高考专题汇编到化学计量与化学计算带答案解析1.docx
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高考专题汇编到化学计量与化学计算带答案解析1
高考试题汇编
专题二化学计量与化学计算
1.【2018新课标1卷】NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.16.25gFeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为0.1NA
B.22.4L(标准状况)氩气含有的质子数为18NA
C.92.0g甘油(丙三醇)中含有羟基数为1.0NA
D.1.0molCH4与Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数为1.0NA
【答案】B【解析】分析:
A、胶体是大分子的集合体;
B、根据氩气的组成解答;
C、根据丙三醇的结构分析;
D、根据甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应的特点分析。
2.【2018新课标2卷】NA代表阿伏加德罗常数的值。
下列说法正确的是
A.常温常压下,124
gP4中所含P—P键数目为4NA
B.100mL1mol·L−1FeCl3溶液中所含Fe3+的数目为0.1NA
C.标准状况下,11.2L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NA
D.密闭容器中,2molSO2和1molO2催化反应后分子总数为2NA
【答案】C【解析】
分析:
A.根据白磷是正四面体结构分析;
B.根据铁离子水解分析;
C.根据甲烷和乙烯均含有4个氢原子分析;
D.根据反应是可逆反应判断。
3.【2018新课标3卷】下列叙述正确的是
A.24g镁与27g铝中,含有相同的质子数
B.同等质量的氧气和臭氧中,电子数相同
C.1mol重水与1mol水中,中子数比为2∶1
D.1mol乙烷和1mol乙烯中,化学键数相同
【答案】B【解析】分析:
本题考查的是物质结构,需要先分析该物质中含有的微观粒子或组成的情况,再结合题目说明进行计算。
4.【2017新课标2卷】阿伏加德罗常数的值为
。
下列说法正确的是()
A.1L0.1mol·
NH4Cl溶液中,
的数量为0.1
B.2.4gMg与H2SO4完全反应,转移的电子数为0.1
C.标准状况下,2.24LN2和O2的混合气体中分子数为0.2
D.0.1molH2和0.1molI2于密闭容器中充分反应后,其分子总数为0.2
【答案】D
5.【2017新课标3卷】NA为阿伏加德罗常数的值。
下列说法正确的是()
A.0.1mol的
中,含有0.6NA个中子
B.pH=1的H3PO4溶液中,含有0.1NA个
C.2.24L(标准状况)苯在O2中完全燃烧,得到0.6NA个CO2分子
D.密闭容器中1molPCl3与1molCl2反应制备PCl5(g),增加2NA个P-Cl键
【答案】A【解析】A.B的原子序数为
5,即质子数为5,在质量数为11的B原子中含有6个中子,0.1mol11B含有0.6NA个中子,A正确;B.溶液体积未定,不能计算氢离子个数,B错误;C.标准状况下苯是液体,不能利用气体摩尔体积计算2.24L苯的物质的量,则无法判断其完全燃烧产生的CO2分子数目,C错误;D.PCl3与Cl2反应生成PCl5的反应是可逆反应,反应物不可能完全转化为生成物,则1molPCl3与1molCl2反应生成的PCl5小于1mol,增加的P-Cl键的数目小于2NA个,D错误。
答案选A。
6.【2016年高考海南卷】利用太阳能分解制氢,若光解0.02mol水,下列说法正确的是()
A.可生成H2的质量为0.02g
B.可生成氢的原子数为2.408×1023个
C.可生成H2的体积为0.224L(标准情况)
D.生成H2的量理论上等于0.04molNa与水反应产生H2的量
【答案】D
7.【2016年高考江苏卷】下列说法正确的是()
A.氢氧燃料电池工作时,H2在负极上失去电子
B.0.1mol/LNa2CO3溶液加热后,溶液的pH减小
C.常温常压下,22.4LCl2中含有的分子数为6.02×1023个
D.室温下,稀释0.1mol/LCH3COOH溶液,溶液的导电能力增强
【答案】A【解析】试题分析:
A、氢氧燃料电池工作时,H2发生氧化反应,在负极上失去电子,A正确;B、升高温度,促进碳酸钠的水解,溶液的pH增大,B错误;C、常温常压下,气体的摩尔体积大于22.4L/mol,22.4LCl2中的物质的量小于1mol,含有的分子数小于6.02×1023个,C错误;D、室温下,稀释稀醋酸,虽然电离平衡正向移动,自由移动离子的数目增加,但溶液体积的增大起主导作用,自由移动离子的浓度减小,溶液的导电能力减弱,D错误。
答案选A。
8.【2016年高考四川卷】NA为阿伏伽德罗常数的值。
下列说法正确的是()
A.2.4g镁在足量的氧气中燃烧,转移的电子数为0.1NA
B.标准状况下,5.6L二氧化碳气体中含有的氧原子数为0.5NA
C.氢原子数为0.4NA的甲醇分子中含有的σ键数为0.4NA
D.0.1L0.5mol/LCH3COOH溶液中含有的氢离子数为0.05NA
【答案】B
9.【2016年高考新课标Ⅰ卷】设NA为阿伏加德罗常数值。
下列有关叙述正确的是()
A.14g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为2NA
B.1molN2与4molH2反应生成的NH3分子数为2NA
C.1molFe溶于过量硝酸,电子转移数为2NA
D.标准状况下,2.24LCCl4含有的共价键数为0.4NA
【答案】A
【考点定位】考查阿伏加德罗常数计算的知识。
10.【2016年高考上海卷】某铁的氧化物(FexO)1.52g溶于足量盐酸中,向所得溶液中通入标准状况下112mlCl2,恰好将Fe2+完全氧化。
x值为()
A.0.80B.0.85C.0.90D.0.93
【答案】A【解析】试题分析:
根据电子守恒可知,FexO被氧化为Fe3+转移的电子数和Cl2转移的电子数相等。
标准状况下112mLCl2转移电子数为0.01mol。
则有:
×(3-
)×x=0.01,解得x=0.8。
故选项A正确。
11.【2016年高考上海卷】称取(NH4)2SO4和NH4HSO4混合物样品7.24g,加入含0.1molNaOH的溶液,完全反应,生成NH31792ml(标准状况),则(NH4)2SO4和NH4HSO4的物质的量比为()
A.1:
1B.1:
2C.1.87:
1D.3.65:
1
【答案】C
【考点定位】考查有关化学反应计算的技巧和方法。
12.【2016年高考江苏卷】(12分)过氧化钙(CaO2·8H2O)是一种在水产养殖中广泛使用的供氧剂。
(3)水中溶解氧的测定方法如下:
向一定量水样中加入适量MnSO4和碱性KI溶液,生成MnO(OH)2沉淀,密封静置;加入适量稀H2SO4,待MnO(OH)2与I−完全反应生成Mn2+和I2后,以淀粉作指示剂,用Na2S2O3标准溶液滴定至终点,测定过程中物质的转化关系如下:
①写出O2将Mn2+氧化成MnO(OH)2的离子方程式;_____________。
②取加过一定量CaO2·8H2O的池塘水样100.00mL,按上述方法测定水中溶解氧量,消耗0.01000mol·L−1Na2S2O3标准溶液13.50mL。
计算该水样中的溶解氧(用mg·L−1表示),写出计算过程。
【答案】(3)①O2+2Mn2++4OH-=MnO(OH)2↓
②在100.00mL水样中I2+2S2O32-=2I-+S4O62-
n(I2)=
=
=6.750×10-5mol
n[MnO(OH)2]=n(I2)=6.750×10-5mol
n(O2)=
n[MnO(OH)2]=
×6.750×10-5mol=3.375×10-5mol
水中溶解氧=
=10.80mg/L
【考点定位】本题主要是考查氧化还原反应方程式书写以及溶解氧含量测定等
13.【2016年高考新课标Ⅰ卷】(15分)
(3)在化学分析中采用K2CrO4为指示剂,以AgNO3标准溶液滴定溶液中的Cl−,利用Ag+与CrO42−生成砖红色沉淀,指示到达滴定终点。
当溶液中Cl−恰好完全沉淀(浓度等于1.0×10−5mol·L−1)时,溶液中c(Ag+)为_______mol·L−1,此时溶液中c(CrO42−)等于__________mol·L−1。
(已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为2.0×10−12和2.0×10−10)。
【答案】(3)2.0×10-5;5×10-3;
【考点定位】考查化学平衡移动原理的应用、化学平衡常数、溶度积常数的应用、两性物质的性质的知识。
14.【2016年高考新课标Ⅱ卷】联氨(又称联肼,N2H4,无色液体)是一种应用广泛的化工原料,可用作火箭燃料,回答下列问题:
(5)联氨是一种常用的还原剂。
向装有少量AgBr的试管中加入联氨溶液,观察到的现象是。
联氨可用于处理高压锅炉水中的氧,防止锅炉被腐蚀。
理论上1kg的联氨可除去水中溶解的O2kg;与使用Na2SO3处理水中溶解的O2相比,联氨的优点是。
【答案】(5)固体逐渐变黑,并有气泡产生1N2H4的用量少,不产生其他杂质(还原产物为N2和H2O,而Na2SO3产生Na2SO4
【考点定位】考查电子式,化合价,盖斯定律的应用,弱电解质的电离,化学计算等知识。
15、【2016年高考上海卷】(本题共14分)
CO2是重要的化工原料,也是应用广发的化工产品。
CO2与过氧化钠或超氧化钾反应可产生氧气。
完成下列计算:
(1)CO2通入氨水生成NH4HCO3,NH4HCO3很容易分解。
2.00molNH4HCO3完全分解,分解产物经干燥后的体积为_________L(标准状况)。
(2)某H2中含有2.40molCO2,该混合气体通入2.00LNaOH溶液中,CO2被完全吸收。
如果NaOH完全反应,该NaOH溶液的浓度为_______。
(3)CO2和KO2有下列反应:
4KO2+2CO2→2K2CO3+3O2
4KO2+4CO2+2H2O→4KHCO3+3O2
若9molCO2在密封舱内和KO2反应后生成9molO2,则反应前密封舱内H2O的量应该是多少?
列式计算。
(4)甲烷和水蒸气反应的产物是合成甲醇的原料:
CH4+H2O
CO+3H2
已知:
CO+2H2
CH3OHCO2+3H2
CH3OH+H2O
300molCH4完全反应后的产物中,加入100molCO2后合成甲醇。
若获得甲醇350mol,残留氢气120mol,计算CO2的转化率。
【答案】(本题共14分)
(1)89.6
(2)2.4mol/L≥c≥1.2mol/L
(3)
n(H2O)=(9/6)×2=3(mol)
(4)300molCH4完全反应产生H2900mol
设CO2转化率为α,CO转化率为β
300β+100α=350600β+300α=900-120
α=80%
或设CO2转化率为α900−350×2−100α=120α=80/100=80%
(3)法一:
依题意,9molCO2在密封舱内和KO2反应后生成9molO2,即n(CO2)∶n(O2)=1∶1,通过观察题给两个方程式可知,当把两个方程式相加时正好符合题目要求:
8KO2+6CO2+2H2O→2K2CO3+4KHCO3+6O2
所以有n(H2O)=
n(CO2)=
×9mol=3mol,即反应前密封舱内H2O的物质的量为3mol。
法二:
设反应前密封舱内H2O的物质的量为n
4KO2+4CO2+2H2O→4KHCO3+3O2
2nn1.5n
4KO2+2CO2→2K2CO3+3O2
9-2n1.5(9-2n)
根据题意生成氧气9mol,所以有1.5n+1.5(9-2n)=9mol,解得n=3mol,即反应前密封舱内
H2O的物质的量为3mol。
(4)法一:
CH4+H2O→CO+3H2
300mol300mol900mol
设CO2的转化率为α,CO的转化率为β
CO+2H2→CH3OHCO2+3H2→CH3OH+H2O
300βmol600βmol300βmol100αmol300αmol100αmol
根据题意,共生成350mol甲醇,所以有300βmol+100αmol=350mol-------①式
根据题意,反应后残留氢气120mol,则实际参加反应的氢气为900mol-350mol,所以有
600βmol+300αmol=900mol-350mol--------②式
由①②式可得α=0.8,即设CO2的转化率为80%。
根据题意,反应后残留氢气120mol,则实际参加反应的氢气为900mol-350mol,根据反应中氢元素的守恒可有:
900mol-120mol=350mol×2+100αmol,解得α=0.8,即设CO2的转化率为80%。
【考点定位】根据化学方程式的计算;物质的量、气体体积、物质的量浓度的转化关系;极值思想、守恒思想的运用。
16.(2015北京)最新报道:
科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。
反应过程的示意图如下:
下列说法中正确的是()
A.CO和O生成CO2是吸热反应
B.在该过程中,CO断键形成C和O
C.CO和O生成了具有极性共价键的CO2
D.状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程
【答案】C 考点:
反应原理中化学反应与能量变化
17.(2015广东高考)设nA为阿伏伽德罗常数的数值,下列说法正确的是
A.23gNa与足量H2O反应完全后可生成nA个H2分子
B.1molCu和足量热浓硫酸反应可生成nA个SO3分子
C.标准状况下,22.4LN2和H2混合气中含nA个原子
D.3mol单质Fe完全转变为Fe3O4,失去8nA个电子
【答案】D
18.(2015新课标1高考)NA为阿伏伽德罗常数的值。
下列说法正确的是()
A.18gD2O和18gH2O中含有的质子数均为10NA
B.2L0.5mol/L亚硫酸溶液中含有的H+两种数为2NA
C.过氧化钠与水反应时,生成0.1mol氧气转移的电子数为0.2NA
D.密闭容器中2molNO与1molO2充分反应,产物的分子数为2NA
【答案】C
【解析】试题分析:
A、D和H的质量数不同,则18gD2O和18gH2O的物质的量不同,所以含有的质子数不同,错误;B、亚硫酸为弱酸,水溶液中不完全电离,所以溶液中氢离子数目小于2NA,错误;C、过氧化钠与水反应生成氧气,则氧气的来源于-1价的O元素,所以生成0.1mol氧气时转移电子0.2NA,正确;D、NO与氧气反应生成二氧化氮,但常温下,二氧化氮与四氧化二氮之间存在平衡,所以产物的分子数小于2NA,错误,答案选C。
考点:
考查阿伏伽德罗常数与微粒数的关系判断
19.[2014·四川卷]设NA为阿伏伽德罗常数的值。
下列说法正确的是( )
A.高温下,0.2molFe与足量水蒸气反应,生成的H2分子数目为0.3NA
B.室温下,1LpH=13的NaOH溶液中,由水电离的OH-数目为0.1NA
C.氢氧燃料电池正极消耗22.4L(标准状况)气体时,电路中通过的电子数目为2NA
D.5NH4NO3
2HNO3+4N2↑+9H2O反应中,生成28gN2时,转移的电子数目为3.75NA
【答案】D
【解析】根据3Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H2,则0.2molFe参与反应生成
molH2,A项错误;pH=13的NaOH溶液中,溶液中c(OH-)=0.1mol/L,c(H+)=
=10-13mol/L,则水电离出来c(OH-)=c(H+)=10-13mol/L,B项错误;氢氧燃料电池正极的电极反应式为O2+4H++4e-===2H2O,则1molO2被消耗,电路中有4NA的电子通过,C项错误;根据化学方程式,-3价的氮元素升高到0价,失去3个电子。
+5价的氮元素降低到0价,得到5个电子,即每生成4mol氮气,反应中转移电子的物质的量为15mol,则生成28gN2(即1mol氮气),转移电子的物质的量是15mol÷4=3.75mol,D项正确。
20.[2014·全国卷]NA表示阿伏伽德罗常数,下列叙述正确的是( )
A.1molFeI2与足量氯气反应时转移的电子数为2NA
B.2L0.5mol·L-1硫酸钾溶液中阴离子所带电荷数为NA
C.1molNa2O2固体中含离子总数为4NA
D.丙烯和环丙烷组成的42g混合气体中氢原子的个数为6NA
【答案】.D [解析]1molFeI2与足量Cl2反应时,Fe2+被氧化为Fe3+,I-被氧化为I2,转移电子3NA,A项错误;2L0.5mol·L-1的硫酸钾溶液中n(SO
)=1mol,所带电荷数为2NA,B项错误;Na2O2由Na+和O
(过氧根离子)构成,1molNa2O2中的离子总数为3NA,C项错误;丙烯和环丙烷为同分异构体,其分子式均为C3H6,最简式为CH2,42g混合气中的氢原子个数为
×2NA=6NA,D项正确。
21.[2014·安徽卷]LiPF6是锂离子电池中广泛应用的电解质。
某工厂用LiF、PCl5为原料,低温反应制备LiPF6,其流程如下:
已知:
HCl的沸点是-85.0℃,HF的沸点是19.5℃。
(1)第①步反应中无水HF的作用是________________、________________。
反应设备不能用玻璃材质的原因是______________________________________________(用化学方程式表示)。
无水HF有腐蚀性和毒性,工厂安全手册提示:
如果不小心将HF沾到皮肤上,可立即用2%的________溶液冲洗。
(2)该流程需在无水条件下进行,第③步反应中PF5极易水解,其产物为两种酸,写出PF5水解的化学方程式:
____________________________________。
(3)第④步分离采用的方法是________;第⑤步分离尾气中HF、HCl采用的方法是________。
(4)LiPF6产品中通常混有少量LiF。
取样品wg,测得Li的物质的量为nmol,则该样品中LiPF6的物质的量为________mol(用含w、n的代数式表示)。
【答案】.
(1)反应物 溶剂SiO2+4HFSiF4↑+2H2O NaHCO3
(2)PF5+4H2OH3PO4+5HF
(3)过滤 冷凝(4)
[解析]
(1)由已知可知低温时HF为液态,反应①得到LiHF2饱和溶液,可见在反应①中无水HF的作用是作反应物和溶剂;玻璃的主要成分为SiO2,SiO2可与HF反应生成SiF4气体和H2O,所以反应设备不能用玻璃器材;HF溶于水得到氢氟酸,因此洗涤时可选用碱性很弱的盐溶液来洗涤,如2%的NaHCO3溶液。
(2)F无含氧酸,因此PF5水解得到的两种酸一定为氢氟酸和磷酸。
(3)第④分离后得到滤液和固体产品LiPF6,可见分离方法是过滤;由HCl、HF的沸点可知分离HCl与HF的混合物,只需将混合气体降温冷凝(HF转化为液态)后即可分离。
(4)由LiPF6、LiF的化学式,利用“锂守恒”知wgLiPF6、LiF混合物的物质的量为nmol,设wg样品中LiPF6、LiF的物质的量分别为xmol、ymol,由题意得:
x+y=n、152x+26y=w,两式联立解得x=
。
28.[2014·广东卷]下列叙述Ⅰ和Ⅱ均正确并有因果关系的是( )
选项
叙述Ⅰ
叙述Ⅱ
A
KNO3的溶解度大
用重结晶法除去KNO3
中混有的NaCl
B
BaSO4难溶于酸
用盐酸和BaCl2
溶液检测SO
C
NH3能使酚酞溶液变红
NH3可用于设计喷泉实验
D
Ca(OH)2能制成
澄清石灰水
可配制2.0mol·L-1
的Ca(OH)2溶液
【答案】B [解析]用重结晶法除去KNO3中的NaCl利用了KNO3的溶解度随温度变化大、NaCl的溶解度随温度的变化小的性质,叙述Ⅰ正确,叙述Ⅱ正确,但二者无因果关系,A项错误;BaSO4是难溶于盐酸的白色沉淀,故可用盐酸和氯化钡溶液来检验溶液中的SO
,B项正确;NH3能使酚酞溶液变红是因为NH3溶于水后生成的NH3·H2O电离产生OH-,NH3用于喷泉实验利用了NH3极易溶于水的特性,二者无因果关系,C项错误;由于Ca(OH)2是微溶物,故无法配制2.0mol·L-1的Ca(OH)2溶液,D项错误。
29.[2014·江苏卷]设NA为阿伏伽德罗常数的值。
下列说法正确的是( )
A.1.6g由氧气和臭氧组成的混合物中含有氧原子的数目为0.1NA
B.0.1mol丙烯酸中含有双键的数目为0.1NA
C.标准状况下,11.2L苯中含有分子的数目为0.5NA,
D.在过氧化钠与水的反应中,每生成0.1mol氧气,转移电子的数目为0.4NA
【答案】.A [解析]氧气和臭氧都是由氧元素组成的,故1.6g混合物中含有0.1NA个氧原子,A项正确;丙烯酸的结构简式为CH2===CHCOOH,分子中含有碳碳双键和碳氧双键,0.1mol丙烯酸中含有双键数为0.2NA,B项错误;标准状况下苯为固体,不适于用气体摩尔体积来计算,C项错误;过氧化钠与水的反应为2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,每生成0.1molO2时,转移电子数为0.2NA,D项错误。
30.[2013·海南卷](9分)
BaCl2·xH2O中结晶水数目可通过重量法来确定:
①称取1.222g样品,置于小烧杯中,加入适量稀盐酸,加热溶解,边搅拌边滴加稀硫酸到沉淀完全,静置;
②过滤并洗涤沉淀;
③将盛有沉淀的滤纸包烘干并中温灼烧;转入高温炉中,反复灼烧至恒重,称得沉淀质量为1.165g。
回答下列问题:
(1)在操作②中,需要先后用稀硫酸和________洗涤沉淀;检验沉淀中氯离子是否洗净的方法是____________________________________________________________________________________________________。
(2)计算BaCl2·xH2O中的x=________(要求写出计算过程)。
(3)操作③中,如果空气不充足和温度过高,可能会有部分沉淀被滤纸中的碳还原为BaS,这使x的测定结果________(填“偏低”“偏高”或“不变”)。
【答案】.
(1)蒸馏水 取水洗液于试管中,加入稀硝酸酸化,滴加AgNO3溶液,若无白色浑浊出现,则表明Cl-已经洗净。
(2)样品中BaCl2的物质的量为n(BaCl2)=
=5.000×10-3mol
m(BaCl2)=5.000×10-3mol×208g/mol=1.040g
n(H2O)∶n(BaCl2)=
∶(5.000×10-3mol)=2.02≈2
(3)偏高
[解析]
(1)洗涤沉淀要用蒸馏水,若沉淀洗涤后洗涤液中不含Cl-则已经洗净。
(3)题中已经表明硫酸钡被还原为BaS,则沉淀质量减小,总质量一定,那么计算得到水的质量偏大,x数据将偏高。
31.[2014·广东卷]设n
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