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1、2022年高考化學(xué)二輪專題題組訓(xùn)練 第2講 考點(diǎn)3 以“物質(zhì)的量”為核心的多角度計(jì)算(含解析)
題組一 以“物質(zhì)的量”為中心的各物理量之間的轉(zhuǎn)換
1.(xx·南昌零模調(diào)研)鎂、鋁、鐵合金投入到300 mL硝酸溶液中,金屬恰好溶解,轉(zhuǎn)化成Mg2+、Al3+和Fe3+;硝酸只被還原為NO,且在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,體積為6.72 L,當(dāng)加入300 mL某濃度NaOH溶液,金屬陽離子恰好全部沉淀,干燥后測得質(zhì)量為27.2 g。下列有關(guān)推斷正確的是 ( )。
A.參加反應(yīng)的HNO3物質(zhì)的量為0.9 mol
B.參加反應(yīng)的金屬質(zhì)量為11.9 g
C.HNO3物質(zhì)的量濃度為3 mol·L-1
D.Na
2、OH物質(zhì)的量濃度為6 mol·L-1
解析 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,6.72 L NO的物質(zhì)的量為0.3 mol,則反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為0.9 mol,因參加反應(yīng)的硝酸一部分生成NO(0.3 mol),另外一部分與陽離子形成鹽,形成鹽的NO的物質(zhì)的量與反應(yīng)中金屬失去電子的物質(zhì)的量相同,即0.9 mol,故參加反應(yīng)的硝酸為1.2 mol,故硝酸的濃度為1.2 mol÷0.3 L=4 mol·L-1,A項(xiàng)和C項(xiàng)錯誤;生成沉淀消耗的OH-的物質(zhì)的量與反應(yīng)中金屬失去電子的物質(zhì)的量相同,即0.9 mol,故參加反應(yīng)的金屬質(zhì)量為27.2 g-0.9 mol×17 g·mol-1=11.9 g,B項(xiàng)正確;Na
3、OH物質(zhì)的量濃度為0.9 mol÷0.3 L=3 mol·L-1,D項(xiàng)錯誤。
答案 B
2.工業(yè)上將氨氣和空氣的混合氣體通過鉑-銠合金網(wǎng)發(fā)生氨的催化氧化反應(yīng),若標(biāo)準(zhǔn)狀況下有V L氨氣完全反應(yīng),并轉(zhuǎn)移n個電子,則阿伏加德羅常數(shù)(NA)可表示為 ( )。
A. B.
C. D.
解析 1 mol NH3被催化氧化,轉(zhuǎn)化為NO,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為5 mol,由題意可得×5NA=n,解之得NA=,故答案為D。
答案 D
3.稱取某產(chǎn)品1.760 g(設(shè)僅含Cu2O和Cu),加入足量的稀硝酸,充分反應(yīng)后得到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的NO氣體224 mL,
4、則產(chǎn)品中Cu2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________。
解析 守恒法:由質(zhì)量守恒及得失電子守恒可得
n(Cu2O)=0.01 mol n(Cu)=0.005 mol w(Cu2O)=0.818
答案 0.818
題組二 根據(jù)化學(xué)方程式的計(jì)算
4.FeCl3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)通??捎玫饬糠y定:稱取mg無水氯化鐵樣品,溶于稀鹽酸,再轉(zhuǎn)移到100 mL容量瓶,用蒸餾水定容;取出10.00 mL,加入稍過量的KI溶液,充分反應(yīng)后,滴入淀粉溶液作指示劑,并用c mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定用去V mL。(已知:I2+2S2O===2I-+S4O)。求樣品中氯化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(寫出計(jì)算過程)。
5、解 關(guān)系式法:反應(yīng)的原理為2Fe3++2I-===2Fe2++I(xiàn)2,I2+2S2O===2I-+S4O,終點(diǎn)為I2被S2O消耗,現(xiàn)象為溶液顏色由藍(lán)色變?yōu)闊o色,且半分鐘內(nèi)不變色。由2Fe3+~I(xiàn)2~2Na2S2O3,得w(FeCl3)=
=1.625 。
答 樣品中氯化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。
5.(xx·長春畢業(yè)班調(diào)研)現(xiàn)有稀硫酸和稀硝酸的混合溶液,已知其中稀硫酸濃度為4 mol·L-1,稀硝酸的濃度為2 mol·L-1。取10 mL混合酸,向其中加入過量鐵粉,反應(yīng)結(jié)束后,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下可收集到氣體體積為(假設(shè)HNO3只被還原為NO) ( )。
A.0.224 L B.0.448 L C
6、.0.672 L D.0.896 L
解析 該題解題的關(guān)鍵是運(yùn)用離子方程式計(jì)算并考慮過量的H+繼續(xù)反應(yīng)。混合溶液中n(H+)=(2×4 mol·L-1+2 mol·L-1)×0.01 L=0.1 mol,n(NO)=2 mol·L-1×0.01 L=0.02 mol,根據(jù)題意,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為3Fe+2NO+8H+===3Fe2++2NO↑+4H2O,NO完全反應(yīng),n(NO)=n(NO)=0.02 mol;剩余n(H+)=0.02 mol,與過量的鐵粉發(fā)生反應(yīng)Fe+2H+===Fe2++H2↑,n(H2)=n(H+)/2=0.02 mol/2=0.01 mol,因此收集到的氣體是NO
7、和H2的混合物,標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體體積為:(0.02 mol+0.01 mol)×22.4 L·mol-1=0.672 L。
答案 C
—————[思維建模]————————————
有關(guān)物質(zhì)的量計(jì)算的三大思維建模
(1)混合物反應(yīng)的計(jì)算。一般找準(zhǔn)關(guān)系列出方程組。解題時理清各物質(zhì)之間的數(shù)量關(guān)系,注意運(yùn)用電子守恒、電荷守恒、原子守恒、極值法等方法,以簡化計(jì)算過程。
(2)關(guān)系式法的計(jì)算。正確提取關(guān)系式是解題的關(guān)鍵。提取關(guān)系式的常用方法:①從化學(xué)方程式中提取關(guān)系式;②從化學(xué)式或電極反應(yīng)式中提取關(guān)系式;③從物質(zhì)和反應(yīng)的差量之間提取關(guān)系式。
(3)確定化學(xué)式的計(jì)算。解這類題的方法:一是根據(jù)題目所給化學(xué)反應(yīng)過程,分析判斷化合物的成分;二是通過計(jì)算確定各成分之間量的關(guān)系,特別是運(yùn)用電荷守恒計(jì)算未知離子的物質(zhì)的量及運(yùn)用質(zhì)量守恒判斷是否含有結(jié)晶水。