2020届高考化学一轮复习化学常用计量及应用作业 9页

化学常用计量及应用 ‎(限时：45分钟)‎ ‎1．(2018·西安八校联考)设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　)‎ A．‎10 L pH＝1的硫酸溶液中含有的H＋数目为2NA B．盛有SO2的密闭容器中含有NA个氧原子，则SO2的物质的量为0.5 mol C．标准状况下，‎2.24 L Cl2溶于水转移6.02×1022个电子 D．常温常压下，‎4.0 g氢氧化钠溶于‎1 L水所得溶液中c(NaOH)＝0.10 mol·L－1‎ B　[pH＝1的硫酸溶液中，c(H＋)＝0.1 mol·L－1,‎10 L该溶液中H＋的数目为NA，A项错误；Cl2＋H2OHCl＋HClO中氯气溶于水只有部分与水反应，且该反应为可逆反应，因此标准状况下，‎2.24 L氯气溶于水转移电子数小于6.02×1022，C项错误；‎4.0 g NaOH的物质的量为0.1 mol，但溶于‎1 L水所得溶液的体积不是‎1 L，因此c(NaOH)≠0.10 mol·L－1，D项错误。]‎ ‎2．(2018·湘东五校联考)设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　)‎ A．1 mol NaHSO4熔融或溶于水时电离出的离子总数均为3NA B．‎17 g H2O2含有0.5NA个非极性共价键 C．在‎1 L 0.5 mol·L－1 H2SO4溶液中，含有的氧原子数为2NA D．标准状况下的‎22.4 L N2与足量H2反应，转移的电子数为NA B　[1 mol NaHSO4熔融时电离出Na＋、HSO，电离出的离子数目为2NA，A项错误；H2O2的结构式为OHOH,‎17 g H2O2的物质的量为0.5 mol，所含非极性键数目为0.5NA，B项正确；‎1 L 0.5 mol·L－1 H2SO4溶液中，H2SO4的物质的量为0.5 mol，所含氧原子数为2NA，但因溶剂H2O中也含有氧原子，故溶液中氧原子数大于2NA，C项错误；N2＋3H22NH3为可逆反应，无法计算反应中转移的电子数，D项错误。]‎ ‎3．(2017·衡水二模)标准状况下，将V L A气体(摩尔质量为M g·mol－1)溶于‎0.1 L水中，所得溶液密度为ρ g·cm－3，则此溶液中溶质的物质的量浓度(mol·L－1)为(　　)‎ A.　　　 B. C. D. B　[标准状况下，气体的物质的量为＝ mol，气体的质量为 mol×M g·mol－1＝g，水的质量为100 mL×‎1 g·mL－1＝‎100 g，即溶液的质量为g＋‎100 g，则溶液中溶质的质量分数为×100%＝×100%，根据公式c＝ mol·L－1，得该溶液中溶质的物质的量浓度为 mol·L－1‎ ‎＝ mol·L－1。]‎ ‎4．(2018·东三省模拟)洁厕灵和84消毒液混合使用会发生反应：NaClO＋2HCl===NaCl＋Cl2↑＋H2O，生成有毒的氯气。NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　)‎ A．每生成1 mol氯气，转移的电子数为2NA B．1 mol NaCl中含有的电子数为28NA C．‎1 L 0.2 mol·L－1NaClO溶液中含有的次氯酸根离子数为0.2NA D．标准状况下，将‎22.4 L HCl溶解在‎0.5 L水中，形成2 mol·L－1的盐酸 B　[根据该反应中氯元素的化合价变化可知，生成1 mol Cl2时转移1 mol电子，A项错误；1 mol NaCl中含1 mol Na＋和1 mol Cl－，Na＋和Cl－的电子数分别为10和18，故1 mol NaCl中含28 mol电子，B项正确；‎1 L 0.2 mol·L－1的NaClO溶液中含0.2 mol NaClO，但由于ClO－水解，故溶液中ClO－数目小于0.2NA，C项错误；标准状况下‎22.4 L HCl的物质的量为1 mol，溶解在‎0.5 L水中，所得溶液体积不为‎0.5 L，则盐酸的浓度不为2 mol·L－1，D项错误。]‎ ‎5．(2015·全国卷Ⅰ)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)‎ A．18 gD2O和‎18 g H2O中含有的质子数均为10NA B．‎2 L 0.5 mol·L－1亚硫酸溶液中含有的H＋数为2NA C．过氧化钠与水反应时，生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.2NA D．密闭容器中2 mol NO与1 mol O2充分反应，产物的分子数为2NA C　[D的质量数为2，则18 gD2O的物质的量小于1 mol，含有的质子数小于10NA，A错；亚硫酸为中强酸，在水溶液中部分电离，溶液中氢离子数目小于2NA，B错；过氧化钠与水反应生成氧气，则O2来源于－1价的氧元素，生成0.1 mol氧气时转移电子0.2NA，C正确；NO与氧气反应生成二氧化氮，但二氧化氮与四氧化二氮之间存在平衡，所以产物的分子数小于2NA，D错。]‎ ‎6．(2015·全国卷Ⅱ)NA代表阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是(　　)‎ A．‎60 g丙醇中存在的共价键总数为10NA B．‎1 L 0.1 mol·L－1的NaHCO3溶液中HCO和CO离子数之和为0.1NA C．钠在空气中燃烧可生成多种氧化物。‎23 g钠充分燃烧时转移电子数为1NA D．‎235 g核素U发生裂变反应：U＋nSr＋Xe＋10n，净产生的中子(n)数为10NA C　[A项，丙醇的结构简式为CH3CH2CH2OH(1丙醇)或CH3CHOHCH3(2丙醇)，‎60 g丙醇的物质的量为1 mol，含有7 mol C—H键、2 mol C—C键、1 mol C—O键和1 mol O—H键，故所含共价键总数为11NA。B项，NaHCO3溶液中存在HCO的水解平衡和电离平衡：HCO＋H2OH2CO3＋OH－、HCOCO＋H＋；‎1 L 0.1 mol·L－1NaHCO3溶液中，据C原子守恒可得n(HCO)＋n(CO)＋n(H2CO3)＝‎1 L×0.1 mol·L－1＝0.1 mol，故HCO和CO离子数之和小于0.1NA。C项，Na与O2反应生成钠的氧化物( Na2O、Na2O2等)，Na由0价升高到＋1价，‎23 g钠的物质的量为1 mol，充分燃烧时转移电子数为NA。D项，核素U发生裂变反应：U＋nSr＋Xe＋10n，净产生的中子(n)数为10－1＝9；‎235 g核素U的物质的量为1 mol，则发生裂变时净产生的中子数为9NA。]‎ ‎7．设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　)‎ A．标准状况下，‎44.8 L SO2与‎22.4 L O2反应后的分子数是2NA B．1 mol NaHSO4熔化或溶于水时电离出来的离子总数均为3NA C．C3H8分子中的2个H原子分别被1个—NH2和1个—OH取代，1‎ ‎ mol此有机物所含共用电子对数目为13NA D．以Mg、Al为电极，NaOH溶液为电解质溶液的原电池中，导线上流过NA个电子时正极放出H2的体积为‎11.2 L C　[标准状况下，2SO2＋O22SO3为可逆反应，无法判断反应后的分子数，A项错误；NaHSO4熔化时只能电离出Na＋和HSO，而溶于水时则电离出H＋、Na＋和SO，B项错误；1个C3H8分子中的共用电子对数是10，当分子中2个氢原子分别被1个—NH2和1个—OH取代后，共用电子对增加3对，共13对，C项正确；气体状况未知，Vm不确定，无法计算放出H2的体积，D项错误。]‎ ‎8．(2018·全国卷Ⅲ)下列叙述正确的是(　　)‎ A．‎24 g镁与‎27 g铝中，含有相同的质子数 B．同等质量的氧气和臭氧中，电子数相同 C．1 mol重水与1 mol水中，中子数比为2∶1‎ D．1 mol乙烷和1 mol乙烯中，化学键数相同 B　[‎24 g镁与‎27 g铝的物质的量均为1 mol，但Mg、Al的质子数分别为12、13，A项错误；1 mol O2含有16 mol电子，1 mol O3含有24 mol电子，质量相同(设为m g)的O2、O3含有的电子的物质的量分别为×16 mol＝ mol、×24 mol＝ mol，B项正确；1 molD2O含有10 mol中子，1 mol H2O含有8 mol中子，C项错误；1 mol CH3—CH3含有7 mol共用电子对，1 mol CH2===CH2含有6 mol共用电子对，D项错误。]‎ ‎9．(2017·宜春一模)现有一瓶1 000 mL、含25% NaClO、密度是‎1.19 g·cm－3的“84消毒液”，使用时需要稀释100倍(体积比)，密封保存。下列分析不正确的是(　　)‎ A．该“84消毒液”中NaClO物质的量浓度约为4.0 mol·L－1‎ B．该“84消毒液”稀释100倍后，Na＋的物质的量浓度约为0.04 mol·L－1‎ C．空气中的少量CO2与“84消毒液”发生反应的化学方程式是NaClO＋CO2＋H2O===NaHCO3＋HClO D．用容量瓶配制上述浓度的“84消毒液”480‎ ‎ mL，需要称量的NaClO固体质量约为‎143.0 g D　[c(NaClO)＝＝≈4.0 mol·L－1，故A正确；稀释前后NaClO的物质的量不变，体积变为原来的100倍，则浓度变为原来的，即稀释后浓度约为0.04 mol·L－1，故B正确；酸性：H2CO3＞HClO＞HCO，由强酸制弱酸原理可知，CO2与“84消毒液”发生反应的化学方程式是NaClO＋CO2＋H2O===NaHCO3＋HClO，故C正确；配制480 mL溶液需要500 mL的容量瓶，由n＝cV＝4.0 mol·L－1×‎0.5 L＝2.0 mol，则m＝nM＝2.0 mol×‎74.5 g·mol－1＝‎149.0 g，故D错误。]‎ ‎10．新装修的房屋会释放有毒的甲醛(HCHO)气体，银Ferrozine法检测甲醛的原理如下：‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A．‎22.4 L CO2中含共价键数目为4NA B．‎30 g HCHO被氧化时转移电子数目为2NA C．该电池总反应的化学方程式为2Ag2O＋HCHO===4Ag＋CO2＋H2O D．理论上，消耗HCHO和消耗Fe3＋的物质的量之比为4∶1‎ C　[没有注明温度和压强，所以无法计算气体的物质的量，A不正确；‎30 g HCHO的物质的量为1 mol，被氧化时生成二氧化碳，碳元素的化合价从‎0升高到＋4，所以转移电子数目为4NA，B不正确；该电池总反应的化学方程式为2Ag2O＋HCHO===4Ag＋CO2＋H2O，C正确；根据电子转移守恒，消耗1 mol HCHO时，转移4 mol电子，可以把4 mol Fe3＋还原为Fe2＋，D不正确。]‎ ‎11．实验室中欲用NaOH固体配制480 mL 0.1 mol·L－1的NaOH溶液。以下是某同学的配制过程：‎ ‎(1)通过计算，该同学首先用托盘天平称量出一个干燥小烧杯的质量为‎29.4 g，然后称出该烧杯和NaOH固体的质量为________g。‎ ‎(2)该同学用量筒粗略量取150 mL水倒入烧杯，进行溶解。‎ ‎(3)该实验中还要用到的玻璃仪器有________、________、________。‎ ‎(4)溶液混匀后，该同学发现液面低于刻度线，于是他又滴加少量蒸馏水，使溶液达到刻度线，则他配制的溶液浓度________(填“大于”“等于”或“小于”)0.1 mol·L－1。‎ ‎【答案】　(1)31.4　(3)500 mL容量瓶　玻璃棒　胶头滴管　(4)小于 ‎12．用重铬酸钾法(一种氧化还原滴定法)可测定产物Fe3O4中的二价铁含量。用0.010 00 mol·L－1K2Cr2O7溶液滴定20.00 mL未知浓度的含Fe2＋的溶液，恰好完全反应时消耗10.00 mL K2Cr2O7溶液，则溶液中Fe2＋的物质的量浓度是________。(已知：6Fe2＋＋Cr2O＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O)‎ ‎【解析】　由已知信息可得6n(Fe2＋)～n(Cr2O)，‎ 则n(Fe2＋)＝6n(Cr2O)＝6×0.010 mol·L－1×10.00 mL×1×10－‎3 L·mL－1＝6×10－4 mol，‎ c(Fe2＋)＝ ‎＝0.03 mol·L－1。‎ ‎【答案】　0.03 mol·L－1‎ ‎13．(2018·东三省模拟)某学习小组为进一步探究不同浓度的硫酸氧化性不同，设计并完成如下实验：称取一定量的还原铁粉放入一定体积的浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。经检验，气体Y中含有SO2、H2。‎ ‎(1)溶液X中含有的金属阳离子是________(填化学式)，简述如何检验该离子____________________________________________________________。‎ ‎(2)为了测定气体Y中SO2的含量，将‎2.24 L(标准状况)气体Y通入200.00 mL 0.200 0 mol·L－1酸性高锰酸钾溶液中，充分反应后，取出20.00 mL溶液转入锥形瓶中进行滴定，消耗0.100 0 mol·L－1的KHC2O4标准液10.00 mL(高锰酸钾被还原均生成Mn2＋)。‎ ‎①已知室温下，0.100 0 mol·L－1KHC2O4溶液中，c(C2O)＞c(H‎2C2O4)。滴定操作过程中标准液应用________(填仪器名称)盛装；滴定终点的现象为________________________________。‎ ‎②计算气体Y中SO2的物质的量分数为________。‎ ‎【解析】　(1)根据反应生成的气体Y中含有SO2和H2，可知最后是Fe与稀硫酸反应生成H2，因此该溶液中不可能含有Fe3＋，故溶液X中含有的金属阳离子为Fe2＋。要检验溶液中的Fe2＋，可取少量溶液X，向其中滴加K3[Fe(CN)6]溶液，若产生蓝色沉淀，则证明原溶液中含有Fe2＋或可取少量溶液X，向其中加入KSCN溶液，无明显现象，再滴入新制氯水，若出现红色，则可证明原溶液中含有Fe2＋。(2)①根据0.100 0 mol·L－1KHC2O4溶液中c(C2O)＞c(H‎2C2O4)，可知HC2O的电离程度大于其水解程度，即KHC2O4溶液呈酸性，在滴定过程中该标准液应用酸式滴定管盛装；达到滴定终点时，滴入最后一滴KHC2O4标准液，锥形瓶内溶液由紫色变为无色，且半分钟内溶液颜色不发生变化。②根据化合价变化可找出关系式：2KMnO4～5KHC2O4，c剩余(KMnO4)·20.00×10－‎3 L＝0.100 0 mol·L－1×10.00×10－‎3 L×，解得c剩余(KMnO4)＝0.020 0 mol·L－1，再根据关系式：5SO2～2KMnO4，得n(SO2)＝(0.200 0－0.020 0)mol·L－1×200.00×10－‎3 L×＝0.09 mol，即气体Y中SO2的物质的量分数为×100%＝90%。‎ ‎【答案】　(1)Fe2＋　取少量溶液X，向其中滴加K3[Fe(CN)6]溶液，若产生蓝色沉淀，则证明原溶液中含有Fe2＋(其他合理答案均可)　(2)①酸式滴定管　滴入最后一滴KHC2O4标准液，锥形瓶内溶液由紫色变为无色，且半分钟内颜色不发生变化　②90%‎ ‎14．为研究一水草酸钙(CaC2O4·H2O)的热分解性质，进行如下实验：准确称取‎36.50 g样品加热，样品的固体残留率(×100%)随温度的变化如下图所示。‎ ‎(1)‎300 ℃‎时残留固体的成分为________，‎900 ℃‎时残留固体的成分为________。‎ ‎(2)通过计算求出‎500 ℃‎时固体的成分及质量(写出计算过程)。‎ ‎【解析】　(1)n(CaC2O4·H2O)＝＝0.25 mol，含有m(H2O)＝0.25 mol×‎18 g·mol－1＝‎4.50 g，在‎300 ℃‎时，＝87.67%，m(剩余)＝‎36.50 g×87.67%≈‎32 g，减少的质量为‎36.50 g－‎32 g＝‎4.50 g，故此时失去全部的结晶水，残留固体为CaC2O4；在‎900 ℃‎时，＝38.36%，m(剩余)＝36.50×38.36%≈‎14 g，其中Ca的质量没有损失，含m(Ca)＝0.25 mol×‎40 g·mol－1＝‎10 g，另外还含有m(O)＝‎14 g－‎10 g＝‎4 g，n(O)＝＝0.25 mol，则n(Ca)∶n(O)＝1∶1，化学式为CaO。‎ ‎(2)在‎600 ℃‎时，＝68.49%，m(剩余)＝‎36.50 g×68.49%≈‎25 g，从‎300 ℃‎至‎600 ℃‎时，失去的总质量为‎32 g－‎25 g＝‎7 g，失去物质的摩尔质量为‎7 g÷0.25 mol＝‎28 g·mol－1，则应为CO，所以CaC2O4失去CO后，产物为CaCO3，在‎500 ℃‎时，应为CaC2O4和CaCO3的混合物，根据固体总质量及Ca元素守恒列式，可分别得出两者的物质的量。‎ ‎【答案】　(1)CaC2O4　CaO ‎(2)‎500 ℃‎时残留固体的成分为CaC2O4和CaCO3的混合物，样品中CaC2O4·H2O的物质的量n(CaC2O4·H2O)＝＝0.25 mol，设混合物中CaC2O4和CaCO3的物质的量分别为x mol和y mol，根据‎500 ℃‎时固体总质量可得128 x＋100 y＝‎36.50 g×76.16 %，‎ 根据钙元素守恒可得x＋y＝0.25，‎ 解得x＝0.10，y＝0.15，‎ m(CaC2O4)＝0.10 mol×‎128 g·mol－1＝‎12.80 g，‎ m(CaCO3)＝0.15 mol×‎100 g·mol－1＝‎15.0 g，‎ 即‎500 ℃‎时固体的成分为‎12.8 g CaC2O4和‎15.0 g CaCO3。‎ ‎15．(2015·全国卷Ⅱ，节选)用如图装置可以测定混合气中ClO2的含量：‎ Ⅰ.在锥形瓶中加入足量的碘化钾，用50 mL水溶解后，再加入3 mL稀硫酸；‎ Ⅱ.在玻璃液封装置中加入水，使液面没过玻璃液封管的管口；‎ Ⅲ.将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收；‎ Ⅳ.将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中；‎ Ⅴ.用0.100 0 mol·L－1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液(I2＋2S2O===2I－＋S4O)，指示剂显示终点时共用去20.00 mL硫代硫酸钠溶液。在此过程中：‎ ‎(1)锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为_________________________________________________________‎ ‎_________________________________________________________。‎ ‎(2)测得混合气中ClO2的质量为________g。‎ ‎【解析】　(1)ClO2具有氧化性，I－具有还原性，二者在酸性溶液中发生氧化还原反应，离子方程式为2ClO2＋10I－＋8H＋===5I2＋4H2O＋2Cl－。(2)ClO2、I2和Na2S2O3间存在关系式：2ClO2～5I2～10Na2S2O3，则有n(ClO2)＝n(Na2S2O3)＝×0.100 0 mol·L－1×20.00×10－‎3 L＝4×10－4 mol，m(ClO2)＝4×10－4 mol×‎67.5 g·mol－1＝0.027 ‎00 g。‎ ‎【答案】　(1)2ClO2＋10I－＋8H＋===5I2＋4H2O＋2Cl－　(2)0.027 00‎