- 2021-07-06 发布 |
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文档介绍
2021届一轮复习人教版化学计量及其应用学案
命题角度 全国卷高考题对物质的量的考查一般有两种方式:一是以选择题形式考查阿伏加德罗常数的应用;二是在非选择题中以某一问出现,借助化学方程式,考查“以物质的量为中心”的各物理量的转换,主要涉及质量分数的求算、物质含量的测定、化学式(或结晶水)的确定、产率的求算等 备考启示 复习时要熟练掌握:物质的量与质量、微粒数目、气体体积、溶液浓度的有关计算,重点训练阿伏加德罗常数的应用、“以物质的量为中心”的有关计算,提高学生的化学计算能力 考点一 物质的量 摩尔质量 1.物质的量 (1)物质的量(n)的概念 物质的量是表示含有① 的物理量,单位为② 。 (2)物质的量的规范表示方法 x mol H2SO4 ↓ ↓ ↓ 数值 单位 指定微粒符号或微粒名称 (3)阿伏加德罗常数(NA) 0.012 kg③ 中所含的碳原子数为阿伏加德罗常数,其数值约为④ ,单位为⑤ 。 公式:NA= 2.摩尔质量 (1)摩尔质量是⑥ 的物质所具有的质量。常用的单位是⑦ 。公式:M=。 (2)数值:以⑧ 为单位时,任何粒子的摩尔质量在数值上都等于该粒子的⑨ 。 在线反馈 ①一定数目粒子的集合体 ②摩尔(mol) ③12C ④6.02×1023 ⑤mol-1 ⑥单位物质的量 ⑦g·mol-1 ⑧g·mol-1 ⑨相对分子(原子)质量 正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)1 mol NaCl和1 mol HCl含有相同的粒子数目。( ) (2)1 mol任何物质都含有6.02×1023个分子。( ) (3)NaOH的摩尔质量为40 g。( ) (4)1 mol O2的质量与它的相对分子质量相等。( ) (5)1 mol OH-的质量为17 g·mol-1。( ) (6)以g·mol-1为单位时,氖气的摩尔质量在数值上等于它的相对分子质量。( ) (7)2 mol H2O的摩尔质量是1 mol H2O的摩尔质量的2倍。( ) 【答案】(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)√ (7)× 用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )。 A.含有NA个氢原子的水的质量是18 g B.24 g Mg中含有的电子数是2NA C.0.5 mol K2SO4中含有的钾离子数是0.5NA D.常温常压下,3.2 g氧气所含的分子数是0.1NA 【解析】含有NA个氢原子的水的质量是9 g,A项错误;24 g Mg 的物质的量为1 mol,电子的物质的量为1 mol×12=12 mol,即电子数为12NA,B项错误;0.5 mol K2SO4中含有的钾离子的物质的量为0.5 mol×2=1 mol,钾离子数目为NA,C项错误;3.2 g氧气的物质的量为3.2 g÷32 g· mol-1=0.1 mol,分子数为0.1NA,D项正确。 【答案】D 1个某种氯原子的质量是a g,1个12C原子的质量是b g,用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是( )。 ①该氯原子的相对原子质量为 ②m g该氯原子的物质的量为 mol ③该氯原子的摩尔质量是aNA g ④a g该氯原子所含的电子数为17NA A.①③ B.②④ C.①② D.②③ 【答案】C 完成下列各题。 (1)9.03×1023个氨分子中质子的物质的量是 。 (2)已知3.01×1023个X气体分子的质量为8 g,则X气体的摩尔质量是 。 (3)某块光卤石(KCl·MgCl2·6H2O)中含5.3250 g Cl-,则该光卤石的物质的量为 mol。 (4)若12.4 g Na2X中含有0.4 mol钠离子,则Na2X的摩尔质量是 ,X的相对原子质量是 。 (5)4 g D2和20 g 18O2化合时最多能生成 g O。 【解析】(1)9.03×1023个氨气分子的物质的量为=1.5 mol,每个氨气分子含有10个质子,则含有的质子的物质的量为1.5 mol×10=15 mol。(2)3.01×1023个X分子的物质的量为=0.5 mol,M(X)==16 g·mol-1。(3)n(Cl-)==0.15 mol,则n(KCl·MgCl2·6H2O)=×0.15 mol=0.05 mol。(4)1 mol Na2X中含有2 mol 钠离子,0.2 mol Na2X中含有0.4 mol钠离子,则Na2X的摩尔质量为=62 g· mol-1;X的相对原子质量为62-46=16。(5)根据不足量的物质计算生成的O的质量,18O2过量,因此根据D2的量计算。 【答案】(1)15 mol (2)16 g·mol-1 (3)0.05 (4)62 g· mol-1 16 (5)22 1.不能错误地认为物质的量是物质的质量或者物质的数量。物质的量描述的对象是微观粒子,如电子、质子、中子、原子、分子、离子、原子团等,不能用于描述宏观物体。 2.用摩尔作单位时,应用化学式指明粒子的种类,如1 mol H 不能描述为1 mol氢。 3.摩尔质量与相对分子(原子)质量是两个不同的概念,当摩尔质量以 g·mol-1为单位时,二者在数值上相等,前者有单位,后者是相对值。 4.对于具体的物质,其摩尔质量是确定的,不随物质的量的变化而变化,也不随物质的聚集状态的变化而变化。 考点二 气体摩尔体积 阿伏加德罗定律 1.影响物质体积大小的因素 (1)微粒的大小(物质的本性)。 (2)微粒间距的大小(由温度与压强共同决定)。 (3)微粒的数目(物质的量的大小)。 2.气体摩尔体积 (1)含义:单位物质的量的气体所占的体积,符号为① ,标准状况下,Vm约为② 。 (2)基本关系式 n=== (3)影响因素:气体摩尔体积的数值不是固定不变的,它决定于气体所处的温度和压强。 3.阿伏加德罗定律及其推论的应用 (1)阿伏加德罗定律:同温同压下,相同③ 的任何气体,含有④ 数目的分子(或气体的物质的量相同)。 (2)阿伏加德罗定律的推论 相同条件 结论 语言叙述 同温、同压 = 同温、同压下,气体的体积与其物质的量成正比 = 同温、同压下,气体的密度与其摩尔质量(或相对分子质量)成正比 同温、同容 = 温度、体积相同的气体,其压强与其物质的量成正比 在线反馈 ①Vm ②22.4 L·mol-1 ③体积 ④相同 正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)在标准状况下,1 mol O2与1 mol SO3的体积相同。( ) (2)在标准状况下,1 mol气体的体积约是22.4 L,在非标准状况下,1 mol气体的体积则一定不是22.4 L。( ) (3)在相同条件下,相同物质的量的O2与CO、N2的混合气体的分子个数相同,原子个数也相同。( ) (4)标准状况下,氢气的气体摩尔体积为22.4 L。( ) (5)同温、同体积条件下,等质量的SO2和O2对应的压强之比为1∶2。( ) 【解析】(4)气体摩尔体积的单位为L·mol-1。(5)同温、同体积条件下,压强之比等于其物质的量之比,即===,故正确。 【答案】(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√ 在同温、同压下,A容器中充满H2,B容器中充满NH3,若两容器中所含氢原子数目之比为2∶3,则这两个容器的体积之比是( )。 A.1∶1 B.2∶3 C.3∶2 D.1∶3 【解析】根据氢原子数目之比为2∶3可推出H2与NH3的物质的量之比为1∶1,同温同压下气体的体积之比等于物质的量之比,A项正确。 【答案】A 下列各组物质中,分子数不相同的是( )。 A.同温、同压下2 L SO2和2 L CO2 B.9 g水和标准状况下11.2 L CO2 C.标准状况下1 mol氧气和22.4 L乙醇 D.0.2 mol氯气和7.3 g氯化氢气体 【解析】A项,同温、同压下,2 L SO2和2 L CO2气体的物质的量相同,分子数也相同;B项,9 g水的物质的量为9 g÷18 g·mol-1=0.5 mol,标准状况下,11.2 L CO2的物质的量为11.2 L÷22.4 L·mol-1=0.5 mol,两物质的物质的量相同,分子数也相同;C项,标准状况下乙醇为液体,22.4 L乙醇的物质的量与1 mol氧气的物质的量不相同,分子数也不相同;D项,7.3 g 氯化氢气体的物质的量为7.3 g÷36.5 g·mol-1=0.2 mol,与0.2 mol氯气的物质的量相同,分子数也相同。 【答案】C 用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )。 A.1 mol镁与足量盐酸反应可生成22.4 L氢气 B.22.4 L 氧气与足量铁粉充分反应,转移的电子数为4NA C.标准状况下,2.24 L苯在O2中完全燃烧得到CO2的分子数为0.6NA D.标准状况下,1.12 L乙烷分子中含有共价键的数目为0.35NA 【解析】1 mol镁与足量盐酸反应可生成1 mol氢气,因未指明外界条件,所以体积不一定是22.4 L,A项错误;未指明外界条件,不能计算,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计算苯的物质的量,C项错误;1个乙烷分子中含7个共价键,标准状况下1.12 L乙烷的物质的量为0.05 mol,故共价键的总数目为0.35NA,D项正确。 【答案】D 物质的量是化学计算的核心。请按要求完成下列填空: (1)标准状况下,0.5 mol H2和O2的混合气体的体积约是 。 (2)与17 g NH3所含分子数相同的氧气的体积(标准状况)是 L。 (3)标准状况下,11.2 L CO2的物质的量是 ,质量是 g,其所含原子的总数约为 个。 (4)标准状况下,9.03×1023个CH4分子所占的体积为 。 (5)标准状况下,1.92 g某气体的体积为672 mL,则该气体的摩尔质量为 。 (6)同温、同压下等质量的SO2和NO2,它们所占体积之比为 。 【解析】(5)标准状况下,1.92 g某气体的体积为672 mL,其物质的量为=0.03 mol,则该气体的摩尔质量为=64 g·mol-1。(6)根据n=可知,等质量的SO2和NO2的物质的量之比为∶=23∶32,同温、同压下二者体积之比为23∶32。 【答案】(1)11.2 L (2)22.4 (3)0.5 mol 22 9.03×1023 (4)33.6 L (5)64 g·mol-1 (6)23∶32 1.应用气体摩尔体积时应注意: (1)使用条件:一般指标准状况,即0 ℃、1.01×105 Pa。 (2)使用对象:必须是气体物质,可以是单一气体,也可以是混合气体。 (3)在标准状况下,气体摩尔体积约为22.4 L·mol-1,其他条件下一般不是22.4 L·mol-1。 2.理解阿伏加德罗定律应注意: (1)阿伏加德罗定律只适用于气体(包括混合气体)。 (2)同温、同压、同体积、同分子数,这“四同”相互制约,只要有三个量相同,第四个量就必定相同,即“三同”定“一同”。 (3)上述结论可由pV=nRT=RT=RT导出,不需要机械记忆。 考点三 物质的量浓度及相关计算 1.物质的量浓度 (1)概念:表示① 的物质的量。 (2)表达式:cB=② 。 (3)单位:③ (或mol·L-1)。 2.物质的量浓度的计算 (1)正确判断溶液的溶质 a.与水发生反应生成新的物质,如Na、Na2O、Na2O2④ ;SO3⑤ ;NO2⑥ 。 b.特殊物质:如NH3溶于水后溶质为NH3·H2O,但计算浓度时仍以NH3作为溶质。 c.含结晶水的物质:CuSO4·5H2O⑦ ;Na2CO3·10H2O⑧ 。 (2)准确计算溶液的体积 c=中的V是溶液的体积,不是溶剂的体积,也不是溶质和溶剂的体积之和,不能用水的体积代替溶液的体积,应根据V=计算。 (3)灵活运用三种转换关系 ①物质的量浓度与溶质质量分数的关系 已知条件 体积 密度 溶质摩尔质量 溶质质量 质量分数 物理量 V L ρ g·cm-3 M g·mol-1 m g w 已知溶液的各物理量如上表所示,则溶液中溶质的物质的量浓度c==== ②一定温度下的饱和溶液中溶质质量分数与溶解度的关系 w=×100%(w:溶质质量分数;S:溶解度) ③溶液稀释规律 a.溶质的质量在稀释前后保持不变,即m1w1=m2w2。 b.溶质的物质的量在稀释前后保持不变,即c1V1=c2V2。 c.溶液质量守恒,即m(稀)=m(浓)+m(水)(体积一般不守恒)。 在线反馈 ①单位体积溶液中所含溶质B(表示各种溶质) ② ③mol/L ④NaOH ⑤H2SO4 ⑥HNO3 ⑦CuSO4 ⑧Na2CO3 正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)1 mol·L-1的NaCl溶液是指此溶液中含有1 mol NaCl。( ) (2)从100 mL 5 mol·L-1H2SO4溶液中取出10 mL,所取硫酸的物质的量浓度为0.5 mol·L-1。( ) (3)从100 mL 5 mol·L-1H2SO4溶液中取出10 mL,所取溶液中硫酸根离子的物质的量为0.05 mol。( ) (4)用100 mL水吸收0.1 mol HCl气体,所得溶液的物质的量浓度恰好是1 mol·L-1。( ) (5)1 L水中溶解5.85 g NaCl所形成的溶液的物质的量浓度是0.1 mol·L-1。( ) (6)将25 g CuSO4·5H2O晶体溶于75 g水中,所得溶液中溶质的质量分数为25%。( ) (7)将40 g SO3溶于60 g水中,所得溶液中溶质的质量分数为40%。( ) (8)将62 g Na2O溶于水中,配成1 L溶液,所得溶液中溶质的物质的量浓度为1 mol·L-1。( ) 【答案】(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)× (7)× (8)× 若20 g密度为ρ g·cm-3的Ca(NO3)2溶液中含有2 g Ca(NO3)2,则溶液中N的物质的量浓度为( )。 A. mol·L-1 B. mol·L-1 C. mol·L-1 D. mol·L-1 【答案】C 将Na2SO4、MgSO4、H2SO4溶于水配成0.2 L混合溶液,部分离子浓度如图所示,下列说法错误的是( )。 A.该混合溶液中Na2SO4的物质的量为0.2 mol B.该混合溶液中H+的物质的量浓度为8.0 mol·L-1 C.若将该混合溶液加水稀释至体积为1 L,则稀释后溶液中S的物质的量浓度为1.2 mol·L-1 D.若向该混合溶液中逐滴加入2.0 mol·L-1NaOH溶液至Mg2+恰好完全沉淀,则需NaOH溶液200 mL 【解析】n(Na2SO4)=0.5n(Na+)=0.5×2.0 mol·L-1×0.2 L=0.2 mol,A项正确;根据电荷守恒可求出c(H+)=6.0 mol·L-1×2-1.0 mol·L-1×2-2.0 mol·L-1×1=8.0 mol·L-1,B项正确;将该混合溶液加水稀释至体积为1 L,c(S)=6.0 mol·L-1×0.2 L÷1 L=1.2 mol·L-1,C项正确;若向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,NaOH先与H+反应,再与Mg2+反应,当Mg2+恰好完全沉淀时,可得2.0 mol·L-1×V(NaOH)=1.0 mol·L-1×0.2 L×2+8 mol·L-1×0.2 L,解得V(NaOH)=1 L=1000 mL,D项错误。 【答案】D 考点四 一定物质的量浓度溶液的配制 1.主要仪器 天平、药匙、量筒、玻璃棒、① 、② 、③ 。 2.容量瓶的构造及使用 (1)容量瓶上标有④ 、⑤ 和⑥ 。常用规格有50 mL、100 mL、250 mL、1000 mL等。 (2)容量瓶在使用前要⑦ ,其操作顺序为装水盖塞→倒立→正立→玻璃塞旋转180°→倒立。 3.配制过程 以配制100 mL 1.00 mol·L-1 NaCl溶液为例。 (1)计算:需NaCl固体的质量为⑧ g。 (2)称量:用⑨ 称量NaCl固体。 (3)溶解:将称量好的NaCl固体放入烧杯中,用适量蒸馏水溶解。 (4)移液:待烧杯中的溶液⑩ ,用玻璃棒引流,将溶液注入 mL容量瓶。 (5)洗涤:用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒 次,洗涤液 。轻轻摇动容量瓶,使溶液混合均匀。 (6)定容:将蒸馏水注入容量瓶,当液面距瓶颈刻度线 cm 时,改用 滴加蒸馏水至 。 (7)摇匀:盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。 配制流程如图所示: 在线反馈 ①烧杯 ②容量瓶 ③胶头滴管 ④温度 ⑤规格 ⑥刻度线 ⑦检查是否漏水 ⑧5.85 ⑨天平 ⑩冷却至室温后 100 2~3 全部注入容量瓶 1~2 胶头滴管 凹液面与刻度线相切 正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)容量瓶在使用前要检查是否漏水。( ) (2)配制一定物质的量浓度溶液时,摇匀后,液面位于刻度线以下,应加水至刻度线。( ) (3)配制480 mL一定物质的量浓度溶液时,要选用500 mL的容量瓶。( ) (4)使用托盘天平称量药品时,药品和砝码都不能直接放在托盘中,应分别放在两张相同的纸片上。( ) (5)为了配制方便,可将固体(或浓溶液)直接在容量瓶(或量筒)中进行溶解(或稀释)。( ) (6)若量取7.2 mL溶液,应选用10 mL的量筒。( ) (7)将10.6 g Na2CO3·10H2O溶于水配成1 L溶液,溶液的物质的量浓度为0.1 mol·L-1。( ) 【答案】(1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)√ (7)× 配制100 mL 1.0 mol·L-1Na2CO3溶液时,下列操作正确的是( )。 A.称取10.6 g无水碳酸钠,加入100 mL容量瓶中,加水溶解、定容 B.称取10.6 g无水碳酸钠置于烧杯中,加入100 mL蒸馏水,搅拌、溶解 C.转移Na2CO3溶液时,未用玻璃棒引流,直接倒入容量瓶中 D.定容后,塞好瓶塞,反复上下颠倒、摇匀 【解析】不能直接在容量瓶中溶解固体,A项错误;配制100 mL 1 mol·L-1Na2CO3溶液,所用水的体积并不是100 mL,而是加水定容至100 mL,B项错误;转移液体时,要用玻璃棒引流,C项错误。 【答案】D 用质量分数为98%的浓硫酸(ρ=1.84 g·cm-3)配制240 mL 1.84 mol·L-1稀硫酸,下列操作正确的是( )。 A.将蒸馏水缓慢注入盛有一定量浓硫酸的烧杯中,并不断搅拌至冷却 B.必需的定量仪器有50 mL量筒、250 mL容量瓶和托盘天平 C.量取浓硫酸的体积为25.0 mL D.先在容量瓶中加入适量水,将量好的浓硫酸注入容量瓶,加水定容 【答案】C 用“偏大”“偏小”或“无影响”来表示下列操作对所配制溶液的物质的量浓度的影响。 (1)配制450 mL 0.1 mol·L-1NaOH溶液,用托盘天平称取NaOH固体1.8 g。 (2)配制500 mL 0.1 mol·L-1硫酸铜溶液,用托盘天平称取胆矾8.0 g。 (3)配制NaOH溶液时,在天平的两个托盘上各放一张质量相等的纸片,其他操作均正确。 (4)配制一定物质的量浓度的NaOH溶液,需称量NaOH固体4.4 g,称量时物码位置颠倒。 (5)用量筒量取浓硫酸时,仰视读数。 (6)配制NaOH溶液时,将称量好的NaOH固体放入小烧杯中溶解,未经冷却立即将溶液转移到容量瓶中并定容。 (7)定容时,加水超过刻度线,用胶头滴管吸出多余的液体至刻度线。 (8)定容摇匀后,发现液面下降,继续加水至刻度线。 (9)定容时仰视刻度线。 (10)定容摇匀后少量溶液外流。 【答案】(1)偏小 (2)偏小 (3)偏小 (4)偏小 (5)偏大 (6)偏大 (7)偏小 (8)偏小 (9)偏小 (10)无影响 1.在配制一定物质的量浓度的溶液时,定容时加蒸馏水,液面一旦超过刻度线,要重新配制。 2.配制溶液时容量瓶不必干燥,有少量蒸馏水不影响结果。 3.定容后必须反复上下颠倒、摇匀,静置后液面下降是因为一部分溶液附在了瓶壁和塞子上,但浓度是固定的,不需要再加入蒸馏水,否则浓度偏低。 4.定容时俯视、仰视对结果的影响 (1)仰视刻度线(图①),导致溶液体积偏大,浓度偏小。 (2)俯视刻度线(图②),导致溶液体积偏小,浓度偏大。 考点五 阿伏加德罗常数的应用 1.22.4 L·mol-1的适用条件分析 (1)一要看是否为标准状况下,不为标准状况无法直接用22.4 L·mol-1(标准状况下气体的摩尔体积)求n;二要看物质在标准状况下是否为气体,若不为气体,则无法由标准状况下气体的摩尔体积求得n,如CCl4、水、液溴、SO3、己烷、苯、CxHy(x>4)、乙醇、乙酸等。 (2)要注意物质的质量、摩尔质量、微粒个数不受外界条件的影响。 2.一定量的物质中粒子数目的分析 (1)特殊物质中所含微粒(分子、原子、电子、质子、中子等)的数目,如: ①O(M=20 g·mol-1,中子数=10),O(M=20 g·mol-1,中子数=10)。 ②稀有气体分子为单原子分子。 ③—OH与OH-中含有的电子数不同。 (2)等质量的实验式相同的物质含有的原子数相同,如NO2与N2O4,C2H4与C3H6,O2与O3。 (3)等质量的摩尔质量相同的物质含有的分子数相同,如N2与CO,CO2与N2O,H2SO4与H3PO4。 (4)等物质的量的NO2与SO2中氧原子数相同。 (5)胶体粒子的组成,如1 mol Fe3+形成Fe(OH)3胶体时,由于Fe(OH)3胶粒是小分子聚集体,因此胶粒数目小于NA。 3.一定量的物质中共价键数目的分析 常见物质中的共价键数目 (1)1个H2O分子含2个H—O键;1个NH3分子含3个N—H键;1个CH4分子含4个C—H键。 (2)1个CnH2n+2分子:C—C键(n-1)个;C—H键(2n+2)个。 (3)金刚石中1 mol C形成2 mol C—C键。 (4)石墨中1 mol C形成1.5 mol C—C键。 (5)1 mol SiO2中含4 mol Si—O键。 (6)苯分子中不含C—C键或CC键。 (7)1个CO2中含2个CO键。 (8)1个乙醇分子:C—H键(5个);C—C键(1个);C—O键(1个);O—H键(1个)。 4.电解质溶液中粒子数目的分析 判断电解质溶液中的粒子数目时注意“三看”:一看是否有弱电解质的电离;二看是否有弱离子的水解;三看是否指明了溶液的体积。弱电解质在水溶液中部分电离,可水解盐溶液中离子发生微弱水解,都会导致粒子数目减少。同时还应注意溶剂水中H、O原子数目。 5.特殊反应的问题分析 (1)NO与O2反应生成NO2,NO2又部分转化成N2O4。 (2)可逆反应不能反应完全,如N2与H2化合生成NH3,SO2与O2反应生成SO3,Cl2与H2O反应,酯化反应与酯的水解反应(H2SO4作催化剂)等。 (3)浓H2SO4与Cu反应时,H2SO4反应不完全;MnO2与浓盐酸反应,盐酸不能完全反应;浓HNO3与足量Cu反应,还原产物有NO2和NO;常温下Fe、Al遇浓H2SO4或浓HNO3钝化等。 6.氧化还原反应中转移电子数的计算分析 电子转移(得失)数目的分析,要做到“三注意”: 一要注意是否发生歧化反应,如Cl2与NaOH发生歧化反应时消耗1 mol Cl2转移1 mol电子,其他反应一般转移2 mol电子;二要注意变价元素,如1 mol Fe与足量盐酸反应时转移2 mol 电子,而与足量硝酸反应时转移3 mol电子;三要注意量的问题,如向FeBr2溶液中通入少量Cl2与足量Cl2,转移的电子数是不一样的。 一、 22.4 L·mol-1的适用条件分析 1.下列说法正确的是 (填序号)。 ①标准状况下,22.4 L N2和H2混合气体中含NA个原子 ②标准状况下,22.4 L氨水中含有NA个NH3分子 ③常温常压下,22.4 L Cl2中含有的分子数为6.02×1023个 ④标准状况下,5.6 L CO2气体中含有的氧原子数为0.5NA ⑤标准状况下,NA个CCl4分子占有的体积为22.4 L ⑥常温常压下,22.4 L H2含有的分子数小于NA ⑦标准状况下,11.2 L己烷含有的氢原子数为7NA ⑧常温常压下,46 g NO2与N2O4的混合气体中含有的原子数为3NA 【解析】①标准状况下,22.4 L(1 mol)N2和H2的混合气体含有的原子数应为2NA;②氨水为溶液,无法用22.4 L·mol-1计算其物质的量;③常温常压下,22.4 L Cl2的物质的量不是1 mol;⑤标准状况下,CCl4不是气态物质;⑦标准状况下,己烷为液体。 【答案】④⑥⑧ 二、一定量的物质中粒子数目的分析 2.下列说法不正确的是 (填序号)。 ①18 g D2O和18 g H2O中含有的质子数均为10NA ②14 g乙烯和丙烯的混合气体中氢原子数为2NA ③1 mol羟基与1 mol氢氧根离子所含电子数均为9NA ④28 g乙烯和环丁烷(C4H8)的混合气体中含有的碳原子数为2NA ⑤常温常压下,92 g NO2和N2O4的混合气体中含有的原子数为6NA ⑥12 g金刚石和石墨的混合物中含有的碳原子数为NA ⑦标准状况下,11.2 L氖气分子中含有的原子数为NA ⑧49 g H3PO4和H2SO4的混合物中氧原子数为2NA 【解析】①18 g D2O和18 g H2O的物质的量不相同,则含有的质子数不相同;②二者实验式均为CH2,14 g CH2中含H原子数为2NA;③1 mol —OH与1 mol OH-含有的电子数不同;④乙烯与环丁烷(C4H8)的实验式相同,均为CH2,故28 g混合气体中含CH2的物质的量为2 mol,即含有的碳原子数为2NA;⑤NO2与N2O4的实验式均为NO2;⑥金刚石和石墨均由C原子构成,等质量时含有的C原子数相同;⑦氖气分子为单原子分子;⑧H3PO4与H2SO4的摩尔质量均为98 g·mol-1。 【答案】①③⑦ 三、一定量的物质中共价键数目的分析 3.下列说法正确的是 (填序号)。 ①标准状况下,2.24 L CCl4含有的共价键数目为0.4NA ②78 g苯含有CC键的数目为3NA ③常温下,8 g CH4含有2NA个C—H键 ④12 g金刚石中含有的共价键数目为4NA ⑤34 g NH3中含有的N—H键数目为2NA ⑥标准状况下,2.24 L乙烷中含有的共价键数目为0.7NA ⑦常温下,58 g C4H10中含有的共价键数目为14NA ⑧30 g SiO2中含有的Si—O键数目为2NA ⑨23 g乙醇中含有的共价键数目为4NA 【解析】①标准状况下,CCl4为液体;②苯分子中不含CC键;③8 g CH4中含有的共价键数目为×4NA=2NA;④12 g 金刚石中含有的C—C键数目为2NA;⑤N—H键数目为6NA;⑥1个C2H6分子中含有的共价键数目为7,故0.1 mol乙烷中含有的共价键数目为0.7NA;⑦1 mol C4H10中含有的共价键数目为13NA;⑧1 mol SiO2中含4NA个Si—O键;⑨1 mol乙醇(CH3CH2OH)中含有8NA个共价键。 【答案】③⑥⑧⑨ 四、电解质溶液中的粒子数目分析 4.下列说法正确的是 (填序号)。 ①2 L 0.5 mol·L-1亚硫酸溶液中含有的H+数目为2NA ②1.0 L 1.0 mol·L-1NaAlO2溶液中含有的氧原子数为2NA ③0.1 L 0.5 mol·L-1 CH3COOH溶液中含有的H+数为0.05NA ④100 g 17%的氨水中含有的NH3·H2O数目为NA ⑤1 L 0.5 mol·L-1NaClO溶液中ClO-的数目小于0.5NA ⑥1 L 0.1 mol·L-1KClO3溶液中含有Cl-的数目为0.1NA 【解析】①H2SO3为弱酸,不能完全电离;②H2O中也含有氧原子;③CH3COOH不能完全电离,含有的H+数目小于0.05NA;④氨水中还存在NH3和N;⑤ClO-发生水解,数目小于0.5NA;⑥KClO3溶液中不含Cl-。 【答案】⑤ 五、特殊反应的问题分析 5.下列说法正确的是 (填序号)。 ①50 mL 12 mol·L-1盐酸与足量MnO2共热,转移的电子数为0.3NA ②密闭容器中2 mol NO与1 mol O2充分反应,产物的分子数小于2NA ③将56 g铁片投入足量浓H2SO4中,生成NA个SO2分子 ④在密闭容器中充入1.5 mol H2和0.5 mol N2,充分反应后得到的NH3分子数为NA ⑤2 mol SO2和1 mol O2在一定条件下充分反应后,混合物中的分子数大于2NA ⑥1 mol CH3COOC2H5在足量稀H2SO4中水解得到的乙醇分子数小于NA 【答案】②⑤⑥ 六、氧化还原反应中转移电子数的计算分析 6.下列说法正确的是 (填序号)。 ①过氧化钠与水反应时,若生成0.1 mol氧气,则转移的电子数为0.2NA ②3 mol单质Fe完全转化为Fe3O4,失去8NA个电子 ③在反应5NH4NO32HNO3+4N2↑+9H2O中,生成28 g N2时,转移的电子数目为3.75NA ④标准状况下,3.36 L NO2与水充分反应转移的电子数为0.05NA ⑤1 mol Na与足量O2反应,生成Na2O和Na2O2的混合物,转移的电子数为NA 【答案】①②③⑤ 考点六 物质的量在化学综合计算中的应用 化学综合计算在高考题中往往与工艺流程、原理综合以及化学实验融为一题,具有数据较多、关系复杂、综合性强的特点。构建“题示信息+基础知识+逻辑思维+心理素质”的基本思维模式,认真审题、规范答题显得特别重要。 1.解答连续反应类型计算题的捷径——关系式法 关系式法是表示两种或多种物质之间“物质的量”关系的一种简化式子。在多步反应中,它可以把始态的反应物与终态的生成物之间的“物质的量”关系表示出来,把多步计算简化成一步计算。正确书写关系式是用关系式法解化学计算题的前提。在进行多步反应的计算时,一般的解题步骤为: 2.简化过程,妙用守恒 “守恒”就是物质在发生“变化”或两物质在发生“相互作用”的过程中某些物理量的总量保持“不变”。一切化学反应都遵循守恒定律,在化学变化中有各种各样的守恒,如质量守恒、原子守恒、得失电子守恒、电荷守恒、能量守恒等。 水中溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件。某课外小组采用碘量法测定学校周边河水中的溶解氧,实验步骤及测定原理如下: Ⅰ.取样、氧的固定 用溶解氧瓶采集水样。记录大气压及水体温度。将水样与Mn(OH)2碱性悬浊液(含有KI)混合,反应生成MnO(OH)2,实现氧的固定。 Ⅱ.酸化、滴定 将固氧后的水样酸化,MnO(OH)2被I-还原为Mn2+,在暗处静置5 min,然后用标准Na2S2O3溶液滴定生成的I2(2S2+I22I-+S4)。 回答下列问题: (1)“氧的固定”中发生反应的化学方程式为 。 (2)取100.00 mL水样经固氧、酸化后,用a mol·L-1Na2S2O3溶液滴定,以淀粉溶液作指示剂,若消耗Na2S2O3溶液的体积为b mL,则水样中溶解氧的含量为 mg·L-1。 【解析】 过程 对应反应 氧的固定 2Mn(OH)2+O22MnO(OH)2 MnO(OH)2被 还原为Mn2+ MnO(OH)2+2I-+4H+Mn2++I2+3H2O 滴定过程 2S2+I22I-+S4 关系式:O2~2MnO(OH)2~2I2~4Na2S2O3 可得水样中溶解氧的含量为[(ab×10-3) mol÷4×32 g· mol-1×103 mg·g-1]÷0.1 L=80ab mg·L-1。 【答案】(1)2Mn(OH)2+O22MnO(OH)2 (2)80ab 碱式氯化铜是重要的无机杀菌剂。碱式氯化铜有多种组成,可表示为Cua(OH)bClc·xH2O。为测定某碱式氯化铜的组成,进行下列实验:①称取样品1.1160 g,用少量稀HNO3溶解后配成100.00 mL溶液A;②取25.00 mL溶液A,加入足量AgNO3溶液,得AgCl 0.1722 g;③另取25.00 mL溶液A,调节pH 4~5,用浓度为0.08000 mol·L-1的EDTA(Na2H2Y·2H2O)标准溶液滴定Cu2+(离子方程式为Cu2++H2Y2-CuY2-+2H+),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)。 【答案】n(Cl-)=n(AgCl)×=×4=4.800×10-3 mol; 同理n(Cu2+)=n(EDTA)×=4n(EDTA)=0.08000 mol·L-1×30.00 mL×10-3 L·mL-1×4=9.600×10-3 mol n(OH-)=2n(Cu2+)-n(Cl-)=2×9.600×10-3 mol-4.800×10-3 mol=1.440×10-2 mol m(Cl-)=4.800×10-3 mol×35.5 g· mol-1=0.1704 g m(Cu2+)=9.600×10-3 mol×64 g· mol-1=0.6144 g m(OH-)=1.440×10-2 mol×17 g· mol-1=0.2448 g n(H2O)==4.800×10-3 mol; a∶b∶c∶x=n(Cu2+)∶n(OH-)∶n(Cl-)∶n(H2O)=2∶3∶1∶1 化学式为Cu2(OH)3Cl·H2O。 1.雾霾天气对环境造成了严重影响,部分城市开展PM2.5和臭氧的监测。下列有关说法正确的是( )。 A.臭氧的摩尔质量是48 g B.同温、同压条件下,等质量的氧气和臭氧的体积之比为2∶3 C.16 g臭氧中含有6.02×1023个原子 D.1.00 mol臭氧中含有的电子总数为18×6.02×1023 【解析】臭氧的摩尔质量是48 g·mol-1,A项错误;同温、同压条件下,等质量的氧气和臭氧的体积之比为3∶2,B项错误;1.00 mol臭氧中含有的电子总数为24×6.02×1023,D项错误。 【答案】C 2.下列关于溶液配制的操作叙述正确的是( )。 图1 图2 A.配制稀硫酸时,先将浓硫酸加入烧杯中,后倒入蒸馏水 B.配制溶液定容时,俯视容量瓶刻度线会使所配溶液浓度偏高 C.按照图1操作配制一定浓度的NaCl溶液 D.按照图2操作配制0.10 mol·L-1NaOH溶液 【答案】B 3.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是( )。 A.1 mol N2与4 mol H2反应生成的NH3分子数目为2NA B.2.4 g镁在足量的氧气中燃烧,转移的电子数为0.1NA C.标准状况下,2.24 L的CCl4中含有的C—Cl键数目为0.4NA D.标准状况下,5.6 L二氧化碳气体中含有的氧原子数为0.5NA 【解析】合成氨的反应为可逆反应,不能进行彻底,故生成的氨气分子数目少于2NA个,A项错误;2.4 g镁的物质的量为0.1 mol,而镁反应后变为+2价,故0.1 mol镁反应失去0.2NA个电子,B项错误;标准状况下四氯化碳为液体,故不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量,C项错误;标准状况下5.6 L二氧化碳的物质的量为0.25 mol,而1个二氧化碳分子中含2个氧原子,故0.25 mol二氧化碳中含0.5NA个氧原子,D项正确。 【答案】D 4.36.5 g HCl溶解在1 L水中(水的密度近似为1 g· mL-1),所得溶液的密度为ρ g· mL-1,物质的量浓度为c mol·L-1,溶质的质量分数为w,NA表示阿伏加德罗常数的值。则下列叙述中正确的是( )。 A.所得溶液的物质的量浓度为1 mol·L-1 B.所得溶液中含有NA个HCl分子 C.36.5 g HCl气体占有的体积为22.4 L D.所得溶质的质量分数w=×100% 【解析】溶质HCl为36.5 g,物质的量为1 mol,溶剂水的体积为1 L,溶液的体积并非1 L,A项错误;HCl是强电解质,溶于水后完全电离,溶液中不存在HCl分子,B项错误;36.5 g HCl气体在标准状况下占有的体积为22.4 L,C项错误;假设溶液的体积为1 L,则溶液总质量为1000ρ g,溶质的质量为36.5c g,则所得溶质的质量分数w=×100%,D项正确。 【答案】D 5.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )。 A.10 g 46%的乙醇水溶液中所含氢原子数目为0.6NA B.0.1 mol·L-1AlCl3溶液中含有Cl-数目为0.3NA C.标准状况下,4.48 L乙烯和环丁烷混合气中含碳原子数为0.4NA D.7.8 g Na2O2与足量CO2或H2O反应,转移的电子数为0.1NA 【解析】10 g 46%的乙醇水溶液中含4.6 g(0.1 mol)乙醇,0.1 mol乙醇含0.6 mol H原子,另外水分子中也含有H原子,故溶液中所含H原子数目大于0.6NA,A项错误;0.1 mol·L-1AlCl3溶液的体积未知,无法计算其含有的Cl-数目,B项错误;乙烯分子中有2个C原子,环丁烷分子中有4个C原子,标准状况下4.48 L乙烯和环丁烷混合气的总物质的量为0.2 mol,其中所含碳原子数一定大于0.4NA,C项错误;7.8 g Na2O2的物质的量为0.1 mol,其与足量CO2 或H2O反应时,可以生成0.05 mol O2,因为Na2O2中O元素的化合价为-1价,故转移的电子数为0.1NA,D项正确。 【答案】D 6.现有硫酸镁溶液500 mL,其密度是1.20 g·cm-3,其中镁离子的质量分数是4.8%,则有关该溶液的说法不正确的是( )。 A.溶质的质量分数是24.0% B.溶质的物质的量浓度是2.4 mol·L-1 C.溶质和溶剂的物质的量之比是1∶40 D.硫酸根离子的质量分数是19.2% 【解析】由Mg2+的质量分数知,MgSO4的质量分数为×4.8%=24.0%,溶质的物质的量浓度= mol·L-1=2.4 mol·L-1,溶质与溶剂的物质的量之比为∶≈1∶21,S的质量分数为×4.8%=19.2%。 【答案】C 7.已知某“84”消毒液瓶体部分标签如图所示,该“84”消毒液通常稀释100倍(体积之比)后使用。请回答下列问题: “84”消毒液 有效成分 NaClO 规格 1000 mL 质量分数 25% 密度 1.19 g·cm-3 (1)该“84”消毒液的物质的量浓度约为 mol·L-1。 (2)某同学取100 mL该“84”消毒液,稀释后用于消毒,稀释后的溶液中c(Na+)= mol·L-1。 (3)该同学参阅该“84”消毒液的配方,欲用NaClO固体配制480 mL含NaClO质量分数为25%的消毒液。下列说法正确的是 (填字母)。 a.如图所示的仪器中,有三种是不需要的,除下列所需仪器外,还需要一种玻璃仪器 b.容量瓶用蒸馏水洗净后,应烘干后才能用于配制溶液 c.配制过程中,未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒可能导致所配溶液浓度偏低 d.需要称量NaClO固体的质量为143.0 g (4)“84”消毒液与稀硫酸混合使用可增强消毒能力,某消毒小组人员用98%(密度为1.84 g·cm-3)的浓硫酸配制2 L 2.3 mol·L-1稀硫酸用于增强“84”消毒液的消毒能力。 ①所配制的稀硫酸中,H+的物质的量浓度为 mol·L-1。 ②需用浓硫酸的体积为 mL。 【解析】(1)由c=得,c(NaClO)= mol ·L-1≈4.0 mol·L-1。 (2)稀释前后溶液中NaClO的物质的量不变,则有100 mL×10-3 L·mL-1×4.0 mol·L-1=100 mL×100×10-3 L· mL-1×c(NaClO),解得稀释后c(NaClO)=0.04 mol·L-1,c(Na+)=c(NaClO)=0.04 mol·L-1。 (3)需用托盘天平称量NaClO固体,需用烧杯来溶解NaClO,需用玻璃棒进行搅拌和引流,需用容量瓶和胶头滴管来定容,图中的A、B不需要,但还需要玻璃棒和胶头滴管,a项错误;配制过程中需要加水,所以洗涤干净的容量瓶不必烘干后再使用,b项错误;未洗涤烧杯和玻璃棒将导致所配制的溶液中溶质的物质的量减小,浓度偏低,c项正确;应选取500 mL的容量瓶进行配制,然后取出480 mL即可,所以需要NaClO的质量为0.5 L×4.0 mol·L-1×74.5 g· mol-1=149.0 g,d项错误。 (4)①根据H2SO4的组成可知,溶液中c(H+)=2c(H2SO4)=4.6 mol·L-1。②2 L 2.3 mol·L-1 稀硫酸中溶质的物质的量为2 L×2.3 mol·L-1=4.6 mol,设需要98%(密度为 1.84 g·cm-3)的浓硫酸的体积为V mL,则有=4.6 mol,解得V=250。 【答案】(1)4.0 (2)0.04 (3)c (4)①4.6 ②250 8.称取4.00 g氧化铜和氧化铁固体混合物,加入50.0 mL 2.00 mol·L-1硫酸充分溶解,往所得溶液中加入5.60 g铁粉,充分反应后,得固体的质量为3.04 g。请计算: (1)加入铁粉充分反应后,溶液中溶质的物质的量为 。 (2)固体混合物中氧化铜的质量为 。 【解析】(1)4.00 g氧化铜和氧化铁固体混合物,加入50.0 mL 2.00 mol·L-1硫酸充分溶解,生成硫酸铜和硫酸铁,往所得溶液中加入5.60 g铁粉,充分反应后,硫酸铜和硫酸铁都被铁还原成硫酸亚铁,其物质的量等于硫酸的物质的量(0.0500 L×2.00 mol·L-1=0.100 mol)。(2)设氧化铜的质量为x g,根据铁原子、铜原子守恒有:x×+(4.00-x)×+5.6=0.100×56+3.04,解得x =2.40。 【答案】(1)0.100 mol (2)2.40 g 1.下列叙述错误的是( )。 A.10 mL质量分数为98%的浓H2SO4,用10 mL水稀释后,H2SO4的质量分数大于49% B.欲配制0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液480 mL,需用500 mL容量瓶 C.在标准状况下,将22.4 L氨气溶于1 L水中,得到1 mol·L-1的氨水 D.向两等份不饱和的烧碱溶液中分别加入一定量的Na2O2和Na2O,使溶液均恰好饱和,则加入的Na2O2与Na2O的物质的量之比等于1∶1(保持温度不变) 【解析】浓硫酸的密度ρ1大于水的密度ρ2,加水后硫酸的质量分数为×100%=×98%>49%,A项正确;实验室没有480 mL的容量瓶,应用500 mL的容量瓶进行配制,B项正确;在标准状况下,22.4 L氨气的物质的量为1 mol,配制成1 L溶液得到1 mol·L-1 的氨水,而不是溶于1 L 水中,C项错误;相同物质的量的Na2O2和Na2O与水反应,消耗相同物质的量的水,生成相同物质的量的NaOH,保持温度不变,要使溶液恰好饱和,则加入的Na2O2与Na2O的物质的量之比等于1∶1,D项正确。 【答案】C 2.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )。 A.28 g C2H4和CO的混合气体中含有的分子数为NA B.28 g N2和6 g H2充分反应,生成NH3的分子数为2NA C.标准状况下,11.2 L O2参加反应转移的电子数一定为2NA D.0.1 mol FeCl3完全水解转化为氢氧化铁胶体,生成0.1NA个胶粒 【解析】C2H4和CO的摩尔质量都为28 g·mol-1,28 g C2H4和CO的混合气体为1 mol,则其中含有的分子数为NA,A项正确;合成氨的反应是可逆反应,反应物不可能完全反应,28 g N2和6 g H2充分反应,生成NH3的分子数小于2NA,B项错误;标准状况下,11.2 L O2参加反应转移的电子数可能为NA,如氧气与金属钠反应生成过氧化钠,C项错误;1个氢氧化铁胶粒中含有多个Fe(OH)3分子,故1 mol FeCl3完全水解生成的氢氧化铁胶粒数小于NA,D项错误。 【答案】A 3.硫代硫酸钠溶液与盐酸的反应(Na2S2O3+2HCl2NaCl+S↓+SO2↑+H2O)可用于探索浓度对反应速率的影响。常温常压下,若该反应产生固体单质16 g,则反应中各有关物质的物理量正确的是(NA表示阿伏加德罗常数的值)( )。 选项 二氧化硫 硫代硫酸钠 转移的电子数 A 1 mol NA B 11.2 L 0.5 mol C 158 g 2 mol D 79 g NA 【解析】该反应为S2在酸性条件下的歧化反应,S2中硫元素的化合价为+2价,每摩尔S2参加反应生成1 mol单质硫和1 mol SO2,转移电子2 mol。故常温常压下反应生成16 g(0.5 mol)单质硫时,必生成0.5 mol SO2,同时转移1 mol电子,需要注意的是常温常压下11.2 L SO2的物质的量不是0.5 mol,故只有D项正确。 【答案】D 4.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( )。 A.8.4 g NaHCO3固体中含有的离子总数为0.3NA B.13.8 g NO2与水充分反应,转移的电子数为0.2NA C.常温常压下,等质量的CO2和N2O的体积相等 D.0.1 mol Fe与足量盐酸反应,转移的电子数为0.2NA 【解析】NaHCO3固体中含有钠离子和碳酸氢根离子,8.4 g NaHCO3固体的物质的量为0.1 mol,含有的离子总数为0.2NA,A项错误;根据反应3NO2+H2O2HNO3+NO可知,反应3 mol NO2,转移2 mol电子,13.8 g NO2的物质的量为0.3 mol,0.3 mol NO2与H2O完全反应转移的电子的物质的量为0.2 mol, 数目为0.2NA,B项正确;恒温、恒压下,等物质的量的气体分子数相同,体积相同,CO2和N2O的摩尔质量相同,则等质量的CO2和N2O物质的量相同,常温常压下体积相等,C项正确;0.1 mol Fe与足量盐酸反应生成氯化亚铁,转移的电子数为0.2NA,D项正确。 【答案】A 5.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关叙述中正确的是( )。 A.在标准状况下4.48 L CH2Cl2的分子数为0.2NA B.1 mol Fe与过量硫蒸气反应,转移的电子数为2NA C.0.2 mol·L-1的NaCl溶液中,Na+数目为0.2NA D.含S2-、HS-共1 mol的Na2S溶液中含Na+数目为2NA 【解析】标准状况下CH2Cl2是液体,不能用标准状况下的气体摩尔体积进行计算,A项不正确;1 mol Fe与过量硫蒸气反应生成硫化亚铁,所以转移的电子数为2NA,B项正确;溶液体积未知,不能计算出Na+数目,C项不正确;由物料守恒得,n(Na+)=2[n(S2-)+n(HS-)+n(H2S)]>2[n(S2-)+n(HS-)],故Na+数目一定大于2NA,D项不正确。 【答案】B 6.下列叙述正确的是( )。 A.将30 mL 0.5 mol·L-1 NaOH溶液加水稀释到500 mL,所得NaOH溶液的浓度为0.3 mol·L-1 B.配制250 mL 1.0 mol·L-1 H2SO4溶液,需要18 mol·L-1的浓H2SO4的体积约为13.9 mL C.0.270 kg质量分数为10%的CuCl2溶液中Cl-的物质的量为0.2 mol D.已知某溶液中,溶质B的摩尔质量为M,溶液密度(g·mL-1)为ρ,溶质的质量分数为w,则该溶液中溶质的物质的量浓度为 mol·L-1 【解析】溶液稀释前后溶质的物质的量不变,则稀释后溶液中NaOH的物质的量浓度为=0.03 mol·L-1,A项错误;设需要18 mol·L-1的H2SO4溶液的体积为V mL,稀释前后溶质H2SO4的物质的量不变,则0.25 L×1.0 mol·L-1=V×10-3 L×18 mol·L-1,解得V≈13.9 mL,B项正确;该溶液中CuCl2的物质的量为n(CuCl2)= =0.2 mol,根据CuCl2 Cu2++2Cl-知,溶液中Cl-的物质的量为0.4 mol,C项错误;溶质的物质的量浓度为c== mol·L-1,D项错误。 【答案】B 7.为了探究FeSO4和Cu(NO3)2的混合物中各组分的含量,现设计如下流程: 通过计算得出: (1)原混合物中FeSO4的质量分数约为 。 (2)通入的n(Cl2)= mol。 (3)生成的H2在标准状况下的体积是 mL。 (4)固体X的质量是 g。 【解析】(1)根据题中流程可知,加入铁粉产生了氢气,说明硫酸过量,氯气与亚铁离子反应,说明溶液中有亚铁离子,17.08 g的FeSO4和Cu(NO3)2的混合物与0.14 mol硫酸混合,硝酸根离子全部被还原为NO,NO的物质的量为=0.02 mol,根据氮元素守恒,样品中Cu(NO3)2的质量为188 g·mol-1×0.01 mol=1.88 g,所以FeSO4的质量为17.08 g-1.88 g=15.2 g,其物质的量为0.1 mol,原混合物中FeSO4的质量分数为×100%≈89%。 (2)根据离子方程式: 3Fe2++4H++N(稀)3Fe3++NO↑+2H2O 3 mol 4 mol 22.4 L n(Fe2+) n(H+) 448 mL n(Fe2+)=0.06 mol,n(H+)=0.08 mol,则溶液中亚铁离子的物质的量为0.1 mol-0.06 mol=0.04 mol,根据离子方程式2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-可得,需要氯气的物质的量为0.02 mol。 (3)根据铁元素守恒可得,溶液中铁离子的物质的量为0.1 mol,根据反应2Fe3++Fe3Fe2+可得,消耗铁的物质的量为0.05 mol,即质量为2.8 g,溶液中n(H+)=0.14 mol×2-0.08 mol=0.2 mol,结合反应2H++FeH2↑+Fe2+可知,消耗铁0.1 mol,即5.6 g,生成的氢气为0.1 mol,其在标准状况下的体积为2.24 L=2240 mL。 (4)由(3)可得消耗铁的总物质的量为0.05 mol+0.1 mol=0.15 mol,质量为8.4 g,则剩余铁的质量为8.96 g-8.4 g=0.56 g,铁可置换溶液中的铜,固体X为Cu,物质的量为0.01 mol,质量为0.64 g。 【答案】 (1)89% (2)0.02 (3)2240 (4)0.64 8.白钠镁矾(mNa2SO4·nMgSO4·xH2O)俗称硝板,工业上用白钠镁矾制备碱式碳酸镁[4MgCO3·Mg(OH)2·4H2O]晶须的过程如下:向碳酸钠溶液中加入白钠镁矾,保持50 ℃加热0.5 h,有大量的5MgCO3·3H2O生成,然后升高温度到85 ℃加热2 h发生热解反应,过滤得碱式碳酸镁晶须。 (1)热解反应的化学方程式为 。 (2)碱式碳酸镁可用作化学冷却剂,原因是 。 (3)为测定某白钠镁矾的组成,进行下列实验: ①取该白钠镁矾样品3.340 g溶于水配成100.00 mL溶液A; ②取25.00 mL溶液A,加入足量的氯化钡溶液,得BaSO4 1.165 g; ③另取25.00 mL溶液A,调节pH=10,用浓度为0.1000 mol·L-1的EDTA标准溶液滴定Mg2+(离子方程式为Mg2+ + H2Y2-MgY2-+ 2H+),滴定至终点,消耗标准溶液25.00 mL。 通过计算确定该白钠镁矾的化学式(写出计算过程): 。 【解析】(1)5MgCO3·3H2O升高温度到85 ℃加热2 h发生热解反应,过滤得碱式碳酸镁晶须,反应的化学方程式为5MgCO3·3H2O+2H2O4MgCO3·Mg(OH)2·4H2O+CO2↑。(2)碱式碳酸镁分解吸热,可用作化学冷却剂。 【答案】(1)5MgCO3·3H2O+2H2O4MgCO3·Mg(OH)2·4H2O + CO2↑ (2)碱式碳酸镁分解吸热 (3)n(S)=n(BaSO4)=×=0.02 mol, n(Mg2+)=n(EDTA)×=0.1000 mol·L-1×25.00 mL×10-3 L·mL-1×=0.01 mol,n(Na2SO4)=0.02 mol-0.01 mol=0.01 mol, n(H2O)= =0.04 mol, n(Na2SO4)∶n(MgSO4)∶n(H2O)=0.01 mol∶0.01 mol∶0.04 mol=1∶1∶4,化学式为Na2SO4·MgSO4·4H2O查看更多