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章末素养提升
考向一 阿伏加德罗常数的正误判断
1.(2023·辽宁卷)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(　C　)
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-1 K2S溶液中含S2-数目为0.1NA
解析:1个CO2含有2个π键,题中没有说明是标准状况条件下,无法计算π键个数,A项错误;每生成1 mol N2转移的电子数为12NA,生成2.8 g(0.1 mol)N2转移的电子数为1.2NA,B项错误;0.1 mol KNO3晶体含有的离子为K+、,含有离子数目为0.2NA,C项正确;因为S2-水解使溶液中S2-的数目小于0.1NA,D项错误。
2.(2024·贵州卷)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(　D　)
A.0.1 mol O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
解析:O中氢原子无中子,1个18O的中子数为10,则0.1 mol O中含有的中子数为NA,故A错误;由反应的化学方程式H2C2O4+2KClO3+H2SO4===2ClO2↑+2CO2↑+K2SO4+2H2O可知,每生成2 mol ClO2转移电子数为2.0NA,则每生成67.5 g (1 mol) ClO2,转移电子数为NA,故B错误;未给出溶液的体积,无法计算氢离子的物质的量,故C错误;1个二氧化碳分子中含有2个σ键,则标准状况下22.4 L (1 mol) CO2中含σ键数目为2.0NA,故D正确。
3.(2024·江西卷)我国学者把游离态氮固定在碳上(示踪反应如下),制得的[N==C==N]2-可用于合成核酸的结构单元。阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法正确的是(　D　)
15N2+C(石墨)+2LiHLi2[15NC15N]+H2
A.22.4 L 15N2含有的中子数为16NA
B.12 g C(石墨)中sp2杂化轨道含有的电子数为6NA
C.1 mol [N==C==N]2-中含有的π键数为4NA
D.生成1 mol H2时,总反应转移的电子数为6NA
解析:未说明气体所处状况,无法计算15N2的物质的量,A错误;石墨中碳原子采取sp2杂化,每个碳原子有3个电子参与杂化,故12 g(即1 mol)石墨中sp2杂化轨道含有的电子数为3NA,B错误;1个双键中含有1个σ键、1个π键,则1 mol [N==C==N]2-中含有的π键数为2NA,C错误;根据题给化学方程式可知,N元素由0价降低到-3价,C元素由0价升高到+4价,H元素由-1价升高到0价,故生成1 mol H2时,总反应转移电子数为6NA,D正确。
考向二 一定物质的量浓度溶液的配制
4.(2023·全国甲卷)实验室将粗盐提纯并配制0.100 0 mol·L-1的NaCl溶液。下列仪器中,本实验必须用到的有(　D　)
①天平　②温度计　③坩埚　④分液漏斗
⑤容量瓶　⑥烧杯　⑦滴定管　⑧酒精灯
A.①②④⑥ B.①④⑤⑥
C.②③⑦⑧ D.①⑤⑥⑧
解析:粗盐提纯涉及的操作及使用的仪器有溶解(⑥烧杯和玻璃棒)、除杂、过滤(漏斗、玻璃棒、⑥烧杯)、蒸发结晶(蒸发皿、⑧酒精灯、玻璃棒)。配制0.100 0 mol·L-1的NaCl溶液的操作步骤及使用的仪器有称量(①天平)、溶解(⑥烧杯和玻璃棒)、移液(⑥烧杯、玻璃棒、⑤容量瓶)、定容(胶头滴管)等,故选D。
5.(2022·广东卷节选)食醋是烹饪美食的调味品,有效成分主要为醋酸(用HAc表示)。
(1)配制250 mL 0.1 mol·L-1的HAc溶液,需5 mol·L-1 HAc溶液的体积为5.0 mL。
(2)下列关于250 mL容量瓶的操作,正确的是C(填字母)。
解析:(1)根据配制前后溶质的物质的量不变,设需要HAc溶液的体积为V,则0.1 mol·L-1×0.250 L=5 mol·L-1×V,解得V=0.005 0 L=5.0 mL。(2)移液后摇匀时应用瓶塞塞住容量瓶口,不可用手指压住容量瓶口,且应手持瓶颈轻轻晃动摇匀,不能上下颠倒,A项错误;定容时眼睛应该平视刻度线,且胶头滴管的尖嘴不能伸入容量瓶内,B项错误;转移溶液时用玻璃棒引流,且玻璃棒下端紧靠在容量瓶刻度线以下的内壁上,C项正确;定容后摇匀时应用另一只手托住瓶底,D项错误。
考向三 以物质的量为核心的相关计算
6.(2024·浙江1月选考节选)H2S可用于合成光电材料。某兴趣小组用CaS与MgCl2反应制备液态H2S的反应为CaS+MgCl2+2H2O===CaCl2+Mg(OH)2+H2S↑。取0.680 g H2S产品,与足量CuSO4溶液充分反应后,将生成的CuS置于已恒重、质量为31.230 g的坩埚中,煅烧生成CuO,恒重后总质量为32.814 g。产品的纯度为99%。
解析:氧化铜的质量为32.814 g-31.230 g=1.584 g,物质的量为0.019 8 mol,根据铜原子守恒可得,硫化铜的物质的量为0.019 8 mol,故H2S的物质的量为0.019 8 mol,质量为0.673 2 g,产品纯度为×100%=99%。
7.(2023·湖北卷节选)铜与过量H2O2反应的探究如下:
(1)用足量NaOH处理实验②新制的溶液得到沉淀X,元素分析表明X为铜的氧化物,提纯干燥后的X在惰性氛围下加热,m g X完全分解为n g黑色氧化物Y,。X的化学式为CuO2。
(2)取含X粗品0.050 0 g(杂质不参加反应)与过量的酸性KI完全反应后,调节溶液至弱酸性。以淀粉为指示剂,用0.100 0 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定,滴定终点时消耗Na2S2O3标准溶液15.00 mL。粗品中X的相对含量为96%。(已知:2Cu2++4I-===2CuI↓+I2,I2+2S2===-)
解析:(1)最后得到的黑色氧化物Y为CuO,铜元素的质量m(Cu)=n g× g,因为,则X中氧元素的质量m(O)=n g×+(m-n) g= g,则X中铜原子和氧原子的物质的量之比为,则X为CuO2。(2)在CuO2中铜为+2价,氧为-1价,CuO2在酸性条件下与KI反应的离子方程式为2CuO2+8I-+8H+===2CuI+3I2+4H2O,可以得到关系式:2CuO2~3I2~6S2,则m(CuO2)=×2×96 g=0.048 g,粗品中X的相对含量为×100%=96%。(共20张PPT)
第二章　物质的量
章末素养提升
目
录
真题分类 训练
知识体系 构建
一
知识体系 构建
二
真题分类 训练
1.(2023·辽宁卷)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-1 K2S溶液中含S2-数目为0.1NA
考向一
阿伏加德罗常数的正误判断
C
解析:1个CO2含有2个π键,题中没有说明是标准状况条件下,无法计算π键个数,A项错误;每生成1 mol N2转移的电子数为12NA,生成2.8 g(0.1 mol)N2转移的电子数为1.2NA,B项错误;0.1 mol KNO3晶体含有的离子为K+、,含有离子数目为0.2NA,C项正确;因为S2-水解使溶液中S2-的数目小于0.1NA,D项错误。
2.(2024·贵州卷)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 O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
解析:O中氢原子无中子,1个18O的中子数为10,则0.1 mol O中含有的中子数为NA,故A错误;由反应的化学方程式H2C2O4+2KClO3+H2SO4
===2ClO2↑+2CO2↑+K2SO4+2H2O可知,每生成2 mol ClO2转移电子数为2.0NA,则每生成67.5 g (1 mol) ClO2,转移电子数为NA,故B错误;未给出溶液的体积,无法计算氢离子的物质的量,故C错误;1个二氧化碳分子中含有2个σ键,则标准状况下22.4 L (1 mol) CO2中含σ键数目为2.0NA,故D正确。
3.(2024·江西卷)我国学者把游离态氮固定在碳上(示踪反应如下),制得的[N==C==N]2-可用于合成核酸的结构单元。阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法正确的是(　　)
15N2+C(石墨)+2LiH 　　 　　　Li2[15NC15N]+H2
A.22.4 L 15N2含有的中子数为16NA
B.12 g C(石墨)中sp2杂化轨道含有的电子数为6NA
C.1 mol [N==C==N]2-中含有的π键数为4NA
D.生成1 mol H2时,总反应转移的电子数为6NA
D
解析:未说明气体所处状况,无法计算15N2的物质的量,A错误;石墨中碳原子采取sp2杂化,每个碳原子有3个电子参与杂化,故12 g(即1 mol)石墨中sp2杂化轨道含有的电子数为3NA,B错误;1个双键中含有1个σ键、1个π键,则1 mol [N==C==N]2-中含有的π键数为2NA,C错误;根据题给化学方程式可知,N元素由0价降低到-3价,C元素由0价升高到+4价,H元素由-1价升高到0价,故生成1 mol H2时,总反应转移电子数为6NA,D正确。
4.(2023·全国甲卷)实验室将粗盐提纯并配制0.100 0 mol·L-1的NaCl溶液。下列仪器中,本实验必须用到的有(　　)
①天平　②温度计　③坩埚　④分液漏斗
⑤容量瓶　⑥烧杯　⑦滴定管　⑧酒精灯
A.①②④⑥ B.①④⑤⑥
C.②③⑦⑧ D.①⑤⑥⑧
考向二
一定物质的量浓度溶液的配制
D
解析:粗盐提纯涉及的操作及使用的仪器有溶解(⑥烧杯和玻璃棒)、除杂、过滤(漏斗、玻璃棒、⑥烧杯)、蒸发结晶(蒸发皿、⑧酒精灯、玻璃棒)。配制0.100 0 mol·L-1的NaCl溶液的操作步骤及使用的仪器有称量(①天平)、溶解(⑥烧杯和玻璃棒)、移液(⑥烧杯、玻璃棒、⑤容量瓶)、定容(胶头滴管)等,故选D。
5.(2022·广东卷节选)食醋是烹饪美食的调味品,有效成分主要为醋酸(用HAc表示)。
(1)配制250 mL 0.1 mol·L-1的HAc溶液,需5 mol·L-1 HAc溶液的体积为______ mL。
解析:根据配制前后溶质的物质的量不变,设需要HAc溶液的体积为V,则0.1 mol·L-1×0.250 L=5 mol·L-1×V,解得V=0.005 0 L=5.0 mL。
5.0
(2)下列关于250 mL容量瓶的操作,正确的是____(填字母)。
解析:移液后摇匀时应用瓶塞塞住容量瓶口,不可用手指压住容量瓶口,且应手持瓶颈轻轻晃动摇匀,不能上下颠倒,A项错误;定容时眼睛应该平视刻度线,且胶头滴管的尖嘴不能伸入容量瓶内,B项错误;转移溶液时用玻璃棒引流,且玻璃棒下端紧靠在容量瓶刻度线以下的内壁上,C项正确;定容后摇匀时应用另一只手托住瓶底,D项错误。
C
6.(2024·浙江1月选考节选)H2S可用于合成光电材料。某兴趣小组用CaS与MgCl2反应制备液态H2S的反应为CaS+MgCl2+2H2O===CaCl2+Mg(OH)2
+H2S↑。取0.680 g H2S产品,与足量CuSO4溶液充分反应后,将生成的CuS置于已恒重、质量为31.230 g的坩埚中,煅烧生成CuO,恒重后总质量为32.814 g。产品的纯度为______。
解析:氧化铜的质量为32.814 g-31.230 g=1.584 g,物质的量为0.019 8 mol,根据铜原子守恒可得,硫化铜的物质的量为0.019 8 mol,故H2S的物质的量为0.019 8 mol,质量为0.673 2 g,产品纯度为×100%=99%。
考向三
以物质的量为核心的相关计算
99%
7.(2023·湖北卷节选)铜与过量H2O2反应的探究如下:
(1)用足量NaOH处理实验②新制的溶液得到沉淀X,元素分析表明X为铜的氧化物,提纯干燥后的X在惰性氛围下加热,m g X完全分解为n g黑色氧化物Y,。X的化学式为______。
CuO2
解析:最后得到的黑色氧化物Y为CuO,铜元素的质量m(Cu)=n g× g,因为,则X中氧元素的质量m(O)=n g×+(m-n) g= g,则X中铜原子和氧原子的物质的量之比为,则X为CuO2。
(2)取含X粗品0.050 0 g(杂质不参加反应)与过量的酸性KI完全反应后,调节溶液至弱酸性。以淀粉为指示剂,用0.100 0 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定,滴定终点时消耗Na2S2O3标准溶液15.00 mL。粗品中X的相对含量为______。(已知:2Cu2++4I-===2CuI↓+I2,I2+2S2===-)
解析:在CuO2中铜为+2价,氧为-1价,CuO2在酸性条件下与KI反应的离子方程式为2CuO2+8I-+8H+===2CuI+3I2+4H2O,可以得到关系式:2CuO2~3I2~6S2,则m(CuO2)=×2×96 g=0.048 g,粗品中X的相对含量为×100%=96%。
96%
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