2017年全国高考化学试题常用化学计量专题汇编
Ⅰ—阿伏伽德罗常数和物质的量
1.(2017?新课标Ⅱ-8)阿伏加德罗常数的值为N A.下列说法正确的是
A.1L0.1mol?L﹣1NH4CL溶液中,NH4+的数量为0.1N A
B.2.4gMg与H2SO4完全反应,转移的电子数为0.1N A
C.标准状况下,2.24LN2和O2的混合气体中分子数为0.2N A
D.0.1mol H2和0.1mol I2于密闭容器中充分反应后,其分子总数为0.2N A
【答案】D
【解析】A.铵根易水解,所含NH4+数小于0.1N A,故A错误;
B.n(Mg)=0.1mol,Mg与H2SO4反应生成Mg2+,则1molMg参与反应转移2mol电子,故0.1molMg参与反应转移0.2mol电子,即0.2N A,故B错误;
C.标准状况下,22.4L任何气体所含的分子数为1mol,故2.24LN2和O2的混合气体中分子数为0.1mol,即0.1N A,故C错误;
D.H2+I22HI这是一个反应前后分子物质的量不变的反应,故反应后分子总数仍为0.2NA。
【考点】阿伏加德罗常数。
【专题】阿伏加德罗常数和阿伏加德罗定律。
【点评】本题考查了阿伏伽德罗常数的应用,题目难度不大,注意气体摩尔体积指的是1mol任何气体的体积为22.4L.2.(2017?新课标Ⅲ-10) N A为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.0.1 mol 的11B中,含有0.6N A个中子
B.pH=1的H3PO4溶液中,含有0.1N A个H+
C.2.24L(标准状况)苯在O2中完全燃烧,得到0.6N A个CO2分子
D.密闭容器中1 mol PCl3与1 mol Cl2反应制备PCl5(g),增加2N A个P﹣Cl键
【答案】A
【解析】A.11B中含有中子数=11﹣5=6,0.1 mol 的11B中含有0.6mol中子,含有0.6N A个中子,故A正确;B.没有告诉pH=1的H3PO4溶液的体积,无法计算溶液中含有氢离子的物质的量就数目,故B错误;
C.标准状况下苯不是气体,不能使用标况下的气体摩尔体积计算,故C错误;
D.PCl3与Cl2生成PCl5的反应为可逆反应,则生成PCl5的物质的量小于1mol,增加的P﹣Cl键小于2N A,故D错误;
【考点】阿伏加德罗常数;弱电解质的电离;化学计量;物质结构。
【专题】阿伏加德罗常数和阿伏加德罗定律
【点评】本题考查阿伏伽德罗常数的计算与判断,题目难度不大,明确标况下气体摩尔体积的使用条件为解答关键,注意掌握物质的量与其它物理量之间的关系,B为易错点,注意缺少溶液体积。
Ⅱ—气体摩尔体积和阿伏加德罗定律
1.(2017?新课标Ⅱ-8)阿伏加德罗常数的值为N A.下列说法正确的是
A.1L0.1mol?L﹣1NH4CL溶液中,NH4+的数量为0.1N A
B.2.4gMg与H2SO4完全反应,转移的电子数为0.1N A
C.标准状况下,2.24LN2和O2的混合气体中分子数为0.2N A
D.0.1mol H2和0.1mol I2于密闭容器中充分反应后,其分子总数为0.2N A
【答案】D
【解析】A.铵根易水解,所含NH4+数小于0.1N A,故A错误;
B .n (Mg )=0.1mol ,Mg 与H 2SO 4反应生成Mg 2+,则1molMg 参与反应转移2mol 电子,故0.1molMg 参与反应转移0.2mol 电子,即0.2N A ,故B 错误;
C .标准状况下,22.4L 任何气体所含的分子数为1mol ,故2.24LN 2和O 2的混合气体中分子数为0.1mol ,即0.1N A ,故C 错误;
D .H 2+I 22HI 这是一个反应前后分子物质的量不变的反应,故反应后分子总数仍为0.2NA 。
【考点】 阿伏加德罗常数。
【专题】 阿伏加德罗常数和阿伏加德罗定律。
【点评】本题考查了阿伏伽德罗常数的应用,题目难度不大,注意气体摩尔体积指的是1mol 任何气体的体积为22.4L .
2.(2017?新课标Ⅲ-10)N A 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A .0.1 mol 的11
B 中,含有0.6N A 个中子
B .pH=1的H 3PO 4溶液中,含有0.1N A 个H +
C .2.24L (标准状况)苯在O 2中完全燃烧,得到0.6N A 个CO 2分子
D .密闭容器中1 mol PCl 3与1 mol Cl 2反应制备 PCl 5(g),增加2N A 个P ﹣Cl 键
【答案】A
【解析】A .11B 中含有中子数=11﹣5=6,0.1 mol 的11B 中含有0.6mol 中子,含有0.6N A 个中子,故A 正确; B .没
有告诉pH=1的H 3PO 4溶液的体积,无法计算溶液中含有氢离子的物质的量就数目,故B 错误;
C .标准状况下苯不是气体,不能使用标况下的气体摩尔体积计算,故C 错误;
D .PCl 3与Cl 2生成PCl 5的反应为可逆反应,则生成PCl 5的物质的量小于1mol ,增加的P ﹣Cl 键小于2N A ,故D 错误;
【考点】 阿伏加德罗常数;弱电解质的电离;化学计量;物质结构。
【专题】 阿伏加德罗常数和阿伏加德罗定律
【点评】本题考查阿伏伽德罗常数的计算与判断,题目难度不大,明确标况下气体摩尔体积的使用条件为解答关键,注意掌握物质的量与其它物理量之间的关系,B 为易错点,注意缺少溶液体积。
Ⅲ—常用化学计量综合
1.(15分)(2017?新课标Ⅰ-26)凯氏定氮法是测定蛋白质中氮含量的经典方法,其原理是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐,利用如图所示装置处理铵盐,然后通过滴定测量。已知:333333NH H BO NH H BO +===?;333433NH H BO HCl NH Cl H BO ?+===+
回答下列问题:
(1)a 的作用是 。
(2)b 中放入少量碎瓷片的目的是 。f 的名称是 。
(3)清洗仪器:g 中加蒸馏水;打开1k ,关闭23k k 、,加热b ,蒸气充满管路;停止加热,关闭1k g ,中蒸馏
水倒吸进入c ,原因是
;打开2k 放掉水,重复操作2~3次。
(4)仪器清洗后,g 中加入硼酸(33H BO )和指示剂。铵盐试样由d 注入e ,随后注入氢氧化钠溶液,用蒸馏
水冲洗d ,关闭3k d ,中保留少量水。打开1k ,加热b ,使水蒸气进入e 。
①d 中保留少量水的目的是 。
②e 中主要反应的离子方程式为 ,e 采用中空双层玻璃瓶的作用
是 。
(5)取某甘氨酸(252C H NO )样品m 克进行测定,滴定g 中吸收液时消耗浓度为1mol L c -?的盐酸mL V ,则样
品中氮的质量分数为 %,样品的纯度≤ %。
【答案】(1)使容器内气体压强与外界大气压相同(或平衡压强)
(2)防暴沸 直形冷凝管
(3)停止加热,水蒸气变为液态,装置内压强减小
(4)①液封,防漏气 ②43
2NH OH NH H O ===+-++△↑;保温 (5)1.4cV m ;7.5cV m
【解析】(1)该装置利用水蒸气推动3NH 进入g 装置,故a (空心玻璃管)的作用是使容器内气体压强与外界大气压相同(或平衡压强)。
(2)防暴沸 直形冷凝管(3)加热圆底烧瓶使整个装置内充满水蒸气,停止加热,关闭1k 时,右侧装置内水蒸气冷凝为液态,装置内压强减小。
(4)①防止漏气 ②e 采用中空双层玻璃瓶的作用是减少热量损失,尽量保证水以水蒸气形式存在。
(5)①根据N 守恒,甘氨酸中的N 元素被处理成铵盐后,在e 装置中转化为NH 3进入g 装置:
325243(C H NO )(NH )(NH )(HCl)10n n n n cV +-====?,3(N)10n cV -=?,(N) 1.4(N)100%%m cV w m m
=?= ②由于HCl 具有挥发性,可能有部分逸出,导致测量结果偏高,测得N 的含量应为最大值,纯度为
757.51000100%%cV cV m m
??= 。 【考点】探究物质的组成;化学实验基本操作;离子反应与离子方程式;化学计算。 【专题】定量测定与误差分析.
【点评】本题考查含量的测定实验设计,为高考常见题型,试题涉及了元素化合物的性质、实验原理、物质制备等,
侧重考查学生对实验方案理解及对元素化合物的知识的应用能力,
难度中等。
2.(14分)(2017?
新课标Ⅱ-26)水泥是重要的建筑材料.水泥熟料的主要成分为CaO 、SiO 2,并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示:
回答下列问题:
(1)在分解水泥样品过程中,以盐酸为溶剂,氯化铵为助溶剂,还需加入几滴硝酸。加入硝酸的目的是 ,还可使用 代替硝酸。
(2)沉淀A的主要成分是,其不溶于强酸但可与一种弱酸反应,该反应的化学方程式为。
(3)加氨水过程中加热的目的是。沉淀B的主要成分为(填化学式)。
(4)草酸钙沉淀经稀H2SO4处理后,用KMnO4标准溶液滴定,通过测定草酸的量可间接获知钙的含量,滴定反应为:MnO4﹣+H++H2C2O4→Mn2++CO2+H2O.实验中称取0.400g水泥样品,滴定时消耗了0.0500mol?L﹣1的KMnO4溶液36.00mL,则该水泥样品中钙的质量分数为。
【答案】⑴将样品中的Fe2+氧化为Fe3+H2O2
⑵SiO2SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
⑶防止胶体生成,易生成沉淀。Al(OH)3、Fe(OH) 3
⑷45.0%
【解析】(1)铁离子在pH较小时易生成沉淀,加入硝酸可氧化亚铁离子生成铁离子,比避免引入新杂质,还可用过氧化氢代替硝酸,故答案为:将样品中的Fe2+氧化为Fe3+;H2O2;
(2)由以上分析可知沉淀A为SiO2,不溶于强酸但可与一种弱酸反应,应为与HF的反应,方程式为SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O,故答案为:SiO2;SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O;
(3)滴加氨水,溶液呈碱性,此时不用考虑盐类水解的问题,加热的目的是防止生成胶体而难以分离,生成的沉淀主要是Al(OH)3、Fe(OH) 3,故答案为:防止胶体生成,易生成沉淀;Al(OH)3、Fe(OH) 3;
(4)反应的关系式为5Ca2+~5H2C2O4~2KMnO4,
n(KMnO4)=0.0500mol/L×36.00mL=1.80mmol,n(Ca2+)=4.50mmol,
水泥中钙的质量分数为(4.50×10—3mol×40g/mol)×100%/0.400g =45.0%,故答案为:45.0%。
【考点】探究物质的组成或测量物质的含量;硅及其化合物;铁、铝及其化合物;胶体的性质;化学计算;
【专题】定量测定与误差分析
【点评】本题侧重考查物质的含量的测定,为高频考点,注意把握流程的分析,把握物质的性质,结合关系式法计算,有利于培养学生的分析能力、实验能力和计算能力,难度中等。
3.(15分)(2017?新课标Ⅲ-27)重铬酸钾是一种重要的化工原料,一般由铬铁矿制备,铬铁矿的主要成分为FeO?Cr2O3,还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示:
回答下列问题:(1)步骤①的主要反应为:
FeO?Cr
O3+Na2CO3+NaNO3Na2CrO4+Fe2O3+CO2+NaNO2 。上述反应配平后FeO?Cr2O3与NaNO3的系数比2
为。该步骤不能使用陶瓷容器,原因是。
(2)滤渣1中含量最多的金属元素是,滤渣2的主要成分是及含硅杂质。
(3)步骤④调滤液2的pH使之变(填“大”或“小” ),原因是
(用离子方程式表示)。
(4)有关物质的溶解度如图所示.向“滤液3”中加入适量KCl,蒸发浓缩,冷却
结晶,过滤得到K2Cr2O7固体。冷却到(填标号)得到的K2Cr2O7固体产品
最多。
a.80℃
b.60℃
c.40 ℃
d.10℃
步骤⑤的反应类型是。
(5)某工厂用m1 kg 铬铁矿粉(含Cr2O3 40%)制备K2Cr2O7,最终得到产品m2 kg,产率为
×100%。
【答案】⑴2:7 二氧化硅与碳酸钠高温下反应生成硅酸钠和二氧化碳
⑵Fe Al(OH)3⑶小CrO42﹣+2H+?Cr2O72﹣+H2O
⑷c 复分解反应⑸[m2/(m1×0.4×294g/mol÷152 g/mol)]
【解析】⑴铬铁矿的主要成分为FeO?Cr2O3,还含有硅、铝等,制备重铬酸钾,由制备流程可知,步骤①的主要反应为FeO?Cr 2O3+Na2CO3+NaNO3Na2CrO4+Fe2O3+CO2
+NaNO2,Cr元素的化合价由+3价升高为+6价,Fe元素的化合价由+2价升高为+3价,N元素的化合价由+5价降低为+3价,由电子、原子守恒可知,反应为2FeO?Cr2O3+4Na2CO3
+7NaNO34Na2CrO4+Fe2O3+4CO2+7NaNO2,则FeO?Cr2O3与NaNO3的系数比为2:7。该步骤不能使用陶瓷容器,原因是二氧化硅与碳酸钠高温下反应生成硅酸钠和二氧化碳,故答案为:2:7;二氧化硅与碳酸钠高温下反应生成硅酸钠和二氧化碳。
(2)由上述分析可知,滤渣1含Fe2O3,滤渣1中含量最多的金属元素是Fe,滤渣2的主要成分是Al(OH) 3及含硅杂质,故答案为:Fe;Al(OH)3;
(3)④中调节pH发生CrO42﹣+2H+Cr2O72﹣+H2O,则步骤④调滤液2的pH使之变小,增大氢离子浓度,平衡正向移动,利于生成Cr2O72﹣,故答案为:小;CrO42﹣+2H+Cr2O72﹣+H2O;
(4)向“滤液3”中加入适量KCl,蒸发浓缩,冷却结晶,过滤得到K2Cr2O7固体,由溶解度可知,冷却到40℃K2Cr2O7固体的溶解度在四种物质中最小、且溶解度较大,过滤分离产品最多;步骤⑤发生Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7↓+2NaCl,反应类型是复分解反应。故答案为:c;复分解反应;
(5)用m1 kg 铬铁矿粉(含Cr2O3 40%)制备K2Cr2O7,最终得到产品m2 kg,产率为:实际产量/理论产量,由Cr 原子守恒可知,则产率为[m2/(m1×0.4×294g/mol÷152 g/mol)]×100%,
【考点】制备实验方案的设计。铁及其化合物;铝及其化合物;化学计量;
【专题】无机实验综合
【点评】本题考查物质的制备实验,为高频考点,把握流程中发生的反应、混合物分离提纯、发生的反应为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意元素化合物知识与实验的结合,题目难度不大。
4.(14分)(2017?新课标Ⅲ-26)绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁,在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究.回答下列问题:
(1)在试管中加入少量绿矾样品,加水溶解,滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化。再向试管中通入空气,溶液逐渐变红。由此可知:
。
(2)为测定绿矾中结晶水含量,将石英玻璃管(带两端开关K1和K2)(设为装置A)称重,记为m1g.将样品装入石英玻璃管中,再次将装置A称重,记为m2 g.按下图连接好装置进行实验。
①仪器B的名称是。
②将下列实验操作步骤正确排序
(填标号);重复上述操作步骤,直
至A恒重,记为m3 g。
a.点燃酒精灯,加热b.熄灭酒精灯c.关闭K1和K2
d.打开K1和K2,缓缓通入N2 e.称量A f.冷却至室温
③根据实验记录,计算绿矾化学式中结晶水数目x= (列式表示)。若实验时按a、d次序操作,则使x (填“偏大”“偏小”或“无影响”).
(3)为探究硫酸亚铁的分解产物,将(2)中已恒重的装置A接入下图所示的装置中,打开K1和K2,缓缓通入N2,加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。
①C、D中的溶液依次为(填标号)。C、D中有气泡冒出,并可观察到的现象分别为。
a.品红b.NaOH c.BaCl2 d.Ba(NO3)2 e.浓H2SO4
②写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式。
【答案】⑴硫酸亚铁与KSCN不反应、硫酸亚铁易被空气氧化为硫酸铁。
⑵①干燥管②dabcfe③76(m2-m3)/9(m3-m1)偏小
⑶①c、a产生白色沉淀、品红褪色②2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑
【解析】(1)滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化,可知硫酸亚铁与KSCN不反应,但亚铁离子不稳定,易被空气中氧气氧化生成铁离子,最终溶液变红色。故答案为:硫酸亚铁与KSCN不反应;硫酸亚铁易被空气氧化为硫酸铁;
(2)①由仪器的图形可知B为干燥管,故答案为:干燥管;②实验时,为避免亚铁离子被氧化,应先通入氮气,冷却时注意关闭开关,防止氧气进入,冷却至室温再称量固体质量的变化,则正确的顺序为dabcfe。故答案为:dabcfe;
③直至A恒重,记为m3 g,应为FeSO4和装置的质量,则m(FeSO4)=(m3﹣m1),m(H2O)=(m2﹣m3),则n(H2O) =(m2﹣m3)/18、n(FeSO4) =(m3﹣m1)/152,结晶水的数目等于=n(H2O)/ n(FeSO4) =76(m2﹣m3)/9(m3﹣m1)
若实验时按a、d次序操作,会导致硫酸亚铁被氧化,则导致固体质量偏大,测定结果偏小。故答案为:76(m2﹣m3)/9(m3﹣m1);偏小;
(3)①实验后反应管中残留固体为红色粉末,说明生成Fe2O3,则反应中Fe元素化合价升高,S元素化合价应降低,则一定生成SO2,可知硫酸亚铁高温分解可生成Fe2O3、SO3、SO2,C为氯化钡,用于检验SO3,可观察到产生白色沉淀,D为品红,可用于检验SO2,品红褪色,故答案为:c、a;产生白色沉淀、品红褪色;
②硫酸亚铁高温分解可生成Fe2O3、SO3、SO2,方程式为2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑,故答案为:2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑.
【考点】性质实验方案的设计;铁及其化合物;硫及其化合物;化学计量。
【专题】无机实验综合
【点评】本题以绿矾为载体,考查结晶水合物中结晶水数目的测定以及分解产物的鉴别,侧重考查学生的分析能力、实验能力和计算能力,注意把握实验原理、实验技能以及物质性质的分析,题目难度中等。