浙江高考化学三年(2020-2022)模拟题分类汇编-12化学计量(计算题)(含解析)

浙江高考化学三年(2020-2022)模拟题分类汇编-12化学计量(计算题)
一、计算题
1.(2022·浙江·模拟预测)在不同温度下失水和分解,随着温度升高分别生成,现称取在敞口容器加热一定时间后,得到固体,测得生成的的体积为(已折算为标准标况),求:
(1)固体的成分和物质的量比_______。
(2)标准状态下生成的体积_______。
2.(2022·浙江台州·统考二模)已知某加碘盐(含的食盐)中含碘量为。现有1000kg该加碘盐,计算:
(1)该加碘食盐中至少含碘_______mol
(2)若用与反应制,标准状况至少需要消耗_______L(写出计算过程)。
3.(2022·浙江杭州·统考二模)以下方法常用于对废水中的苯酚进行定量测定:取含苯酚废水,加过量溴水使苯酚完全反应,煮沸,再加入过量溶液生成三溴苯酚,再用标准溶液滴定至终点,消耗溶液.已知(三溴苯酚).和溶液颜色均为无色.
(1)消耗的物质的量为________.
(2)废水中苯酚的物质的量浓度为_______(写出简要计算过程).
4.(2022·浙江嘉兴·统考二模)天然水常含有较多钙、镁离子而称之为硬水,硬水软化是指除去钙、镁离子。若某天然水中离子含量如下表:
离子 Ca2+ Mg2+ HCO 其他
含量(mol/L) 1.2×10-3 6.0×10-4 8.0×10-4 /
现要用化学方法软化10m3这种天然水,则需要先加入Ca(OH)2_______g以除去Mg2+和HCO,后加入Na2CO3_______g以除去Ca2+(要求写出计算过程)。
5.(2022·浙江宁波·统考二模)单质硫在热的NaOH溶液中发生如下反应:3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O。若硫过量,会进一步生成Na2Sx和Na2S2O3:(x-1)S+Na2SNa2Sx,S+Na2SO3Na2S2O3。现有3.84 g硫与含0.06 mol NaOH的热溶液完全反应,生成a mol Na2Sx和b mol Na2S2O3,在混合溶液中加入NaClO碱性溶液300 mL,恰好将硫元素全部转化为SO。
请计算:
(1)a mol Na2Sx和b mol Na2S2O3中a∶b=____。
(2)NaClO溶液的物质的量浓度为____mol·L-1 (写出计算过程)。
6.(2022·浙江绍兴·统考二模)把密度为1.6g/ cm3的液态S2Cl2 10mL溶于石油醚(一种溶剂), 得到100mL溶液,把它慢慢加入50 mL3.2mol/L的SO2水溶液中,振荡使之充分反应,当加入的S2Cl2溶液为67.5mL时,恰好反应完全。生成物用含0.32mol KOH的KOH溶液中和后,恰好完全转化为KCl和一种二元含氧酸的钾盐晶体。请计算
(1)参与反应的n(S2Cl2): n(SO2)=1:_______
(2)确定二元含氧酸的化学式_______。
7.(2022·浙江·统考二模)某同学设计实验确定CaC2O4 xH2O的结晶水数目。称取样品9.84g,经热分解测得气体产物中有CO、CO2、H2O,其中H2O的质量为2.16g;残留的固体产物是CaO和CaCO3的混合物,质量为5.34g。计算:
(1)x=____(写出计算过程)。
(2)n(CO)=____mol。
8.(2022·浙江·统考二模)早在1000多年前,我国就已采用加热胆矾(CuSO4 5H2O)的方法制取硫酸。某同学设计实验加热胆矾获取硫酸。称取样品37.50 g,经完全分解后,得硫酸溶液、Cu2O、CuO、SO2、O2。经分析:气体产物的质量为2.88 g;残留的固体产物质量为11.52 g。
已知:。计算:
(1)固体产物中的m(Cu2O)=___________g。
(2)生成的n(H2SO4)=___________mol。(写出计算过程)
9.(2022·浙江宁波·统考一模)室温时,20mL某气态烃与过量的氧气混合,将完全燃烧后的产物通过浓硫酸,再恢复至室温,气体体积减少了50mL。将剩余的气体再通过足量氢氧化钠溶液后干燥,体积又减少了40mL。
(1)该气态烃的分子式___________。
(2)写出简要计算过程___________ 。
10.(2022·浙江·模拟预测)为确定某碱式碳酸镁的组成,某同学取23.3g样品置于硬质玻璃管中充分灼烧至恒重,残留固体质量为10.0g,将产生的气体先通过足量98%的浓硫酸(为),再通过足量的碱石灰,碱石灰质量增加8.8g。请计算:
(1)98%的硫酸溶液物质的量浓度是___________;
(2)根据实验测定的数据,求出碱式碳酸镁化学式中X、Y、Z的比值(要求写出计算过程)___________。
11.(2022·浙江·模拟预测)硫粉和溶液反应可以生成多硫化钠(),离子反应为:、…
(1)在溶液中加入硫粉,只发生,反应后溶液中和无剩余,则原_______。
(2)在一定体积和浓度的溶液中加入硫粉,控制一定条件使硫粉完全反应,反应后溶液中的阴离子有、、(忽略其他阴离子),且物质的量之比为。则反应后溶液中的_______。(写出计算过程)
12.(2022·浙江·三模)取1.77g镁铝合金投入到的盐酸中,合金完全溶解,放出氢气1.904L(已折算成标况)请计算:
(1)镁铝合金中镁的质量分数=______%(保留三位有效数字)
(2)上述溶液中继续滴加的NaOH溶液,得到沉淀3.10g。则V的最大值=______mL。(写出计算过程)
13.(2021·浙江·模拟预测)PCl3和PCl5能发生如下水解反应:PCl3+3H2O=H3PO3+3HCl;PCl5+4H2O=H3PO4+5HCl,现将一定量的PCl3和PCl5混合物溶于足量水中,在加热条件下缓缓通入0.01molCl2,恰好将H3PO3氧化为H3PO4。往反应后的溶液中加入120mL2mol·L-1NaOH溶液,恰好完全中和,计算原混合物中PCl3和PCl5的物质的量之比___(写出计算过程)。
14.(2021·浙江嘉兴·统考模拟预测)合成氨的原料气N2和H2通常是以焦炭、水和空气为原料制取的,其主要反应是:①2C+O22CO②C+H2O(g)CO+H2③CO+H2O(g)CO2+H2,某次生产中将焦炭、H2O(g)和空气(设空气中N2和O2的体积比为4:1)混合反应,所得气体产物经分析,组成如表:
气体 CO N2 CO2 H2 O2
常温常压下体积(m3) x 20 19 60 1.0
(1)求表中数据x=___。
(2)已知常温常压下,1mol气体的体积为24.5L,求该生产中参加反应的焦炭的质量___kg。
15.(2021·浙江·统考二模)混合碱(Na2CO3与NaHCO3,或Na2CO3与NaOH的混合物)的成分及含量可用双指示剂法测定。步骤如下:取混合碱溶液25.00 mL,滴加2滴酚酞为指示剂,用0.2000 mol·L 1的盐酸滴定液滴定至溶液呈微红色,记下消耗盐酸体积为22.50 mL;再滴加2滴甲基橙,继续滴定至溶液由黄色变为橙色,记下第二次滴定消耗盐酸的体积12.50 mL。(已知:H2CO3的Ka1 = 4.3 × 10-7;Ka2 = 5.6 × 10-11)
请计算:
(1)混合碱成分及物质的量之比为___________。
(2)混合碱溶液中Na2CO3的浓度为___________mol·L 1.(写出计算过程)
16.(2021·浙江宁波·统考一模)某兴趣小组探究H2和Cl2反应后的气体与氢氧化钠溶液反应。在标准状况下,H2和Cl2的混合气体共2.24 L,光照充分反应后,用NaOH溶液充分吸收。
(1)消耗NaOH物质的量的最大值为___________ mol。
(2)请在下图中画出NaCl的物质的量随H2的体积分数的变化图象_______。(横坐标表示原混合气体中H2的体积分数,纵坐标表示充分反应后NaCl的物质的量。)
17.(2021·浙江绍兴·统考一模)用11.92gNaClO配成100mL溶液,向其中加入0.01mol Na2Sx恰好完全反应,生成Na2SO4和NaCl。
(1)NaClO溶液的物质的量浓度_________mol·L-1。
(2)化学式Na2Sx中的X=____________。
18.(2020·浙江台州·统考一模)某Al-Zn合金镀层铁片样品(无氧化膜)质量为9.320g,单侧面积为,将样品投入足量浓NaOH溶液中,充分反应后,收集到标准状况下气体448 mL,将剩余固体滤出、洗涤、干燥、称量,得固体质量为8.725g。已知:,样品表面的Al-Zn合金镀层密度为,合金镀层厚度国家标准为25~35um(),请计算:
(1)该合金镀层中Al的物质的量分数为(保留3位有效数字)_______。
(2)通过计算,判断该样品镀层厚度是否符合国家标准(列式计算并判断)_______。
19.(2020·浙江绍兴·统考一模)采用电镀法进行阿伏伽德罗常数的测定。通过手持技术测定电量Q、用分析天平测定电镀前后镀件的质量m。在250mL电解槽中注入200mL饱和硫酸铜溶液,插入洁净的铜电极,连接直流电源及检测仪器。实验得到如下数据:
实验序号 电量Q/C m1/g m2/g Δm
1 122.6 12.962 0 13.004 1 0.042 0
2 123.2 12.958 1 13.0041 0.042 0
3 122.6 12.964 0 13.005 1 0.041 1
已知:单个电子的电荷量e= 1.6 ×10-19C。
(1)计算阿伏伽德罗常数(NA )的表达式为: NA=___________ (用Q、△m及e表示)。
(2)列式计算阿伏伽德罗常数(NA )_______。
20.(2020·浙江嘉兴·统考模拟预测)某实验小组用如下方法测定废水中苯酚的含量(其他杂质不参加反应)。
Ⅰ.用已准确称量的KBrO3固体配制250 mL 0.1000 mol·L 1 KBrO3标准溶液;
Ⅱ.取25 mL上述溶液,加入过量KBr,加H2SO4酸化,溶液颜色呈棕黄色;
Ⅲ.向Ⅱ所得溶液中加入100 mL废水,加入过量KI;
Ⅳ.用0.2000 mol·L 1 Na2S2O3标准溶液滴定Ⅲ中溶液,滴加2滴淀粉溶液,至滴定终点,消耗Na2S2O3溶液15.00 mL。
已知:BrO+ 5Br- + 6H+ = 3Br2 + 3H2O
I2 + 2Na2S2O3 = 2NaI + Na2S4O6
请计算:
(1)Ⅰ中KBrO3固体的质量是____g。
(2)该废水中苯酚的含量为____g·L 1(列式计算)。
21.(2020·浙江温州·统考一模)工业上由氨合成硝酸并进一步制取化肥硝酸铵。工业上制备硝酸的流程如图所示。由图可知,根据绿色化学要求,生产中采用循环操作,理论上使氨气完全转化为硝酸。已知实际生产中:氨合成硝酸时,由NH3制NO的产率为94%,NO制HNO3的转化率为90%。氨与硝酸反应生成硝酸铵的转化率为94%。计算:
(1)制HNO3所用的NH3占总消耗NH3(不考虑其它损耗)的质量分数为____%(保留三位有效数字)。
(2)写出计算过程____
22.(2020·浙江·二模)化学需氧量(COD)是衡量水质的重要指标之一。COD 是指在特定条件下用一种强氧化 剂(如 KMnO4)定量地氧化水体中的还原性物质所消耗的氧化剂的量(折算为氧化能力相当的O2 质量,单位:mg·L-1)。其测定过程如下: 取 100.0mL 水样,用硫酸酸化,加入 10.0 mL 0.002000mol·L-1 KMnO4溶液,充分作用后,再加入 10.0mL 0.005000mol·L-1 溶液。用 0.002000mol·L-1 KMnO4溶液滴定,滴定终点时消耗 6.50mL。
已知:2MnO +5 +16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
(1)1 mol KMnO4 的氧化能力与_____g O2 的氧化能力相当(作氧化剂时转移的电子数相同)。
(2)该水样的 COD 值是_____mg·L-1 (保留小数点后一位)。
23.(2020·浙江杭州·一模)已知粗盐水中含,含。向粗盐水中加入除Mg2+:MgCl2+Ca(OH)2→Mg(OH)2↓+CaCl2。然后加入除。
(1)处理上述粗盐水,至少需要加________。(保留三位有效数字)
(2)如果用碳酸化尾气(含体积分数为0.100、体积分数0.0400)代替碳酸钠,发生如下反Ca2++2NH3+CO2+H2O→CaCO3↓+2。处理上述粗盐水至少需要通入标准状况下________碳酸化尾气。(需列式计算,保留三位有效数字)
24.(2020·浙江·模拟预测)将二氧化锰矿试样溶于浓盐酸中,产生的氯气通入浓KI溶液后,将其体积稀释至。然后取此溶液,用标准溶液滴定,需要。(提示:)该样品中的质量分数是____________%;写出简要计算过程:_________________。
25.(2020·浙江温州·二模)为测定二氯化一氯五氨合钴([Co(NH3)5Cl]Cl2,摩尔质量用M表示)样品的纯度,将mg样品分为10等份,取其中一份于强碱溶液中,加热煮沸,蒸出所有氨气,用V1mLc1mol L 1稀硫酸充分吸收,吸收后的溶液用c2mol L 1NaOH中和,平均消耗NaOH溶液的体积为V2mL。
(1)该样品中[Co(NH3)5Cl]Cl2的纯度为___;
(2)写出简要计算过程:___。
26.(2020·浙江·模拟预测)重铬酸铵[(NH4)2Cr2O7]用作分析试剂、催化剂及媒染剂等。实验室常利用甲醛法测定重铬酸铵样品中氮的质量分数,其反应原理为2Ba2++Cr2O72 +H2O = 2BaCrO4↓+2H+、4NH4++6HCHO = 3H++6H2O+(CH2)6N4H+ [滴定时,1 mol (CH2)6N4H+与1 mol H+相当],然后用NaOH标准溶液滴定反应生成的酸。
实验步骤:称取样品2.800 g,配成250 mL溶液,移取25.00 mL样品溶液于锥形瓶中,加入硝酸钡溶液使Cr2O72 完全沉淀后,加入10 mL 20%的中性甲醛溶液,摇匀,静置5 min后,加入1~2滴酚酞溶液,用0.200 mol·L-1 NaOH标准溶液滴定至终点,重复上述操作3次。滴定结果如下表所示:
滴定次数 待测溶液的体积/mL 标准溶液的体积
滴定前刻度/mL 滴定后刻度/mL
1 25.00 1.05 21.06
2 25.00 1.98 21.97
3 25.00 0.20 21.98
该样品中氮的质量分数为_________(结果保留两位小数),并写出简要的运算过程。
27.(2020·浙江衢州·统考模拟预测)达喜是常用的中和胃酸的药物,其有效成分是含结晶水的铝镁碱式盐。取该碱式盐6.02g,向其中逐滴加入4.00mol·L-1的盐酸,当加入盐酸42.5mL时开始产生CO2,加入盐酸至45.0mL时恰好反应完全。
(1)计算该碱式盐样品中碳酸根与氢氧根的物质的量之比:__。
(2)若达喜中镁、铝元素的物质的量之比为3:1,则氢元素的质量分数为__。
参考答案:
1.(1)为2:1
(2)0.168L
【解析】(1)
物质的量为0.02mol,若生成的全部是硫酸铜,则质量为3.2g,若全部生成氧化铜,则质量为1.6g,若全部生成氧化亚铜,则质量为1.44g,而得到固体,说明固体的成分是氧化铜和氧化亚铜的混合物,设氧化铜物质的量为xmol,氧化亚铜物质的量为ymol,则有x+2y=0.02,80x+144y=1.52,解得x=0.01,y=0.005,则物质的量比为2:1;故答案为:为2:1。
(2)
生成了标准状况下0.224L二氧化硫即物质的量为0.01mol,说明生成三氧化硫物质的量为0.01mol,分析得到硫、铜化合价降低,氧化合价升高,根据得失电子守恒得到物质的量为,其标准状态下的体积0.168L;故答案为:0.168L。
2.(1)0.2
(2)用与反应制反应为:,根据可知,则需要消耗标准状况下的物质的量为0.2mol×3=0.6mol,体积为:。
【解析】(1)
已知某加碘盐(含的食盐)中含碘量为;则1000kg加碘食盐中至少含碘25.4g,I的物质的量为;
(2)
用与反应制反应为:,根据可知,则需要消耗标准状况下的物质的量为0.2mol×3=0.6mol,体积为:。
3.(1)
(2)
【解析】(1)
滴定至终点时消耗溶液,的浓度为,则消耗的物质的量为;
(2)
根据反应的方程式可知:,则,即苯酚的物质的量为,其体积为,则其浓度为。
4. 740 1484
【详解】10m3这种天然水中,,,,加入氢氧化钙发生反应:、,则,;,水中的,,,故答案为:740;1484。
5.(1)2:1
(2)1.2
【分析】(1)根据反应过程中S元素得失电子守恒计算Na2Sx和Na2S2O3中a∶b的大小;
(2)硫元素最终全部转化为Na2SO4,转移电子总数为硫单质转化为硫酸根离子失去的电子数,根据电子守恒计算NaClO的物质的量,然后根据物质的量浓度定义式计算。
(1)
3.84 g硫单质的物质的量为n(S)=,其与含有0.06 mol NaOH溶液反应,产生a mol Na2Sx和b mol Na2S2O3,根据电子得失电子数目相等可知:a×x×=b×2×2,解得a=2b,所以a:b=2:1;
(2)
3.84 g硫单质的物质的量为n(S)=,其反应产生的a mol Na2Sx和b mol Na2S2O3,在混合溶液中加入NaClO碱性溶液300 mL,S完全转化为Na2SO4,NaClO得到电子被还原为NaCl,根据氧化还原反应中电子守恒可得0.12 mol×(6-0)=n(NaClO) ×[1-(-1)],解得n(NaClO)=0.36 mol。由于NaClO碱性溶液体积是300 mL,则该溶液的物质的量浓度c(NaClO)=。
6.(1)2
(2)H2S4O6
【解析】(1)
,,则参与反应的n(S2Cl2):n(SO2)=1:2,故答案为:2;
(2)
根据题意,反应过程中Cl、H、O元素的化合价不变,所以该反应为归中反应,设反应后硫元素化合价为x,依据得失电子守恒有:2(x-1)=2(4-x),解得x= ,由此推断二元含氧酸的化学式为H2S4O6,故答案为:H2S4O6。
7.(1)2
(2)0.06
【分析】设生成的固体产物中CaO的物质的量为n1mol,CaCO3的物质的量为n2mol,气体中CO的物质的量为n3mol,CO2为n4mol,由质量守恒可得关系式①28n3+44n4=9.84-2.16-5.34=2.34g,关系式②56n1+100n2=5.34g,根据Ca和C原子守衡有关系式③n3+n4+n2=2(n1+n2),根据分解反应中得失电子守恒可得关系式④n3=n4+n2,联合关系式①②③④解得n1=0.015mol,n2=0.045mol,n3=0.060mol,n4=0.015mol,据此分析解题。
(1)
由分析可知,生成的固体产物中CaO的物质的量为0.015mol,CaCO3的物质的量为0.045mol,则CaC2O4 xH2O的摩尔质量为:M=,即40+24+64+18x=164,解得x=2,故答案为:2;
(2)
由分析可知,n(CO)=0.060mol,故答案为:0.060。
8.(1)4.32
(2)0.12
【详解】(1)37.50 g 胆矾的物质的量n(CuSO4 5H2O)=,假设分解所得固体产物中Cu2O的物质的量为x,CuO的物质的量为y,则根据Cu元素守恒可知2x+y=0.15,根据质量关系可得144x+80y=11.52 g,x=0.03 mol,y=0.09 mol;故m(Cu2O)=0.03 mol×114 g/mol=4.32 g;
(2)在反应过程中放出O2包括盐分解产生SO2时产生的及发生CuO分解反应Cu2O和O2时放出的两部分,根据方程式中物质反应转化关系可知CuO分解产生的O2的物质的量n(O2)==×0.03 mol=0.015 mol,由CuSO4 5H2O受热分解产生气体SO2、O2时,根据电子守恒可知2n(SO2)=n(O2),假设SO2的物质的量为x mol,则反应后混合气体中含有O2的总物质的量为n(O2) 总=(0.5x+0.015) mol,由于该混合气体的质量为2.88 g,则64x+(0.5x+0.015)×32 =2.88 g,解得x=0.03 mol, 即n(SO2)=0.03 mol,所以根据硫元素守恒可知得到的H2SO4的物质的量n(H2SO4)=0.15 mol-0.03 mol=0.12 mol。
9.(1)C2H6
(2)见详解
【详解】(1)NaOH溶液吸收40mL为燃烧生成CO2体积,产物通过浓硫酸,再恢复至室温,气体体积减少了50mL,则:
,,解得:x=2,y=6,故该烃的分子式为C2H6,故答案为:C2H6;
(2)解:NaOH溶液吸收40mL为燃烧生成CO2体积,产物通过浓硫酸,再恢复至室温,气体体积减少了50mL,则:
,,解得:x=2,y=6,故该烃的分子式为C2H6
答:气态烃的分子式为C2H6。
10. 18.4mol/L 4:1:4
【详解】(1)由c=可知,密度为1.84g/cm3、质量分数为98%的浓硫酸的物质的量浓度为mol/L=18.4 mol/L,故答案为:18.4;
(2)由题意可知,碱石灰质量增加8.8g为二氧化碳的质量,由碳原子个数守恒可知,碱式碳酸镁中碳酸镁的物质的量为=0.2mol,质量为0.2mol×84g/mol=16.8g;残留固体为氧化镁,由镁离子个数守恒可知,碱式碳酸镁中镁离子的物质的量为=0.25mol,则氢氧化镁的物质的量为(0.25—0.2)mol=0.05mol,质量为0.05mol×58g/mol=2.9g;23.3g碱式碳酸镁中结晶水的物质的量为=0.2mol,由物质的量之比等于各微粒的个数比可得:x:y:z=0.2mol:0.05mol:0.2mol=4:1:4,故答案为:4:1:4。
11. 0.25 0.1
【详解】(1) 硫粉的物质的量为=0.025mol,只发生,则,0.25;
(2), ,根据, ,,
, 。
12. 54.2% 220mL
【分析】根据题意得出24n(Mg)+27n(Al)=1.77,镁、铝与盐酸反应生成氢气,根据得失电子数目守恒得出2n(Mg)+3n(Al)=,两式联立解得,n(Mg)=0.04mol,n(Al)=0.03mol,据此分析;
【详解】(1)根据上述分析,合金中镁的质量分数为54.2%;故答案为54.2%;
(2)根据上述计算,得出n(Mg)=0.04mol,n(Al)=0.03mol,假设镁、铝全部生成沉淀,则沉淀质量为0.04mol×58g·mol-1+0.03mol×78g·mol-1=4.66g>3.10g,氢氧化铝为两性氢氧化物,因此沉淀达到3.10g,消耗氢氧化钠的最大量应是让部分氢氧化铝转化成偏铝酸钠,3.10g沉淀中含氢氧化镁沉淀质量为0.04mol×58g·mol-1=2.32g,含氢氧化铝的质量为(3.10g-2.32g)=0.78g,反应后溶液中的溶质为NaCl和NaAlO2,根据铝元素守恒,溶液中n(NaAlO2)=0.02mol,根据钠元素守恒,消耗氢氧化钠溶液最大体积为=0.22L,合220mL;故答案为220mL。
13.1:2
【详解】由反应PCl3+3H2O=H3PO3+3HCl、H3PO3+Cl2+H2O=H3PO4+2HCl、H3PO4+3NaOH=Na3PO4+3H2O,可以得出以下关系式:PCl3—H3PO3—Cl2—H3PO4—5HCl—8NaOH,则0.01molCl2恰好将H3PO3氧化为H3PO4时,生成0.01mol H3PO4和0.05molHCl,共消耗NaOH 0.08mol;设PCl5的物质的量为x,由反应PCl5+4H2O=H3PO4+5HCl、H3PO4+3NaOH=Na3PO4+3H2O,可得出以下关系式:PCl5—H3PO4—5HCl—8NaOH,则x molPCl5与水反应的产物共消耗NaOH的物质的量为8x,由此可以得出:8x+0.08mol=0.24mol,x=0.02mol,故原混合物中PCl3和PCl5的物质的量之比为0.01mol:0.02mol=1:2。答案为:1:2。
14. 30 24
【详解】(1)N2的体积为20 m3,空气中的氮气与氧气的比为4:1,故氧气的体积为5 m3,故参加反应的氧气的体积为5 m3-1 m3=4 m3,由反应可知,产物中二氧化碳你体积为19 m3,故反应③生成的氢气的体积为19 m3,消耗的一氧化碳为19 m3,则反应②生成氢气的体积为60 m3-19 m3=41 m3,故反应②生成一氧化碳的体积为41 m3,参加反应的氧气体积为4 m3,故反应①生成的一氧化碳的体积为8 m3,所得产物中CO的体积为:8 m3+41 m3-19 m3=30 m3;
(2) ①反应的氧气的体积为5 m3-1 m3=4 m3,反应①中的氧气的物质的量为,碳的物质的量为;反应②中碳的物质的量为,碳总的物质的量为:,焦炭的质量=2000mol×12g/mol=2400g=24kg。
15. 5 :4 0.1000 mol·L 1
【分析】滴酚酞为指示剂,发生的反应为:OH-+H+=H2O,CO+H+=HCO,或只发生CO+H+=HCO,甲基橙为指示剂时,发生HCO+H+=H2O+CO2 ↑。由于两次消耗的酸的体积不相同,且第一次多于第二次,混合碱成分是Na2CO3与NaOH。
【详解】(1)由分析可知:混合碱成分是Na2CO3与NaOH及物质的量之比为12.50 mL:(22.50 mL-12.50 mL)=5 :4。故答案为:5 :4;
(2)n(Na2CO3)+n(NaOH)=0.2000mol·L 1×22.50mL=4.5×10-3mol,n(Na2CO3)=4.5×10-3mol=2.5×10-3mol, 混合碱溶液中Na2CO3的浓度为 =0.1000 mol·L 1。
故答案为:0.1000 mol·L 1。
16. 0.2
【分析】已知该过程中可能发生的反应:H2+Cl22HCl、NaOH+HCl=NaCl+H2O、Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,根据氯原子守恒可知,NaOH的物质的量取决于Cl2的量,故有:n(NaOH)=2n(Cl2),据此分析解题。
【详解】(1) 由分析可知,当混合气体中全部是Cl2时消耗的NaOH最多,故消耗NaOH物质的量的最大值为,故答案为:0.2;
(2)根据反应 H2+Cl22HCl、NaOH+HCl=NaCl+H2O可知当H2过量至恰好完全反应时,n(NaCl)=2n(Cl2),结合反应Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O可知,当Cl2过量时,则n(NaCl)=2n(H2)+n(Cl2)-n(H2)=n(H2)+n(Cl2),故由当H2的体积分数大于等于50%时,n(NaCl)=2n(Cl2)=2(0.1mol-n(H2))=2(0.1-0.1x)=0.2-0.2x,当H2的体积分数小于50%时,n(NaCl)=2n(H2)+n(Cl2)-n(H2)=n(H2)+n(Cl2)=0.1x+0.1-0.1x=0.1mol,故可以分别计算出当x=0、0.25、0.5、0.75和1五点的值分别为:0.1mol,0.1mol,0.1mol,0.05mol,0mol,故NaCl的物质的量随H2的体积分数的变化图象为:,故答案为:。
17. 1.6 5
【详解】(1)11.92gNaClO的物质的量为=0.16 mol,则NaClO溶液的物质的量浓度为=1.6mol/L;
(2)Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4,S元素化合价由-升高为+6,而NaClO被还原为NaCl,Cl元素化合价由+1价降低为-1价,反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为=0.01mol∶0.16mol=1∶16,根据电子转移守恒,则:x×[6-(-)]=16×[1-(-1)],解得:x=5。
【点睛】结合氧化还原反应知识,根据电子守恒是解(2)的关键,反应中NaClO是得到电子发生还原反应,是氧化剂,而Na2Sx是失电子发生氧化反应,是还原剂,在使用电子守恒时,要特别注意Na2Sx中硫元素的平均化合价为-,产物的化合价为+6价,结合原子守恒,还原剂升高或失电子总数为x×[6-(-)],这是解题难点,易忽视原子守恒或无法确定硫元素的化合价变化。
18. 66.7%或0.667 符合
【分析】由题意可知,铝和锌与氢氧化钠溶液反应,而铁不反应,根据固体减少的质量可知铝和锌的总质量,结合反应生成氢气的体积可计算出铝和锌的物质的量,进一步可求出合金镀层中Al的物质的量分数及镀层厚度,从而判断是否符合国家标准。
【详解】(1)Al、Zn与氢氧化钠溶液反应:2Al+2OH-+2H2O=2Al+3H2↑、,Fe不参加反应,则Al、Zn的总质量为9.320g-8.725g=0.595g,设合金镀层中含Al、Zn的物质的量分别为x、y,则有①27x+65y=0.595,反应生成氢气的物质的量为=0.02mol,由得失电子守恒关系可得②3x+2y=0.022,联立①②,解得x=0.01mol,y=0.005mol,则合金镀层中Al的物质的量分数为:100%=66.7%,故答案为:66.7%或0.667。
(2) 样品表面的Al-Zn合金镀层金属的总质量为0.595g,镀层密度为,单侧面积为,则镀层厚度==0.002975cm30m,故符合国家标准,故答案为:符合。
19. 5.89×1023mol-1
【分析】电镀时阴极上发生电极反应为Cu2++2e-=Cu,根据镀件增重的质量计算Cu的物质的量,再计算转移电子的总电量。
【详解】(1)电镀时析出Cu的物质的量为=mol,则电路中转移电子的总电量为Q=mol×2×NAmol-1×e,即得:NA=;
(2)实验中△m平均值为0.0417g,Q的平均值为122.8C,e= 1.6 ×10-19C,则NA==mol-1=5.89×1023mol-1。
【点睛】探究电镀法进行阿伏伽德罗常数的测定,明确电量与转移电子数之间的关系是解题关键,难点是公式的理解与阿伏伽德罗常数的应用。
20.
【详解】(1)Ⅰ中用KBrO3固体配制250 mL 0.1000 mol·L 1 KBrO3标准溶液,则所需KBrO3固体的物质的量为,质量为,故答案为:;
(2) 结合化学方程式:2KI+ Br2=I2+ 2KBr;I2 + 2Na2S2O3 = 2NaI + Na2S4O6 ;可知消耗的Na2S2O3的量就是与Br2反应的KI的量,,消耗的Br2为,由化学方程式BrO+ 5Br- + 6H+ = 3Br2 + 3H2O可知,Ⅱ中反应得到的Br2一共有0.0075mol,所以和苯酚反应的Br2的量为0.0075mol-0.0015mol=0.006mol,消耗的苯酚的物质的量为,其质量为,由于废水的体积为100mL,所以废水中苯酚的含量为,故答案为:。
21. 52.6% 设生成硝酸的NH3为x mol,生成硝酸铵的NH3为y mol。则由x·94%·90%=y·94%,得y=0.9x 。所以·100%=·100%=52.6%。
【详解】设制备硝酸的氨气的物质的量为xmol、用于和硝酸反应生成硝酸铵的氨气的物质的量是ymol,根据题意, ,,制HNO3所用的NH3占总消耗NH3(不考虑其它损耗)的质量分数为 ;
22. 40 5.2
【分析】由最后KMnO4溶液滴定多余的溶液,可求出溶液与水样消耗KMnO4溶液后剩余的KMnO4溶液的量,从而求出水样消耗KMnO4溶液的量,再转化为O2的量即可算出该水样中的COD。
【详解】(1)由得失电子守恒可知,5O2~4KMnO4,则1molKMnO4的氧化能力与1×=1.25molO2的氧化能力相当,即与1.25mol×32g/mol=40gO2的氧化能力相当,故答案为:40;
(2)根据方程式可知2KMnO4~5,用0.002000mol·L-1KMnO4溶液滴定,滴定终点时消耗6.50mL,则多余的物质的量为6.5×10-3L×0.002mol/L×=3.25×10-5mol,则剩余的KMnO4溶液消耗的的物质的量为(0.01L×0.005mol/L)-3.25×10-5mol=1.75×10-5mol,因此剩余的KMnO4溶液的物质的量为1.75×10-5mol×=7×10-6mol,则水样中消耗的KMnO4溶液的物质的量为(0.01L×0.002mol/L)-7×10-6mol=1.3×10-5mol,又由得失电子守恒可知,5O2~4KMnO4,则n(O2)=1.3×10-5mol×=1.625×10-5mol,m(O2)=1.625×10-5mol×32g/mol=5.2×10-4g=0.52mg,则该水样的COD值为,故答案为:5.2。
23. 10.4
【分析】(1)根据电荷守,加入除Mg2+后的溶液中的浓度是(6.80+3.00);
(2)根据反应方程式Ca2++2NH3+CO2+H2O→CaCO3↓+2,碳酸化尾气中氨气过量,所以需要根据二氧化碳计算需要通入碳酸化尾气的体积;
【详解】(1)设至少需要加的物质的量是xmol;
x =98mol,需要碳酸钠的质量是98mol×106g/mol=10388g=10.4;
(2) 需要通入二氧化碳的物质的量是ymol;
y=98mol,通入碳酸化尾气的体积是。
24. 80.00% 由关系式法可知:,则:
【分析】利用方程式中物质之间的关系,得到关系式进行解题。
【详解】
根据题意写出发生反应的化学方程式:
根据方程式可得与MnO2之间的关系为:
解得

的质量分数为。
【点睛】巧用关系式进行解题,不需要计算中间物质的物质的量,注意溶液体积的10倍关系,即质量也存在10倍关系。
25. %或%或%或% ×100%=%
【详解】根据题干信息,用V1mLc1mol L 1稀硫酸充分吸收蒸出的氨气,发生反应2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4,吸收后用c2mol L 1NaOH中和剩余的H2SO4,发生反应H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O,平均消耗NaOH溶液的体积为V2mL,则NH3消耗的H2SO4的物质的量为(V1c1×10-3-0.5V2c2×10-3)mol,n(NH3)=2n(H2SO4)=2(V1c1×10-3-0.5V2c2×10-3)mol,根据N原子守恒可得n([Co(NH3)5Cl]Cl2)=n(NH3)=0.4(V1c1×10-3-0.5V2c2×10-3)mol,因此m([Co(NH3)5Cl]Cl2)=0.4M(V1c1×10-3-0.5V2c2×10-3)g,则该样品中[Co(NH3)5Cl]Cl2的纯度为。
【点睛】解答本题的关键在于利用反应方程式计算出NH3的物质的量,再根据N原子守恒得到二氯化一氯五氨合钴的物质的量,进而求得其纯度,计算时要注意单位的换算。
26.10.00% (NH4)2Cr2O7 ~2N ~ 4 H+ ~4NaOH得到n(N) =n(NaOH) =×0.200mol·L-1×0.02L×10=0.02mol,氮的质量分数
【分析】先计算消耗NaOH标准溶液的体积的平均值,再根据关系式(NH4)2Cr2O7 ~2N ~ 4 H+ ~4NaOH进行计算氮的质量分数。
【详解】消耗氢氧化钠标准溶液的体积分别为:20.01mL、19.99mL、21.78mL(误差太大,舍去),所以平均消耗V(NaOH)=20.00mL;根据关系式(NH4)2Cr2O7 ~2N ~ 4 H+ ~4NaOH得到n(N) = n(NaOH)=×0.200mol·L-1×0.02L×10=0.02mol,氮的质量分数;
故答案为:10.00%;(NH4)2Cr2O7 ~2N ~ 4 H+ ~4NaOH得到n(N) =n(NaOH) =×0.200 mol·L-1×0.02L ×10 = 0.02mol,氮的质量分数。
【点睛】利用关系式在化学计算是高考常考的题型,切记不能一步一步进行计算。
27. 1:16 4.00%
【分析】碱式碳酸盐与盐酸反应过程中先中和碱,再和碳酸盐生成碳酸氢盐,然后才会放出CO2气体,涉及到的化学反应有:①OH-+H+=H2O;②CO32-+H+═HCO3-;③HCO3-+H+═H2O+CO2↑;利用质量守恒,结合化学方程式计算。
【详解】(1)当加入盐酸42.5mL时,开始产生CO2,加入盐酸至45.0mL时正好反应完全,所发生的反应分别为:①OH +H+=H2O;②CO32 +H+═HCO3 ;③HCO3 +H+═H2O+CO2↑;可得n(CO2)=n(CO32 )=(45.0-42.5)×10 3L×4mol/L=0.01mol,而中和OH 需要盐酸42.5mL 2.5mL=40mL,所以n(OH )=40×10 3L×4mol/L=0.16mol,则n(CO32 ):n(OH ) =1:16;
(2)镁、铝元素物质的量之比为3:1,令镁元素物质的量为3xmol,铝元素物质的量为xmol,根据化合价的代数和为0,则有6x+3x=0.16+0.01×2,解得x=0.02mol,结晶水的质量为(6.02 0.06×24 0.02×27 0.16×17 0.01×60)g=0.72g,n(H2O)==0.04mol,因此H元素质量分数为:×100%≈4%。
试卷第1页,共3页
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