1、全国100所名校单元测试示范卷高三化学卷(二)第二单元化学计量在实验中的应用(90分钟100分)可能用到的相对原子质量:H 1C 12N 14O 16Na 23Mg 24Al 27S 32Cl 35.5Ar 40Ag 108Ba 137第卷(选择题共45分)一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意)1.中国科学家利用干冰和金属钠在不锈钢反应釜中反应合成出微米级金刚石,其反应为CO2(s)+Na金刚石+石墨+Na2CO3。下列说法不正确的是A.金刚石与石墨互为同素异形体B.11.5 g金属钠的物质的量为0.5 molC.44 g CO2在标准状况下的体积为2
2、2.4 LD.Na2CO3的摩尔质量为106 g解析:摩尔质量的单位是gmol-1,D项错误。答案:D2.用98%的浓H2SO4(密度为1.84 gmL-1)配制1 molL-1的稀H2SO4 100 mL,配制过程中可能用到下列仪器:100 mL量筒10 mL量筒50 mL烧杯托盘天平100 mL容量瓶胶头滴管玻璃棒,按使用的先后顺序排列正确的是A.B.C.D.解析:稀H2SO4的配制过程为:计算出所需浓溶液的体积,本题所需浓H2SO4的体积为5.4 mL;选用合适的量具量取浓H2SO4,本题应选用10 mL量筒,并且最终要用胶头滴管滴加浓H2SO4,使凹液面最低处与刻度线相切;稀释浓溶液,
3、本题应先将水倒入烧杯中,再沿玻璃棒缓缓将浓H2SO4注入水中;将冷却至室温的稀溶液转移到相应容积的容量瓶中;定容。答案:A3.下列各组物质中,两种气体的分子数一定相等的是A.0.4 mol O2和8.96 L CO2B.体积相同、密度相同的N2和C2H4C.16 g N2和16 g O2D.温度相同、体积相同的O2和N2解析:A项没有指明气体所处状态,错误;由体积和密度相同可知其质量也相同,又由于两种气体的摩尔质量相同,所以其分子数一定相等,B项正确;C项中两种气体的摩尔质量不同,所以其分子数不相等,错误;D项没有指明压强,错误。答案:B4.配制0.1 molL-1的CuSO4溶液时,下列情况
4、会导致所配溶液的实际浓度偏高的是A.定容时仰视容量瓶的刻度线B.容量瓶没有烘干C.托盘天平的砝码生锈D.定容时加水多后用滴管吸出解析:砝码生锈后增重,使称量的固体质量偏大,所配溶液的浓度偏高。答案:C5.标准状况下,将2.8 g氮气、0.5 mol氢气、4.0 g氩气混合,该混合气体的体积是A.22.4 LB.15.68 LC.14.56 LD.11.2 L解析:标准状况下,N2、H2、Ar的物质的量分别为0.1 mol、0.5 mol、0.1 mol,n总=0.7 mol,V总=0.7 mol22.4 Lmol-1=15.68 L,B项正确。答案:B6.如图所示,同温同压下,分别用氯化氢和四
5、种混合气体吹出体积相等的五个气球。A、B、C、D四个气球中,与氯化氢气球中所含原子数一定相等的是解析:同温同压下,体积相等的气球中,气体的物质的量相等。HCl是双原子分子,只要混合气体的平均原子数等于2即可。A项有可能等于2;B项一定大于2;C项一定等于2;D项一定大于2。答案:C7.用NA表示阿伏加德罗常数的数值,下列叙述正确的是A.1 mol FeCl3与沸水反应生成胶体后,含有NA个Fe(OH)3胶粒B.25 时,22.4 L甲烷含有的原子数为5NAC.标准状况下,0.5NA个Cl2分子所占的体积为11.2 LD.1.8 g重水(D2O)中含有的质子数为1.0NA解析:0.5NA个Cl2
6、分子的物质的量为0.5 mol,在标准状况下的体积为11.2 L。答案:C8.无色的混合气体甲中可能含有NO、CO2、NO2、NH3、N2中的几种。将100 mL气体甲经过如图实验处理,最终得到酸性溶液,而气体几乎无剩余,则气体甲的组成可能为A.NH3、NO2、N2B.NH3、NO、CO2C.NH3、NO2、CO2D.NO、CO2、N2解析:因为是无色混合气体,故没有NO2;从反应流程看,通过浓硫酸后气体体积减小,说明存在NH3;通过足量的Na2O2后,气体显红棕色,说明生成了NO2,则原来气体中存在NO和CO2;最后气体被水吸收后几乎没有气体剩余,所以原混合气体中一定有NH3、NO、CO2,
7、B项符合题意。答案:B9.在a L Fe2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合溶液中加入b mol BaCl2,恰好使溶液中的S完全沉淀;若加入足量强碱并加热可得到c mol NH3,则原溶液中Fe3+的浓度(molL-1)为A.B.C.D.解析:n(N)=n(NH3)=c mol,n(S)=n(Ba2+)=b mol,根据电荷守恒:n(N)+3n(Fe3+)=2n(S),可得n(Fe3+)= mol,所以c(Fe3+)= molL-1。答案:C10.标准状况下,m g A气体与n g B气体的分子数相等,下列说法不正确的是A.标准状况下,等体积的气体A和气体B的质量比为mnB.25 时,等
8、质量的气体A与气体B的分子数之比为nmC.同温同压下,气体A与气体B的密度之比为mnD.标准状况下,等质量的气体A与气体B的体积比为mn解析:标准状况下,等质量的气体A与气体B的物质的量之比等于其体积之比,等于其摩尔质量的反比,即nm,D项错误。答案:D11.铁氧磁体法处理含Cr2的废水的原理如下:向含Cr2的酸性废水中加入FeSO47H2O,将Cr2还原为Cr3+,调节溶液的pH,使铁、铬元素转化为组成相当于FeFCO4(铁氧磁体,罗马数字表示元素的价态)的沉淀。处理含1 mol Cr2的废水至少需要加入a mol FeSO47H2O。下列结论正确的是A.x=0.5,a=8B.x=0.5,a
9、=10C.x=1.5,a=8D.x=1.5,a=10解析:Cr22Cr3+,1 mol Cr2发生反应时得到6 mol e-。据Fe2+、Cr6+的电子得失守恒可得:x=3(2-x),x=1.5,则铁氧磁体的化学式为FeF CO4,据Cr原子守恒可知,1 mol Cr2可转化为4 mol铁氧磁体,再据Fe原子守恒,可知a=10。答案:D12.已知NH3和HCl都是能用来做喷泉实验的气体。若在同温同压下用等体积的两个烧瓶各收集满NH3和HCl气体,则喷泉实验完毕后两个烧瓶中溶液的关系正确的是A.溶质的物质的量浓度相同,溶质的质量分数不同B.溶质的质量分数相同,溶质的物质的量不同C.溶质的物质的量
10、浓度和溶质的质量分数都不同D.溶质的物质的量浓度和溶质的质量分数都相同解析:假设在标准状况下,烧瓶的容积为22.4 L,所以NH3和HCl的体积也均为22.4 L,物质的量均为1 mol,实验完毕后两个烧瓶中均充满溶液,溶液的体积为22.4 L,溶质的物质的量均为1 mol,所以实验完毕后两个烧瓶中溶质的物质的量浓度均为0.045 molL-1;溶液的体积相同,密度不同,故溶液的质量不同;溶质的物质的量相同,摩尔质量不同,故溶质的质量不同,溶质的质量分数不同。答案:A13.V mL密度为 gmL-1的某溶液,含有相对分子质量为 M 的溶质m g,该溶液中溶质的质量分数为,物质的量浓度为c mo
11、lL-1,则下列关系式正确的是A.m=B.c=C.=%D.c=解析:n(溶质)= mol,V(溶液)= mL= mL= L,c= molL-1,B项正确。答案:B14.在一定温度下,已知有关某溶液的一些数据:溶液的质量溶剂的质量溶液的体积溶质的摩尔质量溶质(气体)的体积(Vm已知)溶液的密度溶液的质量分数。利用下列各组数据计算该溶液的物质的量浓度,不能算出的一组是A.B.C.D.解析:根据只能算出溶液的体积,但溶质的质量未知,故不能计算出溶液的物质的量浓度。答案:C15.在无土栽培中,需配制20 L含NH4Cl、KCl和K2CO3的营养液。营养液中部分离子的物质的量浓度如图所示。若以KCl、N
12、H4Cl和(NH4)2CO3三种固体为原料来配制上述营养液,则需KCl、NH4Cl和(NH4)2CO3三种固体的物质的量依次为(单位为mol)A.2、64、24B.64、2、24C.32、50、12D.16、50、24解析:营养液中n(N)=50 mol、n(K+)=64 mol、n(Cl-)=66 mol,根据电荷守恒可得n(C)=24 mol;若以KCl、NH4Cl和(NH4)2CO3三种固体为原料来配制上述营养液,则(NH4)2CO3的物质的量为24 mol,再根据N的物质的量等于50 mol,求得NH4Cl为2 mol,B项正确。答案:B第卷(非选择题共55分)二、非选择题(本题包括6
13、小题,共55分)16.(10分)实验室需要240 mL 0.5 molL-1硫酸溶液。根据溶液的配制情况回答下列问题:(1)配制溶液时肯定不需要如图所示仪器中的(填字母),配制上述溶液还需用到的玻璃仪器是(填仪器名称)。(2)容量瓶是用来配制一定物质的量浓度的溶液的定量仪器,其上标有(填序号)。温度浓度容量压强刻度线酸式或碱式(3)根据计算得知,需质量分数为98%、密度为1.84 gcm-3的浓硫酸 mL(计算结果保留一位小数)。如果实验室有10 mL、50 mL、100 mL量筒,应选mL的量筒最好。(4)在配制过程中,下列操作可能导致溶液浓度偏低的是。量筒用蒸馏水洗净后立即用来量取浓硫酸将
14、浓硫酸在烧杯中稀释,转移到容积为100 mL的容量瓶中后,没有洗涤烧杯在转移过程中用玻璃棒引流,因操作不慎有少量溶液流到容量瓶外面最后定容时,仰视刻度线答案:(1)AC;烧杯、玻璃棒(各2分)(2)(2分)(3)6.8;10(各1分)(4)(2分)17.(10分)硫酸亚铁晶体(FeSO47H2O)在医药上常作补血剂。某课外研究小组测定该补血剂中铁元素的含量,其实验步骤如下:请回答下列问题:(1)证明操作滤液中含有Fe2+的方法之一是向滤液中加入NaOH溶液,现象为,步骤中发生反应的离子方程式为。(2)写出步骤中一系列处理的操作步骤:过滤、灼烧、称量。(3)若实验无损耗,则每片补血剂中含铁元素g
15、。(4)该小组有些同学认为用酸性KMnO4溶液滴定也能进行铁元素含量的测定。该实验原理用离子方程式可表示为。实验前,首先要精确配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250 mL,配制时需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯、胶头滴管外,还需。该实验中的KMnO4溶液需要酸化,用于酸化的酸是。a.稀硝酸b.稀硫酸c.稀盐酸d.浓硝酸若取m g该补血剂用0.1 molL-1的KMnO4溶液进行滴定,在此实验过程中共用去KMnO4溶液100 mL,则该补血剂中铁元素的质量分数为。答案:(1)生成白色沉淀,白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色;2Fe2+H2O2+2H+2Fe3+2H2O(各1分)(2)洗涤;
16、冷却(各1分)(3)0.07a(1分)(4)5Fe2+Mn+8H+5Fe3+Mn2+4H2O(2分)250 mL容量瓶(1分)b(1分)100%(1分)18.(8分)烟气中的NOx是NO和NO2的混合物(不含N2O4)。(1)根据废气排放标准,1 m3烟气中最高允许含400 mg NOx。若NOx中NO的质量分数为0.85,则1 m3烟气中最高允许含NOL(标准状况,保留2位小数)。(2)工业上通常用溶质的质量分数为0.15的Na2CO3溶液(密度为1.16 gmL-1)作为NOx的吸收剂,该碳酸钠溶液的物质的量浓度为molL-1(保留2位小数)。(3)已知:NO+NO2+Na2CO32NaN
17、O2+CO22NO2+Na2CO3NaNO2+NaNO3+CO2将1 m3含2000 mg NOx的烟气用质量分数为0.15的碳酸钠溶液吸收。若吸收率为80%,则吸收后的烟气(填“符合”或“不符合”)排放标准,其理由是。答案:(1)0.25(2)1.64(3)不符合;吸收后烟气的总体积减小,故NOx的含量仍超过400 mgm-3(每空2分)19.(10分)氨和联氨(N2H4)是氮的两种常见化合物,在科学技术和生产中有重要的应用。试回答下列问题:(1)最常见的制备联氨的方法是以丙酮为催化剂,用次氯酸钠与氨反应,该反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为21,写出该反应的化学方程式:。(2)联氨可用做
18、火箭燃料,燃烧时发生的反应是N2O4(l)+2N2H4(l)3N2(g)+4H2O(g)H=-1038.6 kJmol-1。若该反应中有4 mol NH键断裂,则反应放出的热量为kJ。(3)取m g氨基甲酸铵(NH2COONH4)加热使其分解生成NH3和CO2的混合气体,该混合气体在标准状况下的密度为。(4)氨的水溶液可用于吸收NO与NO2混合气体,反应的化学方程式为6NO+4NH35N2+6H2O、6NO2+8NH37N2+12H2O。已知NO与NO2的混合气体180 mol被8.90103 g氨水(质量分数为0.300)完全吸收,产生156 mol氮气。吸收后氨水的密度为0.98 gcm-
19、3。则该混合气体中NO与NO2的体积比为,吸收后氨水的物质的量浓度为(答案精确到0.1)。答案:(1)NaClO+2NH3N2H4+NaCl+H2O(2)519.3(3)1.16 gL-1(4)91;2.4 molL-1(每空2分)20.(10分)有一混合物的水溶液可能含有以下离子中的若干种:K+、N、Cl-、Fe3+、Mg2+、C、S,现各取三份100 mL该溶液进行如下实验:.向第一份溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生;.向第二份溶液中加入足量NaOH 溶液后加热,收集到0.896 L(标准状况)气体;.向第三份溶液中加入足量BaCl2溶液,得到沉淀6.27 g,沉淀经足量盐酸洗涤后
20、剩余2.33 g。试回答下列问题:(1)该溶液中肯定存在的离子是,肯定不存在的离子是。(2)该溶液中可能存在的离子是,为确定该离子是否存在,可取少量原试液,然后(填实验操作)。答案:(1)N、C、S、K+;Mg2+、Fe3+(各3分)(2)Cl-;加入足量的稀硝酸和硝酸钡溶液,过滤,向滤液中滴入AgNO3溶液,若有白色沉淀生成,则证明有Cl-存在(各2分)21.(7分)已知达喜是常用的中和胃酸的药物,其化学成分是铝和镁的碱式盐。(1)取该碱式盐3.01 g,加入2.0 molL-1的盐酸使其溶解,当加入盐酸的体积为42.5 mL时,开始产生CO2,至加入盐酸的体积为45.0 mL 时,恰好反应
21、完全,则该碱式盐样品中OH-与C的物质的量之比为。(2)向上述碱式盐溶于盐酸后的溶液中加入过量氢氧化钠,过滤,沉淀物进行干燥后的质量为1.74 g,若该碱式盐中氢元素的质量分数为0.040,则该碱式盐的化学式为。解析:(1)由题意可知:当加入HCl的物质的量为2.0 molL-142.5 mL10-3LmL-1=0.085 mol时,开始产生CO2;而当加入HCl的物质的量为2.0 molL-145.0 mL10-3 LmL-1=0.090 mol时,恰好反应完全,所以n(C)=0.090 mol-0.085 mol=0.005 mol。又由于达喜为铝和镁的碱式盐,所以n(OH-)=0.085
22、 mol-0.005 mol=0.08 mol。所以=。(2)由已知得1.74 g沉淀为Mg(OH)2,则碱式盐中含n(Mg2+)=0.03 mol,由恰好反应完全后溶液中电荷守恒可得:3n(Al3+)+2n(Mg2+)=n(Cl-)=n(HCl),则n(Al3+)=0.01 mol,又由(1)得n(OH-)=0.08 mol,n(C)=0.005 mol。因为0.03 mol24 gmol-1+0.01 mol27 gmol-1+0.08 mol17 gmol-1+0.005 mol60 gmol-1=2.65 g3.01 g。所以含有n(H2O)=0.02 mol。故n(Al3+)n(Mg2+)n(OH-)n(C)n(H2O)=0.01 mol0.03 mol0.08 mol0.005 mol0.02 mol=261614。所以该碱式盐的化学式为Al2Mg6(OH)16CO34H2O。答案:(1)161(3分)(2)Al2Mg6(OH)16CO34H2O(4分)