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2020-2021高考化学 物质的量 综合题及详细答案

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2020-2021高考化学 物质的量 综合题及详细答案

一、高中化学物质的量

1．锂因其重要的用途，被誉为“能源金属”和“推动世界前进的金属”．

（1）Li3N可由Li在N2中燃烧制得．取4.164g 锂在N2中燃烧，理论上生成Li3N__g；因部分金属Li没有反应，实际反应后固体质量变为6.840g，则固体中Li3N的质量是__g（保留三位小数，Li3N的式量：34.82）

（2）已知：Li3N+3H2O→3LiOH+NH3↑．取17.41g纯净Li3N，加入100g水，充分搅拌，完全反应后，冷却到20℃，产生的NH3折算成标准状况下的体积是__L．过滤沉淀、洗涤、晾干，得到LiOH固体26.56g，计算20℃时LiOH的溶解度__．（保留1位小数，LiOH的式量：23.94）

锂离子电池中常用的LiCoO2，工业上可由碳酸锂与碱式碳酸钴制备．

（3）将含0.5molCoCl2的溶液与含0.5molNa2CO3的溶液混合，充分反应后得到碱式碳酸钴沉淀53.50g；过滤，向滤液中加入足量HNO3酸化的AgNO3溶液，得到白色沉淀143.50g，经测定溶液中的阳离子只有Na+，且Na+有1mol；反应中产生的气体被足量NaOH溶液完全吸收，使NaOH溶液增重13.20g，通过计算确定该碱式碳酸钴的化学式__，写出制备碱式碳酸钴反应的化学方程式__．

（4）Co2(OH)2CO3和Li2CO3在空气中保持温度为600～800℃，可制得LiCoO2，已知：

3Co2(OH)2CO3+O2→2Co3O4+3H2O+3CO2；4Co3O4+6Li2CO3+O2→12LiCoO2+6CO2

按钴和锂的原子比1：1混合固体，空气过量70%，800℃时充分反应，计算产物气体中CO2的体积分数__．（保留三位小数，已知空气组成：N2体积分数0.79，O2体积分数0.21）

【答案】6.964 6.656 11.2 12.8g 2CoCO3•3Co（OH）2•H2O

5CoCl2+5Na2CO3+4H2O=2CoCO3•3Co（OH）2•H2O+10NaCl+3CO2↑ 0.305

【解析】

【分析】

【详解】

（1）首先写出锂在氮气中燃烧的方程式：236Li+N2LiN点燃，接下来根据4.164g=0.6mol6.94g/mol算出锂的物质的量，则理论上能生成0.2mol的氮化锂，这些氮化锂的质量为0.2mol34.82g/mol=6.964g；反应前后相差的质量为6.840g-4.164g=2.676g，这些增加的质量实际上是氮原子的质量，即2.676g=0.191mol14g/mol的氮原子，根据氮守恒我们知道氮化锂的物质的量也为0.191mol，这些氮化锂的质量为0.191mol34.82g/mol=6.656g；

（2）根据17.41g=0.5mol34.82g/mol先算出氮化锂的物质的量，根据方程式不难看出氮化锂和氨气是1:1的，这些氨气在标况下的体积为22.4L/mol0.5mol=11.2L；根据化学计量比，0.5mol的氮化锂理论上能生成1.5mol的LiOH，这些LiOH的质量为1.5mol23.94g/mol=35.91g，缺少的那9.35克LiOH即溶解损失掉的，但是需要注意：溶解度指的是100克溶剂能溶解达到饱和的最大溶质的量，虽然一开始有100克水，但是反应会消耗掉1.5mol水，这些水的质量为1.5mol18g/mol=27g，因此我们算出的9.35克是73克水中能溶解的LiOH的量，换算一下9.35gS=100g-27g100g，解得S为12.8克；

（3）加入硝酸银后的白色沉淀为AgCl，根据143.5g=1mol143.5g/mol算出-Cl的物质的量，因此-Cl全部留在溶液中，碱式碳酸钴中无-Cl，+Na也全部留在溶液中，沉淀中无+Na，使烧碱溶液增重是因为吸收了2CO，根据13.2g=0.3mol44g/mol算出2CO的物质的量，根据碳守恒，剩下的0.5mol-0.3mol=0.2mol2-3CO进入了碱式碳酸钴中，0.5mol2+Co全部在碱式碳酸钴中，剩下的负电荷由-OH来提供，因此-OH的物质的量为0.6mol。将0.5mol2+Co、0.2mol2-3CO和0.6mol-OH的质量加起来，发现只有0.5mol59g/mol+0.2mol60g/mol+0.6mol17g/mol=51.7g，剩下的1.8克只能是结晶水，即0.1mol结晶水，综上，碱式碳酸钴的分子式为3222CoCO3Co(OH)HO；写出制备方程式223232225CoCl+5NaCO+4HO=2CoCO3Co(OH)HO+10NaCl+3CO；

（4）令参加反应的氧气为3mol，相当于3mol21%的空气，又因为空气过量70%，则一共通入了31+0.7mol21%（）空气，反应中一共生成了6mol水蒸气和12mol二氧化碳，则二氧化碳的体积分数为12100%=30.5%312+6-3+1.70.21（）。

2．实验室可用铜和浓硫酸加热或硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫。

(1)如果用硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫，并希望能控制反应速度，图中可选用的发生装置是 ______ (填写字母)。

(2)若用硫酸和亚硫酸钠反应制取3.36 L(标准状况)二氧化硫，如果已有40%亚硫酸钠(质量分数)，被氧化成硫酸钠，则至少需称取该亚硫酸钠 ______ g (保留一位小数)。

(3)某热电厂上空大气中所含二氧化硫严重超标，现对该区域雨水样品进行探究。首先用pH试纸测定雨水样品的pH，操作方法为______，测得样品pH约为3；为进一步探究由SO2所形成酸雨的性质，将一定量的SO2通入蒸馏水中，配成pH为3的溶液，然后将溶液分为A、B两份，将溶液B久置于空气中，与密闭保存的A相比，久置后的溶液B中水的电离程度将 ______(填“增大”、“减小”或“不变”)。

【答案】ae 31.5 取一条试纸放在干燥洁净的表面皿(或玻璃片)上，用干燥洁净的玻璃棒蘸取雨水样品滴在试纸中央，半分钟后待变色，再与对照标准比色卡读数。 减小

【解析】

【分析】

(1)用硫酸和亚硫酸钠制取SO2的试剂为固态和液态，反应条件不需加热，可通过控制添加硫酸的速率来控制反应速率；

(2)由硫守恒可得：Na2SO3～SO2，根据关系式及二氧化硫的物质的量计算出需要亚硫酸钠的质量；结合亚硫酸钠的质量分数，再计算出需要变质后的亚硫酸钠的质量；

(3)测定pH，可用玻璃棒蘸取溶液，然后与比色卡对比；将溶液B久置于空气中，亚硫酸被氧化生成硫酸，溶液酸性增强。

【详解】

(1)用硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫，并希望能控制反应速度，由于反应不需要加热，排除装置d；由于亚硫酸钠是细小颗粒，不可选用装置c；装置b无法可知反应速率，故可选用的发生装置为：ae；

(2)若用硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫，根据反应方程式：Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O，根据反应方程式可知：Na2SO3～SO2，n(SO2)=3.36?22.4?/molLL=0.15 mol，则需亚硫酸钠的质量为：m(Na2SO3)= 0.15 mol×126

g/mol=18.9 g；如果已有40%亚硫酸钠(质量分数)，被氧化成硫酸钠，则含亚硫酸钠的质量分数为60%，至少需称取该亚硫酸钠的质量为18.9? 60%g==31.5 g；

(3)测定pH，可用玻璃棒蘸取溶液，滴在pH试纸上，半分钟后与比色卡对比，操作方法为取一条试纸放在干燥洁净的表面皿(或玻璃片)上，用干燥洁净的玻璃棒蘸取雨水样品滴在pH试纸上，半分钟后待变色，再对照标准比色卡读数；将溶液B久置于空气中，亚硫酸被氧化生成硫酸，导致溶液酸性增强，溶液中c(H+)增大，对水电离的抑制作用增强，则水的电离程度减小。

【点睛】

本题考查了二氧化硫气体的制取方法、物质含量的测定及溶液pH的测定等。明确化学实验基本操作方法及常见气体发生装置特点为解答关键，注意掌握浓硫酸及二氧化硫的性质，试题侧重考查学生的化学实验能力和分析能力。

3．NH3、NO、NO2都是常见重要的无机物，是工农业生产、环境保护、生命科学等方面的研究热点。

(1)写出氨在催化剂条件下与氧气反应生成NO的化学方程式_____。

(2)氮氧化物不仅能形成酸雨，还会对环境产生的危害是形成_____。 (3)实验室可用Cu与浓硝酸制取少量NO2，该反应的离子方程式是_____。

(4)为了消除NO对环境的污染，根据氧化还原反应原理，可选用NH3使NO转化为两种无毒气体(其中之一是水蒸气)，该反应需要催化剂参加，其化学方程式为_____。

(5)一定质量的Cu与适量浓硝酸恰好完全反应，生成标准状况下NO2和NO气体均为2240mL。向反应后的溶液中加入NaOH溶液使Cu2+刚好完全沉淀，则生成Cu(OH)2沉淀的质量为_____克。

【答案】4NH3+5O2催化剂 加热4NO+6H2O 光化学烟雾 Cu+4H++2NO3﹣＝Cu2++2NO2↑+2H2O

4NH3+6NO催化剂5N2+6H2O 19.6

【解析】

【分析】

（1）氨气和氧气在催化剂的条件下反应生成一氧化氮和水；

（2）氮氧化物还可以形成光化学烟雾，破坏臭氧层；

（3）铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，浓硝酸和硝酸铜都能写成离子形式；

（4）氨气使一氧化氮转化为两种无毒气体，其中一种是水蒸气，另外一种为氮气；

（5）根据电子转移守恒计算铜的物质的量，由铜原子守恒可得氢氧化铜的物质的量，在根据m=nM计算。

【详解】

(1)氨气与氧气在催化剂条件下生成NO与水，反应方程式为：4NH3+5O2催化剂 加热4NO+6H2O，

故答案为：4NH3+5O2催化剂 加热4NO+6H2O；

(2)氮氧化物还可以形成光化学烟雾、破坏臭氧层等，故答案为：光化学烟雾；

(3)Cu与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮与水，浓硝酸、硝酸铜都写成离子形式，反应离子方程式为：Cu+4H++2NO3﹣＝Cu2++2NO2↑+2H2O，答案为：Cu+4H++2NO3﹣＝Cu2++2NO2↑+2H2O；

(4)NH3使NO转化为两种无毒气体，其中之一是水蒸气，另外一种为氮气，反应方程式为：4NH3+6NO催化剂5N2+6H2O，

故答案为：4NH3+6NO催化剂5N2+6H2O；

(5)n(NO2)＝n(NO)＝2.24L÷22.4L/mol＝0.1mol，根据电子转移守恒，可知n(Cu)＝0.1mol10.1mol32＝0.2mol，由Cu原子守恒可得氢氧化铜的物质的量为0.2mol，生成Cu(OH)2沉淀的质量为0.2mol×98g/mol＝19.6g，故答案为：19.6。

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2020-2021高考化学综合题专题复习【铜及其化合物推断题】专题解析含详细答案

2020-2021高考化学综合题专题复习【铜及其化合物推断题】专题解析含详细答案

2020-2021高考化学综合题专题复习【铜及其化合物推断题】专题解析含详细答案

一、铜及其化合物

1．A为金属单质，B、C、D、E 四种均为含有氯元素的物质，它们存在如图转化关系(部分产物已略去，有的反应在溶液中进行)。请回答：

(1)A 是_____________，C 是_____________。(均用化学式表示)

(2)写出实验室制备 D 的化学方程式：_____________。

(3)写出用 B 溶液与 Cu 反应制作印刷电路板的离子方程式：_____________。

(4)设计实验方案，检验 C 溶液中的金属阳离子：_____________

【答案】Fe FeCl2 MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+Cl2↑+2H2O Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+ 取C溶液于试管中，向其中滴加KSCN溶液，溶液不变色，再滴加氧化剂(如氯水、双氧水)后溶液显血红色，说明含有Fe2+，或者取样滴加用铁氰化钾溶液，有蓝色沉淀产生，则含有Fe2+

【解析】

【分析】

A为金属单质，B、C、D、E 四种均为含有氯元素的物质，根据转化关系可知，A为变价金属，且B与A反应生成C，则A为Fe，D为Cl2，B为FeCl3，C为FeCl2，A与E反应生成C(FeCl2)，结合(3)“用B溶液与Cu反应制作印刷电路板”可知，E为HCl，据此解答。

【详解】

（1）根据分析可知，A为Fe，C为FeCl2，

故答案为：Fe；FeCl2；

（2）实验室中通过加热浓盐酸与二氧化锰制取氯气，该反应的化学方程式为：MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+Cl2↑+2H2O，

故答案为：MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+Cl2↑+2H2O；

（3）B为FeCl3，Cu与氯化铁反应生成氯化亚铁和氯化铜，该反应的离子方程式为：Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+，

故答案为：Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+；

2020-2021高考化学专题题库∶铁及其化合物的综合题附答案

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一、高中化学铁及其化合物练习题（含详细答案解析）

1．图中，固体A是铁锈的主要成分。

请回答：

（1）固体C的化学式是___，上述框图中体现了SO2的___（填“氧化性”、“还原性”或“漂白性”）。

（2）写出A→B的化学方程式___。

（3）写出D→E的离子方程式___。

（4）若通入的SO2是足量的，请你设计实验方案检验“溶液D”中的金属阳离子___。

【答案】FeCl3 还原性 Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2 Ba2++SO42-=BaSO4↓ 取少量溶液D于试管中，滴加KSCN溶液，无明显现象，再滴加适量氯水（或双氧水），溶液变成血红色，则含有Fe2+

【解析】

【分析】

固体A是铁锈的主要成分，则A为Fe2O3，结合图中转化可知，A与CO反应生成B为Fe，B与氯气反应生成C为FeCl3，C与二氧化硫发生氧化还原反应，溶液D中Fe2+、SO42-等，溶液D与氯化钡反应生成白色沉淀E为BaSO4。

【详解】

(1)由上述分析可知，固体C的化学式是：FeCl3，上述框图中SO2失去电子转化为硫酸根离子，作还原剂；

(2)A→B的化学方程式为：Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2；

(3)D→E的离子方程式为：Ba2++SO42−=BaSO4↓；

(4)若通入的SO2是足量的，溶液D中金属阳离子为Fe2+，检验该阳离子的方法为：取少量溶液D于试管中，滴加KSCN溶液，无明显现象，再滴加适量氯水(或双氧水)，溶液变成血红色，则含有Fe2+。

2．已知A、B、C、D四种物质均含有铁元素，彼此转化关系如下：

请回答：

（1）反应①称为铝热反应（属于置换反应），写出该反应的化学方程式：__、其中Al作__剂。

（2）反应④的离子方程式为：__。 （3）新配制的C溶液中应加入__，以防止其转化为D。检验D溶液中阳离子的常用试剂是__（填化学式），实验现象为__。

2020-2021备战高考化学铜及其化合物推断题综合题附答案

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一、铜及其化合物

1．我国很早就使用青铜器，由于时间久远，其表面有一层“绿锈”，“绿锈”俗称“铜绿”，是铜和空气中的水蒸气、CO2、O2作用产生的，化学式为[Cu2(OH)2CO3]，“铜绿”能跟酸反应生成铜盐、CO2和H2O。某同学利用以下反应实现了“铜→铜绿→……→铜”的转化。

（1）从物质分类标准看，“铜绿”属于___（填字母）。

A．酸 B．碱 C．盐 D．氧化物

（2）请写出铜绿与盐酸反应的离子方程式：___。

（3）上述转化过程中属于氧化还原反应的是___（填序号）

（4）铜绿在受热时可直接分解生成物质B、CO2和水，其分解的化学方程式为___。

【答案】C Cu2(OH)2CO3+4H+=2Cu2+ +CO2↑+3H2O ①⑤

Cu2(OH)2CO3Δ2CuO+CO2↑+ H2O

【解析】

【详解】

(1)、Cu2(OH)2CO3中含有金属阳离子和酸根离子，属于盐类，故选择C；

(2)、铜绿与盐酸反应的离子方程式：Cu2(OH)2CO3+4H+=2Cu2+ +CO2↑+3H2O；

(3)、反应①中铜元素从0价升高为+2价，反应⑤中铜元素从+2价降低为0价，其他反应元素化合价无变化，因此，上述转化过程中属于氧化还原反应的是①⑤，

故答案为①⑤；

(4)、铜绿受热分解生成氧化铜、二氧化碳和水，化学方程式为：Cu2(OH)2CO3Δ2CuO+CO2↑+ H2O。

2．将Fe粉、Cu粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液和CuCl2溶液，混合于某容器中充分反应(假定容器不参与反应)，试判断下列情况下溶液中存在的金属离子和金属单质。

(1)若铁粉有剩余，则容器中不可能有_______________；

(2)若氯化铜有剩余，则容器中还可能有_____________，一定有_________；

2020-2021备战高考化学 氯及其化合物综合试题及答案

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一、 高中化学氯及其化合物

1．Cl2通人70℃的NaOH水溶液中，发生氧化—还原反应，反应完成后，测得溶液中NaClO与NaClO3的物质的量之比为4∶1，则：

(1)配平溶液中所发生反应的化学方程式：____Cl2+______NaOH=____NaCl+____NaClO3+_____NaClO+____ ____

(2)反应中的氧化产物为_________________。

(3)已知生成0.1mol NaClO，反应中转移的电子总数是__________ mol，若溶液的体积正好为100mL，则溶液中NaCl的物质的量浓度为________ mol／L。

【答案】7 14 9 1 4 7 NaClO 3 NaClO 0.225 2.25

【解析】

【分析】

【详解】

(1)据题设条件，先定NaClO、NaClO3的化学计量数为4、1，再利用化合价升降法：升高总数为4×1+1×5=9，降低总数为1，配平得7Cl2+14NaOH=9NaCl+NaClO3+4NaClO+7H2O；

(2)分析反应得氧化剂、还原剂均为Cl2，Cl元素被氧化生成NaClO3与NaClO，氧化产物为NaClO3与NaClO；

(3)由反应知每转移9mol电子，生成4molNaClO，则生成0.1molNaClO，反应中转移的电子总数是0.225mol，同时生成NaCl为0.225mol，若溶液的体积正好为0.1L，则溶液中NaCl的物质的量浓度为2.25mol·L-1。

2．氯及其化合物在工农业生产和人类生活中有着重要的作用。回答下列问题：

(1)25℃时将氯气溶于水形成“氯气-氯水”体系，该体系存在多个含氯元素的平衡关系，其中之一为：Cl2(溶液)＋H2OHClO＋H＋＋Cl-，体系中Cl2(溶液)、HClO和ClO-三者的物质的量分数（α）随pH（酸碱度）变化的关系如图所示。已知HClO的杀菌能力比ClO-强，用氯气处理饮用水时，杀菌效果最强的pH范围为__（填字母）。