能力梯级提升·思维高效训练1.2.doc

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能力梯级提升·思维高效训练
一、选择题
1.(2011·海南高考)设NA是阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是( )
A．1 mol Al3+离子含有的核外电子数为3NA
B．1 mol Cl2与足量的铁反应，转移的电子数为3NA
C．10 L pH=1的硫酸溶液中含有的H+离子数为2NA
D．10 L pH=13的NaOH溶液中含有的OH－离子数为NA
2.(2011·新课标全国卷)下列叙述正确的是( )
A.1.00 mol NaCl中含有6.02×1023个NaCl分子
B.1.00 mol NaCl中,所有Na+的最外层电子总数为8×6.02×1023
C.欲配制1.00 L 1.00 mol·L-1的NaCl溶液，可将58.5 g NaCl溶于1.00 L水中
D.电解58.5 g 熔融的NaCl，能产生22.4 L氯气(标准状况)、23.0 g金属钠
3.(2011·大理模拟)同温度下，在两个等体积的密闭容器中，分别充入氦气、氮气两种气体，当它们的密度都相同时，这两种气体的物质的量之比是( )
A.7∶2 B.2∶7 C.1∶7 D.7∶1
4.在Al2(SO4)3、K2SO4和明矾的混合溶液中，如果c(SO42-)等于0.2 mol/L，当加入等体积的0.2 mol/L的KOH溶液时，恰好沉淀完全，则原混合溶液中K+的物质的量浓度为( )
A.0.2 mol/L B.0.25 mol/L
C.0.45 mol/L D.0.225 mol/L
5.在T ℃时，将a g NH3完全溶于水，得到V mL溶液，假设该溶液的密度为
ρ g/cm3，溶质的质量分数为w，其中含NH4+的物质的量为b mol。下列叙述中正确的是( )
A.溶质的质量分数为w=×100%
B.溶质的物质的量浓度c=mol/L
C.溶液中c(OH-)=mol/L
D.上述溶液中再加入V mL水后,所得溶液溶质的质量分数大于0.5w
6.2011年初春，“手足口病”又有所蔓延。用84消毒液(含NaClO的水溶液)每天勤洗手并对环境进行杀菌消毒，是一种有效的防护措施。现欲用NaClO固体配制480 mL 2 mol/L的NaClO消毒液，配制时应选用的容量瓶规格和称取(用托盘天平)NaClO质量分别为( )
A.480 mL,70.52 g B.480 mL,70.5 g
C.500 mL,74.5 g D.500 mL,149.0 g
7.(2011·太原模拟)利用碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)来配制0.5 mol/L的碳酸钠溶液1 000 mL，假如其他操作均是准确无误的，下列情况会引起配制溶液的浓度偏高的是( )
A.称取碳酸钠晶体100 g
B.定容时俯视观察刻度线
C.移液时，对用于溶解碳酸钠晶体的烧杯没有进行冲洗
D.定容后，将容量瓶振荡均匀，静置发现液面低于刻度线，于是又加入少量水至刻度线
二、非选择题
8.(2011·南通模拟)乙烯和乙烷的混合气体共a mol，与b mol O2共存于一密闭容器中，点燃后充分反应，乙烯和乙烷全部消耗完，得到CO和CO2的混合气体和45 g H2O，试求：
(1)当a=1时，乙烯和乙烷的物质的量之比n(C2H4)∶n(C2H6)=_____________。
(2)当a=1，且反应后CO和CO2的混合气体的物质的量为反应前O2的时，b=______，得到的CO和CO2的物质的量之比n(CO)∶n(CO2)=_______。
(3)a的取值范围是______。
9.如图所示的实验装置可用来测定含两种元素的某种气体X的分子式。

在注射器A中装有240毫升气体X并慢慢通过不含空气并装有红热的氧化铜的玻璃管B，使之完全反应，得到以下实验结果：实验前B管重20.32克，实验后B管重20.00克，B管中的黑色粉末变成红色粉末。在C管中收集到的无色液体是水；在注射器D中收集到的气体是氮气。试回答下列问题：
(1)X气体是由_________和_________元素组成的。
(2)若240毫升X气体完全反应后，收集到的氮气质量是0.28克。根据实验时温度和压强计算1摩尔X气体的体积是24 000毫升，则X的摩尔质量是_____克/摩尔。
(3)通过计算，确定X的分子式为_______。
(4)写出B中发生反应的化学方程式(X在该条件下不发生分解反应)
__________________________________________________________________。
10.某同学欲用98%的浓硫酸(ρ=1.84 g/cm3)配制500 mL 0.5 mol/L的稀硫酸溶液
(1)填写下列操作步骤：
①所需浓硫酸的体积为__________
②如果实验室有10 mL、20 mL、50 mL量筒，应选用__________mL量筒量取。
③将量取的浓硫酸沿内壁慢慢注入盛有约100 mL水的烧杯里，并不断搅拌，目的是______________________________________________________________。
④立即将上述溶液沿玻璃棒注入______中，并用50 mL蒸馏水洗涤烧杯2～3次，并将洗涤液注入其中，并不时轻轻振荡。
⑤加水至距刻度线_________处，改用________加水，使溶液的凹液面最低点正好跟刻度线相平。盖上瓶塞，上下颠倒数次，摇匀。
(2)请指出上述操作中一处明显错误：_________________________________。
(3)误差分析：请分析以下错误操作对所配制的溶液浓度的影响(填：“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
①若进行操作⑤定容时，眼睛俯视，则所配制溶液的浓度将____________。
②问题(2)的错误操作将导致所配制溶液的浓度_________。
11.(2011·新课标全国卷)0.80 g CuSO4·5H2O样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示。

请回答下列问题：
(1)试确定200 ℃时固体物质的化学式_______________________________(要求写出推断过程)；
(2)取270 ℃所得样品，于570 ℃灼烧得到的主要产物是黑色粉末和一种氧化性气体，该反应的化学方程式为______________________________________
__________________________________________________________________。
把该黑色粉末溶解于稀硫酸中，经浓缩、冷却，有晶体析出，该晶体的化学式为_______，其存在的最高温度是_______；
(3)上述氧化性气体与水反应生成一种化合物，该化合物的浓溶液与Cu在加热时发生反应的化学方程式为___________________________________________；
(4)在0.10 mol·L-1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成，当溶液的pH=8时，c(Cu2+)=__________mol·L-1(Ksp［Cu(OH)2］ =2.2×10-20)。
若在0.1 mol·L-1硫酸铜溶液中通入过量H2S气体，使Cu2+完全沉淀为CuS，此时溶液中的H+浓度是_____________mol·L-1。
高考创新预测
1.用NA表示阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是( )
A.0.1 mol Cl2参加反应，转移的电子数一定为0.2NA
B.0.1 mol O2参加反应，转移的电子数一定为0.4NA
C.0.1 mol Al参加反应，转移的电子数一定为0.3NA
D.0.1 mol Fe参加反应，转移的电子数一定为0.2NA
2.(2011·广州模拟)设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述中正确的是( )
A．常温常压下，20 g D2O和足量的金属钠反应产生气体的分子数为0.54NA
B. 0.1 mol·L－1的Na2CO3溶液中Na+数为0.1NA
C. 若一筒120 g的墨粉能打a个字，则平均每个字约含有10NA/a个碳原子
D. 0.5 mol的甲基(—CH3)与氢氧根(OH－)所含电子数都为5NA
3.卫生部发出公告，自2011年5月1日起，禁止在面粉生产中添加过氧化钙(CaO2)等食品添加剂。过氧化钙(CaO2)是一种安全无毒物质，带有结晶水，通常还含有CaO。
(1)称取5.42 g过氧化钙样品，灼热时发生如下反应：
2［CaO2·xH2O］2CaO+O2↑+2xH2O，得到O2在标准状态下体积为672 mL，该样品中CaO2的物质的量为_______。
(2)另取同一样品5.42 g，溶于适量稀盐酸中，然后加入足量的Na2CO3溶液，将溶液中Ca2+全部转化为CaCO3沉淀，得到干燥的CaCO3 7.0 g。
①样品中CaO的质量为_______。
②样品中CaO2·xH2O的x值为_______。

答案解析
1.【解析】选D。因为一个Al3+核外有10个电子，所以1 mol Al3+离子含有的核外电子数为10NA，A选项错误；Cl2与足量的铁反应生成FeCl3，因为Cl2完全反应，有如下关系：Cl2～2Cl－，所以转移电子数为2 NA，B选项错误；pH=1，c(H+)=
0.1 mol/L，n(H+)=0.1 mol/L×10 L=1 mol，所以含H+离子数为NA，C选项错误；pH=13，c(H+)=10－13 mol/L，c(OH－)=0.1 mol/L，n(OH－)=0.1 mol/L×10 L=1 mol，所以含OH－离子数为NA，D选项正确。
2.【解析】选B。

3.【解析】选D。在相同温度下，相同体积，相同密度的两种气体质量相等，在此条件下氦气、氮气的物质的量之比等于它们的摩尔质量的反比，即两种气体的物质的量之比为28∶4=7∶1。
4.【解析】选A。Al3++3OH-=Al(OH)3↓，则Al3+的浓度为mol·L-1，则c(Al3+)×3+c(K+)=2c(SO42-)，则c(K+)=0.2 mol/L。
5.【解析】选B。根据题中给的已知量及各小题的要求,利用待求量的最基本计算关系代入求解即可。A不正确,w应为×100%;根据公式c=进行计算知B正确;由溶液中的电荷守恒可知C不正确;因为氨水的密度小于水的密度,故上述溶液再加V mL水后,所得溶液溶质的质量分数小于0.5w,D不正确。
6.【解析】选C。由于容量瓶的规格中没有480 mL，只能选择略大于所需溶液体积规格的容量瓶(即500 mL容量瓶)，计算溶质的质量时按500 mL溶液计算，还要注意托盘天平的读数：保留一位小数。
7.【解析】选B。0.5 mol/L的碳酸钠溶液1 000 mL需称取Na2CO3·10H2O 143 g，A项偏低，定容时俯视观察刻度线，会造成所配溶液的体积偏小，结果偏高，B符合题意；未冲洗溶解碳酸钠晶体的烧杯，会造成碳酸钠损失，结果偏低；D项会造成所配溶液的浓度偏低。
8.【解析】(1)设原混合气体中C2H4、C2H6的物质的量分别为x、y，则：
x+y=1 mol
2x+3y=45 g/18 g·mol-1
解得x=y=0.5 mol，所以n(C2H4)∶n(C2H6)=1∶1。
(2)根据碳元素守恒，n(CO)+n(CO2)=2［n(C2H4)+n(C2H6)］=2a mol，因为a=1，且n(CO)+n(CO2)= mol，所以2=，b=3。设反应后混合气体中CO、CO2的物质的量分别为x、y，则：
x+y=2 mol
x+2y=3 mol×2-45 g/18 g·mol-1
解得x=0.5 mol，y=1.5 mol，所以n(CO)∶n(CO2)=1∶3。
(3)本题可采用“极端假设法”求a的取值范围。
假设a mol气体全为C2H4，根据氢元素守恒，4a mol=。
假设a mol气体全为C2H6，根据氢元素守恒，6a mol=。
所以a mol气体为C2H4和C2H6的混合气体时，<a<。
答案：(1)1∶1 (2)3 1∶3 (3) <a<
9.【解析】在C管中收集到水，其中氧来源于CuO,则X中一定含有氢元素。在D中收集到氮气，说明X中一定含有氮元素，即X中含有氮、氢两种元素。B管中CuO含氧的质量为：20.32 g-20.00 g=0.32 g。n(O)=0.02 mol,n(N2)=
0.01 mol,240 mL X气体物质的量为0.01 mol。
因此n(X)∶n(N)∶n(H)=0.01 mol∶(0.01 mol×2)∶(0.02 mol×2)=1∶2∶4，所以化学式为N2H4，摩尔质量为32 g·mol-1。
答案：(1)氮 氢 (2)32 (3)N2H4
(4)N2H4+2CuON2+2H2O+2Cu
10.【解析】(1)①代入公式进行计算：浓硫酸的物质的量浓度c=1 000ρω/M=
18.4 mol/L。
由稀释公式c1V1=c2V2，求得所需的浓硫酸的体积为13.6 mL，量筒一般准确到小数点后一位。
②根据浓硫酸的体积选用量筒的量程，要本着“接近”的原则，故要选20 mL量筒。
③因浓硫酸的稀释要放出大量的热，故不断搅拌的目的是使大量的热及时排出，防止液体飞溅。
④配制成500 mL溶液需要选用规格为500 mL的容量瓶。
⑤加水至距刻度线1～2 cm处，应改用胶头滴管加水，使溶液的凹液面最低点正好跟刻度线相平。盖上瓶塞，上下颠倒数次，摇匀。
(2)没有将稀释后的浓硫酸冷却到室温是错误操作。
(3)①定容时视线的变化对溶液浓度的影响如下：

②没有将稀释后的浓硫酸冷却到室温将导致最终溶液体积偏小，浓度偏高。
答案：(1)①13.6 mL ②20 ③使大量的热及时排出，防止液体飞溅
④500 mL的容量瓶
⑤1～2 cm 胶头滴管
(2)没有将稀释后的浓硫酸冷却到室温 (3)①偏高 ②偏高
11.【解析】(1)设1 mol CuSO4·5H2O样品在200 ℃时脱去水的物质的量为n，则
CuSO4·5H2OCuSO4·(5-n)H2O+nH2O
250 18n
0.80 g 0.80 g-0.57 g=0.23 g
n≈4
所以200 ℃时该固体物质的化学式为CuSO4·H2O。
(2)高于270 ℃时，固体由0.80 g变为0.51 g，根据(1)中的计算方法，可知剩余固体为CuSO4，CuSO4加热分解得到的黑色物质为CuO，氧化性气体只能是SO3，CuO溶于稀硫酸后浓缩、冷却，得到的晶体为CuSO4·5H2O，根据图示，CuSO4·5H2O高于102 ℃就开始分解，所以其存在的最高温度是102 ℃。
(3)SO3与水反应生成H2SO4，其浓溶液加热时与Cu反应生成CuSO4、SO2和H2O。
(4)Ksp［Cu(OH)2］=c(Cu2+)×c2(OH-)，常温下pH=8的溶液中c(OH-)=10-14/10-8=
10-6 (mol·L-1)，所以c(Cu2+)=2.2×10-20/(10-6)2=2.2×10-8(mol·L-1)。
设H+浓度为x。
H2S + Cu2+====CuS↓ + 2H+
1 2
0.1 mol·L-1 x
可知x=0.2 mol·L-1
答案：(1)CuSO4·H2O(推断过程见解析)
(2)CuSO4CuO+SO3↑ CuSO4·5H2O 102 ℃
(3)2H2SO4(浓)+CuCuSO4+SO2↑+2H2O
(4)2.2×10-8 0.2
高考创新预测
1.【解析】选C。0.1 mol Cl2与氢氧化钠溶液充分反应，转移的电子数为0.1NA，0.1 mol O2与钠生成过氧化钠时，转移的电子数为0.2 NA，0.1 mol Fe与Cl2充分反应，转移的电子数为0.3 NA。
2.【解析】选C。20 g D2O的物质的量为1 mol，与足量的金属钠反应产生气体的分子数为0.5 NA，A不正确；只有物质的量浓度，未给出体积，不能确定Na+数，B不正确；120 g的墨粉的物质的量为10 mol，即10 NA个碳原子，则平均每个字约含有10 NA /a个碳原子，C正确；0.5 mol的甲基(—CH3)所含电子数为4.5 NA，D不正确。
3.【解析】(1)n(CaO2)=n(CaO2·xH2O)=2·n(O2)=2×672 mL/22 400 mL·mol-1=
0.06 mol。
(2)①n(Ca2+)总=n(CaCO3)=7.0 g÷100 g/mol=0.07 mol
m(CaO)原=(0.07 mol-0.06 mol)×56 g·mol-1=0.56 g
②x=(5.42 g-0.56 g-0.06 mol×72 g/mol)÷18 g/mol÷0.06 mol=1/2。
答案：(1)0.06 mol (2)①0.56 g ②1/2

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