高三化学一轮复习单元训练金卷A第二单元 化学计量在实验中的应用解析版.docx
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高三化学一轮复习单元训练金卷A第二单元化学计量在实验中的应用解析版
2019年高三化学一轮复习单元训练金卷(A)
第二单元化学计量在实验中的应用
可能用到的相对原子质量:
H-1C-12N-14O-16Na-23Mg-24S-32Cl-35.5K-39Fe-56Cu-64
一、选择题(每小题3分,共48分)
1.冬季的降雪给机场和马路带来诸多不便,其中醋酸钾(CH3COOK)是融雪效果较好的融雪剂,下列关于醋酸钾的说法正确的是
A.1molCH3COOK的质量为98g·mol-1
B.CH3COOK的摩尔质量等于它的相对分子质量
C.一个“CH3COOK”微粒的质量约为
g
D.含有6.02×1023个碳原子的CH3COOK的物质的量为1mol
【答案】C
【解析】1molCH3COOK的质量为98g,A错误;摩尔质量的单位是g·mol-1,相对分子质量的单位是“1”,B错误;一个“CH3COOK”微粒的质量约为
g,C正确;一个“CH3COOK”中含有2个C原子,所以当醋酸钾中有6.02×1023个C原子时,醋酸钾的物质的量为0.5mol,D错误。
2.(2018·定州中学月考)下列有关0.2mol·L-1BaCl2溶液的说法不正确的是
A.500mL溶液中Ba2+浓度为0.2mol·L-1
B.500mL溶液中Cl-浓度为0.2mol·L-1
C.500mL溶液中Cl-总数为0.2NA
D.500mL溶液中Ba2+和Cl-的总数为0.3NA
【答案】B
【解析】500mL0.2mol·L-1BaCl2溶液中Ba2+浓度为0.2mol·L-1,Cl-浓度为0.4mol·L-1,A项正确,B项错误;500mL0.2mol·L-1BaCl2溶液中Cl-的物质的量为0.5L×0.4mol·L-1=0.2mol,C项正确;500mL0.2mol·L-1BaCl2溶液中Ba2+和Cl-的总物质的量为0.5L×0.2mol·L-1+0.2mol=0.3mol,D项正确。
3.(2018·郑州一中测试)等物质的量的N2、O2、CO2混合气体通过Na2O2后,体积变为原体积的
(同温同压),此时混合气体中N2、O2、CO2的物质的量之比为
A.3∶4∶1B.3∶3∶2C.6∶7∶3D.6∶9∶1
【答案】A
【解析】根据阿伏加德罗定律可知,同温同压下,任何气体的体积之比等于物质的量之比,设反应前N2、O2、CO2气体体积均是3VL,则反应后混合气体的体积为8VL,即气体的体积减小了VL,所以根据化学方程式:
2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2可知,参加反应的CO2体积是2VL,生成VLO2,所以此时混合气体中N2、O2、CO2体积之比为3V∶(3+1)V∶(3-2)V=3∶4∶1,故A正确。
4.(2018·鹰潭一中月考)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
①常温常压下,6.4gCu与40mL10mol·L-1浓HNO3作用,产生NO2分子的数目为0.2NA
②1.6g甲烷中含有的C—H键数目为0.1NA
③某温度时,1LpH=6的纯水中含有1.0×10-6NA个H+
④7.8g
中含有的碳碳双键数目为0.3NA
⑤20g氖气中所含的原子数目为NA
⑥25℃时,pH=12的NaHCO3溶液中含有OH-的数目为0.01NA
⑦含NA个阴离子的Na2O2溶于水形成1L溶液,其浓度为1mol·L-1
A.①⑥B.③⑤
C.②④⑦D.①②④⑤
【答案】B
【解析】6.4g铜的物质的量为0.1mol,其与浓硝酸反应生成NO2,但随着反应进行,硝酸不断被消耗,稀硝酸与铜反应生成NO,所以6.4g铜与40mL10mol·L-1浓HNO3作用,产生NO2分子的数目小于0.2NA,①错误;一个甲烷分子中有4个C—H键,所以1.6g(0.1mol)甲烷含有的C—H键数目为0.4NA,②错误;pH=6的纯水中c(H+)=1.0×10-6mol·L-1,则1L纯水中含有1.0×10-6NA个H+,③正确;苯分子中没有碳碳双键,④错误;氖气是单原子分子,20g氖气的物质的量为1mol,所含的原子数目为NA,⑤正确;没有给出溶液的体积,无法计算溶液中含有的OH-的数目,⑥错误;含NA个阴离子的Na2O2的物质的量为1mol,其溶于水生成2molNaOH,则形成1LNaOH溶液的浓度为2mol·L-1,⑦错误。
5.(2018·资阳诊断)设NA为阿伏加德罗常数的值。
下列有关叙述不正确的是
A.44g乙醛(
)与乙酸乙酯的混合物中含氧原子数为NA
B.室温下,1LpH=13的NaOH溶液中,由水电离的OH-数为1×10-13NA
C.1molFe分别与足量的稀硫酸和稀硝酸反应转移电子数均为2NA
D.1molLi2O和Na2O2的混合物中含有的离子总数为3NA
【答案】C
【解析】选项A,乙醛的分子式为C2H4O,假设全部是乙醛,则44g乙醛含氧原子的物质的量为44g÷44g·mol-1=1mol,假设全部是乙酸乙酯,44g乙酸乙酯含氧原子的物质的量为44g÷88g·mol-1×2=1mol,故44g二者的混合物含有的氧原子的物质的量为1mol,正确;选项B,1LpH=13的NaOH溶液中,由水电离的OH-浓度等于H+浓度,数目为1×10-13NA,正确;选项C,1molFe和足量的稀硫酸反应生成1molFe2+,转移电子的物质的量为2mol,与足量的稀硝酸反应,生成1molFe3+,转移电子的物质的量为3mol,错误;选项D,Li2O中含有Li+和O2-,Na2O2中含有Na+和O
,故1mol混合物中含有的离子总数为3NA,正确。
6.已知NA为阿伏加德罗常数的值,有关草酸(HOOC—COOH)的下列说法中错误的是
A.9.0g草酸中共用电子对数目为0.9NA
B.9.0g草酸被NaClO氧化生成CO2,转移的电子数为0.2NA
C.9.0g草酸溶于水,其中C2O
和HC2O
的微粒数之和为0.1NA
D.9.0g草酸受热完全分解为CO2、CO、H2O,标准状况下测得生成的气体体积为4.48L
【答案】C
【解析】9.0gH2C2O4的物质的量为0.1mol,1个H2C2O4分子中含有2个H—O键、2个C—O键、2个C=O键、1个C—C键,共9个共用电子对,故0.1molH2C2O4中含有0.9NA个共用电子对,A项正确;0.1molH2C2O4被NaClO氧化生成0.2molCO2,转移的电子数为0.2NA,B项正确;根据物料守恒,含0.1molH2C2O4的水溶液中,N(H2C2O4)+N(HC2O
)+N(C2O
)=0.1NA,C项错误;根据H2C2O4
CO↑+CO2↑+H2O及标准状况下H2O不是气体知,0.1molH2C2O4受热分解生成的气体在标准状况下的体积为4.48L,D项正确。
7.下列说法中正确的是
A.1molS和O2的摩尔质量都是32g
B.7.8gNa2S与Na2O2的混合物约含有阴离子6.02×1022个
C.1mol任何气体中都含有相同的原子数
D.22.4LCO2气体中含有3NA个原子
【答案】B
【解析】1molS和O2的摩尔质量都是32g·mol-1,A错误;Na2S与Na2O2的相对分子质量相同,均是78,且阴阳离子的个数之比均是1∶2,因此7.8gNa2S与Na2O2的混合物约含有阴离子6.02×1022个,B正确;1mol任何气体中不一定都含有相同的原子数,例如氧气和臭氧,C错误;不知是否为标准状况下,无法根据气体摩尔体积求算其物质的量,D错误。
8.如图表示1gO2与1gX气体在相同容积的密闭容器中压强(p)与温度(T)的关系,则X气体可能是
A.C2H4B.CH4C.CO2D.NO
【答案】C
【解析】由图可知,相同温度时,p(O2)>p(X),在同质量、同体积条件下,气体相对分子质量与压强成反比,即相对分子质量越大,压强越小。
只有CO2的相对分子质量大于O2的,故C正确。
9.(2018·黄冈中学高三模拟)由硫酸钾、硫酸铝和硫酸组成的混合溶液,其中c(H+)=0.1mol·L-1,c(Al3+)=0.4mol·L-1,c(SO
)=0.8mol·L-1,则c(K+)为
A.0.15mol·L-1B.0.2mol·L-1
C.0.3mol·L-1D.0.4mol·L-1
【答案】C
【解析】因溶液呈电中性,故存在:
3c(Al3+)+c(K+)+c(H+)=2c(SO
)+c(OH-),而溶液中c(OH-)很小,可以忽略不计,则有3c(Al3+)+c(K+)+c(H+)=2c(SO
),所以c(K+)=2c(SO
)-3c(Al3+)-c(H+)=2×0.8mol·L-1-3×0.4mol·L-1-0.1mol·L-1=0.3mol·L-1。
10.(2018·湖南联考)下列溶液中,溶质的物质的量浓度不是1mol·L-1的是
A.10gNaOH固体溶解在水中配成250mL溶液
B.将80gSO3溶于水并配成1L的溶液
C.将0.5mol·L-1的NaNO3溶液100mL加热蒸发掉50g水的溶液
D.标准状况下,将22.4L氯化氢气体溶于水配成1L溶液
【答案】C
【解析】A项,c(NaOH)=
=1mol·L-1,不符合题意;B项,SO3溶于水后形成溶液的溶质为H2SO4,c(H2SO4)=
=1mol·L-1,不符合题意;C项,蒸发50g水后,溶液的体积并不是50mL,NaNO3的物质的量浓度也不是1mol·L-1,符合题意;D项,c(HCl)=
=1mol·L-1,不符合题意。
11.(2018·湖北四校模拟)设NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是
①常温常压下,1mol氦气含有的核外电子数为4NA
②常温常压下,17g甲基(—14CH3)所含的中子数为8NA
③64g铜发生氧化还原反应,一定失去2NA个电子
④常温常压下,100mL0.5mol·L-1乙酸溶液中,乙酸分子的数目小于0.05NA
⑤标准状况下,22.4LC2H5OH中含有的氢原子数为6NA
⑥常温常压下,22.4LNO气体的分子数小于NA
A.①②⑤B.③④⑤C.②④⑥D.③⑤⑥
【答案】C
【解析】①氦气分子是单原子分子,1mol氦气含有的核外电子数为2NA,错误;②常温常压下,17g甲基的物质的量是
=1mol,所含的中子数为8NA,正确;③64g铜的物质的量为1mol,发生氧化还原反应若生成Cu2+,一定失去2NA个电子,若生成Cu+,则失去NA个电子,错误;④100mL0.5mol·L-1乙酸溶液中含乙酸的物质的量为0.1L×0.5mol·L-1=0.05mol,乙酸为弱电解质,在水溶液中会发生电离,故乙酸分子的数目小于0.05NA,正确;⑤标准状况下,乙醇为液态,计算物质的量时不能用22.4L·mol-1,故22.4L乙醇中含有的氢原子数不是6NA,错误;⑥常温常压下,气体的摩尔体积大于22.4L·mol-1,所以22.4LNO气体的分子数小于NA,正确。
12.(2018·安徽培优联盟联赛)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述中正确的是
A.一定条件下,向0.1L容器内通入4.6gNO2气体,NO2的物质的量浓度小于1mol·L-1
B.标准状况下,2.24LSO3中含有的极性键数目为0.1NA
C.50mL0.1mol·L-1CH3COOH溶液和10mL0.5mol·L-1CH3COOH溶液中所含CH3COOH分子数相等
D.1molFe与高温水蒸气反应,转移电子的数目为3NA
【答案】A
【解析】NO2中存在平衡:
2NO2
N2O4,因此二氧化氮的物质的量小于0.1mol,故A正确;标准状况下,SO3不是气体,不能用气体摩尔体积公式计算,故B错误;醋酸属于弱电解质,浓度越小越促进电离,因此在CH3COOH物质的量相同的情况下,0.1mol·L-1的CH3COOH含有CH3COOH的分子数小于0.5mol·L-1的CH3COOH的分子数,故C错误;3Fe+4H2O
Fe3O4+4H2,因此转移电子物质的量为
mol,故D错误。
13.(2018·东北三省三校联考)设NA为阿伏加德罗常数的值。
下列叙述不正确的是
A.7.80gNa2O2与5.85gNaCl所含阴离子数相等
B.15g甲醛(HCHO)和乙酸的混合物中氧原子数为0.5NA
C.一定条件下,1.4gN2和0.2molH2混合充分反应,转移的电子数为0.3NA
D.常温下,2LpH=12的Na2CO3溶液中含有OH-数目为0.02NA
【答案】C
【解析】Na2O2的阴离子为O
,7.80gNa2O2与5.85gNaCl含有的阴离子都是0.1mol,因此所含阴离子数相等,故A正确;甲醛(HCHO)和乙酸(CH3COOH)的最简式都是CH2O,式量为30,15gCH2O的物质的量为0.5mol,1mol的CH2O含氧原子1mol,所以15g甲醛(HCHO)和乙酸的混合物含有氧原子0.5mol,即0.5NA,故B正确;该反应为可逆反应,不能完全转化,不知道转化率,因此转移的电子数无法确定,故C错误;常温下,pH=12,c(H+)=10-12mol·L-1,c(OH-)=(10-14÷10-12)mol·L-1=0.01mol·L-1,则2L的Na2CO3溶液中含有OH-数目为0.02NA,故D正确。
14.实验室里需要配制480mL0.10mol·L-1的硫酸铜溶液,下列实验用品及实验操作正确的是
选项
容量瓶容积
溶质质量
实验操作
A
480mL
硫酸铜:
7.68g
加入500mL水
B
480mL
胆矾:
12.0g
配成500mL溶液
C
500mL
硫酸铜:
8.0g
加入500mL水
D
500mL
胆矾:
12.5g
配成500mL溶液
【答案】D
【解析】实验室里需要配制480mL0.1mol·L-1CuSO4溶液,由于没有480mL规格的容量瓶,根据“大而近”的原则故需选择500mL容量瓶,溶质若为CuSO4,则需要8.0g。
若是胆矾则需要12.5g。
应配成500mL溶液而不是加入500mL水。
15.如图是某溶液在稀释过程中,溶质的物质的量浓度随溶液体积的变化曲线图,根据图中数据分析可得出a值等于
A.2B.3C.4D.5
【答案】C
【解析】在稀释过程中溶质的物质的量不变,则2mol·L-1×1L=0.5mol·L-1×aL,解得a=4。
16.有9.7gCu和Zn的合金与足量的稀HNO3反应,还原产物只有NO气体,其体积在标准状况下为2.24L。
将溶液稀释为1L,测得溶液的pH=1,此时溶液中NO
的浓度为
A.0.3mol·L-1B.0.4mol·L-1
C.0.5mol·L-1D.0.6mol·L-1
【答案】B
【解析】NO气体是Cu和Zn的合金还原HNO3得到的,在这个过程中,金属失去的电子跟HNO3得到电子数相等,生成0.1mol的NO气体,HNO3得到0.3mol的电子,在这个过程中金属失去0.3mol的电子,又由于都是二价金属,所以跟Cu2+和Zn2+结合的NO
的物质的量也为0.3mol。
再加上溶液中的0.1mol的硝酸,总共是0.4mol的NO
,又因为溶液的体积为1L,即B正确。
二、非选择题(共6小题,52分)
17.现有14.4gCO和CO2的混合气体,在标准状况下所占的体积约为8.96L。
回答下列问题:
(1)该混合气体的平均摩尔质量:
___________________________________________。
(2)混合气体中碳原子的个数:
____________________。
(用NA表示阿伏加德罗常数的值)
(3)将混合气体依次通过如图装置,最后收集在气球中。
①气球中收集到的气体摩尔质量:
______________________________;
②标准状况下气球中收集到的气体的体积为_________________________________;
③气球中收集到的气体的电子总数为_______________________________________。
(用NA表示阿伏加德罗常数的值)
【答案】
(1)36g·mol-1
(2)0.4NA
(3)①28g·mol-1 ②4.48L ③2.8NA
【解析】:
(1)混合气体的体积在标准状况下为8.96L,则其物质的量n=
=
=0.4mol,混合气体的平均摩尔质量为
=36g·mol-1;
(2)设混合气体中CO的物质的量为xmol,CO2的物质的量为ymol,则根据混合物的质量为14.4g可得:
28x+44y=14.4①;根据气体的物质的量为0.4mol,所得x+y=0.4②;解①②得:
x=0.2mol,y=0.2mol;由于CO和CO2中均含1个碳原子,故0.2molCO和0.2molCO2中共含0.4molC原子即0.4NA个;(3)将混合气体依次通过如图装置,则CO2会被NaOH溶液吸收,剩余CO,被浓硫酸干燥后,则在气球中收集到的是干燥纯净的CO气体;①气球中收集到的气体为CO,而一种物质的摩尔质量在数值上等于该物质的相对分子质量,故收集到的气体的摩尔质量为28g·mol-1;②气球中的气体为CO,其体积V=nVm=0.2mol×22.4L·mol-1=4.48L;③一个CO含有14个电子,由
(2)求出的CO的物质的量为0.2mol,则电子的物质的量为0.2mol×14=2.8mol,电子总数为2.8NA个。
18.在0.4L由NaCl、MgCl2、CaCl2组成的混合液中,部分离子浓度大小如图所示,回答下列问题。
(1)该混合液中,NaCl的物质的量为________mol,含溶质MgCl2的质量为________g。
(2)该混合液中CaCl2的物质的量为________mol,将该混合液加水稀释至体积为1L,稀释后溶液中Ca2+的物质的量浓度为______mol·L-1。
(3)向该稀释后的溶液中加入足量硝酸酸化的硝酸银溶液,可得到沉淀________mol。
【答案】
(1)0.4 19
(2)0.2 0.2 (3)1.2
【解析】由图可知c(Na+)=c(NaCl)=1.0mol·L-1。
c(Mg2+)=c(MgCl2)=0.5mol·L-1,则c(CaCl2)=
=0.5mol·L-1
(1)n(NaCl)=1.0mol·L-1×0.4L=0.4mol
m(MgCl2)=0.5mol·L-1×0.4L×95g·mol-1=19g
(2)n(CaCl2)=0.5mol·L-1×0.4L=0.2mol
c(Ca2+)=
=0.2mol·L-1
(3)原溶液中n(Cl-)=3mol·L-1×0.4L=1.2mol
由反应Ag++Cl-===AgCl↓可知,生成AgCl沉淀为1.2mol。
19.有三种镁铝合金样品(组分比例不一定相同)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。
三位同学各取一种样品,对合金中镁的质量分数进行下列实验探究:
(1)第一位同学取样品Ⅰm1g和过量的氢氧化钠溶液反应,然后过滤;再往滤液中通入过量的二氧化碳气体,将所得沉淀过滤、洗涤、烘干、灼烧,得到固体的质量仍为m1g。
则合金中镁的质量分数为________(保留小数点后2位)。
(2)第二位同学取样品Ⅱm2g和足量的稀硫酸反应,发现固体完全溶解,并得到标准状况下气体的体积为VL,则m2的取值范围是________(结果化为最简分数)。
(3)第三位同学取不同质量的样品Ⅲ分别和30mL同浓度的盐酸反应,所取合金质量与产生气体的体积(标准状况下测定)如表所示:
实验序号
a
b
c
合金质量/g
0.51
0.765
0.918
气体体积/mL
560
672
672
①盐酸的物质的量浓度为________。
②合金中镁的质量分数为________。
③要使c组实验后剩余合金中的铝恰好完全溶解,还需向容器中加入1.0mol·L-1的氢氧化钠溶液________mL。
【答案】
(1)47.06%
(2)
<m2<
(3)①2.0mol·L-1 ②47.06% ③78
【解析】
(1)加入过量NaOH溶液,过滤后,再往滤液中通入二氧化碳得到Al(OH)3沉淀,灼烧得到Al2O3,合金的质量与Al2O3的质量相同,故Al2O3中O的质量分数就是合金中镁的质量分数,即
×100%≈47.06%。
(2)若该氢气完全由Al生成,则m(Al)=
×
×27g·mol-1=
g;若该氢气完全由Mg生成,则m(Mg)=
×24g·mol-1=
g,则m2的取值范围是
<m2<
。
(3)①c中盐酸反应完全,n(H2)=0.03mol,则c(HCl)=
=2.0mol·L-1。
②用a组数据列方程式,求得n(Mg)=n(Al)=0.01mol,w(Mg)=
≈47.06%。
③由HCl~NaCl知,n(NaCl)=n(HCl)=2n(H2)=0.06mol,由关系式Al~NaAlO2可知,n(NaAlO2)=n(Al)=
×0.01mol=0.018mol。
根据Na元素守恒得n(NaOH)=0.06mol+0.018mol=0.078mol,所以V(NaOH)=
=0.078L=78mL。
20.
(1)在一定温度和压强下,1体积X2(g)与3体积Y2(g)化合生成2体积Z(g),则Z气体的化学式是 。
(2)A、B两种气体组成的混合气体8.6g,在标准状况下体积为8.96L。
已知A与B的物质的量之比为3∶1,相对分子质量之比为14∶1,由此可推断A可能是 ,B可能是 。
(3)在标准状况下,CO和CO2的混合气体质量为36g,体积为22.4L,则CO所占的体积是L,质量是 g。
【答案】
(1)XY3或Y3X
(2)CO或N2或C2H4 H2
(3)11.2 14
【解析】
(1)一定温度和压强下,1体积X2气体与3体积Y2气体化合生成2体积Z,由气体的体积之比等于物质的量之比,等于化学计量数之比,则X2+3Y2
2Z,由原子守恒可知,Z的化学式为XY3或Y3X。
(2)混合物气体的总物质的量为
=0.4mol,又因为A与B的物质的量之比为3∶1,所以A的物质的量为0.3mol,B的物质的量为0.1mol,设B的相对分子质量为x,则A的相对分子质量为14x,混合气体的总质量为8.6g,0.3×14x+0.1×x=8.6,得x=2,所以B为H2,A的相对分子质量为28,A可能为CO或N2或C2H4。
(3)标准状况下,混合气体的物质的量为
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