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第二章 化学计量及其应用
测试卷
时间:75 分钟 分值:100 分
可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 C 12 N 14 O16 Na 23 Al 27 P 31 S 32 Cl 35.5 K 39 Ca
40 Fe 56 Cu 64 Br 80 Ag 108 Ba 137
一、选择题(每小题只有一个正确选项,共15×3 分)
1.(2024·浙江省镇海中学期中)摩尔来源于拉丁文moles,原意为大量、堆积,是在1971 年10 月有41
个国家参加的第14 届国际计量大会决定增加的国际单位制(SI)的第七个基本单位。下列对于“摩尔”的理
解正确的是( )
A.1mol 任何物质所含有的分子数都相同
B.摩尔是物质的量的单位,简称摩,符号为mol
C.摩尔可以把物质的宏观数量与微观粒子的数量联系起来
D.2H 既可以表示2 个氢原子又可以表示2mol 氢原子
【答案】B
【解析】A 项,物质可能由分子、原子、离子构成,比如1 mol O2其分子数为NA,而1 mol Fe 其原子
数为NA,故A 错误;B 项,物质的量是物理量,其单位为摩尔,简称摩,符号为mol,故B 正确;C 项,
物质的量是表示含有一定数目微观粒子的集合体,是将微观粒子数目与宏观物质联系起来的中间桥梁,故
C 错误;D 项,2H 只能表示2 个氢原子,故D 错误。故选B。
2.(2024·四川省成都市高三模拟)NA表示阿伏加德罗常数。下列说法正确的是( )
A.2g 氘化锂(
)中含有的中子数为2 NA
B.25℃时,1L0.1 mol·L-1 NH4Fe(SO4)2溶液中阳离子数小于0.2 NA
C.28gC2H4和C3H6的混合气体完全燃烧生成CO2的分子数介于2
~3
D.标准状况下,22.4L 氖气含有的原子数约为NA
【答案】D
【解析】A 项,2g 氘化锂(6LiD)中含中子数为:
×4NA=NA,A 错误;B 项,25℃时,1L0.1
mol·L-1 NH4Fe(SO4)2溶液中含有0.1mol NH4
+和0.1molFe3+,NH4
+和Fe3+分别发生水解:NH4
++H2O
NH3·H2O+H+、Fe3+ +3H2O
Fe(OH)3+3H+,则阳离子数大于0.2 NA,B 错误;C 项,C2H4和C3H6的最
简式为CH2,28g CH2的物质的量为
=2mol,完全燃烧生成CO2的分子数2molCO2,C 错误;D 项,
标准状况下,22.4L 氖气的物质的量为1mol,含有的原子数约为NA,D 正确;故选D。
3.(2024·黑龙江省哈尔滨市三模)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.等物质的量的C2H4和C2H6O 完全燃烧,消耗O2分子数目均为3NA
B.Na2O2与CO2反应生成标准状况下O244.8L,转移电子数目为4NA
C.25℃,1LpH=12 的Ba(OH)2溶液中含有OH-数目为0.02NA
1
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D.标准状况下,22.4 mLCH2Cl2中含有碳原子数目为10-3NA
【答案】B
【解析】A 项,1mol C2H4完全燃烧消耗O2物质的量和1molC2H6O 完全燃烧消耗O2的量均为3mol,但
是等物质的量的C2H4和C2H6O,并未指明是多少物质的量,无法计算消耗氧气的量,A 错误;B 项,Na2O2
与CO2反应生成标准状况下O244.8L,即2molO2,转移电子数目为4NA,B 正确;C 项,25℃,1LpH=12
的Ba(OH)2溶液中含有OH-数目为
,C 错误;D 项,标况下, CH2Cl2非气体,
D 错误;故选B。
4.(2024·天津市部分区二模)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.7.1g Cl2与足量铁粉反应转移的电子数为0.2NA
B.1molL-1 CaCl2溶液中含离子总数为3NA
C.标准状况下,2.24L CO2分子中含有的σ 键的数目为0.4NA
D.44g CH3CHO 中sp3杂化的碳原子数目为2NA
【答案】A
【解析】A 项,7.1gCl2物质的量n=7.1g÷71g/mol=0.1mol,与足量铁粉反应转移的电子数为0.2NA,A
正确;B 项,1molL-1 CaCl2溶液的体积不知,不能计算溶液中含离子总数,B 错误;C 项,标准状况下,
2.24LCO2的物质的量n=2.24L÷22.4L/mol=0.1mol,分子中含有的σ 键的数目为0.2NA,C 错误;D 项,44g
CH3CHO 物质的量=44g÷44g/mol=1mol,分子中sp3杂化的碳原子数目为NA,D 错误;故选A。
5.(2024•重庆市高三高考适应性考试)已知反应:P4+2I2+8H2O=2PH4I+2H3PO4+2HI,NA为阿伏加德罗
常数的值,若消耗36gH2O,下列叙述的错误的是( )
A.转移电子数为2.5NA
B.断裂的
键数为1.5 NA
C.还原产物比氧化产物多0.5mol
D.将生成物配制成1L 水溶液,溶液中c(H+)=2mol/L
【答案】D
【解析】若消耗36gH2O,即2molH2O,则参加反应的P4为0.25mol,I2为0.5mol,生成H3PO4为
0.5mol,HI 为0.5mol,根据反应P4+2I2+8H2O=2PH4I+2H3PO4+2HI 判断,P4既是氧化剂也是还原剂,I2为氧
化剂。A 项,反应1molP4转移电子数为10mol,则当P4为0.25mol 的时候,转移电子数为2.5NA,A 正确;
B 项,1 个P4中有6 个P−P,则当P4为0.25mol 的时候,断裂的P−P 键数为1.5NA,B 正确;C 项,还原产
物是PH4I 和HI,比氧化产物H3PO4多0.5mol,C 正确;D 项,将生成物溶于1L 水,由于H3PO4不完全电
离,故溶液中c(H+)小于2mol/L,D 错误; 故选D。
6.(2024•湖南省长沙市高三一轮复习总结性考试)科学家发现某些生物酶能将海洋中的NO2转化为
N2,该过程的总反应为NaNO2+ NH4Cl =NaCl+N2↑+2H2O。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的
是( )
A.1L1.5mol·L-1NH4Cl 溶液中含NH4
+的数目为1.5 NA
B.标准状况下,22.4LN2中含π 键的数目为2NA
C.生成18gH2O 转移电子数目为3 NA
2
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D.生物酶将NO2转化为N2的过程叫作氮的固定
【答案】B
【解析】A 项,要考虑NH4
+的水解,铵根的数目小于1.5NA,A 错误;B 项,标况下22.4LN2的物质
的量为1mol,而1 个氮气分子中含2 个π 键,则1mol 氮气中含2 NA个π 键,B 正确;C 项,18g 水的物质
的量为
,从反应方程式可知,生成1mol 水分子转移电子数目1.5 NA,C 错误;D 项,
将氮元素由游离态转变为化合态的过程为氮的固定,生物酶将NO2转化为N2的过程不是氮的固定,D 错误;
故选B。
7.(2024•广东省普通高中学科综合素养评价名校联考)NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的
是( )
A.22.4L 甲醛所含σ 键数为4NA
B.0.1mol·L-1的MgCl2溶液含Cl-的数目为0.1NA
C.82g Na2
18O2与足量水完全反应,电子转移数为2NA
D.0.1mol 的C2H5OH 所含氢原子数为0.6NA
【答案】D
【解析】A 项,甲醛在标准状况下为气体,但选项中未说明是否在标准状况下,故无法使用22.4L/mol
得气体摩尔体积,A 错误;B 项,0.1mol·L-1的MgCl2溶液体积未知,无法计算氯离子浓度,B 错误;C 项,
82g Na2
18O2为1mol,其与水反应发生过氧根得自身歧化反应,故与足量水完全反应,电子转移数为1NA,
C 错误;D 项,C2H5OH 中含有6 和H 原子,故0.1mol 的C2H5OH 所含氢原子数为0.6NA,D 正确; 故选
D。
8.(2024·辽宁省部分重点中学协作体高三模拟)三氟化氮(NF3)在潮湿的环境中能发生反应:
3NF3+5H2O=2NO+HNO3+9HF,NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.生成22.4LNO,转移电子数为NA
B.1molH2O 含有的中子数为10NA
C.1mol/L 的HNO3溶液含NO3
-离子数为NA
D.反应中若有1molNF3被氧化,则理论上需要分子数为2NA的氧化剂
【答案】D
【解析】A 项,未指明气体所处状况,不能根据体积确定NO 的物质的量,无法计算电子转移数,A
错误;B 项,1molH2O 含有的中子数为8NA,故B 错误;C 项,溶液体积未知,不能确定离子数目,C 错
误;D 项,若有1molNF3被氧化,则转移电子数为2mol,而1mol NF3作氧化剂时得1mol 电子,根据得失
电子守恒,可知1molNF3被氧化,则理论上需要分子数为2NA的氧化剂,D 正确;故选D。
9.(2024•广东省两阳中学月考)设NA为阿伏加德罗常数,现向10mL0.2mol·L-1的KMnO4 溶液中通入
一定量的SO2,使溶液的紫色恰好褪尽,若反应前后溶液的体积不变,则下列说法不正确的是( )
A.通入的SO2在标准状况下的体积为
B.反应后溶液中SO4
2-的数目为0.005 NA
C.该反应中转移的电子数为0.02 NA
3
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D.反应后的溶液中c(H+)=0.4mol·L-1
【答案】C
【解析】A 项,通过反应5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+ 2MnSO4+2H2SO4可知,10mL0.2mol·L-1的
KMnO4溶液中
,因此可吸收0.005mol 二氧化硫,通入的SO2在标准状况下的体积为
,A 正确;B 项,因为SO2完全反应生成SO4
2-,所以溶液中
,数目为0.005 NA,B 正确;C 项,该反应中转移的电子数为0.01 NA,C 错误;D 项,
根据反应方程式可知,反应后的溶液中氢离子的物质的量是0.004mol,c(H+)=0.4mol·L-1,D 正确;故选
C。
10.(2024•安徽省合肥市期中)沸石分子筛选择性催化还原NO 的循环过程如图所示。下列说法正确的
是( )
A.步骤一中O2与H2O 的物质的量之比为1 2∶
B.反应过程中催化剂Cu+未参与电子得失
C.每生成22.4LN2理论上消耗0.25mol O2
D.所有步骤均有氧化还原反应发生
【答案】A
【解析】由图知,步骤一的反应为4Cu++O2+2H2O=4
,步骤二的反应为
+NO=Cu+
+HONO,步骤三的反应为HONO+NH3=NH4NO2,步骤四的反应为NH4NO2=N2+2H2O;总反应为
4NO+O2+4NH3=4N2+6H2O。A 项,步骤一的反应为4Cu++O2+2H2O=4
,O2与H2O 的物质的量之比
为1 2∶,A 正确;B 项,步骤一中Cu+与O2、H2O 反应生成
,Cu 元素的化合价由+1 价升至+2 价,
Cu+失去电子、被氧化,B 错误;C 项,根据总反应4NO+O2+4NH3=4N2+6H2O 知,每生成1molN2理论上消
耗0.25molO2,未标注标准状况,不能计算N2物质的量,C 错误;D 项,步骤三的反应中元素的化合价没
有变化,没有氧化还原反应发生,D 错误;故选A。
11.(2024•·广东省广州市天河外国语学校高三月考)设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的
是( )
A.1mol 硝基(-NO2)与
二氧化氮(NO2)所含的电子数均为23 NA
B.1L0.50mol·L-1 NH4Cl 溶液与2L0.25mol·L-1 NH4Cl 溶液中NH4
+的物质的量均为0.5 NA
4
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C.1mol 过氧化钠分别与足量CO2、SO2反应,转移的电子数均为2 NA
D.1L0.01mol·L-1
溶液中,
和
数目之和为0.01
NA
【答案】A
【解析】A 项,硝基(-NO2)与二氧化氮(NO2)中均含23 个电子,1mol 硝基(-NO2)与46g 二氧化氮(NO2)
所含的电子数均为23 NA,A 正确;B 项,铵根会发生水解,溶液越稀,水解程度越大,故1L0.50mol·L-1
NH4Cl 溶液与2L0.25mol·L-1 NH4Cl 溶液中NH4
+的物质的量均小于0.5 NA,且后者更小,B 错误;C 项,过
氧化钠和二氧化碳的反应是歧化反应,过氧化钠中-1 价氧原子歧化为-2 价和0 价,1mol 过氧化钠转移NA
个电子,过氧化钠与二氧化硫的反应中,过氧化钠做氧化剂,氧元素由-1 价全部被还原为-2 价,1mol 过氧
化钠转移2 NA个电子,C 错误;D 项,由物料守恒,
、
和
的离子数目之和为0.01 NA,D 错误;故选A。
12.(2024•广西南宁市期中)室温下某容积固定的密闭容器由可移动的活塞隔成甲、乙两室,向甲中充
入一定量的H2、Cl2混合气体,乙中充入16Gch4气体,此时活塞位置如图。下列有关说法正确的是( )
A.甲室中H2、Cl2的总质量不能确定,但总的物质的量一定是2mol
B.该图表明,甲室的压强是乙室的2 倍,气体分子数量也是乙室的2 倍
C.若甲室混合气体的密度是同温同压时H2密度的30 倍,则甲室通入的气体是32 克
D.将甲室的混合气体充分反应,恢复至室温后,最终活塞停留的位置应是刻度3 处
【答案】A
【解析】A 项,甲、乙两室压强与温度相同,气体的物质的量之比等于其体积之比,乙室中甲烷的物
质的量为1mol,则甲室中气体物质的量为
,
=2mol,因为H2、Cl2的比例无法确定,
所以总质量无法确定,但总物质的量一定是2mol,A 正确;B 项,密闭容器有可移动活塞,所以压强相同,
B 错误;C 项,同温同压下,密度之比等于摩尔质量之比,若甲室混合气体的密度是同温同压时H2密度的
30 倍,则混合气体平均摩尔质量为60g/mol,由A 项知甲室总物质的量为2mol,所以气体总质量为120g,
C 错误;D 项,不知甲室H2、Cl2的比例关系,无法确定反应后剩余气体情况,无法判断体积,D 错误;故
选A。
13.(2024•黑龙江省哈尔滨市开学考试)如图是利用“手持”技术测定阳光照射不同气体温度变化曲线,
5
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其中四个容器均密闭、体积相等且初始压强均为101kPa。
下列说法错误的是( )
A.实验开始时,O2和N2的密度之比为8:7
B.12:30-13:30 时间范围内CO2压强最大
C.若容器的容积为22.4L,12:30 时CO2原子个数等于3 NA
D.光照相同时间,CO2的温度变化最大,是四种气体中温室效应最显著的
【答案】C
【解析】A 项,根据阿伏伽德罗定律:开始时四种气体的压强相同,体积相同,则气体的物质的量相
同,则气体的密度比等于气体摩尔质量之比,即O2和N2的密度之比为8:7,A 正确;B 项,根据图示可
知:12:30-13:30 时间范围内CO2温度升高最大,由于开始压强相同,在则这一段时间内压强最大,B 正
确;C 项,此时气体未处于标准状况,不能用气体摩尔体积进行计算,C 错误;D 项,根据图示可知:光
照相同时间,CO2的温度变化最大,是四种气体中温室效应最显著的,D 正确;故选C。
15.(2024•辽宁省部分高中期中联考)某同学为测定Cu 和Cu2O 混合粉末中Cu 的含量。将31.2 g Cu
和Cu2O 混合粉末加入
的稀硝酸中,得到
气体
(标准状况下),忽略溶液体积的变
化。下列有关说法正确的是( )
A.反应后有固体剩余
B.反应后的溶液中c(Cu2+)=0.8mol·L-1
C.
单质在混合粉末中的质量分数约为
D.在反应后的溶液中加入足量铁粉,可畳换出
【答案】D
【解析】A 项,Cu 与稀硝酸反应的化学方程式为3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑ +4H2O,Cu2O 与稀硝
酸反应的化学方程式为3Cu2O+14HNO3=6Cu(NO3)2+2NO↑ +7H2O,若混合粉末全部为Cu,消耗的硝酸最
多为
(硝酸的物质的量为
),设混合粉末中Cu 和Cu2O 的物质的
量分别为
、
,依题意可得
,联立解得
。由以上
分析可知,硝酸过量,不会有固体剩余,A 错误;B 项,
,B 错误;C 项,
Cu 单质在混合粉末中的质量分数为
,C 错误;D 项,可置换出铜的质量为
6
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,D 正确;故选D。
15.(2024•高一上·山西省朔州市期末)向
含FeCl3和FeCl2混合溶液中加入一定量锌粉,反应过程
中各离子的物质的量与加入锌粉的物质的量关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.起始时,FeCl3溶液和FeCl2溶液的物质的量浓度均为
B.D 点的横坐标
C.线段
表示溶液中n(Fe3+)的变化趋势
D.反应至
点时,溶液总质量增加
【答案】B
【解析】氯化铁的氧化性强于氯化亚铁,则氯化亚铁和氯化铁混合溶液中加入一定量锌粉时,氯化铁
溶液优先与锌反应生成亚铁离子和锌离子,反应的离子方程式为:
,溶液中铁离
子浓度减小、亚铁离子浓度增大,由图可知,锌为0.5mol 时,铁离子和锌恰好完全反应,则混合溶液中铁
离子的物质的量为
,亚铁离子的物质的量为2mol;当铁离子完全反应后,亚铁离子与锌发
生置换反应生成铁和锌离子,反应的离子方程式为:
,溶液中亚铁离子浓度减小,线
段AB 表示溶液中亚铁离子的物质的量的变化趋势,B 点时,亚铁离子和锌恰好完全反应,反应消耗锌的
物质的量为2mol,则B 点的横坐标为2.5mol,溶液总质量增加的质量为:
。A 项,混合溶液中铁离子和亚铁离子的物质的量都为1mol,则起
始时,溶液中氯化铁和氯化亚铁的浓度均为
,故A 错误;B 项,锌为0.5mol 时,溶液中亚
铁离子的物质的量为2mol,设AD 段消耗锌为amol,根据D 点时亚铁离子的物质的量与锌离子物质的量相
等可得:
,解得a=0.75mol,则D 点的横坐标x=1.25mol,故B 正确;C 项,线段AB 表示
溶液中亚铁离子的物质的量的变化趋势,故C 错误;D 项,B 点时,亚铁离子和锌恰好完全反应,溶液总
质量增加的质量为:
,故D 错误;故选B。
二、非选择题(共5 小题,共55 分)
16.(11 分)(2024•福建省漳州市期中)氧化还原反应在生产生活中有广泛的应用,中国传统文化中有广
泛记载
(1)“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”中涉及到蜡烛与O2的燃烧反应,反应生成CO2和H2O,该反
应一定是___________。
A.化合反应
B.分解反应
C.氧化还原反应
D.置换反应
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(2)“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”涉及到的化学反应为:CuSO4 + Fe = FeSO4 + Cu。该反应中CuSO4的
摩尔质量是 ;28 g 铁粉中含有的Fe 原子数是 ,若铁粉完全反应,析出Cu 单质的
质量为 g。
(3)宋代《洗冤集录》中记载有“银针探毒”,其原理是:4Ag + 2H2S + O2 = 2Ag2S + 2H2O。在相同条
件下体积相同的H2S 和O2两种气体分子数之比为 ,质量比为 。标准状况下5.6 L
O2的物质的量是 mol,当发生上述反应时氧气完全反应,消耗H2S 的质量是 g。
(4)我国古代四大发明之一的黑火药是由硫磺粉、硝酸钾和木炭按一定比例混合而成的,爆炸时发生的
反应为:S + 2KNO3 + 3C = K2S + N2↑ + 3CO2↑。该反应中,化合价降低的元素是 (填元素符号)。
同温同压下,体积相同的N2和CO2,其密度之比为 。标准状况下, N2和CO2的混合气体
11.2L,其质量为17.2g,则此混合气体中N2和CO2的物质的量之比为 。
【答案】(1)C(1 分)
(2) 160 g·mol−1 (1 分) 3.01×1023 (1 分) 32(1 分)
(3) 1 1 (
∶
1 分) 17 16(
∶
1 分) 0.25(1 分) 17(1 分)
(4) S 和N (1 分) 7 11 (
∶
1 分) 3 2(
∶
1 分)
【解析】(1)“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”中涉及到蜡烛与O2的燃烧反应,反应生成CO2和
H2O,则元素化合价发生变化,该反应一定是氧化还原反应,故选C;(2)摩尔质量以g/mol 为单位数值上
等于相对分子质量,CuSO4的摩尔质量是160g/mol;28g 铁粉中含有的Fe 原子数是
=0.5NA,即3.01×1023 ;CuSO4+Fe=Cu+FeSO4反应中,若铁粉完全反应,析出Cu 单质的物质的量为
0.5mol、质量为
;(3)在相同条件下体积相同的H2S 和O2两种气体分子数相同,则分
子数之比为1 1∶;分子数相同时,气体的质量比等于相对分子质量之比,则质量比为34 32=17 16
∶
∶
;标准状
况下5.6L O2的物质的量为
;当发生
反应时,氧气完
全反应,消耗的H2S 的物质的量为氧气的2 倍、即消耗0.5mol H2S,质量为
;(4)该反
应中,化合价升高的元素是C,化合价降低的元素是N 和S;同温同压下气体的密度与摩尔质量成正比,
则同温同压下,体积相同的N2和CO2,其密度之比为28 44=7 11
∶
∶
;标准状况下,有N2和CO2混合气体质量
为17.2g,体积为11.2L(为0.5mol),设N2和CO2分别为amol、bmol,则a+b=0.5,28a+44b=17.2,解得
a=0.2、b=0.3,则N2和CO2的物质的量之比为3 2∶。
17.(12 分)(2024·上海市徐汇区期中)质量、物质的量、物质的量浓度等是用于化学计算的常见物理量。
(1)质量之比为16:7:6 的三种气体SO2、CO、NO。分子个数之比为 ;氧原子个数之比为
;相同条件下的体积之比为 。
(2)标准状况下,17g NH3的体积为 ,含有氢原子个数为 ,它与标准状况下 L
H2S 含有相同数目的氢原子。
(3)某气体氧化物的化学式为RO2,在标准状况下,1.28g 该氧化物的体积为448mL,则该氧化物的摩
尔质量为 ,R 的相对原子质量为 。
(4)同温同压下,A2气体与B2气体等体积化合,生成AxBy气体,已知反应前后气体的密度不变,则
AxBy的分子式为 。
8
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(5)在t℃时将a g NH3 完全溶于水得到V mL 溶液,该溶液的密度为
;质量分数为w,
物质的量浓度为c mol·L-1。下列计算结果正确的是 。
A.溶质的质量分数
B.溶质的物质的量浓度
C.溶液密度
可表示为
D.上述溶液中再加入V mL 水,所得溶液溶质的质量分数小于0.5w
(6)将a L Al2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合溶液分成两等份,一份加入b mol BaCl2溶液使溶液中的SO4
2-刚
好完全沉定,另一份加入足量NaOH 溶液并加热可得到c molNH3,则原溶液中Al3+的物质的量浓度为
。
(7)将0.24g Mg 和0.27g Al 的混合物投入到100mL 1mol/L 的盐酸中,充分反应后固体完全溶解。向所
得溶液中加入2mol/L 的NaOH 溶液,恰好使金属离子全部沉淀完全,需要NaOH 溶液的体积为
mL。
【答案】(1) 5:5:4(0.5 分) 10:5:4 (0.5 分) 5:5:4 (0.5 分)
(2) 22.4L (0.5 分) 3NA (0.5 分) 33.6L(0.5 分)
(3) 64g/mol (1 分) 32(1 分)
(4)AB(1 分)
(5)D(2 分)
(6)
(2 分)
(7) 50 mL(2 分)
【解析】(1)质量之比为16:7:6 的三种气体SO2、CO、NO,分子个数之比为
;氧
原子个数之比为
;相同条件下的体积之比等于物质的量之比等于分子数之比,故相同条件
下的体积之比为5:5:4。(2)标准状况下,17g NH3 的物质的量为
,体积为
,含有氢原子个数为
,它与1.5molH2S 含有相同数目的氢原子,
在标准状况下 H2S 的体积为
。(3)448mL 该氧化物的物质的量为
,则该氧化物的摩尔质量为
,该氧化物的相对分子质量为64,R 的
相对原子质量为64-162=32。(4)同温同压下,A2气体与B2气体等体积化合,即方程式中A2与B2的化学计
量数相同,已知反应前后气体的密度不变,则气体的体积不变,同温同压,气体的体积相同,则气体物质
的量不变,则反应的方程式为A2+B2=2AB,则AxBy的分子式为AB。(5)在t℃时将a g NH3完全溶于水得到
V mL 溶液,该溶液的密度为
;质量分数为w,物质的量浓度为c mol·L-1。A 项,溶液的质
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量为
,则溶质的质量分数
,故A 错误;B 项,溶质的物质的量为
,溶液体积为V
mL,溶质的物质的量浓度
,故B 错误;C 项,根据
,则溶液密度
可表示为
,故C 错误;D 项, 溶质的质量不变,而水的密度比氨水的密度大,混合后溶液质
量大于原溶液的2 倍,故所得溶液溶质的质量分数小于0.5w,故D 正确;故选D。(6)将a L Al2(SO4)3和
(NH4)2SO4的混合溶液分成两等份,每份的体积为0.5aL,一份加入b mol BaCl2溶液使溶液中的SO4
2-刚好
完全沉定,则
,另一份加入足量NaOH 溶液并加热可得到c molNH3,则
,溶液
呈电中性,则有
,解得
,故原溶液中Al3+的物质的量浓度为
。(7)0.24gMg 的物质的量为
,0.27gAl 的物质的量为
,100mL 1mol/L 的盐酸中含有HCl 的物质的为1mol/L0.1L=0.1mol,0.01molMg 完全反
应消耗0.02molHCl,0.01molAl 完全反应消耗0.03molHCl,总共消耗0.05molHCl,说明反应后盐酸有剩余,
故向所得溶液中加入2mol/L 的NaOH 溶液,盐酸先参与反应生成氯化钠和水,然后镁离子、铝离子分别为
氢氧化钠反应分别生成氢氧化镁、氢氧化铝沉淀,恰好使金属离子全部沉淀完全时,溶质为NaCl,根据质
量守恒可知:n(NaOH)=n(NaCl)=n(HСl)=0.1mol,故需要NaOH 溶液的体积为:
。
18.(14 分)(2024•河南省信阳市期中)我国将力争2060 年前实现碳中和,CO2的捕捉是减少碳排放的措
施之一。
I.一种利用
溶液捕捉回收CO2的过程如图所示。
(1)捕捉室中
溶液常喷成雾状,优点是 。
(2)整个过程中可以循环利用的物质是 。
II.实验室模拟捕捉回收CO2,配制
溶液。
(3)配制溶液需要的玻璃仪器是烧杯、玻璃棒和。根据计算用托盘天平称量
固体 __
g。
(4)配制操作可分解成如下几步,以下正确的操作顺序是 →D→ →装瓶贴签。
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A.向容量瓶中注入少量蒸馏水,检查是否漏水
B.用少量蒸馏水洗涤烧杯及玻璃棒
次,将洗涤液注入容量瓶后轻摇几下
C.将已冷却的溶液注入容量瓶中
D.根据计算,称取取一定量的
固体
E、向盛有
固体的烧杯中加水,用玻璃棒搅拌溶解
F、盖上容量瓶塞了,摇匀
G、用胶头滴管滴加蒸馏水,使溶液凹面恰好与刻度相切
H、继续往容量瓶中小心地加蒸馏水,使液面接近刻度线
处
(5)配制过程中,会造成所配制NaOH 溶液的物质的量浓度偏大的是
A.称量所用的砝码生锈
B.转移前,容量瓶内有蒸馏水
C.未冷至室温就转移定容
D.定容时仰视刻度线
E.定容时水加多用胶头滴管吸出
F.称量
时间过长
III. CaO 固体也可以捕捉回收CO2,研究表明CaC2O4·H2O 热分解制得的CaO 疏松多孔,具有良好的
CO2捕捉性能。取1.46 g CaC2O4·H2O 进行加热,固体质量随温度变化如图所示:
(注:曲线中共涉及到三步分解反应)。
(6)写出
范围内分解反应的化学方程式: 。
(7)据图分析,
捕捉CO2的反应温度应 (填“高于”或“低于”)
。
【答案】(1)增大反应物接触面积,使反应更快、更充分(2 分)
(2)CaO、NaOH(2 分)
(3)20.00(1 分)
(4) A(1 分) E→C→B→H→G→F(2 分)
(5)AC(2 分)
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(6) CaC2O4
CaCO3+CO↑(2 分)
(7)低于(2 分)
【解析】(1)捕捉室中NaOH 溶液常喷成雾状,优点是增大反应物接触面积,使反应更快、更充分;(2)
从流程图可以看出,反应分离室得到的NaOH 溶液可作为捕捉室中的吸收液,高温反应炉得到的CaO 可作
为反应分离室中的反应物,因此可循环使用的物质是CaO、NaOH;(3)配制溶液需要的玻璃仪器是烧杯、
玻璃棒和500mL 容量瓶、胶头滴管;用托盘天平称量NaOH 固体质量为:
;(4)配置一定物质的量浓度的溶液一般步骤为:检漏、计算、
称量、溶解、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶贴签,则正确的操作顺序是A→D→E→C→B→H→G→F→
装瓶贴签;(5)A.称量所用的砝码生锈,砝码实际质量大于所标数值,导致所称NaOH 质量偏大,则所配
制NaOH 溶液的物质的量浓度偏大,A 符合题意;转移前,容量瓶内有蒸馏水,对配制结果无影响,B 不
符合题意;未冷至室温就转移定容,溶液体积膨胀,冷却至室温液面下降,所加水量偏少,溶液浓度偏大,
C 符合题意;定容时仰视刻度线,溶液体积偏大,浓度偏小,D 不符合题意;定容时水加多用胶头滴管吸
出,造成溶质损失,浓度偏小,E 不符合题意;称量NaOH 时间过长,NaOH 吸水潮解,所称量NaOH 固
体的质量偏小,导致溶液浓度偏小,F 不符合题意;故选AC;(6)由题图中信息可知,CaC2O4·H2O 在
200℃左右失去结晶水生成CaC2O4;CaC2O4在400~600℃因分解减少的固体质量为:1.28g−1.00g=0.28g,
减少的是CO 的质量,分解产物为CO 和CaCO3,则400~600℃范围内分解反应的化学方程式为:CaC2O4
CaCO3+CO↑;(7)由图可知,温度800~1000℃因分解减少的固体质量为:1.00g−0.56g=0.44g,减少
的是CO2的质量,即高于800℃时,碳酸钙分解生成CaO 和CO2,只有低于此温度,才有利于CaO 和CO2
化合,则CaO 捕捉CO2的反应温度应低于800℃。
19.(12 分)(2024•江苏省常州市第二次学情检测)某干燥白色固体可能含有Na2CO3、NaHCO3、
中的几种,取一定质量的该固体加蒸馏水配制
溶液,并向该溶液中滴加
的盐酸,得到CO2
体积(标准状况下)与盐酸体积的关系如图所示。回答下列问题:
(1)产生的CO2的物质的量为 mol,
段反应的离子方程式为 。
(2)若白色固体由0.02mol Na2CO3和xmol NaHCO3组成,则V1= ,V2= 。
(3)若白色固体由NaHCO3和
组成,2V1= V2,则NaHCO3与
溶于水后发生反应的离子方
程式为 ,
。
(4)若白色固体只由
和Na2CO3组成,且V1=100,V2=160,则
,原
溶液中的c(Na+)=
。
(5)另取某Na2CO3和NaHCO3组成的混合物样品,称取3 份该样品溶于水后分别逐滴加入相同浓度盐酸
,充分反应,产生CO2的体积如下表(标准状况下,且不考虑CO2在水中的溶解):
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实验序号
①
②
③
100.0
100.0
100.0
3.80
7.60
11.40
896
1344
896
样品中
,盐酸的
。
【答案】(1) 0.03(2 分) HCO3
-+H+==H2O+CO2↑(1 分)
(2) 40(1 分) 100(1 分)
(3) HCO3
-+OH-===CO3
2-+H2O(1 分) 1:1(1 分)
(4) 0.02(1 分) 0.8(1 分)
(5) 1:1 (2 分) 1.0(1 分)
【解析】(1)产生的
,则
;AB 段生成的CO2只能由碳酸氢钠与盐酸
反应生成,反应的离子方程式为HCO3
-+H+==H2O+CO2↑;(2)CO2来自碳酸钠和碳酸氢钠,根据碳原子守
恒,碳酸氢钠的物质的量为0.01mol;OA 段发生的反应为Na2CO3+HCl= NaHCO3+ NaCl,根据化学计量数
之比等于物质的量之比,0.02mol Na2CO3与0.02mol 盐酸反应,
(盐酸)
,即V1=40
mL;A 点时碳酸氢钠的物质的量为0.03mol,消耗0.03mol 盐酸,
,因此
V2=V1+V=100 mL;(3)NaHCO3与NaOH 溶于水后发生反应的离子方程式为HCO3
-+OH-===CO3
2-+H2O;
2V1= V2,说明白色固体溶于水后的溶质只有Na2CO3,根据NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O 可知,
;(4)因为白色固体只由NaOH、Na2CO3组成,OA 段为NaOH、Na2CO3与盐酸
反应V1=100 mL,即两物质共消耗0.05mol 盐酸,由碳原子守恒知
,Na2CO3消耗
0.03mol 盐酸,则NaOH 消耗0.02mol 盐酸,
;
,
;(5)由实验①和实验
②的数据可知,加入相同物质的量的盐酸,固体的质量增大,二氧化碳的体积增大说明实验①中盐酸过量,
碳酸钠和碳酸氢钠完全反应,设3.80g 样品中碳酸钠为xmol、碳酸氢钠为ymol,则由样品质量可得
106x+84y=3.80①,由反应方程式可得x+y=
②,解联立可得x=0.02、y=0.02,则样品中
n(NaHCO3)∶n(Na2CO3)= 1 1∶;由实验②和实验③的数据可知,加入相同物质的量的盐酸,固体的质量增大,
二氧化碳的体积减小说明实验③中盐酸不足量,盐酸完全反应,则加入盐酸过程中发生的反应为
Na2CO3+HCl= NaHCO3+NaCl、NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O,由碳酸钠和碳酸氢钠的物质的量比可知,
11.40g 样品中碳酸钠和碳酸氢钠的物质的量为
=0.06mol,则由方程式可知,反应消耗盐
13
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酸的物质的量为0.06mol+
=0.1mol,反应得到的溶液为碳酸氢钠和氯化钠的混合溶液。样品中
n(NaHCO3)∶n(Na2CO3)= 1:1;由分析可知,盐酸的物质的量为0.1mol,则溶液的浓度为
=1.0mol/L。
20.(6 分)(2024•浙江省杭州八县市期末)某研究性学习小组,进行甲、乙、丙三组实验:各取
同浓度的盐酸,加入不同质量的同种铝合金颗粒,充分反应,产生气体。有关数据记录如下:
实验序号
甲
乙
丙
合金质量(g)
1.008
1.260
1.512
生成气体体积(mL)(标况)
1075.2
1344
1344
请回答以下问题:
(1)计算丙中产生气体的物质的量为 mol;
(2)实验中所用合金粉末中镁、铝的物质的量之比为 ;
(3)实验乙结束后的混合体系中加入一定量的NOH 溶液,充分反应,得到固体M。如果固体M 的质量
不再减少,消耗NaOH 的质量至少为 g。
【答案】(1)0.06(2 分) (2)3:2(2 分) (3)5.6(2 分)
【解析】盐酸浓度、体积一定,甲中合金质量小于乙中合金质量,且甲中生成气体体积小于乙中气体
体积,说明甲中盐酸过量,金属完全反应,乙中合金质量小于丙中合金质量,且乙、丙生成气体体积相等,
说明乙、丙中盐酸完全反应。(1)标况下,丙中生成气体体积为1344 mL,气体的物质的量为
;(2)甲中盐酸有剩余,金属完全反应,此时生成氢气1075.2mL,故可以根据甲组数据
计算金属的物质的量之比,令镁、铝的物质的量分别为xmol、ymol,根据二者质量可知24x+27y=1.008,
根据电子转移守恒有2x+3y=
×2,联立方程解得:x=0.024、y=0.016,故合金中镁与铝的物质
的量之比为0.024mol:0.016mol=3:2;(3)实验乙中合金的质量为1.260g,根据(2)知,合金中Mg、Al 的物
质的量之比为
,设合金中n(Al)=nmol,n(Mg)=1.5nmol,
,
n=0.02mol,则n(Mg)=0.03mol,Mg 完全反应生成n(H2)=n(Mg)=0.03mol,Mg 生成的V(H2)=
,Al 完全反应生成n(H2)=1.5n(Al)=0.03mol,Al 生成的V(H2)=
,如果合金恰好完全反应。得到总的气体为1344mL,所以乙中合金恰好完
全反应,根据丙中数据知,乙中盐酸恰好完全消耗;实验乙结束后的混合体系中加入一定量的NaOH 溶液,
充分反应,得到固体M,固体为Mg(OH)2,而此时铝元素以NaAlO2的形式存在,溶液中溶质为NaCl 和
NaAlO2,根据氢原子守恒得n(
,最少消耗的n(NaOH)=n(HCl)
+n(Al)=0.12mol+0.02mol=0.14mol,
。
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