2020届高考化学二轮复习化学计量及其应用作业 练习
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专题强化练
1．[2018·福州市八县(市)协作校高三上学期期中]实验室中需要2 mol·L－1的NaCl溶液950 mL，配制时应选用的容量瓶的规格和称取NaCl质量分别是( )
A．950 mL,111.2 g B．950 mL,117.0 g
C．1 000 mL,117.0 g D．1 000 mL,111.2 g
答案 C
解析 实验室没有950 mL的容量瓶，应用1 000 mL的容量瓶进行配制，则n(NaCl)＝1 L×
2 mol·L－1＝2 mol，m(NaCl)＝2 mol×58.5 g·mol－1＝117.0 g。
2．(2018·西安中学高三上学期期中)为了配制100 mL 1 mol·L－1 NaOH溶液，其中有下列几种操作，错误的操作有( )
①选刚用蒸馏水洗净过的100 mL容量瓶进行配制
②NaOH固体在烧杯里刚好完全溶解，立即把溶液转移到容量瓶中
③用蒸馏水洗涤烧杯内壁两次，洗涤液都移入容量瓶中
④使蒸馏水沿着玻璃棒注入容量瓶，直到溶液的凹液面恰好跟刻度线相切
⑤由于操作不慎，液面超过了容量瓶的刻度线，这时采取的措施是使用胶头滴管吸出超过的一部分
A．②④⑤ B．①⑤ C．②③⑤ D．①②
答案 A
解析 ①配制100 mL 1 mol·L－1的NaOH溶液，应选择100 mL容量瓶，因为容量瓶定容时仍需要加蒸馏水，所以使用前不需要干燥，正确；②NaOH溶于水放热，所以不能立即把溶液转移到容量瓶中，应冷却至室温再转移，错误；③用蒸馏水洗涤烧杯内壁2次，洗涤液也均转入容量瓶中，是为了将溶质全部转移到容量瓶中，正确；④定容时为了防止加水超过刻度线，当加水至液面距离刻度线1～2 cm时，改用胶头滴管滴加，使溶液的凹液面的最低点与刻度线相平，错误；⑤由于操作不慎，液面超过了容量瓶的刻度线，若吸出溶液则减少了溶质的质量，结果偏低，实验失败，需要重新配制，错误。
3．配制一定物质的量浓度的稀盐酸，结果偏高的是( )
A．在容量瓶中定容时，俯视刻度线
B．用量筒量取浓盐酸时，俯视刻度线
C．转移溶液后，未洗涤烧杯和玻璃棒就直接定容
D．定容后把容量瓶倒置摇匀，发现液面低于刻度线又加水至刻度线
答案 A
解析 在容量瓶中定容时，俯视刻度线导致溶液体积偏小，浓度偏高，A正确；用量筒量取浓盐酸时，俯视刻度线体积偏小，浓度偏低，B错误；转移溶液后，未洗涤烧杯和玻璃棒就直接定容溶质偏少，浓度偏低，C错误；定容后把容量瓶倒置摇匀，发现液面低于刻度线又加水至刻度线溶液体积增加，浓度偏低，D错误。
4．把500 mL含有BaCl2和KCl的混合溶液分成5等份，取一份加入含a mol硫酸钠的溶液，恰好使钡离子完全沉淀；另取一份加入含b mol硝酸银的溶液，恰好使氯离子完全沉淀。则该混合溶液中钾离子浓度为( )
A．0.1(b－2a) mol·L－1 B．10(2a－b) mol·L－1
C．10(b－a) mol·L－1 D．10(b－2a) mol·L－1
答案 D
解析 根据题意，500 mL溶液分成5等份，每份为100 mL。每份中n(Ba2＋)＝a mol，n(Cl－)＝b mol，根据电荷守恒关系得n(K＋)＝(b－2a)mol，则c(K＋)＝＝10(b－2a) mol·L－1。
5．(2019·日照市高三3月模拟)NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A．500 mL 2 mol·L－1 FeCl3溶液中Cl－数目为3NA，且＝3
B．电解法精炼铜，阴极析出1 mol Cu时，阳极失去的电子数为2NA
C．64 g SO2与足量的O2在一定条件下反应生成的SO3分子数目为NA
D．在标准状况下，2.24 L NH3通入水中制成氨水，溶液中NH数目为0.1NA
答案 B
解析 Fe3＋为弱碱阳离子，水溶液中部分发生水解，所以500 mL 2 mol·L－1FeCl3溶液中Fe3＋数目小于NA，>3，A错误；阴极析出1 mol Cu，需要得到2 mol电子，故阳极需要失去2 mol电子，B正确；该反应可逆不可进行到底，生成的SO3分子数目小于NA，C错误；NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－，氨气与水的反应和一水合氨电离均可逆，所以溶液中NH数目小于0.1NA，D错误。
6．(2019·江西省重点中学盟校高三第一次联考)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( )
A．11.2 L 甲烷和乙烯的混合物中含氢原子数目等于2NA
B．含NA个 CO的 Na2CO3溶液中，Na＋数目大于2NA
C．密闭容器中，2 mol SO2和足量 O2充分反应，产物的分子数小于2NA
D．4.0 g CO2气体中含电子数目等于2NA
答案 A
解析 未指明气体在什么条件下，所以不能确定气体的物质的量及微粒数目，A错误；Na2CO3电离产生Na＋、CO个数比为2∶1，在溶液中CO由于发生水解反应而消耗，所以若溶液中含NA个 CO，则Na＋数目大于2NA，B正确；SO2和O2生成SO3的反应是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，所以密闭容器中，2 mol SO2和足量 O2充分反应，产物SO3的分子数小于2NA，C正确；1个CO2分子中含有22个电子，则4.0 g CO2气体中含有的电子数为N＝×22NA＝2NA，D正确。
7．(2019·青岛市高三3月教学质量检测)设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是( )
A．4 ℃时，5.4 mL水含有0.9NA 个原子
B．常温下，0.1 mol 环氧乙烷()共有0.3NA 个共价键
C．标准状况下，2.24 L NO与1.12 L O2 混合后的气体分子数为0.1NA
D．含有0.2NA 个阴离子的Na2O2与CO2完全反应，转移0.4NA个电子
答案 A
解析 4 ℃时，5.4 mL水的质量为5.4 g，物质的量为＝0.3 mol，含有0.9NA 个原子，故A正确；常温下，每个环氧乙烷分子含有7个共价键，所以0.1 mol 环氧乙烷()共有0.7NA 个共价键，故B错误；标准状况下，2.24 L NO与1.12 L O2 混合后生成2.24 L二氧化氮，但二氧化氮能生成四氧化二氮，所以气体分子数小于0.1NA，故C错误；含有0.2NA 个阴离子的Na2O2的物质的量为0.2 mol，与CO2完全反应，转移0.2NA个电子，故D错误。
8．(2019·青岛二中高三下学期模拟)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )
A．CO2通过Na2O2使其增重2.8 g，反应中转移电子数为0.2NA
B．相同质量的Na2O2和Na2S固体具有相同的阴、阳离子数和质子数
C．用碱性锌锰干电池作电源电解饱和食盐水，当消耗MnO2 8.7 g时，可制得标准状况下氯气2.24 L(不考虑氯气的溶解；电池工作时MnO2转化为MnOOH)
D．常温下CH3COONH4的pH＝7，则0.5 mol·L－1的CH3COONH4溶液中，NH浓度为0.5 mol·L－1
答案 B
解析 通过方程式可知，当转移2 mol电子时，固体增重56 g，当增重2.8 g时，反应中转移电子数为0.1NA，故A项错误；Na2O2和Na2S摩尔质量相同，故相同质量的两者的物质的量相同，而两者均含2个阳离子和1个阴离子，则物质的量相同时具有相同的阴、阳离子数和质子数，故B项正确；8.7 g MnO2的物质的量为0.1 mol，转化为MnOOH时Mn元素由＋4价变为＋3价，即转移0.1 mol电子，因为阳极上是氯离子放电生成氯气，当失去0.1 mol电子时，阳极上有0.1 mol氯离子失电子生成0.05 mol氯气，在标况下体积为1.12 L，故C项错误；0.5 mol·L－1的CH3COONH4溶液中，由于NH的水解，NH浓度小于0.5 mol·L－1，故D项错误。
9．(2019·菏泽市高三下学期第一次模拟)设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )
A．1 L pH＝5的醋酸溶液中含有的H＋数目小于10－5NA
B．9.2 g 14CO2与NO的混合物中所含中子数为4.8NA
C．硝酸与铜反应生成0.1 mol NOx时，转移电子数为0.2NA
D．1 mol SO2和0.5 mol O2充分反应，生成SO3的分子数为NA
答案 B
解析 pH＝5的醋酸溶液中c(H＋)＝10－5 mol·L－1，所以1 L pH＝5的醋酸溶液中含有的H＋数目等于10－5NA，故A项错误；14CO2与NO 的相对分子质量均为46，且每个分子中含有的中子数为24，所以9.2 g 14CO2与NO的混合物中所含中子数为4.8NA，故B项正确；根据得失电子守恒可得，NOx可能为NO或NO2，转移电子数介于0.1NA～0.3NA之间，故C项错误；SO2和O2反应是可逆反应，所以生成SO3的分子数小于NA，故D项错误。
10．(2019·南昌市第二中学高三第六次考试)设阿伏加德罗常数的值为NA，下列说法正确的是( )
A．标准状况下，2.24 L CH3OH分子中共价键的数目为0.5NA
B．1 mol Na2O2与足量CO2充分反应，转移的电子数为2NA
C．用浓盐酸分别和KMnO4、KClO3反应制备1 mol氯气，转移的电子数均为2NA
D．5.6 g Fe粉与足量S粉加热充分反应转移的电子数为0.2NA
答案 D
解析 标准状况下， CH3OH是液体，2.24 L CH3OH的物质的量不是0.1 mol，故A错误；Na2O2与CO2的反应中，Na2O2既是氧化剂又是还原剂，1 mol Na2O2与足量CO2充分反应，转移的电子数为NA，故B错误；浓盐酸和KMnO4反应制备氯气，氯气是氧化产物，生成1 mol氯气转移2 mol电子；浓盐酸和KClO3反应制备氯气，氯气既是氧化产物又是还原产物，生成1 mol氯气转移 mol电子，故C错误；Fe粉与足量S粉反应生成硫化亚铁，5.6 g Fe粉与足量S粉加热充分反应转移的电子数为0.2NA，故D正确。
11．重量分析法测定产品BaCl2·2H2O的纯度步骤为：准确称取m g BaCl2·2H2O试样，加入100 mL水， 用3 mL 2 mol·L－1的HCl溶液加热溶解。边搅拌边逐滴滴加 0.1 mol·L－1 H2SO4溶液。待 BaSO4完全沉降后，过滤，用0.01 mol·L－1 的稀H2SO4洗涤沉淀3～4次，直至洗涤液中不含 Cl－为止。将沉淀置于坩埚中经烘干灼烧至恒重，称量为n g。则BaCl2·2H2O的质量分数为________。
答案 ×100%
解析 经过烘干灼烧至恒重得到的沉淀即为n g BaSO4，根据钡元素守恒，n(Ba)＝ mol，n(BaCl2·2H2O)＝ mol，m(BaCl2·2H2O)＝ g，则BaCl2·2H2O的质量分数为×100%。
12．葡萄酒常用Na2S2O5作抗氧化剂。测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)的方案如下：
溶液出现蓝色且30 s内不褪色
(已知：滴定时反应的化学方程式为SO2＋I2＋2H2O===H2SO4＋2HI)
(1)按上述方案实验，消耗标准I2溶液25.00 mL，该次实验测得样品中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)为________g·L－1。
(2)在上述实验过程中，若有部分HI被空气氧化，则测定结果________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
答案 (1)0.16 (2)偏低
解析 (1)由题给滴定反应的化学方程式知，样品中抗氧化剂的残留量(以SO2计算)与I2的物质的量之比为1∶1，n(SO2)＝n(I2)＝0.010 00 mol·L－1×0.025 L＝0.000 25 mol，残留量＝＝0.16 g·L－1。(2)由于实验过程中有部分HI被氧化生成I2,4HI＋O2===2I2＋2H2O，要消耗的标准I2溶液减少，因此实验结果偏低。
13．高锰酸钾法测定水体COD (化学需氧量) 的实验步骤如下：
步骤1 准确移取100 mL 水样，置于250 mL 锥形瓶中。加入10 mL 1∶3 的硫酸，再加入15.00 mL 0.020 0 mol·L－1 KMnO4 溶液(此时溶液仍呈紫红色)。
步骤2 用小火煮沸10 min (水中还原性物质被MnO氧化，本身还原为Mn2＋)，取下锥形瓶趁热加10.00 mL 0.050 0 mol·L－1 Na2C2O4溶液，充分振荡(此时溶液为无色)。
步骤3 趁热用0.020 0 mol·L－1 KMnO4溶液滴定至呈微红色，消耗KMnO4 溶液4.500 mL。通过计算确定该水样的化学需氧量(写出计算过程)。
[已知： COD是指在一定条件下，以氧化1 L水样中还原性物质所消耗的氧化剂的量，通常换算为需要的O2的质量(mg)，COD的单位mg·L－1。]
答案 n(Na2C2O4)＝0.050 0 mol·L－1×10.00 mL×10－3 L·mL－1＝5.000×10－4 mol，两次共消耗n(KMnO4)＝0.020 0 mol·L－1×(15.00＋4.500)mL×10－3L·mL－1＝ 3.900×10－4mol ，氧化有机物消耗n(KMnO4)＝3.900×10－4mol－n(Na2C2O4)＝3.900×10－4mol－×5.000×10－4mol＝1.900×10－4mol ，n(O2)＝×1.900×10－4mol＝ 2.375×10－4mol，m(O2)＝2.375×10－4mol×32 g·mol－1＝7.600×10－3g＝ 7.600 mg ，COD＝76.0 mg·L－1。
14．为确定由CoC2O4·2H2O获得Co3O4的最佳煅烧温度，准确称取4.575 g的CoC2O4·2H2O样品，在空气中加热，固体样品的剩余质量随温度的变化如图所示(已知385 ℃以上残留固体均为金属氧化物)
(1)B处的物质为__________________________________________(填化学式)。
(2)经测定，205～385 ℃的煅烧过程中，产生的气体为CO2，计算AB段消耗O2在标准状况下的体积。(写出计算过程，结果保留2位有效数字)。
答案 (1)Co3O4
(2)n(CoC2O4·2H2O)＝＝0.025 mol
CoC2O4·2H2O中m(H2O)＝0.025 mol×2×18 g·mol－1＝0.9 g
CoC2O4·2H2O中m(CoC2O4)＝4.575 g－0.9 g＝3.675 g
根据图中A点数据可知，A为CoC2O4
AB段发生反应的化学方程式为3CoC2O4＋2O2===Co3O4＋6CO2
V(O2)＝×0.025 mol×22.4 L·mol－1≈0.37 L。
15．一种测定硫酸锰铵晶体[设为： (NH4)xMny(SO4)z·wH2O]组成的方法如下：
①称取一定量的硫酸锰铵晶体配成250 mL溶液A。
②取25.00 mL溶液A加入足量的BaCl2溶液得BaSO4 0.512 6 g。
③另取25.00 mL溶液A加入10 mL 20%的中性甲醛溶液，摇匀、静置5 min[4NH＋6HCHO===3H＋＋6H2O＋(CH2)6N4H＋，滴定时，1 mol(CH2)6N4H＋与1 mol H＋相当]，加入1～2滴酚酞溶液，用0.100 0 mol·L－1 NaOH标准溶液滴定至终点(在该过程中Mn2＋不沉淀)，消耗NaOH溶液22.00 mL。
④取一定量样品在空气中加热，样品的固体残留率()随温度的变化如图所示(样品在371 ℃时已完全失去结晶水)。根据以上实验数据计算确定硫酸锰铵晶体的化学式(写出计算过程)。
答案 n(SO)＝n(BaSO4)＝＝2.200×10－3 mol，n(NH) ＝n(NaOH)＝0.100 0 mol·
L－1×22.00 mL×10－3 L·mL－1＝2.200×10－3 mol，由电荷守恒可得n(Mn2＋)＝[2n(SO)－n(NH)]＝1.100×10－3 mol，x∶y∶z＝2∶1∶2，化学式为(NH4)2Mn(SO4)2·wH2O，＝69.2%，w≈7，化学式为(NH4)2Mn(SO4)2·7H2O。
