【微專題特訓】第二單元 化學物質及其變化

第二單元化學物質及其變化一、選擇題1．(2023·上海二模)將一定量鋅與100mL18mol·L-1濃硫酸充分反應，鋅完全溶解時產(chǎn)生0.8mol氣體(不考慮氣體在溶液中的溶解)，將反應后的溶液稀釋至400mL，測得溶液中c(H＋)＝xmol·L-1。下列敘述錯誤的是()A．共消耗48.0g鋅B．共轉移1.6mol電子C．氣體中nD．生成的氣體體積約為17.92L(標準狀況)答案：A解析：根據(jù)Zn＋2H2SO4(濃)=ZnSO4＋SO2↑＋2H2O、Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑，無論哪個反應，產(chǎn)生的氣體與消耗的鋅的物質的量之比均為1∶1，產(chǎn)生0.8mol氣體，則共消耗鋅的物質的量為0.8mol，質量為0.8mol×65g·mol-1＝52.0g，A錯誤；根據(jù)分析可知消耗0.8mol鋅，則共轉移1.6mol電子，B正確；100mL18mol·L-1濃硫酸的物質的量為1.8mol，將反應后的溶液稀釋至400mL，測得溶液中c(H＋)＝xmol·L-1，則剩余硫酸的物質的量為0.2xmol，共消耗硫酸的物質的量為(1.8－0.2x)mol。設生成氫氣的物質的量為mmol，生成二氧化硫氣體的物質的量為nmol，則有m＋n＝0.8，m＋2n＝1.8－0.2x，解得n＝1－0.2x，m＝0.2x－0.2，則氣體中nSO2nH2＝1?0.2x2．(雙選)設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是()A．28.4gP2O5()含極性鍵的數(shù)目為0.4NAB．已知核反應：92235U+01C．1L1mol·L-1FeSO4溶液中含有的陽離子數(shù)大于NAD．高溫下，5.6gFe與足量水蒸氣反應，轉移的電子數(shù)為0.3NA答案：BC解析：28.4gP2O5的物質的量為0.2mol，即0.1molP4O10，1個P4O10含16個共價鍵(4個P=O，12個P—O，全部為極性鍵)，則0.1molP4O10共含有1.6mol共價鍵，A錯誤；核反應方程式必須遵循核電荷數(shù)和質量數(shù)守恒，即可推算出A＝36，Z＝89，1molZM中含中子數(shù)為(89－36)NA＝53NA，B正確；硫酸亞鐵是強酸弱堿鹽，亞鐵離子在溶液中水解使溶液中的陽離子數(shù)目增大，則1L1mol·L-1硫酸亞鐵溶液含有的陽離子數(shù)大于1mol·L-1×1L×NAmol-1＝NA，C正確；高溫下，F(xiàn)e與足量水蒸氣反應生成Fe3O4，5.6g(0.1mol)Fe轉移的電子數(shù)為0.1×833．(教材關聯(lián)題)有BaCl2和NaCl的混合溶液aL，將它均分成兩份。一份滴加稀硫酸，使Ba2+完全沉淀，消耗xmolH2SO4；另一份滴加AgNO3溶液，使Cl－完全沉淀，消耗ymolAgNO3。則原混合溶液中的c(Na＋)為()A．y?2xamol·L-1 B．y?xamol·C．2y?2xamol·L-1 D．2y?4xamol·答案：D解析：由題意可知，一份滴加稀硫酸，使鋇離子完全沉淀消耗xmol硫酸，說明溶液中氯化鋇的物質的量為xmol；另一份滴加硝酸銀溶液使氯離子完全沉淀消耗ymol硝酸銀，說明氯離子的物質的量為ymol。xmol氯化鋇中的氯離子的物質的量為2xmol，則氯化鈉中的氯離子的物質的量為(y－2x)mol，原溶液中鈉離子的物質的量為2(y－2x)mol，鈉離子濃度為2y?4xamol·L-1

4．(創(chuàng)新考法題)某100mL溶液中僅含有以下三種溶質：向該溶液中加入過量的鐵粉，標準狀況下產(chǎn)生的氣體體積最多為()A．8.96L B．6.72LC．4.48L D．2.24L答案：A解析：在酸性條件下，NO3?具有強氧化性，能夠與足量Fe發(fā)生氧化還原反應：3Fe＋8H＋＋2NO3?=3Fe2+＋2NO↑＋4H2O，根據(jù)溶液中含有的H＋、NO3?的物質的量，以不足量的物質為標準，結合物質反應轉化關系計算反應產(chǎn)生的NO氣體的物質的量。若溶液中"H+過量，足量的Fe會進一步與H+發(fā)生反應Fe+2H+===Fe2++H2↑，最終氣體總體積就是NO、H2的體積和。該混合溶液中含有H+的物質的量n(H+)＝2n(H2SO4)+n(HNO3)＝21.4mol，含有NO3?的物質的量nNO3?＝n(HNO3)＋n0.1L×1mol·L-1＝0.3mol。根據(jù)離子方程式可知H＋、NO3?反應的物質的量之比是4:1，nH+:nNO3?＝1.4mol∶0.3mol＞4∶1，則反應3Fe＋8H＋＋2NO3?=3Fe2+＋2NO↑＋4H2O以不足量的NO3?為標準計算，n(NO)＝n(NO30.2mol，發(fā)生反應Fe+2H+===Fe2++H2↑，反應產(chǎn)生H2的物質的量n(H2)＝12nH+＝12×0.2mol＝0.1mol，則氣體總物質的量n(氣體)＝n0.1mol＝0.4mol，其在標準狀況下的體積V＝0.4mol×22.4L·mol-1＝8.96L，A正確。5．實驗室里需要配制480mL0.10mol·L-1硫酸銅溶液，下列實驗用品及實驗操作正確的是()選項容量瓶容積溶質質量實驗操作A480mL硫酸銅：7.68g加入500mL水B480mL膽礬：12.0g配成500mL溶液C500mL硫酸銅：8.0g加入500mL水D500mL膽礬：12.5g配成500mL溶液答案：D解析：實驗室里需要配制480mL0.10mol·L-1CuSO4溶液，由于沒有480mL規(guī)格的容量瓶，根據(jù)“大而近”的原則，故需選擇500mL容量瓶。若溶質為CuSO4，則需要8.0g，若溶質為膽礬，則需要12.5g。應配成500mL溶液而不是加入500mL水。6．下圖是某學校實驗室從市場買回的試劑標簽上的部分內容。據(jù)此分析下列說法不正確的是()硫酸化學純CP500mL品名：硫酸化學式：H2SO4相對分子質量：98密度：1.84g·cm-3質量分數(shù)：98%氨水化學純CP500mL品名：氨水化學式：NH3相對分子質量：17密度：0.88g·cm-3質量分數(shù)：25%A．該硫酸和氨水的物質的量濃度分別約為18.4mol·L-1和12.9mol·L-1B．各取5mL與等質量的水混合后，cH2SO4＜9.2mol·6.45mol·L-1C．各取5mL與等體積的水混合后，w(H2SO4)＞49%，w(NH3)＜12.5%D．各取10mL于兩燒杯中，再分別加入一定量的水即可得到較稀的硫酸和氨水答案：D解析：利用c＝1000ρwM計算，c(H2SO4)＝cNH3＝1000×0.88×25%17mol·L-110mL，稀氨水的體積小于10mL，故有c(H2SO4)＜9.2mol?L-1，c(NH3)＞6.45mol?L-1，B正確；5mL濃硫酸和5mL濃氨水的質量分別為1.84g?cm-3×5mL＝9.2g、0.88g?cm-3×5mL＝4.4g，而5mL水的質量約為5g，故各取5mL與等體積的水混合后，w(H2SO4)＞49%，w(NH3)＜12.5%，C正確；質量分數(shù)為98%的硫酸為濃硫酸，稀釋時，不能將水加入濃硫酸中，否則易引起暴沸，D錯誤。7．(創(chuàng)新考法題)(雙選)將一定質量的Fe和Fe3O4混合固體粉末溶于100mL1.0mol·L-1稀鹽酸中，恰好完全反應，標準狀況下生成224mLH2，向反應后的溶液中加入KSCN，溶液顏色無明顯變化。下列說法正確的是()A．反應后溶液中含有Fe3+B．Fe3O4與稀鹽酸發(fā)生氧化還原反應C．n(Fe)∶n(Fe3O4)＝2∶1D．混合固體中m(Fe)＝1.12g答案：CD解析：令n(Fe)＝x、n(Fe3O4)＝y(tǒng)，F(xiàn)e3O4與稀鹽酸發(fā)生復分解反應生成FeCl2和FeCl3，F(xiàn)e與FeCl3反應生成FeCl2，F(xiàn)e與鹽酸反應生成FeCl2和H2。據(jù)題意可知反應后溶液中的溶質是FeCl2，則有x＋3y＝0.5n(HCl)＝0.05mol，n(H2)＝0.01mol，據(jù)得失電子守恒有2x＝2y＋2n(H2)，即2x＝2y＋0.02mol，解得x＝0.02mol、y＝0.01mol，則n(Fe)∶n(Fe3O4)＝2∶1，m(Fe)＝1.12g，A、B錯誤，C、D正確。

二、非選擇題8．含氯消毒劑應用廣泛。某“84”消毒液部分標簽如圖所示，M(NaClO)＝74.5g·mol-1。請回答下列問題：【有效成分】NaClO【質量分數(shù)】24%【密度】1.18g·cm-3【凈含量】1000mL【注意事項】……(1)該“84”消毒液的物質的量濃度為________mol·L-1(保留小數(shù)點后一位)。(2)現(xiàn)需配480mL2.0mol·L-1NaClO的消毒液，需要的玻璃儀器除了燒杯、玻璃棒、量筒外，還有______________________。(3)下列情況會使所配溶液濃度偏低的是________(填序號)。①溶液未經(jīng)冷卻即轉移至容量瓶并定容②溶液轉移到容量瓶后，燒杯及玻璃棒未用蒸餾水洗滌③轉移溶液前容量瓶內有少量蒸餾水④定容搖勻后，發(fā)現(xiàn)液面降低，又補加少量水，重新達到刻度線⑤定容時，仰視容量瓶的刻度線(4)“84”消毒液的消毒原理是NaClO在空氣中生成一種強氧化性的弱酸，其離子方程式為______________________________________________。含氯消毒劑的消毒能力可以用“有效氯”來表示，“有效氯”是指與含氯消毒劑氧化能力相當?shù)穆葰獾馁|量。某溶液中含有1molNaClO，則該溶液的“有效氯”是________g。答案：(1)3.8(2)500mL容量瓶、膠頭滴管(3)②④⑤(4)ClO－＋CO2＋H2解析：(1)c＝1000ρwM＝1000×1.18×24%74.5mol·L2mol電子，即1mol次氯酸根離子和1mol氯氣的氧化能力相當，則有n(Cl2)＝n(NaClO)＝1mol，m(Cl2)＝1mol×71g·mol-1＝71g。9．黃鐵礦的主要成分是FeS2。某硫酸廠在進行黃鐵礦成分測定時，取0.1000g樣品在空氣中充分灼燒，將生成的SO2氣體與足量Fe2(SO4)3溶液完全反應后，用濃度為0.02000mol·L?1的K2Cr2O7標準溶液滴定至終點，消耗K2Cr2O已知：SO2＋2Fe3+＋2H2O=SO42?＋2Fe2+＋4H＋；Cr2O72?(1)樣品中FeS2的質量分數(shù)是______________(假設雜質不參加反應)。(2)煅燒10t上述黃鐵礦，理論上產(chǎn)生SO2的體積為________L(標準狀況)，制得98%的硫酸質量為________t。答案：(1)90.00%(2)3.36×10615解析：(1)據(jù)方程式4FeS2＋11O2高溫2Fe2O3＋8SO2、SO2＋2Fe3+＋2H2O=SO42?＋2Fe2+＋4H＋、Cr2O7Cr2O72?～6Fe2+～3SO21320.02000mol·L-1×0.02500LmFe列式計算得：m(FeS2)＝0.09000g。樣品中FeS2的質量分數(shù)為0.09000g0.1000g×(2)4FeS2＋11O2高溫2Fe2O3＋8SO4mol8mol×22.4L·mol-110×106×0.9120列式計算得：V(SO2)＝3.36×106L，則n(SO2)＝3.36×106L22.4L·mo由SO2～SO3～H2SO41mol98g1．5×105molm(H2SO4)×98%列式計算得m(H2SO4)＝1.5×107g＝15t。10．草酸鈷是制備鈷氧化物的重要原料。下圖為二水合草酸鈷(CoC2O4·2H2O)在空氣中受熱的質量變化曲線，曲線中300℃及以上所得固體均為鈷的氧化物。(1)通過計算確定C點剩余固體的成分為________(填化學式)。試寫出B點對應的物質與O2在225～300℃條件下發(fā)生反應的化學方程式：________________。(2)取一定質量的二水合草酸鈷分解后鈷的氧化物(其中Co的化合價為＋2、＋3)，用480mL5mol·答案：(1)Co3O43CoC2O4＋2O2225～300℃Co3O4＋6CO2(2)5∶解析：(1)由圖可知，CoC2O4·2H2O的質量為18.3g，其物質的量為0.1mol，Co元素質量為5.9g，C點鈷的氧化物質量為8.03g，氧化物中氧元素質量為8.03g－5.9g＝2.13g，則氧化物中Co與O的物質的量之比為0.1mol∶2.13g16g·mol?1≈3∶4，故C點鈷的氧化物為Co3O4；B點對應物質的質量為14.70g，與其起始物質的質量相比減少18.3g－14.70g＝3.6g，為結晶水的質量，故B點物質為CoC2O4，與氧氣反應生成Co3O4與二氧化碳，反應的化學方程式為3CoC2O4＋2O2225～300℃Co3O(2)由得失電子守恒有n(Co3+)＝2n(Cl2)＝2×4.48L22.4L·mol?1＝0.4mol，由電荷守恒有n(Co)總＝nCo2+溶液＝0.5n(Cl－)＝0.5×(0.480×5－0.2×2)mol