推荐学习K12高考化学大一轮复习专题1化学家眼中的物质世界专项突破练一

专项突破练(一) 学考第29题
(一)表格分析型
1．(2017·杭州市萧山区命题比赛试卷)有一包铁粉和铜粉混合均匀的粉末样品，为确定其组成，某同学将不同质量的该样品分别与40 mL 1 mol·L －1
的FeCl 3溶液反应，实验结果如下表所示(忽略反应前后溶液体积的变化)。

请计算：
(1)实验④的滤液中c (Fe 2＋)＝______________ mo l·L －1。

(2)原粉末样品中n (Fe)∶n (Cu)＝____________。

答案 (1)1.5 (2)1∶1
解析 (1)因为还原性Fe ＞Cu ，所以此混合物与FeCl 3溶液反应的先后顺序为 a.2Fe 3＋
＋Fe===3Fe 2＋
b ．2Fe 3＋
＋Cu===2Fe 2＋
＋Cu 2＋
实验④中FeCl 3完全与Fe 反应(此时Fe 应剩余)
n (Fe 2＋)＝0.04×1×32
mol ＝0.06 mol c (Fe 2＋)＝
0.06 mol 0.04 L
＝1.5 mol·L －1
(2)从第②组数据可以看出，FeCl 3全部参与反应，假设只发生a 反应，则溶解Fe 的质量为m (Fe)
＝56×0.042 g ＝1.12 g,1.80 g －1.12 g ＝0.68 g 大于0.64 g ，所以也有一部分Cu 溶解，所
以0.64 g 全部为Cu ，设在1.80 g 样品中Cu 、Fe 的物质的量分别为x mol 、y mol 2Fe 3＋
＋Fe===3Fe 2＋
2y y
2Fe 3＋
＋ Cu===2Fe 2＋
＋Cu 2＋
0.04－2y 0.02－y 依据Cu 守恒得0.02－y ＋0.64
64＝x
即x ＋y ＝0.03 结合56y ＋64x ＝1.80
得到：x y ＝11。

2．(2017·杭州市萧山区命题比赛试卷) 炼铁厂生产的生铁常用于炼钢。

取某钢样粉末28.12 g(假设只含Fe 和C)，在氧气流中充分反应，得到CO 2气体224 mL(标准状况下)。

(1)计算此钢样粉末中铁和碳的物质的量之比为_________________(最简单的整数比)。

(2)再取三份不同质量的上述钢样粉末分别加到100 mL 相同浓度的稀H 2SO 4中，充分反应后，测得的实验数据如表所示：
则该硫酸溶液的物质的量浓度为__________________。

答案 (1)50∶1 (2)1.25 mol·L －1
解析 (1)n (C)＝n (CO 2)＝0.224 L
22.4 L·mol －1＝0.01 mol
n (Fe)＝28.12 g －0.01 mo l×12 g·mol
－1
56 g·mol －1
＝0.5 mol 所以
n (Fe )n (C )＝0.5 mol 0.01 mol ＝50
1。

在实验Ⅲ中，H 2SO 4完全反应
n (H 2SO 4)＝n (H 2)＝ 2.800 L
22.4 L·mol
－1＝0.125 mol
c (H 2SO 4)＝
0.125 mol 0.1 L
＝1.25 mol·L －1。

3．有未知浓度的Ba(OH)2和NaOH 混合溶液，量取四份该溶液分别通入等量的CO 2(已折算成标
准状况下的体积，不考虑CO 2在水中的溶解)，生成沉淀的物质的量如下表：
(1)该混合溶液中Ba(OH)2的物质的量浓度＝______________。

(2)实验Ⅲ最后所得溶液中碳酸钠的物质的量＝__________________。

答案 (1)1.50 mol·L －1
(2)0.045 0 mol
解析 Ba(OH)2和NaOH 混合溶液中通入CO 2气体，依次发生①Ba(OH)2＋ CO 2===BaCO 3↓＋H 2O ②2NaOH ＋ CO 2===Na 2CO 3＋H 2O ③Na 2CO 3＋H 2O ＋ CO 2===2NaHCO 3 ④BaCO 3＋H 2O ＋CO 2===Ba(HCO 3)2；根据图表数据，样品体积依次增大10 mL ，实验Ⅱ比实验Ⅰ沉淀物质的量增大0.03 mol ，实验Ⅲ比实验Ⅱ沉淀物质的量增大0.015 mol ，实验Ⅳ比实验Ⅲ沉淀物质的量增大0.015 mol ，说明实验Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ没有生成Ba(HCO 3)2；实验Ⅰ生成沉淀比Ⅱ少0.03 mol ，说明实验Ⅰ上述4个反应均有发生，氢氧化钠完全转化成碳酸氢钠。

(1)根据Ⅲ数据，设混合溶液中Ba(OH)2的物质的量浓度为c mol·L －1
Ba(OH)2＋CO 2 ===BaCO 3↓＋H 2O 1 mol 1 mol 0．04 L×c mol·L －1
0.06 mol 10.04 L×c mol·L －1＝
1
0.06 mol 解得c ＝1.50。

(二)图像分析型
4．(2015·浙江10月选考，29)量取8.0 mL 5.0 mol·L －1
H 2SO 4溶液，加蒸馏水稀释至100 mL ，取两份稀释后的H 2SO 4溶液各25 mL ，分别加入等质量的Zn 和Fe ，相同条件下充分反应，产生氢气的体积随时间变化的曲线如图所示(氢气体积已折算成标准状况下的体积)。

请计算：
(1)稀释后H 2SO 4溶液的物质的量浓度为__________mol·L －1。

(2)加入Fe 的质量至少有__________ g 。

答案 (1)0.40 (2)0.65
解析 (1)加蒸馏水稀释至100 mL 后，H 2SO 4溶液的物质的量浓度＝5.0 mol·L －1
×0.008 L 0.1 L ＝
0.40 mol·L－1。

(2)m(Fe)＝0.224 L
22.4 L·mol－1
×56 g·mol－1＝0.56 g；
m(Zn)＝0.224 L
22.4 L·mol－1
×65 g·mol－1＝0.65 g。

铁、锌与H2SO4反应都生成了224 mL的氢气，说明参加反应的铁与锌的物质的量相等，由于加入等质量的Zn和Fe，且每份硫酸的物质的量刚好为0.01 mol，说明铁有剩余，锌和硫酸刚好完全反应，所以铁至少为0.65 g。

5．取一定物质的量浓度的NaOH溶液10 mL，通入一定量的CO2，再继续滴加入0.1 mol·L－1的盐酸，标准状况下产生的CO2的体积与所加盐酸体积之间的关系如下图所示，试回答下列问题：
(1)原NaOH溶液的物质的量浓度为________________。

(2)原NaOH溶液中通入CO2后，所得溶液加盐酸后产生CO2气体最大体积(标准状况)为______________。

答案(1)0.75 mol·L－1(2)112 mL
解析(1)当加入盐酸75 mL时，产生二氧化碳气体体积最大，此时恰好完全反应，溶液中溶质为NaCl，Na＋来自氢氧化钠，Cl－来自盐酸，n(Na＋)＝n(Cl－)＝n(NaOH)＝0.007 5 mol，所以每份溶液中c(NaOH)＝0.75 mol·L－1。

(2)由图示可知不产生气体需要盐酸的体积少于产生气体需要盐酸的体积，说明所得溶液为Na2CO3和NaHCO3的混合溶液。

设溶液中Na2CO3物质的量为x mol，NaHCO3物质的量为y mol；
0→25 m L时发生反应：CO2－3＋H＋===HCO－3
25→75 mL时发生反应：HCO－3＋H＋===H2O＋CO2↑
x＝0.025×0.1x＋y＝0.05×0.1
n(CO2)＝(x＋y)mol＝0.005 mol，V(CO2)＝112 mL。

6．(2017·宁波市高三新高考选考适应性考试)向一定质量CaCl2和HCl的混合溶液中逐滴加入浓度为1.000 mol·L－1的Na2CO3溶液，反应过程中加入的Na2CO3溶液的体积与产生沉淀或气体的质量关系如图所示。

(1)样品中物质的量之比n(CaCl2)∶n(HCl)＝________。

(2)V2＝__________ L。

答案 (1)1∶2 (2)0.100 0
解析 分析反应的过程可知：加入的碳酸钠先与盐酸反应，把盐酸消耗完了，才开始与氯化钙反应，开始生成沉淀，最后到达最高点CaCl 2完全反应，据此分析解答。

由图示可知碳酸钠与盐酸反应生成气体2.200 g ，
n (HCl)＝2n (CO 2)＝2×
m (CO 2)M (CO 2)＝2× 2.200 g
44 g·mol
－1＝0.1 mol ；碳酸钠与氯化钙反应，生成沉淀5.000 g ，n (CaCl 2)＝n (CaCO 3)＝m (CaCO 3)M (CaCO 3)＝ 5.000 g
100 g·mol －1
＝0.05 mol ，n (CaCl 2)∶n (HCl)＝0.05
mol∶0.1 mol＝1∶2。

(2)根据C 原子守恒可知：n (Na 2CO 3)＝n (CO 2)＋n (CaCO 3)＝0.1 mol ，
V 2＝n (Na 2CO 3)c (Na 2CO 3)＝0.1 mol 1.000 mol·L －1
＝0.100 0 L 。

(三)直接描述型
7．(2017·杭州市萧山区命题比赛试卷)将a mol Cl 2通入过量的NaOH 溶液中，产物中可能有NaCl 、NaClO 、NaClO 3，且产物的成分与温度高低有关。

(1)改变温度，产物中NaClO 3的最大理论产量为____________ mol 。

(2)若某温度下，反应后c (Cl －
)∶c (ClO －
3)＝6∶1，则溶液中c (ClO －
)∶c (ClO －
3)＝___________。

答案 (1)a
3
(2)1∶1
解析 (1)只发生3Cl 2＋6NaOH=====△
NaClO 3＋5NaCl ＋3H 2O 反应，生成的NaClO 3最大，其物质的量为a
3
mol 。

(2)设c (ClO －
)＝x ，根据电子守恒得：c (Cl －
)＝5c (ClO －
3)＋x
x ＝6c (ClO －3)－5c (ClO －3)＝c (ClO －
3)
所以c (ClO －)∶c (ClO －
3)＝1∶1。

8．(2017·杭州市萧山区命题比赛试卷)将19.20 g CuO 和Fe 2O 3的混合物在高温下与足量的CO 充分反应，反应后全部气体用200 mL 1.20 mol·L －1
Ba(OH)2溶液吸收，生成35.46 g 白色沉淀(不考虑沉淀的溶解，忽略溶液体积的变化)。

(1)则吸收气体后溶液中溶质的化学式为________，其浓度为_________。

(2)混合物中CuO 和Fe 2O 3的物质的量之比为________。

答案 (1)Ba(HCO 3)2 0.30 mol·L －1
(2)2∶1
解析 (1)假设19.20 g 全部为CuO ，此时生成的CO 2最少。

n (CO 2)＝19.20 g 80 g·mol
－1＝0.24 mol ，
n [Ba(OH)2]＝0.240 mol ，n (CO 2)∶n [Ba(OH)2]＝1，此时恰好生成BaCO 3沉淀，因为n (CO 2)>0.24
mol ，所以吸收气体后，溶液中溶质的化学式为Ba(HCO 3)2。

n [Ba(HCO 3)2]＝0.2 L×1.20 mol·L －1－35.46 g
197 g·mol
－1＝0.06 mol
c [Ba(HCO 3)2]＝
0.06 mol 0.2 L
＝0.30 mol·L －1。

(2)设CuO ，Fe 2O 3的物质的量分别为x ，y ，则80x ＋160 y ＝19.20
x ＋3y ＝n (BaCO 3)＋2n [Ba(HCO 3)2]
解之得⎩
⎪⎨
⎪⎧
x ＝0.12 mol y ＝0.06 mol
CuO ，Fe 2O 3的物质的量之比为2∶1。

9．(2017·杭州市萧山区命题比赛试卷)室温下，将100 mL 某盐酸和硫酸的混合溶液分成两等份。

一份加入过量BaCl 2溶液，充分反应后得沉淀2.33 g ；另一份加入50 mL 1.0 mol·L
－
1
NaOH 溶液，充分反应后溶液的 pH ＝13(溶液的体积为100 mL)。

试计算：
(1)原溶液中所含H 2SO 4的物质的量为________ mol 。

(2)原混合溶液中盐酸的物质的量浓度为________ mol·L －1。

答案 (1)0.02 (2)0.4
解析 n (H 2SO 4)＝n (BaSO 4)＝0.01 mol
所以原溶液中所含H 2SO 4的物质的量为0.02 mol ， 设每份中盐酸的物质的量为x
则0.05 L×1.0 mol·L －1
－0.01 mol×2－x 0.1 L
＝0.1 mol·L －1
x ＝0.02 mol c (HCl)＝
0.02 mol×20.1 L
＝0.4 mol·L －1。

10．室温下，向100 mL NaOH 、Ba(OH)2的混合溶液中加入100 mL 0.3 mol·L －1
的H 2SO 4溶液，充分反应，得沉淀2.33 g ，反应后测得溶液的pH ＝13(假设反应后溶液的总体积为200 mL)。

请计算：
(1)原混合溶液中所含Ba(OH)2的物质的量是________ mol 。

(2)原混合溶液中NaOH 的物质的量浓度是________ mol·L －1。

答案 (1)0.01 (2)0.6
解析 H 2SO 4先与Ba(OH)2反应再与NaOH 反应。

由题意可知：反应后c (OH －
)＝0.1 mol·L －1
，n (OH －
)＝0.1 mol·L －1
×0.2 L＝0.02 mol ，
n (BaSO 4)＝
2.33 g
233 g·mol
－1＝0.01 mol ；
反应前n (H 2SO 4)＝0.03 mol 。

H 2SO 4 ＋ Ba(OH)2===BaSO 4↓＋2H 2O 0.01 mol 0.01 mol 0.01 mol 所以原混合液中n [Ba(OH)2]＝ 0.01 mol H 2SO 4 ＋ 2NaOH===Na 2SO 4 ＋2H 2O 0.03 mol －0.01 mol 0.04 mol
所以原混合液中n (NaOH)＝0.04 mol ＋0.02 mol ＝0.06 mol
c (NaOH)＝
0.06 mol 0.1 L
＝0.6 mol ·L －1。