2020-2021备战高考化学物质的量(大题培优)附答案

2020-2021备战高考化学物质的量(大题培优)附答案

一、高中化学物质的量

1．以下涉及的物质中A、B、C都是化合物；请注意各小题之间可能有的联系。

(1)一定条件下，9.80g NH4Br跟3.60g的某钙盐A恰好反应，生成了4.48L（标准状况）气态产物B和固体产物C。标准状况下，B气体的密度为0.76g/L，氮的质量分数为82.35%，其余是氢。试求B的分子式_____________ 。

(2)25℃、101.3KPa时，气体摩尔体积为24.5L/mol. 该状况下，1体积水（密度为1g/cm3）吸收560体积B气体得到密度为0.91 g/cm3的溶液，则该溶液中溶质的质量分数为_____%（溶液中的溶质以B计量；保留2位小数）；溶液的物质的量浓度为__________ mol /L（保留2位小数）。

(3)在催化剂作用下，B可和NO、NO2混合气体反应生成液态水和一种单质气体D（可不考虑气体反应物与生成的液态水之间的作用）。在常温常压下，将密度一定的NO、NO2混合气体和B在不同体积比时进行了四次实验，所得数据如下：

实验次数 B与混合气体的体积比 反应后气体密度（已换算为标准状况；g/L）

第一次 1.0 1.35

第二次 1.2 1.25

第三次 2.0 1.04

第四次 2.2

则原NO、NO2混合气体中NO的体积分数为________%；第四次实验所得气体的平均摩尔质量为_______（保留2位小数）。

(4)将9.80g NH4Br跟过量的氧化鈣共热，充分反应后生成水、1.70gB气体和固体产物C，则C的化学式为__________；试根据有关数据，求钙盐A的化学式_______ 。

【答案】NH3 27.98 14.98 20 22.76 CaBr2 Ca(NH2)2或CaN2H4

【解析】

【分析】

(1)根据M=ρVm计算B的相对分子质量，根据氮的质量分数为82.35%计算氢元素的质量分数，继而确定B的分子式；

(2)根据溶液质量分数=溶质的质量溶液的质量100%，溶液物质的量浓度c=nV公式进行计算，结和已知信息寻找相应的量进行求解；

(3)根据体积比不同混合气体和密度，计算混合气体的平均摩尔质量；

(4)根据质量守恒和原子守恒确定相应物质的分子式。

【详解】

(1)标况下B气体的密度为0.76g/L，则B的相对分子质量= 0.76  22.4= 17，其中氮的质量分数为82.35%，则B分子中N原子数目=17?82.5%14=1，其余是氢，则H原子数目=171431，则B为NH3，故答案为： NH3；

(2)假设氨气体积为560L，则水为1L，25C、101.3KPa时，气体摩尔体积为24.5L/mol，氨气的物质的量=560L24.5L/mol = 22.86mo，氨气的质量= 22.86mol17g/ mol = 388.62g，1L水的质量为1000g，则所得溶液质量分数=388.62g1000g388.62g100%= 27.99%；所得溶液密度为0.91g/cm3，故溶液物质的量浓度=1000?0.91?27.99%17 = 14.98 mol/L，故答案：27.98；14.98；

(3)在催化剂作用下，NH3可和NO、NO2混合气体反应生成液态水和一种单质气体D，根据原子守恒电子守恒可知，D为N2。第一次反应气体的相对分子质量= 1.35 22.4= 30.24；第二次反应气体的相对分子质量= 1.25 22.4= 28；第三次反应气体的相对分子质量=1.04  22.4= 23.2，由反应后气体相对分子质量可知，第二次实验恰好完全反应气体为N2，说明第一次剩余氨气不足，第三次剩余氨气有剩余，令第二次实验中NO、NO2的总物质的量为1mol，则NH3为1.2mol，设NO为axmol，则NO2为(1-x)mol，根据电子转移守恒：2x +4(1-x)=1.2[0-(-3)]，解得x=0.2，故NO的体积分数=0.2mol1mol  100%= 20%；

令第四次实验中NO、NO2的总物质的量为1mol，则NH3为2.2mol， NO为0.2mol，则NO2为(1- 0.2) mol= 0.8mol，令参加反应的氨气为ymol，根据电子转移守恒：20.2 +40.8=y [0- (-3)]，解得y= 1.2，剩余氨气为2.2mol - 1.2mol = 1mol，根据N原子守恒可知生成N2的物质的量=1mol?1?.2mol2= 1.1mol，故反应后气体的平均摩尔质量=1mol1?7g/mol?1?.1mol?28g/?mol1mol1.1mol=22.76g/mol，故答案为：20；22.76；

(4)将9.80g NH4 Br跟过量的氧化钙共热，充分反应后生成水、1.70gNH3 气体和固体产物C，由元素守恒，则C的化学式为CaBr2。由(1)9.80g NH4Br跟3.60g的某钙盐A恰好反应，生成了4.48L(标准状况)NH3和CaBr2，NH4Br的物质的量=9.8g98g/?mol= 0.1mol，由Br元素守恒可知CaBr2为0.05mol，由Ca元素守恒可知，3.6gA中含有Ca原子为0.05mol，氨气的物质的量=4.48L22.4L/?mol= 0.2mol，由N元素守恒可知3.6gA 中含有N原子为0.2mol - 0.1mol= 0.1mol，由H元素守恒，3.6gA 中含有H原子为0.2mol 3- 0.1mol4 = 0.2mo，故3.6gA中Ca、N、H原子物质的量之比= 0.05:0.1 :0.2= 1 :2:4，故A的化学式为CaN2H4 ，故答案为：CaBr2；Ca(NH2)2或CaN2H4。

【点睛】根据M=ρVm计算不同气体或混合气体的摩尔质量。

2．为了将可称量的物质与难以称量的微观粒子之间联系起来，国际上采用了“物质的量”这一物理量，据此完成下列试题：

（1）等质量的O2和O3所含分子的物质的量之比为___。

（2）等温等压下，等体积的O2和O3所含分子个数比为___，质量比为___。

（3）设NA为阿伏加德罗常数的值，如果ag氧气中含有的分子数为b，则cg氧气在标准状况下的体积约是___(用含a、b、c、NA的式子表示)。

（4）实验室需要配制100mL1mol/L的NaOH溶液，进行如下操作：

①配制该溶液所需主要仪器除了托盘天平、玻璃棒、烧杯、胶头滴管，还需要的玻璃仪器___。

②计算需要NaOH固体的质量：___g。

③取出50 mL配制好的溶液，此溶液中NaOH的物质的量浓度为___。

④若出现如下情况，导致所配溶液浓度偏高的是___。

A.称量时砝码已经生锈

B.定容时仰视

C.溶解、转移溶液之后没有对烧杯和玻璃棒进行洗涤操作

D.定容摇匀后，液面低于容量瓶颈上的刻度线

【答案】3：2 1：1 2：3

A22.4bcaNL 100mL容量瓶 4.0 1mol/L A

【解析】

【详解】

（1）根据nmM可知，等质量的O2和O3的物质的量之比为2311(O):(O):3:23248nn ，所含分子的物质的量之比为3：2。

（2）根据阿伏加德罗定律，PV=nRT（R为常数），在等温等压下，等体积的任一气体所含分子的物质的量相同，由N=nNA（NA为常数）可知，分子个数比为1：1；由m＝nM 可知，O2和O3的质量比为2：3。

（3）设NA为阿伏加德罗常数的值，如果ag氧气中含有的分子数为b，则ag氧气的物质的量AANbnNN，摩尔质量1AAmagaNMgmolbnbmolNg，即当氧气为cg，物质的量1AAmcgbcnmolaNMaNgmolbg，在标准状况下的体积22.4mAbcVnVaN L。

（4）①实验室需要配制100mL1mol/L的NaOH溶液，则配制该溶液所需主要仪器为托盘天平、玻璃棒、烧杯、胶头滴管和100mL容量瓶 。

②需要NaOH固体的质量111001404ggmnMcVMmLmolLgmolg。

③溶液具有均一性，物质的量浓度不随着溶液的体积发生改变，浓度仍然为1mol/L。 ④A.称量时砝码已经生锈，实际砝码质量增大，称得的氢氧化钠质量增大，浓度偏高；

B.定容时仰视，实际加水量偏高，溶液浓度偏低；

C.溶解、转移溶液之后没有对烧杯和玻璃棒进行洗涤操作，剩余部分溶质残留，导致容量瓶内部溶质减小，溶液物质的量浓度偏低；

D.定容摇匀后，溶液物质的量浓度固定，液面低于容量瓶颈上的刻度线对结果无影响。

答案为A。

【点睛】

根据ncV可得，一定物质的量浓度溶液配制的误差都是由溶质的物质的量ｎ和溶液的体积V引起的。误差分析时，关键要看配制过程中引起ｎ和V怎样的变化。在配制一定物质的量浓度溶液时，若n比理论值小，或V比理论值大时，都会使所配溶液浓度偏小；若n比理论值大，或V比理论值小时，都会使所配溶液浓度偏大。需要具体问题具体分析。

3．卤素及其化合物在工农业生产和人类生活中都有着重要的应用。

（1）碘是人体不可缺乏的元素，为了防止碘缺乏，现在市场上流行一种加碘盐，就是在精盐中添加一定量的KIO3进去。某研究小组为了检测某加碘盐中是否含有碘，查阅了有关的资料，发现其检测原理是：KIO3+5KI+3H2SO4＝3I2+3H2O+3K2SO4

①氧化剂与还原剂的物质的量比是_______；如果反应生成0.3mol的单质碘，则转移的电子数目是_______。

②先取少量的加碘盐加蒸馏水溶解，然后加入稀硫酸和KI溶液，最后加入一定量的CCl4，振荡，这时候，观察到的现象是_____；

③若采用下图实验装置将四氯化碳和I2的混合溶液分离。

写出图中仪器的名称：①_____；该装置还缺少的仪器是_____；冷凝管的进水口是：_____（填g或f）。

（2）实验室常用MnO2和浓盐酸制氯气，反应原理：MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O

①实验室用MnO2和浓盐酸制氯气的离子方程式：__________________________

②上述反应中氧化剂：__________，还原剂：__________，被氧化的HCl和未被氧化的HCl的比值______________。

③a : Cl2+2I-=I2+2Cl-； b: Cl2+2Fe2+=2Fe3++Cl-； c:2Fe3++2I-=I2+2Fe2+。 Cl2、I2、Fe3+的氧化性由强到弱的顺序：_________________________

【答案】1:5 0.5NA 溶液分层，下层液为紫红色 蒸馏烧瓶 温度计 g MnO2+4H++2Cl-（浓）Mn2++Cl2↑+2H2O MnO2 HCl 1:1 Cl2>Fe3+>I2

【解析】