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專題02 化學計量--2023—2025年新課標全國卷高考化學分類匯編(含解析)

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專題02 化學計量--2023—2025年新課標全國卷高考化學分類匯編(含解析)

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專題02 化學計量
考點1 描述類阿伏加德羅常數正誤判斷
1.(2025·河北·高考真題)設是阿伏加德羅常數的值,下列說法錯誤的是
A.晶體內氫鍵的數目為
B.的NaF溶液中陽離子總數為
C.28g環己烷和戊烯的混合物中碳原子的數目為
D.鉛酸蓄電池負極增重96g,理論上轉移電子數為
2.(2025·云南·高考真題)為阿伏加德羅常數的值。下列說法正確的是
A.中原子的數目為
B.所含中子的數目為
C.粉和足量S完全反應,轉移電子的數目為
D.鹽酸與足量反應,生成的數目為
3.(2025·廣東·高考真題)設為阿伏加德羅常數的值。下列說法正確的是
A.的中子數,比的多
B.與水蒸氣完全反應,生成的數目為
C.在的溶液中,的數目為
D.標準狀況下的與足量反應,形成的共價鍵數目為
4.(2024·海南·高考真題)代表阿伏加德羅常數的值。下列說法正確的是
A.超重水()所含的電子數目為
B.溶液中的數目為
C.過量C與充分反應轉移電子數目為
D.與足量發生取代反應生成HCl分子的數目為
5.(2024·廣東·高考真題)設為阿伏加德羅常數的值。下列說法正確的是
A.中含有鍵的數目為
B.溶液中含的數目為
C.和的混合氣體含有的分子數目為
D.與反應生成,轉移電子數目為
考點二 轉化類阿伏加德羅常數正誤判斷
1.(2024·江西·高考真題)我國學者把游離態氮固定在碳上(示蹤反應如下),制得的[N=C=N]2﹣離子可用于合成核酸的結構單元。阿伏加德羅常數的值為NA,下列說法正確的是
15N2+C(石墨)+2LiHLi2[15NC15N]+H2
A.22.4L15N2含有的中子數為16NA
B.12gC(石墨)中sp2雜化軌道含有的電子數為6NA
C.1mol[N=C=N]2﹣中含有的π鍵數為4NA
D.生成1mol H2時,總反應轉移的電子數為6NA
2.(2024·貴州·高考真題)二氧化氯可用于自來水消毒。實驗室用草酸和制取的反應為。設為阿伏加德羅常數的值。下列說法正確的是
A.中含有的中子數為
B.每生成,轉移電子數為
C.溶液中含有的數目為
D.標準狀況下,中含鍵數目為
3.(2024·河北·高考真題)超氧化鉀可用作潛水或宇航裝置的吸收劑和供氧劑,反應為,為阿伏加德羅常數的值。下列說法正確的是
A.中鍵的數目為
B.晶體中離子的數目為
C.溶液中的數目為
D.該反應中每轉移電子生成的數目為
4.(2024·吉林·高考真題)硫及其化合物部分轉化關系如圖。設為阿伏加德羅常數的值,下列說法正確的是
A.標準狀況下,中原子總數為
B.溶液中,數目為
C.反應①每消耗,生成物中硫原子數目為
D.反應②每生成還原產物,轉移電子數目為
5.(2023·重慶·高考真題)已知反應:,為阿伏加德羅常數的值,若消耗(標準狀況),下列敘述錯誤的是
A.轉移的電子數為 B.生成的質量為
C.生成的氧化產物分子數為 D.生成的含有孤電子對數為
考點三 一定物質的量濃度溶液的配制
1.(2025·山東·高考真題)稱取固體配制濃度約為的溶液,下列儀器中不需要使用的是
A.燒杯 B.容量瓶
C.量筒 D.細口試劑瓶(具橡膠塞)
2.(2025·江蘇·高考真題)用草酸溶液滴定未知濃度的溶液。下列實驗操作規范的是
A.配制草酸溶液 B.潤洗滴定管 C.滴定 D.讀數
3.(2024·廣西·高考真題)將NaCl固體與濃硫酸加熱生成的HCl氣體通至飽和NaCl溶液,可析出用于配制標準溶液的高純度NaCl,下列相關實驗操作規范的是
A.制備HCl B.析出NaCl C.過濾 D.定容
4.(2023·全國甲卷·高考真題)實驗室將粗鹽提純并配制的溶液。下列儀器中,本實驗必須用到的有
①天平 ②溫度計 ③坩堝 ④分液漏斗 ⑤容量瓶 ⑥燒杯 ⑦滴定管 ⑧酒精燈
A.①②④⑥ B.①④⑤⑥ C.②③⑦⑧ D.①⑤⑥⑧
5.(2024·全國甲卷·高考真題)(俗稱過氧化脲)是一種消毒劑,實驗室中可用尿素與過氧化氫制取,反應方程式如下:
(一)過氧化脲的合成
燒杯中分別加入、蒸餾水和尿素,攪拌溶解。下反應,冷卻結晶、過濾、干燥,得白色針狀晶體。
(二)過氧化脲性質檢測
I.過氧化脲溶液用稀酸化后,滴加溶液,紫紅色消失。
Ⅱ.過氧化脲溶液用稀酸化后,加入溶液和四氯化碳,振蕩,靜置。
(三)產品純度測定
溶液配制:稱取一定量產品,用蒸餾水溶解后配制成溶液。
滴定分析:量取過氧化脲溶液至錐形瓶中,加入一定量稀,用準確濃度的溶液滴定至微紅色,記錄滴定體積,計算純度。
回答下列問題:
(4)下圖為“溶液配制”的部分過程,操作a應重復3次,目的是 ,定容后還需要的操作為 。
考點四 物質的量在化學方程式計算中的應用
1.(2024·湖南·高考真題)亞銅配合物廣泛用作催化劑。實驗室制備的反應原理如下:
實驗步驟如下:
分別稱取和粉置于乙腈()中充分反應,回流裝置圖和蒸餾裝置圖(加熱、夾持等裝置略)如下:
已知:①乙腈是一種易揮發的強極性配位溶劑;
②相關物質的信息如下:
化合物
相對分子質量 327.5 371
在乙腈中顏色 無色 藍色
回答下列問題:
(7)合并步驟d和e所得的產物,總質量為,則總收率為 (用百分數表示,保留一位小數)。
2.(2024·重慶·高考真題)含釕()催化劑在能源等領域應用廣泛。方是制備負載型釕催化劑的前驅體。一種制備高純的技術路線如下(部分試劑、步驟及反應條件略)。
回答下列問題:
(6)受熱易分解,在時完全分解,失重率為,剩余固體為的氧化物,則該氧化物的化學式為 。
3.(2024·江蘇·高考真題)回收磁性合金釹鐵硼()可制備半導體材料鐵酸鉍和光學材料氧化釹。
(3)凈化后的溶液通過沉釹、焙燒得到。
①向溶液中加入溶液,可轉化為沉淀。該反應的離子方程式為 。
②將(摩爾質量為)在氮氣氛圍中焙燒,剩余固體質量隨溫度變化曲線如圖所示。時,所得固體產物可表示為,通過以上實驗數據確定該產物中的比值 (寫出計算過程)。
4.(2024·海南·高考真題)錳鋅鐵氧體()元件是電子線路中的基礎組成部分。某實驗室利用廢棄電子產品中的錳鋅鐵氧體制備、ZnO和,可用于電池,催化劑等行業,其工藝流程如下:
回答問題:
(3)沉錳反應的離子方程式為 。某次實驗時,將原料中的Mn以形式定量沉淀完全,消耗了,并產出(純度為99.9%),則該原料化學式中 。
5.(2024·貴州·高考真題)十二鎢硅酸在催化方面有重要用途。某實驗小組制備十二鎢硅酸晶體,并測定其結晶水含量的方法如下(裝置如圖,夾持裝置省略):
Ⅰ.將適量加入三頸燒瓶中,加適量水,加熱,溶解。
Ⅱ.持續攪拌下加熱混合物至近沸,緩慢滴加濃鹽酸至pH為2,反應30分鐘,冷卻。
Ⅲ.將反應液轉至萃取儀器中,加入乙醚,再分批次加入濃鹽酸,萃取。
Ⅳ.靜置后液體分上、中、下三層,下層是油狀鎢硅酸醚合物。
Ⅴ.將下層油狀物轉至蒸發皿中,加少量水,加熱至混合液表面有晶膜形成,冷卻結晶,抽濾,干燥,得到十二鎢硅酸晶體。
已知:
①制備過程中反應體系pH過低會產生鎢的水合氧化物沉淀;
②乙醚易揮發、易燃,難溶于水且密度比水小;
③乙醚在高濃度鹽酸中生成的與締合成密度較大的油狀鎢硅酸醚合物。
回答下列問題:
(6)結晶水測定:稱取十二鎢硅酸晶體(,相對分子質量為M),采用熱重分析法測得失去全部結晶水時失重,計算 (用含的代數式表示)若樣品未充分干燥,會導致的值 (選填“偏大”“偏小”或“不變”)。
考點一 描述類阿伏加德羅常數正誤判斷
1.(2025·河北·一模)設為阿伏加德羅常數的值。下列說法正確的是
A.原子總物質的量為的二氧化硅晶體中含共價鍵總數為
B.100g質量分數為46%的乙醇溶液中所含分子總數為
C.與足量充分反應后轉移電子數目為
D.13g含和的金剛石中含有的中子數為
2.(2025·山西晉中·二模)設表示阿伏加德羅常數的值。下列說法正確的是
A.標準狀況下,正己烷所含的分子數目為
B.溶液中含陰離子的數目小于
C.的乙酸溶液中,含有鍵的數目為
D.聚乙烯和聚丙烯的混合物中含碳原子數為
3.(2025·天津和平·二模)是阿伏加德羅常數的值。下列說法正確的是
A.常溫下,的溶液中含的數目為
B.由乙烯和丙烯組成的混合氣體中含有個原子
C.與在光照下反應生成的分子數為
D.電解精煉銅時,若轉移了個電子,則陽極溶解銅
4.(2025·黑龍江哈爾濱·二模)設NA為阿伏加德羅常數的值,下列說法正確的是
A.標準狀況下,11.2L Cl2溶于水,溶液中、和HClO的微粒數目之和為NA
B.12g石墨中含有的碳碳單鍵數目為2NA
C.常溫常壓下,Na2O2與足量H2O反應,共生成0.2mol O2,轉移電子的數目為0.4NA
D.1mol Cl2與足量消石灰反應轉移的電子數為2NA
5.(2025·安徽·二模)設為阿伏加德羅常數的值。下列說法正確的是
A.固體中含有氯離子的數目為
B.每生成,轉移電子的數目為
C.分子中含有鍵的數目為
D.的硫酸溶液中含有的數目為
考點二 轉化類阿伏加德羅常數正誤判斷
1.(2025·河北·二模)連二亞硫酸鈉(),又稱保險粉,具有很強的還原性,其水溶液能被空氣中的氧氣氧化:。代表阿伏加德羅常數的值。下列說法正確的是
A.消耗,轉移的電子數為
B.分子中含有的中子數為
C.的溶液中,數目為
D.的溶液中含有的數目為
2.(2025·河北衡水·三模)工業上制備高純硅的反應:(電負性:,在常溫常壓下是無色透明的液體),為阿伏加德羅常數的值。下列說法正確的是
A.中雜化軌道含有的電子數為
B.標準狀況下,含有的中子數為
C.反應中每生成,轉移電子數為
D.的溶液中由水電離出的個數為
3.(2025·遼寧撫順·二模)氮化硅因其優異的性能而被廣泛應用于高溫耐火材料、機械工業、航空航天、生物醫學等多個領域,可由石英與焦炭在高溫的氮氣流中通過以下反應制備:
NA為阿伏加德羅常數的值。下列說法正確的是
A.反應消耗44.8L N2時轉移的電子數為12NA
B.每消耗60g SiO2,生成物中Si原子數目為NA
C.反應中每生成1mol氧化產物,消耗氧化劑為1mol
D.28g N2含π鍵數目NA
4.(2025·福建廈門·二模)聯氨可用于鏡面鍍銀,其原理為(未配平)。設為阿伏加德羅常數的值。下列說法錯誤的是
A.中非極性鍵的數目為
B.晶體中鍵的數目為
C.溶液中的數目為
D.該反應中每轉移電子生成的數目為
5.(2025·陜西渭南·二模)溶液與CO的反應十分靈敏,常用于CO的檢驗,其反應為。將1.12m3(標準狀況)某工業尾氣通入足量的溶液中,析出10.6g固體。設為阿伏加德羅常數的值,下列說法錯誤的是
A.該尾氣中CO的體積分數為0.2%
B.中所含中子數目為
C.標準狀況下,33.6LHCl中含有個鍵
D.反應中每生成1mol還原產物,轉移電子數目為
考點三 一定物質的量濃度溶液的配制
1.(2025·廣東汕頭·三模)下列關于配制標準溶液并用其滴定草酸溶液濃度的操作正確的是
A.B.C.D.
2.(2025·山東泰安·模擬預測)是主要的大氣污染物之一,空氣中含量測定方法如下:
Ⅱ.含量測定
將不同濃度的標準溶液與足量吸收液反應生成偶氮染料,分別測定其吸光度(對特定波長光的吸收程度),繪制出吸光度與標準溶液濃度的關系曲線如圖。測定X、Z中吸收液的吸光度,與標準溶液吸光度曲線對照得出的濃度,換算出的含量。
(3)稱取(已干燥恒重)配制成標準溶液,下列實驗儀器必須用到的是 (填名稱)。
(4)以流量采樣小時,測得的含量為,則所采集的環境空氣中的含量為 (用含、、的代數式表示);若配制標準溶液前,固體未經干燥恒重,將導致測定結果 (選填“偏大”或“偏小”)。
3.(2025·廣東深圳·三模)某實驗小組探究鹽溶液對弱電解質電離及難溶電解質溶解的影響。
文獻:向弱電解質或難溶電解質中加入具有不同離子的可溶性強電解質溶液,會使弱電解質的電離程度或難溶電解質的溶解度增大,這種現象可稱為“鹽效應”。
(1)配制溶液
①計算需要固體質量: (已知:)。
②配制溶液過程中,下列儀器中一定不需要的是 (填名稱)。
4.(2025·寧夏銀川·模擬預測)三水合硝酸銅[]是一種重要的無機試劑,常用作搪瓷著色劑,也用于鍍銅、制氧化銅及農藥等。回答下列問題:
Ⅱ.溶液的配制。
(3)實驗室里需要溶液。用三水合硝酸銅配制該溶液時,下列儀器不需要的是 (填儀器名稱)。
(4)所需三水合硝酸銅固體的質量為 g。
(5)配制過程中,下列操作將導致溶液濃度偏小的是___________(填序號)。
A.加水定容時俯視刻度線
B.容量瓶未干燥處理
C.定容加水時超過刻度線后,立即吸出多余的水
D.溶液從燒杯轉移到容量瓶中后沒有洗滌燒杯
5.(2025·湖北·三模)是一種常見的半導體量子點,具有良好的光學性質,其粒子直徑介于。其制備原理和步驟如下所示。
制備原理:;
步驟I:按照如圖所示搭建反應裝置。
步驟II:向三頸燒瓶中加入蒸餾水,再加入的,并攪拌溶解,通入氮氣,再加入8滴RSH(巰基乙酸),用的溶液調節為,繼續通入氮氣。
步驟Ⅲ:使用滴管將NaHSe溶液快速一次性加入到上述含溶液中。二者混合后即開始加熱,同時通入冷凝水,反應一段時間,可得到由RSH(巰基乙酸)修飾的CdSe量子點產物。
回答下列問題:
(2)下圖為配制溶液的部分過程,操作應重復3次,目的是 ,定容后還需要的操作為 。
考點四 物質的量在化學方程式計算中的應用
1.(2025·青海西寧·模擬預測)二氯異氰尿酸鈉是一種常用的消毒劑,具有很強的氧化性,殺菌能力持久,毒性較小,是一種適用范圍廣、高效的殺菌劑。二氯異氰尿酸鈉在以上易溶于水,其溶液在溫度較高時不穩定。一種制備二氯異氰尿酸鈉的裝置如圖。
回答下列問題:
(5)二氯異氰尿酸鈉優質品的要求是有效氯含量大于。通過下列實驗檢測二氯異氰尿酸鈉產品是否達到優質品標準。
實驗步驟:準確稱取樣品溶于適量的稀硫酸中二氯異氰尿酸鈉在酸中可將氯元素全部轉化為,用容量瓶配成溶液;取上述溶液于碘量瓶中,加入適量稀硫酸和過量KI溶液,密封在暗處靜置;用標準溶液滴定至溶液呈微黃色,加入淀粉指示劑繼續滴定至終點恰好反應完全,消耗溶液。
已知:;
該樣品的有效氯含量。
①滴定過程中,判斷到達滴定終點的依據是 。
②產品中的有效氯含量約為 保留三位有效數字。
③下列操作可能使氯元素的質量分數測定結果偏高的是 填標號。
A.滴定前滴定管未用標準液潤洗
B.滴定前滴定管尖嘴無氣泡,滴定后尖嘴有氣泡
C.滴定后,滴定管尖嘴外還懸著一滴液體
D.錐形瓶盛放待測液前未干燥
E.讀數時,滴定前仰視,滴定后俯視
2.(2025·陜西渭南·二模)為深藍色晶體,可溶于水,難溶于乙醇,常用作殺蟲劑、媒染劑。某小組在實驗室制備該晶體并檢驗其純度。
【制備晶體】利用圖1裝置(部分夾持裝置略)制備晶體。
【測定純度】測定硫酸四氨合銅晶體的純度
取wg樣品溶于蒸餾水配制成250mL溶液,準確量取25.00mL配制好的溶液,滴加適量的稀硫酸,充分反應。加入過量KI溶液,滴加3滴淀粉溶液,用溶液滴定至終點,消耗溶液VmL。已知,,。
(6)的純度為 (用含w、c、V的代數式表示)。若振蕩錐形瓶時間長,空氣進入較多,則測定結果 (填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。
3.(2025·上海·一模)某研究小組為了更準確檢測香菇中添加劑亞硫酸鹽的含量,設計實驗如下:
①三頸燒瓶中加入10.00g香菇樣品和400mL水;錐形瓶中加入125mL水、1mL淀粉溶液,并預加0.30mL0.01000mol/L的碘標準溶液,攪拌。
②以0.2L/min-1流速通氮氣,再加入過量磷酸,加熱并保持微沸,同時用碘標準溶液滴定,至終點時滴定消耗了1.00mL碘標準溶液。
③做空白實驗,消耗了0.10mL碘標準溶液。
④用適量Na2SO3替代香菇樣品,重復上述步驟,測得SO2的平均回收率為95%。
回答下列問題:
(5)該樣品中亞硫酸鹽含量為 mg/kg(以SO2計,結果保留小數點后一位,寫出計算過程)。
4.(2025·河北保定·二模)是鋅錳電池的正極材料,是一種綠色凈水劑。以某錳礦(主要成分是,含少量Mn和Fe)為原料制備和的流程如圖。回答下列問題:
已知:常溫下,部分金屬離子在溶液中沉淀的pH如表所示。
金屬離子
開始沉淀的pH 1.9 7.0 8.1
完全沉淀的pH 3.2 9.0 10.1
(6)“灼燒”中制備的化學方程式為 ;某溫度下,在空氣中灼燒生成錳的氧化物M,固體失重率約為33.62%,則M的化學式為 。
5.(2025·山東·二模)一種制備具有優良光電性質的納米材料量子點的實驗過程如下:
已知:i.易水解。
ⅱ.反應過程如下:
+Bi2S3
ⅲ.25℃時,
回答下列問題:
(6)測定量子點中含量:取樣品溶于和鹽酸混合液,用維生素C消除干擾離子后,定容至。移取待測液,用標準溶液滴定至終點,平均消耗標準溶液bmL。該過程涉及反應:i.;ⅱ.。
①滴定過程溶液需維持在1.0~1.7,其原因是 。
②該樣品中的質量分數為 ×100%。(列出計算式)
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專題02 化學計量
考點1 描述類阿伏加德羅常數正誤判斷
1.(2025·河北·高考真題)設是阿伏加德羅常數的值,下列說法錯誤的是
A.晶體內氫鍵的數目為
B.的NaF溶液中陽離子總數為
C.28g環己烷和戊烯的混合物中碳原子的數目為
D.鉛酸蓄電池負極增重96g,理論上轉移電子數為
【答案】B
【詳解】A.每個水分子在冰中形成4個氫鍵,但每個氫鍵被兩個分子共享,故每個分子貢獻2個氫鍵。,氫鍵數目為,A正確;
B.溶液中陽離子包括。,根據電荷守恒:,鈉離子不會水解,并且水電離出少量氫離子,則有,所以陽離子總數大于,B錯誤;
C.環己烷和戊烯的最簡式均為,混合物含單元,對應碳原子,碳原子數目為,C正確;
D.鉛酸蓄電池負極反應為。增重對應生成,轉移電子,數目為:,D正確;
故選B。
2.(2025·云南·高考真題)為阿伏加德羅常數的值。下列說法正確的是
A.中原子的數目為
B.所含中子的數目為
C.粉和足量S完全反應,轉移電子的數目為
D.鹽酸與足量反應,生成的數目為
【答案】B
【詳解】A.未指明氣體是否處于標準狀況,22.4L CH4的物質的量無法確定為1mol,因此原子數目無法確定為5NA,A錯誤;
B.18O的中子數為18-8=10,1mol18O含10mol中子,數目為10NA,B正確;
C.28g Fe(0.5mol)與S反應生成FeS,Fe的氧化態為+2,轉移電子數為0.5×2=1mol=1NA,而非1.5NA,C錯誤;
D.濃鹽酸與MnO2反應時,隨反應進行濃度降低,反應停止,實際生成Cl2的物質的量小于理論值0.3mol,D錯誤;
故選B。
3.(2025·廣東·高考真題)設為阿伏加德羅常數的值。下列說法正確的是
A.的中子數,比的多
B.與水蒸氣完全反應,生成的數目為
C.在的溶液中,的數目為
D.標準狀況下的與足量反應,形成的共價鍵數目為
【答案】D
【詳解】A.的中子數為10,的中子數為8,每個O2分子含2個O原子,1mol比1mol多4NA個中子,A錯誤;
B.Fe與水蒸氣反應生成Fe3O4和H2,1mol Fe生成mol H2,數目為NA,B錯誤;
C.在水中會水解,溶液中的數目小于0.1NA,C錯誤;
D.1mol Cl2與H2反應生成2mol HCl,形成2mol H-Cl鍵,共價鍵數目為2NA,D正確;
故選D。
4.(2024·海南·高考真題)代表阿伏加德羅常數的值。下列說法正確的是
A.超重水()所含的電子數目為
B.溶液中的數目為
C.過量C與充分反應轉移電子數目為
D.與足量發生取代反應生成HCl分子的數目為
【答案】A
【詳解】A.超重水(為)所含的電子為0.1mol×10=1mol,電子數目為,A正確;
B.次氯酸根離子為弱酸根離子,水溶液中部分水解生成次氯酸和氫氧根離子,故溶液中的數目小于,B錯誤;
C.過量C與充分生成硅單質和CO,硅化合價由+4變為0,則反應轉移電子數目為4,C錯誤;
D.甲烷與氯氣發生取代反應為連鎖反應,同時得到四種氯代產物和HCl,結合氯守恒,與足量發生取代反應生成HCl分子的數目為,D錯誤;
故選A。
5.(2024·廣東·高考真題)設為阿伏加德羅常數的值。下列說法正確的是
A.中含有鍵的數目為
B.溶液中含的數目為
C.和的混合氣體含有的分子數目為
D.與反應生成,轉移電子數目為
【答案】A
【詳解】A.26gC2H2的物質的量為1mol,一個C2H2分子中含有3個鍵,故26gC2H2中含有鍵的數目為3NA,A正確;
B.在水溶液中發生水解,1L1mol L-1NH4NO3溶液中含的數目小于NA,B錯誤;
C.CO和H2均由分子構成,1molCO和H2的混合氣體含有的分子數目為NA,C錯誤;
D.Na與H2O反應生成11.2LH2,由于未給出氣體所處的狀態,無法求出生成氣體的物質的量,也無法得出轉移電子數目,D錯誤;
故選A。
考點二 轉化類阿伏加德羅常數正誤判斷
1.(2024·江西·高考真題)我國學者把游離態氮固定在碳上(示蹤反應如下),制得的[N=C=N]2﹣離子可用于合成核酸的結構單元。阿伏加德羅常數的值為NA,下列說法正確的是
15N2+C(石墨)+2LiHLi2[15NC15N]+H2
A.22.4L15N2含有的中子數為16NA
B.12gC(石墨)中sp2雜化軌道含有的電子數為6NA
C.1mol[N=C=N]2﹣中含有的π鍵數為4NA
D.生成1mol H2時,總反應轉移的電子數為6NA
【答案】D
【詳解】A.22.4L15N2的溫度壓強不知,不能計算物質的量,故A錯誤;
B.12gC(石墨)物質的量n1mol,C原子的雜化軌道上3個電子,有一個電子未參與雜化,sp2雜化軌道含有的電子數為3NA,故B錯誤;
C.雙鍵中一個σ鍵,一個π鍵,則1mol[N=C=N]2﹣中含有的π鍵數為2NA,故C錯誤;
D.該反應中氮元素化合價0價降低到﹣3價,碳元素化合價0價升高到+4價,氫元素化合價﹣1價升高到0價,電子轉移總數6e﹣,生成1mol H2時,總反應轉移的電子數為6NA,故D正確;
故選D。
2.(2024·貴州·高考真題)二氧化氯可用于自來水消毒。實驗室用草酸和制取的反應為。設為阿伏加德羅常數的值。下列說法正確的是
A.中含有的中子數為
B.每生成,轉移電子數為
C.溶液中含有的數目為
D.標準狀況下,中含鍵數目為
【答案】D
【詳解】A.分子中H原子無中子,原子的中子數為10,則中含有的中子數為,故A錯誤;
B.由反應方程式可知,每生成2mol轉移電子數為2mol,則每生成,即1mol轉移電子數為,故B錯誤;
C.未給出草酸溶液的體積,無法計算氫離子的物質的量,故C錯誤;
D.1個二氧化碳分子中含有2個鍵和2個π鍵,則標準狀況下,即1mol中含鍵數目為,故D正確;
故選D。
3.(2024·河北·高考真題)超氧化鉀可用作潛水或宇航裝置的吸收劑和供氧劑,反應為,為阿伏加德羅常數的值。下列說法正確的是
A.中鍵的數目為
B.晶體中離子的數目為
C.溶液中的數目為
D.該反應中每轉移電子生成的數目為
【答案】A
【詳解】A.(即)中鍵的數目為,A正確;
B.由和構成,晶體中離子的數目為,B錯誤;
C.在水溶液中會發生水解:,故溶液中的數目小于,C錯誤;
D.該反應中部分氧元素化合價由價升至0價,部分氧元素化合價由價降至價,則每參加反應轉移電子,每轉移電子生成的數目為,D錯誤;
故選A。
4.(2024·吉林·高考真題)硫及其化合物部分轉化關系如圖。設為阿伏加德羅常數的值,下列說法正確的是
A.標準狀況下,中原子總數為
B.溶液中,數目為
C.反應①每消耗,生成物中硫原子數目為
D.反應②每生成還原產物,轉移電子數目為
【答案】D
【詳解】A.標況下SO2為氣體,11.2L SO2為0.5mol,其含有1.5mol原子,原子數為1.5NA,A錯誤;
B.SO為弱酸陰離子,其在水中易發生水解,因此,100mL 0.1mol L-1 Na2SO3溶液中SO數目小于0.01NA,B錯誤;
C.反應①的方程式為SO2+2H2S=3S+2H2O,反應中每生成3mol S消耗2mol H2S,3.4g H2S為0.1mol,故可以生成0.15mol S,生成的原子數目為0.15NA,C錯誤;
D.反應②的離子方程式為3S+6OH-=SO+2S2-+3H2O,反應的還原產物為S2-,每生成2mol S2-共轉移4mol電子,因此,每生成1mol S2-,轉移2mol電子,數目為2NA,D正確;
故答案選D。
5.(2023·重慶·高考真題)已知反應:,為阿伏加德羅常數的值,若消耗(標準狀況),下列敘述錯誤的是
A.轉移的電子數為 B.生成的質量為
C.生成的氧化產物分子數為 D.生成的含有孤電子對數為
【答案】C
【詳解】A.反應中F的化合價由0價轉化為-1價,O的化合價由-2價變為+2價,轉移電子數為4e-,若消耗(標準狀況)即=2mol,故轉移的電子數為,A正確;
B.根據反應,每消耗2molF2生成的質量為2mol=,B正確;
C.根據反應可知反應生成的氧化產物為OF2,每消耗2molF2生成的氧化產物OF2分子數為,C錯誤;
D.根據反應可知,每消耗2molF2生成H2O的物質的量為2mol,又知1個H2O中含有2對孤電子對,即生成的含有孤電子對數為,D正確;故答案為C。
考點三 一定物質的量濃度溶液的配制
1.(2025·山東·高考真題)稱取固體配制濃度約為的溶液,下列儀器中不需要使用的是
A.燒杯 B.容量瓶
C.量筒 D.細口試劑瓶(具橡膠塞)
【答案】B
【詳解】A.溶解1.6g NaOH需要在燒杯中進行,故A需要;
B.1.6gNaOH的物質的量為,,即只需要溶解在約400mL蒸餾水中即可配制濃度約為的溶液,無400mL容量瓶,準確配制500mL濃度為的溶液,需要NaOH,即不需要容量瓶,故B不需要;
C.據B項分析可知,配制時需量筒量取約400mL蒸餾水,故C需要;
D.NaOH溶液配制好后需要轉移到試劑瓶中儲存,氫氧化鈉溶液呈堿性,能與玻璃中的二氧化硅反應,不能選擇玻璃塞,所以需要細口試劑瓶(具橡膠塞),故D需要;
故選B。
2.(2025·江蘇·高考真題)用草酸溶液滴定未知濃度的溶液。下列實驗操作規范的是
A.配制草酸溶液 B.潤洗滴定管 C.滴定 D.讀數
【答案】D
【詳解】A.定容時需要用玻璃棒引流,A錯誤;
B.潤洗滴定管時應取少量標準液于滴定管中,傾斜著轉動滴定管進行潤洗,B錯誤;
C.滴定時,應手持錐形瓶上端輕微地搖動錐形瓶,不能手持錐形瓶底端搖動,C錯誤;
D.讀數時,眼睛平視滴定管凹液面最低點,D正確;
答案選D。
3.(2024·廣西·高考真題)將NaCl固體與濃硫酸加熱生成的HCl氣體通至飽和NaCl溶液,可析出用于配制標準溶液的高純度NaCl,下列相關實驗操作規范的是
A.制備HCl B.析出NaCl C.過濾 D.定容
【答案】C
【詳解】A.NaCl固體與濃硫酸加熱生成的HCl氣體,缺少加熱裝置,故A錯誤;
B.氯化氫易溶于水,為充分吸收氯化氫并防止倒吸,氯化氫氣體應從連接倒置漏斗的導管通入,故B錯誤;
C.用過濾法分離出氯化鈉晶體,故C正確;
D.配制氯化鈉溶液,定容時眼睛平視刻度線,故D錯誤;
選C。
4.(2023·全國甲卷·高考真題)實驗室將粗鹽提純并配制的溶液。下列儀器中,本實驗必須用到的有
①天平 ②溫度計 ③坩堝 ④分液漏斗 ⑤容量瓶 ⑥燒杯 ⑦滴定管 ⑧酒精燈
A.①②④⑥ B.①④⑤⑥ C.②③⑦⑧ D.①⑤⑥⑧
【答案】D
【詳解】實驗室將粗鹽提純時,需要將其溶于一定量的水中,然后將其中的硫酸根離子、鈣離子、鎂離子依次用稍過量的氯化鋇溶液、碳酸鈉溶液和氫氧化鈉溶液除去,該過程中有過濾操作,需要用到燒杯、漏斗和玻璃棒;將所得濾液加適量鹽酸酸化后蒸發結晶得到較純的食鹽,該過程要用到蒸發皿和酒精燈;用提純后得到的精鹽配制溶液的基本步驟有稱量、溶解、轉移、洗滌、定容、搖勻等操作,需要用到天平、容量瓶、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管等。綜上所述,本實驗必須用到的有①天平、⑤容量瓶、⑥燒杯、⑧酒精燈,因此本題選D。
5.(2024·全國甲卷·高考真題)(俗稱過氧化脲)是一種消毒劑,實驗室中可用尿素與過氧化氫制取,反應方程式如下:
(一)過氧化脲的合成
燒杯中分別加入、蒸餾水和尿素,攪拌溶解。下反應,冷卻結晶、過濾、干燥,得白色針狀晶體。
(二)過氧化脲性質檢測
I.過氧化脲溶液用稀酸化后,滴加溶液,紫紅色消失。
Ⅱ.過氧化脲溶液用稀酸化后,加入溶液和四氯化碳,振蕩,靜置。
(三)產品純度測定
溶液配制:稱取一定量產品,用蒸餾水溶解后配制成溶液。
滴定分析:量取過氧化脲溶液至錐形瓶中,加入一定量稀,用準確濃度的溶液滴定至微紅色,記錄滴定體積,計算純度。
回答下列問題:
(4)下圖為“溶液配制”的部分過程,操作a應重復3次,目的是 ,定容后還需要的操作為 。
【答案】(4)避免溶質損失;蓋好瓶塞,反復上下顛倒、搖勻
【詳解】(4)操作a為洗滌燒杯和玻璃棒,并將洗滌液轉移到容量瓶中,目的是避免溶質損失;定容后應蓋好瓶塞,反復上下顛倒、搖勻。
考點四 物質的量在化學方程式計算中的應用
1.(2024·湖南·高考真題)亞銅配合物廣泛用作催化劑。實驗室制備的反應原理如下:
實驗步驟如下:
分別稱取和粉置于乙腈()中充分反應,回流裝置圖和蒸餾裝置圖(加熱、夾持等裝置略)如下:
已知:①乙腈是一種易揮發的強極性配位溶劑;
②相關物質的信息如下:
化合物
相對分子質量 327.5 371
在乙腈中顏色 無色 藍色
回答下列問題:
(7)合并步驟d和e所得的產物,總質量為,則總收率為 (用百分數表示,保留一位小數)。
【答案】(7)81.2%
【分析】將和粉以及乙腈()加入兩頸燒瓶中,經水浴加熱并回流進行充分反應,反應結束后過濾除去未反應完全的Cu,然后利用乙腈的揮發性進行蒸餾除去乙腈,將剩余溶液進行冷卻結晶分離出。
【詳解】(7)的物質的量為,理論制得的質量為,總收率為。
2.(2024·重慶·高考真題)含釕()催化劑在能源等領域應用廣泛。方是制備負載型釕催化劑的前驅體。一種制備高純的技術路線如下(部分試劑、步驟及反應條件略)。
回答下列問題:
(6)受熱易分解,在時完全分解,失重率為,剩余固體為的氧化物,則該氧化物的化學式為 。
【答案】(6)RuO2
【分析】根據流程可知,第①步發生反應,第②步發生反應,第③步發生反應。
【詳解】(6)設分解1mol,其質量為317g,當時完全分解,失重率為,剩余固體質量為317g×(1-58%)=133.14g,根據Ru守恒,n(Ru)=1mol,其含有的Ru質量為101g,剩余固體為的氧化物,則n(O)=,即固體中n(Ru)∶n(O)=1∶2,則該氧化物的化學式為RuO2。
3.(2024·江蘇·高考真題)回收磁性合金釹鐵硼()可制備半導體材料鐵酸鉍和光學材料氧化釹。
(3)凈化后的溶液通過沉釹、焙燒得到。
①向溶液中加入溶液,可轉化為沉淀。該反應的離子方程式為 。
②將(摩爾質量為)在氮氣氛圍中焙燒,剩余固體質量隨溫度變化曲線如圖所示。時,所得固體產物可表示為,通過以上實驗數據確定該產物中的比值 (寫出計算過程)。
【答案】(3) ;2:1
【詳解】(3)①向溶液中加入溶液,和相互促進對方水解生成沉淀和,該反應的離子方程式為。②的物質的量為,其在氮氣氛圍中焙燒后,金屬元素的質量和化合價均保持不變,因此,=;時剩余固體的質量為7.60,固體減少的質量為,由于堿式鹽在受熱分解時易變為正鹽,氫氧化物分解得到氧化物和,碳酸鹽分解得到氧化物和,因此,可以推測固體變為時失去的質量是生成和的質量;根據H元素守恒可知,固體分解時生成的質量為,則生成的質量為-=,則生成的物質的量為,由C元素守恒可知,分解后剩余的的物質的量為4×10-5mol-=,因此可以確定該產物中的比值為。
4.(2024·海南·高考真題)錳鋅鐵氧體()元件是電子線路中的基礎組成部分。某實驗室利用廢棄電子產品中的錳鋅鐵氧體制備、ZnO和,可用于電池,催化劑等行業,其工藝流程如下:
回答問題:
(3)沉錳反應的離子方程式為 。某次實驗時,將原料中的Mn以形式定量沉淀完全,消耗了,并產出(純度為99.9%),則該原料化學式中 。
【答案】(3)或不含結晶水形式;0.75
【分析】錳鋅鐵氧體經過氨浸后,分離得到的溶液B經煮沸得到氫氧化鋅,則氨浸的作用是將鋅元素轉移到溶液B中,將分離得到的固體A溶于硫酸,得到含錳、鐵元素的溶液;沉錳過程中,與發生歸中反應生成;由于加入鐵粉還原,則溶液C主要含三價鐵離子,鐵粉將鐵離子還原為二價鐵離子,加入沉鐵,將二價鐵離子轉化為。
【詳解】(3)根據沉錳前后物質可知,沉錳反應的離子反應式為(便于后續計算)或不含結晶水;由離子反應式可知,消耗了,則錳鋅鐵氧體中,,由錳鋅鐵氧體化學式可知,,化合價代數和為0,則,解的。
5.(2024·貴州·高考真題)十二鎢硅酸在催化方面有重要用途。某實驗小組制備十二鎢硅酸晶體,并測定其結晶水含量的方法如下(裝置如圖,夾持裝置省略):
Ⅰ.將適量加入三頸燒瓶中,加適量水,加熱,溶解。
Ⅱ.持續攪拌下加熱混合物至近沸,緩慢滴加濃鹽酸至pH為2,反應30分鐘,冷卻。
Ⅲ.將反應液轉至萃取儀器中,加入乙醚,再分批次加入濃鹽酸,萃取。
Ⅳ.靜置后液體分上、中、下三層,下層是油狀鎢硅酸醚合物。
Ⅴ.將下層油狀物轉至蒸發皿中,加少量水,加熱至混合液表面有晶膜形成,冷卻結晶,抽濾,干燥,得到十二鎢硅酸晶體。
已知:
①制備過程中反應體系pH過低會產生鎢的水合氧化物沉淀;
②乙醚易揮發、易燃,難溶于水且密度比水小;
③乙醚在高濃度鹽酸中生成的與締合成密度較大的油狀鎢硅酸醚合物。
回答下列問題:
(6)結晶水測定:稱取十二鎢硅酸晶體(,相對分子質量為M),采用熱重分析法測得失去全部結晶水時失重,計算 (用含的代數式表示)若樣品未充分干燥,會導致的值 (選填“偏大”“偏小”或“不變”)。
【答案】(6) ;偏大
【詳解】(6)mg十二鎢硅酸晶體的物質的量為,結晶水占總質量的,則結晶水的物質的量為,則;若未充分干燥,則熱重時失水增多,則變大,n偏大。
考點一 描述類阿伏加德羅常數正誤判斷
1.(2025·河北·一模)設為阿伏加德羅常數的值。下列說法正確的是
A.原子總物質的量為的二氧化硅晶體中含共價鍵總數為
B.100g質量分數為46%的乙醇溶液中所含分子總數為
C.與足量充分反應后轉移電子數目為
D.13g含和的金剛石中含有的中子數為
A【詳解】A.1個SiO2中含有3個原子,則原子總物質的量為的二氧化硅晶體為,中含有4molSi-O鍵,則含共價鍵總數為,A項正確;
B.乙醇溶液溶質CH3CH2OH分子中有O—H鍵,每個乙醇分子中一個O—H鍵,溶劑H2O分子中也有O—H鍵,每個水分子中兩個O—H鍵;n(C2H5OH)===1mol,O—H鍵數目為NA;n(H2O)===3mol,O—H鍵數目為6NA,所以O—H鍵數目共為7NA,B項錯誤;
C.與的反應為可逆反應,轉移電子數目無法計算,C項錯誤;
D.和的比例不確定,所含中子數無法計算,D項錯誤;
故選A。
2.(2025·山西晉中·二模)設表示阿伏加德羅常數的值。下列說法正確的是
A.標準狀況下,正己烷所含的分子數目為
B.溶液中含陰離子的數目小于
C.的乙酸溶液中,含有鍵的數目為
D.聚乙烯和聚丙烯的混合物中含碳原子數為
D【詳解】A.標準狀況下,正己烷為液態,不能用氣體摩爾體積進行計算,A錯誤;
B.由于S2-是弱酸根離子,會發生水解反應:,消耗一個S2-生成2個陰離子,故陰離子的數目大于,B錯誤;
C.的乙酸溶液中乙酸的物質的量為,則乙酸分子中鍵的數目為,但是溶劑水分子中還含有,C錯誤;
D.聚乙烯和聚丙烯的最簡式均為CH2,故混合物中含有的CH2的物質的量為0.4mol,則含個碳原子,D正確;
故選D。
3.(2025·天津和平·二模)是阿伏加德羅常數的值。下列說法正確的是
A.常溫下,的溶液中含的數目為
B.由乙烯和丙烯組成的混合氣體中含有個原子
C.與在光照下反應生成的分子數為
D.電解精煉銅時,若轉移了個電子,則陽極溶解銅
B【詳解】A.未說明的溶液的體積,無法計算的溶液中含的數目,A錯誤;
B.乙烯(C2H4)和丙烯(C3H6)的最簡式均為CH2,總質量28g時,CH2的物質的量為= 2mol,CH2含3個原子,總原子數為2mol × 3 × NA = 6NA,無論混合比例如何,結果均為6NA,B正確。
C.CH4與Cl2的取代反應生成混合物(CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl),與在光照下反應生成的分子數小于,C錯誤;
D.電解精煉時,陽極溶解的金屬包括Cu和雜質(如Zn或Fe),轉移1mol電子時,溶解的Cu小于0.5mol,質量小于0.5mol×64g/mol=32g,D錯誤;
故選B。
4.(2025·黑龍江哈爾濱·二模)設NA為阿伏加德羅常數的值,下列說法正確的是
A.標準狀況下,11.2L Cl2溶于水,溶液中、和HClO的微粒數目之和為NA
B.12g石墨中含有的碳碳單鍵數目為2NA
C.常溫常壓下,Na2O2與足量H2O反應,共生成0.2mol O2,轉移電子的數目為0.4NA
D.1mol Cl2與足量消石灰反應轉移的電子數為2NA
C【詳解】A.Cl2溶于水的反應是可逆反應,溶液中還存在氯氣分子,則、和HClO的微粒數目之和小于NA,A錯誤;
B.石墨片層結構為,平均每個碳原子的碳碳單鍵數為,則12g石墨中含有碳碳單鍵1.5NA,B錯誤;
C.Na2O2與H2O的反應方程式為,Na2O2既是氧化劑,又是還原劑,O2為氧化產物,由可知,共生成0.2mol O2,轉移電子的數目為,C正確;
D.Cl2與消石灰反應的方程式為,Cl2既是氧化劑,又是還原劑,故1mol Cl2與足量消石灰反應轉移的電子數為NA,D錯誤;
故選C。
5.(2025·安徽·二模)設為阿伏加德羅常數的值。下列說法正確的是
A.固體中含有氯離子的數目為
B.每生成,轉移電子的數目為
C.分子中含有鍵的數目為
D.的硫酸溶液中含有的數目為
C【詳解】A.固體中不含氯離子,A錯誤;
B.由反應方程式可知,氯元素由+5價降低為+4價,每生成轉移電子數為,則每生成(即),轉移電子數為,B錯誤;
C.的物質的量為1mol,其結構式為,1個分子中含7個鍵,分子中含鍵數目為,C正確;
D.即,故的硫酸溶液中含的數目為,D錯誤;
故選C。
考點二 轉化類阿伏加德羅常數正誤判斷
1.(2025·河北·二模)連二亞硫酸鈉(),又稱保險粉,具有很強的還原性,其水溶液能被空氣中的氧氣氧化:。代表阿伏加德羅常數的值。下列說法正確的是
A.消耗,轉移的電子數為
B.分子中含有的中子數為
C.的溶液中,數目為
D.的溶液中含有的數目為
B【詳解】A.未指明氣體所處狀況是否為標準狀況,不能確定的物質的量就是1mol,不確定轉移電子數,A錯誤;
B.分子中含有中子,中子數為,B正確;
C.沒有溶液體積,不確定氫離子的物質的量,C錯誤;
D.亞硫酸氫根離子水溶液中亞硫酸氫根離子電離程度大于水解程度,其電離導致的溶液中含有的小于0.1mol,則數目小于,D錯誤;
故選B。
2.(2025·河北衡水·三模)工業上制備高純硅的反應:(電負性:,在常溫常壓下是無色透明的液體),為阿伏加德羅常數的值。下列說法正確的是
A.中雜化軌道含有的電子數為
B.標準狀況下,含有的中子數為
C.反應中每生成,轉移電子數為
D.的溶液中由水電離出的個數為
C【詳解】A.28g Si物質的量為1mol,Si原子通過sp3雜化形成4個雜化軌道,每個軌道含1個電子,共4個電子,所以1mol Si中sp3雜化軌道含電子數為4NA,A錯誤;
B.標準狀況下SiH37Cl3是液體,不能用氣體摩爾體積計算,B錯誤;
C.5.6g Si的物質的量為0.2 mol,根據電負性可知H為-1價,故由題目所給反應可知每生成1mol Si需轉移4mol電子,故轉移電子的物質的量= (0.2×4) mol = 0.8 mol,即轉移電子數為0.8NA,C正確;
D.1L pH=2的HCl溶液中,c(H+) = 10-2 mol/L,全部來自HCl的電離,水的電離被抑制,故水電離出的c(H+)=c(OH-)=10-12 mol/L,故1L溶液中由水電離出的H+個數為10-12NA,D錯誤;
故答案選C。
3.(2025·遼寧撫順·二模)氮化硅因其優異的性能而被廣泛應用于高溫耐火材料、機械工業、航空航天、生物醫學等多個領域,可由石英與焦炭在高溫的氮氣流中通過以下反應制備:
NA為阿伏加德羅常數的值。下列說法正確的是
A.反應消耗44.8L N2時轉移的電子數為12NA
B.每消耗60g SiO2,生成物中Si原子數目為NA
C.反應中每生成1mol氧化產物,消耗氧化劑為1mol
D.28g N2含π鍵數目NA
B【詳解】A.題目未指明氣體狀態(是否標準狀況),不可以計算轉移電子數,A錯誤;
B.60gSiO2的物質的量為1mol,根據反應式,3molSiO2生成1molSi3N4(含3molSi原子),則1molSiO2對應生成1molSi原子,數目是NA,B正確;
C.氧化產物為CO(C從0→+2),每生成6molCO需2molN2(氧化劑),每生成1molCO需molN2,而非1mol,C錯誤;
D.28gN2為1mol,每個N2分子含2個π鍵(三鍵結構:1σ+2π),總π鍵數為2NA,D錯誤;
故選B。
4.(2025·福建廈門·二模)聯氨可用于鏡面鍍銀,其原理為(未配平)。設為阿伏加德羅常數的值。下列說法錯誤的是
A.中非極性鍵的數目為
B.晶體中鍵的數目為
C.溶液中的數目為
D.該反應中每轉移電子生成的數目為
C【詳解】A.32g N2H4的物質的量為1mol,N2H4分子中N—N鍵為非極性鍵,1個N2H4分子中有1個非極性鍵,所以1mol N2H4中非極性鍵的數目為NA,A正確;
B.1mol 中σ鍵的物質的量為4mol,1mol 中σ鍵的物質的量為3mol,1個NH4NO3分子中有7個σ鍵,所以1mol NH4NO3中σ鍵的數目為7NA,B正確;
C.[Ag(NH3)2]+是絡合離子,其中Ag+被NH3分子絡合,所以在[Ag(NH3)2]NO3溶液中,Ag+的數目少于0.01NA,C錯誤;
D.反應方程式為4[Ag(NH3)2]++N2H4→4Ag↓+N2↑+4+4NH3,其中N2H4被氧化,N的化合價從-2變為0,所以每生成1mol N2,轉移4mol電子,即每轉移1mol電子生成0.25mol N2,數目為0.25NA,D正確;
故答案為:C。
5.(2025·陜西渭南·二模)溶液與CO的反應十分靈敏,常用于CO的檢驗,其反應為。將1.12m3(標準狀況)某工業尾氣通入足量的溶液中,析出10.6g固體。設為阿伏加德羅常數的值,下列說法錯誤的是
A.該尾氣中CO的體積分數為0.2%
B.中所含中子數目為
C.標準狀況下,33.6LHCl中含有個鍵
D.反應中每生成1mol還原產物,轉移電子數目為
D【分析】將1.12m3(標準狀況)工業尾氣通入足量的PdCl2溶液中,析出10.6g固體,即產生0.1mol Pd,由反應可知,尾氣中含有0.1mol CO(即標準狀況2.24L),生成0.2mol HCl;
【詳解】A.1.12m3(標準狀況)尾氣中含有2.24LCO,CO的體積分數為,故A正確;
B.1個分子中含14-6+8×2=24個中子,的物質的量為,所含中子數目為12NA,故B正確;
C.HCl中含有1個鍵,標準狀況下,33.6LHCl的物質的量為,含有個鍵,故C正確;
D.該反應中Pd元素化合價由+2降低為0,反應中每生成1mol還原產物Pd,轉移電子數目為2NA,故D錯誤;
故選:D。
考點三 一定物質的量濃度溶液的配制
1.(2025·廣東汕頭·三模)下列關于配制標準溶液并用其滴定草酸溶液濃度的操作正確的是
A.B.C.D.
D【詳解】A.配制溶液不能在容量瓶中溶解固體,操作錯誤,A錯誤;
B.定容時,視線與凹液面最低處保持水平,操作錯誤,B錯誤;
C.搖勻時,應該用右手拖住容量瓶底部,操作錯誤,C錯誤;
D.聚四氟乙烯滴定管是酸堿通用型滴定管,強堿滴定弱酸,滴定終點為堿性,用酚酞做指示劑,操作合理,D正確;
故選D。
2.(2025·山東泰安·模擬預測)是主要的大氣污染物之一,空氣中含量測定方法如下:
Ⅱ.含量測定
將不同濃度的標準溶液與足量吸收液反應生成偶氮染料,分別測定其吸光度(對特定波長光的吸收程度),繪制出吸光度與標準溶液濃度的關系曲線如圖。測定X、Z中吸收液的吸光度,與標準溶液吸光度曲線對照得出的濃度,換算出的含量。
(3)稱取(已干燥恒重)配制成標準溶液,下列實驗儀器必須用到的是 (填名稱)。
(4)以流量采樣小時,測得的含量為,則所采集的環境空氣中的含量為 (用含、、的代數式表示);若配制標準溶液前,固體未經干燥恒重,將導致測定結果 (選填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(3)燒杯、1000mL容量瓶
(4);偏大
【分析】目的是測定空氣中含量,首先搭建實驗裝置,檢查氣密性,實驗過程:通過X,在X中先轉化為,進一步轉化為偶氮染料,Y中NO與酸性KMnO4溶液反應生成和Mn2+,Z中將新生成轉化為;X用于檢測NO2濃度,Y用于檢測NO濃度,Z用于除去新生成NO2。
【詳解】(3)配制一定物質的量濃度的溶液,所需的步驟有計算、稱量、溶解(冷卻)、轉移、洗滌、定容、搖勻、裝瓶貼簽;稱取(已干燥恒重,精確度較高,需要使用電子天平)配制成標準溶液,下列實驗儀器必須用到的是燒杯、1000mL容量瓶;
(4)以流量采樣小時,測得的含量為,則所采集的環境空氣中的含量為;若配制標準溶液前固體未經干燥恒重,則稱取質量偏小,標定標準溶液濃度時,由于稱量質量相同,未烘干的基準物中有效物質摩爾數少于理論值,導致滴定所需標準溶液體積減少,計算濃度時,仍按干燥后的理論摩爾數代入公式c = n/V,而實際消耗的V偏小,導致標準溶液濃度計算結果偏高,標準溶液濃度偏高,則NOx含量測定結果偏大。
3.(2025·廣東深圳·三模)某實驗小組探究鹽溶液對弱電解質電離及難溶電解質溶解的影響。
文獻:向弱電解質或難溶電解質中加入具有不同離子的可溶性強電解質溶液,會使弱電解質的電離程度或難溶電解質的溶解度增大,這種現象可稱為“鹽效應”。
(1)配制溶液
①計算需要固體質量: (已知:)。
②配制溶液過程中,下列儀器中一定不需要的是 (填名稱)。
【答案】0.025a g;直形冷凝管、分液漏斗
【詳解】(1)①計算需要固體質量:m=cVM=0.05mol/L×0.5L×ag/mol=0.025ag;
②配制一定物質的量濃度的溶液,所需的步驟有計算、稱量、溶解(冷卻)、轉移、洗滌、定容、搖勻、裝瓶貼簽;用FeSO4·7H2O晶體和蒸餾水配制,必須使用500mL容量瓶,同時還需要用到的儀器有:天平、藥匙、量筒、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管,故不需要的是直形冷凝管、分液漏斗。
4.(2025·寧夏銀川·模擬預測)三水合硝酸銅[]是一種重要的無機試劑,常用作搪瓷著色劑,也用于鍍銅、制氧化銅及農藥等。回答下列問題:
Ⅱ.溶液的配制。
(3)實驗室里需要溶液。用三水合硝酸銅配制該溶液時,下列儀器不需要的是 (填儀器名稱)。
(4)所需三水合硝酸銅固體的質量為 g。
(5)配制過程中,下列操作將導致溶液濃度偏小的是___________(填序號)。
A.加水定容時俯視刻度線
B.容量瓶未干燥處理
C.定容加水時超過刻度線后,立即吸出多余的水
D.溶液從燒杯轉移到容量瓶中后沒有洗滌燒杯
【答案】(3)100mL容量瓶、分液漏斗(4)12.1(5)CD
【詳解】((3)實驗室里需要溶液,配制時需要規格500mL的容量瓶,此外還需托盤天平、燒杯、玻璃棒,配制好后使用量筒量取450mL溶液,因此不需要的儀器有100mL容量瓶和分液漏斗。
(4)所需三水合硝酸銅固體的質量為。
(5)A.配制過程中,加水定容時俯視刻度線,使得溶液體積偏小,導致濃度偏大;
B.容量瓶未干燥處理,對溶液的濃度無影響;
C.定容加水時超過刻度線后,立即吸出多余的水,會導致溶質減少,濃度降低;
D.溶液從燒杯轉移到容量瓶中后沒有洗滌燒杯,會導致溶質減少,濃度降低。
故選CD。
5.(2025·湖北·三模)是一種常見的半導體量子點,具有良好的光學性質,其粒子直徑介于。其制備原理和步驟如下所示。
制備原理:;
步驟I:按照如圖所示搭建反應裝置。
步驟II:向三頸燒瓶中加入蒸餾水,再加入的,并攪拌溶解,通入氮氣,再加入8滴RSH(巰基乙酸),用的溶液調節為,繼續通入氮氣。
步驟Ⅲ:使用滴管將NaHSe溶液快速一次性加入到上述含溶液中。二者混合后即開始加熱,同時通入冷凝水,反應一段時間,可得到由RSH(巰基乙酸)修飾的CdSe量子點產物。
回答下列問題:
(2)下圖為配制溶液的部分過程,操作應重復3次,目的是 ,定容后還需要的操作為 。
【答案】使樣品轉移完全;蓋上瓶塞,反復上下顛倒搖勻
【詳解】(2)配制一定物質的量濃度溶液的過程中,洗滌燒杯和玻璃棒2~3次,是為了將樣品轉移完全至容量瓶中;定容后,應蓋上瓶塞,反復上下顛倒搖勻。
考點四 物質的量在化學方程式計算中的應用
1.(2025·青海西寧·模擬預測)二氯異氰尿酸鈉是一種常用的消毒劑,具有很強的氧化性,殺菌能力持久,毒性較小,是一種適用范圍廣、高效的殺菌劑。二氯異氰尿酸鈉在以上易溶于水,其溶液在溫度較高時不穩定。一種制備二氯異氰尿酸鈉的裝置如圖。
回答下列問題:
(5)二氯異氰尿酸鈉優質品的要求是有效氯含量大于。通過下列實驗檢測二氯異氰尿酸鈉產品是否達到優質品標準。
實驗步驟:準確稱取樣品溶于適量的稀硫酸中二氯異氰尿酸鈉在酸中可將氯元素全部轉化為,用容量瓶配成溶液;取上述溶液于碘量瓶中,加入適量稀硫酸和過量KI溶液,密封在暗處靜置;用標準溶液滴定至溶液呈微黃色,加入淀粉指示劑繼續滴定至終點恰好反應完全,消耗溶液。
已知:;
該樣品的有效氯含量。
①滴定過程中,判斷到達滴定終點的依據是 。
②產品中的有效氯含量約為 保留三位有效數字。
③下列操作可能使氯元素的質量分數測定結果偏高的是 填標號。
A.滴定前滴定管未用標準液潤洗
B.滴定前滴定管尖嘴無氣泡,滴定后尖嘴有氣泡
C.滴定后,滴定管尖嘴外還懸著一滴液體
D.錐形瓶盛放待測液前未干燥
E.讀數時,滴定前仰視,滴定后俯視
【答案】當滴入最后半滴標準溶液時,溶液恰好由藍色變為無色,且半分鐘內不變色;;AC
【分析】濃鹽酸與高錳酸鉀反應得到氯氣,通過B除去Cl2中的HCl,C裝置為防倒吸,氯氣進入D與NaOH反應先生成NaClO,NaClO再與(CNO)3H3反應得到二氯異氰尿酸鈉(),尾氣用NaOH溶液吸收。
【詳解】(5)①HClO與足量的KI溶液反應生成碘單質,用淀粉作指示劑,再滴入標準溶液,達到滴定終點的依據為當滴入最后半滴標準溶液時,溶液恰好由藍色變為無色,且半分鐘內不變色;
②根據關系式:2HClO~2I2~4,n(Cl)=n()=×0.1000mol·L-1×0.0200L=1.000×10-3mol,有效氯的含量為;
③A.滴定前滴定管未用標準液潤洗,則標準液的濃度會減小,則導致消耗標準液V偏大,氯元素的質量分數測定結果偏高,故A正確;
B.滴定前滴定管尖嘴無氣泡,滴定后尖嘴有氣泡,則消耗標準液V偏小,氯元素的質量分數測定結果偏低,故B錯誤;
C.滴定后,滴定管尖嘴外還懸著一滴液體,則消耗標準液V偏大,氯元素的質量分數測定結果偏高,故C正確;
D.錐形瓶盛放待測液前未干燥,不影響待測液中溶質的物質的量,消耗標準液V不變,氯元素的質量分數測定結果不受影響,故D錯誤;
E.讀數時,滴定前仰視,滴定后俯視,則消耗標準液V偏小,氯元素的質量分數測定結果偏低,故E錯誤;
故答案為:AC。
2.(2025·陜西渭南·二模)為深藍色晶體,可溶于水,難溶于乙醇,常用作殺蟲劑、媒染劑。某小組在實驗室制備該晶體并檢驗其純度。
【制備晶體】利用圖1裝置(部分夾持裝置略)制備晶體。
【測定純度】測定硫酸四氨合銅晶體的純度
取wg樣品溶于蒸餾水配制成250mL溶液,準確量取25.00mL配制好的溶液,滴加適量的稀硫酸,充分反應。加入過量KI溶液,滴加3滴淀粉溶液,用溶液滴定至終點,消耗溶液VmL。已知,,。
(6)的純度為 (用含w、c、V的代數式表示)。若振蕩錐形瓶時間長,空氣進入較多,則測定結果 (填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。
【答案】 偏高
【分析】設計實驗制備硫酸四氨合銅晶體并測定其純度,A裝置中生成氨氣,通入硫酸銅溶液中,并不斷攪拌,先生成藍色沉淀氫氧化銅,后沉淀溶解,得到深藍色溶液,然后加入95%的乙醇,靜置析出深藍色硫酸四氨合銅晶體。
【詳解】(6)根據關系式:,25.00mL配制好的溶液中含有,的純度為=;若振蕩錐形瓶時間長,空氣進入較多,空氣中的氧氣會將碘離子氧化為,則測定結果偏高。
3.(2025·上海·一模)某研究小組為了更準確檢測香菇中添加劑亞硫酸鹽的含量,設計實驗如下:
①三頸燒瓶中加入10.00g香菇樣品和400mL水;錐形瓶中加入125mL水、1mL淀粉溶液,并預加0.30mL0.01000mol/L的碘標準溶液,攪拌。
②以0.2L/min-1流速通氮氣,再加入過量磷酸,加熱并保持微沸,同時用碘標準溶液滴定,至終點時滴定消耗了1.00mL碘標準溶液。
③做空白實驗,消耗了0.10mL碘標準溶液。
④用適量Na2SO3替代香菇樣品,重復上述步驟,測得SO2的平均回收率為95%。
回答下列問題:
(5)該樣品中亞硫酸鹽含量為 mg/kg(以SO2計,結果保留小數點后一位,寫出計算過程)。
【答案】80.8
【分析】由題中信息可知,檢測香菇中添加劑亞硫酸鹽的含量的原理是:用氮氣排凈裝置內的空氣后,滴加過量的磷酸與其中的亞硫酸鹽反應生成SO2,用氮氣將SO2排入到錐形瓶中同時用碘標準溶液滴定,測出樣品中亞硫酸鹽含量。
【詳解】(5)實驗中SO2消耗的標準碘液的體積為0.30 mL+1.00 mL=1.30 mL,減去空白實驗消耗的0.10 mL,則實際消耗標準碘液的體積為1.20mL,根據反應SO2+I2+2H2O=SO+2I-+4H+可以計算出n(SO2)=n(I2)=1.20mL×10-3L·mL-1×0.010 00 mol·L-1=1.20×10-5 mol,由于SO2的平均回收率為95%,則實際生成的n(SO2)=,則根據S元素守恒可知,該該樣品中亞硫酸鹽含量以SO2計為 mg kg-1。
4.(2025·河北保定·二模)是鋅錳電池的正極材料,是一種綠色凈水劑。以某錳礦(主要成分是,含少量Mn和Fe)為原料制備和的流程如圖。回答下列問題:
已知:常溫下,部分金屬離子在溶液中沉淀的pH如表所示。
金屬離子
開始沉淀的pH 1.9 7.0 8.1
完全沉淀的pH 3.2 9.0 10.1
(6)“灼燒”中制備的化學方程式為 ;某溫度下,在空氣中灼燒生成錳的氧化物M,固體失重率約為33.62%,則M的化學式為 。
【答案】;
【分析】錳礦主要成分是,含少量和Fe。錳礦加稀硫酸、硫酸亞鐵“酸溶”,被硫酸亞鐵還原為硫酸錳,錳和硫酸反應生成硫酸錳、鐵和硫酸反應生成硫酸亞鐵,加氧化劑把Fe2+氧化為Fe3+,加氧化鐵調節生成氫氧化鐵沉淀,過濾,濾渣為氫氧化鐵、濾液為硫酸錳;在堿性條件下,次氯酸鈉把氫氧化鐵氧化為高鐵酸鈉,加濃KOH溶液把高鐵酸鈉轉化為高鐵酸鉀;硫酸錳溶液電解可以得到二氧化錳;硫酸錳溶液中加碳酸氫銨生成碳酸錳沉淀,在空氣中灼燒碳酸錳生成二氧化錳。
【詳解】(6)“灼燒”中碳酸錳和氧氣反應生成和二氧化碳,反應的化學方程式為;設M的化學式為MnxOy,根據Mn元素守恒xmol生成1molMnxOy,固體失重率約為33.6%,則,,M的化學式為。
5.(2025·山東·二模)一種制備具有優良光電性質的納米材料量子點的實驗過程如下:
已知:i.易水解。
ⅱ.反應過程如下:
+Bi2S3
ⅲ.25℃時,
回答下列問題:
(6)測定量子點中含量:取樣品溶于和鹽酸混合液,用維生素C消除干擾離子后,定容至。移取待測液,用標準溶液滴定至終點,平均消耗標準溶液bmL。該過程涉及反應:i.;ⅱ.。
①滴定過程溶液需維持在1.0~1.7,其原因是 。
②該樣品中的質量分數為 ×100%。(列出計算式)
【答案】pH過高,Bi3+會發生水解;pH過低,會影響Bi3+與H2Y2-反應程度;
【分析】BiCl3、HS(CH2)10COOH、乙酰丙酮、CH3CSNH2用乙二醇乙二醚溶解,經過溶劑熱反應,離心分離得到粒徑較大的Bi2S3,經過常壓蒸餾、洗滌、干燥得到Bi2S3量子點。
【詳解】(6)①滴定過程溶液pH需維持在1.0~1.7,其原因是pH過高,Bi3+會發生水解:pH過低,會影響Bi3+與H2Y2-反應程度;
②該過程涉及反應:i.;ⅱ.,可得關系式Bi2S3~2Bi3+~2H2Y2-,該樣品中Bi3+的質量分數為×100%=×100%。
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