高考化学二轮复习专题突破练二常用化学计量及应用含解析

专题突破练二　常用化学计量及应用

一、选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。

1.(2021湖南永州二模)设NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是(　　)

A.pH=1的H2SO4溶液,含H+的数目为NA

B.78 g苯含有碳碳双键的数目为3NA

C.11.2 L(标准状况)正戊烷含有的分子数目为0.5NA

D.1 mol CH3COONa溶于稀醋酸,溶液呈中性时含CH3COO-数目为NA

2.(2021广东1月高考适应性考试)设阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法正确的是(　　)

A.1 mol Cl2和Fe充分反应,转移电子数为3NA

B.标准状况下,1.12 L苯中含有C—H键的个数为3NA

C.22 g CO2和足量Na2O2反应,产生气体的分子数为0.25NA

D.0.5 mol乙酸乙酯在酸性条件下水解,生成乙醇的分子数为NA

3.(2021湖南常德3月一模)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(　　)

A.标准状况下,22.4 L NO2中含氧原子数为2NA

B.138 g C2H5OH中含极性键的数目为20NA

C.标准状况下,11.2 L Cl2溶于水,溶液中Cl-、ClO-和HClO的微粒数之和为NA

D.向1 L 1 mol·L-1的NH4Cl溶液中加氨水至中性,此时溶液含N数目为NA

4.(2021湖南衡阳一模)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(　　)

A.CH4和C2H4的混合气体2.24 L,含有的C—H键数目为0.4NA

B.常温下,1 L pH=13的Ba(OH)2溶液中含有的OH-的数目为0.2NA

C.1 mol Fe3O4被完全还原为Fe2+转移的电子数为2NA

D.100 mL 1 mol·L-1AlCl3溶液中所含Al3+的数目为0.1NA

5.(2021湖南永州三模)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是(　　)

A.标准状况下,11.2 L HF含有的分子数为0.5NA

B.1 mol CH2CH2分子中含有的共价键数为6NA

C.7.8 g Na2S与Na2O2的混合物,含离子总数为0.3NA

D.0.1 mol Fe和0.1 mol Cu分别与0.1 mol Cl2完全反应,转移电子数均为0.2NA

6.(2021湖南岳阳二模)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是(　　)

A.常温下,将5.6 g铁块投入足量浓硝酸中,转移电子数为0.3NA

B.4.6 g乙醇中含有C—H键的数目为0.5NA

C.某温度和压强下,将46 g NO2气体充入密闭容器中,容器中的分子数为NA

D.在合成氨反应中,当有2.24 L氨气(标准状况下)生成时,转移的电子数小于0.3NA

7.(2021湖南“五市十校教研教改共同体”大联考)NA表示阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是(　　)

A.1.56 g Na2O2和Na2S的混合物中阴、阳离子的总数是0.07NA

B.常温常压下,8 g O2与O3的混合气体中含有4NA个电子

C.常温下,1 L中性CH3COONH4溶液中水电离的H+数目为1×10-7NA

D.由H2O2制得2.24 L O2,转移的电子数目为0.2NA

8.(2021湖南长郡十五校联考)用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列判断正确的是(　　)

A.3 mol H2与1 mol N2在一定条件下充分反应生成NH3的分子数为2NA

B.标准状况下,2.24 L苯在O2中完全燃烧,得到0.6NA个CO2分子

C.0.1 mol·L-1的CuSO4溶液中Cu2+数为0.1NA

D.1 mol C2H6中所含的共价键数为7NA

9.一个密闭容器,中间有一可自由滑动的隔板(厚度不计)将容器分成两部分,当左边充入1 mol N2,右边充入CO和CO2的混合气体共8 g时,隔板处于如图位置(保持温度不变),下列说法正确的是(　　)

A.右边CO与CO2分子数之比为1∶3

B.右侧CO的质量为2.75 g

C.若改变右边CO和CO2的充入量而使隔板处于离右端处,保持温度不变,则前后两次充入容器内的气体压强之比为5∶3

D.右侧气体密度是相同条件下氢气密度的16倍

10.(2021湖南衡阳二模)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(　　)

A.a mol R2+(R原子核内中子数为N,质量数为A)的核外电子数a(A-N-2)NA

B.10 g 46%的甲酸(HCOOH)水溶液中所含氧原子数为0.2NA

C.含0.2 mol H2SO4的浓硫酸和足量镁反应,转移电子数为0.2NA

D.将1 mol CO2溶于适量水中,溶液中C、HC和H2CO3粒子数之和为NA

二、选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有一个或两个选项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。

11.(2021湖南长沙明德中学三模)用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是(　　)

A.标准状况下,2.24 L乙醇中含共价键数目为0.8NA

B.1 L 0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中含有C的数目小于0.1NA

C.100 mL 18.4 mol·L-1硫酸与足量铜在加热条件下反应,生成SO2的分子数为0.92NA

D.Na2O2与CO2反应,每生成1 mol O2转移的电子数为2NA

12.(2021河北卷,7)设NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是(　　)

A.22.4 L(标准状况)氟气所含的质子数为18NA

B.1 mol碘蒸气和1 mol氢气在密闭容器中充分反应,生成的碘化氢分子数小于2NA

C.电解饱和食盐水时,若阴阳两极产生气体的总质量为73 g,则转移电子数为NA

D.1 L 1 mol·L-1的溴化铵水溶液中N与H+离子数之和大于NA

13.(2021陕西西安中学二模)一定条件下,将3.52 g铜和铁的混合物溶于30 mL一定浓度的热硝酸中,恰好完全反应,得到NO和NO2的混合气体0.08 mol,且所得溶液不能使酸性高锰酸钾溶液褪色。向反应后的溶液中加入1 mol·L-1的NaOH溶液,当金属离子恰好全部沉淀时得到6.24 g沉淀。该硝酸的浓度为(　　)

A.2.4 mol·L-1 B.5.3 mol·L-1

C.7.2 mol·L-1 D.8 mol·L-1

14.(2021湖南永州重点中学联考)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)

A.6.0 g正丙醇中含有共价键的总数为NA

B.0.1 mol Cu与足量硫单质充分反应,转移的电子数为0.1NA

C.0.1 mol·L-1的NaCl溶液中含有的阴、阳离子总数为0.2NA

D.标准状况下,11.2 L由甲烷和乙烯组成的混合气体中所含氢原子数为2NA

三、非选择题:本题共4小题,共54分。

15.(12分)(2021湖北四地六校联考节选)实验室用滴定法测定叠氮化钠样品中NaN3的质量分数:

①将2.500 g试样配成500.00 mL溶液。

②取50.00 mL溶液置于锥形瓶中,加入50.00 mL 0.101 0 mol·L-1 (NH4)2Ce(NO3)6溶液。

③充分反应后,将溶液稍稀释,向溶液中加入8 mL浓硫酸,滴入3滴邻菲啰啉指示剂,用0.050 0 mol·L-1 (NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定过量的Ce4+,消耗溶液体积为29.00 mL。测定过程的化学方程式为2(NH4)2Ce(NO3)6+2NaN34NH4NO3+2Ce(NO3)3+2NaNO3+3N2↑、Ce4++Fe2+Ce3++Fe3+,则试样中NaN3的质量分数为　　　　　　。 

16.(13分)(2021江苏百校第二次联考节选)为测定某草酸钴样品中草酸钴晶体(CoC2O4·2H2O)的质量分数进行如下实验:

①取草酸钴(CoC2O4·2H2O)样品3.050 g,加入100.00 mL 0.100 0 mol·L-1的酸性KMnO4溶液,加热(该条件下Co2+不被氧化)。

②充分反应后将溶液冷却至室温,转入250 mL容量瓶中,定容。

③取25.00 mL定容后的溶液,用0.100 0 mol·L-1的FeSO4溶液滴定。

④重复步骤③的实验2次。三次测定数据如下表:

计算样品中草酸钴晶体(CoC2O4·2H2O)的质量分数:　　　　　　　。 

17.(14分)S2Cl2遇水会生成SO2、HCl两种气体,某同学设计了如下实验方案来测定该混合气体SO2的体积分数。

(1)W溶液可以是　　　　　　(填标号)。 

A.H2O2溶液

B.KMnO4溶液(硫酸酸化)

C.氯水

(2)该混合气体中二氧化硫的体积分数为　　　　　　(用含V、m的式子表示)。 

18.(15分)(2021江西红色七校联考节选)亚硝酰氯(NOCl)常用于合成清洁剂、触媒剂及中间体等。测定NOCl的纯度的步骤如下(已知Ag2CrO4为砖红色沉淀):

将13.5 g所得亚硝酰氯(NOCl)产品溶于水,配成250 mL溶液,取出25.00 mL该溶液,以K2CrO4溶液为指示剂,用1.0 mol·L-1 AgNO3标准溶液滴定至终点,再重复上述实验操作2次,测得三次实验消耗AgNO3标准溶液的平均体积为20.00 mL。

(1)达到滴定终点的现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)产品中亚硝酰氯(NOCl)的质量分数为　　　(保留两位小数)。 

专题突破练二　常用化学计量及应用

1.D　解析:由于溶液体积未知,无法求算H+的物质的量,A错误;苯分子中不含碳碳双键,B错误;标准状况下正戊烷为液体,不能使用22.4L·mol-1求算其物质的量,C错误;在CH3COONa和CH3COOH的混合溶液中,由电荷守恒可得c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),溶液显中性时c(H+)=c(OH-),则c(Na+)=c(CH3COO-),Na+的数目NA,则CH3COO-的数目为NA,D正确。

2.C　解析:1molCl2和Fe充分反应,氯元素的化合价由0价变为-1价,转移电子数为2NA,A说法错误;标准状况下,苯为液体,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,B说法错误;22gCO2的物质的量为0.5mol,其与足量Na2O2反应产生0.25mol的氧气,则产生气体的分子数为0.25NA,C说法正确;0.5mol乙酸乙酯在酸性条件下的水解反应为可逆反应,则生成乙醇的分子数小于0.5NA,D说法错误。

3.D　解析:标准状况下二氧化氮不是气体,22.4LNO2的物质的量不是1mol,含有的氧原子数不是2NA,A错误;一个乙醇分子中含有一个C—C键、一个C—O键、一个O—H键和5个C—H键,除C—C键属于非极性键外,其他都是极性键,因此一个乙醇分子含有7个极性键,138gC2H5OH的物质的量为3mol,含有的极性键数为21NA,B错误;氯水中含有氯元素的微粒有Cl2、Cl-、HClO和ClO-,标准状况下11.2LCl2的物质的量为0.5mol,则其水溶液中存在的物料守恒关系为2N(Cl2)+N(HClO)+N(Cl-)+N(ClO-)=NA,C错误;1L1mol·L-1NH4Cl溶液中含有1molCl-,溶液中存在的电荷守恒关系为c(N)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),加入氨水至溶液呈中性时溶液中c(H+)=c(OH-),则c(N)=c(Cl-),因此该溶液中N与Cl-的数目相等,含N数目为NA,D正确。

4.C　解析:CH4和C2H4的混合气体2.24L,不一定是在标准状况下,其物质的量无法计算,不能确定含有的C-H键数目,A错误;常温下,1LpH=13的Ba(OH)2溶液中氢氧根的物质的量是0.1mol,即含有OH-的数目0.1NA,B错误;Fe3O4可写成FeO·Fe2O3,因此1molFe3O4中含有2mol铁离子,被完全还原为Fe2+转移的电子数为2NA,C正确;在溶液中铝离子会发生水解,因此100mL1mol·L-1AlCl3溶液中所含Al3+的数目小于0.1NA,D错误。

5.A　解析:标准状况下,HF是液体,11.2LHF的物质的量不是0.5mol,A错误;1个CH2CH2分子中含有6个共价键,1molCH2CH2分子中含有的共价键数为6NA,B正确;Na2S含Na+、S2-,Na2O2含Na+、,7.8gNa2S与Na2O2的总物质的量为0.1mol,含离子总数为0.3NA,C正确;0.1molFe和0.1molCu分别与0.1molCl2反应,氯气均完全反应,氯元素化合价由0价降低为-1价,所以转移电子数均为0.2NA,D正确。

6.B　解析:常温下,铁在浓硝酸中钝化,不能完全反应,故转移电子数小于0.3NA,A项错误;乙醇的相对分子质量为46g·mol-1,4.6g乙醇的物质的量为0.1mol,1mol乙醇分子中含有5molC—H键,故4.6g乙醇中含有C—H键的数目为0.5NA,B项正确;二氧化氮的相对分子质量为46g·mol-1,故46g二氧化氮的物质的量为1mol,由于二氧化氮转化为N2O4为可逆反应,故1molNO2气体充入密闭容器中,容器中的分子数小于NA,C项错误;标准状况下,2.24L 氨气的物质的量为=0.1mol,而合成氨的反应中,生成1mol氨气转移3mol电子,故生成0.1mol 氨气转移电子为0.3NA,D项错误。

7.B　解析:Na2O2和Na2S的摩尔质量均为78g·mol-1,1.56g 混合物的物质的量为=0.02mol,每摩尔Na2O2和Na2S均含3mol离子,所以混合物中离子总数为0.06NA,A错误;8gO2与O3的混合气体含有8g氧原子,即含有0.5mol氧原子,每个氧原子含有8个电子,所以混合物中共4NA个电子,B正确;常温下中性CH3COONH4溶液中c(H+)=1×10-7mol·L-1,1L该溶液中含有1×10-7NA个H+,但醋酸根和铵根的水解都会促进水的电离,所以水电离的H+数目大于1×10-7NA,C错误;气体所处温度和压强未知,无法确定2.24LO2的物质的量,则无法计算转移的电子数,D错误。

8.D　解析:3molH2与1molN2在一定条件下生成NH3的反应为可逆反应,故NH3分子数小于2NA,A项错误;标准状况下苯不是气态,B项错误;未说明体积,所以无法确定Cu2+的物质的量,故无法求出Cu2+的数目,C项错误;1个C2H6分子中含有6个C—H键和1个C—C键,故1molC2H6中所含的共价键数为7NA,D项正确。

9.D　解析:左右两侧气体温度、压强相同,相同条件下,体积之比等于物质的量之比,左右气体体积之比为4∶1,则左右气体物质的量之比为4∶1,所以右侧气体物质的量为=0.25mol,CO和CO2的总质量为8g,设CO的物质的量为xmol,则CO2的物质的量为(0.25-x)mol,28xg+44×(0.25-x)g=8g,解得x=,则CO的物质的量为 mol,CO2的物质的量为 mol。气体的物质的量之比等于其分子数之比,根据题意分析可得右边CO与CO2的分子数之比为 mol∶mol=3∶1,故A项错误;m(CO)=mol×28g·mol-1=5.25g,故B项错误;若改变右边CO和CO2的充入量而使隔板处于距离右端处,则左右空间体积之比为5∶1,则充入CO2和CO的物质的量为=0.2mol,相同条件下气体的物质的量之比等于其压强之比,所以前后两次压强之比为0.25mol∶0.2mol=5∶4,故C项错误;相同条件下气体密度之比等于其摩尔质量之比,右边气体的平均摩尔质量为=32g·mol-1,氢气的摩尔质量为2g·mol-1,所以混合气体与氢气的密度之比为16∶1,故D项正确。

10.A　解析:R原子核内中子数为N,质量数为A,R的质子数为(A-N),则R原子的核外电子数为(A-N),R失去2个电子形成R2+,R2+的核外电子数为(A-N-2),则amolR2+的核外电子数为a(A-N-2)NA,A项正确;10g46%的甲酸水溶液中HCOOH的物质的量为=0.1mol,0.1molHCOOH中含有O原子的数目为0.2NA,10g46%的甲酸水溶液中H2O的物质的量为=0.3mol,0.3molH2O中含有O原子的数目为0.3NA,故10g46%的甲酸(HCOOH)水溶液中所含氧原子数为0.2NA+0.3NA=0.5NA,B项错误;Mg和浓硫酸反应:Mg+2H2SO4(浓)MgSO4+SO2↑+2H2O,Mg和稀硫酸反应:Mg+H2SO4MgSO4+H2↑,反应有H2O生成,随着反应的进行,浓硫酸变为稀硫酸,如果H2SO4全部反应只生成SO2,则转移0.2mol电子,若H2SO4全部反应只有H2生成,则转移0.4mol电子,所以含0.2molH2SO4的浓硫酸和足量镁反应,转移电子数目大于0.2NA小于0.4NA,C项错误;将1molCO2溶于适量水中,溶液中粒子除了C、HC和H2CO3外,还有CO2分子,故溶液中C、HC、H2CO3和CO2粒子数之和为NA,D项错误。

11.BD　解析:乙醇在标准状况下为液体,不能使用22.4L·mol-1求算其物质的量,A错误;n(Na2CO3)=1L×0.1mol·L-1=0.1mol,由于C会发生水解,故其数目会小于0.1NA,B正确;若硫酸恰好完全反应,则由关系式:2H2SO4~SO2,得n(SO2)==0.92mol,而实际上随着反应进行,浓硫酸逐渐转化为稀硫酸,稀硫酸与Cu不反应,故所给硫酸不可能完全反应,则生成的SO2小于0.92mol,C错误;Na2O2与CO2反应时Na2O2发生歧化反应,由关系式2Na2O2~O2~2e-知,转移电子数为2n(O2)=2mol,D正确。

12.C　解析F的原子序数为9,一个F2分子中含有的质子数为18,则标准状况下22.4LF2含有的质子数为18NA,A项正确。I2与H2的反应为可逆反应,1molI2和1molH2反应生成的HI分子数小于2NA,B项正确。电解饱和食盐水时,阴阳两极分别产生氢气和氯气,当两极产生气体的总质量为73g时,即分别产生1molH2和1molCl2,转移电子数应该为2NA,C项错误。溴化铵溶液中N水解产生的H+等于水解过程中减少的N,但是水自身还电离出H+,故N与H+离子数之和大于NA,D项正确。

13.D　解析:金属离子全部沉淀时,得到6.24g沉淀为氢氧化铜、氢氧化铁的混合物,故沉淀中氢氧根的质量为6.24g-3.52g=2.72g,氢氧根的物质的量为=0.16mol,根据电荷守恒可知,金属提供电子的物质的量等于氢氧根的物质的量。根据氮元素守恒可得,n(HNO3)=n(NaNO3)+n(NO)+n(NO2),n(NaNO3)=n(NaOH)=n(OH-)=0.16mol,可以得到n(HNO3)=0.16mol+0.08mol=0.24mol,因此c(HNO3)==8mol·L-1。

14.BD　解析:每个正丙醇分子中含有11个共价键,6.0g正丙醇中含有共价键的总数为1.1NA,A错误;Cu与硫反应生成Cu2S,0.1molCu与足量硫单质充分反应,转移的电子数为0.1NA,B正确;溶液的体积未知,无法计算离子总数,C错误;每个甲烷和乙烯分子中均含有4个H原子,标准状况下,11.2L由甲烷和乙烯组成的混合气体为0.5mol,所含氢原子数为2NA,D正确。

15.答案: 93.60%

解析:消耗(NH4)2Fe(SO4)2的物质的量为0.0500mol·L-1×0.029L=0.00145mol,加入的(NH4)2Ce(NO3)6的物质的量为0.1010mol·L-1×0.05L=0.00505mol,根据Ce4++Fe2+Ce3++Fe3+可知,与NaN3反应的(NH4)2Ce(NO3)6的物质的量为0.00505mol-0.00145mol=0.0036mol,根据2(NH4)2Ce(NO3)6+2NaN34NH4NO3+2Ce(NO3)3+2NaNO3+3N2↑可知,50.00mL溶液中含有的NaN3的物质的量为0.0036mol,则试样中NaN3的质量分数为×100%=93.60%。

16.答案: 96.00%

解析:n(KMnO4)总=0.1000mol·L-1×0.100L=0.01mol,n(FeSO4)=0.1000mol·L-1×0.018L=0.0018mol;根据得失电子守恒可得关系式5FeSO4~KMnO4,与草酸钴反应后剩余的KMnO4的物质的量n(KMnO4)剩=×n(FeSO4)××0.0018mol×10=0.0036mol;则与CoC2O4反应的KMnO4的物质的量为n(KMnO4)总-n(KMnO4)剩=0.01mol-0.0036mol=0.0064mol,根据关系式5CoC2O4~2KMnO4可得,n(CoC2O4)=×n(KMnO4)=×0.0064mol=0.016mol,则草酸钴晶体(CoC2O4·2H2O)的含量为×100%=96.00%。

17.答案: (1)AC　(2)×100%

解析:S2Cl2遇水会生成SO2、HCl两种气体,某同学设计了实验方案来测定该混合气体中SO2的体积分数。混合气体通过过量W溶液时吸收二氧化硫气体,向吸收二氧化硫后得到的溶液中加入过量氢氧化钡溶液反应得到硫酸钡沉淀,过滤、洗涤、干燥、称量得到硫酸钡沉淀质量为mg。

(1)W溶液是吸收氧化二氧化硫的溶液,可以是H2O2溶液或氯水,但不能是KMnO4溶液(硫酸酸化),因为高锰酸钾溶液能氧化氯化氢生成氯气,同时硫酸酸化也会引入S,会使测定结果不准确。

(2)根据硫元素守恒得到二氧化硫的物质的量n(SO2)=n(BaSO4)=mol,则混合气体中二氧化硫的体积分数为×100%=×100%。

18.答案: (1)出现砖红色沉淀　(2)97.04%

解析:(1)根据题意分析可知,达到滴定终点时可生成Ag2CrO4砖红色沉淀,则达到终点的现象为当滴入最后一滴AgNO3标准溶液,溶液中有砖红色沉淀产生,且半分钟内不消失。

(2)取产品13.5g溶于水,配成250mL溶液,取出25.00mL该溶液进行滴定,则混合溶液中满足:n(NOCl)=n(Cl-)=n(Ag+)=1.0mol·L-1×0.020L=0.02mol,则250mL溶液中NOCl的物质的量为0.2mol,因此产品中亚硝酰氯(NOCl)的质量分数为×100%≈97.04%。