2021届高考化学二轮复习-专题2-化学常用计量及其应用训练新人教版.doc

2021届高考化学二轮复习 专题2 化学常用计量及其应用训练新人教版

2021届高考化学二轮复习 专题2 化学常用计量及其应用训练新人教版

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专题2 化学常用计量及其应用
1．(2020·湖南师大附中模拟)设NA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是(　A　)
A．常温下，含有1 mol Cl－的NH4Cl溶液中的NH数目小于NA
B．物质的量之和为1 mol的16O2和18O2中含有的中子数为20NA
C．1 mol甲烷与1 mol氯气光照条件下发生取代反应生成的CH3Cl的分子数一定为NA
D．56 g Fe与酸反应转移的电子数一定为2NA
【解析】　因为NH属于弱碱阳离子，在溶液中水解，所以含有1 mol Cl－的NH4Cl溶液中的NH数目小于NA，故A正确；因为16O2和18O2中的中子数不同，所以物质的量之和为1 mol的16O2和18O2中含有的中子数不一定为20NA，故B错误；因为甲烷与氯气光照条件下发生取代反应生成的有CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4，所以1 mol甲烷与1 mol氯气光照条件下发生取代反应生成的CH3Cl的分子数不一定为NA，故C错误；56 g Fe与足量的硝酸反应转移的电子数为3NA，故D错误。
2．(2020·郑州模拟)设阿伏加德罗常数的值为NA，下列叙述正确的是(　A　)
A．1 L 0.1 mol· L－1 Na2S溶液中含有的S2－的数目小于0.1NA
B．同温同压下，体积均为22.4 L的卤素单质中所含的原子数均为2NA
C．1 mol苯中含有的碳碳双键数为3NA
D．78 g过氧化钠固体中所含的阴、阳离子总数为4NA
【解析】　由于硫离子水解，所以1 L 0.1 mol·L－1 Na2S溶液中含有的S2－的个数小于0.1NA，选项A正确；同温同压下不一定为标准状况下，卤素单质不一定为气体，体积为22.4 L的卤素单质的物质的量不一定为1 mol，故所含的原子数不一定为2NA，选项B错误；苯中不含有碳碳双键，选项C错误；过氧化钠由钠离子和过氧根离子构成，78 g过氧化钠固体为1 mol，其中所含的阴、阳离子总数为3NA，选项D错误。
3．(2020·大连模拟)设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　C　)
A．0.1 mol丙烯酸(CH2＝CHCOOH)中含有的双键数目为0.1NA
B．常温常压下，13.8 g NO2与足量水反应，转移电子数为0.6NA
C．7.8 g Na2O2和Na2S的固体混合物中含有的离子总数为0.3NA
D．含NA个CO的Na2CO3溶液中，Na＋数目为2NA
【解析】　丙烯酸(CH2═══CHCOOH)分子中含有1个碳碳双键和1个碳氧双键所以0.1 mol丙烯酸(CH2═══CHCOOH)中含有的双键数目为0.2NA，A错误；NO2溶于水，发生反应：3NO2＋H2O═══HNO3＋NO，根据方程式可知：每有3 mol NO2反应，转移电子的物质的量是2 mol，13.8 g NO2的物质的量是n(NO2)＝13.8 g÷46 g/mol＝0.3 mol，所以反应转移电子的数目为0.2NA，B错误；Na2O2和Na2S的式量都是78，所以7.8 g Na2O2和Na2S的固体混合物的物质的量是0.1 mol，由于两种离子化合物的阳离子与阴离子个数比都是2∶1，所以0.1 mol固体中含有的离子总数为0.3NA，C正确；Na2CO3是强碱弱酸盐，在溶液中CO会发生水解反应而消耗，所以在溶液中n(Na＋)∶n(CO)>2∶1，若溶液中含有NA个CO，则Na＋数目大于2NA，D错误。
4．(2020·合肥模拟)NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　B　)
A．1 mol SiO2晶体中，含有Si—O键的数目为2NA
B．16.8 g铁粉与足量高温水蒸气反应，转移电子数为0.8NA
C．1 mol· L－1 AlCl3溶液中，含有Cl－的数目为3NA
D．18 g D2O和H2O的混合物中，含有的中子数为9NA
【解析】　由二氧化硅的结构可知，1 mol SiO2晶体中，含有Si—O键的数目为4NA，故A错误；铁粉与足量高温水蒸气反应3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2,16.8 g铁的物质的量为0.3 mol，转移电子数为0.8NA，故B正确；缺少溶液的体积，无法计算氯离子的个数，故C错误；D2O和H2O的摩尔质量分别为20 g/mol和18 g/mol，D2O中有10个中子，H2O中有8个中子，用极值法推算，如果18 g都是D2O，含有的中子数为9NA；如果18 g都是H2O，含有的中子数为8NA，故18 g D2O和H2O的混合物中，含有的中子数在8NA～9NA之间，故D错误。
5．(2020·厦门模拟)钒基固溶体合金是一类重要的贮氢材料。某课外小组采用廉价原料NH4VO3、TiO2和Fe2O3，制出含VO2＋、TiO2＋和Fe3＋的金属盐溶液，然后选择氨水作沉淀剂进行共沉淀反应，对共沉淀物[含VO(OH)2、Ti(OH)4、Fe(OH)3]进行煅烧还原制备合金样品。制备共沉淀物的装置如下图：

(1)实验中用浓氨水配制500 mL 2 mol· L－1的稀氨水，需用到的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管和__500_mL容量瓶__、__玻璃棒__、__量筒__。
(2)装置B的作用是__吸收尾气中的氨气并防止倒吸__。
(3)制备VO2＋时，用草酸将VO还原得VO2＋。若把草酸改为盐酸，也能得到VO2＋，但会产生一种有毒气体，该反应的离子方程式为__2VO＋4H＋＋2Cl－═══2VO2＋＋2H2O＋Cl2↑__。
(4)反应过程需控制温度为60 ℃，三颈烧瓶的加热方式是__60_℃水浴加热__。
(5)往三颈烧瓶中滴加含金属离子的混合液，得悬浊液，取出充分沉降。
①检测上层清液是否含Fe3＋的实验方案是__取少量上层清液于试管中，再加入KSCN溶液，观察溶液是否变成血红色(或其他合理答案)__。
②经过滤、无水乙醇洗涤、低温干燥，得共沉淀物。使用无水乙醇洗涤的优点是__乙醇易挥发容易干燥__。
(6)将(5)所得共沉淀物煅烧并还原后得钒基固溶体合金。为测定产品中铁的质量分数，取50.60 g产品溶于足量稀硫酸(其中V、Ti不溶)，过滤，将滤液配成250.00 mL，取25.00 mL溶液，用0.100 0 mol· L－1酸性KMnO4溶液滴定，进行平行实验后，平均消耗KMnO4溶液的体积为20.00 mL。则产品中铁的质量分数为__11.07%__。
【解析】　(1)用浓氨水配制500 mL 2 mol/L的稀氨水，需用到的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、500 mL的容量瓶、玻璃棒和烧杯。(2)装置B的烧杯内的稀硫酸可以吸收氨气，由于氨气极容易与硫酸反应，且易溶于水，为防止氨气溶解及反应导致导气管内气体压强减小而引起的倒吸现象的发生，在导气管的末端安装了一个倒扣的漏斗。即装置B的作用是吸收尾气中的氨气并防止倒吸；(3)VO具有氧化性会与具有还原性的盐酸发生氧化还原反应，VO被还原得VO2＋，Cl－被氧化产生Cl2，根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒，可得反应的离子方程式为：2VO＋4H＋＋2Cl－═══2VO2＋＋2H2O＋Cl2↑；(4)该反应过程需控制温度为60 ℃，为便于控制反应温度，使受热均匀，根据水的沸点是100 ℃的特点，可以使用60 ℃水浴加热方式进行加热；(5)①由于Fe3＋遇SCN－变为血红色，要检验上层清液是否含Fe3＋的实验方案是取少量上层清液加入KSCN溶液，观察溶液是否变成血红色，若变红，证明含有Fe3＋，否则不含有Fe3＋；②由于无水乙醇沸点低，容易挥发，且与水混溶，将从水溶液中过滤出的沉淀用无水乙醇洗涤，就可除去表面杂质，使沉淀在低温迅速干燥，从而得到沉淀物；(6)Fe2＋与KMnO4在酸性条件下发生反应：5Fe2＋＋8H＋＋MnO═══5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O，则n(Fe2＋)＝5n(MnO)＝5×0.100 0 mol/L×0.02 L×＝0.1 mol，m(Fe)＝n·M＝0.1 mol×56 g/mol＝5.6 g，所以产品中铁的质量分数为×100%＝11.07%。
6．CrO3主要用于电镀工业，做自行车、仪表等日用五金电镀铬的原料。CrO3具有强氧化性，热稳定性较差，加热时逐步分解，其固体残留率随温度的变化如图所示。

请回答下列问题：
(1)B点时剩余固体的化学式是__Cr2O3__。
(2)加热至A点时反应的化学方程式为__6CrO32Cr3O8＋O2↑__。
【解析】　设CrO3的质量为100 g，则n(Cr)＝＝1 mol。
(1)MB＝＝76 g·mol－1。
设B的化学式为CrOx
52＋16x＝76，x＝1.5
化为整数比为Cr2O3。
(2)MA＝＝94.67 g·mol－1。
设A的化学式为CrOx
52＋16x＝94.67，x＝2.67。
化为整数比为Cr3O8。
所以加热至A点时，反应的化学方程式为6CrO32Cr3O8＋O2↑