2018屆高考化學三輪沖刺 以物質的量為核心的計算方法考前微測試.doc

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以物質的量為核心的計算方法 1．由Zn、Fe、Al、Mg四種金屬中的兩種組成的混合物10 g，與足量的稀鹽酸反應產生11.2 L（標準狀況）氫氣，則混合物中一定含有的金屬是（ ） A．Zn B．Fe C．Al D．Mg 【答案】C 【解析】由于混合物中四種金屬的含量不確定，故無法列方程式或方程組求解。假設全部為四種金屬中的某一金屬與足量的稀鹽酸反應產生11.2 L（標準狀況）氫氣，可得所消耗的質量分別為m(Zn)=32.5 g、m(Fe)= 28 g、m(Mg)=12 g、m(Al)=9 g。其中只有Al的質量小于10 g。故混合物中一定含有Al。 2．在含有a g HNO3的稀硝酸中，加入b g鐵粉充分反應，鐵全部溶解并生成NO，有 g HNO3被還原，則a∶b不可能為（ ） A．2∶1 B．3∶1 C．4∶1 D．9∶2 【答案】A 【解析】Fe與HNO3反應時，根據鐵的用量不同，反應可分為兩種極端情況。 （1）若Fe過量，發(fā)生反應：3Fe+8HNO3(稀)3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O 則有＝3∶8，解得：此為a∶b的最小值。 （2）若HNO3過量，發(fā)生反應Fe+4HNO3(稀)Fe(NO3)3+NO↑+2H2O 則有＝1∶4，解得： 此為a∶b的最大值。 所以a∶b的取值范圍為，即a∶b的比值在此范圍內均合理。 3、向一定量Fe、Fe2O3的混合物中加入250 mL 2 molL－1的HNO3溶液，反應完成后生成1.12 L NO(標準狀況)，再向反應后溶液中加入1 molL－1 NaOH溶液，要使鐵元素完全沉淀下來，所加入NaOH溶液的體積最少是 A．450 mL B．500 mL C．400 mL D．不能確定 【答案】A 【解析】要使鐵元素恰好完全沉淀，最后溶液必為NaNO3溶液，由原子守恒有n(NaOH)＝n(NO)＝n(HNO3)－n(NO)，即0.25 L2 molL－1－＝V(NaOH)1 molL－1，所以V(NaOH)＝0.45 L＝450 mL。 4、一定質量的鎂、鋁合金與硝酸恰好完全反應，得硝酸鹽溶液和NO2、N2O4、NO的混合氣體，這些氣體與標準狀況下3.36 L氧氣混合后通入水中，所有氣體恰好完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸鹽溶液中加入2 mol/L NaOH溶液至沉淀最多時停止加入，將沉淀濾出，向濾液中加水稀釋至500 mL，此時所得溶液的物質的量濃度為 A．0.5 mol/L B．1 mol/L C．1.2 mol/L D．2 mol/L 【答案】C 【解析】由題意可知最終濾液為NaNO3溶液，根據得失電子守恒和電荷守恒計算，金屬失去的電子數等于氧氣得到的電子數(可以認為硝酸起到轉移電子的作用)，金屬失去多少電子就帶多少單位正電荷，在溶液中就需結合相同數目的硝酸根離子，最終生成硝酸鈉，故硝酸鈉的物質的量為：n(NaNO3)＝4n(O2)＝0.6 mol，則c(NaNO3)＝0.6 mol0.5 L＝1.2 mol/L。 5、為了檢驗某含有NaHCO3雜質的Na2CO3樣品的純度，現將w1 g樣品加熱，其質量變?yōu)閣2 g，則該樣品的純度(質量分數)是（ ） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】樣品加熱發(fā)生的反應為 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ Δm 168 106 62 m(NaHCO3) (w1－w2)g 故樣品中NaHCO3質量為g，樣品中Na2CO3質量為w1 g－g，其質量分數為＝＝。 6、向100 mL 1 molL－1的NaOH溶液中通入一定量的SO2后，將所得的溶液蒸干得到5.8 g固體物質，則該固體的成分是（ ） A．Na2SO3 B．NaHSO3 C．Na2SO3、NaHSO3 D．Na2SO3、NaOH 【答案】D 【解析】本題中反應后得到的物質只可能有Na2SO3、NaHSO3、Na2SO3+NaHSO3、Na2SO3+NaOH四種情況，其中只有Na2SO3或只有NaHSO3時計算比較簡單，故可先分別假設所得固體中只有Na2SO3或NaHSO3。假設所得固體全部是Na2SO3，則由鈉原子守恒知可得到0.05 mol Na2SO3，質量為6.3 g；同理可求出當固體全部為NaHSO3時的質量為10.4 g，因計算出的兩個數據均大于所得到的固體質量，故說明固體物質中有一部分NaOH沒有轉化為相應的鹽。 7、可能混有下列兩種雜質的硫酸銨樣品13.2 g，與過量NaOH溶液在加熱條件下反應，收集到標準狀況下4.3 L氣體，則樣品中不可能混入的雜質是 A．NH4HCO3、NH4NO3 B．(NH4)2CO3、NH4Cl C．NH4Cl、NH4HCO3 D．NH4Cl、NH4NO3 【答案】B 【解析】13.2 g純凈的(NH4)2SO4與過量NaOH溶液在加熱條件下反應時最多能生成標準狀況下4.48 L氣體，實際生成氣體的體積為4.3 L<4.48 L，故雜質中能轉化為NH3的氮元素含量低于(NH4)2SO4中的氮元素含量。(NH4)2SO4中的氮元素含量為14/66，NH4HCO3中的氮元素含量為14/79，NH4NO3中能轉化為NH3的氮元素含量為14/80(注意中的氮元素不能轉化為NH3)，(NH4)2CO3中的氮元素含量為14/48，NH4Cl中的氮元素含量為14/53.5。B項中兩種物質中的氮元素含量均比硫酸銨中的高，C、D兩項中兩種物質的氮元素含量一種比硫酸銨中的高，一種比硫酸銨中的低，A項中兩種物質的氮元素含量均比硫酸銨的低，依平均值原理知，樣品中不可能混入的雜質是(NH4)2CO3、NH4Cl。 8、工業(yè)上制硫酸的主要反應如下： 4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 2SO2+O22SO3 SO3+H2OH2SO4 煅燒2.5 t含85%FeS2的黃鐵礦石(雜質不參加反應)時，FeS2中的S有5.0%損失而混入爐渣，可制得________t 98%的硫酸。 【答案】3.36 【解析】根據化學方程式，可得關系式：FeS2～2SO2～2SO3～2H2SO4，即：FeS2～2H2SO4。過程中硫元素的損耗可認為第一步反應中的損耗，故可制得98%硫酸的質量是＝3.36 t。 9、氯化亞銅(CuCl)是重要的化工原料。國家標準規(guī)定合格CuCl產品的主要質量指標為CuCl的質量分數大于96.50%。工業(yè)上常通過下列反應制備CuCl：2CuSO4+Na2SO3+2NaCl+Na2CO32CuCl↓+3Na2SO4+CO2↑ （1）CuCl制備過程中需要質量分數為20.0%的CuSO4溶液，試計算配制該溶液所需的CuSO45H2O與H2O的質量之比。 （2）準確稱取所制備的0.250 0 g CuCl樣品置于一定量的0.5 molL－1FeCl3溶液中，待樣品完全溶解后，加水20 mL，用0.100 0 molL－1的Ce(SO4)2溶液滴定到終點，消耗24.60 mL Ce(SO4)2溶液。有關化學反應為Fe3++CuClFe2++Cu2++Cl－ Ce4++Fe2+Fe3++Ce3+ 通過計算說明上述樣品中CuCl的質量分數是否符合標準。 【答案】（1）5∶11 （2）符合 【解析】（1）設需要CuSO45H2O的質量為x，H2O的質量為y。CuSO45H2O的相對分子質量為250，CuSO4的相對分子質量為160，依題意有 ，x∶y＝5∶11。 （2）設樣品中CuCl的質量為z。 由化學反應方程式可知：CuCl～Fe2+～Ce4+ 則： z＝0.244 8 g CuCl的質量分數為100%＝97.92% 97.92%>96.50%，所以樣品中的CuCl符合標準。 10、（1）碳酸氫銨在170 ℃時完全分解，生成的混合氣體平均相對分子質量是________。 （2）某爆鳴氣中H2和O2的質量分數分別為75%和25%，則該爆鳴氣對氫氣的相對密度是________。 （3）體積為1 L的干燥容器充入HCl氣體后，測得容器中氣體對氧氣相對密度為1.082，用此氣體進行噴泉實驗，當噴泉停止后，進入容器中液體的體積是________。 【答案】（1）26.3 （2）1.3 （3）0.75 L 【解析】（1）NH4HCO3NH3↑+H2O↑+CO2↑ 根據質量守恒可知：n(NH4HCO3)M(NH4HCO3)＝n(混)(混)，故(混)＝79 gmol－1＝26.3 gmol－1，即混合氣體的平均相對分子質量為26.3。 （2）設爆鳴氣100 g，則H2的物質的量為100 g75%2 gmol－1＝37.5 mol，O2物質的量為100 g25%32 gmol－1＝0.78 mol。 故爆鳴氣的平均摩爾質量為100 g(37.5+0.78)mol＝2.6 gmol－1，即對氫氣的相對密度為2.6 gmol－12 gmol－1＝1.3。 （3）干燥容器中氣體的平均相對分子質量為1.08232＝34.62，由34.62＜36.5，故該氣體應為HCl和空氣的混合氣體。 令HCl的體積分數為x，則空氣的體積分數為（1-x），則： 36.5x+29（1-x）=34.6， 解得：x=0.75 即混合氣體中HCl的體積為1 L0.75＝0.75 L。由于HCl氣體極易溶于水，所以當噴泉結束后，進入容器中液體的體積即為HCl氣體的體積0.75 L。 11、250℃時，21.2 g KOH和 KHCO3的混合物在一密閉容器中充分反應，若冷卻后固體的質量為19.4 g，求原混合物中各物質的質量。 【答案】若兩種物質恰好反應，其化學方程式為 KOH + KHCO3K2CO3 +H2O↑ Δm (固體質量差) 56 g 100 g 18 g m(KOH) m(KHCO3) m=21.2 g?19.4 g=1.8 g 可得參加反應的m(KOH)=5.6 g，m(KHCO3)=10.0 g。 因為21.2 g﹥15.6 g (5.6 g+10 g)，說明KOH和 KHCO3有一種過量。若過量的物質為KOH，滿足題意；若過量的物質為KHCO3，KHCO3繼續(xù)分解，差量將大于1.8 g，不符合題意。 故原混合物中m(KOH)=11.2 g，m(KHCO3)=10.0 g。 【解析】若兩種物質恰好反應，其化學方程式為 KOH + KHCO3K2CO3 +H2O↑ Δm(固體質量差) 56 g 100 g 18 g m(KOH) m(KHCO3) m=21.2 g?19.4 g=1.8 g 可得參加反應的m(KOH)=5.6 g，m(KHCO3)=10.0 g。 因為21.2 g﹥15.6 g (5.6 g+10 g)，說明KOH和 KHCO3有一種過量。若過量的物質為KOH，滿足題意；若過量的物質為KHCO3，KHCO3繼續(xù)分解，差量將大于1.8 g，不符合題意。 故原混合物中m(KOH)=11.2 g，m(KHCO3)=10.0 g。