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新教材（广西专用）高考化学二轮复习专题突破练2常用化学计量与应用含答案
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这是一份新教材（广西专用）高考化学二轮复习专题突破练2常用化学计量与应用含答案，共10页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1.(2022广西玉林统考一模)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )。
A.3.0 g甲醛气体中含有的质子数目为1.4NA
B.标准状况下,11.2 L H2和11.2 L F2混合后所含有的分子数目为NA
C.0.1 ml Cl2参与反应时,转移的电子数目一定为0.2NA
D.1 ml·L-1的(NH4)2SO4溶液中含有的SO42-数目为NA
2.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( )。
A.将1 ml Cl2通入足量水中,HClO、Cl-、ClO-的粒子数之和小于2NA
B.100 mL 12 ml·L-1的浓硝酸与过量Cu反应,转移的电子数大于0.6NA
C.常温下,1 L 0.5 ml·L-1 CH3COONH4溶液的pH=7,溶液中的NH4+数小于0.5NA
D.在铁上镀锌,当电路中通过的电子数为2NA时,电解质溶液质量减小65 g
3.(2023广东汕头高三期末)芬顿法常用于废水的处理,反应原理为NH4OCN+3H2O2N2↑+CO2↑+5H2O,设NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关说法正确的是( )。
A.H2O2只存在极性共价键
B.18 g H2O中含有中子数目为10NA
C.标准状况下,22.4 L CO2中含有σ键数目为2NA
D.1 ml NH4OCN参与反应时转移电子数为3NA
4.设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )。
A.100 g含甲酸 46%的水溶液中含氧原子数为2NA
B.标准状况下2.24 L Cl2完全溶于水时,转移电子数为0.1NA
C.46 g C2H6O分子中含极性键数目一定是7NA
D.78 g Na2S和Na2O2含有阴离子的数目为NA
5.已知NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )。
A.32 g Cu与S完全反应,转移电子数为0.5NA
B.常温常压下,22.4 L C2H6含有电子数为18NA
C.0.5 ml NaHSO4晶体中含SO42-数为0.5NA
D.密闭容器中1 ml H2与1 ml I2反应,生成HI的分子数为2NA
6.(2023广东汕尾高三期末)中国的酒文化源远流长,酿酒的转化过程如下:淀粉葡萄糖乙醇。设NA为阿伏加德罗常数的值,则下列说法正确的是( )。
A.淀粉和纤维素互为同分异构体
B.1 ml葡萄糖中含碳原子数为6NA
C.医用消毒酒精中乙醇的体积分数为95%
D.标准状况下,11.2 L CO2中π键的数目为2NA
7.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是( )。
A.标准状况下,1.12 L 18O2中含有中子数为NA
B.31 g P4(分子结构:)中的共价键数目为1.5NA
C.100 mL 0.1 ml·L-1 NaOH溶液中含有氧原子数为0.01NA
D.18.9 g三肽C6H11N3O4(相对分子质量:189)中的肽键数目为0.2NA
8.已知NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )。
A.常温常压下,22.4 L CH4含有电子数为10NA
B.6 g CH3COOH分子中含有共价键数为0.8NA
C.1 L 0.1 ml·L-1 Na2CO3溶液中含CO32-数为0.1NA
D.密闭容器中2 ml SO2与1 ml O2反应,生成SO3的分子数为2NA
9.(2023广东茂名一模)我国科学家发现了用LiH介导苯胺氢解生成苯和氨气的化学链循环方法,其过程如图所示。设阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法正确的是( )。
A.1 ml苯胺中N—H数目为3NA
B.反应1 ml LiH电子转移数目为NA
C.1 ml —NH2中约含电子数目为10NA
D.生成22.4 L苯需消耗H2分子数目为NA
10.(2023广东揭阳高三期末)以黄铁矿(主要成分为FeS2)为原料生产硫酸的简要过程如图a所示,FeS2的立方晶胞如图b所示。NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是( )。
A.SO3的空间结构为平面三角形
B.1 ml的SO2中含有的电子数为32NA
C.FeS2的立方晶胞中,Fe2+紧邻的阴离子个数为8
D.1 ml FeS2完全反应生成SO2和Fe2O3,有11 ml电子发生转移
二、非选择题
11.已知CaCrO4微溶于水,某传统测定CaCrO4溶度积的实验如下:
①配制250 mL待标定的K2CrO4溶液。
②标定测得K2CrO4溶液的浓度为0.602 5 ml·L-1。
③按下表数据将0.200 0 ml·L-1 CaCl2溶液、K2CrO4溶液及蒸馏水混匀,静置(溶液体积变化忽略不计)。
④取上层清液置于锥形瓶中,加入H2SO4和H3PO4溶液酸化,溶液由黄色转变为橙色,加入指示剂,用0.200 0 ml·L-1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定,数据记入下表。
⑤滴定测出上层清液中的c(CrO42-),进而计算出上层清液中的c(Ca2+),即得Ksp(CaCrO4)。
回答下列问题。
(1)步骤①中不需要使用下列仪器中的 (填字母)。
(2)基态Cr原子的电子排布式为 。
(3)步骤④中所得橙色溶液中铬元素的主要存在形式为 (填化学式);滴定时还原产物为Cr3+,写出反应的离子方程式: 。
(4)根据第2组滴定数据,计算得上层清液中c(CrO42-)= ml·L-1。
(5)滴定时,有一组数据出现了明显异常,所测c(CrO42-)偏大,原因可能有 (填字母)。
A.滴定终点读数时仰视刻度线
B.达终点时滴定管尖嘴有标准液悬挂
C.盛装待测液的锥形瓶未润洗
D.摇动锥形瓶时有液体溅出
(6)利用上表数据经计算绘制出如下图点,请根据图点绘出溶度积曲线。
(7)请结合曲线推测Ksp(CaCrO4)= 。
12.某化学兴趣小组利用柠檬酸等试剂制备LiMn2O4,请回答下列问题。
(1)在三颈烧瓶中依次加入醋酸锂溶液、醋酸锰溶液、柠檬酸(C6H8O7)溶液配成混料,滴加6 ml·L-1氨水调节pH,温度控制在80 ℃左右、搅拌反应一段时间,制得柠檬酸根的配合物。装置如图所示(加热和夹持装置已略去)。Ksp[Mn(OH)2]=4×10-14。
①温度控制在80 ℃左右的方法是 。
②实验室用14.8 ml·L-1浓氨水配制100 mL 6 ml·L-1的氨水。需要的仪器除了胶头滴管、烧杯、玻璃棒以外,还需要 和 。
③调节pH的目的是 ;若混合溶液中c(Mn2+)=0.4 ml·L-1,则常温下pH应小于 。
④搅拌的目的是 。
(2)将制得的配合物在烘箱中真空干燥得到固态柠檬酸根配合物前驱体,研磨后焙烧,得LiMn2O4。焙烧在 (填“空气”或“隔绝空气”)中进行,焙烧产生的气体是 。
(3)测定产品中锰的含量:准确称取0.100 0 g的产品试样。加足量浓盐酸加热溶解,驱赶溶液中残留的Cl2,配成250 mL溶液。取25.00 mL溶液加入锥形瓶中,用0.020 00 ml·L-1 EDTA溶液(Mn2+与EDTA按1∶1络合)滴定,消耗EDTA溶液的体积为a mL。样品中锰的质量分数为 。
专题突破练二 常用化学计量与应用
一、选择题
1.B 解析 3.0 g甲醛气体物质的量为n=3.0 g30 g·ml-1=0.1 ml,含有质子物质的量为0.1 ml×16=1.6 ml,含有的质子数目为1.6NA,A项错误;标准状况下,11.2 L H2和11.2 L F2物质的量为n=VVm=11.2 L22.4 L·ml-1=0.5 ml,H2和F2混合反应方程式为H2+F22HF,生成1 ml HF,反应后所含有的分子数目为NA,B项正确;如氯气和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和次氯酸钠,氯元素发生歧化反应,氯元素化合价从0价升到+1价,0.1 ml氯气参加反应转移电子数为0.1NA,C项错误;未知(NH4)2SO4溶液体积,无法计算物质的量,不能确定SO42-数目,D项错误。
2.D 解析 将1 ml Cl2通入足量水中,部分氯气与水反应,所以HClO、Cl-、ClO-的粒子数之和小于2NA,A项正确。100 mL 12 ml·L-1的浓硝酸与过量Cu反应,若还原产物全是NO2,转移的电子数为0.6NA;若还原产物全是NO,转移的电子数为0.9NA,B项正确。常温下,1 L 0.5 ml·L-1 CH3COONH4溶液的pH=7,铵根离子、醋酸根离子都水解,所以溶液中的NH4+数小于0.5NA,C项正确。在铁上镀锌,阳极上锌失电子生成锌离子、阴极上锌离子得电子生成锌,电路中通过的电子数为2NA时,电解质溶液质量不变,D项错误。
3.C 解析 H2O2中含有O—H和O—O,所以既有极性键又有非极性键,A项错误;H原子中没有中子,因此18 g H2O中含有中子数目为8NA,B项错误;一个CO2分子中含有两个CO,则有两个σ键,标准状况下22.4 L CO2的物质的量为1 ml,含σ键的数目为2NA,C项正确;根据化合价升降规律,1 ml NH4OCN参与反应时转移电子数为6NA,D项错误。
4.D 解析 100 g含甲酸 46%的水溶液中含有46 g甲酸,即含有2 ml氧原子,54 g水含有3 ml氧原子,合计含氧原子数为5NA,A项说法错误。标准状况下2.24 L Cl2(物质的量为0.1 ml)完全溶于水时,部分氯气分子与水发生化学反应,转移电子数小于0.1NA,B项说法错误。若46 g C2H6O为CH3OCH3,则含极性键数目是8NA,C项说法错误。78 g Na2S和Na2O2的物质的量为1 ml,且Na2S和Na2O2中阴离子分别为S2-、O22-,则78 g Na2S和Na2O2中含有阴离子的数目为NA,D项说法正确。
5.A 解析 32 g Cu(0.5 ml)与S完全反应生成Cu2S,转移电子数0.5NA,A项正确。常温常压下,22.4 L C2H6的物质的量不是1 ml,含有的电子数不为18NA,B项错误。NaHSO4晶体中阴离子以HSO4-存在,不存在SO42-,C项错误。氢气与碘蒸气的化合反应是可逆反应,生成HI的分子数小于2NA,D项错误。
6.B 解析 纤维素和淀粉都是多糖,分子式都可用(C6H10O5)n表示,但两者的n不同,它们不是同分异构体,A项错误;葡萄糖的分子式为C6H12O6,1 ml葡萄糖中含碳原子数为6NA,B项正确;医用消毒酒精中乙醇的浓度为75%,C项错误;标准状况下,11.2 L CO2的物质的量为0.5 ml,每个CO2分子中π键的数目为2,0.5 ml CO2中π键的数目为NA,D项错误。
7.C 解析 18O的中子数是10,标准状况下1.12 L18O2的物质的量是0.05 ml,分子中所含中子数为0.05×2×10 ml×NA ml-1=NA,A项正确。1个P4分子中有6个共价键,31 g P4的物质的量是0.25 ml,所含共价键数目为0.25 ml×6NA ml-1=1.5NA,B项正确。100 mL 0.1 ml·L-1 NaOH溶液中NaOH的物质的量为0.01 ml,但是溶剂水中也含有氧原子,C项错误。三肽是三分子氨基酸通过分子间缩水生成的,其中一个三肽分子中含有两个肽键,18.9 g三肽的物质的量为0.1 ml,故所含肽键数目为0.2NA,D项正确。
8.B 解析 常温常压下,气体摩尔体积不为22.4 L·ml-1,故22.4 L CH4不为1 ml,A项错误。1个醋酸分子含有8个共价键,6 g CH3COOH的物质的量是6 g60 g·ml-1=0.1 ml,其分子中含有共价键数为0.8NA,B项正确。1 L 0.1 ml·L-1 Na2CO3溶液中,CO32-水解,则所含CO32-数小于0.1NA ,C项错误。密闭容器中2 ml SO2与1 ml O2发生的反应是可逆反应,生成SO3的分子数小于2NA ,D项错误。
9.B 解析 1 ml苯胺中含有1 ml —NH2,含有的N—H数目为2NA,A项错误;LiH中H元素显-1价,反应时生成H2,故反应1 ml LiH电子转移数目为NA,B项正确;—NH2含有9个电子,1 ml —NH2中约含电子数目为9NA,C项错误;未指明所处的状态,无法计算物质的量,D项错误。
10.C 解析 SO3中心S原子形成3个σ键,孤电子对数为0,所以S原子属于sp2杂化,空间结构为平面三角形,A项正确;1 ml的SO2中含有(16+2×8) ml=32 ml电子,电子数为32NA,B项正确;根据晶胞图,可以看出Fe2+紧邻的阴离子个数为6,C项错误;FeS2中Fe为+2价,S为-1价,反应生成SO2和Fe2O3后,Fe为+3价,S为+4价,有1 ml Fe和2 ml S发生电子转移,所以1 ml FeS2完全反应生成SO2和Fe2O3,有11 ml电子发生转移,D项正确。
二、非选择题
11.答案 (1)AC
(2)1s22s22p63s23p63d54s1
(3)Cr2O72- Cr2O72-+6Fe2++14H+6Fe3++2Cr3++7H2O
(4)0.100 0
(5)AB
(6)
(7)7.2×10-4(答案合理即可)
解析 (1)配制250 mL待标定的K2CrO4溶液:称量一定质量的K2CrO4放入500 mL的烧杯中,用量筒量取250 mL的水,加入烧杯中用玻璃棒搅拌,得体积约为250 mL的溶液。步骤①中不需要使用100 mL的容量瓶、分液漏斗。
(2)Cr为24号元素,基态Cr原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1。
(3)步骤④中加入H2SO4和H3PO4溶液酸化,2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O,所得橙色溶液中铬元素的主要存在形式为Cr2O72-;滴定时还原产物为Cr3+,反应的离子方程式为Cr2O72-+6Fe2++14H+6Fe3++2Cr3++7H2O。
(4)根据第2组滴定数据,由Cr2O72-+6Fe2++14H+6Fe3++2Cr3++7H2O,2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O,得c(CrO42-)=15.00 mL×0.200 0ml·L-13×10.00 mL ,计算得上层清液中c(CrO42-)=0.100 0 ml·L-1。
(5)滴定时,有一组数据出现了明显异常,所测c(CrO42-)偏大,根据浓度计算式c(CrO42-)=V[(NH4)2Fe(SO4)2]×0.200 0 ml·L-13×10.00 mL。滴定终点读数时仰视刻度线,V[(NH4)2Fe(SO4)2]偏大,c(CrO42-)偏大,A项正确;达终点时滴定管尖嘴有标准液悬挂,V[(NH4)2Fe(SO4)2]偏大,c(CrO42-)偏大,B项正确;盛装待测液的锥形瓶未润洗,对结果没有影响,C项错误;摇动锥形瓶时有液体溅出,V[(NH4)2Fe(SO4)2]偏小,c(CrO42-)偏小,D项错误。
(6)利用题表中数据经计算绘制出的图点绘制溶度积曲线,应注意忽略误差较大的点。
(7)结合上图曲线可知,当c(CrO42-)=0.100 0 ml·L-1,c(Ca2+)=7.2×10-3 ml·L-1,推测Ksp(CaCrO4)=0.100 0×7.2×10-3=7.2×10-4。
12.答案 (1)①水浴加热 ②50 mL量筒或50 mL碱式滴定管 100 mL容量瓶 ③促进柠檬酸电离或增大柠檬酸根的浓度 7.5 ④增大反应速率
(2)空气 CO2(CO)、水蒸气
(3)11a%
解析 (1)①温度控制在80 ℃左右的方法通常为水浴加热,其优点是既容易控制温度,又能使反应物受热均匀。
②14.8 ml·L-1×V(浓氨水)=100 mL×6 ml·L-1,解得V(浓氨水)=40.5 mL,所以还需要50 mL量筒或50 mL碱式滴定管。
③制得“柠檬酸根”的配合物表明加入氨水的目的是促进柠檬酸的电离(或增大柠檬酸根的浓度);c(Mn2+)=0.4 ml·L-1,c(Mn2+)·c2(OH-)<4×10-14,c(OH-)<10-6.5 ml·L-1,即pOH>6.5,pH<7.5,pH>7.5时Mn2+会与OH-生成Mn(OH)2,不利于柠檬酸根配合物的制备。
④搅拌是为了使反应物充分接触,从而增大反应速率。
(2)制备配合物的反应物中没有较强的氧化剂或还原剂,配合过程不会发生氧化还原反应,柠檬酸根配合物中锰元素的化合价为+2价,LiMn2O4中锰元素的平均化合价为+3.5价,即焙烧后锰元素化合价升高。所以焙烧应在空气中进行,空气中的氧气将柠檬酸根配合物中的锰元素氧化;柠檬酸根配合物中含有锂离子、柠檬酸根以及锰离子,焙烧生成LiMn2O4,则柠檬酸根中的碳、氢两种元素转化为CO2(CO)、水蒸气。
(3)样品的质量分数为m样m总×100%=0.020 00ml·L-1×a×10-3L×55 g·ml-1×250 mL25.00 mL0.100 0 g×100%=11a%。物质的体积/mL
组别
1
2
3
4
5
6
CaCl2溶液
25.00
25.00
25.00
25.00
25.00
25.00
K2CrO4溶液
15.00
16.00
17.00
18.00
19.00
20.00
蒸馏水
10.00
9.00
8.00
7.00
6.00
5.00
取上层清液
10.00
10.00
10.00
10.00
10.00
10.00
消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液
13.33
15.00
16.78
18.42
20.15
21.89
1.(2022广西玉林统考一模)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )。
A.3.0 g甲醛气体中含有的质子数目为1.4NA
B.标准状况下,11.2 L H2和11.2 L F2混合后所含有的分子数目为NA
C.0.1 ml Cl2参与反应时,转移的电子数目一定为0.2NA
D.1 ml·L-1的(NH4)2SO4溶液中含有的SO42-数目为NA
2.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( )。
A.将1 ml Cl2通入足量水中,HClO、Cl-、ClO-的粒子数之和小于2NA
B.100 mL 12 ml·L-1的浓硝酸与过量Cu反应,转移的电子数大于0.6NA
C.常温下,1 L 0.5 ml·L-1 CH3COONH4溶液的pH=7,溶液中的NH4+数小于0.5NA
D.在铁上镀锌,当电路中通过的电子数为2NA时,电解质溶液质量减小65 g
3.(2023广东汕头高三期末)芬顿法常用于废水的处理,反应原理为NH4OCN+3H2O2N2↑+CO2↑+5H2O,设NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关说法正确的是( )。
A.H2O2只存在极性共价键
B.18 g H2O中含有中子数目为10NA
C.标准状况下,22.4 L CO2中含有σ键数目为2NA
D.1 ml NH4OCN参与反应时转移电子数为3NA
4.设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )。
A.100 g含甲酸 46%的水溶液中含氧原子数为2NA
B.标准状况下2.24 L Cl2完全溶于水时,转移电子数为0.1NA
C.46 g C2H6O分子中含极性键数目一定是7NA
D.78 g Na2S和Na2O2含有阴离子的数目为NA
5.已知NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )。
A.32 g Cu与S完全反应,转移电子数为0.5NA
B.常温常压下,22.4 L C2H6含有电子数为18NA
C.0.5 ml NaHSO4晶体中含SO42-数为0.5NA
D.密闭容器中1 ml H2与1 ml I2反应,生成HI的分子数为2NA
6.(2023广东汕尾高三期末)中国的酒文化源远流长,酿酒的转化过程如下:淀粉葡萄糖乙醇。设NA为阿伏加德罗常数的值,则下列说法正确的是( )。
A.淀粉和纤维素互为同分异构体
B.1 ml葡萄糖中含碳原子数为6NA
C.医用消毒酒精中乙醇的体积分数为95%
D.标准状况下,11.2 L CO2中π键的数目为2NA
7.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是( )。
A.标准状况下,1.12 L 18O2中含有中子数为NA
B.31 g P4(分子结构:)中的共价键数目为1.5NA
C.100 mL 0.1 ml·L-1 NaOH溶液中含有氧原子数为0.01NA
D.18.9 g三肽C6H11N3O4(相对分子质量:189)中的肽键数目为0.2NA
8.已知NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )。
A.常温常压下,22.4 L CH4含有电子数为10NA
B.6 g CH3COOH分子中含有共价键数为0.8NA
C.1 L 0.1 ml·L-1 Na2CO3溶液中含CO32-数为0.1NA
D.密闭容器中2 ml SO2与1 ml O2反应,生成SO3的分子数为2NA
9.(2023广东茂名一模)我国科学家发现了用LiH介导苯胺氢解生成苯和氨气的化学链循环方法,其过程如图所示。设阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法正确的是( )。
A.1 ml苯胺中N—H数目为3NA
B.反应1 ml LiH电子转移数目为NA
C.1 ml —NH2中约含电子数目为10NA
D.生成22.4 L苯需消耗H2分子数目为NA
10.(2023广东揭阳高三期末)以黄铁矿(主要成分为FeS2)为原料生产硫酸的简要过程如图a所示,FeS2的立方晶胞如图b所示。NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是( )。
A.SO3的空间结构为平面三角形
B.1 ml的SO2中含有的电子数为32NA
C.FeS2的立方晶胞中,Fe2+紧邻的阴离子个数为8
D.1 ml FeS2完全反应生成SO2和Fe2O3,有11 ml电子发生转移
二、非选择题
11.已知CaCrO4微溶于水,某传统测定CaCrO4溶度积的实验如下:
①配制250 mL待标定的K2CrO4溶液。
②标定测得K2CrO4溶液的浓度为0.602 5 ml·L-1。
③按下表数据将0.200 0 ml·L-1 CaCl2溶液、K2CrO4溶液及蒸馏水混匀,静置(溶液体积变化忽略不计)。
④取上层清液置于锥形瓶中,加入H2SO4和H3PO4溶液酸化,溶液由黄色转变为橙色,加入指示剂,用0.200 0 ml·L-1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定,数据记入下表。
⑤滴定测出上层清液中的c(CrO42-),进而计算出上层清液中的c(Ca2+),即得Ksp(CaCrO4)。
回答下列问题。
(1)步骤①中不需要使用下列仪器中的 (填字母)。
(2)基态Cr原子的电子排布式为 。
(3)步骤④中所得橙色溶液中铬元素的主要存在形式为 (填化学式);滴定时还原产物为Cr3+,写出反应的离子方程式: 。
(4)根据第2组滴定数据,计算得上层清液中c(CrO42-)= ml·L-1。
(5)滴定时,有一组数据出现了明显异常,所测c(CrO42-)偏大,原因可能有 (填字母)。
A.滴定终点读数时仰视刻度线
B.达终点时滴定管尖嘴有标准液悬挂
C.盛装待测液的锥形瓶未润洗
D.摇动锥形瓶时有液体溅出
(6)利用上表数据经计算绘制出如下图点,请根据图点绘出溶度积曲线。
(7)请结合曲线推测Ksp(CaCrO4)= 。
12.某化学兴趣小组利用柠檬酸等试剂制备LiMn2O4,请回答下列问题。
(1)在三颈烧瓶中依次加入醋酸锂溶液、醋酸锰溶液、柠檬酸(C6H8O7)溶液配成混料,滴加6 ml·L-1氨水调节pH,温度控制在80 ℃左右、搅拌反应一段时间,制得柠檬酸根的配合物。装置如图所示(加热和夹持装置已略去)。Ksp[Mn(OH)2]=4×10-14。
①温度控制在80 ℃左右的方法是 。
②实验室用14.8 ml·L-1浓氨水配制100 mL 6 ml·L-1的氨水。需要的仪器除了胶头滴管、烧杯、玻璃棒以外,还需要 和 。
③调节pH的目的是 ;若混合溶液中c(Mn2+)=0.4 ml·L-1,则常温下pH应小于 。
④搅拌的目的是 。
(2)将制得的配合物在烘箱中真空干燥得到固态柠檬酸根配合物前驱体,研磨后焙烧,得LiMn2O4。焙烧在 (填“空气”或“隔绝空气”)中进行,焙烧产生的气体是 。
(3)测定产品中锰的含量:准确称取0.100 0 g的产品试样。加足量浓盐酸加热溶解,驱赶溶液中残留的Cl2,配成250 mL溶液。取25.00 mL溶液加入锥形瓶中,用0.020 00 ml·L-1 EDTA溶液(Mn2+与EDTA按1∶1络合)滴定,消耗EDTA溶液的体积为a mL。样品中锰的质量分数为 。
专题突破练二 常用化学计量与应用
一、选择题
1.B 解析 3.0 g甲醛气体物质的量为n=3.0 g30 g·ml-1=0.1 ml,含有质子物质的量为0.1 ml×16=1.6 ml,含有的质子数目为1.6NA,A项错误;标准状况下,11.2 L H2和11.2 L F2物质的量为n=VVm=11.2 L22.4 L·ml-1=0.5 ml,H2和F2混合反应方程式为H2+F22HF,生成1 ml HF,反应后所含有的分子数目为NA,B项正确;如氯气和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和次氯酸钠,氯元素发生歧化反应,氯元素化合价从0价升到+1价,0.1 ml氯气参加反应转移电子数为0.1NA,C项错误;未知(NH4)2SO4溶液体积,无法计算物质的量,不能确定SO42-数目,D项错误。
2.D 解析 将1 ml Cl2通入足量水中,部分氯气与水反应,所以HClO、Cl-、ClO-的粒子数之和小于2NA,A项正确。100 mL 12 ml·L-1的浓硝酸与过量Cu反应,若还原产物全是NO2,转移的电子数为0.6NA;若还原产物全是NO,转移的电子数为0.9NA,B项正确。常温下,1 L 0.5 ml·L-1 CH3COONH4溶液的pH=7,铵根离子、醋酸根离子都水解,所以溶液中的NH4+数小于0.5NA,C项正确。在铁上镀锌,阳极上锌失电子生成锌离子、阴极上锌离子得电子生成锌,电路中通过的电子数为2NA时,电解质溶液质量不变,D项错误。
3.C 解析 H2O2中含有O—H和O—O,所以既有极性键又有非极性键,A项错误;H原子中没有中子,因此18 g H2O中含有中子数目为8NA,B项错误;一个CO2分子中含有两个CO,则有两个σ键,标准状况下22.4 L CO2的物质的量为1 ml,含σ键的数目为2NA,C项正确;根据化合价升降规律,1 ml NH4OCN参与反应时转移电子数为6NA,D项错误。
4.D 解析 100 g含甲酸 46%的水溶液中含有46 g甲酸,即含有2 ml氧原子,54 g水含有3 ml氧原子,合计含氧原子数为5NA,A项说法错误。标准状况下2.24 L Cl2(物质的量为0.1 ml)完全溶于水时,部分氯气分子与水发生化学反应,转移电子数小于0.1NA,B项说法错误。若46 g C2H6O为CH3OCH3,则含极性键数目是8NA,C项说法错误。78 g Na2S和Na2O2的物质的量为1 ml,且Na2S和Na2O2中阴离子分别为S2-、O22-,则78 g Na2S和Na2O2中含有阴离子的数目为NA,D项说法正确。
5.A 解析 32 g Cu(0.5 ml)与S完全反应生成Cu2S,转移电子数0.5NA,A项正确。常温常压下,22.4 L C2H6的物质的量不是1 ml,含有的电子数不为18NA,B项错误。NaHSO4晶体中阴离子以HSO4-存在,不存在SO42-,C项错误。氢气与碘蒸气的化合反应是可逆反应,生成HI的分子数小于2NA,D项错误。
6.B 解析 纤维素和淀粉都是多糖,分子式都可用(C6H10O5)n表示,但两者的n不同,它们不是同分异构体,A项错误;葡萄糖的分子式为C6H12O6,1 ml葡萄糖中含碳原子数为6NA,B项正确;医用消毒酒精中乙醇的浓度为75%,C项错误;标准状况下,11.2 L CO2的物质的量为0.5 ml,每个CO2分子中π键的数目为2,0.5 ml CO2中π键的数目为NA,D项错误。
7.C 解析 18O的中子数是10,标准状况下1.12 L18O2的物质的量是0.05 ml,分子中所含中子数为0.05×2×10 ml×NA ml-1=NA,A项正确。1个P4分子中有6个共价键,31 g P4的物质的量是0.25 ml,所含共价键数目为0.25 ml×6NA ml-1=1.5NA,B项正确。100 mL 0.1 ml·L-1 NaOH溶液中NaOH的物质的量为0.01 ml,但是溶剂水中也含有氧原子,C项错误。三肽是三分子氨基酸通过分子间缩水生成的,其中一个三肽分子中含有两个肽键,18.9 g三肽的物质的量为0.1 ml,故所含肽键数目为0.2NA,D项正确。
8.B 解析 常温常压下,气体摩尔体积不为22.4 L·ml-1,故22.4 L CH4不为1 ml,A项错误。1个醋酸分子含有8个共价键,6 g CH3COOH的物质的量是6 g60 g·ml-1=0.1 ml,其分子中含有共价键数为0.8NA,B项正确。1 L 0.1 ml·L-1 Na2CO3溶液中,CO32-水解,则所含CO32-数小于0.1NA ,C项错误。密闭容器中2 ml SO2与1 ml O2发生的反应是可逆反应,生成SO3的分子数小于2NA ,D项错误。
9.B 解析 1 ml苯胺中含有1 ml —NH2,含有的N—H数目为2NA,A项错误;LiH中H元素显-1价,反应时生成H2,故反应1 ml LiH电子转移数目为NA,B项正确;—NH2含有9个电子,1 ml —NH2中约含电子数目为9NA,C项错误;未指明所处的状态,无法计算物质的量,D项错误。
10.C 解析 SO3中心S原子形成3个σ键,孤电子对数为0,所以S原子属于sp2杂化,空间结构为平面三角形,A项正确;1 ml的SO2中含有(16+2×8) ml=32 ml电子,电子数为32NA,B项正确;根据晶胞图,可以看出Fe2+紧邻的阴离子个数为6,C项错误;FeS2中Fe为+2价,S为-1价,反应生成SO2和Fe2O3后,Fe为+3价,S为+4价,有1 ml Fe和2 ml S发生电子转移,所以1 ml FeS2完全反应生成SO2和Fe2O3,有11 ml电子发生转移,D项正确。
二、非选择题
11.答案 (1)AC
(2)1s22s22p63s23p63d54s1
(3)Cr2O72- Cr2O72-+6Fe2++14H+6Fe3++2Cr3++7H2O
(4)0.100 0
(5)AB
(6)
(7)7.2×10-4(答案合理即可)
解析 (1)配制250 mL待标定的K2CrO4溶液:称量一定质量的K2CrO4放入500 mL的烧杯中,用量筒量取250 mL的水,加入烧杯中用玻璃棒搅拌,得体积约为250 mL的溶液。步骤①中不需要使用100 mL的容量瓶、分液漏斗。
(2)Cr为24号元素,基态Cr原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1。
(3)步骤④中加入H2SO4和H3PO4溶液酸化,2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O,所得橙色溶液中铬元素的主要存在形式为Cr2O72-;滴定时还原产物为Cr3+,反应的离子方程式为Cr2O72-+6Fe2++14H+6Fe3++2Cr3++7H2O。
(4)根据第2组滴定数据,由Cr2O72-+6Fe2++14H+6Fe3++2Cr3++7H2O,2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O,得c(CrO42-)=15.00 mL×0.200 0ml·L-13×10.00 mL ,计算得上层清液中c(CrO42-)=0.100 0 ml·L-1。
(5)滴定时,有一组数据出现了明显异常,所测c(CrO42-)偏大,根据浓度计算式c(CrO42-)=V[(NH4)2Fe(SO4)2]×0.200 0 ml·L-13×10.00 mL。滴定终点读数时仰视刻度线,V[(NH4)2Fe(SO4)2]偏大,c(CrO42-)偏大,A项正确;达终点时滴定管尖嘴有标准液悬挂,V[(NH4)2Fe(SO4)2]偏大,c(CrO42-)偏大,B项正确;盛装待测液的锥形瓶未润洗,对结果没有影响,C项错误;摇动锥形瓶时有液体溅出,V[(NH4)2Fe(SO4)2]偏小,c(CrO42-)偏小,D项错误。
(6)利用题表中数据经计算绘制出的图点绘制溶度积曲线,应注意忽略误差较大的点。
(7)结合上图曲线可知,当c(CrO42-)=0.100 0 ml·L-1,c(Ca2+)=7.2×10-3 ml·L-1,推测Ksp(CaCrO4)=0.100 0×7.2×10-3=7.2×10-4。
12.答案 (1)①水浴加热 ②50 mL量筒或50 mL碱式滴定管 100 mL容量瓶 ③促进柠檬酸电离或增大柠檬酸根的浓度 7.5 ④增大反应速率
(2)空气 CO2(CO)、水蒸气
(3)11a%
解析 (1)①温度控制在80 ℃左右的方法通常为水浴加热,其优点是既容易控制温度,又能使反应物受热均匀。
②14.8 ml·L-1×V(浓氨水)=100 mL×6 ml·L-1,解得V(浓氨水)=40.5 mL,所以还需要50 mL量筒或50 mL碱式滴定管。
③制得“柠檬酸根”的配合物表明加入氨水的目的是促进柠檬酸的电离(或增大柠檬酸根的浓度);c(Mn2+)=0.4 ml·L-1,c(Mn2+)·c2(OH-)<4×10-14,c(OH-)<10-6.5 ml·L-1,即pOH>6.5,pH<7.5,pH>7.5时Mn2+会与OH-生成Mn(OH)2,不利于柠檬酸根配合物的制备。
④搅拌是为了使反应物充分接触,从而增大反应速率。
(2)制备配合物的反应物中没有较强的氧化剂或还原剂,配合过程不会发生氧化还原反应,柠檬酸根配合物中锰元素的化合价为+2价,LiMn2O4中锰元素的平均化合价为+3.5价,即焙烧后锰元素化合价升高。所以焙烧应在空气中进行,空气中的氧气将柠檬酸根配合物中的锰元素氧化;柠檬酸根配合物中含有锂离子、柠檬酸根以及锰离子,焙烧生成LiMn2O4,则柠檬酸根中的碳、氢两种元素转化为CO2(CO)、水蒸气。
(3)样品的质量分数为m样m总×100%=0.020 00ml·L-1×a×10-3L×55 g·ml-1×250 mL25.00 mL0.100 0 g×100%=11a%。物质的体积/mL
组别
1
2
3
4
5
6
CaCl2溶液
25.00
25.00
25.00
25.00
25.00
25.00
K2CrO4溶液
15.00
16.00
17.00
18.00
19.00
20.00
蒸馏水
10.00
9.00
8.00
7.00
6.00
5.00
取上层清液
10.00
10.00
10.00
10.00
10.00
10.00
消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液
13.33
15.00
16.78
18.42
20.15
21.89
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