2020版《名师导学》高考新课标化学第一轮总复习讲义：章末综合（一）　化学计量在实验中的应用

章末综合(一)　化学计量在实验中的应用

(建议用时：50分钟)

(对应考点集训第190页)

一、选择题(每小题6分，共10小题，60分)

1．下列说法中正确的是(　　)

A．1 mol O2的质量和O2的摩尔质量都是32 g

B．1 mol任何气体中都含有相同的原子数

C．0.5 mol NaCl约含有6.02×1023个离子

D．22.4 L CO2气体中含有3NA个原子

C　[O2的摩尔质量为32 g·mol－1，A错误；气体有单原子分子如He，双原子分子如O2，三原子分子如O3，五原子分子如CH4等，B错误；0.5 mol NaCl中含有的阴、阳离子各有0.5 mol，离子共为1 mol，C正确；未指明气体所处的状况，无法计算其物质的量，D错误。]

2．现有等物质的量的CO和CO2，下列比较中正确的是(　　)

①所含分子数之比为1∶1

②所含氧原子数之比为1∶2

③所含原子总数之比为2∶3

④所含碳原子数之比为1∶1

⑤所含电子数之比为7∶11

A．只有①②　　　　　　B．只有②③

C．只有④⑤  D．①②③④⑤

D　[CO和CO2的物质的量相同，则所含CO和CO2的分子数也相同，①正确。1分子CO和1分子CO2中氧原子数分别为1和2，则物质的量相同的CO和CO2中所含氧原子数之比为1∶2，②正确。等物质的量的CO和CO2中原子总数之比为2∶3，③正确。物质的量相同的CO和CO2，碳原子数之比为1∶1，④正确。1分子CO和1分子CO2中的电子总数分别为14和22，即物质的量相同的CO和CO2中所含电子总数之比为14∶22＝7∶11，⑤正确。]

3．将30 mL 0.5 mol·L－1 NaOH溶液加水稀释到500 mL。NA表示阿伏加德罗常数的值，关于稀释后溶液的叙述不正确的是(　　)

A．溶液中OH－浓度为0.03 mol·L－1

B．该溶液中含Na＋个数为0.015NA

C．向原溶液中加入470 mL蒸馏水即可

D．该溶液中含有氧原子个数大于0.015NA

C　[溶液稀释前后溶质的物质的量不变，则30 mL×0.5 mol·L－1＝500 mL×c，c＝0.03 mol·L－1，A正确；稀释前后Na＋物质的量不变，为0.015 mol，B正确；应在500 mL容量瓶中定容配制，C错误；溶液中水分子也含有氧原子，D正确。]

4．(1)将106 g Na2CO3固体溶于1 L水配成溶液，(2)将1 mol  Na2CO3·10H2O固体溶于水配成1 L溶液。两份溶液相比，下列量一定相等的是(　　)

A．物质的量浓度  B．溶质的物质的量

C．溶液的体积  D．质量分数

B　[两份溶液中的溶质都是1 mol的Na2CO3，但前者溶液的体积不是1 L，故物质的量浓度、质量分数不同。]

5．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)

A．标准状况下，22.4 L NO2气体中所含分子数目为NA

B．某密闭容器中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

C．50 mL 18.4 mol/L浓硫酸与足量铜微热反应，生成SO2的数目为0.46NA

D．常温常压下，1 mol O2与SO2的混合气体中含氧原子数为2NA

D　[A项，NO2可转化为N2O4，分子数目减小；B项，该反应为可逆反应；C项，浓H2SO4中H2SO4不能反应完全；D项，氧原子守恒。]

6．将15 mL 2 mol·L－1 Na2CO3溶液逐滴加入40 mL 0.5 mol·L－1MCln盐溶液中，恰好将溶液中的Mn＋完全沉淀为碳酸盐，则MCln中n值是(　　)

A．4  B．3

C．2  D．1

B　[反应后的溶质为NaCl，由电荷守恒可知，n(Na＋)＝n(Cl－)，15×10－3 L×2 mol·L－1×2＝40×10－3 L×0.5 mol·L－1×n，n＝3。]

7．将a g二氧化锰粉末加入c L b mol·L－1的浓盐酸中加热完全溶解，反应中转移电子数为d，设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是(　　)

A．可以收集到的氯气为 L

B．反应后溶液中的Cl－数目为

C．NA可表示为

D．反应后溶液中的H＋数目为bc－2d

C　[A项，标准状况下生成Cl2的体积为×22.4 L；B项，反应后溶液中Cl－数目为bcNA－d；C项，×2NA＝d，NA＝；D项，反应后溶液中的H＋数目为bcNA－×4NA(或bcNA－2d)。]

8．配制250 mL 0.10 mol/L的NaOH溶液时，下列实验操作对配制的溶液浓度无影响的是(　　)

A．转移溶液后未洗涤烧杯和玻璃棒就直接定容

B．在容量瓶中进行定容时仰视刻度线

C．称量前小烧杯内有水

D．定容后把容量瓶倒转摇匀，发现液面低于刻度线，再补充几滴水至刻度线

C　[B项，如图所示，定容时仰视刻 线导致溶液液面高于容量瓶的刻度线，溶液体积偏大，NaOH物质的量浓度偏小；C项，称量前烧杯内有水对所配溶液浓度无影响；A、D两项易判断溶液浓度会偏小。]

9．(2019·揭阳联考)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是(　　)

A．标准状况下，22.4 L CHCl3中含有的分子数为NA

B．1 L 0.1 mol·L－1的NaHS溶液中，HS－和S2－离子数之和为0.1NA

C．白磷结构如图所示，12.4 g白磷中所包含的P—P 共价键有0.6NA

D．在标准状况下，含4 mol HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应可生成22.4 L氯气

C　[A.标准状况下，CHCl3为液态，计算其物质的量时不能用22.4 L/mol，故22.4 L CHCl3含有的分子数不是NA，故A错误；B.1 L 0.1 mol·L－1的NaHS溶液中，根据物料守恒可知S2－、H2S与HS－数目之和为0.1NA，故B错误；C.12.4 g白磷的物质的量为0.1 mol，而1 mol白磷(P4)中含有6 mol P—P共价键，故0.1 mol白磷中含有的P—P共价键数目为0.6NA，故C正确；D.浓盐酸与足量的MnO2共热的反应中，氯气与氯化氢的系数之比为1∶4，但是随着HCl的消耗以及水的生成，能还原二氧化锰的浓盐酸逐渐变为不能与二氧化锰反应的稀盐酸，则参与反应的HCl一定小于4 mol，生成的氯气一定小于1 mol，故D错误。]

10．有100 mL MgCl2和AlCl3的混合液，其中c(Mg2＋)＝0.2 mol·L－1，c(Cl－)＝1.3 mol·L－1，要使Mg2＋完全转化为Mg(OH)2且与Al3＋恰好分离，至少需要2 mol·L－1 NaOH溶液的体积为(　　)

A．80 mL　B．100 mL　C．120 mL　D．110 mL

A　[根据电荷守恒计算出混合溶液中的n(Al3＋)。MgCl2和AlCl3的混合溶液与氢氧化钠溶液的反应可知，要使Mg2＋全部转化为沉淀分离出来，Al3＋应恰好转化为AlO，反应后溶液为NaCl、NaAlO2的混合液，利用Na、Cl、Al守恒，有n(NaOH)＝n(Cl)＋n(Al)，由此计算即可。]

二、非选择题(共4小题，40分)

11．(12分)(2018·泉州模拟)某同学欲用98%的浓H2SO4(ρ＝1.84 g/cm3)配制500 mL 0.5 mol·L－1的稀H2SO4。

(1)填写下列操作步骤：

①所需浓H2SO4的体积为________。

②如果实验室有10 mL、20 mL、50 mL量筒，应选用________mL量筒量取。

③将量取的浓H2SO4沿烧杯内壁慢慢注入盛有约100 mL水的烧杯中，并不断搅拌，目的是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

④立即将上述溶液沿玻璃棒注入________________________________________________________________________

中，并用50 mL蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2～3次，并将洗涤液注入其中，并不时轻轻振荡。

⑤加水至距刻度线下________处，改用________加水，使溶液的凹液面最低点正好与刻度线相切。盖上瓶塞，上下颠倒数次，摇匀。

(2)请指出上述操作中一处明显错误：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)误差分析：请分析以下错误操作对所配制的溶液浓度的影响(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。

①若进行操作⑤定容时，眼睛俯视刻度线，则所配制溶液的浓度将________。

②问题(2)的错误操作将导致所配制溶液的浓度______。

[解析]　(1)①代入公式进行计算：浓硫酸的物质的量浓度c＝1 000ρw/M＝18.4 mol·L－1，由稀释公式c1V1＝c2V2，求得所需的浓硫酸的体积为13.6 mL，量筒一般精确到小数点后一位。

(3)①定容时视线的变化对溶液浓度的影响如下：

　图1　　　图2　　　　　　　　　图3

②没有将稀释后的浓硫酸冷却到室温便注入500 mL容量瓶将导致最终溶液体积偏小，浓度偏高。

[答案]　(1)①13.6 mL　②20　③使大量的热及时排出，防止液体飞溅　④500 mL的容量瓶　⑤1～2 cm　胶头滴管

(2)第④步没有将稀释后的浓硫酸冷却到室温便注入500 mL容量瓶中

(3)①偏高　②偏高

12．(10分)(1)在一定温度和压强下，1体积X2(g)和3体积Y2(g)化合生成2体积Z(g)，则Z气体的化学式是________。

(2)A、B两种气体组成的混合气体8.6 g，在标准状况下体积为8.96 L。已知A与B的物质的量之比为3∶1，相对分子质量之比为14∶1，由此可推断A可能是________，B可能是________。

(3)在标准状况下，CO和CO2的混合气体质量为36 g，体积为22.4 L，则CO所占的体积是________L，质量是________g。

[解析]　(1)X2＋3Y2===2Z，根据质量守恒可知，Z的分子式为XY3。

(2)由题意可得：n(A)＋n(B)＝＝0.4 mol，则3n(B)＋n(B)＝0.4 mol，即n(B)＝0.1 mol，n(A)＝0.3 mol。设B的相对分子质量为Mr，则A的相对分子质量为14Mr。0.3×14Mr＋0.1×Mr＝8.6，解得Mr＝2，则A、B的相对分子质量分别为28、2，A可能为N2、C2H4或CO，B可能是H2。

(3)由题意列方程组得

解得：n(CO)＝0.5 mol，n(CO2)＝0.5 mol

故V(CO)＝11.2 L，m(CO)＝14 g。

[答案]　(1)XY3

(2)N2(或CO、C2H4)　H2

(3)11.2　14

13．(10分)以氯化钠和硫酸铵为原料制备氯化铵及副产品硫酸钠，工艺流程如下：

―→―→―→—

→—

氯化铵和硫酸钠的溶解度随温度变化如下图所示。回答下列问题：

(1)欲制备10.7 g NH4Cl，理论上需NaCl________g。

(2)实验室进行蒸发浓缩用到的主要仪器有________、烧杯、玻璃棒、酒精灯等。

(3)“冷却结晶”过程中，析出NH4Cl晶体的合适温度为________。

(4)不用其他试剂，检查NH4Cl产品是否纯净的方法及操作是________________________________________________________________________。

(5)若NH4Cl产品中含有硫酸钠杂质，进一步提纯产品的方法是________。

[解析]　根据氯原子守恒可列关系求m(NaCl)＝10.7 g×58.5 g/mol÷53.5 g/mol＝11.7 g，氯化铵的溶解度随温度变化较大，而硫酸钠在30～100 ℃变化不大，故可用冷却结晶法。但温度不能太低以防硫酸钠析出。所以应控制温度大约在33～40 ℃。

[答案]　(1)11.7

(2)蒸发皿

(3)35 ℃(33 ℃～40 ℃都可以)

(4)加热法；取少量氯化铵产品于试管底部，加热，若试管底部无残留物，表明氯化铵产品纯净

(5)重结晶

14．(8分)人体血液里Ca2＋的浓度一般采用mg·cm－3来表示。抽取一定体积的血样，加适量的草酸铵[(NH4)2C2O4]溶液，可析出草酸钙(CaC2O4)沉淀，将此草酸钙沉淀洗涤后溶于强酸可得草酸(H2C2O4)，再用KMnO4溶液滴定即可测定血液样品中Ca2＋的浓度。某研究性学习小组设计如下实验步骤测定血液样品中Ca2＋的浓度。抽取血样20.00 mL，经过上述处理后得到草酸，再用0.020 mol·L－1 KMnO4溶液滴定，使草酸转化成CO2逸出，这时共消耗12.00 mL KMnO4溶液。 

(1)已知草酸跟KMnO4溶液反应的离子方程式为2MnO＋5H2C2O4＋6H＋===2Mnx＋＋10CO2↑＋8H2O

则方程式中的x＝________。

(2)经过计算，血液样品中Ca2＋的浓度为____________mg·cm－3。

[解析]　(1)根据电荷守恒知：6－2＝2x，故x＝2

(2)5Ca2＋～5H2C2O4～2MnO

m(Ca2＋)＝×0.020×12.00×10－3×40 g×103 mg/g＝24 mg，故Ca2＋浓度为＝1.2 mg/cm3。

[答案]　(1)2　(2)1.2