2022年高考化学大二轮优选习题 专题一 化学基本概念 专题突破练2 化学常用计量及应用

2022年高考化学大二轮优选习题 专题一 化学基本概念 专题突破练2 化学常用计量及应用一、选择题(本题包括10个小题,每小题6分,共60分)1.(2018山东新泰新汶中学检测)快速准确称量8.0 g NaOH配成2 L溶液,下列说法中正确的是()A.室温时,所配溶液中水电离的c(OH-)为1.010-7 molL-1B.若从原溶液中取出200 mL,取出的溶液的物质的量浓度为0.01 molL-1C.室温下,若向所配的溶液中通入适量的氯气,恰好反应时所消耗的氯气的体积为2.24 LD.室温下,向所配制的溶液中加入足量的铝粉,充分反应后转移的电子数为0.6 mol答案D解析快速准确称量,就不考虑称量过程中NaOH变质引起的误差,则8.0 g NaOH配成2 L溶液时,氢氧化钠的物质的量浓度为0.1 molL-1。室温时,由KW可计算出溶液中水电离的氢离子的浓度:c(H+)= molL-1=1.010-13 molL-1,而由水电离产生的氢离子浓度等于水电离产生的氢氧根离子的浓度,则溶液中水电离的c(OH-)为1.010-13 molL-1,故A项错误;若从原溶液中取出一定体积的溶液,则浓度不变,故B项错误;8.0 g NaOH最多可吸收0.1 mol氯气,但在室温下,不能用标准状况的气体摩尔体积计算气体的物质的量,故C项错误;铝与氢氧化钠溶液充分反应:2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2,由方程式计算可知,0.2 mol NaOH与足量铝反应可生成0.3 mol氢气,转移0.6 mol电子,故D项正确。2.(2018江西重点中学协作体第一次联考)用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述中正确的是()31 g白磷中含有1.5NA个PP1 L 0.1 molL-1的Na2CO3溶液中含阴离子总数为0.1NA个标准状况下,22.4 L HF含NA个分子电解精炼铜时转移了NA个电子,阳极溶解32 g铜标准状况下,2.24 L Cl2溶于水,转移的电子数目为0.1NA常温下,含0.2 mol H2SO4的浓硫酸与足量铜反应,生成SO2的分子数小于0.1NA142 g Na2SO4和Na2HPO4固体混合物中,阴、阳离子总数为3NANA个Fe(OH)3胶体粒子的质量为107 gA.B.C.D.答案B解析1 mol白磷中含有6 mol PP键,31 g白磷(0.25 mol)中含有PP键1.5NA个,正确;C+H2OHC+OH-,1个C水解产生2个阴离子,溶液中阴离子总数增大,所以1 L 0.1 molL-1的Na2CO3溶液中含阴离子总数大于0.1NA,错误;标准状况下,HF为液体,不能通过摩尔体积计算,错误;粗铜中含有锌、铁、银等杂质,锌、铁等活泼金属先失电子,反应完成后,铜再失电子,阳极溶解铜不等于32 g,错误;氯气和水反应为可逆反应,0.1 mol氯气反应转移电子数小于0.1NA,错误;浓硫酸与足量铜加热反应,随着反应的进行,浓硫酸变为稀硫酸,稀硫酸与铜不反应,所以生成SO2的分子数小于0.1NA,正确;若142 g全为Na2SO4,则含有阴、阳离子总数为3NA,若142 g全为Na2HPO4,则含有阴、阳离子总数为3NA,所以142 g Na2SO4和Na2HPO4固体混合物中,阴、阳离子总数为3NA,正确;胶体粒子是很多微粒的集合体,NA个Fe(OH)3胶体粒子的质量大于107 g,错误。3.(2018福建永春县高三联考)现有一定量的气体如下:标准状况下6.72 L CH4、3.011023个HCl分子、13.6 g H2S、0.2 mol NH3,下列对这四种气体的关系从大到小排列的组合中正确的是()a.标况下体积:b.同温同压下的密度:c.质量:d.氢原子个数:A.abcB.abcdC.abdD.bcd答案B解析标准状况下6.72 L CH4的物质的量是0.3 mol,3.011023个HCl分子的物质的量是0.5 mol,13.6 g H2S的物质的量是0.4 mol,0.2 mol NH3。相同条件下体积与物质的量成正比,则标况下体积:,故a正确;同温同压下气体的密度与相对分子质量成正比,则同温同压下的密度:,故b正确;0.3 mol CH4的质量是4.8 g,0.5 mol HCl的质量是18.25 g;0.2 mol NH3的质量是3.4 g,则质量:,故c正确;0.3 mol CH4含氢原子1.2 mol,0.5 mol HCl含氢原子0.5 mol,0.4 mol H2S含氢原子0.8 mol,0.2 mol NH3含氢原子0.6 mol,则氢原子个数:,故d正确。4.(2018云南曲靖第一中学高三月考)在V mL硫酸铝溶液中含m g铝离子,取该溶液 mL,用水稀释成2V mL,则稀释后溶液中的硫酸根离子的物质的量浓度为()A. molL-1B. molL-1C. molL-1D. molL-1答案A解析m g铝离子的物质的量为 mol,取该溶液 mL,则溶液中铝离子的物质的量为 mol,用水稀释成2V mL时,铝离子浓度为 molL-1,根据硫酸铝的组成可知,硫酸根离子的物质的量浓度是铝离子物质的量浓度的倍,则硫酸根离子的物质的量浓度为 molL-1,A项正确。5.在甲、乙两个体积不同的密闭容器中,分别充入质量相同的CO、CO2气体时,两容器的温度和压强均相同,则下列说法正确的是()A.充入的CO分子数比CO2分子数少B.甲容器的体积比乙容器的体积小C.CO的摩尔体积比CO2的摩尔体积小D.甲中CO的密度比乙中CO2的密度小答案D解析在温度、压强相同条件下,气体摩尔体积相等,根据n=可知,相同质量时其物质的量之比等于其摩尔质量的反比,CO和CO2的摩尔质量分别是28 gmol-1、44 gmol-1,所以二者的物质的量之比=(44 gmol-1)(28 gmol-1)=117。根据N=nNA知,二者的分子数之比等于其物质的量之比,即117,所以CO分子数多,A项错误;根据V=nVm知,相同条件下,气体体积之比等于其物质的量之比,所以甲的体积比乙大,B项错误;温度和压强相等,气体摩尔体积相等,C项错误;根据=可知,相同条件下,其密度之比等于摩尔质量之比,所以甲中CO的密度比乙中CO2的密度小,D项正确。6.(2018山东淄博第一中学高三上学期开学考试)将一定量xAl2(SO4)3y(NH4)2SO424H2O晶体加入过量NaOH溶液中,加热生成NH3 0.85 g(假如生成的NH3全部逸出),再通入过量的CO2,过滤、洗涤、灼烧,得Al2O3固体2.55 g。则xy为(已知:Al2O3的相对分子质量为102;NH3的相对分子质量为17)()A.12B.11C.14D.21答案B解析根据质量守恒定律可以知道,晶体中的氮元素和氨气中的氮元素的质量相等,而晶体中的铝元素的质量和生成的氧化铝中的铝元素的质量相等,即:2x2y=(2.552102)(0.8517)=11,解得xy=11。7.(2018甘肃兰州一中高三月考)把V L含有MgSO4和K2SO4的混合溶液分成两等份,一份加入含a mol NaOH的溶液,恰好使镁离子完全沉淀为氢氧化镁;另一份加入含b mol BaCl2的溶液,恰好使硫酸根离子完全沉淀为硫酸钡。则原混合溶液中钾离子的浓度为()A. molL-1B. molL-1C. molL-1D. molL-1答案C解析消耗氢氧化钠是a mol,则每一份溶液中镁离子的物质的量是0.5a mol;消耗氯化钡是b mol,所以每一份溶液中S的物质的量是b mol,则每一份溶液中硫酸钾的物质的量是(b-0.5a) mol,由此可知每一份溶液中钾离子的物质的量是(2b-a) mol,浓度是 molL-1。8.(2018湖北八校高三联考)为测定某草酸晶体(H2C2O42H2O)样品的纯度,现称取一定质量的该样品,配制成100 mL溶液,取25.00 mL该溶液置于锥形瓶中,加适量稀硫酸,用0.100 molL-1的KMnO4溶液滴定(杂质不参与反应)。为省去计算过程,设称取样品的质量为某数值时,滴定所用KMnO4溶液的毫升数恰好等于样品中草酸晶体的质量分数的100倍。则应称取样品的质量为()A.2.25 gB.3.15 gC.9.00 gD.12.6 g答案D解析H2C2O4与KMnO4反应的化学方程式为5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4K2SO4+2MnSO4+10CO2+8H2O,设样品中草酸晶体的质量分数为x,滴定所用KMnO4溶液的体积为100x mL,则m(样品)x126 g mol-1(0.100100x1 000) mol=52,解得m(样品)=12.6 g。9.(2018清华大学附属中学高三月考)氢氧化铜和碱式碳酸铜均可溶于盐酸转化为氯化铜。在高温下这两种化合物均能分解生成氧化铜。溶解25.25 g二者的混合物,恰好消耗1.0 molL-1盐酸500 mL。灼烧等量的上述混合物,得到氧化铜的质量为()A.15 gB.20 gC.30 gD.35 g答案B解析混合物加入盐酸发生反应:Cu(OH)2+2HClCuCl2+2H2O、Cu2(OH)2CO3+4HCl2CuCl2+CO2+3H2O,恰好消耗盐酸500 mL,生成CuCl2物质的量为50010-3 mol=0.25 mol,则混合物中铜原子的物质的量为0.25 mol,因此根据铜原子守恒,灼烧后生成CuO的物质的量为0.25 mol,其质量为0.25 mol80 gmol-1=20 g,故选项B正确。10.(2018北京第二十中学高三月考)将15.6 g Na2O2和5.4 g Al同时放入一定量的水中,充分反应后得到200 mL溶液,再向该溶液中缓慢通入标准状况下的HCl气体6.72 L,若反应过程中溶液的体积保持不变,则下列说法正确的是()A.标准状况下,反应过程中得到6.72 L的气体B.最终得到的溶液中c(Na+)=c(Cl-)+c(OH-)C.最终得到7.8 g沉淀D.最终得到的溶液中c(Na+)=1.5 molL-1答案C解析15.6 g Na2O2的物质的量为=0.2 mol,5.4 g Al的物质的量为=0.2 mol,首先发生反应2Na2O2+2H2O4NaOH+O2,生成NaOH为0.4 mol,再发生2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2,由方程式可知Al完全反应,剩余NaOH为0.4 mol-0.2 mol=0.2 mol,生成NaAlO2为0.2 mol,通入标准状况下的HCl气体6.72 L,其物质的量为=0.3 mol,首先发生反应NaOH+HClNaCl+H2O,剩余HCl为0.3 mol-0.2 mol=0.1 mol,再发生反应NaAlO2+HCl+H2OAl(OH)3+NaCl,由方程式可知,NaAlO2有剩余,HCl完全反应,生成Al(OH)3为0.1 mol,最终溶液中溶质为NaAlO2和NaCl。过氧化钠与水反应生成的氧气为0.2 mol=0.1 mol,铝与氢氧化钠反应生成氢气为0.2 mol=0.3 mol,故生成气体的体积为(0.1 mol+0.3 mol)22.4 Lmol-1=8.96 L,故A项错误;反应后溶液的成分是NaCl和NaAlO2,由电荷守恒可知c(Na+)=c(Cl-)+c(OH-)+c(Al)-c(H+),故B项错误;最终生成Al(OH)3为0.1 mol,质量为0.1 mol78 gmol-1=7.8 g,故C项正确;根据钠离子守恒可知,反应后溶液中n(Na+)=2n(Na2O2)=20.2 mol=0.4 mol,故溶液中钠离子的物质的量浓度为=2 molL-1,故D项错误。二、非选择题(本题包括4个小题,共40分)11.(2018江西抚州临川一中期中)(10分)某天然碱(纯净物)可看作由CO2和NaOH反应后的产物所组成。称取天然碱样品四份溶于水后,分别逐滴加入相同浓度的盐酸30 mL,产生CO2的体积(标准状况)如下表:盐酸的体积/mL30303030样品质量/g2.263.395.656.78二氧化碳的体积/mL448672784672(1)由以上数据,可以推测用1.13 g样品进行同样的实验时,产生CO2 mL(标准状况)。(2)另取2.26 g天然碱样品于300 加热至完全分解,产生112 mL(标准状况)CO2和0.45 g H2O。计算并确定该天然碱的化学式为。(3)依据上表所列数据以及天然碱的化学式,可得盐酸的浓度为。答案(1)224(2)Na2CO3NaHCO32H2O(3)2 molL-1解析(1)由图表可知,盐酸足量时,当m(样品)3.39 g时,样品质量与CO2的体积成正比,则用1.13 g样品进行同样的实验时,产生CO2为1.13=224 mL;(2)2.26 g样品中,n(NaHCO3)=2n(CO2)=2=0.01 mol,n(H2O)=0.02 mol,由碳元素守恒得:n(Na2CO3)=-0.01 mol=0.01 mol,则n(Na2CO3)n(NaHCO3)n(H2O)=0.01 mol0.01 mol0.02 mol=112,故该天然碱的组成为Na2CO3NaHCO32H2O。(3)根据表中、的数据知道,中HCl完全反应,根据Na2CO3、NaHCO3分别与盐酸的反应,可得30 mL盐酸中所含HCl的物质的量=0.06 mol,所以盐酸中c(HCl)=2 molL-1。12.(10分)钴及其化合物广泛应用于磁性材料、电池材料及超硬材料等领域。草酸钴是制备钴的氧化物的重要原料。下图为二水合草酸钴(CoC2O42H2O)在空气中受热的质量变化曲线,曲线中300 及以上所得固体均为钴氧化物。(1)通过计算确定C点剩余固体的化学成分为(填化学式)。试写出B点对应的物质与O2在225300 发生反应的化学方程式:。(2)取一定质量的二水合草酸钴分解后的钴氧化物(其中Co的化合价为+2价、+3价),用480 mL 5 molL-1盐酸恰好完全溶解固体,得到CoCl2溶液和4.48 L(标准状况)黄绿色气体。试确定该钴氧化物中Co、O两种原子的物质的量之比。答案(1)Co3O43CoC2O4+2O2Co3O4+6CO2(2)56解析(1)由图可知,CoC2O42H2O的质量为18.3 g,其物质的量为0.1 mol,钴元素的质量为5.9 g,C点钴氧化物的质量为8.03 g,氧化物中氧元素质量为8.03 g-5.9 g=2.13 g,则氧化物中钴原子与氧原子物质的量之比为0.1 mol34,故C点剩余固体的化学成分为Co3O4;B点对应物质的质量为14.7 g,与起始物质的质量相比减少18.3 g-14.7 g=3.6 g,恰好为结晶水的质量,故B点物质为CoC2O4,加热时与氧气反应生成Co3O4与二氧化碳,反应的化学方程式为3CoC2O4+2O2Co3O4+6CO2。(2)由得失电子守恒:n(Co3+)=2n(Cl2)=2=0.4 mol,由电荷守恒:n(钴原子)总=n(Co2+)溶液=n(Cl-)=(0.48 L5 molL-1-2)=1 mol,所以分解后的固体中的n(Co2+)=1 mol-0.4 mol=0.6 mol,根据化合价代数和为0,氧化物中n(O)=(0.6 mol2+0.4 mol3)2=1.2 mol,故该钴氧化物中n(Co)n(O)=1 mol1.2 mol=56。13.(2018宁夏育才中学高三月考)(10分)硫代硫酸钠晶体(Na2S2O35H2O)俗名海波,又名“大苏打”,是无色单斜晶体。易溶于水,不溶于乙醇,具有较强的还原性,广泛地应用于照相等工业中。回答下列问题:(1)Na2S2O35H2O属于(填“纯净物”或“混合物”)。(2)酸性条件下,S2自身发生氧化还原反应生成SO2。试写出Na2S2O3与盐酸反应的离子方程式:。(3)亚硫酸法制备Na2S2O35H2O的简易流程如下:Na2S2O35H2O制备原理为(用化学方程式表示)。Na2S2O35H2O粗品中可能含有Na2SO3、Na2SO4杂质,其检验步骤为:取适量产品配成稀溶液,滴加足量氯化钡溶液,有白色沉淀生成;将白色沉淀过滤,先用蒸馏水洗涤沉淀,然后向沉淀中加入足量(填试剂名称),若(填现象),则证明产品中含有Na2SO3和Na2SO4(已知:Na2S2O3稀溶液与BaCl2溶液混合无沉淀生成)。粗品中Na2S2O35H2O的质量分数的测定:称取6 g粗品配制250 mL的溶液待用。另取25 mL 0.01 molL-1 K2Cr2O7溶液置于锥形瓶中,然后加入过量的KI溶液和几滴淀粉溶液并酸化,立即用配制的Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液25 mL。计算粗品中Na2S2O35H2O的质量分数为。已知Cr2+6I-+14H+2Cr3+3I2+7H2O、I2+2S22I-+S4。答案(1)纯净物(2)S2+2H+S+SO2+H2O(3)Na2SO3+S+5H2ONa2S2O35H2O稀盐酸沉淀未完全溶解,并有刺激性气味的气体生成62%解析(1)Na2S2O35H2O属于纯净物。(2)酸性条件下,S2自身发生氧化还原反应生成SO2,所以Na2S2O3与盐酸反应生成SO2、S、氯化钠和水,离子方程式为S2+2H+S+SO2+H2O。(3)由流程可知,制备Na2S2O35H2O的原理为Na2SO3+S+5H2ONa2S2O35H2O。Na2S2O35H2O粗品中可能含有Na2SO3、Na2SO4杂质,因为Na2S2O3稀溶液与BaCl2溶液混合后无沉淀生成,而Na2SO3、Na2SO4都可以与BaCl2溶液反应,分别生成亚硫酸钡和硫酸钡沉淀,亚硫酸钡可以溶于盐酸生成有刺激性气味的二氧化硫气体,所以其检验步骤可以设计为:取适量产品配成稀溶液,滴加足量氯化钡溶液,有白色沉淀生成;将白色沉淀过滤,先用蒸馏水洗涤沉淀,然后向沉淀中加入足量稀盐酸,若沉淀未完全溶解,并有刺激性气味的气体生成,则证明产品中含有Na2SO3和Na2SO4。由粗品中Na2S2O35H2O的质量分数的测定步骤及相关的化学反应可以得到关系式:Cr23I26S2,所以n(Na2S2O35H2O)=n(S2)=6n(Cr2)=62510-3 L0.01 molL-1=1.510-3 mol,则6 g粗品中Na2S2O35H2O的质量为1.510-3 mol248 gmol-1=3.72 g,则粗品中Na2S2O35H2O的质量分数为100%=62%。14.(2018辽宁重点高中协作校高三模拟)(10分)某浅绿色晶体Xx(NH4)2SO4yFeSO4zH2O在分析化学中常用作还原剂。为确定其组成,某小组同学进行如下实验。.N的测定:采用蒸馏法,蒸馏装置如图所示。相关的实验步骤如下:准确称取58.80 g晶体X,加水溶解后,将溶液注入三颈烧瓶中;准确量取50.00 mL 3.030 0 molL-1 H2SO4溶液于锥形瓶中;向三颈烧瓶中加入足量NaOH溶液,通入氮气,加热,蒸氨结束后取下锥形瓶;用0.120 molL-1 NaOH标准溶液滴定锥形瓶中过量的硫酸,滴定终点时消耗25.00 mL NaOH标准溶液。(1)仪器M的名称为。(2)步骤中,发生的氧化还原反应的化学方程式为。蒸氨结束后,为了减少实验误差,还需要对直形冷凝管进行“处理”,“处理”的操作方法是。(3)步骤中,若振荡时锥形瓶中有液体溅出,则所测得的n(N)的值将(填“偏大”“偏小”或“不变”)。.S含量的测定:采用重量分析法,实验步骤如下:另准确称取58.80 g晶体X置于烧杯中,加水溶解,边搅拌边加入过量的BaCl2溶液;将得到的溶液用无灰滤纸(灰分质量很小,可忽略)过滤,洗涤沉淀34次;用滤纸包裹好沉淀取出,灼烧滤纸包至滤纸完全灰化;继续灼烧沉淀至恒重、称量,得沉淀质量为69.90 g。(4)步骤中,判断BaCl2溶液已过量的实验操作和现象是。(5)步骤中,采用冷水洗涤沉淀,其主要目的是。(6)结合实验、通过计算得出晶体X的化学式为。答案(1)分液漏斗(2)4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3用蒸馏水冲洗冷凝管内通道23次,将洗涤液注入锥形瓶中(3)偏大(4)待浊液分层后,取出上层清液少许置于试管中,向试管中加入12滴BaCl2溶液,若无白色浑浊出现,则说明BaCl2溶液已过量(答案合理即可)(5)尽可能减少沉淀的溶解损失,减小实验误差(6)(NH4)2SO4FeSO46H2O解析.(1)仪器M的名称为分液漏斗。(2)亚铁离子与氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁沉淀,通入氮气后,氢氧化亚铁被氧化为氢氧化铁,化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3;蒸氨结束后,直形冷凝管中会残留一些液氨,会对测定结果产生影响;因此为了减少实验误差,还需要对直形冷凝管进行处理,处理的操作方法是用蒸馏水冲洗冷凝管内通道23次,将洗涤液注入锥形瓶中。(3)步骤中,若振荡时锥形瓶中有液体溅出,消耗氢氧化钠的量减小,则测定锥形瓶内溶液中剩余的硫酸的量减小,与氨气反应的硫酸的量增多,造成所测n(N)的量偏大。.(4)判断氯化钡是否过量,可以在上层清液中继续滴加氯化钡溶液,若没有新的沉淀生成则说明溶液中没有硫酸根离子,即可说明氯化钡已经过量。(5)用冷水洗涤可以减少固体的溶解,减小实验误差。(6)与NaOH反应的硫酸的物质的量为n(H2SO4)=n(NaOH)=0.120.025 mol=0.001 5 mol;与氨气反应的硫酸的物质的量为:0.053.030 0 mol-0.001 5 mol=0.15 mol,则氨气的物质的量n(NH3)=2n(H2SO4)=0.3 mol;将58.80 g晶体X置于烧杯中,加水溶解,边搅拌边加入过量的BaCl2溶液,得到硫酸钡沉淀69.90 g,则n(S)=0.3 mol,=0.3,=0.3,则x+y=2x,即x=y,令x=1,则=0.3,则z=6,即x=1,y=1,z=6,则其化学式为(NH4)2SO4FeSO46H2O;令x=2,则=0.3,则z=12。晶体的化学式应为各成分的最简整数比,所以晶体X的化学式为(NH4)2SO4FeSO46H2O。