【状元之路】2022届高考化学 二轮热点专题专练钻石卷 1-2化学常用计量 新人教版

高考专题训练(二)　化学常用计量一、选择题1．在化学学科中经常使用下列物理量，其中跟阿伏加德罗常数(NA)无关的组合是(　　)①相对原子质量　②摩尔质量(g/mol)　③原子半径　④中和热(kJ/mol)　⑤物质的量　⑥化学反应速率[mol/(L·s)]⑦气体摩尔体积(L/mol)　⑧溶解度　⑨燃烧热(kJ/mol)⑩溶质的质量分数A．①③⑧⑩　　　　　　　B．②④⑤⑥⑦⑨C．①②③④⑤D．⑥⑦⑧⑨⑩解析　根据物理量的单位，可以判断其与阿伏加德罗常数是否有关，相对原子质量、溶质的质量分数为具体数值，原子半径的单位为nm，溶解度的单位为g，这些物理量与阿伏加德罗常数均无关。答案　A2．(2022·湖北八校联考)某氯原子的质量是ag，12C原子的质量是bg，用NA表示阿伏加德罗常数，下列说法中正确的是(　　)①氯元素的相对原子质量一定是　②mg该氯原子的物质的量一定是mol　③该氯原子的摩尔质量是aNAg/mol　④ag该氯原子所含质子数是17molA．①③B．②④C．①④D．②③解析　①氯元素的相对原子质量是根据各种氯原子在自然界所占的原子百分含量算出来的平均值，不是某种氯原子的相对原子质量；②mg该氯原子的原子个数为，物质的量为mol；③NA个该氯原子的质量为aNAg，即该氯原子的摩尔质量是aNAg/mol；④ag该氯原子的物质的量为mol，所含质子的物质的量为mol，质子数为17。答案　D3．(2022·四川)设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是(　　)A．标准状况下，33.6L氟化氢中含有氟原子的数目为1.5NAB．常温常压下，7.0g乙烯与丙烯的混合物中含有氢原子的数目为NAC．50mL18.4mol/L浓硫酸与足量铜微热反应，生成SO2分子的数目为0.46NAD．某密闭容器盛有0.1molN2和0.3molH210\n，在一定条件下充分反应，转移电子的数目为0.6NA解析　氟化氢在标准状况下呈液态，不能通过其体积计算物质的量，A项错误；乙烯和丙烯的最简式均为CH2，7.0gCH2的物质的量为0.5mol，所含氢原子数为NA个，B项正确；结合化学方程式Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O,50mL18.4mol/L硫酸(含0.92molH2SO4)参与反应时生成SO20.46mol，但随着反应的进行，浓硫酸逐渐变稀，反应停止，H2SO4未全部反应，C项错误；N2、H2的反应属可逆反应，0.1molN2未反应完，转移电子数小于0.6NA，D项错误。答案　B4．(2022·安徽联考)如图所示，分别向密闭容器内可移动活塞的两边充入空气(已知空气体积占整个容积的1/4)、H2和O2的混合气体，在标准状况下，若将H2、O2的混合气体点燃引爆。活塞先左弹，恢复原温度后，活塞右滑停留于容器的中央。则原来H2、O2的体积之比可能为(　　)A．2：7B．5：4C．2：1D．7：2解析　通过计算可求得H2、O2的体积之比为7：2或4：5。答案　D5．(2022·河北质量监测)设NA为阿伏加德罗常数的数值，若等质量的H2O和D2O分别与一定质量的金属钾完全反应，转移的电子数均为NA，则下列各化学量不相等的是(　　)A．消耗H2O和D2O的物质的量B．同温同压下生成气体的体积C．反应后所得溶液中溶质的质量分数D．参加反应的钾的质量解析　由关系式2K～2H2O～H2～2e－和2K～2D2O～D2～2e－可知：只要完全反应转移的电子数相等，消耗H2O和D2O的物质的量就相等，A项错误；同温同压下，生成H2和D2的体积相等，B项错误；参加反应的钾的质量相等，D项错误。答案　C6．(2022·济南模拟)由硫酸钾、硫酸铝钾和硫酸组成的混合溶液，其pH＝1，c(K＋)＝0.3mol·L－1，c(SO)＝0.8mol·L－1，则c(Al3＋)为(　　)10\nA．0.15mol·L－1B．0.2mol·L－1C．0.3mol·L－1D．0.4mol·L－1解析　根据电荷守恒可知，c(K＋)＋c(H＋)＋3c(Al3＋)===2c(SO)，所以c(Al3＋)＝0.4mol·L－1。答案　D7．有BaCl2和NaCl的混合溶液aL，将它平均分成两份。一份滴加稀硫酸，使Ba2＋完全沉淀；另一份滴加AgNO3溶液，使Cl－完全沉淀。反应中消耗xmolH2SO4、ymolAgNO3。据此得知原混合溶液中的Na＋浓度(mol·L－1)为(　　)A．(y－2x)/aB．(y－x)/aC．(2y－2x)/aD．(2y－4x)/a解析　由反应中消耗H2SO4和AgNO3的物质的量可知，一份溶液中含xmolBa2＋，另一份溶液中含ymolCl－，所以原混合溶液中含2xmolBa2＋、2ymolCl－，根据溶液电中性原理得：2n(Ba2＋)＋n(Na＋)＝n(Cl－)，n(Na＋)＝n(Cl－)－2n(Ba2＋)＝(2y－4x)mol，c(Na＋)＝(2y－4x)/amol·L－1。答案　D8．(2022·北京东城综合练习)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是(　　)A．1mol氯气参加反应转移电子数一定为2NAB．在标准状况下，22.4L甲烷与18g水所含有的电子数均为10NAC．含NA个Na＋的Na2O溶解于1L水中，Na＋的浓度为1mol·L－1D．相同温度下，1L0.5mol/LNH4Cl的溶液与2L0.25mol/LNH4Cl溶液所含NH的物质的量相同解析　A项，1mol氯气与氢氧化钠溶液反应时，转移的电子数为NA，故错误；B项，标准状况下22.4L甲烷含有的电子数为10NA,18g水为1mol，所含电子数为10NA，正确；C项，Na2O溶解于1L水中所得溶液的体积不是1L，故错误；D项，由于不同浓度的NH4Cl水解程度不同，故两种溶液中NH的物质的量不相等。答案　B9．(2022·江苏)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是(　　)A．1mol甲醇中含有C—H键的数目为4NAB．25℃，pH＝13的NaOH溶液中含有OH－的数目为0.1NAC．标准状况下，2.24L己烷含有分子的数目为0.1NAD．常温常压下，Na2O2与足量H2O反应，共生成0.2molO2，转移电子的数目为0.4NA10\n解析　A项，1mol甲醇()中含有C—H键的数目为3NA；B项，只有NaOH溶液pH，而无体积，故无法求OH－的数目；C项，己烷在标准状况下为液态；D项，Na2O2与H2O反应，Na2O2既作氧化剂又作还原剂，每1molNa2O2反应，转移电子1mol。答案　D10．(2022·北京期末)下列说法正确的是(　　)A．等质量的乙烯和丙烯中，所含碳原子数之比为2：3B．等体积、等浓度的NH4Cl溶液和稀氨水中，所含NH的数目相等C．等物质的量的Cl2分别与足量的Fe和Cu反应，转移的电子数相等D．等物质的量的过氧化钡(BaO2)和Ba(OH)2固体中，阴、阳离子个数之比为21解析　NH4Cl是强电解质而NH3·H2O是弱电解质，等体积、等浓度的NH4Cl溶液和稀氨水中，前者所含NH的数目多，B项错误。过氧化钡(BaO2)中，阴、阳离子个数之比为1：1，Ba(OH)2中，阴、阳离子个数之比为2：1，故D项错误。答案　C11．(2022·长春调研)某学生用NaHCO3和KHCO3组成的某固体混合物进行实验，测得如表所示数据(盐酸的物质的量浓度相等)。实验编号①②③盐酸体积50mL50mL50mLm(混合物)9.20g16.56g27.6gV(CO2)(标准状况)2.24L3.36L3.36L分析表中数据，下列说法不正确的是(　　)A．由①可以算出盐酸的物质的量浓度B．由②、③可知：混合物质量增加，气体体积没有变化，说明盐酸已经反应完全C．由①、②可知：①中的固体不足而完全反应D．由①可以计算出混合物中NaHCO3的质量分数解析　由②、③，固体质量增加，而气体体积不变，则盐酸完全反应，B项正确；由①、②中＝1.8，而＝1.5，说明①中加入混合物9.20g时盐酸过量，固体完全反应，而②中加入混合物16.56g时盐酸不足，固体有剩余，C项10\n正确；应根据①中数据计算混合物成分，根据②或③中数据计算盐酸的物质的量浓度。根据①中数据，假设NaHCO3和KHCO3的物质的量分别为xmol、ymol，则84x＋100y＝9.20，x＋y＝0.1，解得x＝y＝0.05，D项正确；根据HCO＋H＋＝H2O＋CO2↑，由②或③中数据得c(HCl)＝＝3.0(mol/L)，A项错误。答案　A12．(2022·辽宁测试)15.6mL某氮的氧化物与过量的氢气充分混合后在一定条件下反应，生成液态水，且剩余气体的体积与原混合气体相比缩小了46.8mL(相同条件下测定)。该氮的氧化物的化学式为(　　)A．N2O3B．N2O5C．NO2D．NO解析　设该氮的氧化物的化学式为NxOy，则2NxOy＋2yH2===xN2＋2yH2O　ΔV22＋2y－x15．6mL46.8mL列比例式得2y－x＝4，代入选项可知只有N2O3符合题意。答案　A二、非选择题13．(1)2molO3和3molO2的质量之比________，分子数之比________，含氧原子数之比________，同温同压下的密度之比________，体积之比________________。(2)O3和Cl2具有相似的性质，均可用于自来水消毒。已知二者在消毒时均被还原为最低价态，则相同状况下10LO3与________LCl2的消毒能力相当。(3)气体化合物A的分子式可表示为OxFy，已知同温同压下10mLA受热分解生成15mLO2和10mLF2，则A的分子式为________，推断依据为___________________________。解析　(1)本小题考查物质的量以及阿伏加德罗定律的应用，运用时要注意所处的条件。(2)此过程是氧化还原反应，O3与Cl2消毒后化合价分别为－2价、－1价，可根据氧化还原反应中化合价升降总数相等进行计算。(3)同温同压下反应体系中气体的体积之比等于物质的量之比，也等于化学计量数之比，据此写出方程式，再结合质量守恒即可得出A的分子式为O3F2。答案　(1)1：1　2：3　1：1　3：2　2：3(2)30(3)O3F2　阿伏加德罗定律和质量守恒定律14．某中学有甲、乙两个探究性学习小组，他们拟用小颗粒状铝硅合金与足量稀硫酸的反应测定通常状况(约20℃，1atm)下气体摩尔体积。10\n(1)甲组同学拟选用下列实验装置完成实验：①该组同学必须选用的装置的连接顺序是A接(　　)、(　　)接(　　)、(　　)接(　　)(填接口字母，可不填满)；②实验开始时，先打开分液漏斗上口的玻璃塞，再轻轻打开其活塞，一会儿后稀硫酸不能顺利滴入锥形瓶。请你帮助分析原因______________________________________________________________________________________________________；③实验结束时，该组同学应怎样测量实验中生成氢气的体积？_______________________________________________________________________________________________________。(2)乙组同学仔细分析甲组同学的实验装置后，认为：稀硫酸滴入锥形瓶中，即使不生成氢气，也会将瓶内空气排出，使所测氢气体积偏大；实验结束时，连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在，使所测氢气体积偏小。于是他们设计了如下图所示的实验装置。①装置中导管a的作用是：________________________________________________________________________；②实验中准确测得4个数据：实验前铝硅合金的质量为m1g，实验后残留固体的质量为m2g，实验前后碱式滴定管中液面读数分别为V1mL、V2mL。则通常状况下气体摩尔体积Vm＝________。解析　本题通过测定一定物质的量的H2的体积来测定通常状况下气体摩尔体积。H2的物质的量可根据铝硅合金中铝的质量求算，H2的体积通过排水法测定。(1)①干燥H2时要长进短出，排水测定H210\n体积时要短进长出，不选F装置的理由是F中导管太短，不能形成连通器，无法调整两容器内的液面高度，使广口瓶中和量筒中压强不等，产生误差。②由于反应放热且生成气体，锥形瓶中气体压强变大，所以稀硫酸不能顺利滴入锥形瓶。③测量H2体积时要注意两个问题：一是冷却，二是保证液面两侧压强相等。(2)①a管可使分液漏斗内与锥形瓶内压强相等，从而使稀硫酸顺利滴下，还能够消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差。②m(Al)＝(m1－m2)g，所以n(H2)＝n(Al)＝molV(H2)＝(V1－V2)mL，所以Vm＝＝L/mol。答案　(1)①C　B　E　D　G②铝与稀硫酸反应放热且生成气体，使锥形瓶中气体压强变大③待实验装置冷却后，上下移动量筒，使其中液面与广口瓶中液面相平，再平视读取量筒中水的体积，即氢气在通常状况下的体积(2)①使分液漏斗内气体压强与锥形瓶内气体压强相等；打开分液漏斗活塞时稀硫酸能顺利滴下；滴入锥形瓶的稀硫酸体积等于进入分液漏斗的气体体积，从而消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差②L/mol15．80℃，101kPa下，用下图装置进行如下实验。A、C两筒内分别装有无色气体，它们可能是NH3、O2、N2、H2S、NO、CO2等气体，B筒内装有Na2O2固体，推动A的活塞，A筒内气体缓缓地全部通过B后进入C筒，C筒内气体由无色变为红棕色，但其体积换算成同温同压下却并未变化。(不考虑2NO2N2O4)(1)C中发生反应的化学方程式是________________。已知原C中的气体是单一气体，它是________，理由是____________。(2)将反应后C筒内气体用水充分吸收，在同温同压下，气体体积减少一半，则与水反应前C中的气体是______，理由是_____________________________________________________。(3)若实验开始前A、C中气体体积(换算成标况)分别为1.40L和2.24L，且A中的气体经过B管后，B管增重了1.40g。经计算和推理可判定A中的气体是________，其质量为________g。(不必写出计算和推理过程)解析　(1)C中气体由无色变为红棕色，则发生了NO和O2转化为NO2的反应。10\n(2)运用极限法，分别假设全部为NO或NO2，可以计算出与水反应后气体的体积变化，从而确定出C中气体为NO和NO2。(3)根据Na2O2与CO2的反应，B管增重的质量为与CO2等物质的量的CO的质量，因此n(CO2)＝＝0.05mol，而C筒中气体体积无变化，则A中另一种气体为O2，n(O2)＝－0.05mol＝0.0125mol，故A中气体的质量为：0.05mol×44g/mol＋0.0125mol×32g/mol＝2.6g。答案　(1)2NO＋O2===2NO2　NO　NO与B管进来的O2反应生成NO2的体积与原NO体积相同，只发生了颜色变化(2)NO2和NO　若C管中只有NO2，则剩余气体的体积为原来的1/3，若只有NO，则剩余气体的体积与原来相等，因而只能是NO2与NO的混合气体(3：1)(3)CO2和O2　2.616．(2022·湖北联考)以黄铁矿为原料生产硫酸，生产过程中吸收塔排出的尾气先用氨水吸收，再用浓硫酸处理，得到较高浓度的SO2和铵盐。(1)SO2既可作为生产硫酸的原料循环再利用，也可用于工业制溴过程中吸收潮湿空气中的Br2。SO2吸收Br2的离子方程式是_______________________________________________________。(2)为测定该铵盐中氮元素的质量分数，将不同质量的铵盐分别加入100.00mL相同浓度的NaOH溶液中，沸水浴加热至气体全部逸出(此温度下铵盐不分解)。该气体经干燥后用浓硫酸吸收完全，测定浓硫酸增加的质量。(部分测定结果如下表)所取铵盐质量/g12.0024.0036.0048.0018.00浓硫酸增重/gmm1.020n计算(要求写出过程)：①所用NaOH溶液的物质的量浓度；②该铵盐中氮元素的质量分数是多少；③若铵盐质量为18.00g，求浓硫酸增加的质量。(计算结果保留两位小数)解析　(1)SO2能被溴氧化为硫酸。(2)所取铵盐质量为48g时浓硫酸增重为0，则铵盐和NaOH反应后没有氨气产生，说明铵盐中有酸式盐，所以该铵盐是(NH4)2SO4和NH4HSO4的混合物。铵盐和NaOH反应时，先是酸式盐中的H＋与OH－发生中和反应，然后是NH与OH－反应生成NH3。答案　(1)SO2＋Br2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO(2)①由12.00g和24.00g10\n时浓硫酸增加的质量相同，说明铵盐有酸式盐存在，设氢氧化钠的物质的量浓度为cmol/L，12.00g铵盐中有xmol的(NH4)2SO4和ymol的NH4HSO4，则132x＋115y＝12.00①12．00g时铵盐不足，由N守恒知n(NH3)＝2x＋y24．00g时铵盐已经过量，(NH4)2SO4为2xmol，NH4HSO4为2ymol，则氢氧化钠先和H＋反应，H＋　＋　OH－===H2O112y2yNH　＋　OH－===NH3＋H2O11100c×10－3－2y　100c×10－3－2y由于12.00g和24.00g铵盐产生的氨气一样多n(NH3)＝2x＋y＝100c×10－3－2y②36．00g时铵盐过量，(NH4)2SO4为3xmol，NH4HSO4为3ymol，则n(NH3)＝mol＝0.06molH＋　＋　OH－===H2O113y3yNH　＋　OH－===NH3＋H2O11100c×10－3－3y0.06所以100c×10－3－3y＝0.06③联立①②③解得x＝0.03　y＝0.07　c＝2.7②氮的质量百分含量＝(2x＋y)××100%＝(0.06＋0.07)××100%＝15.17%③18.00g时铵盐已经过量，则(NH4)2SO4为1.5xmol，NH4HSO4为1.5ymol，H＋　＋　OH－===H2O111．5y1.5yNH　＋　OH－　===　NH3＋H2O11100c×10－3－1.5y100c×10－3－1.5y10\nn(NH3)＝100c×10－3－1.5y＝100×2.7×10－3－1.5×0.07＝0.165(mol)m(NH3)＝0.165mol×17g·mol－1＝2.81g故浓硫酸增加的质量为2.81g。10