A　4 ℃时,5.4 mL水的质量为5.4 g,物质的量为 mol=0.3 mol,含有0.9NA个原子,A项正确;常温下,每个环氧乙烷分子含有7个共价键,所以0.1 mol环氧乙烷()共有0.7NA个共价键,B项错误;标准状况下,2.24 L NO与1.12 L O2混合后生成2.24 L二氧化氮,但二氧化氮能生成四氧化二氮,所以混合后的气体分子数小于0.1NA,C项错误;含有0.2NA个阴离子的Na2O2的物质的量为0.2 mol,与CO2完全反应,转移电子0.2NA,D项错误。

4.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(　　)

A.17 g H2O2分子中极性共价键的数目为NA

B.NH5常温下为无色晶体,3.8 g NH5中共用电子对数为NA

C.标准状况下a L容器中通入 g NO2气体,则容器中NO2的浓度为 mol/L

D.用惰性电极电解CuSO4溶液,两极均产生5.6 L(标准状况)气体时,电路中转移电子数为0.5NA

答案　A　1 mol H2O2分子中极性共价键即O—H键为2 mol,数目为2NA,17 g H2O2分子的物质的量为0.5 mol,分子中极性共价键的数目为NA,A正确。NH5属于离子化合物,即NH4H,只有其中的N中存在4对共用电子对,3.8 g NH5的物质的量为0.2 mol,共用电子对数为0.2×4NA=0.8NA,B错误。NO2气体在容器中会发生反应2NO2(g) N2O4(g),其物质的量浓度小于 mol/L,C错误。用惰性电极电解CuSO4溶液时,若两极均产生5.6 L(标准状况)气体,阳极的电极反应式为4OH--4e- 2H2O+O2↑;阴极的电极反应式为Cu2++2e- Cu、2H++2e- H2↑;依据得失电子守恒,O2和H2均为5.6 L(标准状况)时,电路中转移电子数为NA,D错误。

5.(2019山西大学附属中学高三模块诊断)300 mL硫酸铝溶液中,含A 1.62 g,在该溶液中加入0.1 mol/L氢氧化钡溶液300 mL,反应后溶液中硫酸根离子的物质的量浓度为(忽略溶液混合前后体积的变化)(　　)

A.0.4 mol/L　 B.0.3 mol/L

C.0.2 mol/L　 D.0.1 mol/L

答案　D　溶液中Al3+为1.62 g,其物质的量为=0.06 mol,根据电荷守恒可知,溶液中n(S)=n(Al3+)=×0.06 mol=0.09 mol,加入的氢氧化钡的物质的量为0.1 mol/L×0.3 L=0.03 mol,溶液混合时发生反应:S+Ba2+BaSO4↓,根据反应可知,消耗硫酸根离子的物质的量为0.03 mol,所以硫酸根离子有剩余,剩余硫酸根离子的物质的量为0.09 mol-0.03 mol=0.06 mol,所以反应后溶液中S的物质的量浓度为=0.1 mol/L。

6.(2019江西铅山三校联考)有五瓶溶液,分别是:①10 mL 0.60 mol/L NaOH溶液;②20 mL 0.50 mol/L H2SO4溶液;③30 mL 0.40 mol/L 盐酸;④40 mL 0.30 mol/L CH3COOH溶液;⑤50 mL 0.20 mol/L蔗糖溶液。以上各瓶溶液所含离子和分子总数的大小顺序是(　　)

A.①>②>③>④>⑤ B.②>①>③>④>⑤

C.⑤>④>③>②>① D.②>③>④>①>⑤

答案　C　溶液中所含的离子和分子总数取决于溶质和溶剂中所含的分子以及电离出的离子等,题中所述五种溶液中溶质的浓度都比较低,因此溶剂分子数目占据主导,而溶剂分子数目与溶液体积成正比,因此溶液体积越大,所含总粒子数目越多,故离子和分子总数由大到小依次为⑤、④、③、②、①。

7.在pH=1的溶液中,含有浓度都为0.1 mol/L的N、N、S、Cl-和X离子,则X离子可能是(　　)

A.Fe3+ B.Mg2+ C.Ag+ D.Fe2+

答案　B　在pH=1的溶液中,OH-浓度可以忽略不计,c(H+)=0.1 mol/L,含有浓度都为0.1 mol/L的N、N、S、Cl-和X离子,c(H+)+c(N)=0.2mol/L,2c(S)+c(N)+

c(Cl-)=0.4 mol/L,根据电荷守恒可知X离子应为阳离子且带2个单位的正电荷,符合条件的有Mg2+和Fe2+,但酸性条件下H+、Fe2+和N因发生氧化还原反应而不能大量共存,故X离子为Mg2+。

8.NaNO2是一种食品添加剂,能致癌,酸性KMnO4溶液与NaNO2反应的离子方程式是Mn+N+　Mn2++N+　(未配平)。下列叙述中正确的是(　　)

A.该反应中N作还原剂,由此推知HNO2只具有还原性

B.反应过程中溶液的pH减小

C.生成2 mol NaNO3需消耗0.8 mol KMnO4

D.用标准酸性KMnO4溶液滴定未知浓度的NaNO2溶液,以酚酞作指示剂

答案　C　由于HNO2中氮元素的化合价为+3,处于中间价态,所以HNO2既具有氧化性又具有还原性,A项错误;由于反应过程中消耗氢离子,所以溶液的pH将增大,B项错误;生成2 mol 硝酸钠时转移的电子的物质的量为4 mol,根据得失电子守恒可知参加反应的高锰酸钾的物质的量为0.8 mol,C项正确;酸性高锰酸钾溶液有颜色,所以用标准酸性KMnO4溶液滴定未知浓度的NaNO2溶液时不需要另加指示剂,D项错误。

9.(2019辽宁大连模拟)白磷与过量氢氧化钾溶液在一定条件下可以发生反应:P4+3KOH+3H2O

PH3↑+3KH2PO2,若用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是(　　)

A.31 g白磷所含分子的数目为0.25NA

B.28 g KOH参加反应转移的电子数为0.5NA

C.KH2PO2为正盐,且0.1 mol该固体物质中所含离子数目为0.2NA

D.10 mL pH=11的KOH溶液稀释至100倍,水电离的OH-的数目约为10-5NA

答案　D　温度未知,KW不确定,无法计算,故D错误。

10.(2019山东日照一模)NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)

A.500 mL 2 mol·L-1 FeCl3溶液中Cl-数为3NA,且=3

B.电解法精炼铜,阴极析出1 mol Cu时,阳极失去的电子数等于2NA

C.64 g SO2与足量的O2在一定条件下反应生成的SO3分子数为NA

D.在标准状况下,2.24 L NH3通入水中制成氨水,N数等于0.1NA

答案　B　Fe3+水解使FeCl3溶液中>3,A项错误;根据得失电子守恒,生成1 mol Cu转移电子2 mol,B项正确;SO2和O2生成SO3的反应是可逆反应,C项错误;氨气溶于水生成NH3·H2O,NH3·H2O是弱电解质,只能部分电离,D项错误。　　　　　　　　　 　　　　　　　　　 　　　　　　　　　

11.(2019湖南十四校联考)向25 mL 12.0 mol·L-1浓硝酸中加入足量的铜,充分反应后共收集到标准状况下2.24 L NO和NO2的混合气体(不考虑NO2与N2O4的相互转化),则参加反应的铜的质量为(　　)

A.3.2 g B.6.4 g C.12.8 g D.19.2 g

答案　B　由题意可知,硝酸的总物质的量为0.3 mol,被还原的硝酸的物质的量为0.1 mol,则未被还原的硝酸(起酸性作用)的物质的量为0.2 mol,以Cu(NO3)2的形式存在,所以参加反应的铜的质量为64 g·mol-1×=6.4 g。

12.某同学为了测定铁铝硅合金(FexAlySi)的组成,设计如下实验方案:

通过上述实验,确定该合金的化学式为(　　)

A.Fe4Al8Si B.Fe8Al4Si

C.Fe8Al3Si D.Fe6Al4Si

答案　B　依题意,硅不溶于盐酸,n(Si)==0.002 5 mol;红色粉末是氧化铁,

n(Fe)=2n(Fe2O3)=×2=0.02 mol,n(Al)==0.01 mol。n(Fe)∶n(Al)∶n(Si)=0.02 mol∶0.01 mol∶0.002 5mol=8∶4∶1。故该合金的化学式为Fe8Al4Si。

13.Li2Ti5O15(其中Ti为+4价)是制备锂离子电池的正极材料Li4Ti5O12的原料,(NH4)2S2O8常用于检验废水中的Mn2+、Cr3+。1 mol Li2Ti5O15、(NH4)2S2O8中含“—O—O—”键的物质的量分别为(　　)

A.4 mol、4 mol B.4 mol、1 mol

C.8 mol、2 mol D.6 mol、4 mol

答案　B　锂元素在化合物中只有一种化合价(+1),根据化合物中各元素化合价代数和等于0解题,过氧键(—O—O—)中氧显-1价,类似于过氧化氢、过氧化钠。如果能求出-1价氧原子个数,就能求出过氧键数目,即过氧键数目等于-1价氧原子个数的一半。设Li2Ti5O15中-2价、-1价氧原子个数分别为x、y,有,解得x=7,y=8,所以Li2Ti5O15中过氧键数目为=4。(NH4)2S2O8中有2个氧原子显-1价,1 mol (NH4)2S2O8中含1 mol过氧键(—O—O—)。

二、非选择题

14.焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是一种常用的食品抗氧化剂(易被氧化)。实验室利用如图所示装置制取少量焦亚硫酸钠,并探究SO2的性质(夹持装置已略去,实验前已除去装置中的空气)。

请回答下列问题:

(1)仪器a的名称是　　　　　　。 

(2)关闭K2、K3,打开K1,装置B中发生反应的离子方程式为　　　　     　　　　　　　

　　　　　　　　,观察到装置C中发生的现象是　　　　　　　　。 

(3)装置D和F的作用是　　　　　　　　　　　　。 

(4)实验前,E中所用蒸馏水需经煮沸后迅速冷却,目的是　　　　　　　　　;关闭K1、K3,打开K2,一段时间后E中有Na2S2O5晶体析出,装置E中发生反应的化学方程式为　　　　　　

　　　　　　。 

(5)设计实验验证Na2S2O5晶体在空气中已被氧化,所需试剂为　　　　　　　。 

(6)在测定某葡萄酒中Na2S2O5的残留量时,取40.00 mL葡萄酒样品,加入指示剂,用0.010 00 mol·L-1的碘标准液滴定,当溶液　　　　　　　　　　时,即达到终点。测定实验中,消耗碘标准液10.00 mL,该样品中Na2S2O5的残留量为　　　　g·L-1(以SO2计算)。 

答案　(1)分液漏斗

(2)2Fe3++SO2+2H2O 2Fe2++S+4H+　有淡黄色沉淀生成

(3)吸收SO2,防止污染空气

(4)除去水中的溶解氧　SO2+Na2SO3 Na2S2O5↓

(5)稀盐酸、BaCl2溶液

(6)变蓝且30 s内不褪色　0.16

解析　(6)设40.00 mL葡萄酒中二氧化硫的质量为m,则:

SO2　+　I2　+　2H2O H2SO4+2HI

64 g 1 mol

m 0.01 L×0.010 00 mol·L-1

=

解得m=0.006 4 g,故该次实验测得样品中Na2S2O5的残留量(以SO2计算)为=0.16 g·L-1。

15.某金属M的硫酸盐晶体(MSO4·xH2O)受热分解时固体质量随温度变化的情况如图所示。已知F为氧化物,且物质的量为0.1 mol。

请回答下列问题:

(1)该晶体的化学式为　　　　。 

(2)BC段固体的化学式为　　　　,写出推算过程:　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)EF段质量变化是因为产生了两种气体,其中一种气体能使品红溶液褪色。写出化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)从A点到D点,固体失重率为　　　　(已知:固体失重率=×100%,结果保留一位小数)。 

(5)测定结晶水合物中结晶水的质量分数,除热失重法外,还可以用沉淀法。取a g该样品溶于蒸馏水,加入过量的烧碱溶液,过滤、洗涤、灼烧至恒重,称得固体质量为b g。该晶体中结晶水数目为　　　　(用表达式表示)。 

答案　(1)MgSO4·7H2O

(2)MgSO4·4H2O　F点对应固体的摩尔质量M(F)==40.0 g·mol-1,对应的固体是氧化镁,BC段对应固体的摩尔质量为=192 g·mol-1,此时MgSO4·xH2O的相对分子质量为192,可解得x=4,化学式为MgSO4·4H2O

(3)2MgSO4 2MgO+2SO2↑+O2↑

(4)51.2%

(5)

解析　(1)最终固体的相对分子质量为40,且固体是氧化物,则它是氧化镁。原晶体的相对分子质量为246,推知x=7。

(2)先求出对应固体的相对分子质量,再求出结晶水数目。

(3)硫酸镁分解生成氧化镁、SO2,硫元素的化合价降低,则必有元素的化合价升高,另一种气体是O2。

(4)固体失重率=×100%≈51.2%。

(5)硫酸镁溶液与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化镁沉淀,灼烧氢氧化镁生成氧化镁。对应关系式为MgSO4·xH2O~MgO,=,解得x=。

命题拓展预测

1.阿伏加德罗常数的值为NA,实验室制备联氨(N2H4)的化学方程式为2NH3+NaClO N2H4+NaCl+H2O。下列说法正确的是(　　)

A.0.1 mol N2H4中所含质子数为1.8NA

B.0.1 mol·L-1的NaClO溶液中,ClO-的数量为0.1NA

C.消耗4.48 L NH3时,转移电子数为0.2NA

D.1.6 g N2H4中存在共价键总数为0.2NA

答案　A　1个N2H4分子中含有18个质子,则0.1 mol N2H4中所含质子数为1.8NA,A项正确;未指明NaClO溶液的体积,无法计算ClO-的数量,B项错误;气体所处的状况未知,无法计算4.48 L NH3的物质的量,C项错误;1个N2H4分子中存在1个N—N键和4个N—H键,1.6 g N2H4的物质的量为=0.05 mol,存在共价键0.05 mol×5=0.25 mol,D项错误。

2.用“银-Ferrozine”法测室内甲醛含量的原理为:

已知:吸光度与溶液中有色物质的浓度成正比。下列说法正确的是(　　)

A.反应①中参与反应的HCHO为30 g时转移电子2 mol

B.可用双氧水检验反应②后的溶液中是否存在Fe3+

C.生成44.8 L CO2时反应②中参加反应的Ag一定为8 mol

D.理论上测得溶液吸光度越高,HCHO含量也越高

答案　D　30 g HCHO的物质的量为1 mol,被氧化时生成二氧化碳,碳元素化合价从0价升高到+4价,转移电子应为4 mol,故A错误;过氧化氢能将Fe2+氧化为Fe3+,与Fe3+不反应,所以不能用双氧水检验反应②后的溶液中是否存在Fe3+,故B错误;没有注明温度和压强,所以无法计算气体的物质的量,也无法计算参加反应的Ag的物质的量,故C错误;吸光度与溶液中有色物质的浓度成正比,吸光度越高,则说明反应②生成的Fe2+越多,进一步说明反应①生成的Ag越多,所以HCHO含量也越高,故D正确。

3.为实现随处可上网,中国发射了“中星16号”卫星。NH4ClO4是火箭的固体燃料,发生的反应为2NH4ClO4 N2↑+Cl2↑+2O2↑+4H2O,设NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(　　)

A.1 mol NH4ClO4溶于水含N和Cl离子数均为NA

B.反应中还原产物分子数与氧化产物分子总数之比为1∶3

C.产生6.4 g O2,反应转移的电子总数为0.8NA

D.0.5 mol NH4ClO4分解产生的气体体积为44.8 L

答案　B　N为弱碱的阳离子,在水溶液中部分水解,因此1 mol NH4ClO4溶于水含N数目小于NA,故A错误;2NH4ClO4 N2↑+Cl2↑+2O2↑+4H2O反应中还原产物为氯气,氧化产物为氮气和氧气,还原产物分子数与氧化产物分子总数之比为1∶3,故B正确;6.4 g O2的物质的量==0.2 mol,根据反应的化学方程式,产生6.4 g O2,反应转移的电子总数为1.4NA,故C错误;未指明是否为标准状况,无法计算0.5 mol NH4ClO4分解产生的气体的体积,故D错误。