2019-2020年高考化學真題分項解析 專題02《阿伏加德羅常數(shù)與化學計算》.doc

2019-2020年高考化學真題分項解析 專題02阿伏加德羅常數(shù)與化學計算1【xx新課標卷理綜化學】NA為阿伏伽德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是（ ）A18gD2O和18gH2O中含有的質(zhì)子數(shù)均為10NAB2L0.5mol/L亞硫酸溶液中含有的H+兩種數(shù)為2NAC過氧化鈉與水反應時，生成0.1mol氧氣轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.2NAD密閉容器中2molNO與1molO2充分反應，產(chǎn)物的分子數(shù)為2NA【答案】C【考點定位】 考查阿伏伽德羅常數(shù)與微粒數(shù)的關(guān)系判斷，涉及到核素、弱電解質(zhì)電離、氧化還原反應、化學平衡等知識點。試題難度為較易等級【名師點晴】阿伏加德羅常數(shù)的考查，幾乎可以將中學化學計算兼容到一個題中，所以幾乎是高考必考題。在選擇題前半部分（四道題）出現(xiàn)，一般試題偏易；在選擇題后半部分或非選擇題出現(xiàn)，一般試題偏難。阿伏加德羅常數(shù)的考題充分體現(xiàn)了化學研究從定性到定量、從宏觀到微觀的特點，更凸顯了化學科學特點和化學研究基本方法，能較好的考查學生靈活運用基礎(chǔ)知識解決實際問題的能力。2【xx新課標卷理綜化學】NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值。下列敘述正確的是（ ） A60g丙醇中存在的共價鍵總數(shù)為10NA B1L 0.1molL1的NaHCO3溶液中HCO3和CO32離子數(shù)之和為0.1NA C鈉在空氣中燃燒可生成多種氧化物。23g鈉充分燃燒時轉(zhuǎn)移電子數(shù)為1NA D235g核互U發(fā)生裂變反應：U+nSr+U+10n，凈產(chǎn)生的中子(n)數(shù)為10NA【答案】C【解析】A60g丙醇的物質(zhì)的量是1mol，丙醇的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH2CH2OH，所以分子中存在的共價鍵總數(shù)為11NA，A錯誤；B根據(jù)物料守恒可知1L 0.1molL1的NaHCO3溶液中H2CO3、HCO3和CO32離子數(shù)之和為0.1NA，B錯誤；C鈉在空氣中燃燒可生成多種氧化物，氧化鈉或過氧化鈉，23g鈉的物質(zhì)的量是23g23g/mol1mol。鈉不論是轉(zhuǎn)化為氧化鈉，還是過氧化鈉，均失去1個電子，所以鈉充分燃燒時轉(zhuǎn)移電子數(shù)為1NA，C正確；D235g核素U的物質(zhì)的量235g235g/mol1mol，根據(jù)發(fā)生的裂變反應U+nSr+U+10n可知凈產(chǎn)生的中子(n)數(shù)為9NA，D錯誤，答案選C?！究键c定位】本題主要是考查阿伏加德羅常數(shù)的有關(guān)計算，涉及丙醇分子中共價鍵判斷、溶液中物料守恒應用、氧化還原反應中電子轉(zhuǎn)移計算以及核裂變反應等3【xx四川理綜化學】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是（ ）A2.0gH218O與D2O的混合物中所含中子數(shù)為NAB常溫常壓下，4.4g乙醛所含鍵數(shù)目為0.7NAC標準狀況下，5.6LCO2與足量Na2O2反應轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.5 NAD50ml 12mol/L鹽酸與足量MnO2共熱，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.3NA【答案】A 【解析】A、H218O與D2O的相對分子質(zhì)量均為20，且所含有中子數(shù)均為10個，A正確；B、4.4g乙醛為0.1mol，每個乙醛分子6個鍵，應為0.6NA，B錯誤；C、應為0.25 NA，C錯誤；D、濃鹽酸反應變稀且具有揮發(fā)性，實際反應的鹽酸小于0.6mol，故轉(zhuǎn)移的電子數(shù)小于0.3NA，D錯誤。選A?！究键c定位】本題主要是考查阿伏加德羅常數(shù)的有關(guān)計算，涉及物質(zhì)組成、分子中鍵判斷、氧化還原反應中電子轉(zhuǎn)移計算以及濃度變化對化學反應的影響等【名師點晴】阿伏加德羅常數(shù)正誤判斷題在注重對有關(guān)計算關(guān)系考查的同時，又隱含對某些概念理解的考查，試題計算雖然難度不大，但概念性強，區(qū)分度大，具有較強的綜合性，符合了目前高考理綜的命題特點。主要考查物質(zhì)所含的粒子數(shù)目（質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、電子數(shù)、離子數(shù)、電荷數(shù)、化學健）、氣體摩爾體積、氧化還原反應中電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目、可逆反應、弱電解質(zhì)的電離平衡和鹽類水解、物質(zhì)之間可能發(fā)生的反應等。4【xx廣東理綜化學】設(shè)nA為阿伏伽德羅常數(shù)的數(shù)值，下列說法正確的是（ ）A 23g Na 與足量H2O反應完全后可生成nA個H2分子B1 molCu和足量熱濃硫酸反應可生成nA個SO3分子C標準狀況下，22.4L N2和H2混合氣中含nA個原子D3mol單質(zhì)Fe完全轉(zhuǎn)變?yōu)镕e3O4，失去8nA個電子【答案】D【解析】23g Na完全反應時轉(zhuǎn)移電子為1mol，生成H2為0.5mol，個數(shù)為0.5nA個，A錯；Cu和足量熱濃硫酸反應生成的是SO2，不是SO3，B錯；標準狀況下，22.4L N2和H2混合氣的物質(zhì)的量為1mol，含有的分子數(shù)目是nA個，由于N2和H2都是雙原子分子，故原子的物質(zhì)的量為2mol，個數(shù)為2nA個，C錯；Fe3O4看成Fe2O3FeO，3mol單質(zhì)Fe完全轉(zhuǎn)變?yōu)镕e3O4，失去8nA個電子，D對?！究键c定位】本題主要是考查阿伏加德羅常數(shù)和物質(zhì)的量的有關(guān)計算，還涉濃硫酸的性質(zhì)和氧化還原反應的電子轉(zhuǎn)移的計算?！久麕燑c睛】計算氧化還原反應中的轉(zhuǎn)移電子數(shù)目時一定要抓住氧化劑或還原劑的化合價的改變以及物質(zhì)的量，還原劑失去的電子數(shù)或氧化劑得到的電子數(shù)就是反應過程中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)；在計算一個反應消耗或生成物質(zhì)的物質(zhì)的量時一定要知道反應能否完全進行，反應物是否會全部反應等，只有根據(jù)具體情況才能判斷；在進行混合物的有關(guān)計算是分析一下混合物有什么規(guī)律，如相對分子質(zhì)量相同，最簡式相同、所帶電荷數(shù)相同、含有的原子數(shù)相同等，找出規(guī)律進行解答。5【xx海南化學】下列指定微粒的數(shù)目相等的是（ ）A等物質(zhì)的量的水與重水含有的中子數(shù)B等質(zhì)量的乙烯和丙烯中含有的共用電子對數(shù)C同溫、同壓同體積的CO和NO含有的質(zhì)子數(shù)D等物質(zhì)的量的鐵和鋁分別于足量氯氣完全反應時轉(zhuǎn)移的電子數(shù)【答案】B、D【解析】A、1mol普通水中含有的中子數(shù)是8mol，1mol重水中含有的中子數(shù)是10mol，所以等物質(zhì)的量的水與重水含有的中子數(shù)不相等，錯誤；B、乙烯、丙烯都屬于烯烴，通式符合CnH2n，最簡式是CH2，若二者的質(zhì)量相等，含最簡式的個數(shù)相等，含有的共用電子對數(shù)也相等，正確；C、同溫同壓下，同體積的CO和NO分子數(shù)相同，但是由于每個分子中含有的質(zhì)子數(shù)不相同，所以同溫同壓下，同體積的CO和NO含有的質(zhì)子數(shù)不相等，錯誤；D、由于Cl2的氧化性很強，與變價金屬Fe反應時產(chǎn)生的是FeCl3，與Al發(fā)生反應產(chǎn)生AlCl3，所以等物質(zhì)的量的鐵和鋁分別與足量的氯氣完全反應轉(zhuǎn)移電子數(shù)目相等，正確?！究键c定位】本題主要是考查阿伏加德羅常數(shù)的有關(guān)計算，涉及原子結(jié)構(gòu)、乙烯和丙烯的分子結(jié)構(gòu)、氧化還原反應中電子轉(zhuǎn)移等。6【xx上?；瘜W】將O2和NH3的混合氣體448mL通過加熱的三氧化二鉻，充分反應后，再通過足量的水，最終收集到44.8mL氣體。原混合氣體中O2的體積可能是（假設(shè)氨全部被氧化；氣體體積均已換算成標準狀況）（ ）A231.5mLB268.8mLC287.5mLD313.6mL【答案】C、D【解析】將O2和NH3的混合氣體通過加熱的三氧化二鉻，發(fā)生反應：4NH3+5O24NO+6H2O。充分反應后，再通過足量的水，發(fā)生反應：4NO+3O2+2H2O=4HNO3，將兩個方程式疊加，可得總反應方程式：NH3+2O2= HNO3+H2O，若最后得到的氣體是NO，則發(fā)生4NH3+5O24NO+6H2O消耗的氧氣的體積是V(O2)=5/4V(NO)= 5/444.8mL=56ml，消耗的總體積是V(總)= V(O2)+V(NH3)=9 /444.8mL=100.8ml，其余的氣體體積是448mL-100.8ml=347.2ml，發(fā)生反應：NH3+2O2= HNO3+H2O，反應消耗的氧氣體積是：V(O2)=2/3V(剩余)= 2/3347.2ml=231. 5ml，則其中的氧氣的總體積是：V(O2)(總)= 56ml+ 231. 5ml =287.5mL。若最后剩余的氣體是O2，則O2應該是發(fā)生總反應NH3+2O2= HNO3+H2O消耗的和剩余的氧氣兩部分，氧氣的體積是：V(O2)= (448mL -44.8mL )2/3+44.8mL =313.6mL。故答案是選項C、D。【考點定位】考查反應物有過量時的化學計算的知識?！久麕燑c睛】本題涉及氧化還原反應的有關(guān)計算，對于多步反應的化學計算，要學會使用關(guān)系式方法、元素守恒、電子守恒確定物質(zhì)之間的相互關(guān)系。先判斷過量物質(zhì)的成分，再結(jié)合物質(zhì)反應中的關(guān)系判斷所有的可能性。7【xx山東理綜化學】(15分)利用LiOH和鈷氧化物可制備鋰離子電池正極材料。LiOH可由電解法制備，鈷氧化物可通過處理鈷渣獲得。（1）利用如圖裝置電解制備LiOH，兩電極區(qū)電解液分別為LiOH和LiCl溶液。B極區(qū)電解液為_溶液（填化學式），陽極電極反應式為_ ，電解過程中Li+向_電極遷移（填“A”或“B”）。（2）利用鈷渣含Co(OH)3、Fe(OH)3等制備鈷氧化物的工藝流程如下：Co(OH)3溶解還原反應的離子方程式為_，鐵渣中鐵元素的化合價為_，在空氣中煅燒CoC2O4生成鈷氧化物和CO2，測得充分煅燒后固體質(zhì)量為2.41g，CO2的體積為1.344L（標準狀況），則鈷氧化物的化學式為_。【答案】（1）LiOH；2Cl2e=Cl2；B（2）2Co(OH)3+4H+SO32=2Co2+SO42+5H2O；+3；Co3O4【解析】（1）根據(jù)示意圖，B極區(qū)生產(chǎn)H2，同時生成LiOH，則B極區(qū)電解液不能是LiCl溶液，如果是LiCl溶液則無法得到純凈的LiOH，則B極區(qū)電解液為LiOH溶液；電極A為陽極，陽極區(qū)電解液為LiCl溶液，根據(jù)放電順序，陽極上Cl失去電子，則陽極電極反應式為：2Cl2e=Cl2；根據(jù)電流方向，電解過程中Li+向B電極遷移。（2）在酸性條件下，Co(OH)3首先與H+反應生成Co3+，Co3+具有氧化性，把SO32氧化為SO42，配平可得離子方程式：2Co(OH)3+4H+SO32=2Co2+SO42+5H2O；鐵渣中鐵元素的化合價應該為高價，為+3價；CO2的物質(zhì)的量為：1.344L22.4L/mol=0.06mol，根據(jù)CoC2O4的組成可知Co元素物質(zhì)的量為0.03mol，設(shè)鈷氧化物的化學式為CoxOy，根據(jù)元素的質(zhì)量比可得：59x：16y=0.03mol59g/mol：（2.41g0.03mol59g/mol），解得x：y=3:4，則鈷氧化物的化學式為：Co3O4。【考點定位】本題考查了電極原理及應用，包括電極方程式的書寫、電解液的判斷、離子移動方向的判斷；還考查了離子方程式的書寫、元素化合價的判斷、根據(jù)化學計算推測物質(zhì)的化學式，【名師點睛】本題試題立意鮮明，以考查學生能力為主導，抓住學科知識的內(nèi)在聯(lián)系，首先通過電解法制備LiOH的分析考查了電解的原理及應用，然后利用鈷渣制備鈷氧化物的工藝流程，考查了離子方程式的書寫和化學式的推斷，將化學學科知識的考查融于化工生產(chǎn)實踐中，體現(xiàn)了化學學科的科學和社會價值，側(cè)重于對考生分析問題、解決問題能力的考查?！咀ⅰ勘绢}分類與專題2、108【xx江蘇化學】(12分)軟錳礦(主要成分MnO2，雜質(zhì)金屬元素Fe、Al、Mg等)的水懸濁液與煙氣中SO2反應可制備MnSO4H2O ，反應的化學方程式為：MnO2SO2=MnSO4（1）質(zhì)量為1740g純凈MnO2最多能氧化_L(標準狀況)SO2。（2）已知：KspAl(OH)3=11033，KspFe(OH)3=31039，pH=71時Mn(OH)2開始沉淀。室溫下，除去MnSO4溶液中的Fe3、Al3(使其濃度小于1106molL1)，需調(diào)節(jié)溶液pH范圍為_。（3）右圖可以看出，從MnSO4和MgSO4混合溶液中結(jié)晶MnSO4H2O晶體，需控制結(jié)晶溫度范圍為_。（4）準確稱取01710gMnSO4H2O樣品置于錐形瓶中，加入適量H2PO4和NH4NO3溶液，加熱使Mn2全部氧化成Mn3，用c(Fe2)=00500molL1的標準溶液滴定至終點(滴定過程中Mn3被還原為Mn2)，消耗Fe2溶液2000mL。計算MnSO4H2O樣品的純度(請給出計算過程)【答案】（1）448；（2）50<pH<71；（3）高于60；（4）根據(jù)氧化還原反應中得失電子守恒：n(Mn3)1=n(Fe2)1=200010300500mol=100103mol，根據(jù)Mn元素守恒，m（MnSO4H2O）=100103169g=0169g，純度是：0169/01710100%=988%?！究键c定位】考查化學反應計算、溶度積的計算、物質(zhì)除雜等問題?！久麕燑c睛】本題設(shè)計化學反應的計算、溶度積的計算、物質(zhì)的除雜、氧化還原反應的得失電子數(shù)目守恒，第一題的計算中主要運用化學反應方程式，進行計算，第二題中雖然考查pH的范圍，實際上設(shè)計了除雜和溶度積的計算，注意題干中所給信息，1106molL1，第三題根據(jù)圖像看，如何除雜，第四題根據(jù)氧化還原反應得失電子數(shù)目守恒的思想解決問題，培養(yǎng)學生計算能力和看圖能力，解決知識的運用能力。9【xx上海化學】（本題共12分）甲醛是深受關(guān)注的有機化合物。甲醛含量的測定有多種方法，例如：在調(diào)至中性的亞硫酸鈉溶液中加入甲醛水溶液，經(jīng)充分反應后，產(chǎn)生的氫氧化鈉的物質(zhì)的量與甲醛的物質(zhì)的量相等，然后用已知濃度的硫酸滴定氫氧化鈉。完成下列填空：（1）將4.00 mL甲醛水溶液加入到經(jīng)調(diào)至中性的亞硫酸鈉溶液中，充分反應后，用濃度為1.100 mol/L的硫酸滴定，至終點時耗用硫酸20.00 mL。甲醛水溶液的濃度為mol/L。（2）上述滴定中，若滴定管規(guī)格為50mL，甲醛水溶液取樣不能超過mL。（3）工業(yè)甲醛含量測定的另一種方法：在甲醛水溶液中加入過氧化氫，將甲醛氧化為甲酸，然后用已知濃度的氫氧化鈉溶液滴定。HCHO + H2O2 HCOOH + H2O NaOH + HCOOH HCOONa + H2O已知H2O2能氧化甲酸生成二氧化碳和水。如果H2O2用量不足，會導致甲醛含量的測定結(jié)果（選填“偏高”、“偏低”或“不受影響”），因為；如果H2O2過量，會導致甲醛含量的測定結(jié)果（選填“偏高”、“偏低”或“不受影響”），因為。（4）甲醛和新制氫氧化銅的反應顯示了甲醛的還原性，發(fā)生反應的化學方程式通常表示如下： HCHO + 2Cu(OH)2 HCOOH + Cu2O + 2H2O若向足量新制氫氧化銅中加入少量甲醛，充分反應，甲醛的氧化產(chǎn)物不是甲酸或甲酸鹽，設(shè)計一個簡單實驗驗證這一判斷。主要儀器：試管酒精燈可供選用的試劑：硫酸銅溶液、甲醛、甲酸、氫氧化鈉溶液 【答案】（1）11。（2）10.（3）偏低，未完全將甲醛氧化為甲酸，使消耗的NaOH標準溶液少；偏低，將甲醛氧化的甲酸進一步氧化為二氧化碳和水，使消耗的NaOH標準溶液少。（4）向試管中加入2ml10的NaOH溶液，然后向其中滴加2的硫酸銅溶液CuSO4溶液4-6滴，產(chǎn)生Cu(OH)2藍色絮狀沉淀，取少量反應后的溶液，加入到新制Cu(OH)2懸濁液中，加熱煮沸，觀察有無磚紅色沉淀產(chǎn)生，若有證明含有甲酸或甲酸鹽，否則不含有甲酸或甲酸鹽?！窘馕觥浚?）n(H2SO4)= 1.100 mol/L0.02L=0.022mol，由于2NaOH+ H2SO4=Na2SO4+2H2O，所以n(NaOH)=2 n(H2SO4)=0.044mol,n(HCHO)= n(NaOH)= 0.044mol。則甲醛水溶液的濃度為c(HCHO)= n(HCHO)V=0.044mol0.004L=11mol/L。（2）根據(jù)上述37題分析可知4.00ml甲醛水溶液充分反應后產(chǎn)生的堿NaOH消耗硫酸20.00 mL，若硫酸濃度不變上述滴定中，若滴定管規(guī)格為50mL，消耗50mL硫酸，則甲醛水溶液取樣體積最多是即甲醛的體積不能超過10mL。（3）如果H2O2用量不足，產(chǎn)生的HCOOH偏少，進行中和滴定消耗的NaOH標準溶液的體積就偏小，會導致甲醛含量的測定結(jié)果偏低。如果H2O2過量，由于H2O2能氧化反應產(chǎn)生的甲酸生成二氧化碳和水，使中和滴定消耗的NaOH標準溶液的體積也偏小，因此也會導致甲醛含量的測定結(jié)果偏低。（4）甲酸HCOOH或甲酸鹽如HCOONa等都含有醛基，所以要證明向足量新制氫氧化銅中加入少量甲醛，充分反應，甲醛的氧化產(chǎn)物不是甲酸或甲酸鹽，只要證明在物質(zhì)中不含有醛基就可以。方法是向試管中加入2ml10的NaOH溶液，然后向其中滴加2的硫酸銅溶液CuSO4溶液4-6滴，產(chǎn)生Cu(OH)2藍色絮狀沉淀，取少量反應后的溶液，加入到新制Cu(OH)2懸濁液中，加熱煮沸，觀察有無磚紅色沉淀產(chǎn)生，若有證明含有甲酸或甲酸鹽，否則不含有甲酸或甲酸鹽?！究键c定位】考查甲醛物質(zhì)的量濃度的計算、含量的測定的誤差分析、醛基存在的檢驗方法的設(shè)計的知識?！久麕燑c睛】物質(zhì)的量濃度是表示溶液濃度的方法，物質(zhì)的量濃度的計算要依據(jù)物質(zhì)的量濃度定義式，物質(zhì)含量的測定要進行得到，物質(zhì)存在的檢驗方法要依據(jù)物質(zhì)含有的官能團的結(jié)構(gòu)及反應現(xiàn)象進行確定。誤差分析要根據(jù)消耗標準溶液的體積的大小確定，在實驗方案的設(shè)計時，要操作方便、現(xiàn)象明顯，安全性強。10【xx上?；瘜W】（本題共14分）氨堿法制純堿包括石灰石分解、粗鹽水精制、氨鹽水碳酸化等基本步驟。完成下列計算：（1）CaCO3質(zhì)量分數(shù)為0.90的石灰石100 kg完成分解產(chǎn)生CO2L（標準狀況）。石灰窯中，該石灰石100 kg與焦炭混合焙燒，產(chǎn)生CO2 29120 L（標準狀況），如果石灰石中碳酸鈣完全分解，且焦炭完全燃燒，不產(chǎn)生CO，則焦炭的物質(zhì)的量為mol。（2）已知粗鹽水含MgCl2 6.80 mol/m3，含CaCl2 3.00mol/m3。向粗鹽水中加入Ca(OH)2除鎂離子：MgCl2 + Ca(OH)2 Mg(OH)2 + CaCl2然后加入Na2CO3除鈣離子。處理上述粗鹽水10 m3，至少需要加Na2CO3g。如果用碳酸化尾氣（含NH3體積分數(shù)為0.100、CO2體積分數(shù)0.040）代替碳酸鈉，發(fā)生如下反應： Ca2+ + 2NH3 + CO2 + H2O CaCO3 + 2NH4+處理上述10 m3粗鹽水至少需要通入多少L（標準狀況）碳酸化尾氣？列式計算。（3）某氨鹽水含氯化鈉1521 kg，通入二氧化碳后析出碳酸氫鈉晶體，過濾后溶液中含氯化銨1070 kg。列式計算：過濾后溶液中氯化鈉的質(zhì)量。析出的碳酸氫鈉晶體的質(zhì)量?！敬鸢浮浚?）20160L；400。（2）10388；54880L。（3）351kg；1680kg。【解析】（1）CaCO3分解的反應方程式是：CaCO3CaO+CO2，根據(jù)方程式可知每1mol CaCO3反應會產(chǎn)生1mol CO2，質(zhì)量分數(shù)為0.90的石灰石100 kg物質(zhì)的量是n(CaCO3)= (1.0105g0.90)100g/mol=900mol，則石灰石完成分解產(chǎn)生標準狀況下的CO2的體積是V(CO2)=nVm=900mol22.4L/mol=20160L。石灰窯中，該石灰石100 kg與焦炭混合焙燒，產(chǎn)生標準狀況下CO2 29120 L，如果石灰石中碳酸鈣完全分解，且焦炭完全燃燒，不產(chǎn)生CO，則焦炭燃燒產(chǎn)生的CO2的體積是V(CO2)=V(總)-V(石灰石)= 29120 L-20160L=8960L，則其物質(zhì)的量是n(CO2)= V(CO2) Vm=8960L22.4L/mol=400mol。根據(jù)碳元素守恒，可知焦炭的物質(zhì)的量與產(chǎn)生的物質(zhì)的量CO2相等，也是400mol?！究键c定位】考查氨堿法制純堿的有關(guān)化學計算的知識?！久麕燑c睛】氨堿法制純堿是化學重要的理論，其中涉及物質(zhì)CO2、NH3的制取方法、反應的先后順序、根據(jù)反應方程式進行的有關(guān)計算。掌握物質(zhì)的化學性質(zhì)、方程式的書寫及物質(zhì)的量與物質(zhì)的質(zhì)量、摩爾質(zhì)量、物質(zhì)的量與氣體的體積、氣體摩爾體積的關(guān)系和反應前后的元素守恒是做本題的關(guān)鍵。