第2章 章末综合测评(二)(教用Word)-【精微方案】2027年高考一轮总复习讲义·化学(鲁琼版 不定项)
2026-07-30
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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 | - |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 269 KB |
| 发布时间 | 2026-07-30 |
| 更新时间 | 2026-07-30 |
| 作者 | 见山文化 |
| 品牌系列 | 精微方案·高考一轮复习 |
| 审核时间 | 2026-07-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58984349.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦物质的量及相关计算,通过概念辨析、实验操作与综合计算,构建“量-浓度-反应”逻辑体系,强化化学观念与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|概念辨析|5题|考查物质的量、Nₐ、离子共存等核心概念|从微观粒子数到宏观量的转化,建立“物质的量是桥梁”观念|
|计算应用|8题|涵盖Nₐ计算、溶液浓度、氧化还原反应电子转移|以守恒法(电荷、元素)为核心,推导量与量的关系|
|实验操作|6题|溶液配制及误差分析、实验数据处理|从操作规范到误差分析,体现科学探究与实践能力|
内容正文:
章末综合测评(二)
一、选择题:每小题只有一个选项符合题意。
1.下列说法不正确的是( )
A.“物质的量”表示含有一定数目粒子的集合体,单位是“摩尔”
B.0.5 mol N2含有的分子数约为3.01×1023
C.1 mol CO2中含有的原子数为NA
D.一个水分子的质量约为×10-23 g
解析:选C。A项,“物质的量”表示含有一定数目粒子的集合体,单位是“摩尔”,正确;B项,0.5 mol N2含有的分子数约0.5 mol×6.02×1023 mol-1=3.01×1023,正确;C项,1 mol CO2中含有的原子数为3NA,错误;D项,1 mol水的质量是18 g,1 mol水含有6.02×1023个分子,一个水分子的质量约为×10-23 g,正确。
2.用NaCl固体配制一定物质的量浓度溶液的过程中,下列图示对应的操作不规范的是( )
解析:选C。用托盘天平称量固体药品时需遵循“左物右码”原则,固体药品要用药匙取用,接近刻度时轻磕手腕,故A正确;将称量好的固体置于烧杯中,加蒸馏水溶解,故B正确;向容量瓶中转移溶液时,玻璃棒下端应伸入刻度线以下,故C错误;定容时,当液面接近刻度线以下1~2 cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水,故D正确。
3.(2025·镇江五校联考)某溶液中含有大量的Ca2+、NO、K+和M离子,经测定一定量的该溶液中含有Ca2+、NO、K+的物质的量分别为0.2 mol、0.4 mol、0.1 mol,则M离子可能是下列中的( )
A.Na+ B.CO
C.Mg2+ D.Cl-
解析:选D。溶液呈电中性,阳离子带的正电荷总数等于阴离子带的负电荷总数,一定量的该溶液中阳离子所带正电荷数为0.2 mol×2+0.1 mol×1=0.5 mol,阴离子所带负电荷数为0.4 mol×1=0.4 mol,因此M离子应为阴离子,而溶液中存在Ca2+,故不能含有CO,故M离子只能是Cl-。
4.(2026·山东联考)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关说法错误的是( )
A.Na2O2与足量水充分反应,生成标准状况下2.24 L O2转移的电子数为0.2NA
B.常温常压下,30 g SiO2中含有的Si—O数目为2NA
C.标准状况下,92 g的NO2和N2O4混合物含有的氧原子数为4NA
D.含2 mol H2SO4的浓硫酸与足量的铜在加热的条件下反应,生成NA个气体分子
解析:选D。加热条件下,浓硫酸与铜反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,随硫酸浓度降低反应停止,2 mol H2SO4不能完全反应,所以生成的气体分子数小于NA,故D错误。
5.下图是病人输液用的氯化钠注射液标签的部分内容,下列说法不正确的是( )
0.9%氯化钠注射液250 mL
[性状]本品为无色透明液体
[规格]250 mL,2.25 g
[贮藏]密闭保存
A.该注射液的质量为2.25 g
B.0.9%是氯化钠的质量分数
C.该注射液的密度约为1 g/mL
D.氯化钠的物质的量浓度约为0.15 mol/L
解析:选A。由标签可知,该注射液含NaCl的质量为2.25 g,故A错误;标签中的0.9%是指氯化钠的质量分数,故B正确;该注射液的密度为=1 g/mL,故C正确;氯化钠的物质的量浓度为≈0.15 mol/L,故D正确。
6.(2026·厦门双十中学月考)制备钴配合物的化学方程式为2CoCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O22[Co(NH3)6]Cl3+2H2O。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.0.1 mol Co2+的价层电子数目为0.6NA
B.34 g H2O2含有的非极性键数目为2NA
C.生成0.5 mol H2O时,配位键数目增加了2.5NA
D.44.8 L NH3(已折算为标准状况)参与反应时,转移电子数目为0.2NA
解析:选C。基态Co原子的价层电子排布式为3d74s2,故基态Co2+的价层电子排布式为3d7,因此0.1 mol Co2+的价层电子数目为0.7NA,A错误;H2O2的结构式为H—O—O—H,其中O—O为非极性键,34 g(1 mol) H2O2分子中含有的非极性键数目为NA,B错误;反应物中2 mol NH含2 mol配位键,生成物中2 mol [Co(NH3)6]3+含12 mol配位键,净增加10 mol,每生成2 mol H2O时,增加10 mol配位键,因此生成0.5 mol H2O时,配位键数目增加了2.5NA,C正确;标准状况下,44.8 L NH3的物质的量为2 mol,该反应中H2O2作氧化剂,将Co2+氧化为Co3+,10 mol NH3参与反应时,转移2 mol电子,所以2 mol NH3参与反应时,转移0.4 mol电子,即转移电子数为0.4NA,D错误。
7.某化学实验小组在实验室中利用NaOH固体配制250 mL 0.5 mol·L-1的NaOH溶液。下列做法错误的是( )
A.在托盘天平上放置烧杯用于称取5.0 g NaOH固体
B.选取规格为250 mL的容量瓶,并进行检漏
C.为防止变质,NaOH固体溶解后立即转移至容量瓶中
D.定容、摇匀后,液面低于刻度线时不再处理
解析:选C。所需NaOH固体质量为0.25 L×0.5 mol·L-1×40 g·mol-1=5.0 g,托盘天平的精确度为0.1 g,故A正确;配制250 mL 溶液,选择规格为250 mL容量瓶,并进行检漏才能使用,故B正确;NaOH固体溶解放热,若趁热立即将溶液注入容量瓶中并定容,溶液体积偏小,则导致所配溶液浓度偏高,故C错误;定容、摇匀后发现液面低于刻度线是因为部分溶液留在瓶壁上,不需要再加水,否则会导致所配溶液浓度偏低,故D正确。
8.设NA为阿伏加德罗常数的值,部分含氮的物质有如下图所示转化关系。下列叙述正确的是( )
A.常温常压下,2.24 L N2中含原子数为0.2NA
B.3.7 g NH4F固体中含离子总数为0.1NA
C.反应①中,生成0.1 mol还原产物,需要HNO2分子数为0.3NA
D.3.2 g N2H4中含极性键总数为0.5NA
解析:选C。常温常压下,气体摩尔体积Vm>22.4 L·mol-1,2.24 L N2的物质的量不是0.1 mol,A错误;3.7 g NH4F固体的物质的量为0.1 mol,NH4F是离子化合物,含阴、阳两种离子,3.7 g NH4F固体含离子总数为0.2NA,B错误;反应①为3N2H4+3HNO2===HN3(还原产物)+2HN3(氧化产物)+6H2O,生成0.1 mol还原产物,需要0.3 mol HNO2,C正确;1个N2H4分子中有4个N—H极性键和1个N—N非极性键,3.2 g(0.1 mol)N2H4中含极性键总数为0.4NA,D错误。
9.(2026·辽西重点高中联考)下列说法正确的是( )
A.V L Fe2(SO4)3溶液中含m g Fe3+,溶液中c(SO)为 mol·L-1
B.将100 mL 1.5 mol·L-1的NaCl溶液与200 mL 0.25 mol·L-1的NaCl溶液混合(忽略溶液体积变化),得到的溶液中NaCl的物质的量浓度为2 mol·L-1
C.把100 g物质的量浓度为18 mol·L-1、密度为ρ g·cm-3的浓硫酸稀释成9 mol·L-1的硫酸,则加入水的体积小于100 mL
D.在标准状况下,a L NH3溶于1 000 g水中,得到的溶液密度为b g·cm-3,则该溶液中溶质的物质的量浓度为 mol·L-1
解析:选C。Fe3+的物质的量为 mol,SO的浓度为= mol·L-1,A错误;混合后溶液中NaCl的总物质的量为1.5 mol·L-1×0.1 L+0.25 mol·L-1×0.2 L=0.2 mol,溶液体积为0.3 L,溶液中NaCl的物质的量浓度为= mol·L-1,B错误;原溶液体积V1=== cm3= mL,稀释至9 mol·L-1浓度减半,则稀释后溶液的体积为V2=2V1= mL,设加水的质量为m水,稀释后溶液密度为ρ2 g·cm-3,则V2=,可得m水=(-100) g,因硫酸溶液密度随浓度减小而减小,故ρ2<ρ,所以m水<100 g,则加入水的体积小于100 mL,C正确;n(NH3)= mol,m(溶液)=m(NH3)+m(H2O)= mol×17 g·mol-1+1 000 g=g,溶液的体积为= cm3,该溶液中溶质的物质的量浓度为= mol·L-1,D错误。
10.过氧乙酸消毒液是一种常见的消毒剂。下图为实验室中过氧乙酸消毒液试剂瓶标签上的有关数据,下列说法不正确的是( )
过氧乙酸消毒液
[化学式]C2H4O3
[规格]200 mL
[质量分数]15.2%
[密度]1.14 g·cm-3
A.过氧乙酸消毒液的物质的量浓度为2.28 mol·L-1
B.该消毒液中过氧乙酸的物质的量为11.4 mol
C.3.01×1023个过氧乙酸分子中所含碳原子的物质的量为1 mol
D.过氧乙酸中C、H、O三种原子的质量之比为6∶1∶12
解析:选B。由c=可知,过氧乙酸溶液的物质的量浓度为 mol·L-1=2.28 mol·L-1,则200 mL过氧乙酸消毒液中过氧乙酸的物质的量为2.28 mol·L-1×0.2 L=0.456 mol,故A正确,B错误;由分子式可知,3.01×1023个过氧乙酸分子中含有碳原子的物质的量为×2=1 mol,故C正确;由分子式可知,过氧乙酸分子中碳、氢、氧三种原子的质量之比为(12×2)∶(1×4)∶(16×3)=6∶1∶12,故D正确。
二、选择题:每小题有一个或两个选项符合题意。
11.下列有关溶液配制操作对溶液浓度的影响和原因分析都正确的是( )
选项
溶液配制操作
影响
原因分析
A
将2 g I2加入98 mL CCl4中溶解混匀后,即得质量分数为2%的I2的CCl4溶液
偏小
CCl4的密度大于1 g·mL-1
B
配制一定物质的量浓度的溶液时,将烧杯中的溶液转移到容量瓶时不慎洒到容量瓶外
偏大
洒出的溶液中含有溶质
C
配制一定物质的量浓度的硝酸溶液,定容时加入的水超过了刻度线,立即用滴管吸出多余的水,再摇匀
无影响
吸出了多余的水
D
配制一定物质的量浓度的食盐溶液,定容、摇匀后发现液面低于刻度线
偏大
液体的体积偏小
解析:选A。CCl4的密度大于1 g·mL-1,所以98 mL CCl4的质量大于98 g,所配I2的CCl4溶液的质量分数小于2%,A正确;洒出的溶液中含有溶质,导致所配溶液的浓度偏小,B错误;吸出多余的不是水而是溶液,其中含溶质,导致所配溶液浓度偏小,C错误;定容、摇匀后发现液面低于刻度线,对结果无影响,因为有部分溶液留在刻度线以上,导致液面低于刻度线,液体的体积并未改变,D错误。
12.下图是利用“手持”技术测定阳光照射不同气体温度变化曲线,其中四个容器均密闭、容积相等且初始压强均为101 kPa。下列说法错误的是( )
A.实验开始时,O2和N2的密度之比为8∶7
B.12:30~13:30时间范围内CO2压强最小
C.若容器的容积为22.4 L,12:30时CO2原子个数等于3NA
D.光照相同时间,CO2的温度变化最大,是四种气体中温室效应最显著的
解析:选BC。根据阿伏加德罗定律,开始时四种气体的温度相同、压强相同、体积相同,则气体的物质的量相同,则气体的密度之比等于气体摩尔质量之比,即O2和N2的密度之比为8∶7,A正确;根据题图可知,12:30~13:30时间范围内CO2温度最高,由于初始压强相同,则在这一段时间内CO2压强最大,B错误;此时气体未处于标准状况,不能用气体摩尔体积进行计算,C错误;根据题图可知,光照相同时间,CO2的温度变化最大,是四种气体中温室效应最显著的,D正确。
13.某同学将Na2SO4、NaNO3、KNO3三种固体溶于水配得溶液W,部分离子的物质的量浓度如图1所示。取200 mL混合溶液加水稀释,测得c(K+)随溶液体积的变化如图2所示。下列说法错误的是( )
A.c1=1.0
B.X是NO,Y是SO
C.溶液W中NaNO3物质的量浓度为0.1 mol·L-1
D.固体溶解时,Na2SO4、NaNO3、KNO3的物质的量之比为5∶1∶1
解析:选D。200 mL混合溶液加水稀释,当溶液稀释为0.4 L时,c(K+)=0.5 mol·L-1,根据稀释前后钾离子物质的量不变,稀释前c(K+)==1.0 mol·L-1,故A正确;c(Na+)=1.1 mol·L-1、c(X)=1.1 mol·L-1、c(Y)=0.5 mol·L-1、c(K+)=1.0 mol·L-1,根据电荷守恒,X是NO,Y是SO,故B正确;c(NO)=1.1 mol·L-1,c(K+)=1.0 mol·L-1,则NaNO3物质的量浓度为1.1 mol·L-1-1.0 mol·L-1=0.1 mol·L-1,故C正确;c(Na2SO4)=c(SO)=0.5 mol·L-1,c(NaNO3)=0.1 mol·L-1,c(KNO3)=c(K+)=1.0 mol·L-1,由于溶液体积相等,所以Na2SO4、NaNO3、KNO3的物质的量之比为5∶1∶10,故D错误。
14.某密闭容器中间有一可自由滑动的导热性隔板(厚度不计),当左侧充入4 mol CO2,右侧充入一定量的O2时,隔板处于如下图所示位置。下列说法正确的是( )
A.抽出隔板后混合气体平均摩尔质量为41.6 g/mol
B.若右侧再充入2 mol O2,隔板可以处于容器正中间
C.左侧与右侧的气体摩尔体积之比为4∶1
D.若左侧再充入12 mol N2,可以使得两侧气体密度相等
解析:选AD。根据阿伏加德罗定律的推论,同温同压下,气体的体积之比等于物质的量之比。当左侧充入4 mol CO2,右侧充入一定量的O2时,二氧化碳和氧气的体积之比为4∶1,则O2的物质的量为1 mol。抽出隔板后,混合气体平均摩尔质量为=41.6 g/mol,故A正确;若右侧再充入2 mol O2,二氧化碳和氧气的体积之比为4∶3,隔板处于距容器右侧处,故B错误;同温同压下,左侧与右侧的气体摩尔体积之比为1∶1,故C错误;两侧气体的温度、压强均相等,气体密度之比等于摩尔质量之比,若左侧再充入12 mol N2,左侧气体的平均摩尔质量为=32 g/mol,所以两侧气体的密度之比等于32∶32=1∶1,故D正确。
15.铁和铝都是用途广泛的金属,同温、同压下,将m g铁与足量稀硫酸反应,生成H2的体积为V1 L;将n g铝与足量浓氢氧化钠溶液反应,生成H2的体积为V2 L。下列说法正确的是( )
A.两反应生成H2的物质的量之比为
B.m g铁与足量稀硫酸反应,生成H2的物质的量一定为 mol
C.保持温度、压强不变,将n g铝与足量稀硫酸反应,生成H2的体积大于V2 L
D.参加反应的铁与铝的质量之比=
解析:选AD。同温、同压下,气体的物质的量之比等于体积之比,故两反应生成H2的物质的量之比为,故A正确;该温度和压强下,气体摩尔体积未知,无法计算H2的物质的量,故B错误;Al完全反应,Al的质量不变,产生H2的量也不变,故C错误;根据关系式:Fe~H2,n(Fe)=n(H2)=;根据关系式:2Al~3H2,n(Al)=n(H2)= ×=,有==,==,故D正确。
三、非选择题
16.钾是活泼的碱金属,钾和氧有氧化钾(K2O)、过氧化钾(K2O2)和超氧化钾(KO2)等多种化合物。
(1)钾和硝酸钾反应可制得K2O,化学方程式为10K+2KNO3===6K2O+N2↑,39.0 g钾与10.1 g硝酸钾充分反应生成K2O的质量为________g。
(2)某过氧化钾样品中氧的质量分数(杂质不含氧)为28%,样品中K2O2的质量分数为________。
(3)超氧化钾和二氧化碳反应生成氧气(4KO2+2CO2===2K2CO3+3O2),在医院、矿井、潜水、高空飞行中用作供氧剂。13.2 L(标准状况)CO2和KO2反应后,气体体积变为18.8 L (标准状况),反应消耗KO2的质量为________。
(4)KO2加热至600 ℃部分分解得到产物A。6.30 g产物A充分吸收二氧化碳生成碳酸钾并产生1.12 L氧气(标准状况),试确定产物A中钾、氧两种原子的个数之比为________。如果产物A只含有两种化合物,写出所有可能的化学式并计算A中两种化合物的物质的量之比:____________。
解析:(1)设10.1 g硝酸钾反应需要K的质量为x g,反应生成K2O的质量为y g。
10K+2KNO3===6K2O+N2↑
390 202 564
x g 10.1 g y g
解得x=19.5<39.0,钾过量;y=28.2。
(2)设样品中含K2O2的物质的量为1 mol,其质量为110 g,杂质质量为a g,由题意得(110+a)×28%=110×,解得a≈4.29;w(K2O2)=×100%≈96.25%。
(3)设反应消耗KO2的质量为z g。
4KO2+2CO2===2K2CO3+3O2 ΔV
284 g 44.8 L 67.2 L 22.4 L
z g (18.8-13.2) L
解得z=71。
(4)设产物A的化学式为KxOy。
KxOy+CO2===K2CO3+ O2
(39x+16y) g ×22.4 L
6.30 g 1.12 L
解得x∶y=2∶3,即n(K)∶n(O)=2∶3,产物A可能为KO2与K2O2,物质的量之比为2∶1;也可能为KO2与K2O,物质的量之比为4∶1。
答案:(1)28.2 (2)96.25% (3)71 g (4)2∶3 KO2与K2O2,n(KO2)∶n(K2O2)=2∶1[或KO2与K2O,n(KO2)∶n(K2O)=4∶1]
17.二氧化氯消毒剂是国际公认的高效消毒灭菌剂。二氧化氯漂白液中常含有ClO2和Cl2两种主要成分。化学兴趣小组同学为测定某二氧化氯漂白液中Cl2的浓度,进行如下实验:
【实验Ⅰ】配制100 mL 0.100 mol·L-1的Na2S2O3溶液,步骤如下:
①用托盘天平称取一定质量Na2S2O3·5H2O固体,放入烧杯,用适量蒸馏水溶解;
②将烧杯中的溶液小心的注入100 mL容量瓶中;
③……
④继续向容量瓶中加水至距刻度线1~2 cm处,改用胶头滴管加水至刻度线;
⑤将容量瓶塞盖好,充分摇匀。
回答下列问题:
(1)容量瓶在使用前必须进行的操作是_______________________________________________________
_______________________________________________________。
(2)配制溶液过程中需用托盘天平称量Na2S2O3·5H2O固体的质量为________。
(3)若步骤②操作之前容量瓶中有少量水,则配制的溶液的浓度将________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(4)补全步骤③操作:_____________________________________
_______________________________________________________。
【实验Ⅱ】测定二氧化氯漂白液中的物质的量浓度,步骤如下:
①量取10.00 mL二氧化氯漂白液于锥形瓶中,加蒸馏水稀释到100 mL,再向其中加入过量KI溶液,二氧化氯漂白液中的两种成分分别发生反应:2ClO2+2KI===2KClO2+I2、Cl2+2KI===2KCl+I2。
②加入淀粉作指示剂,向其中逐滴加入0.100 mol·L-1的Na2S2O3溶液至反应恰好完全进行,过程中发生的反应为2Na2S2O3+I2===Na2S4O6+2NaI。
③加入稀硫酸调节溶液pH=3,发生反应:KClO2+4KI+2H2SO4===KCl+2K2SO4+2I2+2H2O。
④再逐滴加入0.100 mol·L-1的Na2S2O3溶液,反应恰好完全进行时,该步消耗Na2S2O3溶液20.00 mL。
(5)该二氧化氯漂白液中ClO2的物质的量浓度为________________。
解析:(1)容量瓶是准确配制一定体积一定物质的量浓度溶液的仪器,容量瓶在使用前必须进行的操作是检查是否漏水。(2)配制100 mL 0.100 mol·L-1的Na2S2O3溶液,需称量Na2S2O3·5H2O固体的质量m(Na2S2O3·5H2O)=0.100 mol·L-1×0.1 L×248 g·mol-1≈2.5 g。(3)步骤②操作之前容量瓶中有少量水,由于不影响溶质的物质的量及溶液的体积,因此对配制的溶液的浓度将不产生影响。(4)在步骤③中应该用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,并将洗涤液转入容量瓶中,减少实验过程中的实验误差,然后充分振荡。(5)根据化学方程式可得关系式:n(ClO2)=n(KClO2)=n(I2)=n(Na2S2O3)=×0.100 mol·L-1×0.020 L=5.0×10-4 mol,故该二氧化氯漂白液中ClO2的物质的量浓度c(ClO2)==0.05 mol·L-1 。
答案:(1)检查是否漏水 (2)2.5 g (3)无影响
(4)用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,并将洗涤液转入容量瓶中,然后充分振荡 (5)0.05 mol·L-1
18.三水合硝酸铜[Cu(NO3)2·3H2O,M=242 g·mol-1]是一种重要的无机试剂,常用作搪瓷着色剂,也用于镀铜、制氧化铜及农药等。回答下列问题:
Ⅰ.三水合硝酸铜的制备
实验室常用废铜屑与稀硝酸反应制备硝酸铜溶液,过滤出剩余铜屑,再经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、乙醇洗涤后得到三水合硝酸铜晶体。
(1)制备硝酸铜时发生反应的离子方程式为________ _______________________________________________________。
Ⅱ.Cu(NO3)2溶液的配制
(2)实验室需要450 mL 0.1 mol·L-1Cu(NO3)2溶液。用三水合硝酸铜配制该溶液时,下列仪器不需要的是____________ (填仪器名称)。
(3)所需三水合硝酸铜固体的质量为_______________________________________________________g。
(4)配制过程中,下列操作将导致溶液浓度偏小的是________(填字母)。
A.加水定容时俯视刻度线
B.容量瓶未干燥处理
C.定容加水时超过刻度线后,立即吸出多余的水
D.溶液从烧杯转移到容量瓶中后未洗涤烧杯
Ⅲ.三水合硝酸铜的热分解实验
(5)将24.2 g Cu(NO3)2·3H2O样品置于瓷坩埚中缓慢加热,热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如下图所示。在T1~T2 ℃过程中有红棕色气体产生,反应的化学方程式为______________________________
_______________________________________________________。
继续升温至T3 ℃时生成的固体产物为________(填化学式)。
解析:Ⅰ.(1)制备硝酸铜时发生反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O。
Ⅱ.(2)实验室需要450 mL 0.1 mol·L-1 Cu(NO3)2溶液,配制时需要500 mL容量瓶,因此不需要的仪器有100 mL容量瓶和分液漏斗。(3)配制500 mL 0.1 mol·L-1Cu(NO3)2溶液,需要0.05 mol Cu(NO3)2·3H2O,质量为0.05 mol×242 g· mol-1=12.1 g。(4)A项,加水定容时俯视刻度线,会导致溶液体积偏小,浓度偏大;B项,容量瓶未干燥处理,对溶液的浓度无影响;C项,定容加水时超过刻度线后,立即吸出多余的水,会导致溶质减少,浓度偏小;D项,溶液从烧杯转移到容量瓶中后未洗涤烧杯,会导致溶质减少,浓度偏小。
Ⅲ.(5)n[Cu(NO3)2·3H2O]==0.1 mol,加热到T1 ℃时,固体质量减少24.2 g-18.8 g=5.4 g,减少的质量为0.3 mol H2O的质量,即18.8 g固体为0.1 mol Cu(NO3)2,T1~T2 ℃过程中,固体质量由18.8 g变为8.0 g,根据质量守恒,剩余固体为CuO,同时观察到有红棕色NO2气体产生,根据原子守恒和得失电子守恒可得,反应的化学方程式为2Cu(NO3)22CuO+4NO2↑+O2↑,加热到T3 ℃时CuO又分解,失去0.05 mol O,最终生成Cu2O。
答案:Ⅰ.(1)3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O
Ⅱ.(2)100 mL容量瓶、分液漏斗 (3)12.1 (4)CD
Ⅲ.(5)2Cu(NO3)22CuO+4NO2↑+O2↑ Cu2O
19.硝酸工业尾气中氮氧化物(NO与NO2)是主要的大气污染物之一,可用氨氧混合气进行选择性催化还原处理,主要反应原理为4NO+4NH3+O24N2+6H2O;6NO2+8NH37N2+12H2O。某硝酸厂排放的尾气中氮氧化物的含量为2 490 mg·m-3(体积已折算至标准状况),其中NO与NO2的物质的量之比为4∶1。设尾气中氮氧化物与氨氧混合气恰好完全反应。
(1)尾气中氮氧化物的平均相对分子质量为____________ 。
(2)尾气中NO的含量为________mg·m-3。
(3)要处理5 m3的尾气,需要氨氧混合气体的体积为________L。
(4)另一种处理氮氧化物的方法是用烧碱溶液进行吸收,产物为NaNO2、NaNO3和H2O。现有含0.5 mol氮氧化物的尾气,恰好被一定体积的25% NaOH溶液(密度为1.28 g·cm-3)完全吸收。
①NaOH溶液中溶质的物质的量浓度为________mol·L-1,体积为________mL。
②已知反应后溶液中含有0.35 mol NaNO2。若将尾气中NO与NO2的平均组成记为NOx,则x=________。
解析:设1 m3尾气中NO2的物质的量为x,NO的物质的量为4x,4x×30 g·mol-1+x×46 g·mol-1=2.49 g,解得x=0.015 mol,所以1 m3尾气中NO2的物质的量为0.015 mol,NO的物质的量为0.06 mol,根据4NO+4NH3+O24N2+6H2O可知,消耗0.06 mol NO需要0.06 mol NH3和0.015 mol O2,根据6NO2+8NH37N2+12H2O可知,消耗0.015 mol NO2需要0.02 mol NH3。
(1)尾气中氮氧化物的平均摩尔质量为=33.2 g·mol-1,所以尾气中氮氧化物的平均相对分子质量为33.2。
(2)1 m3尾气中NO的物质的量为0.06 mol,质量为0.06 mol×30 g·mol-1=1.8 g=1 800 mg。
(3)处理1 m3尾气需要氨氧混合气体的体积为(0.06+0.02+0.015) mol×22.4 L·mol-1=2.128 L,故要处理5 m3的尾气,需要氨氧混合气体的体积为2.128 L×5=10.64 L。
(4)①NaOH溶液中溶质的物质的量浓度c= mol·L-1=8 mol·L-1,根据元素守恒可知,氮氧化物的物质的量等于氢氧化钠的物质的量,所以NaOH溶液的体积V==0.062 5 L=62.5 mL。②处理过程中发生反应2NO2+2NaOH===NaNO2+NaNO3+H2O和NO+NO2+2NaOH===2NaNO2+H2O,根据氮原子守恒可知,生成0.35 mol亚硝酸钠时,生成 0.15 mol硝酸钠,生成0.15 mol硝酸钠需要0.3 mol二氧化氮,同时生成0.15 mol亚硝酸钠,生成0.2 mol亚硝酸钠需要0.1 mol一氧化氮和0.1 mol二氧化氮,所以二氧化氮的物质的量是0.4 mol,一氧化氮的物质的量是0.1 mol,根据氧原子守恒得x==1.8。
答案:(1)33.2 (2)1 800 (3)10.64 (4)①8 62.5 ②1.8
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