2023 高考化学二轮专题复习 专题2　化学计量及其应用 专题复习

专题2　化学计量及其应用

考点1　阿伏加德罗常数

角度1物质(或特定组合)、氧化还原反应中的微粒数计算

1.(2022·浙江1月选考)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 (　　)

A.在25 ℃时,1 L pH为12的Ba(OH)2溶液中含有OH-数目为0.01NA

B.1.8 g重水(D2O)中所含质子数为NA

C.足量的浓盐酸与8.7 g MnO2反应,转移电子的数目为0.4NA

D.32 g甲醇的分子中含有C—H键的数目为4NA     
2.(2022·全国甲卷)NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 (　　)

A.25 ℃,101 kPa下,28 L氢气中质子的数目为2.5 NA

B.2.0 L 1.0 mol·L-1 AlCl3溶液中,Al3+的数目为2.0 NA

C.0.20 mol苯甲酸完全燃烧,生成CO2的数目为1.4 NA

D.电解熔融CuCl2,阴极增重6.4 g,外电路中通过电子的数目为0.10 NA     
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物质微观结构、隐含反应的NA计算

3.(真题组合)NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述不正确的是 (　　)

A.(2021·广东选择考)1 mol CHCl3含有C—Cl键的数目为3NA

B.(2021·湖北选择考)3.9 g Na2O2中含有的共价键的数目为0.1NA

C.(2021·全国甲卷)32 g 环状S8()分子中含有的S—S键数为1NA

D.(2021·浙江6月选考)18.9 g三肽C6H11N3O4(相对分子质量:189)中的肽键数目为0.2NA     
 

“三步”突破阿伏加德罗常数的有关判断

角度1物质(或特定组合)、氧化还原反应中的微粒数目计算

1.预防新型冠状病毒可用过氧乙酸(CH3COOOH,含“—O—O—”)溶液进行喷洒消毒。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是              (　　)

A.过氧乙酸中氧元素的化合价均为-2价

B.pH=1的过氧乙酸溶液中的H+为0.1NA

C.100 g 38%的过氧乙酸的水溶液中氧原子数目为1.5NA

D.76 g过氧乙酸作为氧化剂发生氧化还原反应生成CH3COOH时,转移电子数目为2NA     
物质微观结构、隐含反应的NA计算

2.NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是 (　　)

A.1 mol NH4HSO4晶体中,阴、阳离子数目之和为2NA

B.1 mol SCl2分子中,S原子的价层电子对数目为4NA

C.1 mol晶体Si含Si—Si键数目为2NA

D.常温常压下,124 g P4中含σ键数目为4NA     
加固训练

1.阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法正确的是 (　　)

A.1 mol CH4中含有的C—H键的数目为6NA

B.100 g 46%的乙醇溶液中,含H—O键的数目为NA

C.标准状况下,22.4 L丙烷含有的共价键数目为10NA

D.水分解生成1 mol O2需要断开2NA个H—O共价键     
2.(2022·中山模拟)NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 (　　)

A.1 L 0.1 mol·L-1H2O2溶液中含有O原子数为0.2NA

　B.0.1 mol·L-1氢氧化钠溶液中所含Na+数为0.1NA

C.氧原子总数为0.2NA的SO2和O2的混合气体,其体积为2.24 L

D.60 g的乙酸和葡萄糖混合物充分燃烧消耗2NA个O2     
考点2　一定物质的量浓度溶液的配制

1.(2021·广东选择考)测定浓硫酸试剂中H2SO4含量的主要操作包括:①量取一定量的浓硫酸,稀释;②转移定容得待测液;③移取20.00 mL待测液,用0.100 0 mol·L-1的NaOH溶液滴定。上述操作中,不需要用到的仪器为              (　　)

     
2.(真题组合)下列说法正确的是 (　　)

A.(2020·天津高考)用配制50.00 mL 0.100 0 mol·L-1Na2CO3溶液

B.(2019·天津高考)配制一定浓度的溶液,如图

C.(2019·江苏高考)将4.0 g NaOH固体置于100 mL容量瓶中,加水至刻度线,配制1.000 mol·L-1NaOH溶液

D.(2018·全国卷Ⅱ)配制0.400 0 mol·L-1的NaOH溶液:称取4.0 g固体NaOH于烧杯中,加入少量蒸馏水溶解,转移至250 mL容量瓶中定容     
 

误差分析中变量是m或V,一般情况要固定其一,分析另一物理量的变化对溶液浓度的影响:

1.(2022·郑州模拟)某学生配制了100 mL 1 mol·L-1的硫酸,然后对溶液浓度做精确测定,且测定过程中一切操作都正确,但测得溶液的物质的量浓度大于1 mol·L-1。则在配制过程中,下列操作可能导致溶液浓度偏高的是              (　　)

A.用量筒量取浓硫酸后,再用蒸馏水洗涤量筒,并将洗涤液转移到容量瓶中

B.将浓硫酸在烧杯中稀释,转移到100 mL的容量瓶中后,没有洗涤烧杯

C.在转移过程中用玻璃棒引流,因操作不慎有少量溶液流到了容量瓶外面

D.最后定容时,加水超过了刻度线,马上用胶头滴管吸去多余的水,使溶液凹液面最低处刚好与刻度线相切     
2.欲用NaClO固体配制480 mL密度为1.192 g·cm-3含25% NaClO的消毒液。下列说法正确的是              (　　)

A.如图所示的仪器中,有四种是不需要的,还需一种玻璃仪器

B.容量瓶用蒸馏水洗净后,必须烘干才能用于溶液配制

C.利用购买的商品NaClO来配制可能导致浓度偏低

D.需要称量的NaClO固体质量为143 g     
3.(2022·聊城模拟)室温时,甲同学配制了100 g 10%的Na2C2O4溶液(密度为1 g·cm-3),乙同学配制了100 mL 1.0 mol·L-1的Na2C2O4溶液(密度为1.02 g·cm-3)。下列说法正确的是              (　　)

A.甲同学所需溶质的质量大

B.两同学所配溶液的质量相同

C.两同学所需实验仪器相同

D.甲同学所配溶液的浓度比乙同学的小     
加固训练

1.欲配制100 mL 1.0 mol·L-1Na2SO4溶液,下列操作会使配得的溶液浓度偏小的是(　　)

A.容量瓶中原有少量蒸馏水

B.定容时,俯视容量瓶中液体的凹液面

C.称量Na2SO4固体时,药品和砝码的位置放反了(1 g以下用游码)

D.将32.2 g Na2SO4·10H2O溶于少量水中,再配制成100 mL溶液     
2.实验室用质量分数为36.5%的浓盐酸(密度为1.16 g·cm-3)配制220 mL 1 mol·L-1的稀盐酸。回答下列问题:

(1)配制稀盐酸时,应选用容积为　　　　mL的容量瓶。 

(2)经计算需要　　　　mL浓盐酸,在量取时宜选用　　　　量筒(填字母)。 

A.5 mL　　　B.10 mL  C.25 mL  D.50 mL

(3)在量取浓盐酸后,进行了下列操作:

①等稀释的盐酸的温度与室温一致后,沿玻璃棒注入250 mL容量瓶中。

②往容量瓶中小心加蒸馏水至液面距容量瓶刻度线1~2 cm时,改用胶头滴管加蒸馏水,使溶液的凹液面与瓶颈的刻度标线相切。

③在盛盐酸的烧杯中注入蒸馏水,并用玻璃棒搅拌,使其混合均匀。

④用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,并将洗涤液全部注入容量瓶。

上述操作中,正确的顺序是　　　　(填序号)。      
考点3　物质组成、含量、热重分析和滴定计算

角度1物质组成、含量、热重分析

1.(2019·全国卷Ⅰ节选)硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2·xH2O]是一种重要铁盐。采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数,将样品加热到150 ℃时失掉1.5个结晶水,失重5.6%。硫酸铁铵晶体的化学式为　。      
2.(2019·江苏高考节选)CaO可在较高温度下捕集CO2,在更高温度下将捕集的CO2释放利用。CaC2O4·H2O热分解可制备CaO。CaC2O4·H2O加热升温过程中固体的质量变化如图。

(1)写出400~600 ℃范围内分解反应的化学方程式: ________________。 

(2)与CaCO3热分解制备的CaO相比,CaC2O4·H2O热分解制备的CaO具有更好的CO2捕集性能,其原因是________________________________。      
3.(2014·新课标全国卷Ⅱ节选)PbO2在加热过程中发生分解的失重曲线如图所示,已知失重曲线上的a点为样品失重4.0%

(即×100%)的残留固体。若a点固体组成表示为PbOx或mPbO2·nPbO,列式计算x和m∶n的值。

     
角度2滴定计算

4.(2022·辽宁选择考节选)H2O2作为绿色氧化剂应用广泛,现测定氢醌法制备H2O2的产品中H2O2质量分数,取2.50 g产品,加蒸馏水定容至100 mL摇匀。取20.00 mL于锥形瓶中,用0.050 0 mol·L-1酸性KMnO4标准溶液滴定。平行滴定三次,消耗标准溶液体积分别为19.98 mL、20.90 mL、20.02 mL。假设其他杂质不干扰结果,产品中H2O2的质量分数为　　　　　。      
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(1)设晶体为1 mol,其质量为m。

(2)失重一般是先失水,再失非金属氧化物。

(3)计算每步固体剩余的质量(m余)

样品的固体残留率=×100%。

(4)晶体中金属质量不会减少,仍在m余中。

(5)失重最后一般为金属氧化物,由质量守恒得m氧,由n金属∶n氧,即可求出失重后物质的化学式。

(1)关系式法

(2)原子守恒:多步反应也可以利用原子守恒建立关系式。如工业制硝酸可利用生产过程中氮原子守恒直接建立NH3和硝酸的关系式NH3HNO3。

(3)电子守恒:多步连续氧化还原反应可以通过电子守恒建立关系式。

角度1物质组成、含量、热重分析

1.CoCl2·6H2O晶体受热易分解,取119 g该晶体加热至某一温度,得到CoCl2·xH2O晶体83 g,则x=　　　　。      
2.0.80 g CuSO4·5H2O受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示。

请回答下列问题:

(1)试确定200 ℃时固体物质的化学式　。 

(2)取270 ℃所得样品,于570 ℃灼烧得到的主要产物是黑色粉末和一种氧化性气体,该反应的化学方程式为______________。 

把该黑色粉末溶解于稀硫酸中,经浓缩、冷却,有晶体析出,该晶体的化学式为______________, 其存在的最高温度是____________________________。 

(3)上述氧化性气体与水反应生成一种化合物,该化合物的浓溶液与Cu在加热时发生反应的化学方程式为____________________________。      
3.将Ce(SO4)2·4H2O(摩尔质量为404 g·mol-1)在空气中加热,样品的固体残留率

(×100%)随温度的变化如图所示。

当固体残留率为70.3%时,所得固体可能为　　　　　。 

A.Ce(SO4)2 B.Ce2(SO4)3　 C.CeOSO4  D.CeO2

     
角度2滴定计算

4.(2022·北京海淀区一模)实验小组用双指示剂法测定NaOH样品(杂质为Na2CO3)的纯度,步骤如下:

①称取m g的样品,并配制成100 mL溶液;

②取出25 mL溶液置于锥形瓶中,加入2滴酚酞溶液,用浓度为c mol·L-1的盐酸滴定至溶液恰好褪色(溶质为NaCl和NaHCO3),消耗盐酸体积为V1 mL;

③滴入2滴甲基橙溶液,继续滴定至终点,又消耗盐酸体积为V2 mL。下列说法正确的是              (　　)

A.①中配制溶液时,需在容量瓶中加入100 mL水

B.②中溶液恰好褪色时,c(Na+)=c(HC)+2c(C)+c(Cl-)

C.NaOH样品纯度为×100%

D.配制溶液时放置时间过长,会导致最终测定结果偏高     
5.(2022·保定一模)硫脲[CS(NH2)2]是一种白色晶体,可用于制造药物,也可用作橡胶的硫化促进剂以及金属矿物的浮选剂等。称取m g硫脲产品,加水溶解配成500 mL溶液,量取25 mL于锥形瓶中,滴加一定量的稀硫酸使溶液显酸性,用c mol·L-1KMnO4标准溶液滴定,滴定至终点时消耗KMnO4标准溶液V mL。

(1)硫脲[CS(NH2)2]中硫元素的化合价为____________价。 

(2)滴定时,硫脲转化为CO2、N2、S的离子方程式为____________。 

(3)样品中硫脲的质量分数为　　　　　(用含“m、c、V”的式子表示)。      
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加固训练

1.在空气中加热10.98 g草酸钴晶体(CoC2O4·2H2O)样品,受热过程中不同温度范围内分别得到一种固体物质,其质量如表。

(1)加热到210 ℃时,固体物质的化学式为____________。 

(2)经测定,加热到210~320 ℃过程中的生成物只有CO2和钴的氧化物,此过程发生反应的化学方程式为____________。      
2.聚合硫酸铁[Fe2(OH)6-2n(SO4)n]m广泛用于水的净化。测定聚合硫酸铁样品中铁的质量分数:准确称取液态样品3.00 g,置于250 mL锥形瓶中,加入适量稀盐酸,加热,滴加稍过量的SnCl2溶液(Sn2+将Fe3+还原为Fe2+),充分反应后,除去过量的Sn2+。用5.00×10-2mol·L-1K2Cr2O7溶液滴定至终点(滴定过程中Cr2与Fe2+反应生成Cr3+和Fe3+),消耗K2Cr2O7溶液22.00 mL。

(1)上述实验中若不除去过量的Sn2+,样品中铁的质量分数的测定结果将　　　　(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 

(2)计算该样品中铁的质量分数是　　　。      
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3.总氯量是漂白粉行业标准里的指标。资料显示:久置于潮湿环境中的漂白粉受热生成的气体产物有O2和少量Cl2。测定漂白粉总氯的百分含量(即样品中氯元素总质量与样品总质量的比值),实验步骤如下:

①准确称取5.00 g漂白粉样品,研细,加蒸馏水溶解并冷却后,稀释至500 mL。

②移取25.00 mL该试样溶液至锥形瓶中,调节pH,缓慢加入适量3%H2O2水溶液,搅拌至不再产生气泡。加入适量K2CrO4溶液作为指示剂,以0.10 mol·L-1AgNO3标准溶液滴定至终点。多次实验,测得消耗AgNO3标准溶液平均体积为25.00 mL。[已知:Ksp(AgCl,白色)=1.56×10-10,Ksp(Ag2CrO4,砖红色)=9.0×10-12]

(1)步骤①中,溶解、稀释的过程所用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、　　　　　、　　　　　。 

(2)加入H2O2水溶液,搅拌至不再产生气泡,目的是____________ (用离子方程式表示)。 

(3)滴定终点的现象是____________。 

(4)该漂白粉总氯的百分含量为　　　　。 

(5)下列操作导致总氯百分含量测定结果偏高的是　　　　。 

A.指示剂K2CrO4的用量过多

B.在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面

C.滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失     
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