2020-2021高考化学压轴题专题物质的量的经典综合题附答案.docx
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1、2020-2021 高考化学压轴题专题物质的量的经典综合题附答案一、高中化学物质的量1I自然界中的物质绝大多数以混合物的形式存在,为了便于研究和利用,常需对混合物进行分离和提纯。下列 A、 B、 C、 D 是中学常见的混合物分离或提纯的装置。请根据混合物分离或提纯的原理,回答在下列实验中需要使用哪种装置。将A、B、 C、 D填入适当的空格中。(1)碳酸钙悬浊液中分离出碳酸钙_;(2)氯化钠溶液中分离出氯化钠_;(3)分离 39的乙醇溶液 _;(4)分离溴的氯化钠溶液_;.利用 “化学计量在实验中的应用”的相关知识进行填空已知某饱和氯化钠溶液体积为VmL,溶液密度为d g/cm 3,质量分数为w
2、 ,物质的量浓度为c mol/L ,溶液中含NaCl 的质量为m g。(1)用 m、 V 表示溶液的物质的量浓度是_(2)用 w、 d 表示溶液的物质的量浓度是_(3)用 c、 d 表示溶液的质量分数是_1000m【答案】 BDAC58.5V 1 1000dw 1 58.5cmol Lmol L58.51000d【解析】【分析】I. 根据混合物的性质选择相应的装置进行分离;. 根据公式 nmn1000、 c、 c=进行计算。MVM【详解】I. (1)碳酸钙不溶于水,可用过滤的方法从碳酸钙悬浊液中分离出碳酸钙,故答案为:B;(2)氯化钠易溶于水,可用蒸发的方法从氯化钠溶液中分离出氯化钠,故答案为
3、:D;(3)乙醇和水是互溶的两种液体,可用蒸馏的方法分离乙醇和水,故答案为:A;(4)溴易溶于四氯化碳而难溶于水,且四氯化碳与水不互溶,则可以用四氯化碳萃取氯化钠溶液中的溴单质,再分液,故答案为:C;. (1)NaCl 的物质的量为 nm =mg= m mol ,则 NaCl 溶液的物质的量浓度是M58.5g/mol58.5mmol1000m1000mc= 58.5-3L=mol L-1 ,故答案为:58.5VV 1058.5V 1;mol L(2)根据公式 c=1000可知,该溶液的物质的量浓度是c= 1000dw mol L-1 ,故答案M58.51000dw1;为:mol L58.5(3
4、)由 c=1000可知,M58.5c 。1000d【点睛】= cM ,则该溶液的质量分数是 58.5c ,故答案为:10001000d1000该公式 c=中,涉及溶液的密度,质量分数,物质的量浓度,密度的单位为Mg/cm 3,是同学们的易忘点。2O2 和 O3 是氧元素的两种单质,根据其分子式完成下列各题:( 1)等质量的 O2 和 O3 所含原子个数比为 _,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数值,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 NA
5、的式子表示 )。(4)常温下,将20g 质量分数为 14%的 KNO3 溶液跟 30g 质量分数为24%的 KNO3 溶液混合,得到密度为1.15g cm -3 的混合溶液。该混合溶液的物质的量浓度为_molL-1。22.4bc【答案】 1: 13:21:12:3L 2.28aN A【解析】【详解】(1)等质量的 O2和 O3的物质的量之比为 3 2,则所含分子个数之比为3 2,原子个数之比为1 1,故答案为: 1:1; 3:2;(2)据阿伏加德罗定律可知,同温同压下,等体积的气体含有相同数目的分子,即O 和 O23所含分子数之比为11,则原子个数比为2 3,质量比为 2 3,故答案为: 1:
6、 1; 2:3;(3)氧气的摩尔质量为M gmol 1,则 cg O2 在标准状况下体积为VVm22.4Lmol1L,故答案为:22.4bc L;aNA(4)混合后溶液中的KNO3的物质的量为n(KNO3) 0.099 mol,混合后溶液的总体积为 VKNO3(aq) 32 43.5 cm4.35 10L,混合后溶液中 KNO3 的物质的量浓度为 c(KNO3 1。,故答案为: 2.28) 2.28mol L3 按要求完成下列各小题(1)在同温同压下,相同质量的N2 和 H2S 气体的体积比为 _。(2) 0.8molCO 和 0.4molCO2 中电子数目之比为 _,含有氧原子物质的量之比为
7、_,相同条件下两物质的密度之比为 _。( 3)在含有 Cu2 、 H 、 Fe2 、 Al3 、Br 、Cl 的溶液中,还原性最弱的阴离子是 _,氧化性最强的离子是 _,既有氧化性又有还原性的离子是 _。( 4)除去 Na2SO4 中的 Na2CO3 所加试剂 _,离子方程式 _。【答案】 17:1414: 111:17: 11Cl-Cu2+Fe2+稀 H2SO4CO32-+2H+=CO2 +H2O【解析】【分析】根据阿伏伽德罗定律进行分析解答;根据氧化还原反应进行判断。根据溶解规律和离子的特征选择除杂试剂。如 Na2SO4 中的 Na2CO3 目的是除去 CO32-离子,所以选择 H2 SO
8、4 进行除杂。【详解】(1)相同质量的 N2 和 H2S 的物质的量之比为mm:34: 28 17:14 ,根据阿伏伽德罗2834定律,在同温同压下,气体体积之比等于物质的量之比,因此相同质量的N2 和 H2S 气体的体积比为 17: 14。答案: 17: 14;(2)电子数目之比等于电子的物质的量之比。0.8molCO 中电子的物质的量为 0.8 mol (6+8)=11.2mol , 0.4molCO2 中电子的物质的量为0.4mol (6+8 2)=8.8mol ,电子数目之比为 11.2:8.8=14:11 ;含有氧原子物质的量之比为 0.8:0.4 2=1:1,根据阿伏伽德罗定律的推
9、论可知,相同条件下,气体的密度与摩尔质量成正比,所以相同条件下两物质的密度之比为: 28:44=7:11 。答案: 14:11 1:1 7:11 ;(3)卤素单质的氧化性为F2Cl2Br2I2,单质的氧化性越强,其对应的离子的还原性越弱,所以还原性 BrCl , 还原性最弱的阴离子是Cl ;金属单质的金属性越强,其离子的氧2;属于中间价态的元素既有氧化性又有还原性,化性越弱,所以氧化性最强的离子是Cu所以 Fe2 既有氧化性又有还原性的;答案:Cl- Cu2+ Fe2+;(4)除去 Na2- 离子,所加试剂H2SO4,离子方程式2-2SO4 中的 Na2CO3,实质是除去 CO3CO3+22+
10、2H =CO +H O。4 按要求完成下列填空。(1)在等体积的 NaCl、 MgCl233溶液,恰好都完、 AlCl 三种溶液中,分别加入等量的AgNO全反应,则以上三种溶液的物质的量浓度之比为_。(2)将 3.22 g 芒硝( Na2 421+,则SO10H O)溶于水中,要使每 100 个水分子中溶有个 Na需水的质量为 _g。( 3)在干燥烧瓶中用向下排空气法收集氨气,由于空气不可能排净,所以瓶内气体对氢气的相对密度为 9.5,将此瓶气体倒置于水槽中,烧瓶内液面上升的体积占烧瓶总体积的_。(4) 100 mL 0.3 mol/L Na 2SO4 (密度为 d1 g/cm 3)和50 m
11、L 0.2 mol/L Al 2(SO4)3(密度为 d2 g/cm 3)混合,所得密度为d3 的混合溶液中 SO 2- 的浓度为 _。(用含 d1, d 2, d33 g/cm4的式子表示)(5)已知两种碱AOH 和 BOH 的摩尔质量之比为5:7,现将7 mol AOH 与 5 mol BOH 混合后,从中取出 5.6 g,恰好可以中和 100ml 浓度为1.2 mol/L 的盐酸,则 AOH 的摩尔质量为_。【答案】 6: 3: 234.256d340g/mol6(或 83.3%)10 d1 +5 d 2【解析】【分析】(1)分别加入等量的AgNO3 溶液恰好都完全反应可知,溶液中Cl
12、的物质的量相等;(2)每 100 个水分子中溶有1 个钠离子说明水和钠离子的物质的量比为100:1 ;( 3)将盛有氨气的烧瓶气体倒置于水槽中,溶液上升体积等于氨气的体积;( 4)溶质物质的量和质量、溶液的质量具有加合性,溶液的体积不具有加合性;( 5)由混合碱 5.6 g 恰好可以中和 100mL 浓度为 1.2 mol/L 的盐酸可知,混合碱的物质的量与盐酸的物质的量相等。【详解】(1)设 NaC1、 MgCl233、 A1Cl 的物质的量分别为x、y、 z,由分别加入等量的 AgNO 溶液恰好都完全反应可知,溶液中Cl 的物质的量相等,则有x=2y=3z,解得 x: y: z=6: 3:
13、2,因溶液的体积相同,由物质的量之比等于浓度之比可得浓度之比为6: 3: 2,故答案为:6:3: 2;(2) 3.22g 芒硝的物质的量为3.22 g322 g/ mol =1mol ,溶液中 n( Na+) =2n( Na2SO4?10H2 O)=0.01mol 2=0.02mol ,每 100 个水分子中溶有1个钠离子,所以n( H2O) =100n( Na+)=2mol , 0.01molNa 2SO4?10H2O 中含有水的物质的量为0.01mol 10=0.1mol ,需要的水的物质的量为 2mol-0.1mol=1.9mol ,则需要水的质量为1.9mol 18g/mol=34.2
14、g ,故答案为:34.2;(3)由瓶内气体对氢气的相对密度为9.5 可知,混合气体的平均摩尔质量为2g/mol 9.5=19g/mol ,设氨气的体积分数为x,则空气的体积分数为( 1-x),故 17x+29(1-x)=19,解得 x= 56 ,溶液上升体积等于氨气的体积,故烧瓶内液面上升的体积占烧瓶总体积的 65 ,故答案为:65 ;(4) 100mL0.3mol/LNa 2442- 的物质的量为0.1L 0.3mol/L=0.03moL ,SO 溶液中SO24342- 的物质的量为 0.05L0.2moL/L 3=0.03mol ,混合后50mL0.2mol/LAl ( SO )溶液中 S
15、O2-100d150d210 3的总 SO4 的物质的量为0.03moL+0.03moL=0.06mol ,混合溶液的体积为d3L,0.06 mol6d 3mol/L ,故答案为:6d3则混合溶液中SO42- 的浓度为 100 d1 50d 2 10 3 L =;d310 d1 +5 d 210 d1 +5 d 2(5)由混合碱5.6 g 恰好可以中和100mL 浓度为 1.2 mol/L 的盐酸可知,混合碱的物质的量与盐酸的物质的量相等,盐酸的物质的量为1.2 mol/L 0.1L=0.12mol ,设5.6 g混合碱中AOH 的物质的量为7a,则BOH 的物质的量为5a,由混合碱的物质的量
16、与盐酸的物质的量相等可得 7a+5a=0.12mol ,解得 a=0.01mol ,设 AOH 的摩尔质量为 5b,则 BOH的摩尔质量为 7b,由混合碱的质量为 5.6g 可得: 0.07mol 5b+0.05mol 7b=5.6,解得 b=8,则 AOH 的摩尔质量为 40g/mol ,故答案为: 40g/mol 。【点睛】溶质物质的量和质量、溶液的质量具有加合性,溶液的体积不具有加合性是解答混合溶液的解答关键,也是易错点;由混合碱 5.6 g 恰好可以中和 100ml 浓度为 1.2 mol/L 的盐酸确定混合碱的物质的量与盐酸的物质的量相等是计算难点。5 请按要求填空:(1)用已准确称
17、量的 1.06 g Na CO固体配制 0.100 mol/L Na CO 溶液 100 mL,所需要的仪器2323为_ 。(2)除去 Na CO 固体中混有的少量KNO ,所进行的实验操作依次为_、蒸发、结233晶、 _。(3)除去 KCl 溶液中的 SO42-,依次加入的溶液为 (填物质的化学式 )_。【答案】烧杯、玻璃棒、100mL 容量瓶、胶头滴管溶解趁热过滤、洗涤、灼烧BaCl2、 K2CO3、 HCl【解析】【分析】(1)根据配制一定物质的量浓度的溶液所需操作步骤和每一步操作所需仪器分析;(2)Na2CO3 和 KNO3 在水溶液中的溶解度不同,可用结晶方法分离;(3)除去 KCl
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