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专题突破 02 物质的化学计量
（考试时间：75分钟 试卷满分：100分）
一、选择题（本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一项是符合题目要求的）
1．1．某兴趣小组需要500 mL 2 mol·L-1的HSO 溶液，若用质量分数为98%、密度为1.84 g· mL-1的浓硫
2 4
酸配制该溶液。下列操作正确的是
A．量取浓硫酸 B．稀释浓硫酸
C．转移溶液 D．定容
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【解析】A．图中量取液体时仰视刻度线，导致量取浓硫酸体积偏大，操作错误，A错误；
B．图中浓硫酸稀释时，将水注入浓硫酸容易使硫酸飞溅伤人，操作错误，B错误；
C．图中移液操作未用玻璃棒引流，操作错误，C错误；
D．图中为定容操作，眼睛平视刻度线，操作正确，D正确；
故选D。
2．阿伏加德罗常数的值用N 表示。下列说法中正确的是
A
A．常温常压下，11.2 L SO 含有的氧原子数大于N
2 A
B．0.1 mol Na O 和NaO的混合物中含有的离子总数等于0.3N
2 2 2 A
C．10 g质量分数为98%的浓硫酸含有的氢原子数为0.2N
A
D．一定条件下，Ca与O 反应生成7.2 g CaO ，转移电子的个数为0.4N
2 2 A
【答案】B
【解析】A．常温常压下，V ＞22.4 L∙mol-1，则11.2 L SO 的物质的量小于0.5 mol，含有的氧原子数小于
m 2N ，A不正确；
A
B．1个NaO 由2个Na+和1个 构成，1个NaO由2个Na+和1个O2-构成，则0.1 mol Na O 和NaO的
2 2 2 2 2 2
混合物中含有的离子总数等于0.3N ，B正确；
A
C．10 g质量分数为98%的浓硫酸中含有HSO 的物质的量为 =0.1 mol，则HSO 中含有的氢原
2 4 2 4
子数为0.2N ，另外，浓硫酸中存在水，水中也含有氢原子，所以10 g质量分数为98%的浓硫酸中含有的
A
氢原子数大于0.2N ，C不正确；
A
D．一定条件下，Ca与O 反应生成CaO，可建立关系式：CaO~2 e-，7.2 g CaO 的物质的量为0.1 mol，则
2 2 2 2
转移电子的个数为0.2N ，D不正确；
A
故选B。
3．N 为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A
A．12 g NaHSO 晶体中含有0.2 N 个阳离子
4 A
B．1.12 L C H 所含极性共价键的数目为0.2N
2 4 A
C．1L 0.05mol/L的NH HSO 溶液中NH 的微粒数小于0.05N
4 4 A
D．0.1 mol CH COOH与足量乙醇充分反应生成的CHCOOCH CH 分子数目为0.1N
3 3 2 3 A
【答案】C
【解析】A．n(NaHSO)= =0.1 mol，由于NaHSO 晶体没有电离，阳离子仅有Na＋，故NaHSO
4 4 4
中含有0.1N 个阳离子，A错误；
A
B．没有指明标准状况，不能计算1.12 L C H 物质的量，B错误；
2 4
C．1L 0.05mol/L的NH HSO 物质的量为1L ×0.05mol/L=0.05mol，由于铵根离子要水解， 的微粒数小
4 4
于0.05N ，C正确；
A
D．乙酸和乙醇的酯化反应是可逆反应，则0.1 mol CH COOH与足量CHCHOH充分反应生成的
3 3 2
CHCOOCH CH 分子数目小于0.1N ，D错误；
3 2 3 A
故选C。
4．现有硫酸钠溶液V mL，它的密度是ρ g· mL-1，其中钠离子的质量分数是a%，则下列有关该溶液的说法
错误的是。
A．溶质的质量分数是 %B．溶液的物质的量浓度是 mol·L-1
C．溶质和溶剂的物质的量之比是9a∶(2300-71a)
D．硫酸根离子的质量分数是
【答案】D
【解析】A．现有硫酸钠溶液V mL，它的密度是ρ g· mL-1，溶液质量是ρV g，其中钠离子的质量分数是
a%，则钠离子的质量是ρVa% g，物质的量是 mol，所以硫酸钠的物质的量是 mol，质量是
mol×142 g· mol-1= g，则溶质的质量分数是 ×100%= %，A正确；
B．溶液的物质的量浓度是 = mol·L-1，B正确；
C．溶质和溶剂的物质的量之比是 mol∶ =9a∶(2300-71a)，C正确；
D．硫酸根离子的质量分数是 ×100%= %，D错误；
故选D。
5．设 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．0.1mol乙烷中含非极性键的数目为0.2N
A
B．1L 溶液中 数目等于
C．标准状况下，11.2L HF含有的电子数等于
D．18g重水(D O)中含有的中子数为9N
2 A
【答案】D
【解析】A．0.1mol乙烷中含非极性键的数目为0.1N ，故A错误；
A
B． 溶液中 会水解，所以数目小于N ，故B错误；
AC．标准状况下，HF是液态，不可以用气体摩尔体积，故C错误；
D．18g重水（DO）物质的量为0.9mol，其中所含中子数为9N ，故D正确；
2 A
答案选D。
6．超氧化钾 可用作潜水或宇航装置的 吸收剂和供氧剂，反应为 ，
为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A． 中 键的数目为
B． 晶体中离子的数目为
C． 溶液中 的数目为
D．该反应中每转移 电子生成 的数目为
【答案】A
【解析】A． (即 ) 中 键的数目为 ，A正确；
B． 由 和 构成， 晶体中离子的数目为 ，B错误；
C． 在水溶液中会发生水解： ，故 溶液中 的数目小于
，C错误；
D．该反应中部分氧元素化合价由 价升至0价，部分氧元素化合价由 价降至 价，则每
参加反应转移 电子，每转移 电子生成 的数目为 ，D错误；
故选A。
7．硫及其化合物部分转化关系如图。设 为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是A．标准状况下， 中原子总数为
B． 溶液中， 数目为
C．反应①每消耗 ，生成物中硫原子数目为
D．反应②每生成 还原产物，转移电子数目为
【答案】D
【解析】A．标况下SO 为气体，11.2L SO 为0.5mol，其含有1.5mol原子，原子数为1.5N ，A错误；
2 2 A
B．SO 为弱酸阴离子，其在水中易发生水解，因此，100mL 0.1mol L-1 Na SO 溶液中SO 数目小于
2 3
0.01N ，B错误；
A
C．反应①的方程式为SO +2H S=3S +2H O，反应中每生成3mol S消耗2mol HS，3.4g HS为0.1mol，
2 2 2 2 2
故可以生成0.15mol S，生成的原子数目为0.15N ，C错误；
A
D．反应②的离子方程式为3S+6OH-=SO +2S2-+3H O，反应的还原产物为S2-，每生成2mol S2-共转移4mol
2
电子，因此，每生成1mol S2-，转移2mol电子，数目为2N ，D正确；
A
故答案选D。
8．常温常压下，电化学还原制氨气的总反应方程式： 。设 为阿伏加德罗
常数的值，下列说法正确的是
A． 水中含有的孤电子对数为
B．每生成 ， 得到的电子数为
C． 氨水中，含有的 分子数少于
D．每消耗 (标准状况下) ，生成 键的数目为
【答案】D
【解析】A．HO分子中O原子上孤电子对数为2，0.5mol H O的含有的孤电子对数为1N ，故A错误；
2 2 A
B．该反应中N 中N元素化合价由0价下降到-3价，34gNH 的物质的量为2mol，每产生2molNH ，得到
2 3 36mol电子，数目为6N ，故B错误；
A
C．氨水的体积未知，无法计算NH ⋅HO的分子数，故C错误；
3 2
D．22.4L(标准状况下)N 的物质的量为1mol，由方程式可知，消耗1molN ，产生的NH 为2mol，N−H键
2 2 3
的数目为6N ，故D正确；
A
故选D。
9．CuCl 和SO 发生氧化还原反应，离子方程式为 。设
2 2
为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是
A．1 mol氯化铜固体含有的Cu2+数目小于
B．标准状况下，2.24 L H O中心O原子的价层电子对数为0.4
2
C．1 mol SO 溶于水，电离出的H+数目为2
2
D．生成1 mol CuCl，转移的电子数为
【答案】D
【解析】A．固体中不存在水解，1 mol氯化铜固体含有的Cu2+数目为 ，故A项错误；
B．标准状况下，水不是气体，不能用标准状况下的气体摩尔体积计算，故B项错误；
C．亚硫酸是弱酸，1 mol H SO 电离出的氢离子数目小于2 ，故C项错误；
2 3
D．根据方程式可知，生成1 mol CuCl，转移的电子数为 ，故D项正确；
故本题选D。
10．如图所示为硫元素在自然界中的循环示意图。设 为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是A．0.1 硫酸溶液含有的 数目约为0.2
B．2.24L 中含有的孤电子对数目为0.2
C．2mol 与1mol 充分反应后转移的电子数目为2
D．1mol 晶体中所含阳离子数目为
【答案】D
【解析】A．溶液只有浓度没有体积，不能求 的数目，A错误；
B．没有给出气体所处的状况，无法计算HS的物质的量，B错误；
2
C． 与 不能完全反应，反应后转移的电子数不等于 ，C错误；
D． 晶体中含有1mol钠离子和1mol硫酸氢根离子，则晶体中含有的阳离子总数为 ，D正
确；
故答案选D。
11．下列描述正确的是
A．14g14C中质子数目为8N
A
B．0.1mol/L1L酸性重铬酸钾溶液中 数目为0.1N
A
C．1mol石墨晶体中形成六元环的数目为0.5N
A
D．142gPO ( )中含9N 个σ键
4 10 A
【答案】C
【解析】A．14g14C物质的量为1mol，14C的质子数为6，即14g14C中质子数目为6N ，故A错误；
A
B．酸性重铬酸钾溶液中存在 ，则0.1mol/L1L酸性重铬酸钾溶液中 数
目小于0.1N ，故B错误；
A
C．一个六元环中平均含有2个碳原子，1mol石墨晶体中形成六元环的数目为0.5N ，故C正确；
AD．142gPO 物质的量为：0.5mol，1个PO ( )中含16个σ键，即142gPO (
4 10 4 10 4 10
)中含8N 个σ键，故D错误；
A
故选C。
12．亚铁氰化钾 俗名黄血盐，在烧制青花瓷时用于绘画。一种制备方法为
。设 为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A． 分子中含有 键的数目为
B．配合物 的中心离子为
C．每生成 时，反应过程中转移电子的数目为
D． 中碳原子的价层电子对数目为4
【答案】B
【解析】A． 物质的量为1mol，其结构式为：H—C≡N，含有 键的数目为2 ，A错误；
B．配合物 的中心离子为 ，中心离子的配体为 ，B正确；
C．该反应中，铁由0价升高到+2价，两个+1价氢变为0价，则转移2个电子，故每生成 时，反
应过程中转移电子数目为 ，C错误；
D． 中碳原子的价层电子对数目为 ，无孤电子对，D错误；答案选B。
13． 代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．标准状况下，11.2L苯中含有的原子数目为
B．0.3 的 溶液中含有 的数目为
C．用石灰乳完全吸收2mol 时，转移电子的数目是
D．在常温常压下，44g 与 混合物气体中所含的原子数目一定为
【答案】D
【解析】A．标准状况下，苯为非气态，不能用气体摩尔体积计算物质的量，A错误；
B．溶液体积未知，无法计算物质的量，B错误；
C．用石灰乳完全吸收2mol 时，反应为 ，关系式为：
，可知转移电子的数目是 ，C错误；
D．在常温常压下，44g 与 混合物，两者摩尔质量相同，因此混合气体的物质的量为1mol，所以
气体中所含的原子数目一定为 ，D正确；
故答案选D。
14．N 为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A
A．25℃，101kPa下，22.4L氮气中的共用电子对数目为3N
A
B．2.0L1.0mol·L−1NH Cl溶液中，NH 的数目为2N
4 A
C．0.3mol葡萄糖完全燃烧，生成CO 的数目为1.8N
2 A
D．质量比为2：1的SO 和O 充分反应生成SO 小于2N
2 2 3 A
【答案】C
【解析】A．25℃，101kPa不是标准状况，不能用气体摩尔体积计算，故A项错误；
B．NH Cl溶液中，强酸弱碱盐， 发生水解， 的数目小于2N ，故B项错误；
4 AC．根据葡萄糖完全燃烧方程式可知，1mol葡萄糖彻底氧化为6mol二氧化碳，则0.3mol葡萄糖完全燃烧，
生成CO 的数目为1.8N ，故C项正确；
2 A
D．质量比为2：1的SO 和O 充分反应生成SO 可能大于2N ，可能等于2N ，可能小于2N ，不能确定，
2 2 3 A A A
故D项错误；
故本题选C。
二、非选择题（本题包括4小题，共58分）
15．（14分）某含铬矿石的回收生产中得到BaCrO 的样品，为了测定其中BaCrO 的含量，进行以下实验：
4 4
已知：①I+2S O =2I−+S O ；②CrO 的还原产物为Cr3+；③杂质不参与相关反应
2 2 4
（1）样品中BaCrO(摩尔质量为Mg·mol−l)的质量分数为 (用字母表示)。
4
（2）若加入的HI溶液过量太多，测定结果会_____。
A．偏高 B．偏低 C．无影响 D．无法确定
（3）用还原法可以将硝酸厂烟气中的大量氮氧化物(NO )，转化为无害物质。常温下，将NO与H 的混合
x 2
气体通入Ce(SO) 与Ce (SO ) 的混合溶液中，其转化过程如图所示。下列说法错误的是_____。
4 2 2 4 3
A．反应I的离子反应方程式为：2Ce4++H =2Ce3++2H+
2
B．反应II中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2
C．反应前溶液中c(Ce4+)一定等于反应后溶液中的c(Ce4+)
D．反应过程中混合溶液内Ce3+和Ce4+的总数一定保持不变
【答案】（1） （2） A （3） C【解析】（1）加入HI发生反应：2BaCrO+6I-+16H+=2Ba2++2Cr3++3I +8H O，结合I+ =2I-+ ，
4 2 2 2
消耗NaSO 的物质的量为：V×10-3L×cmol/L=cV×10-3mol，由关系式：2BaCrO～3I～6 ，可知
2 2 3 4 2
n(BaCrO)= ×cV×10-3mol，BaCrO 质量为 ×cV×10-3mol×Mg·mol−l= ，样品中BaCrO 质量分数
4 4 4
为 ；
（2）若加入的HI溶液过量太多，部分HI被空气氧化为I，或 在酸性条件下反应生成为S与二氧化硫，
2
均导致消耗NaSO 的量偏大，测定结果会偏高，故选A；
2 2 3
（3）A．根据图示可知反应Ⅰ的离子方程式为：2Ce4＋+H =2Ce3＋+2H＋，A项正确；
2
B．反应Ⅱ的反应物为Ce3＋、H＋、NO，生成物为Ce4＋、N、HO，根据得失电子守恒、电荷守恒及质量
2 2
守恒，可得反应的离子方程式为：4Ce3＋+4H＋+2NO=4Ce4＋+N +2H O，NO是氧化剂，Ce3+是还原剂，故氧
2 2
化剂与还原剂的物质的量之比为2∶4=1∶2，B项正确；
C．反应前后溶液中n(Ce4＋)不变，但由于反应后溶液中水的物质的量增大，所以反应后溶液中c(Ce4＋)减小，
C项错误；
D．由于反应前后各种元素的原子个数相等，根据Ce元素守恒可知，反应过程中混合溶液内Ce3＋和Ce4＋
的总数不变，D项正确；
故选C。
16．（14分）铁的化合物在生产生活中有极其重要的作用。请回答下列有关问题：
(1)七水硫酸亚铁可作木材防火剂、磁性材料等。某课外活动小组配制100mL 溶液，需要
用到的主要玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、胶头滴管、量筒和 ；需要称取 g 晶体；
一天后，小组同学发现溶液变为黄色，其原因是 ；为了防止溶液变黄，在配制时需要加入少量
； 在高温和隔绝空气条件下可以分解生成 ，其化学方程式为 。
(2)高铁酸钾( )是一种新型高效的水处理剂， 中铁元素的化合价为 ；用 溶液、KClO溶液和KOH溶液反应可生成 ，其离子方程式为 。
(3)用 作催化剂，在废水中加入 可以去除废水中的有机物(TOC)。在酸性条件下， 的加入量
对TOC的去除效果如图所示，则 的浓度为 时，废水中TOC去除效果最好。(保留三
位有效数字)
【答案】(1) 100mL容量瓶 2.8 Fe2+易被氧化为Fe3+ 铁粉
(2) +6
(3)1.18×10-3
【解析】（1）配制10mL 溶液需要用到的主要玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、胶头滴管、量
筒和100mL容量瓶，需要称取 晶体的质量为 2.8g；溶液变为黄
色是因为Fe2+易被氧化为Fe3+；为了防止溶液变黄，在配制时需要加入少量铁粉； 在高温和
隔绝空气条件下可以分解生成 ，其化学方程式为 ；
（2） 中铁元素的化合价为+6价；用 溶液、KClO溶液和KOH溶液反应可生成 ，其离子方程式为 ；
（3）根据图中可知 的浓度为40mg/L时废水中TOC去除效果最好，即浓度为 ≈1.18×10-
3mol/L。
17．（15分）钠及其化合物在生产和生活中有广泛的应用。回答下列问题：
(1)金属钠非常活泼，在实验室中要把钠保存在 中，以隔绝空气。
(2)汽车安全气囊内装有NaN 、Fe O 和NaHCO 等物质。
3 2 3 3
①当汽车发生严重碰撞时，引发NaN 分解并放出大量的热：2NaN 2Na+3N↑。若安全气囊内有
3 3 2
65gNaN ，其完全分解所释放的N 在标准状况下的体积为 L。
3 2
②产生的Na立即与Fe O 发生置换反应生成NaO，反应的化学方程式为 。
2 3 2
③NaHCO 可用作冷却剂，吸收体系释放的热量。NaHCO 作冷却剂的工作原理是 (用化学方程式
3 3
表示)。
(3)向某种NaCO 和NaHCO 的混合液中逐滴加入一定浓度的盐酸，生成CO 的体积(标准状况)与加入盐酸
2 3 3 2
的体积的关系如图所示。
①该NaCO 和NaHCO 的混合液中，n(Na CO)：n(NaHCO )= 。
2 3 3 2 3 3
②该盐酸的物质的量浓度为 。
【答案】(1)石蜡油(或煤油)
(2) 33.6 6Na+Fe O 3NaO+2Fe 2NaHCO NaCO+H O+CO↑
2 3 2 3 2 3 2 2
(3) 1：1 0.5mol•L-1
【解析】（1）金属钠非常活泼，可与水反应，为隔绝空气，通常保存在煤油或石蜡油中；
（2）①65g NaN 的物质的量是1mol，NaN 分解的化学方程式为2NaN =2Na＋3N↑，所以生成氮气的物质
3 3 3 2的量是1.5mol，在标况下的体积为1.5mol×22.4L/mol=33.6L；
②置换反应的反应物和产物均为单质和化合物，Na与Fe O 发生置换反应生成NaO和Fe，反应的化学方
2 3 2
程式为：6Na+Fe O 3NaO+2Fe；
2 3 2
③NaHCO 不稳定，受热易分解，生成稳定的NaCO、HO、CO，反应方程式为2NaHCO
3 2 3 2 2 3
NaCO+H O+CO↑；
2 3 2 2
（3）①设盐酸浓度为cmol/L，加入15mL盐酸发生反应NaCO+HCl=NaCl+NaHCO ，则
2 3 3
n(Na CO)=n(HCl)=cmol/L×0.015L=0.015cmol。加入45mL盐酸时，根据碳元素守恒可知：
2 3
n(NaHCO )=(0.045-0.015)c mol-0.015c mol=0.015c mol，故该样品中NaCO 和NaHCO 的质量之比=0.015c
3 2 3 3
mol：0.015c mol=1：1；
②加入15mL～45mL盐酸，消耗盐酸体积=45mL-15mL=30mL，生成336mL二氧化碳，其物质的量为
=0.015mol，则根据方程式NaHCO +HCl=NaCl+CO ↑+H O可知n(HCl)=0.015mol，则c(HCl)=
3 2 2
=0.5mol/L。
18．（15分）回答下列问题：
(1)NaClO 是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下：
2
步骤一：利用NaClO 在硫酸作用下与SO 反应生成ClO 和一种酸式盐
3 2 2
步骤二：将ClO 在NaOH溶液中与HO 反应即可生成NaClO
2 2 2 2
①NaClO 中Cl的化合价为 。
2
②写出步骤一中生成ClO 的化学方程式 。
2
③步骤二反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为 ，该反应中氧化产物是 。
(2)NaClO 溶液可同时吸收含有SO 、NO的烟气。反应温度为323K，NaClO 溶液浓度为5×10-3mol/L。在
2 2 2
碱性环境中，反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如表。
离子 SO SO NO NO Cl-
c/(mol/L) 8.35×10-4 6.87×10-6 1.5×10-4 1.2×10-6 3.4×10-3
脱硫过程中SO 主要转化为 (填离子符号)；脱硝过程NO主要转化为 (填离子符号)，脱硝
2过程主要反应的离子方程式为 。
(3)NaClO 可以促使氨转化为氮肥，含氮量是衡量肥效的指标之一，常见氮肥：CO(NH)(尿素)、NH NO
2 2 2 4 3
和(NH )SO 。等物质的量NH NO 和(NH )SO 的混合物，与足量氢氧化钠加热，产生气体10.08L(标准状
4 2 4 4 3 4 2 4
况下)，固体混合物质量为 g。
【答案】(1) +3 2NaClO +SO+H SO =2NaHSO +2ClO 2：1 O
3 2 2 4 4 2 2
(2) SO NO 3ClO +4NO+4OH-=4NO +3Cl-+2H O
2
(3)31.8
【解析】（1）①NaClO 中Na元素为+1价，O元素为-2价，根据正负化合价的代数和为0，氯元素的化合
2
价为+3价；
②NaClO 在硫酸作用下与SO 反应生成ClO 和一种酸式盐，根据质量守恒可知，酸式盐为NaHSO，反应
3 2 2 4
中氯元素化合价由+5变为+4、硫元素化合价由+4变为+6，根据电子守恒可知，反应为
2NaClO+SO+H SO =2NaHSO +2ClO ；
3 2 2 4 4 2
③步骤二将ClO 在NaOH溶液中与HO 反应即可生成NaClO，反应中氯元素化合价由+4变为+3，ClO 为
2 2 2 2 2
氧化剂，过氧化氢中氧元素化合价由-1变为0，为还原剂，发生氧化反应生成氧化产物氧气，根据电子守
恒可知 ，氧化剂与还原剂的物质的量之比为2：1，该反应中氧化产物是O；
2
（2）由表可知，脱硫过程中SO 主要转化为SO ；脱硝过程NO主要转化为NO ，脱硝过程主要反应为
2
次氯酸根离子和NO在碱性环境中生成硝酸根离子和氯离子，离子方程式为3ClO +4NO+4OH-=4NO
+3Cl-+2H O；
2
（3）等物质的量NH NO 和(NH )SO 的混合物，与足量氢氧化钠加热，产生气体10.08L(标准状况下，为
4 3 4 2 4
0.45mol)，则等物质的量NH NO 和(NH )SO 均为0.45mol÷3=0.15mol，固体混合物质量为
4 3 4 2 4
。
