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2022届高考化学一轮复习跟踪检测2计算入门--以物质的量为中心的计算(Word版带解析)
ID:19923 2021-09-11 9页1111 177.27 KB
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跟踪检测(二)计算入门——以物质的量为中心的计算1.(2021·唐山一模)阿伏加德罗常数的值用NA表示,下列叙述正确的是(  )A.室温时,1LpH=2的NH4Cl溶液中所含H+的数目为1×10-12NAB.1molLiAlH4在125℃时完全分解生成LiH、H2、Al,转移电子数为3NAC.1.7g氨气中含有共价键的数目为0.4NAD.标准状况下,22.4LNO2含有的原子数小于3NA解析:选B A项,室温时,1LpH=2的NH4Cl溶液中所含H+的数目为0.01NA;B项,1molLiAlH4在125℃时完全分解生成LiH、H2、Al,反应中Al元素的化合价从+3价降低到0价,因此转移电子数为3NA;C项,1.7g氨气的物质的量是0.1mol,其中含有共价键的数目为0.3NA;D项,标准状况下,NO2不是气体。2.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述不正确的是(  )A.常温常压下,30.0g氟化氢中含有氟原子的数目为1.5NAB.标准状况下,33.6L乙烯与乙炔的混合物中含有碳原子的数目为3NAC.1L1mol·L-1的Na2CO3溶液中含有氧原子的数目为3NAD.某密闭容器中0.1molNa2O2和0.1molCO2充分反应,转移电子的数目为0.1NA解析:选C 30.0g氟化氢的物质的量为30.0g÷20g·mol-1=1.5mol,含有氟原子的数目为1.5NA,故A正确;标准状况下,33.6L乙烯与乙炔的混合气体的物质的量为1.5mol,它们分子中均含有2个碳原子,则混合物中含有碳原子的数目为3NA,故B正确;在Na2CO3溶液中,除Na2CO3含氧原子外,H2O也含有氧原子,该溶液中含有氧原子的数目大于3NA,故C错误;根据化学反应2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,0.1molNa2O2和0.1molCO2充分反应,转移电子的数目为0.1NA,故D正确。3.(2021·福州一模)设阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法正确的是(  )A.0.01mol乙烯气体被浓溴水完全吸收,反应伴随0.02NA个碳碳共价键断裂B.实验室用电解熔融NaOH制取金属钠,制得2.3g钠时,电路中至少转移0.1NA个电子C.标准状况下,44.8LHCl气体溶于1.0L水中,所得溶液每毫升中含2×10-3NA个H+D.含4molHCl的浓盐酸与足量的MnO2混合后充分加热,可产生NA个Cl2分子解析:选B A项,0.01mol乙烯气体被浓溴水完全吸收生成1,2二溴乙烷,反应伴随0.01NA个碳碳共价键断裂;B项,实验室用电解熔融NaOH制取金属钠,钠由+1价变为0 价,所以制得2.3g钠时,电路中至少转移0.1NA个电子;C项,标准状况下,44.8LHCl气体溶于1.0L水中,所得溶液体积不是1.0L;D项,稀盐酸与MnO2不能反应产生Cl2,含4molHCl的浓盐酸与足量的MnO2混合后充分加热,产生的Cl2分子数小于NA个。4.(2021·巴东三中模拟)用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述不正确的是(  )A.电解饱和食盐水,阳极产生22.4L气体时,电路中通过的电子数目为2NAB.4.4g由CO2和N2O组成的混合气体中的电子数目为2.2NAC.含有氢原子数为0.4NA的CH3OH分子中含有的共价键数目为0.5NAD.常温下,1.0LpH=13的Ba(OH)2溶液中含有的OH-数目为0.1NA解析:选A 未指明是否在标准状况下,无法计算阳极生成的22.4L气体的物质的量,A错误;CO2和N2O的摩尔质量均为44g·mol-1,且两者1个分子中均含22个电子,故4.4g(0.1mol)CO2和N2O的混合气体中含有2.2NA个电子,B正确;含有氢原子数为0.4NA的CH3OH的物质的量为0.1mol,每个CH3OH分子中含有5个共价键,所以0.1molCH3OH分子中含0.5NA个共价键,C正确;常温下,pH=13的Ba(OH)2溶液中OH-浓度为0.1mol·L-1,1.0L该溶液中含有0.1molOH-,含有的OH-数目为0.1NA,D正确。5.(2021·广西二模)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(  )A.7.8gNa2O2与足量水反应,转移的电子数为0.1NAB.36g由35Cl和37Cl组成的氯气中所含质子数一定为17NAC.25℃时,pH=12的氨水中所含OH-的数目为0.01NAD.30g由甲醛(HCHO)与乙酸组成的混合物中所含C—H键的数目为2NA解析:选A A项,7.8gNa2O2的物质的量为=0.1mol,与足量水反应的化学方程式为2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,0.1mol过氧化钠反应转移0.1mol电子,因此转移的电子数为0.1NA;B项,由35Cl和37Cl组成的氯气的相对分子质量在70~74之间,无法计算36g由35Cl和37Cl组成的氯气的物质的量;C项,溶液的体积未知,无法计算25℃时pH=12的氨水中所含OH-的数目;D项,甲醛(HCHO)与乙酸的最简式相同,但1个HCHO分子中含2个C—H键,1个CH3COOH分子中含3个C—H键,故无法计算30g由甲醛(HCHO)与乙酸组成的混合物中所含C—H键的数目。6.用NA表示阿伏加德罗常数的值。俗名为“臭碱”的硫化钠可用于冶金、燃料、皮革、电镀等工业,硫化钠的一种制备方法是Na2SO4+2CNa2S+2CO2↑ 。下列说法正确的是(  )A.1mol·L-1Na2SO4溶液中含氧原子的数目一定大于4NAB.1L0.1mol·L-1Na2S溶液中含阴离子的数目小于0.1NAC.生成1mol氧化产物时转移电子数为4NAD.通常状况下,11.2LCO2中含质子的数目为11NA解析:选C 未注明溶液的体积,无法计算Na2SO4的物质的量和溶液中水的物质的量,因此也无法计算所含氧原子的数目,A错误;1L0.1mol·L-1Na2S溶液中含有0.1molNa2S,S2-水解生成HS-和OH-,阴离子的数目大于0.1NA,B错误;题给反应的氧化产物为CO2,C元素化合价由0价升高到+4价,生成1molCO2时转移电子数为4NA,C正确;通常状况下,气体摩尔体积不是22.4L·mol-1,故11.2LCO2的物质的量不是0.5mol,所含质子的数目不是11NA,D错误。7.(2021·南昌一模)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是(  )A.1mol甲醇中含有的共价键数为4NAB.1mol氯气分别与铁和铝完全反应时转移的电子数均为3NAC.电解精炼铜,当电路中通过的电子数目为0.2NA时,阳极质量减少6.4gD.1molCH3COONa和少量CH3COOH溶于水所得中性溶液中,CH3COO-的数目为NA解析:选D A项,1mol甲醇中含有的共价键数为5NA;B项,1mol氯气分别与铁和铝完全反应时,氯元素化合价由0变为-1,所以转移的电子数均为2NA;C项,粗铜中含有杂质铁、锌等,所以电路中通过的电子数为0.2NA时,阳极质量不一定减少6.4g;D项,根据电荷守恒,n(CH3COO-)+n(OH-)=n(Na+)+n(H+),溶液呈中性,则n(OH-)=n(H+),所以n(CH3COO-)=n(Na+)=1mol。8.NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(  )A.在0℃、101kPa条件下,11.2L丁烷中含极性共价键数目为5NAB.含23g钠元素的Na2O和Na2O2混合物中阴离子数目介于0.5NA和NA之间C.5NH4NO34N2↑+2HNO3+9H2O中当氧化产物比还原产物每多14g时,转移电子数为15NAD.用惰性电极电解饱和碳酸钠溶液时,电路上通过2mol电子时产生气体分子总数为NA解析:选A 在0℃、101kPa条件下,11.2L丁烷的物质的量为0.5mol,其中含极性共价键(C—H)的物质的量为0.5mol×10=5mol,故A正确;根据钠原子守恒,含23g 钠元素的Na2O和Na2O2混合物的物质的量为0.5mol,而Na2O和Na2O2均由2个钠离子和1个阴离子构成,故其中阴离子数目为0.5NA,故B错误;5NH4NO34N2↑+2HNO3+9H2O中氧化产物和还原产物均为氮气,其中氧化产物与还原产物的物质的量之比为5∶3,当氧化产物比还原产物每多14g时,共生成氮气2mol,转移电子数为7.5NA,故C错误;用惰性电极电解饱和碳酸钠溶液,相当于电解水,当电路上通过2mol电子时产生1molH2、0.5molO2,分子总数为1.5NA,故D错误。9.设阿伏加德罗常数的值为NA。已知:在无氧条件下,葡萄糖发生反应C6H12O62CH3CH2OH+2CO2↑。下列说法正确的是(  )A.0.1mol葡萄糖(C6H12O6)含羟基(—OH)数目为0.6NAB.10.0g质量分数为46%的酒精与足量的钠反应产生氢分子数为0.05NAC.常温常压下,4.48LCO2和NO2的混合气体含原子总数为0.6NAD.4.8gMg在足量的CO2中完全燃烧,转移电子数目为0.4NA解析:选D A项,葡萄糖的结构简式为HOCH2(CHOH)4CHO,1个葡萄糖分子含5个羟基,错误;B项,酒精中含有水,水与钠也反应生成H2,错误;C项,常温常压下,4.48L气体的物质的量小于0.2mol,错误;D项,2Mg+CO22MgO+C,n(Mg)=0.2mol,转移电子为0.4mol,正确。10.(2021·六安一中月考)用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是(  )①22gT2O含有电子数为10NA②0.44gC3H8中含有的共价键总数目为0.1NA③1molNa2O2与CO2完全反应时转移电子数为2NA④28g硅晶体中含有2NA个Si—Si键⑤11.2LCl2通入足量的NaOH溶液中充分反应,转移的电子数等于0.5NA⑥200mL1mol·L-1Al2(SO4)3溶液中Al3+和SO的数目总和是NAA.①②③       B.②④⑥C.①③⑤D.①②④解析:选D T原子核内有1个质子、2个中子,T2O的相对分子质量为3×2+16=22,22gT2O的物质的量为=1mol,含有电子数为10NA,①正确;0.44gC3H8的物质的量为0.01mol,1molC3H8中含有的共价键数目为10NA,所以0.01molC3H8中含有的共价键总数目为0.01mol×10NAmol-1=0.1NA,②正确;Na2O2与CO2反应的化学方程式为2Na2O2+ 2CO2===2Na2CO3+O2,1molNa2O2与CO2完全反应时转移电子数为NA,③错误;28g硅晶体中含有硅原子的物质的量为1mol,硅晶体的结构与金刚石的结构相似,一个硅原子与周围四个硅原子形成四个Si—Si键,每个Si—Si键被两个硅原子所共有,故1个硅原子实际含有2个Si—Si键,所以含有1mol硅原子的硅晶体中含有2NA个Si—Si键,④正确;没有指明气体所处的状况,无法计算氯气的物质的量,故转移的电子数目也无法计算,⑤错误;200mL1mol·L-1Al2(SO4)3溶液中,Al2(SO4)3的物质的量为0.2mol,Al3+发生水解,所以Al3+和SO的数目总和小于NA,⑥错误。11.在Al2(SO4)3、K2SO4和明矾的混合溶液中,如果c(SO)等于0.2mol·L-1,当加入等体积的0.2mol·L-1的KOH溶液时,生成的沉淀恰好溶解,则原混合溶液中K+的物质的量浓度为(  )A.0.25mol·L-1    B.0.2mol·L-1C.0.45mol·L-1D.0.225mol·L-1解析:选A 根据Al3++4OH-===AlO+2H2O可知,加入等体积的KOH溶液时生成的沉淀恰好溶解,说明原溶液中c(Al3+)=×0.2mol·L-1=0.05mol·L-1。设K+的物质的量浓度为xmol·L-1,则根据电荷守恒可知,c(K+)+c(Al3+)×3=c(SO)×2,即xmol·L-1+0.05mol·L-1×3=0.2mol·L-1×2,解得x=0.25。12.(2021·邯郸丛台区模拟)向一定量的Cu、Fe2O3的混合物中加入300mL0.5mol·L-1的H2SO4溶液,恰好使混合物完全溶解,所得溶液中加入KSCN溶液后无红色出现。则原混合物中Cu和Fe2O3的物质的量之比为(  )A.2∶1B.1∶1C.1∶2D.无法计算解析:选B Cu、Fe2O3的混合物中加入H2SO4溶液,固体混合物恰好完全溶解,所得溶液中加入KSCN溶液后无红色出现,说明不含Fe3+,溶液中溶质为CuSO4、FeSO4,根据得失电子守恒可知:n(Cu)=n(Fe2O3),所以原混合物中Cu和Fe2O3的物质的量之比为1∶1。13.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),再用酸性KMnO4溶液滴定即可测定血液样品中Ca2+的浓度。抽取血样20.00mL,经过上述处理后得到草酸,再用0.020mol·L-1酸性KMnO4溶液滴定,使草酸转化成CO2逸出,这时共消耗12.00mL酸性KMnO4溶液。 (1)已知草酸与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式为2MnO+5H2C2O4+6H+===2Mnx++10CO2↑+8H2O,则其中的x=________。(2)经过计算,血液样品中Ca2+的浓度为____mg·cm-3。解析:(1)由电荷守恒可得x=2。(2)血样处理过程中发生反应的离子方程式依次是:①Ca2++C2O===CaC2O4↓;②CaC2O4+2H+===Ca2++H2C2O4;③2MnO+5H2C2O4+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O,由此可得关系式:5Ca2+~5CaC2O4~5H2C2O4~2MnO,所以n(Ca2+)=n(MnO)=×0.01200L×0.020mol·L-1=6.0×10-4mol,血液样品中Ca2+的浓度==1.2×10-3g·cm-3=1.2mg·cm-3。答案:(1)2 (2)1.214.利用钴渣[含Co(OH)3、Fe(OH)3等]制备钴氧化物的工艺流程如下:Co(OH)3溶解还原反应的离子方程式为_______________________________________________________________________________________________________________。铁渣中铁元素的化合价为________。在空气中煅烧CoC2O4生成钴氧化物和CO2,测得充分煅烧后固体质量为2.41g,CO2体积为1.344L(标准状况),则钴氧化物的化学式为________。解析:酸性条件下,Co(OH)3首先与H+反应生成Co3+,Co3+具有氧化性,可将SO氧化为SO,根据电子守恒和质量守恒定律,配平可得:2Co(OH)3+4H++SO===SO+2Co2++5H2O。由于NaClO3和O2具有氧化性,铁渣中铁元素应为+3价。在空气中煅烧CoC2O4生成钴氧化物和CO2,n(CO2)==0.06mol,设钴氧化物的分子式为CoxOy,则有xCoC2O4+O2CoxOy   +   2xCO2       (59x+16y)g    2xmol       2.41g       0.06mol则有(59x+16y)×0.06=2.41×2x,得x∶y=3∶4。 所以钴氧化物的化学式为Co3O4。答案:2Co(OH)3+SO+4H+===2Co2++SO+5H2O[或Co(OH)3+3H+===Co3++3H2O,2Co3++SO+H2O===2Co2++SO+2H+] +3 Co3O415.过氧化钙晶体(CaO2·8H2O)可用于改善地表水质、处理含重金属粒子废水、应急供氧等。(1)已知:I2+2S2O===2I-+S4O,测定制备的过氧化钙晶体中CaO2的含量的实验步骤如下:第一步:准确称取ag产品放入锥形瓶中,再加入过量的bgKI晶体,加入适量蒸馏水溶解,再滴入少量2mol·L-1的H2SO4溶液,充分反应。第二步:向上述锥形瓶中加入几滴淀粉溶液。第三步:逐滴加入浓度为cmol·L-1的Na2S2O3溶液发生反应,滴定达到终点时出现的现象是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。若滴定消耗Na2S2O3溶液VmL,则样品中CaO2的质量分数为________(用字母表示)。(2)已知过氧化钙加热至350℃左右开始分解放出氧气。将过氧化钙晶体(CaO2·8H2O)在坩埚中加热逐渐升高温度,测得样品质量随温度的变化如图所示,则350℃左右所得固体物质的化学式为______________。解析:(1)根据得失电子守恒,可得关系式CaO2~I2~2S2O,则样品中CaO2的质量分数为×100%=×100%。(2)CaO2·8H2O的摩尔质量为216g·mol-1,故2.16g过氧化钙晶体为0.01mol,350℃左右所得固体质量为0.56g,根据钙原子守恒,可知为CaO。答案:(1)溶液由蓝色变无色,且30s内不恢复蓝色 ×100% (2)CaO16.(2017·北京高考)SCR和NSR技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx排放。(1)SCR(选择性催化还原)工作原理: ①尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2,该反应的化学方程式:______________。②反应器中NH3还原NO2的化学方程式:________________________________________________________________________________________________________。③当燃油中含硫量较高时,尾气中SO2在O2作用下会形成(NH4)2SO4,使催化剂中毒。用化学方程式表示(NH4)2SO4的形成:___________________________________。④尿素溶液浓度影响NO2的转化,测定溶液中尿素(M=60g·mol-1)含量的方法如下:取ag尿素溶液,将所含氮完全转化为NH3,所得NH3用过量的v1mLc1mol·L-1H2SO4溶液吸收完全,剩余H2SO4用v2mLc2mol·L-1NaOH溶液恰好中和,则尿素溶液中溶质的质量分数是________。(2)NSR(NOx储存还原)工作原理:NOx的储存和还原在不同时段交替进行,如图a所示。①通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx的储存和还原。储存NOx的物质是________。②用H2模拟尾气中还原性气体研究了Ba(NO3)2的催化还原过程,该过程分两步进行,图b表示该过程相关物质浓度随时间的变化关系。第一步反应消耗的H2与Ba(NO3)2的物质的量之比是________。解析:(1)①根据题意,反应物为H2O和CO(NH2)2,生成物为NH3和CO2,反应条件为加热,结合元素守恒可写出该反应的化学方程式。②根据题意,反应物为NH3和NO2,生成物为N2和H2O,反应需在催化剂作用下进行。③根据题意,NH3、SO2、O2和H2O反应生成(NH4)2SO4。④根据题意,加入硫酸的总物质的量为c1v1×10-3mol,NaOH消耗硫酸的物质 的量为mol,因此与NH3反应的硫酸的物质的量为mol,根据关系式:CO(NH2)2~2NH3~H2SO4,得n[CO(NH2)2]=×10-3mol,m[CO(NH2)2]=(c1v1-c2v2)×10-3mol×60g·mol-1=0.06(c1v1-c2v2)g,因此尿素溶液中溶质的质量分数为×100%=。(2)①由图a可以看出NOx在BaO中储存,在Ba(NO3)2中还原,因此储存NOx的物质为BaO。②由图b可知,Ba(NO3)2在第一步反应中被H2还原为NH3,根据得失电子守恒,1molBa(NO3)2转化成NH3得到2mol×8=16mol电子,1mol氢气失去2mol电子,因此消耗的H2与Ba(NO3)2的物质的量之比为8∶1。答案:(1)①CO(NH2)2+H2OCO2↑+2NH3↑②8NH3+6NO27N2+12H2O③2SO2+O2+4NH3+2H2O===2(NH4)2SO4④(2)①BaO ②8∶1
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