届二轮复习 化学计算 专题卷全国通用.docx
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届二轮复习化学计算专题卷全国通用
化学计算
一、单选题
1.(2分)常温常压下CO2、H2、CO的混合气体与氮气的密度相同,则该混合气体中CO2、H2、CO的质量之比可能为( )
A. 13:
8:
27 B. 13:
9:
27 C. 26:
16:
27 D. 286:
8:
27
2.(2分)两种有机物以一定比例混合,一定条件下在aLO2(足量)中充分燃烧恢复到原状态,再通过过量的过氧化钠,得到气体仍是aL,下列组合中符合此条件的是( )
A. CH4、C2H4 B. CH3CH2OH,CH3COOH C. C2H6、HCHO D. HCOOH,CH3COOCH3
3.(2分)将充有mmLNO和nmLNO2的量筒倒立于水槽中,然后通入mmLO2,若m<n,则充分反应后,量筒内气体的体积为(单位:
mL)( )
A. 3(m﹣n) B. m+
C.
D.
4.(2分)某有机样品3.0g完全燃烧,将燃烧后的混合物通入过量的澄清石灰水中,石灰水共增重6.2g,经过滤得到10g沉淀.该有机样品的组成可能是(括号内给出的是有机物的分子式)( )
A. 葡萄糖(C6H12O6)与蔗糖(C12H22O11) B. 醋酸与甲酸甲酯(C2H4O2)
C. 乙醇与甲醛(CH2O) D. 二甲醚(C2H6O)与乳酸(C3H6O3)
5.(2分)乙烯与乙烷的混合气体共amol,与bmol氧气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45g水,则下列说法错误的是( )
A. 当a=1时,乙烯和乙烷的物质的量之比为1:
1
B. 当a=1时,且反应后CO和CO2的混合气体的物质的量为反应前氧气的
时,则b=3
C. 当a=1时,且反应后CO和CO2的混合气体的物质的量为反应前氧气的
时,则CO和CO2的物质的量之比为3:
1
D. a的取值范围为
<a<
6.(2分)向一定量的Fe、FeO和Fe3O4的混合物中加入120mL4mol•L一1的稀硝酸,恰好使混合物完全溶解,放出0.06molNO,往所得溶液中加入KSCN溶液,无血红色出现.若用足量的氢气在加热下还原相同质量的原混合物,能得到铁的物质的量为( )
A. 0.14mol B. 0.16mol C. 0.21mol D. 0.24mol
7.(2分)有机物A和B只由C、H、O中的2种或3种元素组成,等物质的量的A与B完全燃烧时,消耗氧气的物质的量相等,则A与B相对分子质量之差(其中n为正数)不可能为( )
A. 8n B. 18n C. 13n D. 44n
二、多选题
8.(3分)常温下将盛有10mLNO2和10mLNO的混合气体的试管倒立于水槽中并向其中通入O2,一段时间后,试管内还剩余2mL气体,则通入O2的体积为( )
A. 8mL B. 8.5mL C. l0mL D. 12mL
9.(3分)将一定质量的Mg,Zn,Al混合物与足量稀H2SO4反应,生成H22.8L(标准状况),原混合物的质量可能是( )
A. 2g B. 4g C. 8g D. 10g
10.(3分)某化合物6.4g在氧气中完全燃烧,只生成8.8gCO2和7.2gH2O.下列说法正确( )
A. 该化合物仅含碳、氢两种元素 B. 该化合物中碳、氢原子个数比为1:
4
C. 无法确定该化合物是否含有氧元素 D. 该化合物中一定含有氧元素
11.(3分)两份质量相等的Na2O2和NaHCO3混合物,其中一份加入足量的盐酸充分反应后放出2.24L(标准状况)的气体;将这些气体通入另一份混合物中使其充分反应,气体体积变为2.016L(标准状况).则原混合物中Na2O2和NaHCO3的物质的量之比为( )
A. 8:
1 B. 2:
1 C. 3:
2 D. 2:
9
12.(3分)向10mL1.5mol/L的硫酸铝溶液加入30mLNaOH溶液,充分反应后得到1.56g沉淀,则NaOH溶液的物质的量浓度是( )
A. 1mol/L B. 2mol/L C. 5mol/L D. 3.3mol/L
13.(3分)当水和铷与另一碱金属的合金7.8g完全反应时,放出的氢气在标准状况下为0.2g,则合金中另一金属可能是( )
A. 锂 B. 钠 C. 钾 D. 铯
三、填空题
14.(1分)虽然有机化合物A、B的分子式不同,但它们所含元素只可能是碳、氢、氧中的两种或三种.如果将A、B以任何一种比例混合,只要其物质的量之和不变,完全燃烧时所消耗的氧气和生成的水的物质的量也不变,则A、B组成必须满足的条件________.
15.(2分)将铁粉、铜粉、氯化铁溶液、氯化亚铁溶液和氯化铜溶液,混合于容积合适的烧杯内,充分反应后,完成下列填空.
(1)若铁粉有剩余,则溶液中不可能含有的离子是 ________ ( 从Fe3+、Cu2+、Fe2+中选填)
(2)若溶液中氯化铁和氯化铜都有剩余,则不可能有的金属单质是 ________ (从Fe、Cu中选填)
16.(9分)
(1)实验室制取氢氧化铁胶体的实验操作是 ________,可用 ________(方法)证明胶体已经制成.
(2)现有以下物质:
①NaCl晶体 ②干冰 ③稀醋酸 ④汞 ⑤蔗糖(C12H22O11) ⑥冰醋酸请回答下列问题(用序号):
以上物质中能导电的是 ________ ;以上物质中属于电解质的是 ________ .
(3)已知:
2Fe3++2I﹣=2Fe2++I2;2Fe2++Br2=2Fe3++2Br﹣
①向含有1molFeI2和1.5molFeBr2的溶液中通入2molCl2,此时被氧化的离子是 ________ .
②如果向①的溶液中通入3molCl2,则被氧化的离子对应的氧化产物分别是 ________ .
(4)①若mg铁屑与含有ngHNO3的硝酸溶液恰好完全反应,若m:
n=1:
2.7,该反应的化学方程式为 ________ (假设还原产物只有一种,且只生成一种盐).
②若含ngHNO3的稀硝酸溶液恰好使5.6g铁粉完全溶解,若有n/4gHNO3被还原成NO(无其它还原产物)则n的范围为 ________ .
③某条件下锌和硝酸反应时的物质的量之比为2:
5,此时硝酸的还原产物是 ________ .
17.(2分)完全燃烧0.1mol某烃,燃烧产物依次通过浓硫酸、浓碱液,实验结束后,称得浓硫酸增重9g,浓碱液增重17.6g.该烃的化学式________,并写出其所有可能的结构简式________.
18.(1分)兴趣小组乙取336mL某由SO2和N2组成的混合气体Y,将其通入足量溴水中,然后加入足量BaCl2溶液,经适当操作后得干燥固体2.33g.由此推知气体Y中SO2的体积分数为________.
19.(1分)2.3g某有机物A完全燃烧后,生成0.1molCO2和2.7gH2O,测得该化合物的蒸气与空气的相对密度是1.6,已知此有机物可以与Na发生置换反应,写出此有机物与乙酸发生酯化反应的化学方程式________.
四、解答题
20.(5分)某仅由碳、氢、氧三种元素组成的有机化合物,经测定其相对分子质量为180.取有机物样品1.8g,在纯氧中完全燃烧,将产物先后通过浓硫酸和碱石灰,两者分别增重1.08g和2.64g.试求该有机物的分子式.
五、实验探究题
21.(5分)为测定某有机化合物A的结构,进行如下实验:
(1)分子式的确定
(i)将有机物A置于氧气流中充分燃烧实验测得:
碳的质量分数为52.16%,氢的质量分数为13,.14%,则该物质中各元素的原子个数比是________
(ii)用质谱仪测定其相对分子质量,得到如图1所示的质谱图,则该有机物A的相对分子质量为________,分子式为________
(iii)根据价键理论,预测A的可能结构并写出结构简式________
(2)结构式的确定核磁共振氢谱能对有机物分子中不同位置的氢原子给出不同的峰值(信号),根据峰值(信号)可以确定分子中氢原子的种类和数目经测定,有机物A的核磁共振氢谱示意图如图2所示,则A的结构简式为________.
六、综合题
22.(6分)把NaOH、MgCl2、AlCl3三种固体组成的混合物溶于足量水后有1.16g白色沉淀,在所得的悬浊液中逐滴加入1mol/LHCl溶液,加入HCl溶液的体积V与生成沉淀的质量m的关系如下图所示.试回答:
(1)A点的沉淀物的化学式为________,B点的沉淀物的化学式为________.
(2)原混合物中MgCl2的质量是________ g,AlCl3的质量是________ g,NaOH的质量是________g.
(3)Q点HCl溶液加入量是________ mL.
23.(10分)将Cu与CuO的混合物20.8g加到50mL18.4mol•L﹣1浓H2SO4中,加热充分反应至固体物质完全溶解,冷却后将混合液稀释至1000mL,测得c(Cu2+)=0.3mol•L﹣1.试计算:
(1)反应过程中放出的气体在标准状况下的体积.
(2)溶解稀释后,氢离子的浓度.
24.(12分)硝酸是一种重要的化工原料,用来制取一系列硝酸盐类氮肥,如硝酸铵、硝酸钾等;也用来制取硝基的炸药等。
有机化工中也用硝酸与丙烯或乙烯、乙二醇作用制取草酸。
(1)某同学对铁与稀硝酸的反应进行探究,若稀HNO3只被还原成NO。
①写出铁与过量稀硝酸反应的离子方程式________。
②写出过量铁与稀硝酸反应的离子方程式________。
③若28克铁与含1.6摩尔硝酸的稀硝酸恰好完全反应,则生成的Fe3+和Fe2+的物质的量之比________。
④上述反应结束后,向反应后的溶液中加足量氢氧化钠溶液,滤出沉淀洗涤后,在空气中灼烧至质量不变,最终得到的固体质量为________g。
(2)饮用水中的NO3-对人类健康会产生危害,为了降低饮用水中的NO3-浓度,某饮用水研究人员提出,在碱性条件下用铝粉将NO3-还原为N2。
①配平方程式:
________ Al+________NO3-+________OH-=________AlO2-+________N2↑+________。
②上述反应中,还原剂与还原产物的物质的量之比是________ ,反应中转移电子0.3mol,标准状况下生成N2是________mL。
答案解析
一、单选题
1.【答案】A
【解析】【解答】解:
同温同压下,气体摩尔体积相等,根据ρ=
知,CO2、H2和CO组成的混合气体平均摩尔质量与氮气摩尔质量相等,M(N2)=M(CO)=28g/mol,所以混合气体平均摩尔质量与CO多少无关,则CO2、H2的平均摩尔质量为28g/mol,设CO2、H2的物质的量分别是x、y,
CO2、H2的平均摩尔质量为:
M=
g/mol=28g/mol,整理可得x:
y=13:
8,
根据V=nVm知,相同条件下,不同物质的量的气体体积之比等于其物质的量之比,所以三种气体的体积之比可以是13:
8:
27,
故选A.
【分析】同温同压下,气体摩尔体积相等,根据ρ=
知,CO2、H2和CO组成的混合气体平均摩尔质量与氮气摩尔质量相等,M(N2)=M(CO)=28g/mol,所以混合气体平均摩尔质量与CO多少无关,则CO2、H2的平均摩尔质量为28g/mol,根据M=
计算、V=nVm进行计算.
2.【答案】D
【解析】【解答】解:
由题意可知,消耗的氧气小于生成的氧气,
设有机物的平均分子式为CxHyOz,则1mol混合物消耗氧气的物质的量为(x+
﹣
)mol,生成xmolCO2,
molH2O,与过氧化钠反应生成氧气共为
×(x+
)mol,由题意可知,(x+
﹣
)mol=
×(x+
)mol,解之得x=z,
所以只有HCOOH、CH3COOCH3以1:
1的比例混合,碳原子数与氧原子数相等,故选D.
【分析】设有机物的平均分子式为CxHyOz,则1mol混合物消耗氧气的物质的量为(x+
﹣
)mol,生成xmolCO2,
molH2O,与过氧化钠反应生成氧气共为
×(x+
)mol,由题意可知,(x+
﹣
)mol=
×(x+
)mol,以此解答.
3.【答案】C
【解析】【解答】解:
发生反应4NO2+O2+2H2O=4HNO3,4NO+3O2+2H2O=4HNO3,故NO与NO2按1:
1混合的总反应为:
NO+NO2+O2+H2O=2HNO3,充有mmLNO和nmLNO2的量筒倒立于水槽中,然后通入mmLO2,由于m<n,故按总反应进行,NO2有剩余,剩余NO2的体积为nmL﹣mmL=(n﹣m)mL,再发生3NO2+H2O=2HNO3+NO,故生成NO的体积为
(n﹣m)mL,
故选C.
【分析】发生反应4NO2+O2+2H2O=4HNO3,4NO+3O2+2H2O=4HNO3,故NO与NO2按1:
1混合的总反应为:
NO+NO2+O2+H2O=2HNO3,充有mmLNO和nmLNO2的量筒倒立于水槽中,然后通入mmLO2,由于m<n,故按总反应进行,NO2有剩余,再发生3NO2+H2O=2HNO3+NO,以此来解答.
4.【答案】B
【解析】【解答】解:
3.0g有机样品燃烧生成CO2和H2O的总质量为6.2g,10g碳酸钙的物质的量为
=0.1mol,则CO2的物质的量为0.1mol,故生成水的质量为6.2g﹣0.1mol×44g•mol﹣1=1.8g,其物质的量为
=0.1mol,含0.2molH,
因此,3.0g样品中氧原子的质量为3.0g﹣0.1mol×12g•mol﹣1﹣0.2mol×1g•mol﹣1=1.6g,其物质的量为
=0.1mol,
故有机物分子中N(C):
N(H):
N(O)=0.1:
0.2:
0.1=1:
2:
1,则有机酸实验式为CH2O.
A.葡萄糖与蔗糖的分子式分别为C6H12O6、C12H22O11,蔗糖的实验式不是CH2O,故A错误;
B.醋酸与甲酸甲酯的分子式均为C2H4O2,实验式均为CH2O,故B正确;
C.乙醇与甲醛的分子式分别为C2H6O2、CH2O,乙醇实验式不是CH2O,故C错误;
D.二甲醚(C2H6O)与乳酸(C3H6O3)中二甲醚的实验式不是CH2O,故D错误.
故选B.
【分析】石灰水增重为燃烧生成CO2和H2O的总质量,10g沉淀为碳酸钙质量,计算碳酸钙物质的量,根据碳原子守恒可得二氧化碳物质的量,进而计算水的物质的量,再结合有机物总质量计算含有氧原子质量,进而计算有机物实验式,结合选项判断.
5.【答案】C
【解析】【解答】解:
A.设乙烯与乙烷的物质的量分别为xmol、ymol,根据二者物质的量之和与H原子守恒列方程,则:
x+y=1,4x+6y=
×2,解得:
x=0.5,y=0.5,故n(C2H4):
n(C2H6)=0.5mol:
0.5mol=1:
1,故A正确;
B.根据碳元素守恒可知,反应后CO和CO2混合气体的物质的量之和为1mol×2=2mol,故
b=2,解得:
b=3,故B正确;
C.设反应后CO和CO2的物质的量分别为amol、bmol,根据二者之和与氧原子守恒列方程,则:
a+b=2,a+2b=3×2﹣
,解得:
a=0.5,b=1.5,故n(CO):
n(CO2)=0.5mol:
1.5mol=1:
3,故C错误;
D.生成水的物质的量=
mol=2.5mol,只有乙烯时,a值最大,根据H原子守恒可知,a的极大值为:
=
mol,只有乙烷时,a值最小,根据H原子守恒可知,a的极小值为:
=
mol,故a的取值范围为:
<a<
,故D正确;
故选C.
【分析】A.设乙烯与乙烷的物质的量分别为xmol、ymol,根据二者物质的量之和与生成的水中H原子守恒列方程,据此计算解答;
B.根据碳元素守恒计算反应后CO和CO2混合气体的物质的量之和,据此计算b的值;
C.设反应后CO和CO2的物质的量分别为amol、bmol,根据二者之和与氧原子守恒列方程计算;
D.根据H原子守恒利用极限法解答,只有乙烯时,a值最大,只有乙烷时,a值最小.
6.【答案】C
【解析】【解答】解:
因一定量的Fe、FeO、Fe3O4和Fe2O3的混合物中加入120mL4mol/L的稀硝酸,恰好使混合物完全溶解,所得溶液中加入KSCN溶液,无血红色出现,则溶液中的溶质为Fe(NO3)2,
根据氮元素守恒,硝酸亚铁中的硝酸根离子的物质的量为0.12L×4mol/L﹣0.06mol=0.42mol,所以硝酸亚铁的物质的量为
=0.21mol,用足量的氢气在加热下还原相同质量的原混合物,由铁元素守恒可知,得到铁的物质的量为:
n(Fe)=0.21mol.
故选C.
【分析】混合物与硝酸反应时恰好使混合物完全溶解,且所得溶液中加入KSCN溶液,无血红色出现,说明溶液中的溶质为硝酸亚铁.由铁元素守恒可知,足量的氢气在加热下还原相同质量的混合物,能得到铁的物质的量与硝酸亚铁中的铁的物质的量相同,根据硝酸的物质的量和生成NO的物质的量,利用N原子守恒求出溶液中硝酸亚铁的物质的量,再根据Fe原子守恒计算Fe的物质的量.
7.【答案】C
【解析】【解答】A与B的分子组成只相差n个“CO2”时,消耗氧气的量相等,即A和B的相对分子质量的差值为44n;
A与B分子组成只相差n个“H2O”时,消耗氧气的量相等,即A和B的相对分子质量的差值为18n;
由于分子间1个C相当于4个H,即少n个C要多4n个H时,消耗氧气的量相等,A和B的相对分子质量的差值12n﹣4n=8n;
当A与B互为同分异构体时,分子式相同,消耗氧气的量相等,则A和B的相对分子质量的差值为0;
根据分析可知,不满足的为C,
故选C.
【分析】等物质的量的有机物消耗相等的物质的量的氧气有以下几种情况:
①分子间相差n个CO2;②分子间相差n个H2O;③分子间1个C相当于4个H,即少n个C要多4n个H;④互为同分异构体,据此进行解答.
二、多选题
8.【答案】B,D
【解析】【解答】常温下将盛有10mLNO2和10mLNO的混合气体的试管倒立于水槽中并向其中通入O2,一段时间后,试管内还剩余2mL气体,这2mL气体可能是NO,也可能是O2,若是NO,则根据反应方程式:
4NO2+O2+2H2O=4HNO3可知10mLNO2反应消耗氧气的体积是10mL÷4=2.5mL;根据4NO+3O2+2H2O=4HNO3可知反应8mLNO消耗的氧气的体积是6mL,则通入的氧气的总体积是2.5mL+6mL=8.5mL,选项B正确;若剩余气体是过量的氧气,则根据上述两个反应方程式可知反应消耗的氧气的体积是(10mL÷4)+(10mL÷4×3)=2.5mL+7.5mL=10mL,反应剩余2ml氧气,故氧气的总体积是10mL+2mL=12mL,选项D正确。
故答案为:
BD。
【分析】掌握NO2、NO与O2反应的方程式,再抓住剩余气体可能为O2和NO两种情况是解决本题的关键。
9.【答案】BC
【解析】【解答】解:
标况下2.8L氢气的物质的量为:
n(H2)=
=0.125mol,Mg,Zn,Al三种金属中,产生等量的氢气,消耗金属质量最大的为Zn,质量最小的为Al,
则假设金属全部为Zn时,金属质量为:
0.125mol×65g/mol=8.125g,
假设金属全部为铝时,金属质量为:
0.125mol×
×27g/mol=2.25g,
则金属实际质量应介于2.25g~8.125g之间,
故选BC.
【分析】用极端假设法进行分析,三种金属中产生等量的氢气时消耗金属质量最大的为Zn,质量最小的为Al,假设混合物全部是全部是锌或全部是铝,根据生成氢气,分别计算出它们的质量,混合物的质量介于最大值和最小值之间的值,据此判断.
10.【答案】BD
【解析】【解答】解:
化合物燃烧生成8.8gCO2和7.2gH2O,根据元素守恒则一定含有C、H元素,
8.8g二氧化碳的物质的量为
=0.2mol,n(C)=n(CO2)=0.2mol,m(C)=0.2mol×12g/mol=2.4g,
7.2g水的物质的量为
=0.4mol,n(H)=2n(H2O)=0.8mol,m(H)=0.8g,
故化合物中N(C):
N(H)=0.2mol:
0.8mol=1:
4,
由于m(C)+m(H)=2.4g+0.8g=3.2g<6.4g,所以该化合物中一定含有氧元素,该化合物为烃的含氧衍生物,
综上分析可知,AC错误,BD正确,
故选BD.
【分析】化合物燃烧生成8.8gCO2和7.