1、三、阿伏加德罗常数与化学计算高考题组(一)江苏卷1下列说法正确的是()A(2017江苏高考T12D)常温常压下,锌与稀H2SO4反应生成11.2 L H2,反应中转移的电子数为6.021023B(2016江苏高考T7C)常温常压下,22.4 L Cl2中含有的分子数为6.021023个C(2015江苏高考T11A)若H2O2分解产生1 mol O2,理论上转移的电子数约为46.021023D(2017常州模拟T4D)1 L 0.1 molL1NaCN溶液中含HCN和CN总数目为0.16.021023解析:选D由于不知在常温常压下具体的气体摩尔体积是多少,无法求算反应转移的电子数和Cl2中含有的
2、分子数,A、B两项错误;由2H2O2=2H2OO2可知产生1 mol O2转移的电子数为26.021023,C项错误;由物料守恒可得n(Na)n(HCN)n(CN)1 L0.1 molL10.1 mol,故含HCN和CN总数目为0.16.021023,D项正确。2(2014江苏高考)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A1.6 g由氧气和臭氧组成的混合物中含有氧原子的数目为0.1NAB0.1 mol丙烯酸中含有双键的数目为0.1NAC标准状况下,11.2 L苯中含有分子的数目为0.5NAD在过氧化钠与水的反应中,每生成0.1 mol氧气,转移电子的数目为0.4NA解析:选A设1.6
3、 g混合物中氧气的质量为x,臭氧的质量为y,则xy1.6 g,1.6 g混合气体中含有氧原子的物质的量为:(x/32)2(y/48)30.1 mol,A项正确;丙烯酸中含有碳碳双键和碳氧双键,所以0.1 mol丙烯酸中含有双键的数目为0.2NA,B项错误;标准状况下,苯为液体,不能用标准状况下的气体摩尔体积公式计算,C项错误;在过氧化钠与水的反应中,过氧化钠既是氧化剂又是还原剂,所以生成0.1 mol O2,转移0.2NA个电子,D项错误。3(2013江苏高考)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A1 L 1 molL1的NaClO溶液中含有ClO的数目为NAB78 g苯含有C=C
4、 键的数目为3NAC常温常压下,14 g由N2与CO组成的混合气体含有的原子数目为NAD标准状况下,6.72 L NO2与水充分反应转移的电子数目为0.1NA解析:选CClO能发生水解,故1 L 1 molL1的NaClO 溶液中ClO的数目小于NA,故A错误。苯分子中不含碳碳双键,B错误。14 g N2与CO混合气体的物质的量为0.5 mol,所含原子数等于NA,C正确。在反应3NO2H2O=2HNO3NO中,若有3 mol NO2与水反应转移2 mol电子,标况下6.72 L NO2为0.3 mol,转移电子数为0.2NA,故D错误。4(2013江苏高考)用固体样品配制一定物质的量浓度的溶
5、液,需经过称量、溶解、转移溶液、定容等操作。下列图示对应的操作规范的是()解析:选B用托盘天平称量物体的质量时,应“左物右码”,A错误。转移溶液时应使用玻璃棒引流,C错误。定容时胶头滴管不能插入容量瓶内部,D错误。5(2017江苏高考)碱式氯化铜是重要的无机杀菌剂。(1)碱式氯化铜有多种制备方法。方法1:4550 时,向CuCl悬浊液中持续通入空气得到Cu2(OH)2Cl23H2O,该反应的化学方程式为_。方法2:先制得CuCl2,再与石灰乳反应生成碱式氯化铜。Cu与稀盐酸在持续通入空气的条件下反应生成CuCl2,Fe3对该反应有催化作用,其催化原理如图所示。M的化学式为_。(2)碱式氯化铜有
6、多种组成,可表示为Cua(OH)bClcxH2O。为测定某碱式氯化铜的组成,进行下列实验:称取样品1.116 0 g,用少量稀HNO3溶解后配成100.00 mL溶液A;取25.00 mL溶液A,加入足量AgNO3溶液,得AgCl 0.172 2 g;另取25.00 mL溶液A,调节pH 45,用浓度为0.080 00 molL1的EDTA(Na2H2Y2H2O)标准溶液滴定Cu2(离子方程式为Cu2H2Y2=CuY22H),滴定至终点,消耗标准溶液30.00 mL。通过计算确定该样品的化学式(写出计算过程)。解析:(1)在H2O存在的条件下,CuCl能被空气中的O2氧化生成Cu2(OH)2C
7、l23H2O,根据Cu和O得失电子守恒配平反应的化学方程式。由题图知,O2氧化M生成M,根据题意“Fe3对该反应有催化作用”,则M为Fe2。(2)由中生成AgCl的质量,可计算出1.116 0 g样品中Cl的物质的量n(Cl);由可计算出1.116 0 g样品中Cu2的物质的量n(Cu2),根据电荷守恒:n(OH)n(Cl)2n(Cu2),得出n(OH),最后由质量守恒得出n(H2O);由四种粒子的物质的量,可确定样品的化学式。答案:(1)4CuClO28H2O2Cu2(OH)2Cl23H2OFe2(2)n(Cl)n(AgCl)4.800103 moln(Cu2)n(EDTA)0.080 00
8、 molL130.00 mL103 LmL19.600103 moln(OH)2n(Cu2)n(Cl)29.600103 mol4.800103 mol1.440102 molm(Cl)4.800103 mol35.5 gmol10.170 4 gm(Cu2)9.600103 mol64 gmol10.614 4 gm(OH)1.440102 mol17 gmol10.244 8 gn(H2O)4.800103 molabcxn(Cu2)n(OH)n(Cl)n(H2O)2311化学式为Cu2(OH)3ClH2O6(2016江苏高考)过氧化钙(CaO28H2O)是一种在水产养殖中广泛使用的供氧剂
9、。(1)Ca(OH)2悬浊液与H2O2溶液反应可制备CaO28H2O。Ca(OH)2H2O26H2O=CaO28H2O反应时通常加入过量的Ca(OH)2,其目的是_。(2)向池塘水中加入一定量CaO28H2O后,池塘水中浓度增加的离子有_(填序号)。ACa2BHCCODOH(3)水中溶解氧的测定方法如下:向一定量水样中加入适量MnSO4和碱性KI溶液,生成MnO(OH)2沉淀,密封静置;加入适量稀H2SO4,待MnO(OH)2与I完全反应生成Mn2和I2后,以淀粉作指示剂,用Na2S2O3标准溶液滴定至终点。测定过程中物质的转化关系如下:O2MnO(OH)2I2S4O写出O2将Mn2氧化成Mn
10、O(OH)2的离子方程式:_。取加过一定量CaO28H2O的池塘水样100.00 mL,按上述方法测定水样的溶解氧,消耗0.010 00 molL1 Na2S2O3标准溶液13.50 mL。计算该水样中的溶解氧(以mgL1表示),写出计算过程。解析:(1)增加易得廉价原料,提高高价原料的利用率,故加入过量的Ca(OH)2,其主要目的是提高H2O2的利用率。(2)CaO2可作水产养殖的供氧剂,则CaO2与水发生反应:2CaO22H2O=2Ca(OH)2O2,故溶液中Ca2、OH的浓度增加。(3)O2在碱性条件下将Mn2氧化为MnO(OH)2,反应的离子方程式为2Mn2O24OH=2MnO(OH)
11、2。答案:(1)提高H2O2的利用率(2)AD(3)2Mn2O24OH=2MnO(OH)2在100.00 mL水样中I22S2O=2IS4On(I2)6.750105 molnMnO(OH)2n(I2)6.750105 moln(O2)nMnO(OH)26.750105 mol3.375105 mol水中溶解氧1080 mgL17(2014江苏高考)碱式碳酸铝镁MgaAlb(OH)c(CO3)dxH2O常用作塑料阻燃剂。(1)碱式碳酸铝镁具有阻燃作用,是由于其受热分解需吸收大量热量和_。(2)MgaAlb(OH)c(CO3)dxH2O中a、b、c、d的代数关系式为_。(3)为确定碱式碳酸铝镁的
12、组成,进行如下实验:准确称取3.390 g样品与足量稀盐酸充分反应,生成CO2 0.560 L(已换算成标准状况下)。另取一定量样品在空气中加热,样品的固体残留率(固体样品的剩余质量/固体样品的起始质量100%)随温度的变化如图所示(样品在270 时已完全失去结晶水,600 以上残留固体为金属氧化物的混合物)。根据以上实验数据计算碱式碳酸铝镁样品中的n(OH)n(CO)(写出计算过程)。解析:(1)碱式碳酸铝镁受热分解时吸收大量热量,同时分解生成的CO2等具有阻燃作用。(2)根据化学式中元素正负化合价的代数和为0,则有2a3bc2d0。答案:(1)生成的产物具有阻燃作用(2)2a3bc2d(3
13、)n(CO2)2.50102 molm(CO2)2.50102 mol44 gmol11.10 g在270600 之间,失去结晶水后的样品进一步受热分解放出CO2和H2Om(CO2)m(H2O)3.390 g(0.734 50.370 2)1.235 gm(H2O)1.235 g1.10 g0.135 gn(H2O)7.50103 moln(OH)7.50103 mol21.50102 moln(OH)n(CO)(1.50102 mol)(2.50102 mol)35高考题组(二)全国卷1(2017全国卷)阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法正确的是()A1 L 0.1 molL1 NH4Cl溶
14、液中,NH的数量为0.1NAB2.4 g Mg与H2SO4完全反应,转移的电子数为0.1NAC标准状况下,2.24 L N2和O2的混合气体中分子数为0.2NAD0.1 mol H2和0.1 mol I2于密闭容器中充分反应后,其分子总数为0.2NA解析:选D溶液中含0.1 mol NH4Cl,由于NH部分水解,即NH的数量小于0.1NA,A项错误;2.4 g Mg的物质的量为0.1 mol,与H2SO4完全反应转移0.2 mol电子,B项错误;标准状况下,2.24 L N2和O2的混合气体为0.1 mol,其分子数为0.1NA,C项错误;H2与I2的反应虽为可逆反应,但由于反应前后气体总物质
15、的量不变,因此无论反应程度如何,分子总数均为0.2NA,D项正确。2(2017全国卷)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A0.1 mol的 11B中,含有0.6NA个中子BpH1的H3PO4溶液中,含有0.1NA个HC2.24 L(标准状况)苯在O2中完全燃烧,得到0.6NA个CO2分子D密闭容器中1 mol PCl3与1 mol Cl2反应制备PCl5(g),增加2NA个PCl键解析:选A1个 11B原子中含有6个中子,0.1 mol 11B中含有0.6NA个中子,A项正确;H3PO4溶液的体积未知,所以不能计算出所含氢离子个数,B项错误;标准状况下苯是液体,不能利用气体摩尔体积
16、计算2.24 L苯在O2中完全燃烧产生CO2分子的数目,C项错误;PCl3与Cl2生成PCl5(g)的反应是可逆反应,所以1 mol PCl3与1 mol Cl2不可能完全反应,生成的PCl5小于1 mol,故增加的PCl键的数目小于2NA,D项错误。3(2016全国卷)设NA为阿伏加德罗常数值。下列有关叙述正确的是()A14 g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为2NAB1 mol N2与4 mol H2 反应生成的NH3分子数为2NAC1 mol Fe溶于过量硝酸,电子转移数为2NAD标准状况下,2.24 L CCl4含有的共价键数为0.4NA解析:选AA项乙烯和丙烯的分子式分别为C2H4、C
17、3H6,二者的最简式均为CH2,14 g乙烯和丙烯混合气体中含有“CH2”的物质的量为1 mol,故所含氢原子数为2NA。B项N2和H2合成氨的反应为N23H22NH3,该反应为可逆反应,1 mol N2与4 mol H2反应生成的NH3小于2 mol,故生成的NH3分子数小于2NA。C项Fe与过量的硝酸反应生成Fe(NO3)3,故1 mol Fe参加反应时转移电子数为3NA。D项标准状况下,CCl4为液体,2.24 L CCl4的物质的量远大于0.1 mol,故含有的共价键数远大于0.4NA。 4(2015全国卷)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A18 g D2O和18 g H
18、2O中含有的质子数均为10NAB2 L 0.5 molL1亚硫酸溶液中含有的H离子数为2NAC过氧化钠与水反应时,生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.2NAD密闭容器中2 mol NO与1 mol O2充分反应,产物的分子数为2NA解析:选CD2O的摩尔质量为20 gmol1,18 g D2O的物质的量为18 g/20 gmol10.9 mol,则含有的质子数为0.9 mol10NA9NA,H2O的摩尔质量为18 gmol1,18 g H2O的物质的量为18 g/18 gmol11 mol,则含有的质子数为1 mol10NA10NA,故A不正确。亚硫酸是弱电解质,不能发生完全电离,所含H离
19、子数小于2 L0.5 molL122NA,故B不正确。过氧化钠与水反应的化学方程式为2Na2O22H2O=4NaOHO2,根据电子转移情况得关系式O22e,生成0.1 mol氧气转移电子数为0.2NA,故C正确。2 mol NO与1 mol O2发生反应2NOO2=2NO2,生成2 mol NO2,因为存在2NO2N2O4,则产物的分子数小于2NA,故D不正确。把脉高考考什么(1)考查阿伏加德罗常数的应用。(2)考查一定物质的量浓度溶液配制过程中的实验操作及误差分析。(3)考查以物质的量为核心,与气体摩尔体积、物质的量浓度及化学方程式有关的简单计算。(4)考查物质组成、含量的测量与计算及通过计
20、算确定物质的化学式。怎么考近几年高考在选择题中单独呈现NA应用的题型越来越少,取而代之的是一定条件下微粒数目的求算与电化学、热化学、化学平衡、水溶液中的离子平衡等知识“拼盘”来呈现;在非选择题中以物质的量为中心的计算与化学定量实验相结合的形式呈现。考法一阿伏加德罗常数的应用1(2017江苏考前模拟)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是()A1 mol 18O中含有的中子数为9NAB常温下,32 g含有少量臭氧的氧气中含有的氧原子数为2NAC若1 mol氯化铁完全转化为氢氧化铁胶体,则分散系中胶体微粒数为NAD78 g过氧化钠固体中所含阴、阳离子总数为4NA解析:选B1 mol 18O中
21、含有的中子数为10NA,A项错误;氢氧化铁胶体是大量Fe(OH)3聚集形成的,分散系中胶体微粒数小于NA,C项错误;Na2O2由Na、O构成,78 g(1 mol)Na2O2固体中所含阴、阳离子总数为3NA,D项错误。2设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是()A1 L 0.1 molL1 NaF溶液中含有0.1NA个FB32 g硫跟足量金属铜反应转移电子数为2NAC48 g O2和O3的混合气体中含有3NA个氧原子D1 mol H2O中含有2NA个共价键解析:选A1 L 0.1 molL1 NaF溶液中F由于发生水解,其数目小于0.1NA,故A错误;根据反应2CuSCu2S可知,32
22、 g硫跟足量铜反应转移电子数为2NA,故B正确;48 g O2和O3的混合气体中氧原子数为NA3NA,故C正确;1个H2O中含有2个HO键,故1 mol H2O中含有2NA个共价键,故D正确。解答有关阿伏加德罗常数应用题5注意(1)注意物质的聚集状态物质的聚集状态与所处状况有关,在标准状况下,溴、H2O、HF、苯、CCl4、CH2Cl2、CHCl3、CH3OH、CH3CH2OH,碳原子数大于4的烃,均为液体;SO3为固体。以上物质在标准状况下,均不能使用气体摩尔体积进行计算。(2)特殊化学反应中转移电子数目的求算错误高考常涉及的化学反应有:Na2O2与水(或CO2)的反应,转移电子的物质的量即
23、为参加反应的Na2O2的物质的量,或生成O2的物质的量的2倍。Cl2与水(或碱)的反应,转移电子的物质的量即为参加反应Cl2的物质的量。变价金属铁(或铜)与Cl2、S的反应,Cl2与变价金属反应时均生成高价态的金属氯化物,而S与变价金属反应时生成的是低价态的金属硫化物。MnO2与浓盐酸反应,Cu与浓H2SO4反应,Cu与浓硝酸反应,均需要考虑浓度的降低对反应的影响,从而判断对转移电子数目的影响。(3)注意溶液中某些离子的水解或弱电解质的电离如1 L 1 molL1的CH3COOH溶液中,由于CH3COOH为弱酸,故溶液中CH3COO的物质的量小于1 mol;1 L 1 molL1的Na2CO3
24、溶液中,由于CO的水解,使溶液中CO的物质的量小于1 mol。(4)注意可逆反应任何可逆反应都不能进行到底,即反应物不能完全转化成生成物,常见反应有2NO2N2O4、2SO2O22SO3、合成氨的反应等。(5)注意特殊物质关注特殊物质的摩尔质量及分子中所含的中子数、质子数是破解这类问题的关键。如D2O、T2O的摩尔质量分别为20 gmol1、22 gmol1,所含中子数分别为10、12等。考法二一定物质的量浓度溶液的配制3在配制一定物质的量浓度的盐酸时,下列错误操作可使所配制溶液浓度偏高的是()A用量筒量取浓盐酸时仰视读数B溶解搅拌时有液体飞溅C定容时仰视容量瓶瓶颈刻度线D摇匀后见液面下降,再
25、加水至刻度线解析:选AA项,用量筒量取浓盐酸时仰视读数使所取浓盐酸偏多,导致所配溶液浓度偏高。B项,搅拌时有液体飞溅,说明有盐酸损失,导致浓度偏低。C项,定容时仰视容量瓶刻度线,说明定容时加水偏多,导致浓度偏低。D项,定容后再加水,加水偏多,导致浓度偏低。4实验室配制480 mL 0.100 molL1Na2CO3溶液,现有下列仪器A烧杯B100 mL量筒C100 mL容量瓶D药匙E玻璃棒F托盘天平(1)配制时,必须使用的仪器有_(填字母),还缺少的仪器是_。该实验中两次用到玻璃棒,其作用分别是_,_。(2)应用托盘天平称取Na2CO310H2O晶体的质量为_,若加蒸馏水不慎超过刻度线,处理的
26、方法是_。(3)若实验遇下列情况,溶液的浓度偏高的是_(填字母)。A溶解后没有冷却便进行定容B摇匀后发现液面低于刻度线,滴加蒸馏水至刻度线再摇匀C定容时俯视容量瓶的刻度线D容量瓶内壁附有水珠而未干燥处理E称取的Na2CO310H2O晶体失去了部分结晶水(4)若取50.0 mL上述已配好的溶液,与另一150 mL 0.200 molL1 Na2CO3溶液混合,最后得到的溶液的物质的量浓度为_(设溶液的体积变化可忽略)。解析:(1)实验室配制480 mL 0.100 molL1Na2CO3溶液,称量时需要药匙、天平,溶解时需要烧杯、玻璃棒,还缺少500 mL容量瓶、胶头滴管,以完成后面的转移、定容
27、等操作;溶解时玻璃棒搅拌促进溶解,转移时引流。(2)n(Na2CO3)0.100 molL10.5 L0.05 mol,m(Na2CO310H2O)0.05 mol286 gmol114.3 g;若加蒸馏水不慎超过刻度线,会导致所配溶液浓度偏低,应重新配制。(3)溶解后没有冷却便进行定容,导致溶解后的液体体积偏大,则定容时所加水减少,浓度偏高,A正确;摇匀后发现液面低于刻度线,对浓度无影响,滴加蒸馏水至刻度线再摇匀,导致浓度偏低,B错误;定容时俯视容量瓶的刻度线,导致加水的体积偏少,浓度偏高,C正确;容量瓶内壁附有水珠而未干燥处理,由于定容时需要加水,所以容量瓶是否干燥对浓度无影响,D错误;称
28、取的Na2CO310H2O晶体失去了部分结晶水,碳酸钠的含量增大,浓度偏高,E正确。(4)若取50.0 mL上述已配好的溶液,与另一150 mL 0.200 molL1Na2CO3溶液混合,最后得到的溶液的物质的量浓度为 molL10.175 molL1。答案:(1)ADEF500 mL容量瓶、胶头滴管搅拌促进溶解引流(2)14.3 g重新配制(3)ACE(4)0.175 molL11溶液配制过程中的4个重要数据数据要求或解释药品的质量实验室中一般用托盘天平称量药品,而托盘天平只能准确到0.1 g,所以记录数据时只能保留小数点后一位数字。如所需NaCl的质量为14.6 g,不能写为14.60
29、g。容量瓶的规格(1)选择容量瓶的规格时应该与所配溶液体积相等或稍大。如需配制480 mL某溶液,则应该选择500 mL容量瓶。(2)回答补充仪器的问题时应该注明容量瓶的规格。如回答“500 mL容量瓶”时,不能只回答“容量瓶”。洗涤烧杯23次移液时洗涤烧杯23次是为了确保溶质全部转移入容量瓶中,否则会导致溶液浓度偏低。液面离容量瓶颈刻度线下12 cm定容时,当液面离容量瓶颈刻度线下12 cm 时,应该改用胶头滴管滴加,否则容易使液体体积超过刻度线,导致溶液浓度偏低。2误差分析(1)导致cB偏低的错误操作:垫滤纸称量固体溶质;称量时左码右物(用游码);称量时间过长(潮解) ;洗涤或转移时溶液溅
30、出;未洗涤烧杯及玻璃棒;超过刻度时用滴管吸出液体;定容时仰视;摇匀后发现液面低于刻度线再加水。(2)导致cB偏高的错误操作:砝码生锈;定容时俯视;未等溶液冷却至室温就定容。考法三以物质的量为中心的计算5(2017苏锡常镇二模)一种测定饮料中糖类物质含量(所有糖类物质以葡萄糖计算)的方法如下:取某无色饮料20.00 mL 加入稀硫酸充分煮沸,冷却,加入过量氢氧化钠溶液并稀释至100.00 mL。取10.00 mL稀释液,加入30.00 mL 0.015 00 molL1 I2标准溶液,置于暗处15 min,滴加23滴淀粉溶液,再用0.012 00 molL1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点,共
31、消耗Na2S2O3标准溶液25.00 mL。已知:I2在碱性条件下能与葡萄糖发生反应C6H12O6I23NaOH=C6H11O7Na2NaI2H2O。Na2S2O3与I2能发生反应I22Na2S2O3=2NaINa2S4O6。(1)配制100.00 mL 0.015 00 molL1 I2标准溶液,所必需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和_。 (2)向饮料中加入稀硫酸并充分煮沸的目的是_。(3)滴定终点的现象为_。(4)计算该饮料中糖类物质的含量(单位:mgmL1)。解析:(2)饮料中的糖类在稀硫酸作用下充分水解得到葡萄糖。(3)加入I2标准液后,I2与葡萄糖反应,剩余的I2再被Na2S2O
32、3滴定,故加入淀粉后溶液呈蓝色,用Na2S2O3滴定到终点时,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不再变为蓝色。答案:(1)100 mL容量瓶(2)将饮料中糖类物质转化为葡萄糖(3)溶液由蓝色恰好变为无色,且半分钟内不再变为蓝色(4)n(Na2S2O3)25.00 mL0.012 00 molL1103 LmL13.000104 moln(I2剩余)n(Na2S2O3)1.500104 moln(I2总)30.00 mL0.015 00 molL1103 LmL14.500104 moln(I2消耗)3.000104 moln(葡萄糖)n(I2消耗)3.000104 mol饮料中糖类物质的含量27.
33、00 mgmL16(2017扬州一模)草酸钾和硫酸铜在一定条件下可制得KaCub(C2O4)mnH2O样品,测定其组成的方法如下:.Cu2含量的测定:称取1.330 g样品溶于热的稀硫酸中,用KMnO4溶液滴定除去C2O;将滴定后的溶液定容至500 mL,取20.00 mL于锥形瓶中,加入足量KI溶液,与Cu2反应生成CuI沉淀和I2,以淀粉作指示剂,用0.010 00 molL1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液20.00 mL。测定过程中物质的转化关系如下:Cu2I2S4O.K含量的测定:测得样品中K的质量分数为29.32%。.结晶水含量的测定:另称取1.330 g样品于15
34、0 下恒温2 h,使其失去结晶水至恒重,称得剩余固体的质量为1.150 g。(1)写出Cu2与I反应的离子方程式:_。(2)用Na2S2O3标准溶液滴定至终点,溶液放置一段时间后又出现蓝色,其原因是_。(3)KaCub(C2O4)mnH2O中,m_(用含a、b的式子表示)。 (4)通过计算确定该样品的化学式(写出计算过程)。答案:(1)2Cu24I=2CuII2(2)I会被空气中的O2氧化成I2(3)(4)n(H2O)0.010 0 moln(K)0.010 0 mol由相关反应得关系式2Cu2I22Na2S2O3n(Cu2)n(Na2S2O3)0.010 0 molL10.02 L0.005
35、 moln(C2O)0.010 0 molabmn0.010 00.0050.010 00.010 02122所以化学式为K2Cu(C2O4)22H2O7(2017江苏考前模拟)钴氧化物可制备锂离子电池正极材料,利用钴渣含Co(OH)3、Fe(OH)3等制备钴氧化物的工艺流程如下:(1)铁渣中铁元素的化合价为_;写出沉钴过程中发生反应的化学方程式:_。(2)119 g CoCO3沉淀充分灼烧最多得到CO2的体积(标准状况)为_。(3)取一定质量的碳酸钴分解后的钴氧化物(其中Co的化合价为2、3),用300 mL 5 molL1盐酸恰好完全溶解固体,得到CoCl2溶液和3.36 L(标准状况)黄
36、绿色气体。试确定该钴氧化物中Co、O的物质的量之比。(写出计算过程)解析:浸取时亚硫酸钠把铁和钴的化合物还原为2价的离子,加氧化剂除铁后钴的价态不变,所以亚铁离子被氧化为铁离子;反应后的生成物为CoCO3、硫酸铵等,配平时根据碳守恒确定有二氧化碳生成。(2)n(CO2)n(CoCO3)119 g/119 gmol11 molV(CO2)22.4 L。答案:(1)3CoSO42NH4HCO3=CoCO3(NH4)2SO4CO2H2O(2)22.4 L(3)由电子守恒:n(Co3)2n(Cl2)0.3 mol,由电荷守恒:n(Co)总n(Co2)溶液0.5n(Cl)0.5(1.5 mol0.15
37、mol2)0.6 mol,所以固体中的n(Co2)0.6 mol0.3 mol0.3 mol,n(O)0.3 mol3 mol0.75 mol,故n(Co)n(O)0.6 mol0.75 mol451以物质的量为中心进行计算的“一、二、三”一个中心必须以物质的量为中心“见什么就化摩,求什么先求摩”。两个关系对于气体:(1)T、p相同,(2)T、V相同,三个守恒质量守恒反应前后元素的质量、某原子(离子或原子团)的物质的量相等电子守恒氧化还原反应中,氧化剂得电子数还原剂失电子数电荷守恒任何体系中,阳离子带的正电荷数阴离子带的负电荷数24个核心公式nn或Mn(条件:标准状况下,气体)cB34个辅助公
38、式溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度之间的换算:c(c为溶质的物质的量浓度/molL1,为溶液的密度/gcm3,w为溶质的质量分数,M为溶质的摩尔质量/gmol1)。(为气体密度,M为该气体的摩尔质量,Vm为一定温度和压强下的气体摩尔体积)。c(浓)V(浓)c(稀)V(稀)c(混)V(混)c(浓)V(浓)c(稀)V(稀)(注意:V(混)V(浓)V(稀)1设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()A反应KClO36HCl=3Cl2KCl3H2O,每生成1.5 mol Cl2转移电子数为2.5NAB标准状况下,11.2 L NO与11.2 L O2混合后所含分子数为0.75NAC1 L 0.
39、1 molL1 Na2CO3溶液中CO的数目为0.1NAD40 g SiC中含有SiC键的数目为2NA解析:选A1 mol KClO3与6 mol HCl反应生成3 mol Cl2,转移5 mol电子,故每生成1.5 mol Cl2转移2.5 mol电子,A正确;由于NO与O2反应生成的NO2,NO2中存在平衡2NO2N2O4,故含有的分子数小于0.75NA,B错误;由于CO能水解,故溶液中CO的数目小于0.1NA,C错误;1 mol SiC中含4 mol SiC键,故40 g SiC中含有SiC键的数目为4NA,D错误。2(2017盐城三模)大气中氮氧化物和碳氢化合物受太阳紫外线作用可产生二
40、次污染物光化学烟雾,其中的反应之一为CH3CH=CHCH3(2丁烯)2O32CH3CHO2O2。下列说法正确的是()A分子式为C4H8的物质的性质均与2丁烯相同B氧化性:O3O2C常温常压下,22.4 L 2丁烯中含CH键数目为86.021023个D1 mol O3参与反应,转移的电子数为66.021023个解析:选B分子式为C4H8的有机物可以是烯烃,也可以是环烷烃,A错误;由化学方程式可知,氧化性O3O2,B正确;常温常压下,气体摩尔体积不是22.4 Lmol1,C错误;1 mol O3参与反应转移的电子数为26.021023个,D错误。3(2017泰州模拟)设NA为阿伏加德罗常数的值,下
41、列说法正确的是()A标准状况下,2.24 L Cl2溶于足量水中转移电子的数目为0.1NAB标准状况下,22.4 L苯中含有双键的数目为3NAC常温下,16 g O2和O3的混合气体中含有氧原子的数目为NAD25 时,pH1的醋酸溶液中含有H的数目为0.1NA解析:选C由于反应Cl2H2OHClHClO是可逆反应,不知多少个Cl2与水参与反应,无法求算转移的电子数目,故A错误;苯分子中的碳碳键为一种独特键,不存在碳碳双键,故B错误;16 g O3和O2混合气体中氧原子的质量为16 g,故n(O)1 mol,含有的氧原子数为1 molNA mol1NA,故C正确;溶液体积不知不能计算氢离子数,故
42、D错误。4(2017苏州一模)设NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A常温常压下,16 g CH4中含有的原子总数为5NAB标准状况下,11.2 L CH3OH中含有的共价键数目为2.5NAC常温常压下,2.24 L CO和CO2混合气体中含有的碳原子数目为0.1NAD标准状况下,0.1 mol Cl2被氢氧化钠溶液完全吸收,转移的电子数目为0.2NA解析:选A常温常压下,16 g甲烷为1 mol,含有5 mol原子,A正确;标准状况下,甲醇不是气体,B错误;常温常压下,22.4 L混合气体的物质的量小于1 mol,C错误;Cl2与NaOH反应是歧化反应,故0.1 mol Cl2与
43、NaOH反应时转移0.1 mol电子,D错误。5NA代表阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是()A60 g丙醇中存在的共价键总数为10NAB1 L 0.1 molL1的NaHCO3溶液中HCO和CO的离子数之和为0.1NAC钠在空气中燃烧可生成多种氧化物,23 g钠充分燃烧时转移电子数为1NAD235 g核素U发生裂变反应:UnSrXe10n,净产生的中子(n)数为10NA解析:选CA项,60 g丙醇的物质的量是1 mol,根据其结构式可知,1 mol丙醇分子中存在的共价键总数为11NA,错误;B项,根据电解质溶液中物料守恒可知,1 L 0.1 molL1的NaHCO3溶液中HCO、CO和H2
44、CO3粒子数之和为0.1NA,错误;C项,在氧化物中,钠元素的化合价只有1价,因此23 g Na即1 mol Na充分燃烧时转移电子数为1NA,正确;D项,235 g核素即1 mol U,发生裂变反应时净产生的中子数为9NA,错误。6设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A高温下,0.2 mol Fe与足量水蒸气反应,生成的H2分子数目为0.3NAB室温下,1 L pH13的NaOH溶液中,由水电离的OH离子数目为0.1NAC氢氧燃料电池正极消耗22.4 L(标准状况)气体时,电路中通过的电子数目为2NAD5NH4NO32HNO34N29H2O反应中,生成28 g N2时,转移的电子
45、数目为3.75NA解析:选DA项,根据Fe和水蒸气反应的化学方程式可确定0.2 mol Fe完全反应生成H2的分子数为NA,错误;B项,溶液中c(OH)0.1 molL1,由水电离出的N(OH)1013 molL11 LNAmol11013NA,错误;C项,正极消耗1 mol O2时,电路中转移4NA个电子,错误;D项5 mol NH4NO3参加反应时生成4 mol N2,转移15 mol电子,则生成28 g N2(1 mol)时转移3.75NA个电子,正确。7NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是()A1.0 L 1.0 molL1的NaAlO2水溶液中含有的氧原子数为2NAB12 g石
46、墨烯(单层石墨)中含有六元环的个数为0.5NAC25 时pH13的NaOH溶液中含有OH的数目为0.1NAD1 mol的羟基与1 mol的氢氧根离子所含电子数均为9NA解析:选BA项忽视了NaAlO2溶液中的水,错误;B项中每个碳原子被3个六元环共用,则每个六元环占有的碳原子数162个,12 g石墨烯含六元环的物质的量0.5 mol,正确;C项没有告诉溶液的体积,无法计算,错误;D项中OH是10电子微粒,所含电子数为10NA,错误。8下列操作能达到目的的是()A将58.5 g NaCl溶于1 L水中可得1 molL1 NaCl溶液B将标准状况下22.4 L HCl溶于1 L水中可得1 molL
47、1盐酸C将25.0 g胆矾溶于水后配成100 mL溶液,所得溶液物质的量浓度为1 molL1D将78 g Na2O2溶于水配成1 L溶液,可得到物质的量浓度为1 molL1的溶液解析:选CA项、B项把溶剂的体积误当作溶液的体积;D项发生反应:2Na2O22H2O=4NaOHO2,得到溶液的浓度为2 molL1。9(2017南通、泰州一次模拟)高温条件下,Al和Fe2O3反应生成Fe和Al2O3。下列说法正确的是()A该反应过程中的能量变化如图所示B该反应条件下,Al的还原性强于FeC反应中每生成1 mol Fe转移66.021023个电子D实验室进行该反应时常加入KClO3作催化剂解析:选BA
48、l与Fe2O3的反应是放热反应,而图示反应为吸热反应,A错误;由于Al能置换出Fe,故还原性AlFe,B正确;在反应过程中,Fe由3价降低到0价,故每生成1 mol Fe时转移3 mol电子,C错误;该反应中加入KClO3的作用是作助燃剂而不是催化剂,D错误。10(2017苏州一模)化学工业中会产生大量含铬废水。需进行无害化处理检测达标后才能排放。(1)工业常用NaHSO3还原法处理,方法如下:向酸性废水中加入NaHSO3使Cr2O还原成为Cr3,然后加入熟石灰调节废水的pH,使Cr3完全沉淀。写出NaHSO3与Cr2O反应的离子方程式:_。 已知25 时KspCr(OH)36.41031。若
49、除去废水中Cr3,使其浓度小于1105 molL1,此时溶液中的c(H) molL14109 molL1,则c(H) molL12.5106 molL1。(2)若不加热煮沸,则过量的(NH4)2S2O8会氧化I,使生成的I2偏多,Na2S2O3用量增大,测定的铬元素总浓度偏大。答案:(1)3HSOCr2O5H=2Cr33SO4H2O2.5106(2)偏大I22S2O=2IS4On(I2)6.750105 molCr2O6I14H=2Cr33I27H2On(Cr2O)n(I2)2.250105 moln(Cr)2n(Cr2O)4.500105 mol废水样中铬元素总浓度23.40 mgL111(
50、2017江苏考前模拟)聚合氯化铁铝(简称PAFC),其化学通式为FexAly(OH)aClbzH2Om。某同学为测定其组成,进行如下实验:准确称取4.505 0 g样品,溶于水,加入足量的稀氨水,过滤,将滤渣灼烧至质量不再变化,得到2.330 0 g固体。另准确称取等质量样品溶于水,在溶液中加入适量Zn粉和稀硫酸,将Fe3完全还原为Fe2。用0.100 0 molL1标准KMnO4溶液滴定Fe2,消耗标准溶液的体积为20.00 mL。另准确称取等质量样品,用硝酸溶解后,加入足量AgNO3溶液,得到4.305 0 g白色沉淀。(1)若滴定管在使用前未用KMnO4标准溶液润洗,测得的Al3含量将_
51、(填“偏高”“偏低”或“不变”)。(2)实验室检验Fe3常用的方法是_。(3)通过计算确定PAFC的化学式(写出计算过程;m为聚合度,不必求出)。解析:(3)根据元素守恒求n(Fe3)n(Fe2)5n(MnO )根据质量守恒求n(Al3)2n(Al2O3),再求n(Cl)n(AgCl)根据电荷守恒:3n(Fe3)3n(Al3)n(Cl)n(OH)求n(OH)根据质量守恒求m(H2O)4.505 0 gm(Fe3)m(Al3)m(Cl)m(OH)再求n(H2O)得到n(Fe3)n(Al3)n(OH)n(Cl)n(H2O)的比值,从而得到化学式。则PAFC的化学式为FeAl3(OH)9Cl33H2
52、Om或FeAl3(OH)9Cl33H2O。答案:(1)偏低(2)取试样少许,向其中滴加少量KSCN溶液,若溶液变为红色,证明溶液中含有Fe3(3)n(Fe3)n(Fe2)5n(MnO )0.100 0 molL10.02 L50.01 molm(Fe2O3)0.01 mol160 gmol10.8 gn(Al3)2n(Al2O3)20.03 moln(Cl)n(AgCl)0.03 mol根据电荷守恒:3n(Fe3)3n(Al3)n(Cl)n(OH)n(OH)30.01 mol30.03 mol0.03 mol0.09 molm(H2O)4.505 0 gm(Fe3)m(Al3)m(Cl)m(O
53、H)4.505 0 g0.01 mol56 gmol10.03 mol27 gmol10.03 mol35.5 gmol10.09 mol17 gmol10.54 gn(H2O)0.03 mol即n(Fe3)n(Al3)n(OH)n(Cl)n(H2O) 13933则PAFC的化学式为FeAl3(OH)9Cl33H2Om或FeAl3(OH)9Cl33H2O12(2017苏锡常镇三模)铬的化合物有广泛应用。根据国家标准,含CrO的废水要经化学处理,使其浓度降至5.0107 molL1以下才能排放。(1)含CrO的废水处理通常有以下两种方法。沉淀法:先加入可溶性钡盐生成BaCrO4沉淀Ksp(BaC
54、rO4)1.21010,再加入可溶性硫酸盐处理多余的Ba2。为使废水处理后CrO浓度达到国家排放标准,则加入可溶性钡盐后的废水中应使Ba2的浓度不小于_molL1。 还原法:CrOCr2OCr3Cr(OH)3。若1 L废水中含铬元素的质量为28.6 g,酸化时CrO有转化为Cr2O。CrO转化为Cr2O的离子方程式为_;酸化后所得溶液中c(Cr2O)_。 (2)将KCl和CrCl3两种固体混合物共熔制得化合物X。通过下列实验确定X的组成。.取a g化合物X,先将X中Cr元素全部氧化成Cr2O,再配成500.00 mL溶液;.每次量取25.00 mL该溶液,然后用0.400 0 molL1(NH
55、4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定,实验数据记录如下:实验数据实验序号 (NH4)Fe(SO4)2溶液体积读数/mL滴定前滴定后第一次0.3015.31第二次0.2015.19另取a g化合物X,配成溶液,加入过量的AgNO3溶液,可得25.83 g AgCl沉淀。通过计算确定化合物X的化学式(写出计算过程)。解析:(1)c(Ba2) molL12.4104 molL1。由于酸化后有的CrO进行了转化,故溶液中c(Cr2O)0.25 molL1。答案:(1)2.41042CrO2HCr2OH2O0.25 molL1(2)第一次(NH4)2Fe(SO4)2溶液体积为(15.310.30)mL15
56、.01 mL第二次(NH4)2Fe(SO4)2溶液体积为(15.190.20)mL14.99 mL滴加(NH4)2Fe(SO4)2溶液平均体积为15.00 mLCr2O6Fe214H=2Cr36Fe37H2Oa g X中Cr元素n(Cr3)215.00103 L0.400 0 molL10.040 0 mola g X中Cl元素n(Cl)0.180 0 mol根据电荷守恒:n(K)3n(Cr3)n(Cl)n(K)0.060 0 moln(K)n(Cr3)n(Cl)0.060 0 mol0.040 0 mol0.180 0 mol329则该化合物的化学式为K3Cr2Cl913(2017盐城三模)
57、Cr()对人体具有致癌、致突变作用。铁氧体法铁氧体是组成类似于Fe3O4的复合氧化物,其中部分Fe()可被Cr()等所替换是目前处理Cr()废水的常见方法之一,其工艺流程如下:(1)Cr()包括CrO 和Cr2O,我国排放标准是每升废水铬元素含量不超过0.5 mg。转化反应2CrO2HCr2OH2O的平衡常数表达式为K_。 取某Cr()废水(只含CrO)与2.0104 molL1 AgNO3溶液等体积混合,有棕红色Ag2CrO4沉淀,则原废水中六价铬超标_倍以上。已知Ksp(Ag2CrO4)1.01012(2)铁氧体法处理含Cr2O废水的工艺流程中:“反应槽”中发生反应的离子方程式为_。在“加
58、热曝气槽”中通入压缩空气的目的是_。(3)实验室有100 L含Cr()强酸性废水(只含Cr2O),经测定Cr2O浓度为2104 molL1。设计通过向其中加入一定量的FeSO47H2O,搅拌充分反应后再加入NaOH溶液调节pH,搅拌并加热,使Cr和Fe恰好均转化为Fe3Fe2FeCrO4(不考虑微量的残留)。计算100 L该废水需加入的FeSO47H2O的质量(写出计算过程)。解析:(1)等体积混合后c(Ag)1.0104 molL1,当生成沉淀时c(CrO) molL11.0104 molL1,故原溶液中c(CrO)2.0104 molL1,故超标倍数20.8。答案:(1)20.8(2)Cr
59、2O6Fe214H=2Cr36Fe37H2O将部分Fe(OH)2氧化为Fe(OH)3以形成铁氧体(3)n(Cr2O)100 L0.000 2 molL10.020 0 mol,还原反应需消耗n1(Fe2)0.120 0 mol,同时反应生成的n(Cr3)0.040 0 mol、n(Fe3)0.120 0 mol,与Cr3和Fe3形成铁氧体的n2(Fe2)n(Cr3)n(Fe3)0.080 0 moln(FeSO47H2O)n1(Fe2)n2(Fe2)0.120 0 mol0.080 0 mol0.200 0 mol加入的m(FeSO47H2O)0.200 0 mol278 gmol155.6 g