第03讲 物质的量在化学方程式计算中的应用(专项训练)(黑吉辽蒙专用)2027年高考化学一轮复习讲练测
2026-06-30
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3份
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28页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 物质的量 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 黑龙江省,吉林省,辽宁省,内蒙古自治区 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 869 KB |
| 发布时间 | 2026-06-30 |
| 更新时间 | 2026-06-30 |
| 作者 | 水木清华化学工作室 |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-06-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58568332.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦物质的量在化学方程式计算中的应用,以“方法分类+梯度演练”构建体系,融合化学守恒观念与科学思维方法,实现从基础到综合的能力突破。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|模拟·基础演练(4考向)|12题|化学方程式法、差量法、守恒法、关系式法|从直接应用化学方程式到差量分析、守恒思想、多步反应关系,构建“基础方法→技巧优化→综合应用”逻辑链|
|重难·创新演练|20题|多方法融合(如守恒法+关系式法)|结合复杂反应体系(如混合物反应、氧化还原),强化科学思维中的模型建构与证据推理|
|真题·实战演练|10题|高考命题视角下的方法迁移|对接真实情境问题,体现化学观念中物质转化与能量变化的应用价值|
内容正文:
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第03讲
物质的量在化学方程式计算中的应用
参考答案
模拟•基础演练
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
B
A
C
C
B
C
B
B
B
B
11
12
C
重难·创新演练
1
3
3
5
6
7
P
9
10
D
C
A
D
C
B
B
A
O
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
B
D
D
C
B
A
真题实战演练
1.89.6
2.2:3:1
HBr气氛下加热
3.CO2在饱和NaCO3溶液中的溶解速率小、溶解量小,且两者发生反应的速率也较小,生成的NHCO3的
量较少,NaHCO在该溶液中没有达到过饱和状态,故不能析出晶体
80%
4.Eu(CH5O2)3xHO吸潮的水
1.7
5.(
1.6c(y-2%
m
m-cV×103×495
6()300m275或g18xeyx107
9cV
偏高
7.99%
Mo
8.
18
偏大
bVM
9.3000a
×100%
10.浓盐酸
当加入还原剂SCl后,甲基橙得电子,由氧化态变为还原态,颜色由红色变为无色且半分
112
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3cVM
钟内部不恢复原来的颜色
5a%
AC
2/2
第03讲 物质的量在化学方程式计算中的应用
目 录
模拟·基础演练
考向01 化学方程式法
考向02 差量法
考向03 守恒法
考向04 关系式法
重难·创新演练
真题·实战演练
模拟·基础演练
考向01 化学方程式法
1.【化学方程式与化学计算】(2026·吉林通化·模拟)28 g铁粉溶于稀盐酸中,然后加入足量的Na2O2固体,充分反应后过滤,将滤渣加强热,最终得到的固体质量为( )
A.36 g B.40 g
C.80 g D.160 g
2.(2026·东北育才学校·模拟)将物质的量均为a mol的Na和Al一同投入m g足量水中,所得溶液的密度为ρ g·cm-3,则此溶液的物质的量浓度为( )
A.-1 mol·L-1
C.-1 mol·L-1
3.【化学方程式与化学计算】(2026·内蒙古鄂尔多斯·模拟)某同学设计如下实验测定绿矾样品(主要成分为FeSO4·7H2O)的纯度,称取11.5 g绿矾产品,溶解,配制成1 000 mL溶液;分别量取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中,用硫酸酸化的0.010 00 mol·高锰酸钾溶液滴定至终点,消耗高锰酸钾溶液的平均体积为20.00 mL。根据数据计算该绿矾样品的纯度约为( )
A.94.5% B.96.1%
C.96.7% D.97.6%
考向02 差量法
4.【差量法与化学计算】(2026·辽宁盘锦·模拟)标准状况下,将20 L CO2和CO的混合气体全部通过足量的Na2O2粉末,在相同状况下,气体体积减少到16 L,则原混合气体中CO的体积为( )
A.4 L B.8 L C.12 L D.16 L
5.【差量法与化学计算】(2026·内蒙古赤峰·模拟)在一个容积为6 L的密闭容器中,放入3 L X(g)和2 L Y(g),在一定条件下发生反应:4X(g)+nY(g)2Q(g)+6R(g),反应达到平衡后,容器内温度不变,混合气体的压强比原来增大了5%,X的浓度减小,则该反应中的 n值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
6.【差量法与化学计算】(2026·黑龙江哈尔滨·模拟)将a L NH3通过灼热的装有铁触媒的硬质玻璃管后,气体体积变为b L(气体体积均在同温同压下测定),该b L气体中NH3的体积分数是( )
A.×100% B.×100%
C.×100% D.×100%
考向03 守恒法
7.【守恒法与化学计算】(2026·吉林桦甸·模拟)铜和镁的合金4.6 g完全溶于浓硝酸,若反应后硝酸被还原,只产生4 480 mL的NO2气体和336 mL的N2O4气体(都已折算到标准状况),在反应后的溶液中,加入足量的氢氧化钠溶液,生成沉淀的质量为( )
A.9.02 g B.8.51 g
C.8.26 g D.7.04 g
8.【守恒法与化学计算】(2026·辽宁沈阳·模拟)铜与一定量浓硝酸恰好完全反应,得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体,将这些气体与标准状况下0.896 L O2混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸,若向所得硝酸铜溶液中加入5 mol·L-1 NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀,消耗NaOH溶液的体积是( )
A.16 mL B.32 mL
C.48 mL D.64 mL
9.【守恒法与化学计算】(2026·吉林松原·模拟)在硫酸钠和硫酸铝的混合溶液中,Al3+的物质的量浓度为0.2 mol·L-1,S为0.4 mol·L-1,溶液中Na+的物质的量浓度为( )
A.0.1 mol·L-1 B.0.2 mol·L-1
C.0.3 mol·L-1 D.0.4 mol·L-1
考向04 关系式法
10.【关系式法与化学计算】(2026·辽宁抚顺·模拟)将15 mL 2 mol·L-1 Na2CO3溶液逐滴加入到40 mL 0.5 mol·L-1 MCln盐溶液中,恰好将溶液中的Mn+完全沉淀为碳酸盐,则MCln中n值是( )
A.4 B.3 C.2 D.1
11.【关系式法与化学计算】(2026·辽宁铁岭·模拟)用足量的CO还原13.7 g某铅氧化物,把生成的CO2全部通入过量的澄清石灰水中,得到的沉淀干燥后质量为8.0 g,则此铅氧化物的化学式是( )
A.PbO B.Pb2O3 C.Pb3O4 D.PbO2
12.【关系式法与化学计算】(2026·黑龙江鹤岗·模拟)用足量的CO还原13.7 g某铅氧化物,把生成的CO2全部通入过量的澄清石灰水中,得到的沉淀干燥后质量为8.0 g,则此铅氧化物的化学式是( )
A.PbO B.Pb2O3
C.Pb3O4 D.PbO2
重难·创新演练
1.(2026·吉林·模拟)在a L Al2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合溶液中加入b mol BaCl2,恰好使溶液中的S完全沉淀;加入足量强碱并加热可得到c mol NH3,则原溶液中Al3+的浓度(mol·L-1)为( )
A. B.
C. D.
2.(2026·黑龙江实验中学·模拟)在氧气中燃烧0.22 g硫和铁组成的混合物,使其中的硫全部转化为二氧化硫,把这些二氧化硫全部氧化成三氧化硫并转变为硫酸,这些硫酸可用10 mL 0.5 mol·L-1氢氧化钠溶液完全中和,则原混合物中硫的百分含量为( )
A.72% B.40% C.36% D.18%
3.(2026·辽宁大连·模拟)向一定量的Fe、FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物中加入150 mL 4 mol·L-1的稀硝酸,恰好使混合物完全溶解,放出2.24 L NO(标准状况),往所得溶液中加入KSCN溶液,无红色出现。若用足量的H2在加热条件下还原相同质量的混合物,所得到的铁的物质的量为( )
A.0.25 mol B.0.2 mol
C.0.3 mol D.0.35 mol
4.(2026·河北衡水·模拟)向100 mL的FeBr2溶液中通入3.36 L(标准状况下)Cl2,所得溶液中Cl-和Br-的物质的量浓度相等,则原FeBr2溶液的物质的量浓度为( )
A.0.75 mol·L-1 B.1 mol·L-1
C.1.5 mol·L-1 D.2 mol·L-1
5.(2026·内蒙古包头·模拟)取26.90 g ZnSO4·6H2O加热,剩余固体的质量随温度的变化如图所示。750 ℃时所得固体的化学式为( )
A.ZnO B.ZnSO4
C.Zn3O(SO4)2 D.ZnSO4·H2O
6.(2026·东北师范大学附中·模拟)镁带在空气中燃烧生成的固体产物主要是氧化镁和氮化镁。将燃烧后的固体产物溶解在60 mL浓度为2.0 mol·L-1的盐酸中(氮化镁和盐酸反应的化学方程式为Mg3N2+8HCl===3MgCl2+2NH4Cl),以20 mL 0.5 mol·L-1的氢氧化钠溶液中和多余的盐酸,然后在此溶液中加入过量的碱,把氨全部蒸发出来,用稀盐酸吸收,稀盐酸增重0.17 g。则镁带的质量为( )
A.0.6 g B.1.2 g C.2.4 g D.3.6 g
7.(2026·山东淄博·模拟)将12 g铁片放入150 mL的CuSO4溶液中,当溶液中的Cu2+全部被还原时,铁片质量增加0.3 g,则原CuSO4溶液的物质的量浓度是( )
A.0.125 mol·L-1 B.0.175 mol·L-1
C.0.25 mol·L-1 D.0.50 mol·L-1
8.(2026·辽宁鞍山·模拟)28 g铁粉溶于稀盐酸中,然后加入足量的Na2O2固体,充分反应后过滤,将滤渣加强热,最终得到的固体质量为( )
A.36 g B.40 g
C.80 g D.160 g
9.(2026·湖南·模拟)在标准状况下,有750 mL含臭氧的氧气,其中臭氧完全分解后体积变为780 mL,若将此含臭氧的氧气1 L通入碘化钾溶液中,发生如下反应:2KI+O3+H2O===2KOH+I2↓+O2,则生成的碘的质量是( )
A.0.91 g B.0.81 g
C.0.71 g D.0.61 g
10.(2026·河南开封·模拟)将21.8 g Na2O2与Na2O的混合物投入足量的水中溶解,称得水溶液增重18.6 g,则原混合物中Na2O2与Na2O的物质的量之比是( )
A.1∶1 B.1∶2
C.2∶1 D.2∶3
11.(2026·山西·模拟)3.87 g含KCl和KBr的样品溶于水配成溶液,向溶液中加入过量AgNO3溶液,充分反应后,产生沉淀的质量为6.63 g,则原样品中钾元素的质量分数约为( )
A.24.1% B.40.3%
C.25.9% D.48.7%
12.(2026·河北邯郸·模拟)某硫酸铝和硫酸镁的混合物中,c(Mg2+)=2 mol·L-1,c(S)=6.5 mol·L-1,若将200 mL的此混合液中的Mg2+和Al3+分离,至少应加入1.6 mol·L-1的氢氧化钠溶液( )
A.0.5 L B.1.625 L
C.1.8 L D.2 L
13.(2026·辽宁丹东·模拟)现将1 mol Cu2S与144 g FeO投入到足量稀硝酸溶液中,充分反应得到Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、CuSO4的混合溶液,并产生NO气体。则最终反应所得NO物质的量为( )
A.7.2 mol B.5 mol
C.6.4 mol D.4 mol
14.(2026·吉林四平·模拟)某同学设计如下实验测定绿矾样品(主要成分为FeSO4·7H2O)的纯度,称取11.5 g绿矾产品,溶解,配制成1 000 mL溶液;分别量取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中,用硫酸酸化的0.010 00 mol·L-1高锰酸钾溶液滴定至终点,消耗高锰酸钾溶液的平均体积为20.00 mL。根据数据计算该绿矾样品的纯度约为( )
A.94.5% B.96.1%
C.96.7% D.97.6%
15.(2026·山东德州·模拟)为了避免NO、NO2、N2O4对大气的污染,常采用NaOH溶液进行吸收处理(反应方程式:2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O;NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O)。现有由a mol NO、b mol NO2、c mol N2O4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.-1 mol·L-1
C.-1 mol·L-1
16.(2026·内蒙古海拉尔·模拟)把足量的铁粉投入硫酸和硫酸铜的混合溶液中,充分反应后过滤,所得金属粉末的质量与原铁粉的质量相等,则原溶液中H+与的物质的量浓度之比为( )
A.1∶4 B.2∶7
C.1∶2 D.3∶8
17.(2026·黑龙江双鸭山·模拟)常温下,某氮的气态氧化物15.6 L与过量的氢气混合,在一定条件下反应,使之生成液态水和无污染的气体单质。恢复到原状态,反应后气体体积比反应前气体体积减小了46.8 L,则原氮的氧化物的化学式为( )
A.N2O3 B.NO2
C.NO D.N2O
18.(2026·吉林辽源·模拟)用足量的CO还原13.7 g某铅氧化物,把生成的CO2全部通入到过量的澄清石灰水中,得到的沉淀干燥后质量为8.0 g,则此铅氧化物的化学式是( )
A.PbO B.Pb2O3
C.Pb3O4 D.PbO2
19.(2026·黑龙江·模拟)在质量为G g的瓷坩埚里,加入BaCl2·nH2O晶体后,称量质量为W1 g,加热使结晶水全部失去,冷却后称量为W2 g,则n的值为( )
A. B.
C. D.
20.(2026·内蒙古·模拟)为测定空气中SO2的含量,某课外小组的同学将空气样品经过管道通入密闭容器中的100 mL、0.30 mol/L的酸性KMnO4溶液。已知SO2与该溶液反应的离子方程式为:5SO2++2Mn2++4H+。若管道中空气流量为0.5 L/min,经过3 min溶液恰好褪色,假定样品中的SO2可被溶液充分吸收,则该空气样品中SO2的含量(单位为g/L)是( )
A.3.2 B.6.4
C.9.6 D.1.6
真题·实战演练
1.(2025·全国新课标卷,9)我国的蛇纹石资源十分丰富,它的主要成分是Mg2Si2O5(OH)4,伴生有少量Ni、Fe、Al等元素。
(6)1.0kg蛇纹石“矿化”固定CO2,得到0.466kgMg5(CO3)4(OH)2·4H2O,相当于固定CO2 L(标准状况)。
2.(2025·广西卷,15)HBr和MgBr2广泛应用于精细化工领域。
(7)尝试直接加热MgBr2·6H2O制备无水MgBr2。当加热至460℃,失重后固体残渣质量为原化合物质量的30.7%。经分析该固体残渣为Mgx(OH)yBrz,则x:y:z= (均为正整数)。继续加热,最终得到MgO。据以上结果判断,欲从MgBr2·6H2O获得无水MgBr2,应采用的措施是 。
3.(2025·安徽卷,16)侯氏制碱法以NaCl、CO2和NH3为反应物制备纯碱。
(5)已知常温下Na2CO3和NaHCO3的溶解度分别为30.7g和10.3g。向饱和Na2CO3溶液中持续通入CO2气体会产生NaHCO3晶体。实验小组进行相应探究:
实验
操作
现象
a
将CO2匀速通入置于烧杯中的20 mL饱和Na2CO3溶液,持续20 min,消耗600 mL CO2
无明显现象
b
将20 mL饱和Na2CO3溶液注入充满CO2的500 mL矿泉水瓶中,密闭,剧烈摇动矿泉水瓶1~2 min,静置
矿泉水瓶变瘪,3 min后开始有白色晶体析出
i.实验a无明显现象的原因是 。
ii.析出的白色晶体可能同时含有NaHCO3和Na2CO3·10H2O。称取0.42g晾干后的白色晶体,加热至恒重,将产生的气体依次通过足量的无水CaCl2和NaOH溶液,NaOH溶液增重0.088g,则白色晶体中NaHCO3的质量分数为 。
4.(2025·甘肃卷,15)某兴趣小组按如下流程由稀土氧化物Eu2O3和苯甲酸钠制备配合物Eu(C7H5O2)3·xH2O,并通过实验测定产品纯度和结晶水个数(杂质受热不分解)。
(5)取一定量产品进行热重分析,每个阶段的重量降低比例数据如图所示。0~92℃范围内产品质量减轻的原因为 。结晶水个数 。[M(C7H5O2-)]=121,结果保留两位有效数字]。
5.(2025•河南卷,16)某研究小组设计了如下实验测定某药用硫黄中硫的含量,其中硫转化的总反应为S+2OH-+3H2O2=SO42-+4H2O。
主要实验步骤如下:
Ⅰ.如图所示,准确称取细粉状药用硫黄于①中,并准确加入V1mLKOH乙醇溶液(过量),加入适量蒸馏水,搅拌,加热回流。待样品完全溶解后,蒸馏除去乙醇。
Ⅱ.室温下向①中加入适量蒸馏水,搅拌下缓慢滴加足量30% H2O2溶液,加热至100 ℃,保持20min,冷却至室温。
Ⅲ.将①中溶液全部转移至锥形瓶中,加入2滴甲基橙指示剂,用cmol·L-1HCl标准溶液滴定至终点,消耗HCl溶液体积为V2mL。
Ⅳ.不加入硫黄,重复步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ做空白实验,消耗标准溶液体积为V3mL。计算样品中硫的质量分数。
Ⅴ.平行测定三次,计算硫含量的平均值。
(6)单次样品测定中硫的质量分数可表示为 (写出计算式)。
6.(2025•陕晋宁青卷,15)某实验室制备糖精钴,并测定其结晶水含量。
已知:Sac-表示糖精根离子,其摩尔质量为182 g·molˉ1,糖精钴的溶解度在热水中较大,在冷水中较小;丙酮沸点为,与水互溶。
(一)制备
I.称取1.0gCoCl2·6H2O,加入蒸馏水,搅拌溶解,得溶液1。
Ⅱ.称取2.6g(稍过量)糖精钠(NaSac·2H2O),加入10mL蒸馏水,加热搅拌,得溶液2。
Ⅲ.将溶液2加入到接近沸腾的溶液1中,反应3分钟后停止加热,静置,冷却结晶。
Ⅳ.过滤,依次用三种不同试剂洗涤晶体,晾干得产品。
回答下列问题:
(二)结晶水含量测定
EDTA和Co2+形成配合物。准确称取糖精钴产品于锥形瓶中,加蒸馏水,加热溶解,再加入缓冲溶液和指示剂,在50~60℃下,用的标准溶液滴定。
(7)滴定终点时消耗标准溶液,则产品中x的测定值为 (用含m、c、V的代数式表示);若滴定前滴定管尖嘴处无气泡,滴定后有气泡,会导致x的测定值 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
7.(2024·浙江1月卷,20)H2S可用于合成光电材料。
(6)取0.680g H2S产品,与足量CuSO4溶液充分反应后,将生成的CuS置于已恒重、质量为31.230 g的坩埚中,煅烧生成CuO,恒重后总质量为32.814 g。产品的纯度为 。
8.(2024·贵州卷,15)十二钨硅酸在催化方面有重要用途。
(6)结晶水测定:称取十二钨硅酸晶体(H4[SiW12O40]·nH2O,相对分子质量为M),采用热重分析法测得失去全部结晶水时失重,计算 (用含的代数式表示)若样品未充分干燥,会导致的值 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
9.(2024·天津卷,15)柠檬酸钙[Ca(C6H5O7)2]微溶于水、难溶于乙醇,是一种安全的食品补钙剂。
Ⅱ.柠檬酸钙样品纯度的测定
已知:柠檬酸钙的摩尔质量为Mg·molˉ1,EDTA与Ca2+按1:1 (物质的量之比)形成稳定配合物。
将干燥后的柠檬酸钙样品ag置于锥形瓶中,按照滴定要求将其配成浅液,用溶液调节pH大于13,加入钙指示剂,用b mol·L-1的EDTA标准溶液滴定至试液由紫红色变为蓝色,达到滴定终点,消耗EDTA标准溶液VmL。
(9)样品中柠檬酸钙质量分数的表达式是_______(用字母表示)。
10.(2024·重庆卷,16)FeS2可用作锂电池和超级电容器的电极材料。
(2) FeS2的含量测定
产品先用王水溶解,再经系列处理后,在热盐酸条件下,以甲基橙为指示剂,用SnCl2溶液将Fe3+还原至Fe2+,终点为无色:用冰水迅速冷却,再以二苯胺磺酸钠为指示剂,用K2Cr2O7标准溶液滴定Fe2+至终点。已知甲基橙的还原反应:氧化态(红色)+ne-=还原态(无色)
①SnCl2比FeCl3易水解,且易被氧化。配制和保存SnCl2溶液需加入的试剂是 。
②甲基橙指示终点的过程及作用原理是 。
③若称取的产品为,K2Cr2O7标准溶液浓度为,用量为,FeS2的摩尔质量为M g·molˉ1,则产品中FeS2质量分数为 (写最简表达式)。
④下列操作可能导致测定结果偏高的是 。
A.还原Fe3+时SnCl2溶液滴加过量
B.热的Fe2+溶液在空气中缓慢冷却
C.滴定开始时滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失
D.滴定前仰视读数,滴定后俯视读数
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第03讲 物质的量在化学方程式计算中的应用
目 录
模拟·基础演练
考向01 化学方程式法
考向02 差量法
考向03 守恒法
考向04 关系式法
重难·创新演练
真题·实战演练
模拟·基础演练
考向01 化学方程式法
1.【化学方程式与化学计算】(2026·吉林通化·模拟)28 g铁粉溶于稀盐酸中,然后加入足量的Na2O2固体,充分反应后过滤,将滤渣加强热,最终得到的固体质量为( )
A.36 g B.40 g
C.80 g D.160 g
【答案】B
【解析】铁粉溶于稀盐酸中生成氯化亚铁,然后加入足量的Na2O2固体,由于Na2O2固体溶于水后生成氢氧化钠和氧气,充分反应后生成氢氧化铁沉淀,过滤,将滤渣加强热,最终得到的固体为Fe2O3,根据铁原子守恒,n(Fe2O3)=n(Fe)==0.25 mol,所得Fe2O3固体的质量为0.25 mol×160 g·mol-1=40 g。
2.(2026·东北育才学校·模拟)将物质的量均为a mol的Na和Al一同投入m g足量水中,所得溶液的密度为ρ g·cm-3,则此溶液的物质的量浓度为( )
A.-1 mol·L-1
C.-1 mol·L-1
【答案】A
【解析】Na和Al一同投入m g足量水中时,发生反应的化学方程式为2Na+2H2O===2NaOH+H2↑、2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑。由于Na、Al的物质的量均为a mol,结合化学方程式可知共生成2a mol H2,所得溶液中只有Na[Al(OH)4]一种溶质,其物质的量为a mol。所得溶液的质量为m(Na)+m(Al)+m(H2O)-m(H2)=(46a+m) g,所得溶液的体积为 L,则该溶液的物质的量浓度为 mol·L-1。
3.【化学方程式与化学计算】(2026·内蒙古鄂尔多斯·模拟)某同学设计如下实验测定绿矾样品(主要成分为FeSO4·7H2O)的纯度,称取11.5 g绿矾产品,溶解,配制成1 000 mL溶液;分别量取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中,用硫酸酸化的0.010 00 mol·高锰酸钾溶液滴定至终点,消耗高锰酸钾溶液的平均体积为20.00 mL。根据数据计算该绿矾样品的纯度约为( )
A.94.5% B.96.1%
C.96.7% D.97.6%
【答案】C
【解析】高锰酸根离子与亚铁离子反应的离子方程式为Mn+5Fe2++8H+===Mn2++5Fe3++4H2O,n(KMnO4)=20.00×10-3 L×0.010 00 mol·L-1=2.0×10-4 mol,则n(FeSO4·7H2O)=5n(KMnO4)=1.0×10-3 mol,w(FeSO4·7H2O)=×100%≈96.7%。
考向02 差量法
4.【差量法与化学计算】(2026·辽宁盘锦·模拟)标准状况下,将20 L CO2和CO的混合气体全部通过足量的Na2O2粉末,在相同状况下,气体体积减少到16 L,则原混合气体中CO的体积为( )
A.4 L B.8 L C.12 L D.16 L
【答案】C
【解析】混合气体中只有CO2和Na2O2反应,设二氧化碳的体积为V(CO2),
2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2 ΔV
44.8 L 22.4 L 22.4 L
V(CO2) (20-16) L
44.8 L∶22.4 L=V(CO2)∶(20-16) L,
解得V(CO2)=8 L,
则V(CO)=(20-8) L=12 L。
5.【差量法与化学计算】(2026·内蒙古赤峰·模拟)在一个容积为6 L的密闭容器中,放入3 L X(g)和2 L Y(g),在一定条件下发生反应:4X(g)+nY(g)2Q(g)+6R(g),反应达到平衡后,容器内温度不变,混合气体的压强比原来增大了5%,X的浓度减小,则该反应中的 n值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】B
【解析】根据题意,平衡时混合气体的压强比原来增大了5%,说明正反应为气体总体积增大的反应,则有:4+n<2+6,所以 n<4,C、D项错误;温度、容积不变,气体压强之比等于其物质的量之比,故压强增大5%,说明气体的体积增加了5 L×5%=0.25 L,由于平衡时X浓度减少了,所以X减少了1 L,根据差量法,
4X(g)+nY(g)2Q(g)+6R(g) ΔV
4 4-n
1 L 0.25 L
=,解得n=3,A项错误、B项正确。
6.【差量法与化学计算】(2026·黑龙江哈尔滨·模拟)将a L NH3通过灼热的装有铁触媒的硬质玻璃管后,气体体积变为b L(气体体积均在同温同压下测定),该b L气体中NH3的体积分数是( )
A.×100% B.×100%
C.×100% D.×100%
【答案】C
【解析】设参加反应的氨气体积为x,则
2NH3N2+3H2 ΔV
2 L 2 L
x (b-a) L
解得x=(b-a) L
所以气体中NH3的体积分数为×100%=×100%。
考向03 守恒法
7.【守恒法与化学计算】(2026·吉林桦甸·模拟)铜和镁的合金4.6 g完全溶于浓硝酸,若反应后硝酸被还原,只产生4 480 mL的NO2气体和336 mL的N2O4气体(都已折算到标准状况),在反应后的溶液中,加入足量的氢氧化钠溶液,生成沉淀的质量为( )
A.9.02 g B.8.51 g
C.8.26 g D.7.04 g
【答案】B
【解析】最后沉淀为Cu(OH)2和Mg(OH)2,Cu和Mg共4.6 g,关键是求增加的n(OH-),n(OH-)等于金属单质所失电子的物质的量,即n(OH-)= mol+ mol=0.23 mol,故沉淀的质量为4.6 g+0.23×17 g=8.51 g。
8.【守恒法与化学计算】(2026·辽宁沈阳·模拟)铜与一定量浓硝酸恰好完全反应,得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体,将这些气体与标准状况下0.896 L O2混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸,若向所得硝酸铜溶液中加入5 mol·L-1 NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀,消耗NaOH溶液的体积是( )
A.16 mL B.32 mL
C.48 mL D.64 mL
【答案】B
【解析】NO2、N2O4、NO的混合气体,这些气体与0.896 L O2(标准状况)混合后通入水中,完全生成HNO3,则整个过程中HNO3反应前后没有变化,即Cu失去的电子都被O2得到了,根据得失电子守恒:n(Cu)×2=n(O2)×4,因此n(Cu)×2=×4,解得:n(Cu)=0.08 mol,则n[Cu(NO3)2]=0.08 mol,根据Cu2+~2OH-,则NaOH物质的量为0.08 mol×2=0.16 mol,因此消耗NaOH溶液的体积V==0.032 L=32 mL。
9.【守恒法与化学计算】(2026·吉林松原·模拟)在硫酸钠和硫酸铝的混合溶液中,Al3+的物质的量浓度为0.2 mol·L-1,S为0.4 mol·L-1,溶液中Na+的物质的量浓度为( )
A.0.1 mol·L-1 B.0.2 mol·L-1
C.0.3 mol·L-1 D.0.4 mol·L-1
【答案】B
【解析】在任何一个溶液中,阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数,则有3c(Al3+)+c(Na+)=2c(S),解得c(Na+)=0.2 mol·L-1。
考向04 关系式法
10.【关系式法与化学计算】(2026·辽宁抚顺·模拟)将15 mL 2 mol·L-1 Na2CO3溶液逐滴加入到40 mL 0.5 mol·L-1 MCln盐溶液中,恰好将溶液中的Mn+完全沉淀为碳酸盐,则MCln中n值是( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】B
【解析】M的化合价为+n,Na2CO3与MCln反应对应的关系式为
2Mn+ ~ nC
2 n
0.04 L×0.5 mol·L-1 0.015 L×2 mol·L-1
解得n=3。
11.【关系式法与化学计算】(2026·辽宁铁岭·模拟)用足量的CO还原13.7 g某铅氧化物,把生成的CO2全部通入过量的澄清石灰水中,得到的沉淀干燥后质量为8.0 g,则此铅氧化物的化学式是( )
A.PbO B.Pb2O3 C.Pb3O4 D.PbO2
【答案】C
【解析】设此铅氧化物的化学式为PbxOy,
PbxOy~y[O]~yCO~yCO2~yCaCO3
16y 100y
m(O)=1.28 g 8.0 g
所以m(Pb)=13.7 g-1.28 g=12.42 g,
x∶y=∶=3∶4。
12.【关系式法与化学计算】(2026·黑龙江鹤岗·模拟)用足量的CO还原13.7 g某铅氧化物,把生成的CO2全部通入过量的澄清石灰水中,得到的沉淀干燥后质量为8.0 g,则此铅氧化物的化学式是( )
A.PbO B.Pb2O3
C.Pb3O4 D.PbO2
【答案】C
【解析】设此铅氧化物的化学式为PbxOy,
所以m(Pb)=13.7 g-1.28 g=12.42 g,
x∶y==3∶4。
重难·创新演练
1.(2026·吉林·模拟)在a L Al2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合溶液中加入b mol BaCl2,恰好使溶液中的S完全沉淀;加入足量强碱并加热可得到c mol NH3,则原溶液中Al3+的浓度(mol·L-1)为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】由混合溶液中加入b mol BaCl2,恰好使溶液中的S完全沉淀,根据S+Ba2+===BaSO4↓可知n(S)=b mol;由加入足量强碱并加热可得到c mol NH3,根据N+OH-NH3↑+H2O可知n(N)=c mol,由于溶液不显电性,设原溶液中Al3+的物质的量为x mol,由电荷守恒可知,3x+c=2b,所以x=,由于溶液的体积是a L,所以原溶液中c(Al3+)== mol·L-1,故D正确。
2.(2026·黑龙江实验中学·模拟)在氧气中燃烧0.22 g硫和铁组成的混合物,使其中的硫全部转化为二氧化硫,把这些二氧化硫全部氧化成三氧化硫并转变为硫酸,这些硫酸可用10 mL 0.5 mol·L-1氢氧化钠溶液完全中和,则原混合物中硫的百分含量为( )
A.72% B.40% C.36% D.18%
【答案】C
【解析】S与O2反应生成SO2,进而被氧化为SO3,SO3与水反应生成硫酸,硫酸与氢氧化钠发生反应:H2SO4+2NaOH===Na2SO4+2H2O。n(H2SO4)=n(NaOH)=×0.01×0.5 mol=0.002 5 mol,根据硫原子守恒,可知n(S)=0.002 5 mol,w(S)=×100%≈36%。
3.(2026·辽宁大连·模拟)向一定量的Fe、FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物中加入150 mL 4 mol·L-1的稀硝酸,恰好使混合物完全溶解,放出2.24 L NO(标准状况),往所得溶液中加入KSCN溶液,无红色出现。若用足量的H2在加热条件下还原相同质量的混合物,所得到的铁的物质的量为( )
A.0.25 mol B.0.2 mol
C.0.3 mol D.0.35 mol
【答案】A
【解析】由题意可知,混合物中的Fe元素全部转化为Fe(NO3)2,根据N元素守恒可得,n[Fe(NO3)2]=(0.15 L×4 mol·L-1-)×=0.25 mol,则n(Fe)=0.25 mol,所以用足量的H2在加热条件下还原相同质量的混合物,所得到的铁的物质的量为0.25 mol。
4.(2026·河北衡水·模拟)向100 mL的FeBr2溶液中通入3.36 L(标准状况下)Cl2,所得溶液中Cl-和Br-的物质的量浓度相等,则原FeBr2溶液的物质的量浓度为( )
A.0.75 mol·L-1 B.1 mol·L-1
C.1.5 mol·L-1 D.2 mol·L-1
【答案】 D
【解析】在溶液中微粒反应的顺序是Fe2+> Br-,n(Cl2)==0.15 mol;n(Cl-)=0.3 mol;假设FeBr2溶液的浓度是x mol·L-1,则在原溶液中 n(Fe2+)=0.1x mol,n(Br-)=0.2x mol;方法一:得失电子守恒,由题意可得:0.1x+(0.2x-0.3)=0.15×2,解得x=2。方法二:电荷守恒,反应后主要离子为Fe3+、Cl-和Br-可知:3×0.1x=0.3+0.3,解得x=2。也可依据分步反应或总反应求解。
5.(2026·内蒙古包头·模拟)取26.90 g ZnSO4·6H2O加热,剩余固体的质量随温度的变化如图所示。750 ℃时所得固体的化学式为( )
A.ZnO B.ZnSO4
C.Zn3O(SO4)2 D.ZnSO4·H2O
【答案】C
【解析】750 ℃时剩余固体与680 ℃时一样,剩下13.43 g,质量减少了26.90 g-13.43 g=13.47 g,26.90 g ZnSO4·6H2O中水的质量为26.90 g×=10.80 g,则还有S、O元素质量减少13.47 g-10.80 g=2.67 g ,26.90 g ZnSO4·6H2O中S元素的质量26.90 g×=3.2 g,则S元素还有剩余,故C正确。
6.(2026·东北师范大学附中·模拟)镁带在空气中燃烧生成的固体产物主要是氧化镁和氮化镁。将燃烧后的固体产物溶解在60 mL浓度为2.0 mol·L-1的盐酸中(氮化镁和盐酸反应的化学方程式为Mg3N2+8HCl===3MgCl2+2NH4Cl),以20 mL 0.5 mol·L-1的氢氧化钠溶液中和多余的盐酸,然后在此溶液中加入过量的碱,把氨全部蒸发出来,用稀盐酸吸收,稀盐酸增重0.17 g。则镁带的质量为( )
A.0.6 g B.1.2 g C.2.4 g D.3.6 g
【答案】B
【解析】加入氢氧化钠溶液中和多余的盐酸后,溶液中仅有MgCl2、NH4Cl和NaCl,根据电荷守恒:n(N)+n(Na+)+2n(Mg2+)=n(Cl-),n(Mg2+)=×(0.06 L×2.0 mol·L-1--0.02 L×0.5 mol·L-1)=0.05 mol,m(Mg)=0.05 mol×24 g·mol-1=1.2 g。
7.(2026·山东淄博·模拟)将12 g铁片放入150 mL的CuSO4溶液中,当溶液中的Cu2+全部被还原时,铁片质量增加0.3 g,则原CuSO4溶液的物质的量浓度是( )
A.0.125 mol·L-1 B.0.175 mol·L-1
C.0.25 mol·L-1 D.0.50 mol·L-1
【答案】C
【解析】设原溶液中硫酸铜的物质的量为x mol,则:
1 mol∶x mol=8 g∶0.3 g
解得x=0.037 5,硫酸铜的物质的量浓度为=0.25 mol·L-1。
8.(2026·辽宁鞍山·模拟)28 g铁粉溶于稀盐酸中,然后加入足量的Na2O2固体,充分反应后过滤,将滤渣加强热,最终得到的固体质量为( )
A.36 g B.40 g
C.80 g D.160 g
【答案】B
【解析】28 g Fe溶于稀盐酸中生成FeCl2,然后加入足量Na2O2固体,Na2O2溶于水后生成NaOH和O2,本身具有强氧化性,充分反应后生成Fe(OH)3沉淀,过滤后滤渣加强热,最终得到固体为Fe2O3,由铁原子守恒得n(Fe2O3)=n(Fe)==0.25 mol,即m(Fe2O3)=0.25 mol×160 g·mol-1=40 g。
9.(2026·湖南·模拟)在标准状况下,有750 mL含臭氧的氧气,其中臭氧完全分解后体积变为780 mL,若将此含臭氧的氧气1 L通入碘化钾溶液中,发生如下反应:2KI+O3+H2O===2KOH+I2↓+O2,则生成的碘的质量是( )
A.0.91 g B.0.81 g
C.0.71 g D.0.61 g
【答案】A
【解析】由2O3===3O2,ΔV=780 mL-750 mL=30 mL,V(O3)=2ΔV=60 mL,1 L混合气体中含臭氧的体积为V=1 L×=0.08 L,根据臭氧和KI反应的化学方程式,n(O3)=n(I2)==0.003 6 mol,m(I2)=0.003 6 mol×254 g·mol-1=0.91 g。
10.(2026·河南开封·模拟)将21.8 g Na2O2与Na2O的混合物投入足量的水中溶解,称得水溶液增重18.6 g,则原混合物中Na2O2与Na2O的物质的量之比是( )
A.1∶1 B.1∶2
C.2∶1 D.2∶3
【答案】C
【解析】
Na2O2的质量m=156 g×=15.6 g,氧化钠的质量是21.8 g-15.6 g=6.2 g,原混合物中Na2O2与Na2O的物质的量之比为=2∶1。
11.(2026·山西·模拟)3.87 g含KCl和KBr的样品溶于水配成溶液,向溶液中加入过量AgNO3溶液,充分反应后,产生沉淀的质量为6.63 g,则原样品中钾元素的质量分数约为( )
A.24.1% B.40.3%
C.25.9% D.48.7%
【答案】B
【解析】KCl和KBr与AgNO3溶液反应生成AgCl和AgBr沉淀,固体的质量发生了变化,实质是由于固体中K变成了Ag造成的,故可用差量法进行计算。
解得m=1.56 g,钾元素的质量分数为×100%≈40.3%。
12.(2026·河北邯郸·模拟)某硫酸铝和硫酸镁的混合物中,c(Mg2+)=2 mol·L-1,c(S)=6.5 mol·L-1,若将200 mL的此混合液中的Mg2+和Al3+分离,至少应加入1.6 mol·L-1的氢氧化钠溶液( )
A.0.5 L B.1.625 L
C.1.8 L D.2 L
【答案】D
【解析】根据电荷守恒得:2c(Mg2+)+3c(Al3+)=2c(S),c(Al3+)==3 mol·L-1,加入氢氧化钠溶液使Mg2+、Al3+分离,此时NaOH转化为Na2SO4和Na[Al(OH)4],由电荷守恒得:V(NaOH)===2 L。
13.(2026·辽宁丹东·模拟)现将1 mol Cu2S与144 g FeO投入到足量稀硝酸溶液中,充分反应得到Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、CuSO4的混合溶液,并产生NO气体。则最终反应所得NO物质的量为( )
A.7.2 mol B.5 mol
C.6.4 mol D.4 mol
【答案】D
【解析】Cu2S与FeO均与稀硝酸发生氧化还原反应,铜元素化合价由+1价上升至+2价,硫元素化合价由-2价上升至+6价,铁元素化合价由+2价上升至+3价,1 mol Cu2S参与反应能够失去10 mol电子,144 g FeO物质的量为2 mol,参加反应失去2 mol电子,因此1 mol Cu2S与144 g FeO共失去12 mol电子,硝酸发生还原反应每生成1 mol NO得到电子3 mol,故根据电子转移守恒可知共生成4 mol NO,故选D项。
14.(2026·吉林四平·模拟)某同学设计如下实验测定绿矾样品(主要成分为FeSO4·7H2O)的纯度,称取11.5 g绿矾产品,溶解,配制成1 000 mL溶液;分别量取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中,用硫酸酸化的0.010 00 mol·L-1高锰酸钾溶液滴定至终点,消耗高锰酸钾溶液的平均体积为20.00 mL。根据数据计算该绿矾样品的纯度约为( )
A.94.5% B.96.1%
C.96.7% D.97.6%
【答案】C
【解析】高锰酸根离子与亚铁离子反应的离子方程式为Mn+5Fe2++8H+===Mn2++5Fe3++4H2O,n(KMnO4)=20.00×10-3L×0.010 00 mol·L-1=2.0×10-4 mol,则n(FeSO4·7H2O)=5n(KMnO4)=1.0×10-3 mol,w(FeSO4·7H2O)=×100%≈96.7%。
15.(2026·山东德州·模拟)为了避免NO、NO2、N2O4对大气的污染,常采用NaOH溶液进行吸收处理(反应方程式:2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O;NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O)。现有由a mol NO、b mol NO2、c mol N2O4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.-1 mol·L-1
C.-1 mol·L-1
【答案】B
【解析】根据N原子守恒,可知反应后得到的NaNO2和NaNO3的物质的量之和为(a+b+2c) mol;再根据钠原子守恒,可知参与反应的NaOH为(a+b+2c) mol,故c(NaOH)=(a+b+2c)/V mol·L-1。
16.(2026·内蒙古海拉尔·模拟)把足量的铁粉投入硫酸和硫酸铜的混合溶液中,充分反应后过滤,所得金属粉末的质量与原铁粉的质量相等,则原溶液中H+与的物质的量浓度之比为( )
A.1∶4 B.2∶7
C.1∶2 D.3∶8
【答案】A
【解析】设原溶液中H2SO4和CuSO4的物质的量分别为x mol、y mol。
Fe + CuSO4===FeSO4+Cu Δm(固体质量增加)
56 g 1 mol 64 g 8 g
56y g y mol 64y g 8y g
Fe + H2SO4===FeSO4+H2↑ Δm(固体质量减少)
56 g 1 mol 56 g
56x g x mol 56x g
因为在反应前后固体质量相等,所以Δm(减)=Δm(增),即:56x=8y,
,则。
17.(2026·黑龙江双鸭山·模拟)常温下,某氮的气态氧化物15.6 L与过量的氢气混合,在一定条件下反应,使之生成液态水和无污染的气体单质。恢复到原状态,反应后气体体积比反应前气体体积减小了46.8 L,则原氮的氧化物的化学式为( )
A.N2O3 B.NO2
C.NO D.N2O
【答案】A
【解析】设该氮氧化合物的分子式为N2Ox,化学方程式为N2Ox+xH2===N2+xH2O,相同条件下参加反应的气体的体积之比等于其物质的量之比也等于其化学计量数之比,
N2Ox+xH2===N2+xH2O ΔV
1 x
15.6 L 46.8 L
则1∶x=15.6 L∶46.8 L,x=3,所以其化学式为N2O3。
18.(2026·吉林辽源·模拟)用足量的CO还原13.7 g某铅氧化物,把生成的CO2全部通入到过量的澄清石灰水中,得到的沉淀干燥后质量为8.0 g,则此铅氧化物的化学式是( )
A.PbO B.Pb2O3
C.Pb3O4 D.PbO2
【答案】C
【解析】设此铅氧化物的化学式为PbxOy,
PbxOy~y[O]~yCO~yCO2~yCaCO3
16y 100y
m(O)=1.28 g 8.0 g
所以m(Pb)=13.7 g-1.28 g=12.42 g,
x∶y=∶
=∶=3∶4。
19.(2026·黑龙江·模拟)在质量为G g的瓷坩埚里,加入BaCl2·nH2O晶体后,称量质量为W1 g,加热使结晶水全部失去,冷却后称量为W2 g,则n的值为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】在质量为G g的瓷坩埚里,加入BaCl2·nH2O晶体后,称量质量为W1 g,加热使结晶水全部失去,冷却后称量为W2 g,则根据方程式计算:
BaCl2·nH2OBaCl2+nH2O
208+18n 208 18n
W1-G W2-G W1-W2
故有:,
解得:n=。
20.(2026·内蒙古·模拟)为测定空气中SO2的含量,某课外小组的同学将空气样品经过管道通入密闭容器中的100 mL、0.30 mol/L的酸性KMnO4溶液。已知SO2与该溶液反应的离子方程式为:5SO2++2Mn2++4H+。若管道中空气流量为0.5 L/min,经过3 min溶液恰好褪色,假定样品中的SO2可被溶液充分吸收,则该空气样品中SO2的含量(单位为g/L)是( )
A.3.2 B.6.4
C.9.6 D.1.6
【答案】A
【解析】根据题干信息,经过3 min溶液恰好褪色,则通过空气的体积为0.5 L/min×3 min=1.5 L,消耗的酸性KMnO4的物质的量为0.1 L×0.3 mol/L=0.03 mol,设尾气中SO2的物质的量为n,则由离子方程式得~,n= mol=0.075 mol,尾气样品中SO2含量为=3.2 g/L,综上所述A符合题意。
真题·实战演练
1.(2025·全国新课标卷,9)我国的蛇纹石资源十分丰富,它的主要成分是Mg2Si2O5(OH)4,伴生有少量Ni、Fe、Al等元素。
(6)1.0kg蛇纹石“矿化”固定CO2,得到0.466kgMg5(CO3)4(OH)2·4H2O,相当于固定CO2 L(标准状况)。
【答案】(6)89.6
【解析】(6)0.466kgMg5(CO3)4(OH)2·4H2O物质的量为,根据C原子守恒Mg5(CO3)4(OH)4·4H2O~4C~4CO2,固定CO2为4mol,标准状况下的体积为。
2.(2025·广西卷,15)HBr和MgBr2广泛应用于精细化工领域。
(7)尝试直接加热MgBr2·6H2O制备无水MgBr2。当加热至460℃,失重后固体残渣质量为原化合物质量的30.7%。经分析该固体残渣为Mgx(OH)yBrz,则x:y:z= (均为正整数)。继续加热,最终得到MgO。据以上结果判断,欲从MgBr2·6H2O获得无水MgBr2,应采用的措施是 。
【答案】(7)2:3:1 HBr气氛下加热
【解析】(7)设292gMgBr2·6H2O加热至460℃,失重后固体残渣质量为原化合物质量的30.7%,反应前后镁元素质量不改变,根据镁的质量守恒,产物中含24gMg,则可知x=1,则可得:24+17y+80z=292×30.7%,y+z=2x=2,解得y=1.5,z=0.5,则x:y:z=2:3:1;继续加热,最终得到MgO。据以上结果判断,欲从MgBr2·6H2O获得无水MgBr2,应采用的措施是在HBr气氛下加热,可以抑制水解。
3.(2025·安徽卷,16)侯氏制碱法以NaCl、CO2和NH3为反应物制备纯碱。
(5)已知常温下Na2CO3和NaHCO3的溶解度分别为30.7g和10.3g。向饱和Na2CO3溶液中持续通入CO2气体会产生NaHCO3晶体。实验小组进行相应探究:
实验
操作
现象
a
将CO2匀速通入置于烧杯中的20 mL饱和Na2CO3溶液,持续20 min,消耗600 mL CO2
无明显现象
b
将20 mL饱和Na2CO3溶液注入充满CO2的500 mL矿泉水瓶中,密闭,剧烈摇动矿泉水瓶1~2 min,静置
矿泉水瓶变瘪,3 min后开始有白色晶体析出
i.实验a无明显现象的原因是 。
ii.析出的白色晶体可能同时含有NaHCO3和Na2CO3·10H2O。称取0.42g晾干后的白色晶体,加热至恒重,将产生的气体依次通过足量的无水CaCl2和NaOH溶液,NaOH溶液增重0.088g,则白色晶体中NaHCO3的质量分数为 。
【答案】(5)CO2在饱和Na2CO3溶液中的溶解速率小、溶解量小,且两者发生反应的速率也较小,生成的NaHCO3的量较少,NaHCO3在该溶液中没有达到过饱和状态,故不能析出晶体 80%
【解析】(5)i.实验a无明显现象的原因是:CO2在饱和Na2CO3溶液中的溶解速率小、溶解量小,且两者发生反应的速率也较小,生成的NaHCO3的量较少,NaHCO3在该溶液中没有达到过饱和状态,故不能析出晶体。ii.析出的白色晶体可能同时含有NaHCO3和Na2CO3·10H2O。称取0.42g晾干后的白色晶体,加热至恒重,将产生的气体依次通过足量的无水CaCl2和NaOH溶液。NaHCO3受热分解生成的气体中有H2O和CO2,而Na2CO3·10H2O分解产生的气体中只有H2O,无水CaCl2可以吸收分解产生的H2O,NaOH溶液可以吸收分解产生的CO2;NaOH溶液增重0.088g,则分解产生的CO2的质量为0.088g,其物质的量为,由分解反应可知,NaHCO3的物质的量为0.004 mol,则白色晶体中NaHCO3的质量为,故其质量分数为。
4.(2025·甘肃卷,15)某兴趣小组按如下流程由稀土氧化物Eu2O3和苯甲酸钠制备配合物Eu(C7H5O2)3·xH2O,并通过实验测定产品纯度和结晶水个数(杂质受热不分解)。
(5)取一定量产品进行热重分析,每个阶段的重量降低比例数据如图所示。0~92℃范围内产品质量减轻的原因为 。结晶水个数 。[M(C7H5O2-)]=121,结果保留两位有效数字]。
【答案】(5)Eu(C7H5O2)3·xH2O吸潮的水 1.7
【解析】(5)Eu(C7H5O2)3·xH2O在空气中易吸潮,0~92℃范围内产品质量减轻的是Eu(C7H5O2)3·xH2O吸潮的水,92℃~195℃失去的是结晶水的质量;最后得到的是Eu2O3,1mol Eu(C7H5O2)3·xH2O失去结晶水质量减少18xg,重量减少5.2%,根据[M(C7H5O2-)]=121,1mol Eu(C7H5O2)3生成0.5mol的Eu2O3,质量减少3×(121-8)g=339g,重量减少56.8%,有关系式18x:5.2%=339:56.8%,x=1.7。
5.(2025•河南卷,16)某研究小组设计了如下实验测定某药用硫黄中硫的含量,其中硫转化的总反应为S+2OH-+3H2O2=SO42-+4H2O。
主要实验步骤如下:
Ⅰ.如图所示,准确称取细粉状药用硫黄于①中,并准确加入V1mLKOH乙醇溶液(过量),加入适量蒸馏水,搅拌,加热回流。待样品完全溶解后,蒸馏除去乙醇。
Ⅱ.室温下向①中加入适量蒸馏水,搅拌下缓慢滴加足量30% H2O2溶液,加热至100 ℃,保持20min,冷却至室温。
Ⅲ.将①中溶液全部转移至锥形瓶中,加入2滴甲基橙指示剂,用cmol·L-1HCl标准溶液滴定至终点,消耗HCl溶液体积为V2mL。
Ⅳ.不加入硫黄,重复步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ做空白实验,消耗标准溶液体积为V3mL。计算样品中硫的质量分数。
Ⅴ.平行测定三次,计算硫含量的平均值。
(6)单次样品测定中硫的质量分数可表示为 (写出计算式)。
【答案】(6)
【解析】(6)不加入硫磺,消耗HCl标准溶液体积为V3mL,因此原氢氧化钾的物质的量是0.001cV3mol,反应后剩余氢氧化钾的物质的量是0.001cV2mol,因此与硫磺反应的氢氧化钾的物质的量是0.001c(V3-V2)mol,所以根据方程式S+2OH-+3H2O2=SO42-+4H2O可知硫单质的物质的量0.0005c(V3-V2)mol,所以单次样品测定中硫的质量分数可表示为。
6.(2025•陕晋宁青卷,15)某实验室制备糖精钴,并测定其结晶水含量。
已知:Sac-表示糖精根离子,其摩尔质量为182 g·molˉ1,糖精钴的溶解度在热水中较大,在冷水中较小;丙酮沸点为,与水互溶。
(一)制备
I.称取1.0gCoCl2·6H2O,加入蒸馏水,搅拌溶解,得溶液1。
Ⅱ.称取2.6g(稍过量)糖精钠(NaSac·2H2O),加入10mL蒸馏水,加热搅拌,得溶液2。
Ⅲ.将溶液2加入到接近沸腾的溶液1中,反应3分钟后停止加热,静置,冷却结晶。
Ⅳ.过滤,依次用三种不同试剂洗涤晶体,晾干得产品。
回答下列问题:
(二)结晶水含量测定
EDTA和Co2+形成配合物。准确称取糖精钴产品于锥形瓶中,加蒸馏水,加热溶解,再加入缓冲溶液和指示剂,在50~60℃下,用的标准溶液滴定。
(7)滴定终点时消耗标准溶液,则产品中x的测定值为 (用含m、c、V的代数式表示);若滴定前滴定管尖嘴处无气泡,滴定后有气泡,会导致x的测定值 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
【答案】(7)(或:) 偏高
【解析】按照反应制备糖精钴,然后在冰水浴中结晶,再按照“冷的1% NaSac溶液、冷水、丙酮”顺序进行洗涤,得到糖精钴晶体,最后将糖精钴晶体溶解后用EDTA标准溶液滴定测定含有结晶水的数量。
(7)滴定消耗的,EDTA与Co2+形成1:1配合物,则样品溶解后的,即样品中的,而,所以,解得;若滴定前滴定管尖嘴处无气泡,滴定后有气泡,测得消耗EDTA溶液体积偏小,即V偏小,根据,则x偏高。
7.(2024·浙江1月卷,20)H2S可用于合成光电材料。
(6)取0.680g H2S产品,与足量CuSO4溶液充分反应后,将生成的CuS置于已恒重、质量为31.230 g的坩埚中,煅烧生成CuO,恒重后总质量为32.814 g。产品的纯度为 。
【答案】99%
【解析】(6)根据铜守恒,氧化铜的质量为32.814 g-31.230 g=1.584g,则氧化铜物质的量为0.0198mol,,硫化铜物质的量为0.0198mol,则H2S物质的量为0.0198mol,H2S的质量为0.6732g,产品纯度为。
8.(2024·贵州卷,15)十二钨硅酸在催化方面有重要用途。
(6)结晶水测定:称取十二钨硅酸晶体(H4[SiW12O40]·nH2O,相对分子质量为M),采用热重分析法测得失去全部结晶水时失重,计算 (用含的代数式表示)若样品未充分干燥,会导致的值 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(6) 偏大
【解析】(6)mg十二钨硅酸晶体的物质的量为,结晶水占总质量的,则结晶水的物质的量为,则;若未充分干燥,则变大,n偏大。
9.(2024·天津卷,15)柠檬酸钙[Ca(C6H5O7)2]微溶于水、难溶于乙醇,是一种安全的食品补钙剂。
Ⅱ.柠檬酸钙样品纯度的测定
已知:柠檬酸钙的摩尔质量为Mg·molˉ1,EDTA与Ca2+按1:1 (物质的量之比)形成稳定配合物。
将干燥后的柠檬酸钙样品ag置于锥形瓶中,按照滴定要求将其配成浅液,用溶液调节pH大于13,加入钙指示剂,用b mol·L-1的EDTA标准溶液滴定至试液由紫红色变为蓝色,达到滴定终点,消耗EDTA标准溶液VmL。
(9)样品中柠檬酸钙质量分数的表达式是_______(用字母表示)。
【答案】(9)
【解析】(9)柠檬酸钙的摩尔质量为Mg·molˉ1,EDTA与Ca2+按1:1 (物质的量之比)形成稳定配合物,由
列比例可得样品中柠檬酸钙质量,样品中柠檬酸钙质量分数的表达式:。
10.(2024·重庆卷,16)FeS2可用作锂电池和超级电容器的电极材料。
(2) FeS2的含量测定
产品先用王水溶解,再经系列处理后,在热盐酸条件下,以甲基橙为指示剂,用SnCl2溶液将Fe3+还原至Fe2+,终点为无色:用冰水迅速冷却,再以二苯胺磺酸钠为指示剂,用K2Cr2O7标准溶液滴定Fe2+至终点。已知甲基橙的还原反应:氧化态(红色)+ne-=还原态(无色)
①SnCl2比FeCl3易水解,且易被氧化。配制和保存SnCl2溶液需加入的试剂是 。
②甲基橙指示终点的过程及作用原理是 。
③若称取的产品为,K2Cr2O7标准溶液浓度为,用量为,FeS2的摩尔质量为M g·molˉ1,则产品中FeS2质量分数为 (写最简表达式)。
④下列操作可能导致测定结果偏高的是 。
A.还原Fe3+时SnCl2溶液滴加过量
B.热的Fe2+溶液在空气中缓慢冷却
C.滴定开始时滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失
D.滴定前仰视读数,滴定后俯视读数
【答案】(2)浓盐酸 当加入还原剂SnCl2后,甲基橙得电子,由氧化态变为还原态,颜色由红色变为无色且半分钟内部不恢复原来的颜色 % AC
【解析】(2)①SnCl2比FeCl3易水解,且易被氧化,配制和保存SnCl2溶液时要隔绝空气且需要抑制水解,SnCl2水解生成HCl,需要将SnCl2溶于浓盐酸中,以抑制其水解,再加水稀释到需要的浓度;②甲基橙的还原反应:氧化态(红色)+ne-=还原态(无色),产品先用王水溶解,再经系列处理后,在热盐酸条件下,以甲基橙为指示剂,用SnCl2溶液将Fe3+还原至Fe2+终点为无色,溶液呈酸性,则甲基橙显红色,则甲基橙为氧化态;加入SnCl2后,SnCl2溶液将Fe3+还原至Fe2+,溶液呈无色,则甲基橙变为还原态;③Fe2+被K2Cr2O7氧化为Fe3+,Cr2O72-被还原为Cr3+,关系式为6Fe2+~Cr2O72-,n(FeS2)=n(Fe2+)=6n(K2Cr2O7)=6×cmol/L×10-3VL=6×10-3cVmol,产品中FeS2质量分数为;④A项,还原Fe3+时SnCl2溶液滴加过量,消耗的V(K2Cr2O7)偏大,测定值偏高,故A正确;B项,热的Fe2+溶液在空气中缓慢冷却,导致部分Fe2+被氧化Fe3+,消耗的V(K2Cr2O7)偏小,测定值偏低,故B错误;C项,滴定开始时滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失,消耗的V(K2Cr2O7)偏大,测定值偏高,故C正确;D项,滴定前仰视读数,滴定后俯视读数,消耗的V(K2Cr2O7)偏小,测定值偏低,故D错误;故选C。
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