2023高考化學(xué)二輪提升練-以物質(zhì)的量為中心的計(jì)算

以物質(zhì)的量為中心的計(jì)算提升練1．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，4.48L的C2H4和C2H6混合氣體充分燃燒得到CO和CO2混合氣體的密度為1.429g·L－1，則其中CO的體積為()A．1.12LB．2.24LC．4.48LD．6.72L答案D解析根據(jù)碳原子守恒，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，4.48L的C2H4和C2H6混合氣體充分燃燒得到CO和CO2混合氣體的體積為4.48L×2＝8.96L。CO和CO2混合氣體的密度為1.429g·L－1，則混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為1.429g·L－1×22.4L·mol－1≈32g·mol－1，根據(jù)十字交叉法，eq\f(nCO,nCO2)＝eq\f(12,4)＝eq\f(3,1)，因此CO的體積為8.96L×eq\f(3,4)＝6.72L。2．VLFe2(SO4)3溶液中含有agSOeq\o\al(2－,4)，取此溶液0.5VL，用水稀釋至2VL，則稀釋后溶液中Fe3＋的物質(zhì)的量濃度為()A.eq\f(a,576V)mol·L－1 B.eq\f(125a,36V)mol·L－1C.eq\f(250a,36V)mol·L－1 D.eq\f(125a,48V)mol·L－1答案A解析agSOeq\o\al(2－,4)的物質(zhì)的量為eq\f(a,96)mol，因此VLFe2(SO4)3溶液中Fe3＋的物質(zhì)的量為eq\f(2,3)×eq\f(a,96)mol的物質(zhì)的量濃度為eq\f(\f(a,288)mol,2VL)＝eq\f(a,576V)mol·L－1。3．相對(duì)分子質(zhì)量為M的氣態(tài)化合物VL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，溶于mg水中，得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w的溶液，物質(zhì)的量濃度為cmol·L－1，密度為ρg·cm－3。則下列說(shuō)法不正確的是()A．相對(duì)分子質(zhì)量M＝eq\f(22.4mw,1－wV)B．物質(zhì)的量濃度c＝eq\f(1000ρV,MV＋22.4m)C．溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w＝eq\f(MV,22.4m)D．溶液密度ρ＝eq\f(cM,1000w)答案C解析由c＝eq\f(1000ρw,M)知D項(xiàng)正確；由c＝eq\f(\f(V,22.4),\f(V,22.4)×M＋m×10－3÷ρ)＝eq\f(1000ρV,MV＋22.4m)，知B項(xiàng)正確；由w＝eq\f(\f(V,22.4)×M,m＋\f(V,22.4)×M)＝eq\f(MV,22.4m＋MV)，知C項(xiàng)錯(cuò)誤，將此式變形后即可得到A項(xiàng)中的式子。4．(2021·廣東省云浮市蔡朝焜紀(jì)念中學(xué)月考)在aLAl2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合溶液中加入bmolBaCl2，恰好使溶液中的SOeq\o\al(2－,4)完全沉淀；如加入足量強(qiáng)堿并加熱可得到cmolNH3，則原溶液中的Al3＋濃度(mol·L－1)為()A.eq\f(2b－c,2a) B.eq\f(2b－c,a)C.eq\f(2b－c,3a) D.eq\f(2b－c,6a)答案C解析由混合溶液中加入bmolBaCl2，恰好使溶液中的SOeq\o\al(2－,4)完全沉淀，則根據(jù)SOeq\o\al(2－,4)＋Ba2＋eq\o(=,\s\up7(△))NH3↑＋H2O可知n(NH3)＝cmol，由于溶液不顯電性，設(shè)原溶液中的Al3＋的物質(zhì)的量為xmol，由電荷守恒可知，3x＋c＝2b，所以x＝eq\f(2b－c,3)，由于溶液的體積是aL，所以原溶液中Al3＋的物質(zhì)的量濃度c(Al3＋)＝eq\f(\f(2b－c,3)mol,aL)＝eq\f(2b－c,3a)mol·L－1。5．某同學(xué)購(gòu)買(mǎi)了一瓶“84”消毒液，包裝說(shuō)明如下：主要成分：25%NaClO、1000mL、密度1.19g·cm－3使用方法：稀釋100倍(體積比)后使用注意事項(xiàng)：密封保存，易吸收空氣中的CO2變質(zhì)請(qǐng)根據(jù)以上信息和相關(guān)知識(shí)判斷，下列分析不正確的是()A．該“84”消毒液的物質(zhì)的量濃度約為4.0mol·L－1B．一瓶該“84”消毒液敞口放置一段時(shí)間后濃度會(huì)變小D．參閱該“84”消毒液的配方，欲用NaClO固體配制含25%NaClO的消毒液480mL，需要稱(chēng)量的NaClO固體質(zhì)量為143g答案D解析選項(xiàng)A，根據(jù)c＝eq\f(1000ρw,M)得，c(NaClO)＝eq\f(1000×1.19g·cm－3×25%,74.5g·mol－1)≈4.0mol·L－1；選項(xiàng)B，一瓶該“84”消毒液敞口放置一段時(shí)間后，由于其易吸收空氣中的二氧化碳變質(zhì)而會(huì)使?jié)舛茸冃。贿x項(xiàng)C，根據(jù)稀釋前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變有100mL×4.0mol·L－1＝100mL×100×c(NaClO)，解得稀釋后c(NaClO)＝0.04mol·L－1，c(Na＋)＝c(NaClO)＝0.04mol·L－1；選項(xiàng)D，應(yīng)選取500mL規(guī)格的容量瓶進(jìn)行配制，然后取出480mL，所以需要NaClO的質(zhì)量為0.5L×4.0mol·L－1×74.5g·mol－1＝149g。6．(2020·山東省聊城第一中學(xué)期中)一定量的某磁黃鐵礦(主要成分FexS，S為－2價(jià))與100mL鹽酸恰好完全反應(yīng)(礦石中其他成分不與鹽酸反應(yīng))，生成2.4g硫單質(zhì)、0.425molFeCl2和一定量H2S氣體，且溶液中無(wú)Fe3＋。則下列說(shuō)法正確的是()A．該鹽酸的物質(zhì)的量濃度為4.25mol·L－1B．該磁黃鐵礦FexS中，F(xiàn)e2＋與Fe3＋的物質(zhì)的量之比為3∶1C．生成的H2S氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為2.24LD．該磁黃鐵礦中FexS的x＝0.85答案D解析鹽酸恰好反應(yīng)生成FeCl20.425mol，根據(jù)氯原子守恒得c(HCl)＝eq\f(0.425mol×2,0.1L)＝8.5mol·L－1，故A錯(cuò)誤；n(S)＝eq\f(2.4g,32g·mol－1)＝0.075mol，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒得n(Fe3＋)＝eq\f(0.075mol×2－0,3－2)＝0.15mol，則n(Fe2＋)＝0.425mol－0.15mol＝0.275mol，所以Fe2＋與Fe3＋的物質(zhì)的量之比為0.275mol∶0.15mol＝11∶6，故B錯(cuò)誤；根據(jù)氫原子、氯原子守恒得n(H2S)＝eq\f(1,2)n(HCl)＝n(FeCl2)＝0.425mol，V(H2S)＝0.425mol×22.4L·mol－1＝9.52L，故C錯(cuò)誤；FexS中n(S)＝0.075mol＋0.425mol＝0.5mol，n(Fe)＝0.425mol，所以n(Fe)∶n(S)＝0.425mol∶0.5mol＝0.85，所以x＝0.85，故D正確。7．按要求回答問(wèn)題。(1)將19.4gCO2和水蒸氣的混合氣體，與足量的Na2O2反應(yīng)，收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下5.6L的氣體，試確定混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為_(kāi)_______，CO2與水蒸氣的物質(zhì)的量之比為_(kāi)_______。(2)AlN用于電子儀器。AlN中?；煊猩倭刻?，將一定量含雜質(zhì)碳的AlN樣品置于密閉反應(yīng)器中，通入4.032L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下的)O2，在高溫下充分反應(yīng)后測(cè)得氣體的密度為1.34g·L－1(已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況，AlN不跟O2反應(yīng))，則所得氣體的摩爾質(zhì)量為_(kāi)_______g·mol－1，該氣體的成分是________________________(寫(xiě)化學(xué)式)，該樣品中含雜質(zhì)碳________g。(3)鈷及其化合物廣泛應(yīng)用于磁性材料、電池材料及超硬材料等領(lǐng)域。草酸鈷是制備鈷的氧化物的重要原料。如圖為二水合草酸鈷(CoC2O4·2H2O)在空氣中受熱的質(zhì)量變化曲線，曲線中300℃及以上所得固體均為鈷氧化物。①通過(guò)計(jì)算確定C點(diǎn)剩余固體的化學(xué)成分為_(kāi)______________________________________(填化學(xué)式)。試寫(xiě)出B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的物質(zhì)與O2在225～300℃發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。②取一定質(zhì)量的二水合草酸鈷分解后的鈷氧化物(其中Co的化合價(jià)為＋2、＋3)，用480mL5mol·L－1鹽酸恰好完全溶解固體，得到CoCl2溶液和4.48L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)黃綠色氣體。試確定該鈷氧化物中Co、O的物質(zhì)的量之比。答案(1)38.84∶1(2)30CO2和CO3.84(3)①Co3O43CoC2O4＋2O2eq\o(=,\s\up7(225～300℃))Co3O4＋6CO2②由得失電子守恒有n(Co3＋)＝2n(Cl2)＝2×eq\f(4.48L,22.4L·mol－1)＝0.4mol，由電荷守恒有n(Co)總＝n(Co2＋)溶液＝0.5n(Cl－)＝0.5×(0.480×5－0.2×2)mol＝1mol，所以固體中n(Co2＋)＝1mol－0.4mol＝0.6mol，n(O)＝eq\f(0.4×3＋0.6×2,2)mol＝1.2mol，故n(Co)∶n(O)＝1∶1.2＝5∶6。解析(1)根據(jù)化學(xué)方程式2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2、2Na2O2＋2H2O(g)=4NaOH＋O2，得關(guān)系式2CO2～O2和2H2O(g)～O2，所以n(混)＝0.5mol，M(混)＝38.8g·mol－1，有44g·mol－1×n(CO2)＋18g·mol－1×n(H2O)＝19.4g，得n(CO2)＝0.4mol，n(H2O)＝0.1mol，即n(CO2)∶n(H2O)＝4∶1。(2)在高溫下充分反應(yīng)后測(cè)得氣體的密度為1.34g·L－1，則M＝1.34g·L－1×22.4L·mol－1≈30g·mol－1，所以生成氣體必定是CO2和CO的混合氣體。設(shè)混合氣體中含有n(CO2)＝x，n(CO)＝y(tǒng)，根據(jù)氧原子守恒有2x＋y＝eq\f(4.032L,22.4L·mol－1)×2＝0.36mol①，根據(jù)平均相對(duì)分子質(zhì)量有44x＋28y＝30(x＋y)②，聯(lián)立方程解得：x＝0.04mol，y＝0.28mol，所以樣品中C的質(zhì)量為：m(C)＝(0.04mol＋0.28mol)×12g·mol－1＝3.84g。(3)①由圖可知，CoC2O4·2H2O的起始質(zhì)量為18.3g，其物質(zhì)的量為0.1mol，Co元素質(zhì)量為5.9g，C點(diǎn)鈷氧化物的質(zhì)量為8.03g，氧化物中氧元素質(zhì)量為8.03g－5.9g＝2.13g，則氧化物中Co原子與O原子物質(zhì)的量之比為0.1mol∶eq\f(2.13g,16g·mol－1)≈3∶4，故C點(diǎn)為Co3O4；B點(diǎn)對(duì)應(yīng)物質(zhì)的質(zhì)量為14.7g，與其起始物質(zhì)的質(zhì)量相比減少18.3g－14.7g＝3.6g，為結(jié)晶水的質(zhì)量，故B點(diǎn)物質(zhì)為CoC2O4，與氧氣反應(yīng)生成Co3O4與二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為3CoC2O4＋2O2eq\o(=,\s\up7(225～300℃))Co3O4＋6CO2。②黃綠色氣體為Cl2，其物質(zhì)的量為0.2mol，根據(jù)Cl元素守恒可知，溶液中2n(Co)＝n(HCl)－2n(Cl2)，故n(Co)＝1mol，根據(jù)得失電子守恒n(Co3＋)＝2n(Cl2)＝0.4mol，則n(Co2＋)＝0.6mol，根據(jù)電荷守恒可知，2n(O)＝3n(Co3＋)＋2n(Co2＋)，n(O)＝1.2mol，故n(Co)∶n(O)＝1∶1.2＝5∶6。8．(2020·宜昌部分示范高中月考)Ba2＋是一種重金屬離子，有一環(huán)境監(jiān)測(cè)小組欲利用Na2S2O3、K2Cr2O7等試劑測(cè)定某工廠廢水中Ba2＋的物質(zhì)的量濃度。(1)現(xiàn)需配制250mL0.1000mol·L－1的標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液，所需要的玻璃儀器除量筒、玻璃棒、燒杯外，還需要________。(2)需準(zhǔn)確稱(chēng)取Na2S2O3固體的質(zhì)量為_(kāi)_______g。(3)另取50.00mL廢水，控制適當(dāng)?shù)乃岫?，加入足量的K2Cr2O7溶液，得到BaCrO4沉淀；沉淀經(jīng)洗滌、過(guò)濾后，用適量的稀鹽酸溶解，此時(shí)CrOeq\o\al(2－,4)全部轉(zhuǎn)化為Cr2Oeq\o\al(2－,7)，再向其中滴加上述標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液，反應(yīng)完全時(shí)，消耗Na2S2O3溶液36.00mL。已知有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋6S2Oeq\o\al(2－,3)＋14H＋=2Cr3＋＋3S4Oeq\o\al(2－,6)＋7H2O。則該工廠廢水中Ba2＋的物質(zhì)的量濃度為_(kāi)_______。答案(1)250mL容量瓶、膠頭滴管(2)4.0(3)0.024mol·L－1解析(2)Na2S2O3的物質(zhì)的量為0.25L×0.1000mol·L－1＝0.025mol，其質(zhì)量為0.025mol×158g·mol－1＝3.95g，托盤(pán)天平精確度為0.1g，需稱(chēng)量Na2S2O3的質(zhì)量為4.0g。(3)設(shè)該工廠廢水中Ba2＋的物質(zhì)的量為x，由Ba2＋轉(zhuǎn)化為BaCrO4沉淀，CrOeq\o\al(2－,4)全部轉(zhuǎn)化為Cr2Oeq\o\al(2－,7)，