备战高考化学备考之物质的量压轴突破训练培优篇.docx

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备战高考化学备考之物质的量压轴突破训练培优篇

备战高考化学备考之物质的量压轴突破训练∶培优篇

一、高中化学物质的量

1．现有含有少量NaCl、Na2SO4、Na2CO3等杂质的NaNO3溶液，选择适当的试剂除去杂质，得到纯净的NaNO3固体，实验流程如下图所示。

（1）沉淀A的主要成分是_____________、______________（填化学式）。

（2）①②③中均进行的分离操作是_______________。

（3）溶液3经过处理可以得到NaNO3固体，溶液3中肯定含有的杂质是__________，为了除去杂质，可向溶液3中加入适量的______________。

（4）实验探究小组在实验中需要用到456mL1mol•L-1的HNO3溶液，但是在实验室中只发现一瓶8mol•L-1的HNO3溶液，该小组用8mol•L-1的HNO3溶液配制所需溶液。

①实验中所需的玻璃仪器包括________、_____mL量筒、烧杯、________、胶头滴管等。

②该实验中需要量取8mol•L-1的HNO3溶液________mL。

③下列实验操作中导致配制的溶液浓度偏高的是_____________。

A．取用8mol•L-1的HNO3溶液溶液时仰视量筒刻度线

B．量取用的量筒水洗后未进行任何操作

C．8mol•L-1的HNO3溶液从量筒转移至烧杯后用水洗涤量筒并全部转移至烧杯

D．定容时仰视刻度线

E.定容后，将容量瓶振荡摇匀后，发现液面低于刻度线，未进行任何操作

【答案】BaSO4BaCO3过滤Na2CO3HNO3500mL容量瓶100玻璃棒62.5AC

【解析】

【分析】

由实验流程可知，加入过量的Ba（NO3）2，生成BaSO4、BaCO3沉淀，然后在滤液中加入过量的AgNO3，使Cl-全部转化为AgCl沉淀，在所得滤液中加入过量的Na2CO3，使溶液中的Ag+、Ba2+完全沉淀，最后所得溶液为NaNO3和Na2CO3的混合物，加入稀HNO3，最后进行蒸发操作可得固体NaNO3。

【详解】

（1）加入过量的Ba（NO3）2，Na2SO4、Na2CO3和Ba（NO3）2反应生成BaSO4、BaCO3沉淀，故答案为：

BaSO4；BaCO3；

（2）①②③中均进行的分离操作是分离固体和液体，为过滤操作，故答案为：

过滤；

（3）溶液3为NaNO3和Na2CO3的混合物，加入稀HNO3，可除去Na2CO3，最后加热蒸发、冷却结晶、过滤得到硝酸钠，故答案为：

Na2CO3；HNO3；

（4）①实验室只有500mL的容量瓶，则本实验需要配制的溶液体积为500mL，另外需要用量筒量8mol/L的HNO3溶液倒在烧杯中加水溶解，同时需要玻璃棒搅拌，转移到容量瓶中时也需要玻璃棒引流，最后还需要用胶头滴管定容，整个实验需要的玻璃仪器包括500mL容量瓶、100mL量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等，故答案为：

500mL容量瓶；100；玻璃棒；

②设需要量取8mol•L-1的HNO3溶液VmL，则8mol•L-1×V×10-3L=1mol•L-1×500×10-3L，解得：

V=62.5mL，故答案为：

62.5；

③A．取8mol•L-1的HNO3溶液时仰视刻度线，液面在刻度线上方，即浓硝酸的体积偏大，导致配制溶液浓度偏高，故A正确；

B．量取用的量筒水洗后未进行任何操作，会稀释浓硝酸，即浓硝酸的体积偏小，导致配制溶液浓度偏低，故B错误；

C．量筒量取浓硝酸后，不应该水洗，否则浓硝酸的体积偏大，导致配制溶液浓度偏高，故C正确；

D．定容时仰视刻度线，液面在刻度线上方，溶液体积偏大，导致浓度偏低，故D错误；

E．定容后，除容量瓶振荡摇匀，不能再加水定容，这样做对实验结果无影响，故E错误；故答案为AC。

2．实验室需要配制0.1mol·L－1CuSO4溶液480mL。

按下列操作步骤填上适当的文字，以使整个操作完整。

（1）选择仪器。

完成本实验所必需的仪器有：

托盘天平（精确到0.1g）、药匙、烧杯、量筒、玻璃棒、________、________以及等质量的两片张滤纸。

（2）计算，应选择下列________。

A．需要CuSO4固体8.0gB．需要CuSO4·5H2O晶体12.0g

C．需要CuSO4·5H2O晶体12.5gD．需要CuSO4固体7.7g

（3）称量。

所用砝码生锈则所配溶液的浓度会________（填“偏高”“偏低”或“无影响”，下同）。

（4）溶解、冷却。

若未冷却，则所配溶液浓度会________。

（5）转移、洗涤。

若未洗涤，则所配溶液浓度会________。

（6）定容，摇匀。

（7）将配好的溶液静置一段时间后，倒入指定的试剂瓶，贴好标签，注明配制的时间、溶液名称及浓度。

（8）在配制过程中，某学生观察定容时液面情况如图所示，所配溶液的浓度会________。

【答案】胶头滴管500mL容量瓶AC偏高偏高偏低偏低

【解析】

【分析】

本题是一定量浓度溶液配制题目，注意其操作的相关注意事项即可

【详解】

（1）配制的是480mL溶液，需要容量瓶不能小于此体积，又定容后期需要胶头滴管，故本题答案为胶头滴管、500mL容量瓶；

（2）因为定容时使用的500mL容量瓶，其物质称量时时按500mL算，不是按480mL算，若果是硫酸铜固体其质量为

=8.0g，若为5水硫酸铜其质量为

=12.5g，故答案为A、C；

（3）砝码生锈，其砝码质量比本身标记质量大，其称量的物质质量增大，其配置容溶液浓度会偏高，故答案为偏高；

（4）若未冷却，会导致定容的溶液体积减少，最终导致溶液浓度偏高，故本题答案为偏高；

（5）若未洗涤，其烧杯中还残留有少量物质，其溶液中溶质质量减少，最终导致溶液浓度偏低，故本题答案为偏低；

（8）因仰视，溶液体积偏大，最终导致溶液浓度偏低，故本题答案为偏低。

【点睛】

注意：

计算物质质量时是以容量瓶体积来计算，不是配置的体积；定容时要平视，不要仰视和俯视；溶液移液要先冷却，转移时要多次洗涤。

3．根据所学知识，回答下列问题：

（1）高铁酸钠（Na2FeO4）可作为高效、多功能水处理剂，其摩尔质量是__________。

高铁酸钠可与水反应生成Fe（OH）3胶体、氢氧化钠和氧气，写出相应的离子方程式：

_____________。

（2）戴维通过电解法首先制得了金属钠，随后几十年内，工业上采用铁粉和氢氧化钠高温熔融的方法制得钠蒸气，同时获得Fe3O4和氢气。

写出该反应的化学方程式_____________，该反应中属于电解质但不属于氧化物的物质是________________（填化学式），若制得22.4L（折算为标准状况下）钠蒸气，转移电子的数目为________________。

（3）漂白粉常用于饮水、污水、排泄物及被污染的环境消毒，其主要成分是氯化钙和次氯酸钙[Ca（ClO）2]，有效成分为次氯酸钙。

为测得某漂白粉的有效成分含量，称取Ag漂白粉样品溶解，往所得溶液中通入CO2至不再产生沉淀为止，反应的化学方程式为Ca（ClO）2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO，若反应生成次氯酸（HClO）的物质的量为Kmol，则该漂白粉中有效成分的质量分数为___________%（用含A、K的式子表示）。

【答案】166g/mol4FeO42-+10H2O=4Fe（OH）3（胶体）+8OH-+3O2↑3Fe+4NaOH=4Na↑+Fe3O4+2H2↑NaOH2NA或1.204×1024

【解析】

【分析】

（1）摩尔质量以g/mol为单位，数值上等于其相对分子质量；根据电子转移守恒、电荷守恒、原子守恒配平书写离子方程式；

（2）由题意可知，Fe与NaOH在高温条件下生成Na蒸气、Fe3O4和H2，配平书写化学方程式；反应中属于电解质但不属于氧化物的物质是NaOH；反应中Na、H元素化合价降低，根据方程式计算生成氢气的量，根据Na元素、H元素化合价变化计算转移电子数目；

（3）根据HClO的量计算Ca（ClO）2的质量，再根据质量分数的定义式计算。

【详解】

（1）Na2FeO4的相对分子质量为166，故其摩尔质量为166g/mol。

高铁酸钠可与水反应生成Fe（OH）3胶体、氢氧化钠和氧气，相应的离子方程式：

4FeO42-+10H2O=4Fe（OH）3（胶体）+8OH-+3O2↑；

（2）由题意可知，Fe与NaOH在高温条件下生成Na蒸气、Fe3O4和H2，反应方程式为：

3Fe+4NaOH

4Na↑+Fe3O4+2H2↑，反应中属于电解质但不属于氧化物的物质是NaOH，Na的物质的量n（Na）=224L÷22.4L/mol=1mol，由方程式可知生成氢气为1mol×

=0.5mol，故转移电子的物质的量n（e-）=1mol×1+0.5mol×2=2mol，则转移电子数目N（e-）=2mol×NA/mol=2mol×（6.02×1023mol-1）=1.204×1024；

（3）由Ca（ClO）2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO可知，n[Ca（ClO）2]=

n（HClO）=

×Kmol=0.5Kmol，则该漂白粉中有效成分的质量分数

×100%=

%。

【点睛】

本题考查化学方程式和离子方程式的书写、电解质、摩尔质量等概念及化学计算的知识。

掌握化学基础知识和物质的量的有关计算公式是解题基础，考查了学生运用知识分析问题和解决问题的能力。

4．按要求回答下列问题

（1）实验室可用K2Cr2O7固体与浓盐酸反应制备氯气，发生反应的化学方程式为K2Cr2O7+14HCl（浓）=3Cl2↑+2CrCl3+2KCl+7H2O，当转移0.6mole-时被氧化的HCl为_____mol

（2）同温同压下，相同物质的量的SO2气体和SO3气体，其分子数之比为_________，密度之比为_________

（3）①向溴化钠溶液中通入适量的氯气，产生的现象是________，反应的化学方程式是_________；

②Cl2、Br2、I2三种单质氧化性强弱的关系是______。

③下列海产品中可以考虑用于工业上大量地提取碘的是________。

①贝壳　②紫菜　③鱼　④海带

（4）将相同质量的镁条分别在：

①氧气；②空气；③氮气；④二氧化碳中完全燃烧，燃烧后所得固体产物的质量由小到大的顺序是_____（填序号）。

【答案】0.6mol1：

14：

5溶液由无色变为橙色Cl2+2NaBr=Br2+2NaClCl2>Br2>I2④③<②<①<④

【解析】

【分析】

（1）先分析方程式中转移电子与发生氧化反应消耗HCl的关系，然后计算转移0.6mole-时被氧化的HCl的物质的量；

（2）根据n=

及

计算；

（3）①活动性强的可以把活动性弱的置换出来，根据Br2的水溶液显橙色分析；

②根据同一主族的元素性质变化规律分析；

③根据海产品的成分分析；

（4）根据题意结合化学反应的方程式，可以使各个产物在镁原子个数相同的情况下来比较质量的大小。

【详解】

（1）在反应K2Cr2O7+14HCl（浓）=3Cl2↑+2CrCl3+2KCl+7H2O中，每转移6mol电子，会有6molHCl被氧化产生Cl2，则当转移0.6mole-时被氧化的HCl的物质的量为0.6mol；

（2）根据物质的量与微粒数目关系式n=

可知：

气体的分子数的比等于气体的物质的量的比。

所以同温同压下，相同物质的量的SO2气体和SO3气体，其分子数之比为1：

1；在同温同压下，气体摩尔体积相同，根据气体的密度定义式

可知：

气体的密度与气体的摩尔质量成正比，所以在同温同压下，SO2气体和SO3气体的密度比ρ（SO2）：

ρ（SO3）=64g/mol：

80g/mol=4：

5；

（3）①由于活动性Cl2>Br2，所以向溴化钠溶液中通入适量的氯气，会发生反应：

Cl2+2NaBr=Br2+2NaCl，反应后产生的Br2的水溶液显橙色，因此看到的现象是溶液由无色变为橙色；

②同一主族的元素，从上到下元素的非金属性逐渐减弱，单质的氧化性逐渐减弱，所以Cl2、Br2、I2三种单质氧化性强弱的关系是Cl2>Br2>I2；

③①贝壳主要成分为碳酸钙，①不符合题意；

②紫菜主要成分为蛋白质、维生素，②不符合题意；

③鱼主要成分为蛋白质，③不符合题意；　

④海带含有丰富的碘元素，主要以碘化钾的形式存在，④符合题意；

故合理选项是④；

（4）Mg燃烧的有关反应方程式为：

2Mg+O2

2MgO；3Mg+N2

Mg3N2；2Mg+CO2

2MgO+C，可假设镁的物质的量是1mol，比较Mg燃烧后生成的固体增加的质量；1molMg在O2中燃烧质量增加1molO原子的质量16g；在N2中燃烧质量增加

molN2的质量

g；在空气中燃烧产物既有MgO、也有Mg3N2，所以增加的质量在

g～16g之间；在CO2中燃烧质量增加1molO和0.5molC原子的质量，16g+6g=22g，可见等质量的Mg在四种情况下质量增加由小到大的顺序是③氮气<②空气<①氧气<④二氧化碳，Mg的质量相等，增加的质量越大，则反应后得到的固体质量越大，所以将相同质量的镁条分别在：

①氧气；②空气；③氮气；④二氧化碳中完全燃烧，燃烧后所得固体产物的质量由小到大的顺序是③<②<①<④。

【点睛】

本题考查了物质成分的判断、物质活动性比较及物质的量在化学方程式计算的应用的知识。

结合元素周期律分析判断物质的活动性及反应现象，对于镁带在不同条件下燃烧产物质量比较，可假设Mg的物质的量都是1mol，根据产生的物质的组成确定增加元素及其质量，增加的质量越多，反应后得到的固体质量就越大，难点是判断镁在空气中的产物质量，学生只要明确空气的成分和发生的反应可判断其质量的范围值，应注意解答的规范化。

5．我国某些地区曾出现过高致病性禽流感，为防止疫情蔓延，必须迅速进行隔离，并对受禽流感病毒污染的禽舍、工具等进行消毒。

资料显示：

禽流感病毒在高温、碱性环境（如氢氧化钠溶液）、高锰酸钾或次氯酸钠等消毒剂中生存能力较差。

请回答下列问题：

（1）次氯酸钠（NaClO）属于__________（填“酸”、“碱”、“盐”或“氧化物”），其中氯元素的化合价为________价。

（2）用加热高锰酸钾熏蒸消毒禽舍，写出所发生反应的化学方程式：

________________。

（3）以下对受污染工具的消毒方法可行的是_________________（填字母代号）。

a.用NaClO溶液浸泡b.用NaOH溶液浸泡c.用水冲洗即可

（4）配制用的0.5L0.2mol.L-1的NaCl溶液，需用天平称取固体NaCl________。

若在实验室中配制此溶液，需要用到的玻璃仪器有胶头滴管____________________、量筒和玻璃棒。

【答案】盐+12KMnO4

K2MnO4+MnO2+O2↑a、b5.9g500mL容量瓶、烧杯

【解析】

【分析】

（1）化合物各元素化合价代数和为0；

（2）高锰酸钾分解能生成锰酸钾、二氧化锰和氧气；

（3）次氯酸钠和氢氧化钠溶液都具有消毒的作用；

（4）根据配制一定物质的量浓度溶液所需要仪器分析。

【详解】

（1）次氯酸钠由钠离子和次氯酸根离子组成，属于盐类物质。

设氯元素的化合价为x，则有（+1）+x+（-2）=0，解得x=+1，故填：

盐，+1；

（2）高锰酸钾分解能生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，故填：

2KMnO4

K2MnO4+MnO2+O2↑；

（3）由题意可知：

禽流感病毒在高温、碱性环境如氢氧化钠溶液、高锰酸钾或次氯酸钠等消毒剂中生存能力较差，所以对于被污染的工具可以在氢氧化钠溶液和次氯酸钠溶液中消毒，用水冲洗不能起到消毒的作用，故填：

ab；

（4）配制0.5L0.2mol.L-1的NaCl溶液，需用固体NaCl：

0.5L×0.2mol/L×58.5g/mol=5.9g，配制溶液需要的玻璃仪器有胶头滴管、量筒、玻璃棒、烧杯和500mL容量瓶等，故填：

5.9g；500mL容量瓶、烧杯。

6．

（1）1molH2SO4中含有_____个硫原子，_____molO。

（2）写出下列物质在水溶液中的电离方程式

HCl：

_______________NaHSO4：

____________________

（3）写出下列化学反应的方程式

呼吸面具中过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式_________________

氢氧化亚铁白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色的反应的化学方程式____________________

印刷电路板处理时铜与氯化铁溶液反应的离子方程式_______________________

（4）配平下列方程式：

_____I－+_____IO3－+_____H+—_____I2+_____H2O

_____NH4ClO4——_____N2↑+_____O2↑+_____HCl+_____H2O

（5）用单线桥法或双线桥法表示该反应转移电子的方向和数目并填空：

Cu＋4HNO3（浓）=Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O__________________

HNO3的作用是__________，发生氧化反应，氧化产物是__________。

【答案】NA4HCl=H＋＋Cl－NaHSO4=Na++H++SO42-2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O24Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）32Fe3+＋Cu=2Fe2+＋Cu2+5163342546

氧化性和酸性Cu（NO3）2

【解析】

【分析】

（1）根据物质结构进行计算；

（2）强电解质完全电离；

（3）过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气；氢氧化亚铁白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色为氢氧化亚铁与氧气、水反应生成氢氧化铁；铜与氯化铁溶液反应生成亚铁离子和铜离子；

（4）根据化合价升降法及化合价只靠拢不相交的原则配平；

（5）还原剂，失电子，化合价升高，发生氧化反应，产物为氧化产物；氧化剂得电子，化合价降低，产物为还原产物。

【详解】

（1）一个H2SO4分子中含有1个S原子，4个O原子，则1molH2SO4中含有NA个硫原子，4molO；

（2）HCl为强电解质，在水中完全电离，生成氢离子和氯离子，则电离方程式为：

HCl=H＋＋Cl－；NaHSO4为强电解质，在水中完全电离，生成钠离子、氢离子和硫酸根离子，则电离方程式为：

NaHSO4=Na++H++SO42-；

（3）过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2；氢氧化亚铁白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色为氢氧化亚铁与氧气、水反应生成氢氧化铁，方程式为4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3；铜与氯化铁溶液反应生成亚铁离子和铜离子，离子方程式为2Fe3+＋Cu=2Fe2+＋Cu2+；

（4）根据氧化还原反应中，化合价只靠拢不相交的原则，碘离子变为0价，碘酸根离子变为0价，则最小公倍数为5，则离子方程式为5I－+IO3－+6H+=3I2+3H2O；

高氯酸铵自身发生氧化还原反应，N、O的化合价升高，Cl的化合价降低，根据电子得失守恒，则4NH4ClO4=2N2↑+5O2↑+4HCl+6H2O；

（5）反应中Cu作还原剂，失电子，化合价由0价变为+2价，生成的产物为氧化产物；硝酸作氧化剂、酸，部分N得电子化合价降低由+5变为+4，生成的产物为还原产物；双线桥法表示为

；单线桥法为

。

【点睛】

白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色为氢氧化亚铁与氧气、水反应生成氢氧化铁的反应。

7．对一定量气体体积的探究。

已知1mol不同气体在不同条件下的体积：

化学式

条件

1mol气体体积/L

H2

0℃，101kPa

22.4

O2

0℃，101kPa

22.4

CO

0℃，101kPa

22.4

H2

0℃，202kPa

11.2

CO2

0℃，202kPa

11.2

N2

273℃，202kPa

22.4

NH3

273℃，202kPa

22.4

（1）从表分析得出的结论：

①1mol任何气体，在标准状况下的体积都约为____。

②1mol不同的气体，在不同的条件下，体积____（填“一定”、“一定不”或“不一定”）相等。

（2）理论依据：

相同条件下，1mol任何气体的体积几乎相等，原因是：

①____，②___。

（3）应用：

在标准状况下，4gO2的体积为____。

（4）等温、等压下，等体积的O2和O3所含分子个数比___，质量比为__。

（5）已知16gA和20gB恰好完全反应生成0.04molC和31.76gD，则C的摩尔质量为___。

（6）在三个密闭容器中分别充入Ne、H2、O2三种气体，当它们的温度和密度都相同时，这三种气体的压强（p）分别用p（Ne）、p（H2）、p（O2）表示，由大到小的顺序是__。

【答案】22.4L不一定气体分子数目相等相同条件下，气体分子间的平均距离几乎相等2.8L1∶12∶3106g·mol−1p（H2）＞p（Ne）＞p（O2）

【解析】

【分析】

（1）根据图表信息进行分析；

（2）根据克拉伯龙方程：

PV=nRT进行分析；

（3）根据n=m/M=V/Vm进行分析；

（4）根据阿伏加德罗定律及其推论进行分析；

（5）根据质量守恒定律及n=m/M进行分析；

（6）根据PM=ρRT进行分析。

【详解】

（1）①从表中的H2、O2、CO在标准状况下体积可以看出：

1mol任何气体在标准状况下，体积都约为22.4L；

故答案是：

22.4L；

②根据克拉伯龙方程:

PV=nRT可知，1mol不同的气体，物质的量n相同，在不同的条件下，如温度相等，压强不相等时，体积则不相等；或在温度不相等，压强也不相等时，体积可能相等；因此1mol不同的气体，在不同的条件下，体积不一定相等；

故答案是：

不一定；

（2）因为在相同的温度和压强下，任何气体分子间的平均距离几乎相同且1mol气体的分子数目也相同，所以在相同条件下，1mol任何气体的体积几乎相等；

故答案是：

气体分子数目相等；相同条件下，气体分子间的平均距离几乎相等；

（3）O2的摩尔质量是32g/mol，4gO2的物质的量是4g/32g·mol-1=1/8mol；在标准状况下，4gO2的体积为22.4L·mol-1×1/8mol=2.8L；

故答案是：

2.8L；

（4）等温等压下，气体摩尔体积相等，相同体积的氧气和臭氧其物质的量相等，根据N=nNA知，分子数之比等于物质的量之比=1：

1；根据m=nM知，相同物质的量时其质量之比等于摩尔质量之比=32g/mol:

48g/mol=2:

3；

故答案为：

1：

12：

3；

（5）根据质量守恒定律知，C的质量=（16+20-31.76）g=4.24g，C的摩尔质量=4.24g/0.04mol=106g/mol；

故答案为：

106g/mol；

（6）Ne的摩尔质量是4g/mol，氢气的摩尔质量是2g/mol，氧气的摩尔质量是32g/mol，在温度和密度都相同条件下，压强与摩尔质量成反比，所以其压强大小顺序是P（H2）＞P（Ne）＞P（O2）；

故答案为：

P（H2）＞P（Ne）＞P（O2）。

【点睛】

影响物质的体积的因素有：

微粒的数目、微粒的间距、微粒的大小；对于固体