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2025高考化学二轮复习 专题集训
化学计量及其应用
课堂练习
考点一　阿伏加德罗常数的判断
1．(2024·河北卷，4)超氧化钾(KO2)可用作潜水或宇航装置的CO2吸收剂和供氧剂，反应为4KO2＋2CO2===2K2CO3＋3O2，NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)
A．44 g CO2中σ键的数目为2NA
B．1 mol KO2晶体中离子的数目为3NA
C．1 L 1 mol·L-1K2CO3溶液中CO的数目为NA
D．该反应中每转移1 mol电子生成O2的数目为1.5NA
2．(2024·黑吉辽卷，4)硫及其化合物部分转化关系如图。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　)
A．标准状况下，11.2 L SO2中原子总数为0.5NA　
B．100 mL 0.1 mol·L-1Na2SO3溶液中，SO数目为0.01NA
C．反应①每消耗3.4 g H2S，生成物中硫原子数目为0.1NA
D.反应②每生成1 mol还原产物，转移电子数目为2NA
3．(2024·贵州卷，6)二氧化氯(ClO2)可用于自来水消毒。实验室用草酸(H2C2O4)和KClO3制取ClO2的反应为H2C2O4＋2KClO3＋H2SO4===2ClO2↑＋2CO2↑＋K2SO4＋2H2O。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)
A．0.1 mol HO中含有的中子数为1.2NA
B．每生成67.5 g ClO2，转移电子数为2.0NA
C．0.1 mol·L-1 H2C2O4溶液中含有的H＋数目为0.2NA
D．标准状况下，22.4 L CO2中含σ键数目为2.0NA
4．(2023·浙江6月选考，7)NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　)
A．4.4 g C2H4O中含有σ键数目最多为0.7NA
B．1.7 g H2O2中含有氧原子数为0.2NA
C．向1 L 0.1 mol/L CH3COOH溶液通氨气至中性，铵根离子数为0.1NA
D．标准状况下，11.2 L Cl2通入水中，溶液中氯离子数为0.5NA
5．(2023·辽宁卷，5)我国古代四大发明之一黑火药的爆炸反应为：S＋2KNO3＋3C===K2S＋N2↑＋3CO2↑。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　)
A．11.2 L CO2含π键数目为NA
B．每生成2.8 g N2转移电子数目为NA
C．0.1 mol KNO3晶体中含离子数目为0.2NA
D．1 L 0.1 mol·L-1K2S溶液中含S2-数目为0.1NA
6．(2023·广东卷，11)设NA 为阿伏加德罗常数的值。侯氏制碱法涉及NaCl、NH4Cl和NaHCO3 等物质。下列叙述正确的是(　　)
A．1 mol NH4Cl 含有的共价键数目为5NA
B．1 mol NaHCO3 完全分解，得到的CO2 分子数目为2NA
C．体积为1 L 的1 mol·L-1 NaHCO3 溶液中，HCO 数目为NA
D．NaCl和NH4Cl 的混合物中含1 mol Cl－，则混合物中质子数为28NA
考点二　物质的量浓度及溶液配制
7．(高考组合题)下列有关说法正确的是(　　)
A．(2015·四川卷)用右图表示方法配制一定浓度的NaCl溶液
B．(2018·全国Ⅱ卷)配制0.400 0 mol·L-1的NaOH溶液的方法为称取4.0 g固体NaOH于烧杯中，加入少量蒸馏水溶解，转移至250 mL容量瓶中定容
C．(2017·全国Ⅲ卷)配制浓度为0.010 mol·L-1的KMnO4溶液的方法是称取KMnO4固体0.158 g，放入100 mL容量瓶中，加水溶解并稀释至刻度
D．(2016·浙江卷)为准确配制一定物质的量浓度的溶液，定容过程中向容量瓶内加蒸馏水至接近刻度线时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至刻度线
8．(2021·广东卷，7)测定浓硫酸试剂中H2SO4含量的主要操作包括：①量取一定量的浓硫酸，稀释；②转移定容得待测液；③移取20.00 mL待测液，用0.100 0 mol·L-1的NaOH溶液滴定。上述操作中，不需要用到的仪器为(　　)
9．(2020·全国Ⅰ卷，27(1))由FeSO4·7H2O固体配制0.10 mol·L-1 FeSO4溶液，需要的仪器有药匙、玻璃棒、________(从下列图中选择，写出名称)。
考点三　与物质的量有关的计算
10．(2022·全国乙卷，11)化合物(YW4X5Z8·4W2Z)可用于电讯器材、高级玻璃的制造。W、X、Y、Z为短周期元素，原子序数依次增加，且加和为21。YZ2分子的总电子数为奇数，常温下为气体。该化合物的热重曲线如图所示，在200 ℃以下热分解时无刺激性气体逸出。下列叙述正确的是(　　)
A.W、X、Y、Z的单质常温下均为气体
B．最高价氧化物的水化物酸性：YC．100～200 ℃阶段热分解失去4个W2Z
D．500 ℃热分解后生成固体化合物X2Z3
11．(2021·山东卷，6)X、Y均为短周期金属元素。同温同压下，0.1 mol X的单质与足量稀盐酸反应，生成H2体积为V1 L；0.1 mol Y的单质与足量稀硫酸反应，生成H2体积为V2 L。下列说法错误的是(　　)
A．X、Y生成H2的物质的量之比一定为
B．X、Y消耗酸的物质的量之比一定为
C．产物中X、Y化合价之比一定为
D．由 一定能确定产物中X、Y的化合价
12．(2022·浙江6月选考，27)联合生产是化学综合利用资源的有效方法。煅烧石灰石反应：CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)　ΔH＝1.8×102 kJ·mol-1，石灰石分解需要的能量由焦炭燃烧提供。将石灰石与焦炭按一定比例混合于石灰窑中，连续鼓入空气，使焦炭完全燃烧生成CO2，其热量有效利用率为50%。石灰窑中产生的富含CO2的窑气通入氨的氯化钠饱和溶液中，40%的CO2最终转化为纯碱。已知：焦炭的热值为30 kJ·g-1(假设焦炭不含杂质)。请回答：
(1)每完全分解100 kg石灰石(含CaCO3 90%，杂质不参与反应)，需要投料________kg焦炭。
(2)每生产106 kg纯碱，同时可获得________kg CaO(列式计算)。
13．(2022·山东卷，18(2))现有含少量杂质的FeCl2·nH2O，为测定n值进行如下实验：
实验Ⅰ：称取样品m1 g，用足量稀硫酸溶解后，用c mol·L-1K2Cr2O7标准溶液滴定Fe2+达终点时消耗V mL(滴定过程中Cr2O转化为Cr3+，Cl－不反应)。
实验Ⅱ：另取m1 g样品，利用上述装置与足量SOCl2(吸收样品中的结晶水)反应后，固体质量为m2 g。
则n＝________；下列情况会导致n测量值偏小的是________(填标号)。
A．样品中含少量FeO杂质
B．样品与SOCl2反应时失水不充分
C．实验Ⅰ中，称重后样品发生了潮解
D．滴定达终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成
课后练
一、选择题
1．(2024·青海二模)联合制碱法利用食盐水、氨气和二氧化碳制纯碱，涉及的反应之一为NaCl＋CO2＋NH3＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)
A．常温常压下，11.2 L CO2含氧原子的数目为NA
B．0.1 mol NaHCO3中含离子数目为0.2NA
C．0.1 mol·L-1NaHCO3溶液中含Na＋数目为0.1NA
D．标准状况下，11.2 L NH3通入水中，溶液中NH数目为0.5NA
2．(2024·辽宁朝阳二模)设阿伏加德罗常数的值为NA，下列说法错误的是(　　)
A．4.6 g Na与含0.1 mol HCl的稀盐酸充分反应，转移电子数目为0.2NA
B．120 g熔融NaHSO4中含有的离子总数为3NA
C．11.2 L(标准状况)甲烷与氨的混合物中含质子数为5NA
D．常温常压下，46 g的NO2和N2O4混合气体含有的原子数为3NA
3．(2024·广东梅州二模)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)
A．1 mol NH4NO3完全溶于水，所得溶液中含氮微粒数为2NA
B．1 L 0.1 mol/L的HClO溶液中含有ClO－的数目为0.1NA
C．1 mol [Cu(H2O)4]2+中σ键的数目为8NA
D．标准状况下，22.4 L HCl分子中含有Cl－的数目为NA
4．(2024·贵州黔东南二模)工业上，常采用生物堆浸法处理低品位黄铜矿[二硫化亚铁铜(CuFeS2)含量较低]。生物堆浸过程发生的反应有CuFeS2＋2H2SO4＋O2CuSO4＋FeSO4＋2S＋2H2O。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　)
A．1 L pH＝1的稀硫酸中含有的H＋数目为2NA
B．22.4 L O2转移电子数目为4NA
C．等浓度的CuSO4和FeSO4溶液中含阴离子数目相等
D．2.0 g H2O中含有的质子数目为NA
5．(2024·江西九江二模)ClO2的结构是，含有3中心5电子的大∏键。其制方法如下：2NaClO2＋Cl2===2NaCl＋2ClO2。NA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是(　　)
A．22.4 L Cl2所含的原子数为2NA
B．1 mol ClO2中心原子的价层电子对数为3NA
C．用上述方法制备1 mol ClO2转移电子数为2NA
D．0.2 mol·L-1NaClO2溶液中所含ClO数目为0.2NA
6．(2024·湖北二模)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)
A．电解精炼铜时，若阴极析出3.2 g铜，则阳极失电子数大于0.1NA
B．90 g葡萄糖分子中，手性碳原子个数为2.5NA
C．氯碱工业两极共收集到标准状况下2.24 L气体时理论上迁移的Na＋数为0.2NA
D．标准状况下5.6 L C4H10中含有的s—sp3σ键数为2.5NA
7．(2024·广东茂名二模)科研人员开发了一种生产药物中间体三氟甲苯的方法：
设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是(　　)
A．1 mol三氟甲苯中σ键数目为15NA
B．1 mol H2和CO2组成的混合物中原子总数为2NA
C．生成22.4 L H2时，需消耗1 mol苯
D．1 L 1 mol·L-1三氟乙酸溶液中，H＋的数目为NA
8．(2024·云南二模)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)
A．10 g立方氮化硼晶体所含原子数目为0.8NA
B．常温下，pH＝12的Na2S溶液中OH－数目为0.01NA
C．含4 mol Si—O键的SiO2晶体中氧原子数目为NA
D．标准状况下，22.4 L NO2的分子数目为NA
9．(2024·天津高三模拟)有BaCl2和NaCl的混合溶液a L，将它均分成两份。一份滴加稀硫酸，使Ba2+离子完全沉淀，消耗x mol H2SO4；另一份滴加AgNO3溶液，使Cl－离子完全沉淀，消耗y mol AgNO3。则原混合溶液中的c(Na＋)(　　)
A． mol·L-1 　　 B． mol·L-1
C． mol·L-1 　　 D． mol·L-1
10．(2024·上海杨浦二模)室温下，甲同学配制5%的NaCl溶液100 g，乙同学配制0.5 mol·L-1的NaCl溶液100 mL(NaCl的溶解度为36 g/100 g水)，下列说法正确的是(　　)
A．所需溶质的质量相同
B．所需仪器均包括100 mL容量瓶
C．所配溶液均为不饱和溶液
D．所配溶液质量相同
二、非选择题
11．(1)某同学进行CO2与Na2O2反应的探究实验，将100 mL纯净的CO2通过一定量的Na2O2粉末，反应后气体体积为65 mL，则反应消耗CO2的体积是__________mL。
(2)已知铜和浓硫酸可以在加热条件下发生反应：Cu＋H2SO4(浓)―→CuSO4＋SO2↑＋H2O(方程式未配平)，如果一定量的铜片与100 mL 18 mol/L的浓H2SO4充分反应，在反应过程中转移了0.2 mol电子，将反应后所得到的溶液(不考虑SO2的溶解)经一定稀释后与足量Ba(OH)2溶液充分反应。计算反应后所得沉淀的质量为__________g(保留到0.1 g)。
(3)现有NaOH和Ba(OH)2混合溶液100 mL，已知该溶液中c(OH－)＝1 mol/L，向溶液中缓缓通入CO2气体(溶液体积变化忽略不计)，当至少通入CO2气体体积为0.56 L(标准状况)时生成的沉淀最多，那么当通入CO2气体体积为1.792 L(标况)时，溶液中HCO的物质的量浓度是________mol/L。
12．某学习小组在实验室中利用下图装置(夹持装置略去)测定某铁硫化物(FexSy)的组成，并探究反应后D装置所得溶液中含硫化合物的组成。
(一)硫化物(FexSy)的组成
实验步骤：
步骤Ⅰ：如图连接装置，检查装置气密性，装入药品；
步骤Ⅱ：打开分液漏斗旋塞，缓缓滴入水，并点燃酒精喷灯；
步骤Ⅲ：当硬质玻璃管中固体质量不再改变时，停止加热，继续通入一段时间的O2；
步骤Ⅳ：实验结束后，将D中所得溶液加水配制成250 mL溶液；
……
请回答：
(1)仪器a的作用为____________。
(2)步骤Ⅲ中，停止加热后还需继续通入一段时间的O2，其目的为________________________________________________________________________。
(3)步骤Ⅳ中配制溶液时所需的玻璃仪器除玻璃棒和烧杯外，还有________________________________________________________________________。
(4)取25.00 mL步骤Ⅳ中所配溶液，加入足量的双氧水，再加入足量盐酸酸化的BaCl2溶液，将所得沉淀过滤、洗涤、干燥，称其质量为4.66 g。则FexSy的化学式为________。
(5)问题讨论：有同学认为可将装置D改为装有足量碱石灰的干燥管，通过测定反应前后干燥管的增重来计算硫元素的含量。你认为此方案________(填“是”或“否”)合理，原因为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(二)探究反应后D装置所得溶液中含硫化合物的组成。
理论推测：溶液中除含有Na2SO4外，还可能含有Na2SO3。
实验探究：滴定法测定溶液中Na2SO3的含量。
可供选择的试剂：①0.10 mol·L-1 KMnO4酸性溶液　②30% H2O2　③0.10 mol·L-1 KI淀粉溶液
(6)所选试剂为________(填序号)；所选试剂应装在________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
(7)所利用的反应原理为______________________________________________ (用离子方程式表示)。2025高考化学二轮复习 专题集训
化学计量及其应用
课堂练习
考点一　阿伏加德罗常数的判断
1．(2024·河北卷，4)超氧化钾(KO2)可用作潜水或宇航装置的CO2吸收剂和供氧剂，反应为4KO2＋2CO2===2K2CO3＋3O2，NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)
A．44 g CO2中σ键的数目为2NA
B．1 mol KO2晶体中离子的数目为3NA
C．1 L 1 mol·L-1K2CO3溶液中CO的数目为NA
D．该反应中每转移1 mol电子生成O2的数目为1.5NA
A　[CO2的结构式为O===C===O，44 g (1 mol)CO2中σ键的数目为2NA，A正确；KO2晶体中含有的离子为K＋、O，故1 mol KO2晶体中离子数目为2NA，B错误；该溶液中K2CO3的物质的量为1 mol，由于CO在溶液中发生水解反应，故溶液中CO的数目小于NA，C错误；根据题给反应可知，KO2产生O2时，O的化合价由－升高为0，故存在关系式O2～e－，则转移1 mol电子时，生成1 mol O2，即生成O2的数目为NA，D错误。]
2．(2024·黑吉辽卷，4)硫及其化合物部分转化关系如图。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　)
A．标准状况下，11.2 L SO2中原子总数为0.5NA　
B．100 mL 0.1 mol·L-1Na2SO3溶液中，SO数目为0.01NA
C．反应①每消耗3.4 g H2S，生成物中硫原子数目为0.1NA
D.反应②每生成1 mol还原产物，转移电子数目为2NA
D　[二氧化硫在标准状况下为气体，11.2 L二氧化硫为0.5 mol，其原子总数为1.5NA，A错误；亚硫酸根离子在溶液中会水解，故亚硫酸根离子数目小于0.01NA，B错误；反应①为2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O，则3.4 g(0.1 mol)硫化氢反应生成的硫原子数目为0.15NA，C错误；反应②为3S＋6OH－2S2-＋SO＋3H2O，每3 mol S发生反应转移4 mol电子，其中2 mol S被还原，则每生成1 mol还原产物S2-，转移2 mol电子，D正确。]
3．(2024·贵州卷，6)二氧化氯(ClO2)可用于自来水消毒。实验室用草酸(H2C2O4)和KClO3制取ClO2的反应为H2C2O4＋2KClO3＋H2SO4===2ClO2↑＋2CO2↑＋K2SO4＋2H2O。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)
A．0.1 mol HO中含有的中子数为1.2NA
B．每生成67.5 g ClO2，转移电子数为2.0NA
C．0.1 mol·L-1 H2C2O4溶液中含有的H＋数目为0.2NA
D．标准状况下，22.4 L CO2中含σ键数目为2.0NA
D　[1个HO中含有10个中子，故0.1 mol HO中含有的中子数为1.0NA，A错误；67.5 g ClO2的物质的量为1 mol，由题给化学方程式知，每生成1 mol ClO2转移电子数为1.0NA，B错误；H2C2O4为弱酸，在水中不能完全电离，且溶液体积未知，无法计算H＋数目，C错误；标准状况下，22.4 L CO2的物质的量为1 mol，CO2的结构式为O===C===O，故1 mol CO2中含有σ键数目为2.0NA，D正确。]
4．(2023·浙江6月选考，7)NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　)
A．4.4 g C2H4O中含有σ键数目最多为0.7NA
B．1.7 g H2O2中含有氧原子数为0.2NA
C．向1 L 0.1 mol/L CH3COOH溶液通氨气至中性，铵根离子数为0.1NA
D．标准状况下，11.2 L Cl2通入水中，溶液中氯离子数为0.5NA
A　[1个C2H4O中含有6个σ键和1个π键(乙醛)或7个σ键(环氧乙烷)，4.4 g C2H4O的物质的量为0.1 mol，则含有σ键数目最多为0.7NA，A正确；1.7 g H2O2的物质的量为＝0.05 mol，则含有氧原子数为0.1NA，B错误；向1 L 0.1 mol/L CH3COOH溶液通氨气至中性，溶液中存在电荷守恒关系：c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(NH)＋c(H＋)，中性溶液c(OH－)＝c(H＋)，则c(CH3COO－)＝c(NH)，再根据物料守恒：n(CH3COO－)＋n(CH3COOH)＝0.1 mol，得出铵根离子数小于0.1NA，C错误；标准状况下，11.2 L Cl2的物质的量为0.5 mol，通入水中后只有一部分Cl2与水反应生成H＋、Cl－和HClO，所以溶液中氯离子数小于0.5NA，D错误。]
5．(2023·辽宁卷，5)我国古代四大发明之一黑火药的爆炸反应为：S＋2KNO3＋3C===K2S＋N2↑＋3CO2↑。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　)
A．11.2 L CO2含π键数目为NA
B．每生成2.8 g N2转移电子数目为NA
C．0.1 mol KNO3晶体中含离子数目为0.2NA
D．1 L 0.1 mol·L-1K2S溶液中含S2-数目为0.1NA
C　[CO2的结构式为O===C===O，1个CO2中含有2个π键，但没有指明CO2所处状况，其物质的量无法计算，所含π键数目也无法计算，A错误；每生成1 mol N2转移电子数为12NA，则每生成2.8 g(0.1 mol)N2，转移电子数为1.2NA，B错误；0.1 mol KNO3晶体中含有0.1 mol K＋和0.1 mol NO，所含离子数目为0.2NA，C正确；S2-会发生水解，故1 L 0.1 mol·L-1 K2S溶液中S2-数目小于0.1NA，D错误。]
6．(2023·广东卷，11)设NA 为阿伏加德罗常数的值。侯氏制碱法涉及NaCl、NH4Cl和NaHCO3 等物质。下列叙述正确的是(　　)
A．1 mol NH4Cl 含有的共价键数目为5NA
B．1 mol NaHCO3 完全分解，得到的CO2 分子数目为2NA
C．体积为1 L 的1 mol·L-1 NaHCO3 溶液中，HCO 数目为NA
D．NaCl和NH4Cl 的混合物中含1 mol Cl－，则混合物中质子数为28NA
D　[铵根中存在4个N—H共价键，1 mol NH4Cl 含有的共价键数目为4NA，A错误；碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，1 mol NaHCO3完全分解，得到0.5 mol CO2分子，B错误；NaHCO3===Na＋＋HCO，HCO 会发生水解和电离，则1 mol NaHCO3溶液中HCO 数目小于1NA，C错误；NaCl和NH4Cl的混合物中含1 mol Cl－，则混合物为1 mol，质子数为28NA，D正确。]
考点二　物质的量浓度及溶液配制
7．(高考组合题)下列有关说法正确的是(　　)
A．(2015·四川卷)用右图表示方法配制一定浓度的NaCl溶液
B．(2018·全国Ⅱ卷)配制0.400 0 mol·L-1的NaOH溶液的方法为称取4.0 g固体NaOH于烧杯中，加入少量蒸馏水溶解，转移至250 mL容量瓶中定容
C．(2017·全国Ⅲ卷)配制浓度为0.010 mol·L-1的KMnO4溶液的方法是称取KMnO4固体0.158 g，放入100 mL容量瓶中，加水溶解并稀释至刻度
D．(2016·浙江卷)为准确配制一定物质的量浓度的溶液，定容过程中向容量瓶内加蒸馏水至接近刻度线时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至刻度线
D　[定容时视线应该与刻度线相平，图示为俯视刻度线，A错误；氢氧化钠溶于水放热，必须冷却以后再转移到容量瓶中，B错误；用容量瓶配制溶液时，不能将所称量固体直接放入容量瓶中溶解，C错误；定容过程中向容量瓶内加蒸馏水至刻度线1～2 cm时，改用胶头滴管滴加，D正确。]
8．(2021·广东卷，7)测定浓硫酸试剂中H2SO4含量的主要操作包括：①量取一定量的浓硫酸，稀释；②转移定容得待测液；③移取20.00 mL待测液，用0.100 0 mol·L-1的NaOH溶液滴定。上述操作中，不需要用到的仪器为(　　)
B　[该实验操作中涉及溶液的配制，需要用到容量瓶；移取待测液，用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定，需要用到锥形瓶和碱式滴定管，不需要用到分液漏斗，故选B。]
9．(2020·全国Ⅰ卷，27(1))由FeSO4·7H2O固体配制0.10 mol·L-1 FeSO4溶液，需要的仪器有药匙、玻璃棒、________(从下列图中选择，写出名称)。
解析　利用固体配制一定物质的量浓度的溶液时需要用托盘天平称量固体，用烧杯溶解固体，用量筒量取蒸馏水。
答案　烧杯、量筒、托盘天平
考点三　与物质的量有关的计算
10．(2022·全国乙卷，11)化合物(YW4X5Z8·4W2Z)可用于电讯器材、高级玻璃的制造。W、X、Y、Z为短周期元素，原子序数依次增加，且加和为21。YZ2分子的总电子数为奇数，常温下为气体。该化合物的热重曲线如图所示，在200 ℃以下热分解时无刺激性气体逸出。下列叙述正确的是(　　)
A.W、X、Y、Z的单质常温下均为气体
B．最高价氧化物的水化物酸性：YC．100～200 ℃阶段热分解失去4个W2Z
D．500 ℃热分解后生成固体化合物X2Z3
D　[W、X、Y、Z为短周期元素，原子序数依次增加，且加和为21。该化合物的热重曲线如图所示，在200 ℃以下热分解时无刺激性气体逸出，则说明失去的是水，即W为H，Z为O，YZ2分子的总电子数为奇数，常温下为气体，则Y为N，原子序数依次增加，且加和为21，则X为B。X(B)的单质常温下为固体，故A错误；根据非金属性越强，其最高价氧化物的水化物酸性越强，则最高价氧化物的水化物酸性：X(H3BO3)＜Y(HNO3)，故B错误；根据前面已知200 ℃以下热分解时无刺激性气体逸出，则说明失去的是水，若100～200 ℃阶段热分解失去4个H2O，则质量分数为×100%≈73.6%，则说明不是失去4个H2O，故C错误；化合物(NH4B5O8·4H2O)在500 ℃热分解后若生成固体化合物X2Z3(B2O3)，根据硼元素守恒，则得到关系式2NH4B5O8·4H2O～5B2O3，则固体化合物B2O3质量分数为 ×100%≈64.1%，说明假设正确，故D正确。]
11．(2021·山东卷，6)X、Y均为短周期金属元素。同温同压下，0.1 mol X的单质与足量稀盐酸反应，生成H2体积为V1 L；0.1 mol Y的单质与足量稀硫酸反应，生成H2体积为V2 L。下列说法错误的是(　　)
A．X、Y生成H2的物质的量之比一定为
B．X、Y消耗酸的物质的量之比一定为
C．产物中X、Y化合价之比一定为
D．由 一定能确定产物中X、Y的化合价
D　[根据阿伏加德罗定律，同温同压下，气体的物质的量之比等于气体体积之比，A正确；根据A项分析及氢原子守恒，X、Y消耗H＋的物质的量之比为 ，因盐酸为一元酸，硫酸为二元酸，故X、Y消耗酸的物质的量之比为 ，B正确；由题意可得关系式：X～ H2、Y～ H2，则产物中X、Y的化合价分别是 、 ，X、Y化合价之比为 ，由于V1、V2、Vm未知，只根据 一定，无法确定产物中X、Y的化合价，C正确，D错误。]
12．(2022·浙江6月选考，27)联合生产是化学综合利用资源的有效方法。煅烧石灰石反应：CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)　ΔH＝1.8×102 kJ·mol-1，石灰石分解需要的能量由焦炭燃烧提供。将石灰石与焦炭按一定比例混合于石灰窑中，连续鼓入空气，使焦炭完全燃烧生成CO2，其热量有效利用率为50%。石灰窑中产生的富含CO2的窑气通入氨的氯化钠饱和溶液中，40%的CO2最终转化为纯碱。已知：焦炭的热值为30 kJ·g-1(假设焦炭不含杂质)。请回答：
(1)每完全分解100 kg石灰石(含CaCO3 90%，杂质不参与反应)，需要投料________kg焦炭。
(2)每生产106 kg纯碱，同时可获得________kg CaO(列式计算)。
解析　(1)完全分解100 kg石灰石(含CaCO3 90%，杂质不参与反应)，需要吸收的热量是 ×180 kJ·mol-1＝162 000 kJ，已知：焦炭的热值为30 kJ·g-1(假设焦炭不含杂质)，其热量有效利用率为50%，所以需要投料焦炭的质量是 g×2＝10 800 g＝10.8 kg。
(2)根据(1)中计算可知消耗焦炭的物质的量是 ＝900 mol，参加反应的碳酸钙的物质的量是900 mol，这说明参加反应的碳酸钙和焦炭的物质的量之比为1∶1，所以根据原子守恒可知生成氧化钙的质量是 ＝70 kg。
答案　(1)10.8　(2)70　由(1)计算可知参与反应的CaCO3和焦炭的物质的量之比为1∶1，因此m(CaO)＝＝70 kg。
13．(2022·山东卷，18(2))现有含少量杂质的FeCl2·nH2O，为测定n值进行如下实验：
实验Ⅰ：称取样品m1 g，用足量稀硫酸溶解后，用c mol·L-1K2Cr2O7标准溶液滴定Fe2+达终点时消耗V mL(滴定过程中Cr2O转化为Cr3+，Cl－不反应)。
实验Ⅱ：另取m1 g样品，利用上述装置与足量SOCl2(吸收样品中的结晶水)反应后，固体质量为m2 g。
则n＝________；下列情况会导致n测量值偏小的是________(填标号)。
A．样品中含少量FeO杂质
B．样品与SOCl2反应时失水不充分
C．实验Ⅰ中，称重后样品发生了潮解
D．滴定达终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成
解析　滴定过程中Cr2O将Fe2+氧化成Fe3+，自身被还原成Cr3+，反应的离子方程式为6Fe2+＋Cr2O＋14H＋===6Fe3+＋2Cr3+＋7H2O，则m1 g样品中n(FeCl2)＝6n(Cr2O)＝6cV×10-3 mol；m1 g 样品中结晶水的质量为(m1－m2) g，结晶水物质的量为 mol，n(FeCl2)∶n(H2O)＝1∶n＝6cV×10-3 mol∶ mol，解得n＝；样品中含少量FeO杂质，溶于稀硫酸后生成Fe2+，导致消耗的K2Cr2O7溶液的体积V偏大，使n的测量值偏小，A符合题意；样品与SOCl2反应时失水不充分，则m2偏大，使n的测量值偏小，B符合题意；实验Ⅰ称重后样品发生了潮解，样品的质量不变，消耗的K2Cr2O7溶液的体积V不变，使n的测量值不变，C不符合题意；滴定达到终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成，导致消耗的K2Cr2O7溶液的体积V偏小，使n的测量值偏大，D不符合题意。
答案　　AB
课后练
一、选择题
1．(2024·青海二模)联合制碱法利用食盐水、氨气和二氧化碳制纯碱，涉及的反应之一为NaCl＋CO2＋NH3＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)
A．常温常压下，11.2 L CO2含氧原子的数目为NA
B．0.1 mol NaHCO3中含离子数目为0.2NA
C．0.1 mol·L-1NaHCO3溶液中含Na＋数目为0.1NA
D．标准状况下，11.2 L NH3通入水中，溶液中NH数目为0.5NA
B　[常温常压下，11.2 L CO2的物质的量不是0.5 mol，故A错误；NaHCO3由Na＋、HCO构成，0.1 mol NaHCO3中含离子数目为0.2NA，故B正确；没有明确溶液体积，不能计算0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中含Na＋数目，故C错误；标准状况下，11.2 L NH3通入水中，溶液中NH、NH3·H2O、NH3数目之和为0.5NA，故D错误。]
2．(2024·辽宁朝阳二模)设阿伏加德罗常数的值为NA，下列说法错误的是(　　)
A．4.6 g Na与含0.1 mol HCl的稀盐酸充分反应，转移电子数目为0.2NA
B．120 g熔融NaHSO4中含有的离子总数为3NA
C．11.2 L(标准状况)甲烷与氨的混合物中含质子数为5NA
D．常温常压下，46 g的NO2和N2O4混合气体含有的原子数为3NA
B　[4.6 g Na的物质的量为0.2 mol，与含0.1 mol HCl的稀盐酸充分反应后，过量的Na再与水反应，最后Na完全溶解，则转移电子数目为0.2NA，A正确；120 g NaHSO4的物质的量为1 mol，熔融NaHSO4中含有Na＋和HSO，则离子总数为2NA，B错误；11.2 L(标准状况)甲烷与氨的物质的量为0.5 mol，1个CH4和1个NH3分子中所含质子数都为10个，则11.2L(标准状况)甲烷与氨的混合物中含质子数为5NA，C正确；NO2和N2O4混合气体的最简式为NO2，46 g NO2的物质的量为1 mol，含有的原子数为3NA，D正确。]
3．(2024·广东梅州二模)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)
A．1 mol NH4NO3完全溶于水，所得溶液中含氮微粒数为2NA
B．1 L 0.1 mol/L的HClO溶液中含有ClO－的数目为0.1NA
C．1 mol [Cu(H2O)4]2+中σ键的数目为8NA
D．标准状况下，22.4 L HCl分子中含有Cl－的数目为NA
A　[将1 mol NH4NO3溶于水中，硝酸根离子的物质的量为1 mol，铵根离子的物质的量为1 mol，铵根离子水解所得微粒也含有氮元素，则所得溶液中含氮微粒数为2NA，故A正确；次氯酸为弱电解质，部分电离，1 L 0.1 mol/L的HClO溶液中含有ClO－的数目小于0.1NA，故B错误；1 mol [Cu(H2O)4]2+中含4 mol O→Cu配位键(也是σ键)，8 mol O—H σ键，则所含σ键总数为12NA，故C错误；HCl分子中不存在氯离子，HCl为共价化合物，故D错误。]
4．(2024·贵州黔东南二模)工业上，常采用生物堆浸法处理低品位黄铜矿[二硫化亚铁铜(CuFeS2)含量较低]。生物堆浸过程发生的反应有CuFeS2＋2H2SO4＋O2CuSO4＋FeSO4＋2S＋2H2O。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　)
A．1 L pH＝1的稀硫酸中含有的H＋数目为2NA
B．22.4 L O2转移电子数目为4NA
C．等浓度的CuSO4和FeSO4溶液中含阴离子数目相等
D．2.0 g H2O中含有的质子数目为NA
D　[pH＝1的稀硫酸中c(H＋)＝0.1 mol/L，则1 L pH＝1的稀硫酸中含有的H＋数目为1 L×0.1 mol/L×NA mol-1＝0.1NA，A错误；题干未告知O2所处的状态，无法计算22.4 L O2的物质的量，即也无法计算22.4 L O2转移电子数目，B错误；由于等浓度的Cu2+和Fe2+的水解程度不同，导致等浓度的CuSO4和FeSO4溶液的pH值不同，则等浓度的CuSO4和FeSO4溶液中含阴离子数目不相等，C错误；2.0 g H2O中含有的质子数目为×10×NA mol-1＝NA，D正确。]
5．(2024·江西九江二模)ClO2的结构是，含有3中心5电子的大∏键。其制方法如下：2NaClO2＋Cl2===2NaCl＋2ClO2。NA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是(　　)
A．22.4 L Cl2所含的原子数为2NA
B．1 mol ClO2中心原子的价层电子对数为3NA
C．用上述方法制备1 mol ClO2转移电子数为2NA
D．0.2 mol·L-1NaClO2溶液中所含ClO数目为0.2NA
B　[未给出标准状况，无法计算，A错误；ClO2中心原子氯原子有2对成键电子，由题干可知ClO2含有3中心5电子的大∏键，故氯原子提供1个电子形成大π键，有一对孤电子对，故价层电子对数为3对，即1 mol ClO2中心原子的价层电子对数为3NA，B正确；由方程式可知，制备1 mol ClO2转移电子数为NA，C错误；未给出溶液体积，无法通过浓度计算离子数目，D错误。]
6．(2024·湖北二模)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)
A．电解精炼铜时，若阴极析出3.2 g铜，则阳极失电子数大于0.1NA
B．90 g葡萄糖分子中，手性碳原子个数为2.5NA
C．氯碱工业两极共收集到标准状况下2.24 L气体时理论上迁移的Na＋数为0.2NA
D．标准状况下5.6 L C4H10中含有的s—sp3σ键数为2.5NA
D　[电解精炼铜时，阴极反应为Cu2+＋2e－===Cu，若阴极析出3.2 g铜即0.05 mol Cu，则转移电子数等于0.1NA，A错误；90 g葡萄糖为0.5 mol，每个葡萄糖分子含有4个手性碳原子，则手性碳原子个数为2NA，B错误；氯碱工业的反应为2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，氯碱工业两极共收集到标准状况下2.24 L气体时即阴阳极各收集0.05 mol气体，转移电子为0.1 mol，理论上迁移的Na＋数为0.1NA，C错误；标准状况下5.6 L C4H10即为0.25 mol C4H10，每个C4H10含有10个s—sp3σ键(即C—H键)，则s—sp3σ键数为2.5NA，D正确。]
7．(2024·广东茂名二模)科研人员开发了一种生产药物中间体三氟甲苯的方法：
设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是(　　)
A．1 mol三氟甲苯中σ键数目为15NA
B．1 mol H2和CO2组成的混合物中原子总数为2NA
C．生成22.4 L H2时，需消耗1 mol苯
D．1 L 1 mol·L-1三氟乙酸溶液中，H＋的数目为NA
A　[1个三氟甲苯分子中，苯环上有11条σ键，苯环与侧链C相连有1条σ键，侧链C与3个F相连有3条σ键，1 mol三氟甲苯中σ键数目为15NA，A正确；H2双原子分子和CO2三原子分子，1 mol H2和CO2组成的混合物中比例未知，原子总数无法确定，B错误；生成22.4 L H2时，未明确气体状态，无法计算需消耗苯的量，C错误；三氟乙酸为弱酸，1 L 1 mol·L-1三氟乙酸溶液中，H＋的数目小于NA，D错误。]
8．(2024·云南二模)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)
A．10 g立方氮化硼晶体所含原子数目为0.8NA
B．常温下，pH＝12的Na2S溶液中OH－数目为0.01NA
C．含4 mol Si—O键的SiO2晶体中氧原子数目为NA
D．标准状况下，22.4 L NO2的分子数目为NA
A　[晶胞中的B原子在面心上和顶点上，个数为：8×＋6×＝4，N原子在体内，个数为4，氮化硼的化学式为BN，10 g立方氮化硼的物质的量为＝0.4 mol，所含原子数目为0.8NA，故A正确；溶液的体积未知，无法计算溶液中OH－数目，故B错误；含4 mol Si—O键的SiO2晶体有1 mol SiO2，氧原子数目为2NA，故C错误；标准状况下，NO2不是气体，不能用气体摩尔体积计算，故D错误。]
9．(2024·天津高三模拟)有BaCl2和NaCl的混合溶液a L，将它均分成两份。一份滴加稀硫酸，使Ba2+离子完全沉淀，消耗x mol H2SO4；另一份滴加AgNO3溶液，使Cl－离子完全沉淀，消耗y mol AgNO3。则原混合溶液中的c(Na＋)(　　)
A． mol·L-1 　　 B． mol·L-1
C． mol·L-1 　　 D． mol·L-1
D　[BaCl2和NaCl的混合溶液a L，将它均分成两份，每一份0.5a L，一份滴加稀硫酸，使钡离子完全沉淀消耗x mol硫酸，说明溶液中氯化钡的物质的量为x mol，另一份滴加硝酸银溶液使氯离子完全沉淀消耗y mol硝酸银，说明氯离子的物质的量为y mol，x mol 氯化钡中的氯离子物质的量为2x mol，则氯化钠中的氯离子物质的量为(y－2x) mol，则原溶液中钠离子物质的量为2(y－2x) mol，钠离子浓度为 mol·L-1；故D正确。]
10．(2024·上海杨浦二模)室温下，甲同学配制5%的NaCl溶液100 g，乙同学配制0.5 mol·L-1的NaCl溶液100 mL(NaCl的溶解度为36 g/100 g水)，下列说法正确的是(　　)
A．所需溶质的质量相同
B．所需仪器均包括100 mL容量瓶
C．所配溶液均为不饱和溶液
D．所配溶液质量相同
C　[100 g 5%氯化钠溶液中氯化钠的质量为100 g×5%＝5 g，100 mL 0.5 mol/L氯化钠溶液中氯化钠的质量为0.5 mol/L×0.1 L×58.5 g/mol≈2.9 g，100 g氯化钠饱和溶液中氯化钠的质量为≈26.5 g，所以5%氯化钠溶液和0.5 mol/L氯化钠溶液均为不饱和溶液。5%氯化钠溶液和0.5 mol/L氯化钠溶液中氯化钠的质量不同，故A错误；配制100 g 5%氯化钠溶液不需要用到100 mL容量瓶，故B错误；5%氯化钠溶液和0.5 mol/L氯化钠溶液均为不饱和溶液，故C正确；氯化钠溶液的密度大于1 g/mL，则100 mL氯化钠溶液的质量大于100 g，故D错误。]
二、非选择题
11．(1)某同学进行CO2与Na2O2反应的探究实验，将100 mL纯净的CO2通过一定量的Na2O2粉末，反应后气体体积为65 mL，则反应消耗CO2的体积是__________mL。
(2)已知铜和浓硫酸可以在加热条件下发生反应：Cu＋H2SO4(浓)―→CuSO4＋SO2↑＋H2O(方程式未配平)，如果一定量的铜片与100 mL 18 mol/L的浓H2SO4充分反应，在反应过程中转移了0.2 mol电子，将反应后所得到的溶液(不考虑SO2的溶解)经一定稀释后与足量Ba(OH)2溶液充分反应。计算反应后所得沉淀的质量为__________g(保留到0.1 g)。
(3)现有NaOH和Ba(OH)2混合溶液100 mL，已知该溶液中c(OH－)＝1 mol/L，向溶液中缓缓通入CO2气体(溶液体积变化忽略不计)，当至少通入CO2气体体积为0.56 L(标准状况)时生成的沉淀最多，那么当通入CO2气体体积为1.792 L(标况)时，溶液中HCO的物质的量浓度是________mol/L。
解析　(1)过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，反应的化学方程式为2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，由方程式可知2 mol二氧化碳促进反应，气体体积减小1 mol，设反应消耗CO2的体积是V mL，由阿伏加德罗定律和化学方程式可得：V∶(100－65) mL＝2 mL∶1 mL，解得V＝70；(2)由反应过程中转移了0.2 mol电子可知，反应生成二氧化硫被还原的硫酸的物质的量为0.2 mol×＝0.1 mol，铜离子的物质的量为0.2 mol×＝0.1 mol，则没被还原的硫酸为18 mol/L×0.1 L－0.1 mol＝1.7 mol，将反应后所得到的溶液经一定稀释后与足量Ba(OH)2溶液充分反应生成硫酸钡和氢氧化铜沉淀，由硫原子个数守恒可知，硫酸钡沉淀的质量为1.7 mol×233 g/mol＝396.1 g，由铜原子个数守恒可知，生成氢氧化铜沉淀的质量0.1 mol×98 g/mol＝9.8 g，则所得沉淀的总质量为(396.1＋9.8)g＝405.9 g；(3)标准状况下1.792 L CO2气体的物质的量为＝0.08 mol，设通入0.08 mol 二氧化碳后，二氧化碳与氢氧根离子反应生成碳酸氢根为x mol、碳酸根为y mol，由碳原子个数守恒可得x＋y＝0.08①，由消耗氢氧根的物质的量可得x＋2y＝0.1②，①②解得x＝0.06，则溶液中HCO的物质的量浓度为＝0.6 mol/L。
答案　(1) 70　(2)405.9　(3)0.6
12．某学习小组在实验室中利用下图装置(夹持装置略去)测定某铁硫化物(FexSy)的组成，并探究反应后D装置所得溶液中含硫化合物的组成。
(一)硫化物(FexSy)的组成
实验步骤：
步骤Ⅰ：如图连接装置，检查装置气密性，装入药品；
步骤Ⅱ：打开分液漏斗旋塞，缓缓滴入水，并点燃酒精喷灯；
步骤Ⅲ：当硬质玻璃管中固体质量不再改变时，停止加热，继续通入一段时间的O2；
步骤Ⅳ：实验结束后，将D中所得溶液加水配制成250 mL溶液；
……
请回答：
(1)仪器a的作用为____________。
(2)步骤Ⅲ中，停止加热后还需继续通入一段时间的O2，其目的为________________________________________________________________________。
(3)步骤Ⅳ中配制溶液时所需的玻璃仪器除玻璃棒和烧杯外，还有________________________________________________________________________。
(4)取25.00 mL步骤Ⅳ中所配溶液，加入足量的双氧水，再加入足量盐酸酸化的BaCl2溶液，将所得沉淀过滤、洗涤、干燥，称其质量为4.66 g。则FexSy的化学式为________。
(5)问题讨论：有同学认为可将装置D改为装有足量碱石灰的干燥管，通过测定反应前后干燥管的增重来计算硫元素的含量。你认为此方案________(填“是”或“否”)合理，原因为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(二)探究反应后D装置所得溶液中含硫化合物的组成。
理论推测：溶液中除含有Na2SO4外，还可能含有Na2SO3。
实验探究：滴定法测定溶液中Na2SO3的含量。
可供选择的试剂：①0.10 mol·L-1 KMnO4酸性溶液　②30% H2O2　③0.10 mol·L-1 KI淀粉溶液
(6)所选试剂为________(填序号)；所选试剂应装在________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
(7)所利用的反应原理为______________________________________________ (用离子方程式表示)。
解析　(1)生成的SO2被氢氧化钠溶液吸收，容易倒吸，因此仪器a的作用为防止倒吸。
(2)由于装置中有残留的SO2气体，因此步骤Ⅲ中，停止加热后还需继续通入一段时间的O2的目的为使生成的SO2全部被NaOH溶液吸收。
(3)步骤Ⅳ中配制溶液时所需的玻璃仪器除玻璃棒和烧杯外，还有250 mL容量瓶、胶头滴管。
(4)取25.00 mL步骤Ⅳ中所配溶液，加入足量的双氧水，再加入足量盐酸酸化的BaCl2溶液，将所得沉淀过滤、洗涤、干燥，称其质量为4.66 g，即硫酸钡是4.66 g，硫酸钡物质的量是4.66 g÷233 g/mol＝0.02 mol，则根据S原子守恒可知化合物中S原子的物质的量是0.02 mol×＝0.2 mol，质量是0.2 mol×32 g/mol＝6.4 g，因此铁原子的质量是12 g－6.4 g＝5.6 g，n(Fe)＝5.6 g÷56 g/mol＝0.1 mol，则n(Fe)∶n(S)＝0.1 mol∶0.2 mol＝1∶2，FexSy的化学式为FeS2。
(5)由于部分SO2被氧化，且空气中的CO2和水蒸气可能使干燥管增重，所以将装置D改为装有足量碱石灰的干燥管的方案不合理。
(6)由于Na2SO3具有还原性，KMnO4酸性溶液和H2O2都具有氧化性，且酸性高锰酸钾溶液显紫红色，不需要另加指示剂，所以所选试剂为0.10 mol ·L-1 KMnO4酸性溶液；KMnO4酸性溶液应装在酸式滴定管中。
(7)高锰酸钾具有氧化性，能氧化亚硫酸钠，方程式为2MnO＋5SO＋6H＋===5SO＋2Mn2+＋3H2O。
答案　(1) 防止倒吸　(2)使生成的SO2全部被NaOH溶液吸收　(3)250 mL容量瓶、胶头滴管　(4)FeS2　(5)否　部分SO2被氧化，且空气中的CO2和水蒸气可能使干燥管增重　(6)①　酸式
(7)2MnO＋5SO＋6H＋===5SO＋2Mn2+＋3H2O

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