2024届高三化学二轮复习——化学综合计算(含解析)

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名称 2024届高三化学二轮复习——化学综合计算(含解析)
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科目 化学
更新时间 2024-03-10 14:01:00

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2024届高三化学二轮复习——化学综合计算
一、单选题
1.NA表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是(  )
A.1molNa2O2与足量CO2反应时,质量增重56g
B.1molNa与O2完全反应生成Na2O或Na2O2均失去NA个电子
C.1mol·L-1的NaOH溶液中含Na+数目为NA
D.23gNa+中含有的电子数为NA
2.下列说法正确的是(  )
A.水中含有氢分子和氧分子
B.的摩尔质量是
C.常温常压下,体积为
D.溶液中的浓度为
3.你认为下列数据最为合理的是(  )
A.某胶体分散质粒子直径为200nm
B.常温下某气体的密度为1.8g/cm3
C.常温下某澄清石灰水的浓度是4.0mol/L
D.某元素的原子半径是0.160nm
4.水的相对分子质量为18,则一个水分子的质量为(设NA为阿伏加德罗常数)( )
A. g B. g/mol C.18NA g D.
5.用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列判断正确的是(  )
A.1 L 1 mol·L-1 K2CO3溶液中含有的K+数目为NA
B.常温常压下,22.4 L N2含有的分子数目为NA
C.1 mol Mg变为Mg2+时失去的电子数目为2 NA
D.等物质的量的N2O和H2O含有的氧原子数目均为NA
6.A、B两个烧杯中分别盛有浓度和体积均相同(100mL 3mol/L)的稀盐酸和氢氧化钠溶液,向两烧杯中分别加入等质量的铝粉,反应结束后测得生成的气体体积比为A:B=1:2,则加入铝粉的质量为(  )
A.2.7g B.3.6g C.5.4g D.9g
7.下列说法中,错误的是(  )
A.1molCl2的质量是71g
B.标准状况下,22.4LCH4的物质的量为1mol
C.1molNH3中含有的分子数约为NA
D.1mol·L-1Na2SO4溶液中含有2molNa+
8.每年10月23日上午6:02到下午6:02被誉为“摩尔日”( ),这个时间的美式写法为6:02/10/23,外观与阿伏加德罗常数的值 相似。若 为阿伏加德罗常数,下列说法正确的是(  )
A. 溶液中含有的 数目为
B. 气体中含有的氧原子数为
C.56g铁与足量的稀硫酸反应,转移的电子数为
D.含有 个氦原子的氦气在标准状况下的体积约为11.2L
9.用下列方法均可制得氯气:
①MnO2+4HCl(浓) MnCl+Cl2↑+2H2O
②KClO3+ 6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O
③2KMnO4+ 16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+ 5Cl2↑+ 8H2O
若要制得相同质量的氯气,①②③反应中电子转移数目之比为(  )
A.6:5:6 B.1 :3:5 C.1:1:1 D.1:6:10
10.已知氯气和NaOH溶液在一定温度下能发生反应:,。某温度下,将氯气通入NaOH溶液中,反应得到NaCl、NaClO和的混合溶液,经测定混合溶液中与的个数比为1∶3,则氯气与氢氧化钠反应时,被还原的氯原子和被氧化的氯原子的个数比为(  )
A.1∶1 B.2∶1 C.3∶1 D.4∶1
11.镓(Ga)位于周期表中第四周期第IIIA族,与强酸、强碱溶液均能反应生成H2,是一种应用广泛的金属元素,可用于制造半导体材料氮化镓、砷化镓、磷化镓等。同温同压下, 分别与 浓度均为 的盐酸和氢氧化钠溶液充分反应,生成H2的体积分别为 和 。下列说法错误的是(  )
A.
B.转移的电子数之比为
C.消耗酸和碱的物质的量之比为
D.反应前后两溶液的质量变化相等
12.等体积的两容器内,一个盛CH4,另一个盛NH3,若容器内温度、压强相同,则两容器内所盛气体比较,结论一定错误的是(  )
A.分子个数比为1∶1 B.原子个数比为5∶4
C.质量比为17∶16 D.氢原子个数比为4∶3
13.下列说法正确的是(  )
A.等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,前者放出热量多
B.甲烷的燃烧热为890.3kJ mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-890.3kJ mol-1
C.在一个确定的化学反应关系中,反应物的总能量与生成物的总能量可能相同
D.已知热化学方程式:SO2(g)+O2(g) SO3(g) ΔH=-98.32kJ·mol-1,在容器中充入2molSO2和1molO2充分反应,最终放出的热量为196.64kJ
14.在酸性条件下可发生反应:SO +2MO +2H+=2MO2+SO +H2O,MO 中 M 的化合价是(  )
A.+7 B.+6 C.+5 D.+4
15.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(  )
A.2.4 g镁原子变成离子时,失去的电子数为0.3NA
B.常温常压下,28 g氮气所含的原子数为2NA
C.18 g H2O中含有的原子总数为3NA
D.32 g氧气和4 g氦气所含原子数目相等,均为NA
16.由U形管质量为mg的铁棒、质量为mg的碳棒和1L0.2mol· L-1CuCl2溶液组成如图所示装置,下列说法不正确的是(  )
A.打开K,铁棒上有紫红色物质析出
B.闭合K,碳棒上有紫红色固体析出
C.闭合K,碳棒表面发生的电极反应为Fe2++2e-=Fe
D.闭合K,当电路中有0.3NA个电子通过时,理论上碳棒与铁棒的质量差18g
17.NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是(  )
A.1.0mol·L-1的盐酸含有分子数为NA
B.1molFe溶于过量稀硝酸,电子转移数为2NA
C.78gNa2O2和Na2S固体混合物中含有的离子总数为3NA
D.1LpH=4的0.1mol·L-1K2Cr2O7溶液中Cr2O离子数为0.1NA
18.145 g某烷烃完全燃烧生成12.5 mol H2O,则该烃的二氯代物共有(不考虑立体异构)(  )
A.7种 B.8种 C.9种 D.10种
19.0.5 L 1 mol/L FeCl3溶液与0.2 L1 mol/L KCl溶液中的Cl-的数目之比(  )
A.5∶2 B.3∶1 C.15∶2 D.1∶3
20.下列反应中,电子转移方向和数目正确的(  )
A.
B.
C.
D.
二、综合题
21.硫酸铈铵分子式为(NH4)4Ce(SO4)4 (相对分子质量为596),是一种黄色或橙黄色结晶性粉末,微溶于水,溶液呈棕黄色,不溶于乙醇。在滴定分析中硫酸铈铵常用作氧化剂。某实验小组利用Ce2(CO3)3矿石制备硫酸铈铵晶体的流程如下图所示:
已知:Ce2(SO4)3+H2O2+6NH3·H2O= 2Ce(OH)4↓+3(NH4)2SO4
(1)步骤二的反应温度需要控制在0~30℃,且加入氨水的量为理论量的1.2 倍,分析原因为:   ;
(2)步骤二若加入氨水和次氯酸钠也可以制得悬浊液B中的固体,请写出该反应得离子方程式:   ;
(3)下列分析正确的是: (  )
A.步骤一控制pH为1~4,加硫酸至固体完全溶解
B.步骤二反应完后将混合物加热到90℃,主要为了除去多余的双氧水
C.步骤二中氨水选择浓度较大的6mol/L,利于反应进行,减少溶液体积利于结晶
D.步骤三加入70%H2SO4是为了控制溶液pH
(4)流程中的步骤三从悬浊液B中所得的固体制备硫酸铈铵晶体实际包括多个步骤,请选择下列合适的步骤并排序:a→(   )→(   )→(   )→(   )→(   )→硫酸铈铵晶体
a.在所得固体中加入70%H2SO4
b.离心分离
c.用丙酮洗涤晶体3次
d.用热水洗涤晶体3次
e.高温烘干
f.在30℃下干燥
g.加入稍过量硫酸铵,加热溶解
h.加热至80℃搅拌
(5)某实验小组为测定硫酸铈铵的纯度,取制得的硫酸铈铵产品30g,加30mL水及28mL硫酸,再加300mL水,加热溶解,冷却后配成1L溶液,量取配成的100mL溶液于碘量瓶中,加2g碘化钾及20mL20%的硫酸,摇匀,于暗处放置5分钟,加入3mL淀粉溶液做指示剂,用0.1mol/L的Na2S2O3溶液进行滴定,平行测定3次,Na2S2O3溶液的平均消耗量为23.80mL。
已知:2Ce4++2I-=2Ce3++I2,I2+2S2O32-=2I-+S4O62-
请计算实验小组制得的硫酸铈铵的纯度为   。
22.高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型绿色消毒剂,主要用于饮用水处理。工业上制备高铁酸钠有多种方法,其中湿法制备高铁酸钠的原理为:
3NaClO + 2Fe(OH)3
+4NaOH = 2Na2FeO4 +3NaCl+5H2O
(1)高铁酸根( )中铁元素的化合价为   ;该反应中氧化剂是   ;被氧化的元素是   (填名称);氧化产物是   ;
(2)请用双线桥表示该氧化还原反应中电子转移的方向和数目:   ;
(3)写出NaOH的电离方程式:   ;
(4)写出湿法制备高铁酸钠的离子方程式:   ;
23.
(1)有下列物质:①金刚石和 C60;②79Br 和 81Br;③CH3CH2CH2CH3 和 CH3CH(CH3)CH3;④ 和 ;⑤己烷和庚烷;上述各组物质中,互为同位素的是    (填序号,下同);互为同素异形体的是   ;互为同系物的是   ;互为同分异构体的是   ;属于同一种物质的是   。
(2)某烃经充分燃烧后,将生成的气体通过盛有足量浓 H2SO4 的洗瓶,浓 H2SO4 质量增重2.7g,然后再通过碱石灰,气体被完全吸收,碱石灰质量增加
5.5g。
①求该烃的分子式   。
②若该烃只有一种一氯代物,写出其结构简式   。
(3)①写出 2 甲基 1 丁烯的结构简式   。
②已知丙酮(CH3COCH3) 的键线式可表示为 , 则键线式为 的物质的分子式为   。
24.某三原子分子构成的气体mg,其摩尔质量为Mg·mol-1,阿伏加德罗常数为NA,则:
①该气体在标准状况下的体积为   L;
②该气体在标准状况下的密度为   g·L-1;
③该气体所含的原子总数为   个;
④该气体一个分子的质量为   g。
25.我国已进入高铁时代,高铁拉近了人们的距离。这与铁、钛等金属的广泛应用是分不开的。
(1)通常以赤铁矿(主要成分是 ,含有 杂质)、焦炭、空气为原料炼铁时,会加入石灰石(主要成分为 ),高温下 分解为CaO和 ,写出 与CaO反应的化学方程式:   。
(2)钛合金密度小、强度大,为高速列车、飞机等提供了优质材料。它可以用钠与四氯化钛在高温下反应制得,其反应的化学方程式为 ,用单线桥法标出反应中电子的转移情况:   。
(3)铁路提速为鲜活水产品、新鲜水果和蔬菜的运输提供了有利条件。在鲜活鱼的长途运输中,可在水中加入供氧剂。 (易溶于水)、 (微溶于水)都可与水发生反应生成碱和氧气。写出 与水反应的化学方程式:   。这两种物质中选   (填名称)作为供氧剂更好,理由是   。
答案解析部分
1.【答案】B
【解析】【解答】A.由反应式 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2可知,1molNa2O2与足量CO2反应时生成1molNa2CO3,质量增重28g,故A不符合题意;
B.1 mol Na与O2完全反应生成Na2O或Na2O2均失去NA个电子,故B符合题意;
C.1mol L-1的NaOH溶液,没指明溶液体积大小,体积不同,氢氧化钠物质的量不同,故C不符合题意;
D.23gNa+物质的量为1mol,含有10mol电子,故D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】阿伏加德罗常数,为热学常量,符号NA。它的精确数值为:6.02214076×10 ,一般计算时取6.02×10 或6.022×10 。
2.【答案】B
【解析】【解答】A.水中含有氢原子和氧原子,A不符合题意;
B.Fe的摩尔质量是  ,B符合题意;
C.标准状况下, 体积约为22.4L ,C不符合题意;
D. 溶液中的Cl-浓度为2mol/L,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.水中含有氢原子和氧原子;
B.Fe的摩尔质量是  ;
C.标准状况下, 体积约为22.4L;
D. 离子浓度的计算。
3.【答案】D
【解析】【解答】A.胶体分散质粒子直径应在1100nm之间,故A不符合题意;
B.通常条件下,水的密度为1g/cm3,气体的密度应小于水的密度,故B不符合题意;
C.氢氧化钙属于微溶物质,溶解度介于0.01g~1g之间,100g水中溶解氢氧化钙的物质的量小于=0.025mol,溶液体积约等于水的体积100mL,故氢氧化钙浓度小于=0.25mol/L,故C不符合题意;
D.原子半径很小,为10-10m数量级,某元素的原子半径可能是0.160nm,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.胶体分散质粒子直径为1~100nm;
B.气体的密度小于水;
C.氢氧化钙的溶解度介于0.01g~1g之间。
4.【答案】A
【解析】【解答】当摩尔质量以g/mol为单位时和相对分子质量在数值上相等。水的相对分子质量是18,即1mol水分子的质量为18g,1mol水分子中含有NA个水分子,所以一个水分子的质量为 g。
故答案为:A。
【分析】1mol水分子18g,1mol中存在NA个水分子,故一个水分子重 g
5.【答案】C
【解析】【解答】A. 1 L 1 mol·L-1 K2CO3溶液中含有的K+数目为2NA,选项A不符合题意;
B.不是标准状况下,不能使用标准状况下的气体摩尔体积计算22.4L氮气的物质的量,选项B不符合题意;
C.1 mol Mg变为Mg2+时失去2mol电子,失去的电子数目为2NA,选项C符合题意;
D.等物质的量的N2O和H2O所含氧原子数相同,物质的量不是1mol,所含氧原子数不是NA,选项D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】关于 NA 的计算一定要先求出物质的量,然后代入公式N=n×NA求解。需要注意的是:求物质的量过程中,气体的摩尔体积只适用于气体,与溶液相关的计算,一定要注意题中是否给出溶液体积。
6.【答案】C
【解析】【解答】盐酸和氢氧化钠溶液中溶质的物质的量均为0.1L×3mol/L=0.3mol,又两烧杯中分别加入等质最的铝粉,反应结束后测得生成的气体体积比为A:B=1:2,设铝与酸反应时酸完全反应,生成的氢气的物质的量为x,则:
,解得x=0.15mol;
一定条件下,气体的物质的量之比等于体积之比,则碱与金属铝反应生成的氢气的物质的量为0.15mol×2=0.3mol;碱与金属铝反应时铝完全反应,设与碱反应的铝的物质的量为y,则:
,解得y=0.2mol,则铝的质量为0.2mol×27g/mol=5.4g,故答案为C。
【分析】根据铝与酸反应时酸完全反应,生成的氢气为0.15mol,根据产生气体之比为1:2,碱与金属铝反应时铝完全反应,产生的氢气为0.3mol;从而计算出铝的量
7.【答案】D
【解析】【解答】A.氯气的摩尔质量是71g/mol,所以1molCl2的质量是71g/mol×1mol=71g,A不符合题意;
B.标准状况下,22.4LCH4的物质的量为22.4L÷22.4L/mol=1mol,B不符合题意;
C.根据N=nNA可知1molNH3中含有的分子数约为NA,C不符合题意;
D.1mol·L-1Na2SO4溶液的体积未知,无法计算其中含有的Na+的物质的量,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.根据m=nM即可计算
B.根据n=即可计算
C.根据N=nNA即可计算
D.根据n=cv即可计算,但是体积未知
8.【答案】B
【解析】【解答】A.未指明溶液体积,无法计算离子数目,故A不符合题意;
B. 的物质的量为 =0.25mol,故含有的氧原子数为 ,故B符合题意;
C.铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,转移的电子数为 ,故C不符合题意;
D.氦气是单原子分子,含有NA个氦原子的氦气在标准状况下的体积约为22.4L,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.题目未给溶液体积;
B.一个二氧化碳分子中含有2个氧原子;
C.铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁;
D.氦气是单原子分子。
9.【答案】A
【解析】【解答】制取的氯气质量相等,则制取的氯气物质的量相等,假设制取的氯气都是1mol,
①中生成1mol氯气转移电子物质的量=×1mol=2mol;
②中生成1mol氯气转移电子物质的量=×1mol=mol;
③中生成1mol氯气转移电子物质的量=×1mol=2mol;
则三个方程式中转移电子物质的量之比=2mol:mol:2mol=6:5:6,故选A;
故答案为:A。
【分析】①MnO2+4HCl(浓) MnCl+Cl2↑+2H2O转移电子为2e-;
②KClO3+ 6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O转移电子为5e-;
③2KMnO4+ 16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+ 5Cl2↑+ 8H2O转移电子为10e-。
10.【答案】D
【解析】【解答】假设反应后溶液中的为1个,根据与的个数之比为1∶3,且由到失去1个电子,由到失去5个电子可知,一共失去的电子为个;由到得到1个电子,则16个被还原得到16个电子,所以被还原的氯原子与被氧化的氯原子的个数比为,故D符合题意。
故答案为:D。
【分析】氯气与氢氧化钠反生歧化反应,利用化合价升高=化合价降低相等,计算出被氧化的氯和被还原的原子个数之比。
11.【答案】D
【解析】【解答】A. 由反应方程式可知,0.1molGa需0.3molHCl,而HCl有0.2mol,所以Ga过量,则0.2molHCl与Ga反应生成0.1molH2,0.1molGa需0.1molNaOH,生成0.15mol H2,同温同压下,气体的体积之比等于气体的物质的量之比,则 ,A不符合题意;
B.生成0.1mol H2,转移0.2mol电子,生成0.15mol H2转移0.3mol电子,所以转移电子之比为0.2∶0.3=2∶3=V1∶V2,B不符合题意;
C.消耗HCl0.2mol,消耗NaOH0.1mol,所以0.2∶0.1=2∶1=3V1∶V2,C不符合题意;
D.反应溶液质量变化即Ga与H2的质量变化,与盐酸反应: ,与氢氧化钠反应: , ,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.Ga与盐酸发生反应2Ga+6HCl=2GaCl3+3H2↑,Ga与氢氧化钠溶液发生反应:2Ga+2NaOH+H2O=2NaGaO2+3H2↑,据此计算;
B.转移电子数目之比等于生成氢气体积之比;
C.气体的体积之比等于其物质的量之比,结合反应的化学方程式计算;
D.溶液质量增加=参加反应Ga的质量-生成氢气的质量。
12.【答案】C
【解析】【解答】同温同压下,气体的体积之比等于物质的量之比,等体积的两容器内,一个盛CH4,另一个盛NH3,若容器内温度、压强相同,则CH4与NH3的物质的量相同。
A.根据N=nNA可知,分子数之比等于物质的量之比,CH4与NH3的物质的量相同,则CH4与NH3的分子数之比为1:1,A不符合题意;
B.一个CH4分子含有5个原子,一个NH3分子含有4个原子,CH4与NH3的分子数之比为1:1,则原子数之比为5:4,B不符合题意;
C.CH4与NH3的物质的量相等,根据m=nM可知,质量之比等于摩尔质量之比,故CH4与NH3的质量之比为16g/mol:17g/mol=16:17,C符合题意;
D.一个CH4分子含有4个氢原子,一个NH3分子含有3个氢原子,CH4与NH3的分子数之比为1:1,则CH4与NH3分子中含有的氢原子数之比为4:3,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】根据题干,因为同温同压同体积,所以两种气体的物质的量相同,据此进行解答。
13.【答案】A
【解析】【解答】A.气态硫具有的能量高于固态硫,因此等量的硫蒸气和硫固体完全燃烧,前者放出的热量多,A符合题意;
B.燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量,氢元素的指定产物为H2O(l),B不符合题意;
C.任何化学反应过程中都伴随着能量的变化,因此任何化学反应中,反应物的总能量和生成物的总能量都不相同,C不符合题意;
D.SO2与O2的反应为可逆反应,因此2molSO2与1molO2不能完全反应,故放出的热量小于196.64kJ,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A、气态硫具有的能量高于固态硫;
B、体现燃烧热的热化学方程式中,氢元素对应的燃烧产物为H2O(l);
C、任何化学反应该过程中都伴随着能量的变化;
D、该反应为可逆反应,2molSO2与1molO2无法完全反应;
14.【答案】C
【解析】【解答】亚硫酸根中硫价态为+4价,升高至硫酸根中硫价态+6价,每个硫原子升高2价;M原子价态降低,降至MO2中M价态为+4价,设所求价态为y,根据得失电子守恒得:(y-4)×2=1×2,解得y=5,故
故答案为:C。
【分析】根据转移电子守恒计算M的化合价。
15.【答案】B
【解析】【解答】A.2.4g镁原子的物质的量,当其变成离子时,失去的电子数为0.2NA,A不符合题意;
B.28g氮气的物质的量,其所含的原子数为2NA,B符合题意;
C.18gH218O的物质的量,其所含的原子数为2.7NA,C不符合题意;
D.32g氧气的物质的量,其所含的原子数为2NA,4g氦气的物质的量,其所含的原子数为1NA,二者所含的原子数不同,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.根据公式计算镁的物质的量,进而计算其失去电子数;
B.根据公式计算氮气的物质的量,进而计算其所含的原子数;
C.根据公式计算H218O的物质的量,进而计算其所含原子数;
D.根据公式计算气体的物质的量,进而计算其所含的原子数;
16.【答案】C
【解析】【解答】A.打开K后,无法形成闭合回路,不构成原电池装置,铁棒直接与CuCl2溶液发生置换反应,因此可观察到铁棒上有紫红色物质析出,选项正确,A不符合题意;
B.闭合K后,形成闭合回路,构成原电池装置,碳棒上Cu2+发生得电子的还原反应生成Cu,因此可观察到碳棒上有紫红色物质析出,选项正确,B不符合题意;
C.由分析可知,原电池装置中,碳棒表面发生的电极反应式为Cu2++2e-=Cu,选项错误,C符合题意;
D.闭合K,当电路中通过0.3NA(即0.3mol)电子时,铁棒减少的质量为0.15mol×56g/mol=8.4g,碳棒上增加的质量为0.15mol×64g/mol=9.6g,因此理论上碳棒与铁棒的质量差为18g,选项正确,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】该装置为原电池装置,其中铁棒做负极,发生失电子的氧化反应,其电极反应式为:Fe-2e-=Fe2+;碳棒做正极,溶液中的Cu2+发生得电子的还原反应,其电极反应式为:Cu2++2e-=Cu;据此结合选项进行分析。
17.【答案】C
【解析】【解答】A.HCl=H++Cl-完全电离,溶液中无HCl分子,而水分子无法计算,A项不符合题意;
B.Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O,1molFe转移3mol电子,即3NA,B项不符合题意;
C.极值法假设78g都是Na2O2,n(Na2O2)==1mol,假设78g都是Na2S,n(Na2S) ==1mol,无论78g Na2O2与Na2S比例如何均含有3NA个离子,C项符合题意;
D.+H2O2+2H+存在可逆反应,数目小于0.1NA,n(K2Cr2O7)=1L×0.1mol/L=0.1mol,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.溶液体积未知,且盐酸完全电离生成氢离子和氯离子,不存在氯化氢分子;
B.铁与过量稀硝酸反应生成硝酸铁;
C.过氧化钠和硫化钠的摩尔质量相等,78g混合物的物质的量为1mol;
D.重铬酸根会转化成铬酸根。
18.【答案】C
【解析】【解答】假设烷烃分子式通式是CxH2x+2,根据反应前后H原子守恒可知:(14x+2) g烷烃燃烧产生H2O的物质的量是n(H2O)=(x+1) mol,由题意145 g该烷烃反应后产生水物质的量是12.5 mol,可得关系式: ,解得x=4,该烷烃分子式通式是C4H10,C4H10有CH3CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)3,CH3CH2CH2CH3的二氯代物有6种,CH3CH(CH3)3的二氯代物有3种,故分子式是C4H10的二氯代物共有6+3=9种,
故答案为:C。
【分析】烷烃的通式CnH2n+2,根据145g烷烃燃烧生成水,即可计算出分子式,找出烷烃的同分异构体,先定一个氯原子,再定另外一个氯原子即可找出同分异构体
19.【答案】C
【解析】【解答】浓度与体积无关。两溶液中Cl-浓度比为1×3:1×1。
【分析】关于物质的量的计算,在掌握并理解m = nM、n = cV、V = nVm三个基本公式及摩尔质量、摩尔体积、物质的量浓度概念的基础上,分析题目提供的已知条件,灵活运用公式进行解答,在运用公式的过程中,注意电解质在水溶液中的电离、运用摩尔体积的条件与物质状态。
20.【答案】D
【解析】【解答】A.在Cl2与Ca(OH)2的反应中,Cl由氯气中的0价升高到次氯酸钙中的+1价,共失去2e-,Cl由氯气中的0价降低到氯化钙中的-1价,共得到2e-,A不符合题意;
B.在Cl2与FeCl2发生的反应中,Fe由+2价升高到+3价,共失去2e-,Cl2中的Cl元素由0价降低到-1价,共得到2e-,B不符合题意;
C.在CO与O2的反应中,C由+2价升高到+4价,共失去4e-电子,O元素共得到4e-电子,C不符合题意;
D.在KI与KMnO4的反应中,KI中I由-1价升高到0价,失去10×e-,KMnO4中Mn由+7降低到+2价,得电子为2×5e-,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】氧化还原反应的基本口诀:升失氧化还原剂,降得还原氧化剂;
化合价升高,失去电子,被氧化,发生氧化反应,作为还原剂,得到还原产物;
化合价降低,得到电子,被还原,发生还原反应,作为氧化剂,得到氧化产物;
电子的数目=元素的价态变化数目×该元素原子的个数。
21.【答案】(1)防止温度过高双氧水和氨水分解
(2)2Ce3++H2O+6NH3·H2O+ClO-=2Ce(OH)4↓+6NH4++Cl-
(3)B;C
(4)g;h;b;c;f
(5)47.3%
【解析】【解答】(1)双氧水和氨水受热易分解,所以步骤二的反应温度需要控制在0~30℃,且加入足量的氨水。
(2)次氯酸钠具有氧化性,若加入氨水和次氯酸钠,则反应的离子方程式为2Ce3++H2O+6NH3·H2O+ClO-=2Ce(OH)4↓+6NH4++Cl-。
(3)A.步骤一控制溶液pH为1~4,是为了使Ce2(CO3)3溶解完全,A不符合题意;
B.步骤二反应完后将混合物加热到90℃,主要为了除去多余的双氧水,B符合题意;
C.步骤二中氨水选择浓度较大的6mol/L,利于反应进行及减少溶液体积利于结晶,C符合题意;
D.步骤三加入70%H2SO4是为了溶解悬浊液B中的固体,D不符合题意;
故答案为:BC。
(4)步骤三从悬浊液B中所得的固体制备硫酸铈铵晶体的主要步骤为:在所得固体中加入70%H2SO4、稍过量硫酸铵,加热至80℃搅拌溶解,然后离心分离,用丙酮洗涤晶体3次,在30℃下干燥,可得到硫酸铈铵晶体。
(5)根据涉及反应式2Ce4++2I-=2Ce3++I2,I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,则有关系式为Ce4+~S2O32-,所以n[(NH4)4Ce(SO4)4]=n(Ce4+)=n(S2O32-)=n(Na2S2O3)=0.1mol/L×23.80×10-3L=2.38×10-3mol,根据m=nM可知,硫酸铈铵产品中硫酸铈铵的纯度为。
【分析】根据题干信息可知,向Ce2(CO3)3矿石中加入硫酸,Ce2(CO3)3与硫酸反应生成Ce2(SO4)3,即溶液A中主要含有Ce2(SO4)3,H2O2具有氧化性,向溶液A中加入H2O2和氨水,发生反应:Ce2(SO4)3+H2O2+6NH3·H2O= 2Ce(OH)4↓+3(NH4)2SO4,悬浊液B的主要成分是Ce(OH)4,悬浊液B与硫酸、硫酸铵反应后,经一系列操作可得到(NH4)4Ce(SO4)4晶体。
22.【答案】(1)+6价;NaClO;铁元素;Na2FeO4
(2)
(3)NaOH=Na++OH-
(4)3ClO +10OH +2Fe3+=2 +3Cl +5H2O
【解析】【解答】(1)高铁酸根中氧是-2价,铁的化合价=-2×4-(-2)=+6,所以铁的化合价是+6价;反应过程中氯元素的化合价由+1价降为-1价,化合价降低,所以NaClO是氧化剂;铁元素化合价从+3价升高变为+6价,被氧化的元素是铁元素,铁元素化合价从+3价升高变为+6价,所以Na2FeO4是氧化产物;
(2)结合以上分析可知,该反应发生后,转移6mol电子,用双线桥表示该氧化还原反应中电子转移的方向和数目: ;
(3)NaOH为强电解质,在水溶液中完全电离为Na+和OH- 电离方程式为:NaOH=Na++OH-;
(4)写出湿法制备高铁酸钠的离子方程式:3ClO +10OH +2Fe3+=2 +3Cl +5H2O。
【分析】
(1)根据化合物代数和为零计算铁元素化合价是+6价,根据氧化剂得电子化合价降低判断是次氯酸钠;根据化合价升高和降低判断被氧化的元素,而氧化产物是还原剂被氧化得到;
(2)双线桥法标注电子转移及其数目,注意格式即可;
(3)氢氧化钠是强电解质,完全电离出钠离子和氢氧根离子;
(4)根据题目所给的化学方程式进行拆和约即可得到离子方程式,注意各物质能否拆。
23.【答案】(1)②;①;⑤;③;④
(2)C5H12;
(3);C5H8O2
【解析】【解答】(1)有下列物质:①金刚石和 C60互为同素异形体;②79Br 和 81Br互为同位素;③CH3CH2CH2CH3 和 CH3CH(CH3)CH3互为同分异构体;④ 和 是同种单质;⑤己烷和庚烷是同系物;因此互为同位素的是②;互为同素异形体的是①;互为同系物的是⑤;互为同分异构体的是③;属于同一种物质的是④;故答案为:②;①;⑤;③;④。
(2) ①根据题意得到浓 H2SO4 质量增重2.7g,即水的物质的量为0.15mol,然后再通过碱石灰,气体被完全吸收,碱石灰质量增加 5.5g即二氧化碳的物质的量为0.125mol,则n(H):n(C)=0.15mol×2:0.125mol=12:5,因此该烃的分子式C5H12;故答案为:C5H12。
②若该烃只有一种一氯代物,说明只有一种位置的氢即为新戊烷,其结构简式 ;故答案为: 。
(3)①写出2 甲基 1 丁烯的结构简式 ;故答案为: 。
②键线式为 的物质的分子式为C5H8O2;故答案为:C5H8O2。
【分析】(1)根据同位素、同素异形体、同系物、同分异构体、同种物质的概念进行判断即可
(2)①根据给出的数据计算出分子式
②按照要求即可写出结构简式
(3)①根据名称写出结构简式
②根据键线式即可写出分子式
24.【答案】;;;
【解析】【解答】①该气体的物质的量为 = mol,则V=nVm= L,
因此,本题正确答案是: ;
② = = = g/L,
因此,本题正确答案是: ;
③该气体的物质的量为 = mol,又是三原子分子,根据n= 可以知道原子数为 个,因此,本题正确答案是: ;
④该气体的一个分子的质量为 g,
因此,本题正确答案是: g。
【分析】根据n= = = 结合分子的构成计算。
25.【答案】(1)
(2)
(3);过氧化钙; 微溶于水,在水中逐步溶解,与水反应缓慢,可不断地提供氧气,使反应持续时间长,生成的氢氧化钙微溶于水,还可以与鱼呼出的二氧化碳反应生成碳酸钙,不会导致溶液碱性太强,减小对鱼的伤害
【解析】【解答】二氧化硅和氧化钙高温化合生成硅酸钙,方程式为 ,故答案为
(2)用单线桥法标出反应中电子的转移情况,
(3) 与水反应的化学方程式 ,过氧化钙, 微溶于水,在水中逐步溶解,与水反应缓慢,可不断地提供氧气,使反应持续时间长,生成的氢氧化钙微溶于水,还可以与鱼呼出的二氧化碳反应生成碳酸钙,不会导致溶液碱性太强,减小对鱼的伤害。故答案为 ,过氧化钙, 微溶于水,在水中逐步溶解,与水反应缓慢,可不断地提供氧气,使反应持续时间长,生成的氢氧化钙微溶于水,还可以与鱼呼出的二氧化碳反应生成碳酸钙,不会导致溶液碱性太强,减小对鱼的伤害。
【分析】 (1)、依据题意和质量守恒分析;
(2)、依据氧化还原反应中电子转移的方向和数目分析解答;
(3)、依据的性质分析解答。
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