高考化学专题复习分类练习 物质的量综合解答题及详细答案.docx

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高考化学专题复习分类练习物质的量综合解答题及详细答案

高考化学专题复习分类练习物质的量综合解答题及详细答案

一、高中化学物质的量练习题（含详细答案解析）

1．实验室用氢氧化钠固体配制1.00mol·L－1的NaOH溶液500mL，回答下列问题。

（1）关于容量瓶的使用，下列操作正确的是________（填字母）。

a．使用前要检验容量瓶是否漏液

b．用蒸馏水洗涤后必须要将容量瓶烘干

c．为了便于操作，浓溶液稀释或固体溶解可直接在容量瓶中进行

d．为了使所配溶液浓度均匀，定容结束后，要摇匀

e．用500mL的容量瓶可以直接配制480mL溶液

f．当用容量瓶配制完溶液后，可用容量瓶存放所配制的试剂

（2）请补充完整实验的简要步骤。

①计算；②称量NaOH固体________g；③溶解；④冷却并移液；⑤洗涤并转移；⑥________；⑦摇匀。

（3）本实验用到的基本仪器已有烧杯、天平（带砝码）、镊子、量筒、玻璃棒，还缺少的仪器是________、________。

（4）上述实验操作②③都要用到小烧杯，其作用分别是_____________________和_______。

（5）如图是该同学转移溶液的示意图，图中有两处错误，请写出：

①____________________________________________；

②_____________________________________________。

（6）在配制过程中，其他操作都是正确的，下列操作会引起浓度偏高的是________（填字母）。

A．转移溶液时不慎有少量液体洒到容量瓶外面

B．定容时俯视刻度线

C．未冷却到室温就将溶液转移到容量瓶并定容

D．定容后塞上瓶塞反复摇匀，静置后，发现液面低于刻度线，再加水至刻度线

【答案】ad20.0定容500mL容量瓶胶头滴管用烧杯称量NaOH固体，防止NaOH腐蚀天平的托盘用烧杯做溶解用的容器没有用玻璃棒引流应选用500mL的容量瓶BC

【解析】

【分析】

【详解】

（1）a、容量瓶使用前要检验是否漏水，a正确；

b、容量瓶不能加热，b错误；

c、容量瓶不可以用来稀释浓溶液，也不能用来溶解固体，c错误；

d、为了使所配溶液浓度均匀，定容结束后要摇匀，d正确；

e、用500mL的容量瓶只能配制500mL溶液，不能配制480mL溶液，e错误；

f、容量瓶不能长期贮存溶液，f错误；

故选ad；

（2）m（NaOH）＝nM=cVM=1.00mol·L－1×0.500L×40g·mol－1＝20.0g。

配制时，要遵循计算、称量、溶解（冷却）、移液、洗涤、定容、摇匀的顺序进行配制。

（3）配制一定物质的量浓度溶液使用的仪器有一定规格的容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、托盘天平（带砝码）、量筒，本题还缺少500mL容量瓶和胶头滴管。

（4）NaOH固体具有强腐蚀性，不能用纸称量，要用玻璃仪器（如小烧杯）盛放。

NaOH固体溶解时要在小烧杯中进行。

（5）配制500mL的溶液，应选用500mL的容量瓶；在转移溶液时，一定要用玻璃棒引流，防止溶液溅到瓶外。

（6）A、转移溶液时不慎有少量液体洒到容量瓶外面，导致溶质损失，则所配溶液浓度偏低，A错误；

B、定容时俯视液面，则溶液体积偏小，导致所配溶液浓度偏高，B正确；

C、在未降至室温时，立即将溶液转移至容量瓶定容，则冷却后溶液体积偏小，导致所配溶液浓度偏高，C正确；

D、定容后，加盖倒转摇匀后，由于会有少量液体残留在刻线上方，因此液面低于刻度线是正常的，又滴加蒸馏水至刻度，体积会增大，导致所配溶液浓度偏低，D错误；

故选BC。

【点睛】

本题第（3）题，填写容量瓶时务必带着规格填写，即填写500mL容量瓶，只填写容量瓶是不正确的。

2．I．自然界中的物质绝大多数以混合物的形式存在，为了便于研究和利用，常需对混合物进行分离和提纯。

下列A、B、C、D是中学常见的混合物分离或提纯的装置。

请根据混合物分离或提纯的原理，回答在下列实验中需要使用哪种装置。

将A、B、C、D填入适当的空格中。

（1）碳酸钙悬浊液中分离出碳酸钙__________；

（2）氯化钠溶液中分离出氯化钠___________；

（3）分离39％的乙醇溶液___________；

（4）分离溴的氯化钠溶液____________；

Ⅱ.利用“化学计量在实验中的应用”的相关知识进行填空

已知某饱和氯化钠溶液体积为VmL，溶液密度为dg/cm3，质量分数为w，物质的量浓度为cmol/L，溶液中含NaCl的质量为mg。

（1）用m、V表示溶液的物质的量浓度是_________

（2）用w、d表示溶液的物质的量浓度是_________

（3）用c、d表示溶液的质量分数是__________

【答案】BDAC

mol·L－1

mol·L－1

【解析】

【分析】

I.根据混合物的性质选择相应的装置进行分离；

Ⅱ.根据公式

、

、

进行计算。

【详解】

I.

（1）碳酸钙不溶于水，可用过滤的方法从碳酸钙悬浊液中分离出碳酸钙，故答案为：

B；

（2）氯化钠易溶于水，可用蒸发的方法从氯化钠溶液中分离出氯化钠，故答案为：

D；

（3）乙醇和水是互溶的两种液体，可用蒸馏的方法分离乙醇和水，故答案为：

A；

（4）溴易溶于四氯化碳而难溶于水，且四氯化碳与水不互溶，则可以用四氯化碳萃取氯化钠溶液中的溴单质，再分液，故答案为：

C；

Ⅱ.

（1）NaCl的物质的量为

，则NaCl溶液的物质的量浓度是

，故答案为：

mol·L－1；

（2）根据公式

可知，该溶液的物质的量浓度是

，故答案为：

mol·L－1；

（3）由

可知，

，则该溶液的质量分数是

，故答案为：

。

【点睛】

该公式

中，涉及溶液的密度，质量分数，物质的量浓度，密度的单位为g/cm3，是同学们的易忘点。

3．某化学兴趣小组在实验室制取漂白粉，并探究氯气与石灰乳反应的条件和产物。

已知：

①二氧化锰与浓盐酸反应可制备氯气，同时生成MnCl2。

②氯气和碱反应放出热量。

温度较高时，氯气和碱还能发生如下反应：

3Cl2+6OH-

5Cl-+ClO3-+3H2O。

该兴趣小组设计了下列实验装置进行实验。

请回答下列问题：

（1）①甲装置用于制备氯气，乙装置的作用是________。

②该兴趣小组用100mL12mol·L-1盐酸与8.7gMnO2制备氯气，并将所得氯气与过量的石灰乳反应，则理论上最多可制得Ca（ClO）2______g。

（2）小组成员发现，产物中Ca（ClO）2的质量明显小于理论值。

他们讨论后认为，部分氯气未与石灰乳反应而逸出，以及温度升高也是可能原因。

为了探究反应条件对产物的影响，他们另取一定量的石灰乳，缓慢、匀速地通入足量氯气，得出了ClO-、ClO3-两种离子的物质的量（n）与反应时间（t）的关系曲线，粗略表示为如图（不考虑氯气和水的反应）。

①图中曲线Ⅰ表示_______离子的物质的量随反应时间变化的关系。

②所取石灰乳中含有Ca（OH）2的物质的量为______mol。

③另取一份与②等物质的量的石灰乳，以较大的速率通入足量氯气，反应后测得产物中Cl-的物质的量为0.35mol，则产物中

=__。

（3）为了提高Ca（ClO）2的产率，可对丙装置作适当改进。

请你写出一种改进方法：

________。

【答案】除去氯气中的氯化氢气体7.15ClO-0.252：

1把丙装置浸在盛有冰水的水槽中

【解析】

【分析】

（1）①饱和食盐水的主要作用是除去氯气中的氯化氢气体；

②依据MnO2+4HCl（浓）

MnCl2+Cl2↑+2H2O；2Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O，结合定量关系计算理论值；

（2）①当温度低时，氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙和次氯酸钙；当温度高时，生成氯酸钙和氯化钙，根据温度高低来判断属于哪种离子；

②根据氧化还原反应中得失电子数相等计算氯离子的物质的量，然后根据含氯化合物中钙离子和阴离子的个数比计算氢氧化钙的物质的量；

③另取一份与②等物质的量的石灰乳，以较大的速率通入足量氯气，反应后测得产物中Cl-的物质的量为0.35mol，依据氯化钙、次氯酸钙、氯酸钙中钙离子和含氯元素的物质的量比为1：

2，结合b计算得到氢氧化钙物质的量计算氯元素物质的量，依据氧化还原反应电子守恒，生成产物中氯元素守恒列式计算。

（3）根据题中信息，在高温度下发生副反应，可以把丙装置放入冰水中。

【详解】

（1）①浓盐酸和二氧化锰反应制取氯气的方程式为：

MnO2+4HCl（浓）

MnCl2+Cl2↑+2H2O；浓盐酸具有挥发性，在反应制取氯气的过程中挥发出HCl气体，所以通过饱和食盐水的作用是除去Cl2中混有的HCl气体；

②n（HCl）=12mol/L×0.1L=1.2mol，n（MnO2）=

=0.1mol，MnO2、HCl反应的物质的量的比是1：

4，可见足量的浓盐酸与8.7gMnO2制备氯气，以MnO2为标准计算，n（Cl2）=n（MnO2）=0.1mol，将所得氯气与过量的石灰乳反应，反应方程式为：

2Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O，根据方程式中物质反应关系可知：

理论上最多可制得Ca（ClO）2的物质的量为0.05mol，其质量m[Ca（ClO）2]=0.05mol×143g/mol=7.15g；

（2）①当温度低时，氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙和次氯酸钙；当温度高时，生成氯酸钙和氯化钙，刚开始反应时，温度较低，氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙和次氯酸钙，所以图2中曲线I表示离子ClO-的物质的量随反应时间变化的关系；

②根据氧化还原反应中得失电子数相等计算Cl-的物质的量，设被还原的氯离子的物质的量为n，则n×1=0.10mol×1+0.05mol×5=0.35mol，则反应的Cl2中含氯原子的物质的量为：

0.35mol+0.1mol+0.05mol=0.5mol，在CaCl2、Ca（ClO）2、Ca（ClO3）2中钙离子和含氯离子的个数比为1：

2，所以所取石灰乳中含有Ca（OH）2的物质的量为

=0.25mol；

③取一份与②等物质的量的石灰乳，其物质的量为0.25mol，根据氧化还原反应中得失电子数相等，生成氯离子得到电子和生成次氯酸根和氯酸根失去的电子守恒，设n（ClO-）=x，n（ClO3-）=y；则得到：

0.35=x×1+y×5；依据氯化钙、次氯酸钙、氯酸钙中钙离子和含氯元素的物质的量比为1：

2，得到氯元素物质的量为0.5mol；x+y+0.35=0.5，解得：

x=0.1mol，y=0.05mol，则产物中

=2：

1；

（3）由于反应在高温度下发生副反应，所以改进措施可以把丙装置放入盛有冰水的水槽中，避免发生3Cl2+6OH-

5Cl-+ClO3-+3H2O。

【点睛】

本题考查了性质方案的设计。

明确实验目的、实验原理为解答关键，注意熟练掌握氯气的实验室制法及守恒思想在化学计算中的应用方法，题目培养了学生的分析、理解能力及化学实验、化学计算能力。

4．卤素及其化合物在工农业生产和人类生活中都有着重要的应用。

（1）碘是人体不可缺乏的元素，为了防止碘缺乏，现在市场上流行一种加碘盐，就是在精盐中添加一定量的KIO3进去。

某研究小组为了检测某加碘盐中是否含有碘，查阅了有关的资料，发现其检测原理是：

KIO3+5KI+3H2SO4＝3I2+3H2O+3K2SO4

①氧化剂与还原剂的物质的量比是_______；如果反应生成0.3mol的单质碘，则转移的电子数目是_______。

②先取少量的加碘盐加蒸馏水溶解，然后加入稀硫酸和KI溶液，最后加入一定量的CCl4，振荡，这时候，观察到的现象是_____；

③若采用下图实验装置将四氯化碳和I2的混合溶液分离。

写出图中仪器的名称：

①_____；该装置还缺少的仪器是_____；冷凝管的进水口是：

_____（填g或f）。

（2）实验室常用MnO2和浓盐酸制氯气，反应原理：

MnO2+4HCl（浓）

MnCl2+Cl2↑+2H2O

①实验室用MnO2和浓盐酸制氯气的离子方程式：

__________________________

②上述反应中氧化剂：

__________，还原剂：

__________，被氧化的HCl和未被氧化的HCl的比值______________。

③a:

Cl2+2I-=I2+2Cl-；b:

Cl2+2Fe2+=2Fe3++Cl-；c:

2Fe3++2I-=I2+2Fe2+。

Cl2、I2、Fe3+的氧化性由强到弱的顺序：

_________________________

【答案】1:

50.5NA溶液分层，下层液为紫红色蒸馏烧瓶温度计gMnO2+4H++2Cl-（浓）

Mn2++Cl2↑+2H2OMnO2HCl1:

1Cl2>Fe3+>I2

【解析】

【分析】

（1）①KIO3+5KI+3H2SO4→3I2+3K2SO4+3H2O中，I元素的化合价由+5价降低为0，I元素的化合价由-1价升高为0，化合价升高值=化合价降低值=转移电子数，根据化合价变化确定电子转移情况；

②碘易溶于有机溶剂，在四氯化碳在的溶解度远大于在水中，加入四氯化碳萃取水中的碘，四氯化碳与水不互溶，溶液分成两层，四氯化碳的密度比水，有机层在下层，碘溶于四氯化碳呈紫红色，上层几乎无色；

③依据蒸馏的正确操作与注意事项分析；

（2）①实验室常用MnO2和浓盐酸制氯气；

②依据氧化还原反应的规律分析；

③依据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性分析作答；

【详解】

（1）①反应中氧化剂为KIO3，还原剂为KI，氧化剂与还原剂的物质的量比是1:

5；生成3molI2，电子转移5mol，生成0.3mol的单质碘转移的电子0.5mol，转移的电子的数目为0.5NA；

②溶液分层且I2溶于CCl4中呈紫色，密度较大，因此观察到的现象是溶液分层，下层液为紫红色；

③该图为蒸馏装置①是蒸馏烧瓶，②是锥形瓶；在蒸馏时需要测量温度，还需要温度计；冷凝水进出水方向为“下进上出”，即g口为进水口；

（2）①实验室常用MnO2和浓盐酸制氯气，反应原理：

MnO2+4HCl（浓）

MnCl2+Cl2↑+2H2O，离子反应为：

MnO2+4H++2Cl-（浓）

Mn2++Cl2↑+2H2O；

②反应中Mn元素化合价从+4价降低到+2价，Cl元素化合价从-1价升高到0价，MnO2作氧化剂，HCl作还原性，盐酸具有还原性和酸性，且被氧化的HCl和未被氧化的HCl的比值为1:

1；

③a反应中Cl2作氧化剂，I2为氧化产物，氧化性Cl2>I2，b反应中Cl2作氧化剂，Fe3+为氧化产物，氧化性Cl2>Fe3+，c反应中Fe3+作氧化剂，I2为氧化产物，氧化性Fe3+>I2，综上，氧化性Cl2>Fe3+>I2。

【点睛】

本题的难点是氧化性强弱的判断，一般根据氧化还原反应原理来判断

（1）氧化性强弱：

氧化剂>氧化产物。

（2）还原性强弱：

还原剂>还原产物。

5．实验室可用如下方法制取Cl2，根据相关信息，回答下列问题：

（1）在该反应中，HCl表现的性质有______、________.

①MnO2+4HCl（浓）

Cl2↑+MnCl2+2H2O

（2）若反应中有0.1mol的氧化剂被还原，则被氧化的物质为________（填化学式），被氧化物质的物质的量为_____，同时转移电子数为_____（用NA表示）。

（3）将

（2）生成的氯气与0.2molH2完全反应，生成的气体在标准状况下所占体积为_________，将此产物溶于水配成100mL溶液，此溶液的物质的量浓度为_______。

（4）②KClO3＋6HCl（浓）=3Cl2↑＋KCl＋3H2O③2KMnO4＋16HCl（浓）=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O

若要制得相同质量的氯气，①②③三个反应中电子转移的数目之比为____。

（5）已知反应4HCl（g）＋O2

2Cl2＋2H2O（g），该反应也能制得氯气，则MnO2、O2、KMnO4三种物质氧化性由强到弱的顺序为_______。

（6）将不纯的NaOH样品2.50g（样品含少量Na2CO3和水），放入50.0mL2.00mol/L盐酸中，充分反应后，溶液呈酸性，中和多余的酸又用去40.0mL1.00mol/L的NaOH溶液。

蒸发中和后的溶液，最终得到固体的质量为_______。

【答案】还原性酸性HCl0.2mol0.2NA8.96L4mol/L6：

5：

6KMnO4>MnO2>O25.85g

【解析】

【分析】

（1）盐酸与二氧化锰反应化合价发生变化，且能与碱性氧化物反应；

（2）还原剂被氧化，求解被还原的还原剂的量；

（3）根据方程式及c=

计算；

（4）①生成1mol氯气时，转移2mol电子；②生成1mol氯气时，转移

mol电子；③生成1mol氯气时，转移2mol电子；

（5）根据氧化剂的氧化性越强，则反应越容易，进行推理；

（6）根据Cl-离子守恒进行计算。

【详解】

（1）盐酸与二氧化锰反应化合价由-1变为0，作还原剂，表现还原性；与碱性氧化物反应，表现酸性；

（2）若0.1mol的氧化剂被还原，还原剂被氧化，物质为HCl，被还原的物质的量为0.2mol，转移0.2mol电子，即0.2NA；

（3）H2+Cl2=2HCl，0.2mol氯气与0.2molH2完全反应，生成0.4molHCl，标况下的体积为8.96L；c=

=

=4mol/L；

（4）①生成1mol氯气时，转移2mol电子；②生成1mol氯气时，转移

mol电子；③生成1mol氯气时，转移2mol电子；电子转移的数目之比为6：

5：

6；

（5）根据反应①、③和4HCl（g）＋O2

2Cl2＋2H2O（g）可知，MnO2、O2、KMnO4三种物质均可制取氯气，且反应的条件下由易到难，氧化剂的氧化性越强，则反应越容易，则氧化性由强到弱的顺序为KMnO4>MnO2>O2；

（6）反应后的溶液的溶质为NaCl，且加热蒸干后得到的固体也为NaCl，根据Cl-离子守恒，n（NaCl）=n（HCl）=50.0mL×2.00mol/L=0.1mol，其质量为5.85g。

6．氧化还原反应原理在生产生活和科学研究中应用广泛。

（1）下列表述中没有氧化还原反应发生的是_____。

a．滴水成冰b．蜡炬成灰c．百炼成钢

（2）NH3和Cl2反应的方程式为：

NH3+Cl2﹣N2+HCl

①该反应中被氧化的元素是_____（填元素名称），氧化剂是_____（填化学式）。

②配平该方程式：

_____NH3+_____Cl2=_____N2+_____HCl

（3）“地康法”制氯气的反应原理图示如下：

①反应I的化学方程式为_____。

②若要制得标准状况下氯气11.2L，则整个反应中转移电子的物质的量为_____。

【答案】a氮Cl223162HCl+CuO＝CuCl2+H2O1mol

【解析】

【分析】

（1）a、滴水成冰，没有生成新物质，属于物理变化，符合题意，a正确；

b．蜡炬燃烧生成二氧化碳和水，碳元素、氧元素化合价改变，属于氧化还原反应，与题意不符，b错误；

c．百炼成钢，为钢中的碳与氧气反应生成二氧化碳，碳元素、氧元素化合价改变，属于氧化还原反应，与题意不符，c错误；

（2）①还原剂化合价升高，被氧化，氧化剂化合价降低，被还原；

②利用化合价升降法配平；

（3）①根据反应原理图，反应I是HCl、CuO反应生成CuCl2和H2O；

②标准状况下11.2L氯气的物质的量是0.5mol，反应I是非氧化还原反应，反应II是氧化还原反应，氯元素化合价由﹣1升高为0。

【详解】

（1）a、滴水成冰，没有生成新物质，属于物理变化，符合题意，a正确；

b．蜡炬燃烧生成二氧化碳和水，碳元素、氧元素化合价改变，属于氧化还原反应，与题意不符，b错误；

c．百炼成钢，为钢中的碳与氧气反应生成二氧化碳，碳元素、氧元素化合价改变，属于氧化还原反应，与题意不符，c错误；

故答案为a；

（2）①NH3和Cl2反应中氮元素化合价由﹣3升高为0，氯元素化合价由0降低为﹣1，该反应中被氧化的元素是氮元素，氧化剂是Cl2；

②氮元素化合价由﹣3升高为0，氯元素化合价由0降低为﹣1，最小公倍数为6，根据得失电子守恒配平方程式是2NH3+3Cl2＝N2+6HCl；

（3）①根据反应原理图，反应I是HCl、CuO反应生成CuCl2和H2O，反应方程式是2HCl+CuO＝CuCl2+H2O；

②标准状况下11.2L氯气的物质的量是0.5mol，反应I是非氧化还原反应，反应II是氧化还原反应，根据2CuCl2+O2＝2CuO+2Cl2，氯元素化合价由﹣1升高为0，所以生成0.5mol氯气转移1mol电子。

【点睛】

还原剂化合价升高，被氧化，发生氧化反应，生成氧化产物；氧化剂化合价降低，被还原，发生还原反应，得到还原产物。

7．设NA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法不正确的是

A．含有NA个氦原子的氦气在标准状况下的体积约为11.2L

B．0.2NA个硫酸分子与19.6磷酸（H3PO4）含有相同的氧原子数

C．常温下，28克N2和CO的混合物，含有2NA个原子

D．标准状况下，33.6L氧气中含有9.03×1023个氧气分子

【答案】A

【解析】

【详解】

A．稀有气体为单原子分子，含有NA个氦原子的氦气物质的量为1mol，标准状况下的体积约为22.4L，故A错误；

B．19.6磷酸（H3PO4）的物质的量为

=0.2mol，则0.2NA个硫酸分子与19.6磷酸（H3PO4）含有的氧原子数均为0.8NA，故B正确；

C．N2和CO的摩尔质量均为28g/mol，且均为双原子分子；则常温下，28克N2和CO的混合物的总物质的量为1mol，含有2NA个原子，故C正确；

D．标准状况下，33.6L氧气的物质的量为

=1.5mol，共含有9.03×1023个氧气分子，故D正确；

故答案为A。

8．已知19.2gCu与过量的200mL5mol/L稀硝酸充分反应，反应方程式如下：

3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O

（1）写出该反应的离子方程式：

________；

（2）标准状况下，产生NO气体的体积为：

________；转移电子的物质的量为______；反应后NO3-的物质的量浓度为：

______。

（忽略反应前后溶液体积的变化）

【答案】3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O4.48L0.6mol4mol/L

【解析】

【分析】

（1）根据离子方程式的拆写原则，硝酸和硝酸铜拆为离子，结合电荷守恒书写；

（2）先计算19.2g铜的物质的量，再结合反应方程式确定需消耗硝酸的物质的量，由反应可知被还原的硝酸和生成的NO的物质的量，最后根据N元素守恒计算溶液中含有的NO3-的物质的量，根据c=

计算反应后NO3-的物质的量浓度。

【详解】

（1）Cu与稀硝酸反应方程式为：

3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O，在该反应中，硝酸和硝酸铜是易溶的强电解质，拆为离子，其余物质仍然用化学式表示，则该反应的离子方程式为：

3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O；