2018版高考化学总复习专题一物质的量与化学计算题型冲关苏教版

1 课时4 物质的量与化学计算

1．为了避免NO 、NO 2、N 2O 4对大气的污染，常采用NaOH 溶液进行吸收处理(反应方程式：2NO 2＋2NaOH===NaNO 3＋NaNO 2＋H 2O ；NO 2＋NO ＋2NaOH===2NaNO 2＋H 2O)。现有由a mol NO 、b mol NO 2、c mol N 2O 4组成的混合气体恰好被V L NaOH 溶液吸收(无气体剩余)，则此NaOH 溶液的物质的量浓度为( )

A.

a ＋

b ＋

c V mol·L －1 B ．a ＋b ＋2c V mol·L －1 C.2a ＋b ＋c V

mol·L －1 D ．b ＋2c V mol·L －1 解析 根据N 元素守恒，可知反应后得到的NaNO 2和NaNO 3的物质的量之和为(a ＋b ＋

2c )mol ；再根据钠元素守恒，可知参与反应的NaOH 为(a ＋b ＋2c )mol ，故c (NaOH)＝(a ＋b ＋2c )/V mol·L －1

。

答案 B

2．含KCl 和KBr 的样品3.87 g ，溶于水配成溶液，向溶液中加入过量AgNO 3溶液，充分反应后，产生的沉淀质量为6.63 g ，则原样品中钾元素的质量分数为( )

A ．24.1%

B ．40.3%

C ．25.9%

D ．48.7% 解析 KCl 和KBr 与AgNO 3溶液反应生成AgCl 和AgBr 沉淀，固体的质量发生了变化，实质是由于K 变成了Ag 造成的，故可用差量法进行计算。

K,～,Ag, Δm ,39,,108, 69)

m 6.63 g －3.87 g ＝2.76 g

所以m ＝39×2.76 g 69＝1.56 g ，则w (K)＝1.56 g 3.87 g

×100%≈40.3%。 答案 B

3．将0.2 mol KMnO 4在一定温度下加热后生成a mol O 2；将剩余固体与过量浓盐酸混合加热又生成b mol Cl 2，此时锰元素均以Mn 2＋

形式存在。若a ＋b ＝m ，则m 的值可能为( )

A ．0.30

B ．0.35

C ．0.40

D ．0.50 解析 在氧化还原反应中得失电子数相等，所以反应过程中锰元素得到的电子数等于O 元素、Cl 元素失去的电子数，因此0.2 mol×(7－2)＝4a mol ＋2b mol,1＝4a ＋2b,2a ＋b ＝0.5，a ＋b ＝m ＝0.5－a ，当高锰酸钾不分解生成氧气时，a ＝0，当高锰酸钾完全分解生成氧气时，生成氧气的物质的量为0.1 mol ，所以a 的取值范围为：0

2 答案 C

4．一定质量的镁、铝合金与硝酸恰好完全反应，得到硝酸盐溶液和NO 2、N 2O 4、NO 的混合气体，将这些气体与标准状况下 3.36 L O 2混合后通入水中，所有气体恰好完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸盐溶液中加入2 mol/L NaOH 溶液至沉淀最多时停止加入，将沉淀滤出，向滤液中加水稀释至500 mL ，此时所得溶液的物质的量浓度为( )

A ．0.5 mol/L

B ．1 mol/L

C ．1.2 mol/L

D ．2 mol/L

解析 由题意可知最终滤液为NaNO 3溶液，根据得失电子守恒和电荷守恒知，金属失去的电子数等于氧气得到的电子数，也等于金属离子需结合的NO －

3数，所以硝酸钠的物质的量为n (NaNO 3)＝4n (O 2)＝0.6 mol ，c (NaNO 3)＝0.6 mol÷0.5 L＝1.2 mol/L 。 答案 C

5．碱式碳酸铝镁[Mg a Al b (OH)c (CO 3)d ·x H 2O]常用作塑料阻燃剂。

(1)碱式碳酸铝镁具有阻燃作用，是由于其受热分解需吸收大量热量和________。

(2)Mg a Al b (OH)c (CO 3)d ·x H 2O 中a 、b 、c 、d 的代数关系式为________。

(3)为确定碱式碳酸铝镁的组成，进行如下实验：

①准确称取3.390 g 样品与足量稀盐酸充分反应，生成CO 2 0.560 L(已换算成标准状况下)。

②另取一定量样品在空气中加热，样品的固体残留率(固体样品的剩余质量固体样品的起始质量×100%)随温度的变化如下图所示(样品在270 ℃时已完全失去结晶水，600 ℃以上残留固体为金属氧化物的混合物)。

根据以上实验数据计算碱式碳酸铝镁样品中的n (OH － )∶n (CO 2－

3 )(写出计算过程)。 解析 (1)碱式碳酸铝镁之所以具有阻燃作用，除了受热分解需要吸收大量的热量外，还因为生成的高熔点的MgO 、Al 2O 3和释放出的大量CO 2也有阻燃作用。(2)根据电荷守恒有：n (Mg 2＋)×2＋n (Al 3＋)×3＝n (OH －)＋n (CO 2－3)×2，则2a ＋3b ＝c ＋2d 。

答案 (1)生成的产物具有阻燃作用

3 (2)2a ＋3b ＝c ＋2d

(3)n (CO 2)＝0.560 L 22.4 L·mol

＝2.50×10－2 mol m (CO 2)＝2.50×10－2 mol×44 g·mol －1＝1.10 g

在270～600 ℃之间，失去结晶水后的样品进一步受热分解放出CO 2和H 2O

m (CO 2)＋m (H 2O)＝3.390 g×(0.734 5－0.370 2)＝1.235 g

m (H 2O)＝1.235 g －1.10 g ＝0.135 g

n (H 2O)＝0.135 g 18 g·mol

－1＝7.50×10－3

mol n (OH －)＝7.50×10－3 mol×2＝1.50×10－2 mol

n (OH －)∶n (CO 2

－3)＝(1.50×10－2 mol)∶(2.50×10－2 mol)＝3∶5。

6．Ba 2＋

是一种重金属离子，有一环境监测小组欲利用Na 2S 2O 3、KI 、K 2Cr 2O 7等试剂测定某工厂废水中Ba 2＋的物质的量浓度。

请回答下列问题：

(1)现需配制250 mL 0.100 mol·L －1的标准Na 2S 2O 3溶液，所需要的玻璃仪器除量筒、250 mL 容量瓶、玻璃棒外，还需要________。

(2)需准确称取Na 2S 2O 3固体的质量为________g 。

(3)另取废水50.00 mL ，控制适当的酸度，加入足量的K 2Cr 2O 7溶液，得到BaCrO 4沉淀；沉淀经洗涤、过滤后，用适量的稀盐酸溶解，此时CrO 2－4全部转化为Cr 2O 2－7；再加入过量KI 溶液进行反应，然后在反应液中滴加上述标准Na 2S 2O 3溶液，反应完全时，消耗Na 2S 2O 3溶液36.00 mL 。已知有关反应的离子方程式为①Cr 2O 2－7＋6I －＋14H ＋===2C r 3＋＋3I 2＋7H 2O ；②2S 2O 2－3＋I 2===2I －＋S 4O 2－6。则该工厂废水中Ba 2＋的物质的量浓度为________。

解析 (1)要抓住“玻璃仪器”的字眼，因此还需要用来溶解固体的烧杯及用来定容的胶头滴管。

(2)Na 2S 2O 3固体的质量为0.100 mol·L －1×0.25 L×158 g/m ol ＝3.95 g ，但实验室所用的托盘天平只能准确称量到0.1 g ，故需准确称取Na 2S 2O 3固体的质量为4.0 g 。

(3)设Ba 2＋的物质的量为x ，则根据相关反应可得以下关系式：

Ba 2＋～BaCrO 4～12Cr 2O 2－7～Cr 3＋～32

I 2～3S 2O 2－3 1 3 x

0.036 L×0.100 mol·L －1 解得x ＝1.2×10－3mol ，则c (Ba 2＋)＝1.2×10－3mol 0.050 L

＝0.024 mol·L －1

。

答案(1)胶头滴管、烧杯(2)4.0 (3)0.024 mol·L－1

4

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