2020-2021高考化学二轮 物质的量 专项培优及详细答案

2020-2021高考化学二轮 物质的量 专项培优及详细答案
一、高中化学物质的量
1．以下涉及的物质中A 、B 、C 都是化合物；请注意各小题之间可能有的联系。

(1)一定条件下，9.80g NH 4Br 跟3.60g 的某钙盐A 恰好反应，生成了4.48L （标准状况）气态产物B 和固体产物C 。

标准状况下，B 气体的密度为0.76g/L ，氮的质量分数为82.35%，其余是氢。

试求B 的分子式_____________ 。

(2)25℃、101.3KPa 时，气体摩尔体积为24.5L/mol. 该状况下，1体积水（密度为1g/cm 3）吸收560体积B 气体得到密度为0.91 g/cm 3的溶液，则该溶液中溶质的质量分数为_____%（溶液中的溶质以B 计量；保留2位小数）；溶液的物质的量浓度为__________ mol /L （保留2位小数）。

(3)在催化剂作用下，B 可和NO 、NO 2混合气体反应生成液态水和一种单质气体D （可不考虑气体反应物与生成的液态水之间的作用）。

在常温常压下，将密度一定的NO 、NO 2混合气体和B 在不同体积比时进行了四次实验，所得数据如下：
则原NO 、NO 2混合气体中NO 的体积分数为________%；第四次实验所得气体的平均摩尔质量为_______（保留2位小数）。

(4)将9.80g NH 4Br 跟过量的氧化鈣共热，充分反应后生成水、1.70gB 气体和固体产物C ，则C 的化学式为__________；试根据有关数据，求钙盐A 的化学式_______ 。

【答案】NH 3 27.98 14.98 20 22.76 CaBr 2 Ca(NH 2)2或CaN 2H 4
【解析】
【分析】
(1)根据M=ρ⨯Vm 计算B 的相对分子质量，根据氮的质量分数为82.35%计算氢元素的质量分数，继而确定B 的分子式；
(2)根据溶液质量分数=⨯溶质的质量溶液的质量100%，溶液物质的量浓度c=n V
公式进行计算，结和已知信息寻找相应的量进行求解；
(3)根据体积比不同混合气体和密度，计算混合气体的平均摩尔质量；
(4)根据质量守恒和原子守恒确定相应物质的分子式。

【详解】
(1)标况下B 气体的密度为0.76g/L ，则B 的相对分子质量= 0.76 ⨯ 22.4= 17，其中氮的质量
分数为82.35%，则B分子中N原子数目=17?82.5%
14
⨯
=1，其余是氢，则H原子数目
=1714
3
1
-
=，则B为NH3，故答案为： NH3；
(2)假设氨气体积为560L，则水为1L，25C、101.3KPa时，气体摩尔体积为24.5L/mol，氨
气的物质的量=
560L
24.5L/mol
= 22.86mo，氨气的质量= 22.86mol⨯17g/ mol = 388.62g，1L
水的质量为1000g，则所得溶液质量分数=
388.62g
1000g388.62g
⨯
+
100%= 27.99%；所得溶液密
度为0.91g/cm3，故溶液物质的量浓度=1000?0.91?27.99%
17
⨯⨯
= 14.98 mol/L，故答案：
27.98；14.98；
(3)在催化剂作用下，NH3可和NO、NO2混合气体反应生成液态水和一种单质气体D，根据原子守恒电子守恒可知，D为N2。

第一次反应气体的相对分子质量
= 1.35⨯ 22.4= 30.24；第二次反应气体的相对分子质量= 1.25⨯ 22.4= 28；第三次反应气体的相对分子质量=1.04 ⨯ 22.4= 23.2，由反应后气体相对分子质量可知，第二次实验恰好完全反应气体为N2，说明第一次剩余氨气不足，第三次剩余氨气有剩余，令第二次实验中NO、NO2的总物质的量为1mol，则NH3为1.2mol，设NO为axmol，则NO2为(1-x)mol，根据电子转移守恒：2x +4(1-x)=1.2⨯[0-(-3)]，解得x=0.2，故NO的体积分数
=0.2mol
1mol
⨯ 100%= 20%；
令第四次实验中NO、NO2的总物质的量为1mol，则NH3为2.2mol， NO为0.2mol，则NO2为(1- 0.2) mol= 0.8mol，令参加反应的氨气为ymol，根据电子转移守恒：
2⨯0.2 +4⨯0.8=y⨯ [0- (-3)]，解得y= 1.2，剩余氨气为2.2mol - 1.2mol = 1mol，根据N原子
守恒可知生成N2的物质的量=1mol?1?.2mol
2
+
= 1.1mol，故反应后气体的平均摩尔质量
=1mol1?7g/mol?1?.1mol?28g/?mol
1mol 1.1mol
⨯+⨯
+
=22.76g/mol，故答案为：20；22.76；
(4)将9.80g NH4 Br跟过量的氧化钙共热，充分反应后生成水、1.70gNH3气体和固体产物C，由元素守恒，则C的化学式为CaBr2。

由(1)9.80g NH4Br跟3.60g的某钙盐A恰好反
应，生成了4.48L(标准状况)NH3和CaBr2，NH4Br的物质的量=
9.8g
98g/?mol
= 0.1mol，由Br
元素守恒可知CaBr2为0.05mol，由Ca元素守恒可知，3.6gA中含有Ca原子为0.05mol，
氨气的物质的量=
4.48L
22.4L/?mol
= 0.2mol，由N元素守恒可知3.6gA 中含有N原子为
0.2mol - 0.1mol= 0.1mol，由H元素守恒，3.6gA 中含有H原子为0.2mol⨯ 3-
0.1mol⨯4 = 0.2mo，故3.6gA中Ca、N、H原子物质的量之比= 0.05:0.1 :0.2= 1 :2:4，故A 的化学式为CaN2H4，故答案为：CaBr2；Ca(NH2)2或CaN2H4。

【点睛】根据M=ρ⨯Vm计算不同气体或混合气体的摩尔质量。

2．锂因其重要的用途，被誉为“能源金属”和“推动世界前进的金属”．
（1）Li 3N 可由Li 在N 2中燃烧制得．取4.164g 锂在N 2中燃烧，理论上生成Li 3N__g ；因部分金属Li 没有反应，实际反应后固体质量变为6.840g ，则固体中Li 3N 的质量是__g （保留三位小数，Li 3N 的式量：34.82）
（2）已知：Li 3N+3H 2O→3LiOH+NH 3↑．取17.41g 纯净Li 3N ，加入100g 水，充分搅拌，完全反应后，冷却到20℃，产生的NH 3折算成标准状况下的体积是__L ．过滤沉淀、洗涤、晾干，得到LiOH 固体26.56g ，计算20℃时LiOH 的溶解度__．（保留1位小数，LiOH 的式量：23.94）
锂离子电池中常用的LiCoO 2，工业上可由碳酸锂与碱式碳酸钴制备．
（3）将含0.5molCoCl 2的溶液与含0.5molNa 2CO 3的溶液混合，充分反应后得到碱式碳酸钴沉淀53.50g ；过滤，向滤液中加入足量HNO 3酸化的AgNO 3溶液，得到白色沉淀143.50g ，经测定溶液中的阳离子只有Na +，且Na +有1mol ；反应中产生的气体被足量NaOH 溶液完全吸收，使NaOH 溶液增重13.20g ，通过计算确定该碱式碳酸钴的化学式__，写出制备碱式碳酸钴反应的化学方程式__．
（4）Co 2(OH)2CO 3和Li 2CO 3在空气中保持温度为600～800℃，可制得LiCoO 2，已知： 3Co 2(OH)2CO 3+O 2→2Co 3O 4+3H 2O+3CO 2；4Co 3O 4+6Li 2CO 3+O 2→12LiCoO 2+6CO 2
按钴和锂的原子比1：1混合固体，空气过量70%，800℃时充分反应，计算产物气体中CO 2的体积分数__．（保留三位小数，已知空气组成：N 2体积分数0.79，O 2体积分数0.21）
【答案】6.964 6.656 11.2 12.8g 2CoCO 3•3Co （OH ）2•H 2O
5CoCl 2+5Na 2CO 3+4H 2O=2CoCO 3•3Co （OH ）2•H 2O+10NaCl+3CO 2↑ 0.305
【解析】
【分析】
【详解】
（1）首先写出锂在氮气中燃烧的方程式：236Li+N 2Li N 点燃，接下来根据
4.164g =0.6mol 6.94g/mol
算出锂的物质的量，则理论上能生成0.2mol 的氮化锂，这些氮化锂的质量为0.2mol 34.82g/mol=6.964g ⨯；反应前后相差的质量为6.840g-4.164g=2.676g ，这些增加的质量实际上是氮原子的质量，即2.676g =0.191mol 14g/mol
的氮原子，根据氮守恒我们知道氮化锂的物质的量也为0.191mol ，这些氮化锂的质量为
0.191mol 34.82g/mol=6.656g ⨯；
（2）根据17.41g =0.5mol 34.82g/mol
先算出氮化锂的物质的量，根据方程式不难看出氮化锂和氨气是1:1的，这些氨气在标况下的体积为22.4L/mol 0.5mol=11.2L ⨯；根据化学计量比，0.5mol 的氮化锂理论上能生成1.5mol 的LiOH ，这些LiOH 的质量为
1.5mol 23.94g/mol=35.91g ⨯，缺少的那9.35克LiOH 即溶解损失掉的，但是需要注
意：溶解度指的是100克溶剂能溶解达到饱和的最大溶质的量，虽然一开始有100克水，但是反应会消耗掉1.5mol 水，这些水的质量为1.5mol 18g/mol=27g ⨯，因此我们算出的
9.35克是73克水中能溶解的LiOH 的量，换算一下
9.35g S =100g-27g 100g ，解得S 为12.8克；
（3）加入硝酸银后的白色沉淀为AgCl ，根据143.5g =1mol 143.5g/mol
算出-Cl 的物质的量，因此-Cl 全部留在溶液中，碱式碳酸钴中无-Cl ，+Na 也全部留在溶液中，沉淀中无+Na ，使烧碱溶液增重是因为吸收了2CO ，根据13.2g =0.3mol 44g/mol
算出2CO 的物质的量，根据碳守恒，剩下的0.5mol-0.3mol=0.2mol 2-3CO 进入了碱式碳酸钴中，
0.5mol 2+Co 全部在碱式碳酸钴中，剩下的负电荷由-OH 来提供，因此-OH 的物质的量为0.6mol 。

将0.5mol 2+Co 、0.2mol 2-
3CO 和0.6mol -OH 的质量加起来，发现只有0.5mol 59g/mol+0.2mol 60g/mol+0.6mol 17g/mol=51.7g ⨯⨯⨯，剩下的1.8克只能是结晶水，即0.1mol 结晶水，综上，碱式碳酸钴的分子式为3222CoCO 3Co(OH)H O ⋅⋅；写出制备方程式223232225CoCl +5Na CO +4H O=2CoCO 3Co(OH)H O+10NaCl+3CO ⋅⋅↑； （4）令参加反应的氧气为3mol ，相当于3mol 21%
的空气，又因为空气过量70%，则一共通入了31+0.7mol 21%
⨯（）空气，反应中一共生成了6mol 水蒸气和12mol 二氧化碳，则二氧化碳的体积分数为12
100%=30.5%312+6-3+1.70.21⨯⨯（）。

3．①同温同压下，同体积的氨气和硫化氢气体（H 2S ）的质量比为_________；
②同质量的氨气和硫化氢气体的体积比为_______________，其中含有的氢的原子个数比为___________；
③若二者氢原子数相等，它们的体积比为_____________；
④在相同条件下，在5.6g 氮气中应添加___________g 氨气所组成的混合气体与16g 氧气所占的体积相等。

【答案】1:2 2:1 3:1 2:3 5.1
【解析】
【分析】
【详解】
①同温同压下，气体体积之比等于其物质的量之比，根据m=nM 可知，同体积的氨气和硫化氢气体(H 2S)的质量比为17g/mol ：34g/mol= 1：2 ；
②根据n=m M
可知，同质量的氨气与硫化氢的物质的量之比为34g/mol: 17g/mol=2:1；相同
条件下，气体体积之比等于其物质的量之比，二者体积之比为2:1，所含氢原子数目之比为(2⨯3):(1⨯2)=3:1；
③假设H原子为3mol，氨气为1mol，硫化氢为1.5mol，二者体积之比为
1mol: 1.5mol=2:3；
④氮气物质的量n=
5.6g
0.2mol
28g/mol
=，氧气物质的量n=
16g
32g/mol
= 0.2mol，则氨气物
质的量为=0.5mol-0.2mol=0.3mol ，氨气的质量为0.3mol⨯17g/mol=5.1g。

4．设N A代表阿伏加德罗常数的数值，判定下列说法是否正确，打√或×？
①22.4L（标准状况）氩气含有的质子数为18N A__________
②标准状况下，11.2 LCH4和C2H4混合物中含氢原子数目为2N A__________
③标准状况下，2.24LN2和O2的混合气体中分子数为0.2N A__________
④1mol的CO和N2混合气体中含有的质子数为14N A__________
⑤标准状况下，5.6LCO2气体中含有的氧原子数目为0.5N A__________
⑥1.6g由O2和O3组成的混合物中含有的O原子数目为0.1N A__________
⑦常温常压下，8g O2含有的电子数为4N A__________
⑧常温常压下，22.4LNO2和CO2的混合气体中O原子数目为2 N A__________
⑨标准状况下，22.4LCCl4中含有的CCl4分子数为N A__________
⑩常温常压下，18 g H2O中含有的原子总数为3N A__________
⑪标准状况下，11.2LCH3CH2OH中含有的分子数目为0.5N A__________
⑫常温常压下，2.24 L CO和CO2混合气体中含有的碳原子数目为0.1N A__________
【答案】√√ × √√√√ × × √ × ×
【解析】
【分析】
运用n=m/M、V=n×V m、n= V/ V m等公式的应用转换，先求出物质的量，然后求出分子的总个数，在根据这个分子中含有多少个相关微粒。

【详解】
①标准状况下，22.4L氩气的物质的量为1mol，1个氩气分子中含有18个电子，故22.4L （标准状况）氩气含有的质子数为18N A说法正确；
②标准状况下，11.2 LCH4和C2H4混合物的物质的量是：11.2L/(22.4L/mol)=0.5mol，1个CH4分子中、1个C2H4分子中都含有4个H原子，所含H原子的个数为0.5N A ×4=2N A，故标准状况下，11.2 LCH4和C2H4混合物中含氢原子数目为2N A说法正确；
③标准状况下，2.24LN2和O2的混合气体的物质的量是：2.24L/(22.4L/mol)=0.1mol，所含分子数为0.1N A，故标准状况下，2.24LN2和O2的混合气体中分子数为0.2N A说法错误；
④1mol的CO和N2混合气体的分子数为N A，1个CO分子中和N2分子中都含有14个质子，故1mol的CO和N2混合气体中含有的质子数为14N A说法正确；
⑤标准状况下，5.6LCO2气体的物质的量为5.6L/(22.4L/mol)=0.25mol，1个CO2分子中含有2个O原子，故标准状况下，5.6LCO2气体中含有的氧原子数目为0.5N A说法正确；
⑥1.6g由O2和O3组成的混合物中O原子的物质的量为0.1mol，故1.6g由O2和O3组成的混合物中含有的O原子数目为0.1N A说法正确；
⑦常温常压下，8g O2的物质的量为8g/( 32g/mol)=0.25mol，1个O2分子中含有16个电子，故8g O2含有的电子数为4N A说法正确；
⑧常温常压下，气体的摩尔体积不是22.4L/mol，故常温常压下，22.4LNO2和CO2的混合气体中O原子数目为2 N A说法错误；
⑨标准状况下， CCl4是液体，不能利用气体摩尔体积计算22.4LCCl4的物质的量，故标准状况下，22.4LCCl4中含有的CCl4分子数为N A说法错误；
⑩18 g H2O的物质的量为18g/( 18g/mol)=1mol，1个H2O分子中含有3个原子，故常温常压下，18 g H2O中含有的原子总数为3N A说法正确；
⑪标准状况下，CH3CH2OH是液体，不能利用气体摩尔体积计算11.2LCH3CH2OH的物质的量，故标准状况下，11.2LCH3CH2OH中含有的分子数目为0.5N A说法错误；
⑫常温常压下，气体的摩尔体积不是22.4L/mol，故2.24 L CO和CO2混合气体中含有的碳原子数目为0.1N A说法错误；
【点睛】
本题考查物质的量、阿伏伽德罗常数、气体摩尔体积、粒子的个数之间的计算，另外注意气体摩尔体积的适用范围。

5．现有21.6 g由CO和CO2组成的混合气体，在标准状况下其体积为13.44 L。

回答下列问题：
(1)该混合气体的平均摩尔质量为________。

(2)混合气体中碳原子的质量为________。

(3)将混合气体依次通过如图所示装置，最后收集在气球中(实验在标准状况下测定)。

①气球中收集到的气体的摩尔质量为________。

②气球中收集到的气体中，电子总数为________(用N A表示阿伏加德罗常数的值)。

③气球的体积为________L。

【答案】36 g·mol－1 7.2 g 28 g·mol－1 4.2N A 6.72
【解析】
【详解】
(1)标准状况下，该混合气体的物质的量为13.44÷22.4=0.6（mol），所以混合气体的平均摩尔质量M=m/n=21.6÷0.6=36 （g·mol－1），
(2)由第一问已知混合气体的物质的量为0.6mol，而 CO和CO2分子中均只含一个碳原子，故混合气体中的碳原子也为1mol，所以混合气体中碳原子的质量为0.6×12=7.2（g）(3) CO和CO2组成的混合气体通过NaOH溶液后，CO2与NaOH反应被吸收，剩余的CO通
过浓硫酸干燥，最后收集在气球中。

设CO的物质的量为x ,则CO2的物质的量为0.6-x，列方程：28x+44(0.6-x)=21.6，解得x=0.3mol。

①气球中收集到的气体为纯净的CO，其摩尔质量为28 g·mol－1；② CO的物质的量为
0.3mol，所以电子总数为0.3×14NA=4.2NA ；③标准状况下，0.3molCO的体积为
0.3×22.4=6.72（L），所以气球的体积为6.72L。

6．Ⅰ．为了制备氯气，某同学查阅资料发现实验室里常用浓盐酸与二氧化锰反应来制取少量的氯气，反应的化学方程式为：MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+ 2H2O。

（1）用“双线桥法”标明反应中电子转移的方向和数目_________。

（2）该反应中，氧化剂和还原剂物质的量之比是_________。

（3）草酸能使酸性KMnO4溶液褪色，配平下面的化学方程式：_____KMnO4+H2SO4+H2C2O4 = MnSO4+K2SO4 +CO2↑＋H2O。

Ⅱ．盐酸广泛应用在稀有金属的湿法冶金、漂染工业、金属加工、无机药品及有机药物的生产等领域中。

HCl极易溶于水，工业上用HCl气体溶于水的方法制取盐酸。

（1）用密度为1.2 g/mL，质量分数为36.5%的浓盐酸配制250mL 3mol/L的稀盐酸，需要用量筒量取浓盐酸的体积为________mL。

（2）实验过程中，下列操作会导致最终所配溶液浓度偏高的是____________。

A．量取浓盐酸时俯视刻度线 B．实验前，容量瓶中有少量残留蒸馏水
C．定容时俯视刻度线 D．转移时，未洗涤烧杯和玻璃棒
【答案】 1：2 2 3 5 2 1 10 8
62.5 C
【解析】
【分析】
Ⅰ．(1)反应MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+ 2H2O中，Mn元素化合价由+4价降低到+2价，Cl元素化合价由-1价升高为0价，根据化合价的变化可知电子的转移方向和数目；
(2)该反应中，Cl元素部分化合价由-1价升高为0价，HCl既是还原剂，还有酸性作用；
(3)该反应中Mn元素化合价由+7价变为+2价、C元素化合价由+3价变为+4价，根据转移电子守恒、原子守恒配平方程式；
Ⅱ．(1)根据c=1000ρω
M
计算出需要浓盐酸的浓度，依据溶液稀释过程中溶质的物质的量不
变计算需要浓盐酸体积；
(2)分析操作对物质的量和溶液体积的影响，依据c=n
V
进行误差分析。

【详解】
Ⅰ．(1)反应MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+ 2H2O中，Mn元素化合价由+4价降低到+2价，Cl元素化合价由-1价升高，该反应的电子转移方向和数目可表示为
；
(2)反应中MnO2是氧化剂，HCl是还原剂，且HCl部分起酸性作用，根据氧化产物Cl2的量可知氧化剂和还原剂物质的量之比是1:2；
(3)该反应中Mn元素化合价由+7价变为+2价、C元素化合价由+3价变为+4价，其转移电子总数为10，根据转移电子守恒知，KMnO4的计量数是2、H2C2O4的计量数是5，再根据原子守恒得方程式为2KMnO4+3H2SO4+5H2C2O4 =2 MnSO4+1K2SO4 +10CO2↑＋8H2O；Ⅱ．(1)质量分数为36.5%、密度为1.2g/cm3的浓盐酸，物质的量浓度
c=1000 1.236.5%
36.5
⨯⨯
=12mol/L，设需要浓盐酸体积为V，则依据溶液稀释规律得：
250mL×3mol/L=12mol/L×V，解得V=62.5mL；
(2)A．量取浓盐酸时俯视刻度线，则浓盐酸的体积偏低，导致所配溶液浓度偏低，故A错误；
B．容量瓶中有少量蒸馏水，对溶质的物质的量和溶液体积都不产生影响，溶液浓度无影响，故B错误；
C．定容时俯视，导致溶液体积偏小，溶液浓度偏高，故C正确；
D．转移时，未洗涤烧杯和玻璃棒，容量瓶内溶质减小，导致所配溶液浓度偏低，故D错误；
故答案为C。

7．我国某些地区曾出现过高致病性禽流感，为防止疫情蔓延，必须迅速进行隔离，并对受禽流感病毒污染的禽舍、工具等进行消毒。

资料显示：禽流感病毒在高温、碱性环境(如氢氧化钠溶液)、高锰酸钾或次氯酸钠等消毒剂中生存能力较差。

请回答下列问题：
(1)次氯酸钠(NaClO)属于__________(填“酸”、“碱”、“盐”或“氧化物”)，其中氯元素的化合价为________价。

(2)用加热高锰酸钾熏蒸消毒禽舍，写出所发生反应的化学方程式：________________。

(3)以下对受污染工具的消毒方法可行的是_________________(填字母代号)。

a.用NaClO溶液浸泡
b.用NaOH溶液浸泡
c.用水冲洗即可
(4)配制用的0.5L 0.2mol.L-1的NaCl溶液，需用天平称取固体NaCl________。

若在实验室中配制此溶液，需要用到的玻璃仪器有胶头滴管 ____________________、量筒和玻璃棒。

【答案】盐 +1 2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑ a、b 5.9 g 500mL容量瓶、烧杯【解析】
【分析】
（1）化合物各元素化合价代数和为0；
（2）高锰酸钾分解能生成锰酸钾、二氧化锰和氧气；
（3）次氯酸钠和氢氧化钠溶液都具有消毒的作用；
（4）根据配制一定物质的量浓度溶液所需要仪器分析。

【详解】
（1）次氯酸钠由钠离子和次氯酸根离子组成，属于盐类物质。

设氯元素的化合价为x，则有（+1）+x+（-2）=0，解得x=+1，故填：盐，+1；
（2）高锰酸钾分解能生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，故填：2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑；
（3）由题意可知：禽流感病毒在高温、碱性环境如氢氧化钠溶液、高锰酸钾或次氯酸钠等消毒剂中生存能力较差，所以对于被污染的工具可以在氢氧化钠溶液和次氯酸钠溶液中消毒，用水冲洗不能起到消毒的作用，故填：ab；
（4）配制0.5L 0.2mol.L-1的NaCl溶液，需用固体NaCl：0.5L×0.2mol/L×58.5g/mol=5.9g，配制溶液需要的玻璃仪器有胶头滴管、量筒、玻璃棒、烧杯和500mL容量瓶等，故填：
5.9g；500mL容量瓶、烧杯。

8．现有下列九种物质：①HCl气体②Cu ③蔗糖④CO2⑤H2SO4⑥Ba(OH)2固体⑦氯酸钾溶液⑧稀硝酸⑨熔融Al2(SO4)3
（1）属于电解质的是___；属于非电解质的是___。

（2）②和⑧反应的化学方程式为：3Cu +8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
上述反应中氧化产物是___。

硝酸没有全部参加氧化还原反应，参加氧化还原反应的硝酸占总硝酸的___。

用双线桥法分析上述反应（只需标出电子得失的方向和数目）___。

3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
（3）上述九种物质中有两种物质之间可发生离子反应：H＋＋OH－=H2O，该离子反应对应的化学方程式为___。

（4）⑨在水中的电离方程式为___，
（5）34.2g⑨溶于水配成1000mL溶液，SO42-的物质的量浓度为___。

【答案】①⑤⑥⑨③④ Cu(NO3)2或Cu2+ 25%
Ba(OH)2＋2HNO3=Ba(NO3)2＋2H2O
Al2(SO4)3=2Al3＋＋3SO42- 0.3mol/L
【解析】
【分析】
（1）在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物是电解质，包括酸、碱、盐、活泼金属氧化物和水；在水溶液里和熔融状态下都不能导电的化合物是非电解质，包括一些非金属氧化物、氨气、大多数有机物（如蔗糖、酒精等）；
（2）氧化还原反应中所含元素化合价升高的反应物为还原剂，对应产物为氧化产物；依据硝酸中氮元素化合价的变化计算参加氧化还原反应的硝酸占总硝酸的量；根据Cu元素的化合价变化、N元素的化合价变化来分析，化合价升高的元素原子失去电子，化合价降低的元素的原子得到电子，化合价升高值=化合价降低值=转移电子数；
（3）H++OH-═H2O，可以表示强酸与强碱反应生成可溶性盐和水；
（4）硫酸铝为强电解质，水溶液中完全电离；
（5）计算3.42g硫酸铝的物质的量，依据硫酸铝电离方程式计算硫酸根离子的物质的量，
依据
n
c=
V
计算硫酸根离子的物质的量浓度。

【详解】
（1）①HCl气体是在水溶液里能导电的化合物，是电解质；
②Cu是单质，既不是电解质也不是非电解质；
③蔗糖是在水溶液里和熔融状态下都不能导电的化合物，是非电解质；
④CO2本身不能电离，属于非电解质；
⑤H2SO4是在水溶液里能导电的化合物，是电解质；
⑥Ba(OH)2固体是在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物，是电解质；
⑦氯酸钾溶液是混合物，既不是电解质也不是非电解质；
⑧稀硝酸是混合物，既不是电解质也不是非电解质；
⑨熔融Al2(SO4)3是在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物，是电解质；
综上所述，属于电解质的是①⑤⑥⑨；属于非电解质的是③④；
故答案为：①⑤⑥⑨；③④；
（2）3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，反应中铜元素化合价升高，为还原剂，对应产物硝酸铜为氧化产物，参加反应的硝酸有8mol，只有2mol硝酸中的N化合价降低，作氧化剂，参加氧化还原反应的硝酸占总硝酸的25%；在反应
3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O中，Cu元素的化合价由0升高到+2价，N元素的化合价由+5降低为+2价，转移的电子为6e−，则用双线桥法标出电子得失的方向和数目为，
；
故答案为：Cu(NO3)2或Cu2+；25%；；
（3）H++OH−═H2O，可以表示稀硝酸与氢氧化钡反应，化学方程式为：Ba(OH)2＋
2HNO3=Ba(NO3)2＋2H2O；
故答案为：Ba(OH)2＋2HNO3=Ba(NO3)2＋2H2O；
（4）硫酸铝为强电解质，完全电离，电离方程式为：Al2(SO4)3=2Al3＋＋3SO42-；
故答案为：Al2(SO4)3=2Al3＋＋3SO42-；
（5）3.42g硫酸铝的物质的量
3.42g
342g/
n==0.0
mol
1mol，依据硫酸铝电离方程式：
Al2(SO4)3=2Al3＋＋3SO42-，可知硫酸根离子的物质的量为0.03mol，则硫酸根离子的物质的量
浓度
0.03mol
c==0.3mol/L
0.1L
；
故答案为：0.3mol/L。

9．（1）质量相同的O2、NH3、H2、Cl2四种气体中，在相同温度和相同压强条件下，体积
最大的是___。

（2）氯水中含有多种成分。

将紫色石蕊试液滴入氯水中，溶液显红色起作用的成分是
___；过一会儿，溶液颜色逐渐褪去，起作用的成分是___；
（3）鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液可选用___。

（填序号）
①NaOH ②Ca(OH)2③BaCl2④K2SO4⑤Ca(NO3)2
（4）火药是中国的“四大发明”之一，永远值得炎黄子孙骄傲，也永远会激励着我们去奋发图强。

黑火药在发生爆炸时，发生如下的反应：2KNO3+3C＋S=K2S+N2↑+3CO2↑。

①其中被还原的元素是___。

②当反应有3.612×1024个电子转移时被硝酸钾氧化得到的氧化产物在标准状况下的体积
___。

（5）1.2gRSO4中含0.01molR2+，则RSO4的摩尔质量是___，R的相对原子质量是___。

【答案】H2 H+ HClO或ClO-③⑤ N和S 28L 120g/mol 24
【解析】
【分析】
(1)相同质量时，气体的摩尔质量越大，物质的量越小，体积越小；
(2)氯水溶液中存在反应：Cl2+H2O⇌HCl+HClO，是可逆反应，存在电离：H2O⇌H++OH-，HClO⇌H++ClO-，HCl=H++Cl-，所以溶液中存在的微粒有：分子：Cl2、HClO、H2O；离子：
H+、Cl-、ClO-、OH-，能使紫色石蕊试液变红色是酸的性质，次氯酸有漂白性；
(3)NaHCO3不稳定，加热易分解，但加热溶液不分解，都可与碱发生反应，与氢氧化钙溶液反应都可生成沉淀，且都能与酸反应生成气体，以此解答该题；
(4)2KNO3+C+S═K2S+2NO2↑+CO2↑中，C元素的化合价升高，N、S元素的化合价降低，以此来解答；
(5)根据公式n=m
M
来计算M，M在数值上等于元素的相对原子质量，分子的M在数值上
等于其相对分子质量。

【详解】
(1)相同质量时，气体的摩尔质量越大，物质的量越小，体积越小，质量相同的O2、NH3、H2、Cl2四种气体中，H2的摩尔质量最小，所以H2的体积最大；
(2)氯水溶液中存在反应：Cl2+H2O⇌HCl+HClO，是可逆反应，存在电离：H2O⇌H++OH-、HClO⇌H++ClO-，HCl═H++Cl-，所以溶液中存在的微粒有：分子：Cl2、HClO、H2O；离子：H+、Cl-、ClO-、OH-．酸能使紫色石蕊试液变红色，所以使紫色石蕊试液变红色的微粒是
H+；次氯酸有漂白性，所以红色溶液逐渐褪色，起作用的微粒是HClO分子；
(3)①碳酸钠和碳酸氢钠与NaOH混合，均无明显现象，不能鉴别二者，故①错误；
②碳酸钠和碳酸氢钠均与Ca(OH)2反应产生沉淀，故用Ca(OH)2溶液不能鉴别二者，故②错误；
③碳酸钠与BaCl2反应产生碳酸钡沉淀，碳酸氢钠与BaCl2不反应，故BaCl2溶液可以区分两物质，故③正确；
④K2SO4与碳酸钠、碳酸氢钠均不反应，故氯化钙溶液不能鉴别二者，故④错误；
⑤Ca(NO3)2与碳酸钠反应产生碳酸钙沉淀，碳酸氢钠与Ca(NO3)2不反应，故Ca(NO3)2溶液
可以区分两物质，故⑤正确；
故答案为：③⑤；
(4)①N、S元素的化合价降低，被还原，C元素的化合价升高，C为还原剂；
②2KNO3+3C+S═K2S+N2↑+3CO2↑，反应中KNO3得到10个电子，S得到2个电子，当反应有3.612×1024个电子转移时，即转移6mol，则生成1.5molCO2，其中被KNO3氧化得到的二
氧化碳为1.5mol×10
12
=1.25mol，其体积为1.25mol×22.4L/mol=28L；
(5)1.2gRSO4中含0.01molR2+，根据公式n=m
M
，则RSO4的M=
m
M
=
1.2g
0.01mol
=120g/mol，
RSO4的摩尔质量在数值上等于其相对分子质量，所以RSO4的摩尔质量为120g/mol，R的相对原子质量是120-32-64=24。

10．氯气是一种重要的化工原料，自来水的消毒、农药的生产、药物的合成都需要用氯气。

I．工业上通常采用电解法制氯气：观察图1，回答：
(1)电解反应的化学方程式为__________。

(2)若饱和食盐水中通电后，b侧产生的气体检验方法是___________。

Ⅱ．某兴趣小组设计如图2所示的实验装置，利用氯气与石灰乳反应制取少量漂白粉（这是一个放热反应），回答下列问题：
(3)B中反应的化学方程式是_________。

(4)该兴趣小组用100mL12mol/L盐酸与8.7g MnO2制备氯气，并将所得氯气与过量的石灰乳反应，则理论上最多可制得Ca(ClO)2____g。

(5)此实验所得漂白粉的有效成分偏低，该学生经分析并查阅资料发现，主要原因是在装置B中还存在两个副反应。

①温度较高时氯气与消石灰反应生成Ca(ClO3)2，为避免此副反应的发生，可采取的措施
_______。

②试判断另一个副反应(用化学方程式表示)_________，为避免此副反应的发生，可将装置
做何改进_________。

【答案】2NaCl+2H2O 通电
2NaOH+H2↑+Cl2↑移走烧杯，将湿润的淀粉碘化钾试纸放在b
导气管口处，若试纸变蓝，则说明产生的气体为Cl2 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O 7.15g 冷却B装置(或把B放置在冷水浴中等合理答案) 2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O 在A 与B之间连接一个装有饱和氯化钠溶液的洗气瓶
【解析】
【分析】
I.电解饱和食盐水产生NaOH、H2、Cl2，在电解时，与电源正极连接的电极为阳极，发生氧化反应；与电源负极连接的电极为阴极，发生还原反应，根据产生气体的性质进行检验；II.在装置A中制取Cl2，在装置B中Cl2与石灰乳反应制取漂白粉，氯气有毒，是大气污染物，在尾气排放前用NaOH溶液进行尾气处理，据此分析解答。

【详解】
I.(1)电解饱和食盐水产生NaOH、H2、Cl2，反应方程式为：
2NaCl+2H2O 通电
2NaOH+H2↑+Cl2↑；
(2)在电解时，与电源正极连接的电极为阳极，发生氧化反应。

由于放电能力Cl->OH-，所以溶液中的阴离子Cl-放电，失去电子变为Cl2逸出，Cl2检验强氧化性，可以使KI变为I2，I2遇淀粉溶液变为蓝色，所以检验Cl2的方法是移走烧杯，将湿润的淀粉碘化钾试纸放在b 导气管口处，若试纸变蓝，则说明产生的气体为Cl2；
II.(3) 在装置B中Cl2与石灰乳反应制取漂白粉，反应的方程式为：
2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O；
(4)n(MnO2)=8.7g÷87g/mol=0.1mol，n(HCl)=12mol/L×0.1L=1.2mol，根据制取气体方程式：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O可知0.1mol MnO2能够消耗0.4molHCl<1.2mol，说明HCl过量，制取的Cl2按MnO2计算，n(Cl2)=n(MnO2)=0.1mol，则根据反应关系
2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O可知n[Ca(ClO)2]=1
2
n(Cl2)=0.05mol，所以理论上制取的
漂白粉中Ca(ClO)2的质量为m[Ca(ClO)2]=0.05mol×143g/mol=7.15g；
(5)①温度较高时氯气与消石灰反应生成Ca(ClO3)2，为避免此副反应的发生，可采取的措施是冷却B装置(或把B放置在冷水浴中等合理答案)；
②试判断另一个副反应是Cl2中含有杂质HCl与Ca(OH)2反应，用化学方程式表示为
2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O，为避免此副反应的发生，可将装置改进为：在A与B之间连接一个装有饱和氯化钠溶液的洗气瓶，除去杂质HCl气体。

【点睛】
本题考查了氯气的制取、检验、性质及应用的知识。

掌握氯气的工业和实验室制取方法，根据电解原理、氧化还原反应规律，结合物质的性质(挥发性、氧化性)等分析判断。

11．储氢纳米碳管的研究成功体现了科技的进步，但用电弧法合成的碳纳米管常伴有大量的杂质——碳纳米颗粒，这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯其反应式为C＋K2Cr2O7＋。