2021届高三化学一轮复习重点考点逐个练习化学计量（含详解）

2021 届高三化学一轮复习重点考点逐个练习:化学计量（含详解） 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 1. 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 2. 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12푎 푏 　②m g 该氯原子的物质的量为 푚 푎푁A 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 3. 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 4. 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 5. 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 6. 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 NO-3的物质的量浓度为(　　)。 A. 휌 400 mol·L-1　　　　　B.20 휌 mol·L-1 C.50휌 41 mol·L-1 D.25휌 41 mol·L-1 【答案】C 7. 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 SO2- 4 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(SO2- 4 )=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 8. 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 9. 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 10.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 11.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 12.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 13.36.5 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= 36.5푐 1000휌×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= 36.5푐 1000휌×100%,D 项正 确。 【答案】D 14.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 15.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120 24 ×4.8%=24.0%,溶质的物质的量浓度=1000 × 1.20 × 24.0% 120 mol·L-1=2.4 mol·L-1,溶质与溶剂的物质的量之比为24.0% 120 ∶76.0% 18 ≈1∶21,SO2- 4 的质量分数为96 24×4.8%=19.2%。 【答案】C 16.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 10 mL × 휌1 × 98% 10 mL × 휌1 + 10 mL × 휌2 ×100%= 1 1 + 휌2 휌1 ×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 17.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】A18.硫代硫酸钠溶液与盐酸的反应(Na2S2O3+2HCl 2NaCl+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 S2O2- 3 在酸性条件下的歧化反应,S2O2- 3 中硫元素的化合价为+2 价,每摩尔 S2O2- 3 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 19.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+H2O 2HNO3+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 20.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 21.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휌푤 푀 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0.5mol·L-1 × 0.03 L 0.5 L =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)=270 g × 10% 135 g·mol-1 =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=푛 푉=1000휌푤 푀 mol·L-1,D 项错 误。 【答案】B 22. 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 D2 18O。 【解析】(1)9.03×1023 个氨气分子的物质的量为 9.03 × 1023 6.02 × 1023mol-1=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 3.01 × 1023 6.02 × 1023mol-1=0.5 mol,M(X)= 8 g 0.5mol=16 g·mol-1。 (3)n(Cl-)= 5.3250 g 35.5 g·mol-1=0.15 mol,则 n(KCl·MgCl2·6H2O)=1 3×0.15 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 12.4 g 0.2mol=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D2 18O 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 23. 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 0.672 L 22.4 L·mol-1=0.03 mol,则该气体的摩尔质量为 1.92 g 0.03mol=64 g·mol-1。(6)根据 n=푚 푀可知,等质量的 SO2 和 NO2 的物质的量之比为 푚 64 g·mol-1∶ 푚 46 g·mol-1=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 24.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=1000휌푤 푀 得,c(NaClO)=1000 × 1.19 × 25% 74.5 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 푉mL × 10-3L·mL-1 × 1000 × 1.84 g·cm-3 × 98% 98 g·mol-1 =4.6 mol,解得 V=250。 【答案】(1)4.0　(2)0.04　(3)c　(4)①4.6　②250 25.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×64 80+(4.00-x)×112 160 +5.6=0.100×56+3.04,解得 x =2.40。 【答案】(1)0.100 mol　(2)2.40 g 26.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0.448 L 22.4 L·mol-1=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 27.08 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 15.2 g 17.08 g×100%≈89%。 (2)根据离子方程式: 3Fe2++4H++NO-3(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++Cl2 2Fe3++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++Fe 3Fe2+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++Fe H2↑+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 27.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+2H2O 4MgCO3·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+2H2O 4MgCO3·Mg(OH)2·4H2O + CO2↑ (2)碱式碳酸镁分解吸热 (3)n(SO2- 4 )=n(BaSO4)= 1.165 g 233 g·mol-1×100.00 mL 25.00 mL =0.02 mol, n(Mg2+)=n(EDTA)×100.00 mL 25.00 mL =0.1000 mol·L-1×25.00 mL×10-3 L·mL-1×100.00 mL 25.00 mL =0.01 mol,n(Na2SO4)=0.02 mol-0.01 mol=0.01 mol, n(H2O)= 3.340 g - 0.01mol × 142 g·mol-1 - 0.01 mol × 120 g·nol-1 18 g·mol-1 =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