1、跟踪检测(二) 计算入门以物质的量为中心的计算1(2021唐山一模)阿伏加德罗常数的值用NA表示,下列叙述正确的是()A室温时,1 L pH2的NH4Cl溶液中所含H的数目为11012NAB1 mol LiAlH4在125 时完全分解生成LiH、H2、Al,转移电子数为3NAC1.7 g氨气中含有共价键的数目为0.4NAD标准状况下,22.4 L NO2含有的原子数小于3NA解析:选BA项,室温时,1 L pH2的NH4Cl溶液中所含H的数目为0.01NA;B项,1 mol LiAlH4在125 时完全分解生成LiH、H2、Al,反应中Al元素的化合价从3价降低到0价,因此转移电子数为3NA;
2、C项,1.7 g氨气的物质的量是0.1 mol,其中含有共价键的数目为0.3NA;D项,标准状况下,NO2不是气体。2设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述不正确的是()A常温常压下,30.0 g氟化氢中含有氟原子的数目为1.5NAB标准状况下,33.6 L乙烯与乙炔的混合物中含有碳原子的数目为3NAC1 L 1 molL1的Na2CO3溶液中含有氧原子的数目为3NAD某密闭容器中0.1 mol Na2O2和0.1 mol CO2充分反应,转移电子的数目为0.1NA解析:选C30.0 g氟化氢的物质的量为30.0 g20 gmol11.5 mol,含有氟原子的数目为1.5NA,故A正确;标准状况
3、下,33.6 L乙烯与乙炔的混合气体的物质的量为1.5 mol,它们分子中均含有2个碳原子,则混合物中含有碳原子的数目为3NA,故B正确;在Na2CO3溶液中,除Na2CO3含氧原子外,H2O也含有氧原子,该溶液中含有氧原子的数目大于3NA,故C错误;根据化学反应2Na2O22CO2=2Na2CO3O2,0.1 mol Na2O2和0.1 mol CO2充分反应,转移电子的数目为0.1NA,故D正确。3(2021福州一模)设阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法正确的是()A0.01 mol乙烯气体被浓溴水完全吸收,反应伴随0.02NA个碳碳共价键断裂B实验室用电解熔融NaOH制取金属钠,制得2.
4、3 g钠时,电路中至少转移0.1NA个电子C标准状况下,44.8 L HCl气体溶于1.0 L水中,所得溶液每毫升中含2103NA个HD含4 mol HCl的浓盐酸与足量的MnO2混合后充分加热,可产生NA个Cl2分子解析:选BA项,0.01 mol乙烯气体被浓溴水完全吸收生成1,2二溴乙烷,反应伴随0.01NA个碳碳共价键断裂;B项,实验室用电解熔融NaOH制取金属钠,钠由1价变为0价,所以制得2.3 g钠时,电路中至少转移0.1NA个电子;C项,标准状况下,44.8 L HCl气体溶于1.0 L水中,所得溶液体积不是1.0 L;D项,稀盐酸与MnO2不能反应产生Cl2,含4 mol HCl
5、的浓盐酸与足量的MnO2混合后充分加热,产生的Cl2分子数小于NA个。4(2021巴东三中模拟)用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述不正确的是()A电解饱和食盐水,阳极产生22.4 L气体时,电路中通过的电子数目为2NAB4.4 g由CO2和N2O组成的混合气体中的电子数目为2.2NAC含有氢原子数为0.4NA的CH3OH分子中含有的共价键数目为0.5NAD常温下,1.0 L pH13的Ba(OH)2溶液中含有的OH数目为0.1NA解析:选A未指明是否在标准状况下,无法计算阳极生成的22.4 L气体的物质的量,A错误;CO2和N2O的摩尔质量均为44 gmol1,且两者1个分子中均含22个电
6、子,故4.4 g(0.1 mol)CO2和N2O的混合气体中含有2.2NA个电子,B正确;含有氢原子数为0.4NA的CH3OH的物质的量为0.1 mol,每个CH3OH分子中含有5个共价键,所以0.1 mol CH3OH分子中含0.5NA个共价键,C正确;常温下,pH13的Ba(OH)2溶液中OH浓度为0.1 molL1,1.0 L该溶液中含有0.1 mol OH,含有的OH数目为0.1NA,D正确。5(2021广西二模)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A7.8 g Na2O2与足量水反应,转移的电子数为0.1NAB36 g由35Cl和37Cl组成的氯气中所含质子数一定为17N
7、AC25 时,pH12的氨水中所含OH的数目为0.01NAD30 g由甲醛(HCHO)与乙酸组成的混合物中所含CH键的数目为2NA解析:选AA项,7.8 g Na2O2的物质的量为0.1 mol,与足量水反应的化学方程式为2Na2O22H2O=4NaOHO2,0.1 mol过氧化钠反应转移0.1 mol电子,因此转移的电子数为0.1NA;B项,由35Cl和37Cl组成的氯气的相对分子质量在7074之间,无法计算36 g由35Cl和37Cl组成的氯气的物质的量;C项,溶液的体积未知,无法计算25 时pH12的氨水中所含OH的数目;D项,甲醛(HCHO)与乙酸的最简式相同,但1个HCHO分子中含2
8、个CH键,1个CH3COOH分子中含3个CH键,故无法计算30 g由甲醛(HCHO)与乙酸组成的混合物中所含CH键的数目。6用NA表示阿伏加德罗常数的值。俗名为“臭碱”的硫化钠可用于冶金、燃料、皮革、电镀等工业,硫化钠的一种制备方法是Na2SO42CNa2S2CO2。下列说法正确的是()A1 molL1Na2SO4溶液中含氧原子的数目一定大于4NAB1 L 0.1 molL1Na2S溶液中含阴离子的数目小于0.1NAC生成1 mol氧化产物时转移电子数为4NAD通常状况下,11.2 L CO2中含质子的数目为11NA解析:选C未注明溶液的体积,无法计算Na2SO4的物质的量和溶液中水的物质的量
9、,因此也无法计算所含氧原子的数目,A错误;1 L 0.1 molL1Na2S溶液中含有0.1 mol Na2S,S2水解生成HS和OH,阴离子的数目大于0.1NA,B错误;题给反应的氧化产物为CO2,C元素化合价由0价升高到4价,生成1 mol CO2时转移电子数为4NA,C正确;通常状况下,气体摩尔体积不是22.4 Lmol1,故11.2 L CO2的物质的量不是0.5 mol,所含质子的数目不是11NA,D错误。7(2021南昌一模)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是()A1 mol甲醇中含有的共价键数为4NAB1 mol氯气分别与铁和铝完全反应时转移的电子数均为3NAC电解
10、精炼铜,当电路中通过的电子数目为0.2NA时,阳极质量减少6.4 gD1 mol CH3COONa和少量CH3COOH溶于水所得中性溶液中,CH3COO的数目为NA解析:选DA项,1 mol甲醇中含有的共价键数为5NA;B项,1 mol氯气分别与铁和铝完全反应时,氯元素化合价由0变为1,所以转移的电子数均为2NA;C项,粗铜中含有杂质铁、锌等,所以电路中通过的电子数为0.2NA时,阳极质量不一定减少6.4 g;D项,根据电荷守恒,n(CH3COO)n(OH)n(Na)n(H),溶液呈中性,则n(OH)n(H),所以n(CH3COO)n(Na)1 mol。8NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正
11、确的是()A在0 、101 kPa条件下,11.2 L丁烷中含极性共价键数目为5NAB含23 g钠元素的Na2O和Na2O2混合物中阴离子数目介于0.5NA和NA之间C5NH4NO34N22HNO39H2O中当氧化产物比还原产物每多14 g时,转移电子数为15NAD用惰性电极电解饱和碳酸钠溶液时,电路上通过2 mol电子时产生气体分子总数为NA解析:选A在0 、101 kPa条件下,11.2 L丁烷的物质的量为0.5 mol,其中含极性共价键(CH)的物质的量为0.5 mol105 mol,故A正确;根据钠原子守恒,含23 g钠元素的Na2O和Na2O2混合物的物质的量为0.5 mol,而Na
12、2O和Na2O2均由2个钠离子和1个阴离子构成,故其中阴离子数目为0.5NA,故B错误;5NH4NO34N22HNO39H2O中氧化产物和还原产物均为氮气,其中氧化产物与还原产物的物质的量之比为53,当氧化产物比还原产物每多14 g时,共生成氮气2 mol,转移电子数为7.5NA,故C错误;用惰性电极电解饱和碳酸钠溶液,相当于电解水,当电路上通过2 mol电子时产生1 mol H2、0.5 mol O2,分子总数为1.5NA,故D错误。9设阿伏加德罗常数的值为NA。已知:在无氧条件下,葡萄糖发生反应C6H12O62CH3CH2OH2CO2。下列说法正确的是()A0.1 mol葡萄糖(C6H12
13、O6)含羟基(OH)数目为0.6NAB10.0 g质量分数为46%的酒精与足量的钠反应产生氢分子数为0.05NAC常温常压下,4.48 L CO2和NO2的混合气体含原子总数为0.6NAD4.8 g Mg在足量的CO2中完全燃烧,转移电子数目为0.4NA解析:选DA项,葡萄糖的结构简式为HOCH2(CHOH)4CHO,1个葡萄糖分子含5个羟基,错误;B项,酒精中含有水,水与钠也反应生成H2,错误;C项,常温常压下,4.48 L气体的物质的量小于0.2 mol,错误;D项,2MgCO22MgOC,n(Mg)0.2 mol,转移电子为0.4 mol,正确。10(2021六安一中月考)用NA表示阿伏
14、加德罗常数的值,下列叙述正确的是()22 g T2O含有电子数为10NA0.44 g C3H8中含有的共价键总数目为0.1NA1 mol Na2O2与CO2完全反应时转移电子数为2NA28 g硅晶体中含有2NA个SiSi键11.2 L Cl2通入足量的NaOH溶液中充分反应,转移的电子数等于0.5NA200 mL 1 molL1Al2(SO4)3溶液中Al3和SO的数目总和是NAABC D解析:选DT原子核内有1个质子、2个中子,T2O的相对分子质量为321622,22 g T2O的物质的量为1 mol,含有电子数为10NA,正确;0.44 g C3H8的物质的量为0.01 mol,1 mol
15、 C3H8中含有的共价键数目为10NA,所以0.01 mol C3H8中含有的共价键总数目为0.01 mol10NA mol10.1NA,正确;Na2O2与CO2反应的化学方程式为2Na2O22CO2=2Na2CO3O2,1 mol Na2O2与CO2完全反应时转移电子数为NA,错误;28 g硅晶体中含有硅原子的物质的量为1 mol,硅晶体的结构与金刚石的结构相似,一个硅原子与周围四个硅原子形成四个SiSi键,每个SiSi键被两个硅原子所共有,故1个硅原子实际含有2个SiSi键,所以含有1 mol硅原子的硅晶体中含有2NA个SiSi键,正确;没有指明气体所处的状况,无法计算氯气的物质的量,故转
16、移的电子数目也无法计算,错误;200 mL 1 molL1Al2(SO4)3溶液中,Al2(SO4)3的物质的量为0.2 mol,Al3发生水解,所以Al3和SO的数目总和小于NA,错误。11在Al2(SO4)3、K2SO4和明矾的混合溶液中,如果c(SO)等于0.2 molL1,当加入等体积的0.2 molL1的KOH溶液时,生成的沉淀恰好溶解,则原混合溶液中K的物质的量浓度为()A0.25 molL1B0.2 molL1C0.45 molL1 D0.225 molL1解析:选A根据Al34OH=AlO2H2O可知,加入等体积的KOH溶液时生成的沉淀恰好溶解,说明原溶液中c(Al3)0.2
17、molL10.05 molL1。设K的物质的量浓度为x molL1,则根据电荷守恒可知,c(K)c(Al3)3c(SO)2,即x molL10.05 molL130.2 molL12,解得x0.25。12(2021邯郸丛台区模拟)向一定量的Cu、Fe2O3的混合物中加入300 mL 0.5 molL1的H2SO4溶液,恰好使混合物完全溶解,所得溶液中加入KSCN溶液后无红色出现。则原混合物中Cu和Fe2O3的物质的量之比为()A21 B11C12 D无法计算解析:选BCu、Fe2O3的混合物中加入H2SO4溶液,固体混合物恰好完全溶解,所得溶液中加入KSCN溶液后无红色出现,说明不含Fe3,溶
18、液中溶质为CuSO4、FeSO4,根据得失电子守恒可知:n(Cu)n(Fe2O3),所以原混合物中Cu和Fe2O3的物质的量之比为11。13人体血液里Ca2的浓度一般采用mgcm3来表示。抽取一定体积的血样,加适量的草酸铵(NH4)2C2O4溶液,可析出草酸钙(CaC2O4)沉淀,将此草酸钙沉淀洗涤后溶于强酸可得草酸(H2C2O4),再用酸性KMnO4溶液滴定即可测定血液样品中Ca2的浓度。抽取血样20.00 mL,经过上述处理后得到草酸,再用0.020 molL1酸性KMnO4溶液滴定,使草酸转化成CO2逸出,这时共消耗12.00 mL酸性KMnO4溶液。(1)已知草酸与酸性KMnO4溶液反
19、应的离子方程式为2MnO5H2C2O46H=2Mnx10CO28H2O,则其中的x_。(2)经过计算,血液样品中Ca2的浓度为_mgcm3。解析:(1)由电荷守恒可得x2。(2)血样处理过程中发生反应的离子方程式依次是:Ca2C2O=CaC2O4;CaC2O42H=Ca2H2C2O4;2MnO5H2C2O46H=2Mn210CO28H2O,由此可得关系式:5Ca25CaC2O45H2C2O42MnO,所以n(Ca2)n(MnO)0.012 00 L0.020 molL16.0104 mol,血液样品中Ca2的浓度1.2103 gcm31.2 mgcm3。答案:(1)2(2)1.214利用钴渣含
20、Co(OH)3、Fe(OH)3等制备钴氧化物的工艺流程如下:Co(OH)3溶解还原反应的离子方程式为_。铁渣中铁元素的化合价为_。在空气中煅烧CoC2O4生成钴氧化物和CO2,测得充分煅烧后固体质量为2.41 g,CO2体积为1.344 L(标准状况),则钴氧化物的化学式为_。解析:酸性条件下,Co(OH)3首先与H反应生成Co3,Co3具有氧化性,可将SO氧化为SO,根据电子守恒和质量守恒定律,配平可得:2Co(OH)34HSO=SO2Co25H2O。由于NaClO3和O2具有氧化性,铁渣中铁元素应为3价。在空气中煅烧CoC2O4生成钴氧化物和CO2,n(CO2)0.06 mol,设钴氧化物
21、的分子式为CoxOy,则有xCoC2O4O2CoxOy2xCO2 (59x16y)g 2x mol 2.41 g 0.06 mol则有(59x16y)0.062.412x,得xy34。所以钴氧化物的化学式为Co3O4。答案:2Co(OH)3SO4H=2Co2SO5H2O或Co(OH)33H=Co33H2O,2Co3SOH2O=2Co2SO2H3Co3O415过氧化钙晶体(CaO28H2O)可用于改善地表水质、处理含重金属粒子废水、应急供氧等。(1)已知:I22S2O=2IS4O,测定制备的过氧化钙晶体中CaO2的含量的实验步骤如下:第一步:准确称取a g产品放入锥形瓶中,再加入过量的b g K
22、I晶体,加入适量蒸馏水溶解,再滴入少量2 molL1的H2SO4溶液,充分反应。第二步:向上述锥形瓶中加入几滴淀粉溶液。第三步:逐滴加入浓度为c molL1的Na2S2O3溶液发生反应,滴定达到终点时出现的现象是_。若滴定消耗Na2S2O3溶液V mL,则样品中CaO2的质量分数为_(用字母表示)。(2)已知过氧化钙加热至350 左右开始分解放出氧气。将过氧化钙晶体(CaO28H2O)在坩埚中加热逐渐升高温度,测得样品质量随温度的变化如图所示,则350 左右所得固体物质的化学式为_。解析:(1)根据得失电子守恒,可得关系式CaO2I22S2O,则样品中CaO2的质量分数为100%100%。(2
23、)CaO28H2O的摩尔质量为216 gmol1,故2.16 g过氧化钙晶体为0.01 mol,350 左右所得固体质量为0.56 g,根据钙原子守恒,可知为CaO。答案:(1)溶液由蓝色变无色,且30 s内不恢复蓝色100%(2)CaO16(2017北京高考)SCR和NSR技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx排放。(1)SCR(选择性催化还原)工作原理:尿素CO(NH2)2水溶液热分解为NH3和CO2,该反应的化学方程式:_。反应器中NH3还原NO2的化学方程式:_。当燃油中含硫量较高时,尾气中SO2在O2作用下会形成(NH4)2SO4,使催化剂中毒。用化学方程式表示(NH4)2
24、SO4的形成:_。尿素溶液浓度影响NO2的转化,测定溶液中尿素(M60 gmol1)含量的方法如下:取a g尿素溶液,将所含氮完全转化为NH3,所得NH3用过量的v1 mL c1 molL1H2SO4溶液吸收完全,剩余H2SO4用v2 mL c2 molL1NaOH溶液恰好中和,则尿素溶液中溶质的质量分数是_。(2)NSR(NOx储存还原)工作原理:NOx的储存和还原在不同时段交替进行,如图a所示。通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx的储存和还原。储存NOx的物质是_。用H2模拟尾气中还原性气体研究了Ba(NO3)2的催化还原过程,该过程分两步进行,图b表示该过程相关物质浓度随时间
25、的变化关系。第一步反应消耗的H2与Ba(NO3)2的物质的量之比是_。解析:(1)根据题意,反应物为H2O和CO(NH2)2,生成物为NH3和CO2,反应条件为加热,结合元素守恒可写出该反应的化学方程式。根据题意,反应物为NH3和NO2,生成物为N2和H2O,反应需在催化剂作用下进行。根据题意,NH3、SO2、O2和H2O反应生成(NH4)2SO4。根据题意,加入硫酸的总物质的量为c1v1103 mol,NaOH消耗硫酸的物质的量为 mol,因此与NH3反应的硫酸的物质的量为mol,根据关系式:CO(NH2)22NH3H2SO4,得nCO(NH2)2103 mol,mCO(NH2)2(c1v1c2v2)103 mol60 gmol10.06(c1v1c2v2)g,因此尿素溶液中溶质的质量分数为100%。(2)由图a可以看出NOx在BaO中储存,在Ba(NO3)2中还原,因此储存NOx的物质为BaO。由图b可知,Ba(NO3)2在第一步反应中被H2还原为NH3,根据得失电子守恒,1 mol Ba(NO3)2转化成NH3得到2 mol816 mol电子,1 mol氢气失去2 mol电子,因此消耗的H2与Ba(NO3)2的物质的量之比为81。答案:(1)CO(NH2)2H2OCO22NH38NH36NO27N212H2O2SO2O24NH32H2O=2(NH4)2SO4(2)BaO81