第一章 化学计量在实验中的应用（综合检测）（解析版）-【高考引领教学】2023届高考化学一轮针对性复习方案（全国通用）

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第一章　化学计量在实验中的应用章末综合检测
一、选择题（每小题只有一个正确选项，共14×3=42分）
1．（福建省三明市2021年高三3月模拟）设NA为阿伏加德罗常数的数值。下列叙述正确的是（ ）。
A．46g有机物C2H6O中含有极性共价键的数目一定为7NA
B．密闭容器中1molH2与1molI2制备HI，增加2NA个H－I键
C．25℃，1LpH＝13的Ba（OH）2溶液中OH－数为0.2NA
D．0.1molFe在足量氧气中燃烧，转移电子数为NA
【答案】D
【解析】A项：46g有机物C2H6O的物质的量为1mol，如果有机物为乙醇，含有极性共价键数目为7NA，如果有机物为甲醚，含有极性共价键数目为8NA，A错误；
B项：1molH2与1molI2制备HI的反应为可逆反应，生成HI小于2mol，H－I键小于2NA，B错误；
C项：pH＝13的Ba（OH）2溶液，c（H+）＝10－13mol/L，c（OH－）＝10－1mol/L，25℃，1L、pH＝13的Ba（OH）2溶液中OH－数为0.1NA，C错误；
D项：0.1molFe在足量氧气中燃烧，生成四氧化三铁，转移电子数为0.1××NA＝NA，D正确。
2．（2021·河北高考试题）NA是阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是
A．22.4L(标准状况)氟气所含的质子数为18NA
B．1mol碘蒸气和1mol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73g，则转移电子数为NA
D．1L1mol•L-1溴化铵水溶液中NH与H+离子数之和大于NA
【答案】C
【解析】A项：在标准状况下氟气的物质的量为1mol，其质子数为1mol=，A正确；
B项：碘蒸气与氢气发生的反应为：，反应为可逆反应，有一定的限度，所以充分反应，生成的碘化氢分子数小于，B正确；
C项：电解饱和食盐水时电极总反应为：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，若阴阳两极产生气体分别是氢气与氯气，且物质的量之比为1:1，若气体的总质量为，则说明反应生成的氢气与氯气的物质的量各自为1mol，根据关系式H22e-可知，转移的电子数为，C错误；
D项：溴化铵水溶液存在电荷守恒，即c()+c()=c(Br-)+c(OH-)，则物质的量也满足n()+n()=n(Br-)+n(OH-)，因为n(Br-)=，所以该溶液中与离子数之和大于，D正确；故选C。
3．（辽宁省辽阳市2021届高三第一次模拟）设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是（ ）。
A．1mol环戊二烯（）最多共平面的原子数为9NA
B．300mL 2mol·L－1蔗糖溶液中所含分子数为0.6NA
C．1mol OD－和17g －OH所含的质子与中子均为9NA
D．向1L 1mol·L－1（CH3COO）2Ba溶液中加入醋酸至中性，混合液中CH3COO－数目为NA
【答案】A
【解析】A选项：环戊二烯（）除了亚甲基上的两个H不共平面之外，其余9个原子均共平面，故1mol环戊二烯（）最多共平面的原子数为9NA，A正确；
B项：300mL 2mol·L－1蔗糖溶液中除了蔗糖分子外还有水分子，故所含分子数大于0.6NA，B错误；
C项：1mol OD－含有的质子与中子均为9NA，而17g －OH即1mol所含的质子为9NA，而中子只有8NA，C错误；
D项：根据混合后溶液中的电荷守恒式：2c（Ba2+）+c（H+）＝c（OH－）+c（CH3COO－），中性溶液则c（H+）＝c（OH－），则2c（Ba2+）＝c（CH3COO－），进一步推出粒子数目2N（Ba2+）＝N（CH3COO－）故混合液中CH3COO－数目为2NA，D错误。
4．（浙江省杭州市2021届高三上学期教学质量检测）若NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是（ ）。
A．已知甲烷的燃烧热为890kJ·mol－1，则一定条件下甲烷燃烧生成NA个H2O（l）时释放445kJ热量
B．已知CH3COONH4溶液呈中性，则1L 1.0mol·L－1 CH3COONH4溶液中有NA个NH4+
C．NA个H3PO2分子与1mol NaOH完全中和，推测H3PO2为一元酸
D．23gNa与1L 0.5mol·L－1的盐酸反应，转移的电子数为NA
【答案】B
【解析】A项：已知甲烷的燃烧热为890kJ·mol－1，1mol甲烷燃烧生成2mol液态水放出890kJ的能量，则一定条件下甲烷燃烧生成1mol H2O（l）时释放445kJ热量，故A正确；
B项：CH3COONH4是弱酸弱碱盐，醋酸根离子、铵根离子都水解，1L 1.0mol·L－1 CH3COONH4溶液中NH4+数目小于NA个，故B错误；
C项：NA个H3PO2分子与1mol NaOH完全中和，说明1个H3PO2分子只能电离出1个氢离子，所以H3PO2为一元酸，故C正确；
D项：23gNa与1L 0.5mol·L－1的盐酸反应，钠先与盐酸反应，钠再与水反应，Na完全变为Na+，转移的电子数为NA，故D正确。
5．（2021.1·浙江高考试题）设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．1 mol NH4F晶体中含有的共价键数目为3NA
B．CH4和C2H4混合气体2.24L(标准状况)完全燃烧，则消耗O2分子数目为0.25NA
C．向100mL 0.10mol·L-1FeCl3溶液中加入足量Cu粉充分反应，转移电子数目为0.01NA
D．0.1 mol CH3COOH与足量CH3CH2OH充分反应生成的CH3COOCH2CH3分子数目为0.1NA
【答案】C
【解析】A项：NH4F结构中只有铵根中含有4个共价键，则l mol NH4F晶体中含有的共价键数目为4NA，A错误；
B项：CH4和C2H4混合气体2.24L(标准状况)的物质的量是0.1mol，由于1mol CH4和C2H4分别完全燃烧消耗氧气的物质的量分别是2mol、3mol，则0.1mol混合气体完全燃烧消耗氧气的分子数目应该介于0.2NA和0.3NA之间，B错误；
C项：l00 mL0.10 mol/L FeCl3溶液中铁离子的物质的量是0.01mol，加入足量Cu粉充分反应，铁离子被还原为亚铁离子，则转移电子数目为0.01NA，C正确；
D项：乙酸和乙醇的酯化反应是可逆反应，则0.1 mol CH3COOH与足量CH3CH2OH充分反应生成的CH3COOCH2CH3分子数目小于0.1NA，D错误；答案选C。
6．设NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（ ）。
A．常温下，lmolC6H12中含碳碳键的数目一定小于6NA
B．18g果糖分子中含羟基数目为0.6NA
C．4.0g由H218O与D216O组成的混合物中所含中子数为2NA
D．50g质量分数为46%的乙醇溶液与足量的钠反应，放出H2的分子数目为0.25NA
【答案】C
【解析】A项：C6H12可能为己烯或环己烷，1mol己烯含有4molC－C键和1molC＝C键，共5mol碳碳键，但环己烷含6molC－C键，则lmolC6H12中含碳碳键的数目不一定小于6NA，A项错误；
B项：果糖的摩尔质量为180g/mol，则18g果糖为0.1mol，一分子果糖含有5个羟基，则18g果糖含有羟基数目为0.5NA，B项错误；
C项：H218O的摩尔质量为20g/mol，分子中含中子数＝18－8＝10，D216O的摩尔质量为20g/mol，分子中含中子数＝1×2+16－8＝10，则4.0g由H218O与D216O组成的混合物的物质的量为＝0.2mol，则所含中子数为0.2mol×10NA＝2NA，C项正确；
D项：50g质量分数为46%的乙醇溶液中，乙醇的物质的量为n（乙醇）＝＝0.5mol，乙醇与钠反应生成氢气满足以下关系式：2C2H5OH~H2，则由乙醇与钠反应生成氢气物质的量为0.25mol，而水也能与钠反应生成氢气，则50g质量分数为46%的乙醇溶液与足量的钠反应，放出H2的分子数目大于0.25NA，D项错误。
7．（四川省泸州市2021届高三3月模拟）设NA表示阿伏加德罗常数的值。下列判断正确的是（ ）。
A．标准状况下，2.24L苯中含有碳碳双键数为0.3NA
B．6.4gS2、S4和S8的混合物中所含硫原子数为0.2NA
C．1L0.1mol·L－1的氢碘酸中含碘化氢分子数为0.1NA
D．60g乙酸与足量乙醇发生酯化反应时断裂的C－O键数为NA
【答案】B
【解析】A项：苯在标准状况下为液体，不可利用气体摩尔体积计算，且苯中不含碳碳双键，故A错误；
B项：6.4gS2、S4和S8的混合物中所含硫原子数×NAmol－1＝0.2NA，故B正确；
C项：氢碘酸为强酸，在溶液中完全电离，不存在碘化氢分子，故C错误；
D项：酯化反应是可逆反应，不可进行到底，无法计算断裂的C－O键数，故D错误。
8．【2020年7月浙江高考试题】NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A．4MnO4−+5HCHO+12H+=4Mn2++5CO2↑+11H2O，1mol4MnO4−+5HCHO完全反应转移的电子数为20NA
B．用电解粗铜的方法精炼铜，当电路中通过的电子数为NA时，阳极应有32gCu转化为Cu2+
C．常温下，pH=9的CH3COONa溶液中，水电离出的H+数为10−5NA
D．1 L浓度为0.100 mol⋅L−1的Na2CO3溶液中，阴离子数为0.100NA
【答案】A
【解析】A项：Mn元素的化合价由+7价降至+2价，则4molMnO4-完全反应转移电子物质的量为4mol×[(+7)-(+2)]=20mol，即转移电子数为20NA，A正确；
B项：电解精炼铜时，阳极为粗铜，阳极发生的电极反应有：比铜活泼的杂质金属失电子发生氧化反应以及Cu失电子的氧化反应：Cu-2e-=Cu2+，当电路中通过的电子数为NA时，即电路中通过1mol电子，Cu失去的电子应小于1mol，阳极反应的Cu的物质的量小于0.5mol，则阳极反应的Cu的质量小于0.5mol×64g/mol=32g，B错误；
C项：溶液的体积未知，不能求出溶液中水电离出的H+数，C错误；
D项：n（Na2CO3）=0.100mol/L×1L=0.100mol，由于CO32-发生水解：CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-、HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH-，故阴离子物质的量大于0.100mol，阴离子数大于0.100NA，D错误；答案选A。
9．用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是（ ）。
A．NA个Al（OH）3胶体粒子的质量为78g
B．常温常压下，2.24LH2含氢原子数小于0.2NA
C．136gCaSO4与KHSO4的固体混合物中含有的阴离子的数目大于NA
D．0.1mol•L－1FeCl3溶液中含有的Fe3+数目一定小于0.1NA
【答案】B
【解析A项：一个氢氧化铝胶粒是多个氢氧化铝的聚集体，故NA个氢氧化铝胶粒的质量大于78g，故A错误；
B项：常温常压下，Vm＞22.4L/mol，则2.24LLH2物质的量小于0.1mol，则含有的H原子数小于0.2NA，故B正确；
C项：CaSO4与KHSO4固体摩尔质量相同，都是136g/mol，136gCaSO4与KHSO4的固体混合物的物质的量为1mol，含有的阴离子的数目等于NA；C错误；
D项：溶液体积不明确，故溶液中的铁离子的个数无法计算，故D错误。
10．（2021·湖南高考试题）为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．含有的中子数为
B．溶液中含有的数为
C．与在密闭容器中充分反应后的分子数为
D．和(均为标准状况)在光照下充分反应后的分子数为
【答案】D
【解析】A项：的物质的量为=0.9mol，1个含0+(18-8)=10个中子，则含有的中子数为，A错误；
B项：未给溶液体积，无法计算，B错误；
C项：存在2NO+O2=2NO2，2NO2N2O4，因此与在密闭容器中充分反应后的分子数小于，C错误；
D项：甲烷和氯气在光照下发生取代，1mol氯气可取代1molH，同时产生1molHCl分子，标准状况下的物质的量为0.5mol，的物质的量为1mol，0.5molCH4含4molH，最多可消耗4molCl2，因此CH4过量，根据1mol氯气可取代1molH，同时产生1molHCl分子可知1molCl2完全反应可得1moHCl，根据C守恒，反应后含C物质的物质的量=甲烷的物质的量=0.5mol，因此和(均为标准状况)在光照下充分反应后的分子数为，D正确；选D。
11．（河南省信阳市2021届高三毕业班第一次调研）设NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是（ ）。
A．0.1mol氯酸钾与足量盐酸反应生成氯气转移电子数为0.6NA
B．标准状况下2.24LH2O中含有H2O分子数为0.1NA
C．1L0.1mol/LNaHSO4溶液中含有的阳离子数目为0.1NA
D．实验室所制得的1.7gNH3中含有的电子数为NA
【答案】D
【解析】A项：KClO3和盐酸反应后氯元素由+5价变为0价，故0.1mol氯酸钾反应后转移电子为0.5NA，故A错误；
B项：标况下水为非气体，故不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量，故B错误；
C项：NaHSO4在水中完全电离出钠离子、氢离子与硫酸根离子，则1L0.1mol/LNaHSO4溶液中含有的阳离子数目为0.2NA，故C错误；
D项：1个NH3分子中含有10个电子，1.7gNH3的物质的量为0.1mol，含有的电子数为NA，故D正确。
12．（2021·广东高考试题）设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．含有键的数目为
B．的盐酸含有阴离子总数为
C．与混合后的分子数目为
D．与足量反应生成的分子数目为
【答案】A
【解析】A项：1个分子中含有3个键，微粒个数与物质的量成正比，故含有3mol键，键的数目为，A正确；
B项：盐酸为氯化氢的水溶液，氯化氢会全部电离出阴离子Cl-，水会部分电离出阴离子OH-，水的质量及电离程度未知，故无法计算的盐酸含有阴离子总数，B错误；
C项：未提到具体的温度、压强（如标况下），故无法计算与混合后的分子数目，C错误；
D项：为1mol，钠与足量的水反应生成氢气的关系式为:，故1mol Na应对应生成0.5mol H2，分子数目应为0.5，D错误；故选A。
13．（黑龙江省双鸭山市2020－2021学年高三上学期期末）已知NA是阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是（ ）。
A．11g硫化钾和过氧化钾的混合物，含有的离子数目为0.3NA
B．28g聚乙烯中含有的质子数目为16NA
C．将标准状况下224mLSO2溶于水制成100mL溶液，H2SO3、HSO3－、SO32－三者数目之和为0.01NA
D．含63gHNO3的浓硝酸与足量铜完全反应，转移电子数目介于0.50NA和0.75NA之间
【答案】C
【解析】A项：过氧化钾（K2O2）与硫化钾（K2S）的摩尔质量均为110g/mol，11g过氧化钾与硫化钾的混合物的物质的量为0.1mol，每摩尔K2O2含2mol K+和1mol O22－，每摩尔K2S含2mol K+和1mol S2－，故0.1mol该混合物中含有的离子数目为0.3NA，A正确；
B项：CH2－CH2n的最简式为CH2，每个CH2含8个质子，28g CH2－CH2n含有2mol CH2，所含质子数目为16NA，B正确；
C项：标准状况下224mL SO2的物质的量为0.01mol，SO2与水反应生成H2SO3的反应为可逆反应：SO2+H2OH2SO3，根据硫元素守恒有SO2、H2SO3、HSO3－、SO32－三者数目之和等于0.01NA，则H2SO3、HSO3－、SO32－三者数目之和小于0.01NA，C错误；
D项：浓硝酸与铜反应时，若只发生反应Cu+4HNO3（浓）Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O，则1mol HNO3转移电子数目为0.50NA，但随着反应的进行，浓硝酸逐渐变稀，又发生反应3Cu+8HNO3（稀）3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O，若只发生反应3Cu+8HNO3（稀）3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O，则1mol HNO3转移电子数目为0.75NA，故整个过程转移电子数目介于0.50NA和0.75NA之间，D正确。
14．（山西省太原市2021年1月高三检测）设［aX+bY］为a个X微粒和b个Y微粒组成的一个微粒集合体，N（z）为微粒z的数量，NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法一定不正确的是（ ）。
A．C（石墨）+O2（g）＝CO2（g）ΔH＝－390kJ·mol−1，则每1mol［C（石墨）+O2（g）］完全燃烧放热130kJ
B．Cu与1mol/L的硝酸溶液充分反应，若生成22.4L气体，则转移电子数为3NA
C．标准状况下1.6g氧气含分子数为0.05NA，且平均每个O2分子的体积约为L
D．1molCl2与稀NaOH溶液完全反应，则反应后的溶液中N（ClO−）+N（HClO）＝1NA
【答案】B
【解析】A项：1mol石墨与1molO2反应放出390kJ的热量，因此每1mol［C（石墨）+O2（g）］完全燃烧放出的热量为×390kJ＝130kJ，A项正确；
B项：题干中未给出反应所处的条件是否为标准状况，因此无法进行计算，B项错误；
C项：1.6g氧气的物质的量为＝0.05mol，分子数为0.05NA，标准状况下其体积为0.05mol×22.4L/mol＝1.12L，因此每个O2分子的体积为L，C项正确；
D项：1molCl2与稀NaOH溶液完全反应，生成NaCl和NaClO，ClO－水解生成HClO，根据氯原子守恒可知：N（ClO−）+N（HClO）＝1NA，D项正确。
二．主观题（共4小题，共58分）
15.（12分）物质的量是高中化学常用的物理量，请完成以下有关计算:
(1)0.2 g H2含有________个氢原子。 
(2)标准状况下，含有相同氧原子数的CO和CO2的体积之比为________。 
(3)100 mL硫酸铝溶液中n(Al3+)=0.20 mol(不考虑水解因素)，则其中c(SO42-)=________。 
(4)在9.5 g某二价金属的氯化物中含有0.2 mol Cl-，此氯化物的摩尔质量为________，该金属元素的相对原子质量为________。 
(5)6.72 L CO(标准状况)与一定量的Fe2O3恰好完全反应(生成Fe与CO2)后，生成Fe的质量为________g。 
【答案】（每空2分）(1)0.2NA　(2)2∶1　(3)3.0 mol·L-1 (4)95 g·mol-1　24　(5)11.2
【解析】(1)0.2 g H2的物质的量为0.1 mol，含有0.2 mol氢原子，即0.2NA个。
(2)含有相同氧原子数的CO与CO2的物质的量之比为2∶1，标准状况下，体积之比为2∶1。
(3)100 mL硫酸铝溶液中，n(Al3+)=0.20 mol，则其中n(SO42-)=0.30 mol，c(SO42-)) =3.0 mol·L-1。
(4)二价金属的氯化物可表示为MCl2，在9.5 g某二价金属的氯化物中含0.2 mol Cl-，则该氯化物的物质的量为0.1 mol，摩尔质量为95 g·mol-1;该金属元素的相对原子质量为95-71=24。
(5)CO与Fe2O3反应的化学方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2，标准状况下6.72 L CO的物质的量为0.3 mol，完全反应后生成0.2 mol铁，即11.2 g。
16.（15分）在标准状况下，将224 L HCl气体溶于635 mL水中，所得盐酸的密度为1.18 g·cm-3。试计算:
(1)所得盐酸的质量分数和物质的量浓度分别是____________________、
____________________。
(2)取这种盐酸100 mL，稀释至1.18 L，所得稀盐酸的物质的量浓度是________。
(3)在40.0 mL 0.065 mol·L-1Na2CO3溶液中，逐滴加入上述稀释后的稀盐酸，边加边振荡。若使反应不产生CO2气体，加入稀盐酸的体积的最多不超过_______mL。
(4)将不纯的NaOH样品1 g(样品含少量Na2CO3和水)，放入50 mL 2 mol·L-1的盐酸中，充分反应后，溶液呈酸性，中和多余的酸又用去40 mL 1 mol·L-1的NaOH溶液。蒸发中和后的溶液，最终得到________g固体。
【答案】（每空3分）(1)36.5%　11.8 mol·L-1　
(2)1 mol·L-1
(3)2.6　
(4)5.85
【解析】(1)n(HCl)==10 mol，
m(HCl)=10 mol×36.5 g·mol-1=365 g，
盐酸的质量分数w=×100%=36.5%，
c(HCl)==
=11.8 mol·L-1。
(2)由c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)可知，
c(稀)=11.8 mol·L-1×=1 mol·L-1。
(3)n(Na2CO3)=0.040 L×0.065 mol·L-1=0.002 6 mol，设加入稀盐酸的体积最多不超过x mL，则n(HCl)=1 mol·L-1×0.001x L=0.001x mol，根据反应Na2CO3+HCl==NaHCO3+NaCl得0.002 6=0.001x，x=2.6。
(4)经过反应，蒸发中和后的溶液，最后所得固体为NaCl，根据氯原子守恒:n(NaCl)=n(HCl)=0.050 L×2 mol·L-1=0.1 mol，m(NaCl)=0.1 mol×58.5 g·mol-1=5.85 g。
17.（15分）已知某“84消毒液”瓶体部分标签如图所示，该“84消毒液”通常在稀释体积为原来的100倍后使用。请填写下列空白。
(1)该“84消毒液”的物质的量浓度约为　　　　　 mol·L-1。 
84消毒液
有效成分　NaClO
规格　1 000 mL
质量分数　25%
密度　1.19 g·cm-3
(2)某同学取100 mL该“84消毒液”，稀释后用于消毒，稀释后的溶液中c(Na+)=　　　　　 mol·L-1。 
(3)该同学参阅该“84消毒液”的配方，欲用NaClO固体配制480 mL含NaClO质量分数为25%的消毒液。下列说法正确的是　　　　　(填字母)。 

A.如图所示的仪器中，有三种是不需要的，还需要一种玻璃仪器
B.容量瓶用蒸馏水洗净后，应烘干后才能用于溶液配制
C.配制过程中，未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒可能导致结果偏低
D.需要称量NaClO固体的质量为143.0 g
(4)“84消毒液”与稀硫酸混合使用可增强消毒能力，某消毒小组人员用98%(密度为1.84 g·cm-3)的浓硫酸配制2 L 2.3 mol·L-1的稀硫酸用于增强“84消毒液”的消毒能力。
①所配制的稀硫酸中，H+的物质的量浓度为　　　　　 mol·L-1。 
②需用浓硫酸的体积为　　　　　mL。 
【答案】（每空3分）
(1)4.0　
(2)0.04　
(3)C　
(4)①4.6　②250
【解析】(1)由关系式c=可得，c(NaClO)= mol·L-1≈4.0 mol·L-1。
(2)稀释前后溶液中NaClO的物质的量不变，则有100 mL×10-3L·mL-1×4.0 mol·L-1=100 mL×100×10-3L·mL-1×c(NaClO)，解得稀释后c(NaClO)=0.04 mol·L-1，c(Na+)=c(NaClO)=0.04 mol·L-1。
(3)选项A，需用托盘天平称量NaClO固体，需用烧杯来溶解NaClO，需用玻璃棒进行搅拌和引流，需用容量瓶和胶头滴管来定容，图示中的A、B不需要，但还需要玻璃棒和胶头滴管；选项B，配制过程中需要加水，所以经洗涤干净的容量瓶不必烘干后再使用；选项C，未洗涤烧杯和玻璃棒将导致配制的溶液中溶质的物质的量减小，结果偏低；选项D，应选取500 mL的容量瓶进行配制，然后取出480 mL即可，所以需要NaClO的质量为0.5 L×4.0 mol·L-1×74.5 g· mol-1=149.0 g。
(4)①根据H2SO4的组成可知，溶液中c(H+)=2c(H2SO4)=4.6 mol·L-1。②2 L 2.3 mol·L-1的稀硫酸中溶质的物质的量为2 L×2.3 mol·L-1=4.6 mol，设需要98%(密度为1.84 g·cm-3)的浓硫酸的体积为V，则有=4.6 mol，解得V=250 mL。
18.．(2022·山东省济宁市实验中学高三月考)（16分）按要求回答问题。
(1)将19.4gCO2和水蒸气的混合气体，与足量的Na2O2反应，收集到标准状况下5.6L的气体，试确定混合气体的平均相对分子质量为___________，CO2与水蒸气的物质的量之比为___________。
(2)AlN用于电子仪器。AlN中常混有少量碳，将一定量含杂质碳的AlN样品置于密闭反应器中，通入4.032L(标准状况下的)O2，在高温下充分反应后测得气体的密度为1.34g·L-1(已折算成标准状况，AlN不跟O2反应)，则所得气体的摩尔质量为___________g·mol-1，该气体的成分是___________(写化学式)，该样品中含杂质碳___________g。
(3)钴及其化合物广泛应用于磁性材料、电池材料及超硬材料等领域。草酸钴是制备钴的氧化物的重要原料。如图为二水合草酸钴(CoC2O4·2H2O)在空气中受热的质量变化曲线，曲线中300℃及以上所得固体均为钴氧化物。

①通过计算确定C点剩余固体的化学成分为___________(填化学式)。试写出B点对应的物质与O2在225～300℃发生反应的化学方程式：___________。
②取一定质量的二水合草酸钴分解后的钴氧化物(其中Co的化合价为＋2、＋3)，用480mL5mol·L-1盐酸恰好完全溶解固体，得到CoCl2溶液和4.48L(标准状况)黄绿色气体。试确定该钴氧化物中Co、O的物质的量之比为___________。
【答案】（每空2分）(1) 38.8 1:4
(2)30 CO和CO2 3.84
(3)Co3O4 3CoC2O4+2O2Co3O4+6CO2 5:6
【解析】(1)19.4g混合气体的体积为5.6L，则混合气体的n==0.25mol，则混合气体的物质的量为0.5mol，其平均摩尔质量为=38.8g/mol；CO2和水蒸气的混合气体与足量的Na2O2反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO2+O2，2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2，，则由反应前后固体质量差可知m(O2)=11.6g-3.6g=8g，其物质的量n(O2)==0.25mol。假设混合气体中CO2、H2O的物质的量分别为x、y，则44x+18y=11.6g，0.5x+0.5y=0.25mol，解得x=0.1mol，y=0.4mol，所以CO2与水蒸气的物质的量之比为1:4。
(2)气体的摩尔质量为=22.4L/mol×1.34g/L=30g/mol，根据反应方程式C+O2=CO2和2C+O2=2CO，28g/mol＜30g/mol＜44g/mol，应该为CO和CO2的混合气体，设反应后CO物质的量为xmol,CO2物质的量为ymol，由氧原子质量守恒可得①=0.36，反应后气体平均摩尔质量②，由①②解得x=0.28,y=0.04，则反应前C的质量m=nM=(0.28mo1+0.04mol)×12g/mol=3.84g。
(3)①由图可知，CoC2O4·2H2O的质量为18.3g，其物质的量为0.1mol，Co元素质量为5.9g，C点钴氧化物质量为8.03g，氧化物中氧元素质量为8.03g-5.9g=2.13g，则氧化物中Co原子与O原子物质的量之比为0.1mol:=3:4，故C的Co氧化物为Co3O4；B点对应物质的质量为14.7g，与其起始物质的质量相比减少18.3g-14.7g=3.6g，为结晶水的质量，故B点物质为CoC2O4，与氧气反应生成Co3O4与二氧化碳，反应方程式为：3CoC2O4+2O2Co3O4+6CO2；②由电子守恒：n(Co3+)=2n(Cl2)=2×=0.4mol，由电荷守恒：n(Co原子)总=n(Co2+)溶液=n(Cl-)=×(0.48L×5mol/L-2×)=1mol，所以固体中的n(Co2+)=1mol-0.4mol=0.6mol，根据化合价电荷守恒为0，氧化物中n(O)==1.2mol，故该钴氧化物中n(Co):n(O)=1mol:1.2mol=5:6