内容正文:
物质的量
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。
1.摩尔质量、物质的量、摩尔体积均为常见的物理量,将盛有相同质量的NO2气体的两个体积相同的烧瓶分别放置于热水和冷水中,如图所示。两个烧瓶中气体的下列各物理量:a.物质的量 b.质量 c.平均摩尔质量 d.分子总数 e.原子总数 f.摩尔体积 g.密度。两个烧瓶中气体的上述物理量中不再相等的有(考虑NO2存在的化学平衡)
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
2.已知:液氨的密度小于煤油,液氨中存在2NH3(l)N+N,液氨与钠的反应类似于水与钠的反应,其化学方程式为2NH3+2Na2NaNH2+H2,反应过程为金属钠迅速溶化得到蓝色电子液[Na+(NH3)x和e-(NH3)y],小心蒸去NH3,可得NaNH2白色固体和H2。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.将金属钠投入液氨中,钠会浮在液面上四处游动
B.标准状况下,22.4 L NH3液化后,阴、阳离子的总数为NA
C.17 g NH3参与反应,转移的电子数为2NA
D.78 g由 NaNH2和Na2O2组成的混合物中含有的阳离子数为2NA
3.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.13.3 g Cs中含有的中子数为5.5NA
B.实验室分别用CO或H2还原80 g CuO,理论上需要CO或H2的分子数均为2NA
C.铅蓄电池放电时,负极增重4.8 g,转移的电子数目为0.1NA
D.92 g由丙三醇与甲苯组成的混合物完全燃烧,产生的H2O分子数小于4NA
4.硅遇到氧化性的酸会发生钝化,但可溶于HF-HNO3的混合酸中:Si+6HF+4HNO3H2SiF6+4NO2↑+4H2O。已知NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.标准状况下,22.4 L HF含有的质子数为10NA
B.制备的9.2 g NO2中含有的分子数目为0.2NA
C.0.1 mol·L-1的HF溶液中H+数目小于0.1 NA
D.28.0 g晶体硅参与反应,转移的电子数目为4NA
5.实验室需配制480 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液,发现所配溶液的浓度偏低,则原因不可能是
A.转移液体时,玻璃棒下端应紧靠容量瓶刻度线上方
B.用托盘天平称量时,游码和砝码的读数为20.0 g
C.摇匀后发现液面略低于刻度线,应再加水到达刻度线
D.定容时,俯视刻度线观察液面
6.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.22 g CO2 中含有的质子数为11NA
B.2.4 g Mg在足量空气中完全燃烧,转移的电子数目一定为0.2NA
C.1 L 0.1 mol·L-1 溶液中,、总个数为0.1NA
D.31 g白磷()和红磷()的混合物中,含有的键的数目为3NA
7.二氧化碳的资源化利用是全球化学工作者研究的重要课题,CO2催化氢化制甲烷的研究过程如图。下列说法不正确的是
A.100 g 46% HCOOH溶液中含有的氢原子为8 mol
B.生成HCOOH的反应可能为4CO2+4H2O+3FeFe3O4+4HCOOH
C.若消耗168 g Fe,同时获得标准状况下的CH4和H2各11.2 L,则可得69 g HCOOH
D.该过程中铁和镍均可降低反应所需的活化能
8.已知叠氮酸(HN3)及其盐均不稳定,易分解,如NH4N3{叠氮酸铵,结构为[]}易发生分解反应生成N2和H2。下列说法正确的是
A.6.0 g NH4N3中含有的离子总物质的量为0.4 mol
B.NH4N3分解产生的氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2
C.等物质的量N2和H2的混合气体与氨气的相对密度为1
D.NH4N3晶体中阴、阳离子的电子数之比为11∶5
9.2021年,我国科学家首次在实验室实现CO2到淀粉的全合成,其合成路线如下:
设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是
A.标准状况下,11.2 L CO2中含有的共用电子对数目为2NA
B.反应②③不能在高温下进行
C.反应②中,3.2 g CH3OH生成HCHO时转移的电子数目为0.2NA
D.1 mol DHA与乙酸发生取代反应,消耗乙酸的分子数目为2NA
10.已知:某体系中四种气态物质在反应前后质量的变化情况如下表所示。
物质
X
Y
Z
W
反应前的质量 /g
1.7
3.4
3.4
1.4
反应后的质量 /g
0
1.7
……
1.4
若在恒容密闭容器中进行反应,该反应前后压强不变,且X与Y的相对分子质量之比为1∶2。下列判断不正确的是
A.该反应可以表示为X+2Y3Z
B.反应后Z的质量为6.8 g
C.Y与Z的摩尔质量之比为3∶2
D.W可能能降低该反应所需的活化能
11.CaO2·xH2O可与水缓慢反应释放出氧气,故常用于水产品长途运输中来提供氧气。某CaO2产品中含有CaO2·xH2O和CaO,已知CaO2·xH2O受热分解会生成CaO、O2和H2O。为测定CaO2·xH2O中x的值,进行如下实验:①称取3.248 g产品,加热,在标准状况下生成268.8 mL气体。②另取等量产品,溶于适量的稀盐酸中,再加入足量的Na2CO3溶液,得到2.80 g沉淀。则该产品中CaO2·xH2O的x为
A.1 B.2 C.3 D.4
12.某c(H+)=2 mol·L-1的强酸性溶液中可能含有N、K+、Fe2+、Mg2+、S、C、Cl-、N。某同学利用该试样溶液进行实验,实验过程及现象如下。
下列说法不正确的是
A.试样中一定有 N、Mg2+、S、Fe2+
B.试样中一定没有C,无法确定是否有Cl-、N、K+
C.该试样溶液中一定存在Cl-,且c(Cl-)≥ 9 mol·L-1
D.生成蓝色沉淀的离子方程式为3Fe2++2[Fe(CN)6]3-Fe3[Fe(CN)6]2↓
13.X、Y均为饱和脂肪酸,两者中碳原子的总数相同,且分子中只含有羧基一种官能团。同温同压下,0.1 mol X与足量Mg反应,生成H2的体积为V1 L。0.1 mol Y与足量Al反应,生成H2的体积为V2 L(已知:V1>V2)。下列说法不正确的是
A.X、Y生成H2的物质的量之比一定为
B.消耗Mg和Al的物质的量之比为
C.X、Y所含羧基数目之比为
D.等物质的量的X和Y 完全燃烧,消耗氧气的量:X<Y
14.饮用水中含有砷会导致砷中毒,测定水体中亚砷酸盐(As)的含量过程如下:取a mL水样,向其中加入一定量的盐酸使As转化为H3AsO3,再加入2滴淀粉指示剂,用c mol·L-1的KIO3溶液进行滴定,达到滴定终点时,共消耗KIO3溶液V mL。已知还原性:H3AsO3>I-;滴定中发生的反应为3H3AsO3+I3H3AsO4+I-、5I-+I+6H+3I2+3H2O。则水样中As的含量为
A. g·L-1 B. g·L-1 C. g·L-1 D. g·L-1
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(15分)物质的量是联系宏观物质与微观粒子的桥梁。回答下列问题:
(1)可燃冰是天然气水合物晶体,假设可燃冰的水笼里装的都是甲烷,理想的甲烷水合物的化学式为CH4·xH2O,已知可燃冰完全燃烧后,生成的水与二氧化碳的质量比为45∶11,则甲烷水合物(CH4·xH2O)的摩尔质量为 。
(2)500 mL a mol·L-1Al2(SO4)3溶液中含有b个S,则阿伏加德罗常数的值为 (用含a、b的代数式表示)。
(3)人体血糖的(血液中的葡萄糖)正常值为(3.9~6.1)×10-3 mol·L-1。某人体检查报告中血糖值为0.92 g·L-1,该人体的血糖含量 (填“偏高”、“偏低”或“正常”)。
(4)实验室需配制5 mol·L-1的NaOH溶液 480 mL。在用托盘天平称取NaOH固体时,托盘天平读数为 (填字母)。
A.100.0 g B.大于100.00 g C.大于100.0 g
(5)一个密闭容器,中间有一可自由滑动的隔板(厚度不计),将容器分成两部分。当右侧充入30 g NO,左侧充入120 g H2和CO2的混合气体时,隔板处于如图1所示的位置(保持温度不变)。①左侧中H2和CO2的物质的量之比为 ,右侧再充入96 g O2, (填“能”或“不能”)使隔板处于容器正中间 。
②其他条件不变,若将左侧的气体换成60 g H2和O2的混合气体时,隔板处于如图2所示的位置,则H2和O2的混合气体的平均摩尔质量为 。
16.(16分)铁易与碳以及硫结合成多种含碳化合物和硫化合物,回答下列问题:
(1)硫铁矿是工业上制备硫酸的主要原料。硫铁矿氧化焙烧的化学反应如下:
3FeS2+8O2Fe3O4+6SO2、4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2。
若48 mol FeS2完全反应消耗2934.4 L(标准状况)氧气,计算反应产物中Fe3O4与Fe2O3的物质的量之比为 。
(2)某化学小组利用FeSO4设计实验如下:
则FeSO4在隔绝空气的条件下发生反应的化学方程式为 ;在标准状况下,气体Y的体积为 L。
(3)硫粉和Na2S溶液反应可以生成多硫化钠(Na2Sn),部分离子反应为S+S2-、2S+S2-。向一定体积和浓度的Na2S溶液中加入6.75 g硫粉,控制一定条件使硫粉完全反应,反应后溶液中的阴离子有S2-、、(忽略其他阴离子),且物质的量之比为1∶10∶100。则反应后溶液中的n()= mol。
(4)球墨铸铁中含有一种铁碳化合物X。实验小组为测定X的组成,设计实验如下:
则固体2的用途为 (填两种),X的化学式可表示为 。
(5)实验室以铁碳化合物(FC)为主要原料,制备FeCl3溶液,步骤如下:
步骤Ⅰ:称取5.6 g铁碳化合物,在足量空气中高温灼烧,生成有磁性的固体X。
步骤Ⅱ:将X与过量3 mol·L-1的盐酸反应,向反应后的溶液中加入过量H2O2溶液。
步骤Ⅲ:将“步骤Ⅱ”所得的溶液加热煮沸一段时间,冷却。
①若FC充分反应,则X的质量为 g。
②步骤Ⅱ中X与过量盐酸反应后,溶液中含有的盐为FeCl2、 (填化学式);若要将60 mL 1 mol·L-1 FeCl2溶液中的Fe2+氧化,需要消耗 mL 6 mol·L-1 H2O2溶液。
17.(13分)氮化钡(Ba3N2)是一种棕色粉末,在空气中易被氧化,遇水会发生剧烈水解。实验室常用Ba与N2在加热条件下反应制得Ba3N2,某实验小组设计实验装置如下(夹持装置略去)。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为 ,装置A中发生反应的化学方程式为 。
(2)若装置B和装置F中的试剂有碱石灰和CaCl2,则CaCl2应盛放在装置 (填“B”或“F”),装置F的作用为 。
(3)装置C中发生的反应为3CuO+2NH3N2+3Cu+3H2O,能证明装置C中的CuO完全反应的现象,除了装置C中黑色固体完全变为红色外,还可以根据装置D中的现象进行判断,其现象为 。
(4)产品纯度的测定:假设产品中只含未反应完的Ba。称取18.93 g 所得产品,用无水乙醇通过实验装置进行处理,已知实验的反应原理为2CH3CH2OH+Ba(CH3CH2O)2Ba+H2↑,最终收集到气体的体积为224 mL(标准状况),则产品的纯度为 。
18.(14分)硫酸高铈[Ce(SO4)2]是一种常见的氧化剂。以氟碳铈矿粉(主要成分为CeFCO3)为原料制取Ce(SO4)2·4H2O的一种工艺流程如下。已知:Ce4O7中Ce的化合价为+3、+4,难溶于水,但可与酸反应生成盐和水。
回答下列问题:
(1)“酸浸”时通常使用70%的H2SO4,使用98%的浓硫酸配制70%的H2SO4,下图中仪器不需要的是 (填仪器名称)。
(2)Ce4O7中n(Ce3+)∶n(Ce4+)= 。
(3)“焙烧”中CeFCO3转化为Ce4O7和NaF,该反应的化学方程式为 。
(4)进行“萃取”操作时,需要放气,下列放气图示中正确的是 (填字母)。
(5)CeO2是汽车尾气净化催化剂的关键成分,能在还原性气氛中供氧。
①在尾气净化过程中发生2CeO22CeO2-m+mO2↑(0≤m≤0.5)的循环,则CeO2在消除CO的反应中,n(CeO2)∶n(CO)= ∶m。
②CeO2(1-x)中的Ce为+3、+4价,通过测定x的值可判断它们的比例。现取1.6560 g CeO2(1-x)固体,加入足量硫酸和0.0220 mol FeSO4·7H2O充分溶解,使Ce4+全部被还原成Ce3+,再用0.1000 mol·L-1的酸性KMnO4标准溶液滴定至终点,消耗40.00 mL标准溶液(氧化性:Ce4+>KMnO4),则x的值为 。
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
C
D
C
D
D
B
D
D
D
A
C
B
B
D
15.(1)160 g·mol-1(2分)
(2)(2分)
(3)正常(2分)
(4)C(2分)
(5)①1∶2(2分);不能(2分)
②30 g·mol-1(3分)
16.(1)2∶9(2分)
(2)2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑(2分);11.2(1分)
(3)0.1(2分)
(4)制作油漆、制备单质铁或铁盐等(2分);Fe3C(2分)
(5)① 5.6 (2分)
②FeCl3(1分); 5(2分)
17.(1)恒压滴液漏斗(或恒压漏斗)(2分);CaO+NH3·H2O(浓)NH3↑+Ca(OH)2(2分)
(2)F(2分);防止空气中的水蒸气进入装置中(2分)
(3)装置D中的气泡明显减少(2分)
(4)0.9276(或92.76%)(3分)
18.(1)100 mL容量瓶、球形冷凝管(2分)
(2)1∶1(2分)
(3)8CeFCO3+8NaHCO3+O22Ce4O7+8NaF+16CO2+4H2O(3分)
(4)C(2分)
(5)①1(2分)
②0.2(3分)
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