高考化学培优专题复习物质的量练习题及答案解析

高考化学培优专题复习物质的量练习题及答案解析
一、高中化学物质的量
1．I ．自然界中的物质绝大多数以混合物的形式存在，为了便于研究和利用，常需对混合物进行分离和提纯。

下列A 、B 、C 、D 是中学常见的混合物分离或提纯的装置。

请根据混合物分离或提纯的原理，回答在下列实验中需要使用哪种装置。

将A 、B 、C 、D 填入适当的空格中。

(1)碳酸钙悬浊液中分离出碳酸钙__________；
(2)氯化钠溶液中分离出氯化钠___________；
(3)分离39％的乙醇溶液___________；
(4)分离溴的氯化钠溶液____________；
Ⅱ.利用“化学计量在实验中的应用”的相关知识进行填空
已知某饱和氯化钠溶液体积为V mL ，溶液密度为d g/cm 3，质量分数为w ，物质的量浓度为c mol/L ，溶液中含NaCl 的质量为m g 。

(1)用m 、V 表示溶液的物质的量浓度是_________
(2)用w 、d 表示溶液的物质的量浓度是_________
(3)用c 、d 表示溶液的质量分数是__________
【答案】B D A C
100058.5m V mol·L －1 100058.5dw mol·L －1 58.51000c d 【解析】
【分析】
I. 根据混合物的性质选择相应的装置进行分离；
Ⅱ. 根据公式n m M =、n c V =、1000=c M ρω进行计算。

【详解】
I. (1)碳酸钙不溶于水，可用过滤的方法从碳酸钙悬浊液中分离出碳酸钙，故答案为：B ；
(2)氯化钠易溶于水，可用蒸发的方法从氯化钠溶液中分离出氯化钠，故答案为：D ；
(3)乙醇和水是互溶的两种液体，可用蒸馏的方法分离乙醇和水，故答案为：A ；
(4)溴易溶于四氯化碳而难溶于水，且四氯化碳与水不互溶，则可以用四氯化碳萃取氯化钠溶液中的溴单质，再分液，故答案为：C ；
Ⅱ. (1)NaCl 的物质的量为g ==mol 58.5g/mol 58.5
m m m n M =，则NaCl 溶液的物质的量浓度是
-1-3mol 100058.5==mol L 10L 58.5
m m c V V
⋅⨯，故答案为：100058.5m V mol·L －1； (2)根据公式1000=c M ρω可知，该溶液的物质的量浓度是-11000=mol L 58.5
dw c ⋅，故答案为：100058.5
dw mol·L －1； (3)由1000=
c M ρω可知，=1000cM ωρ，则该溶液的质量分数是58.51000c
d ，故答案为：58.51000c d。

【点睛】
该公式1000=
c M
ρω中，涉及溶液的密度，质量分数，物质的量浓度，密度的单位为g/cm 3，是同学们的易忘点。

2．纯碱和小苏打都是重要的化工原料，在生产和生活中有着广泛的应用。

(1)用洁净的铂丝蘸取Na 2CO 3溶液置于酒精灯火焰上灼烧，火焰呈__________色。

(2)实验室中需0.2mol/L 的Na 2CO 3溶液950mL ，配制时应选用容量瓶的规格和称取Na 2CO 3的质量分别是__________。

A ． 1000mL ；21.2g
B ．950mL ；20.14g
C ．500mL ；21.2g
D ．500mL ；10.6g
(3)若加热10.00g 的碳酸钠和碳酸氢钠的混合物，使碳酸氢钠完全分解，混合物质量减少了
2.48g ，则原混合物中碳酸钠的质量分数为______。

(4)某同学为确定一包可能由碳酸钠和碳酸氢钠组成的白色混合物的成分，他取少量该白色物质溶于水，并向所得溶液中加入适量澄清石灰水，产生白色沉淀，据此该同学认为有碳酸钠。

你是否同意该同学的观点，请你用适当的化学方程式阐述你的观点________。

(5)取等物质的量浓度的NaOH 溶液两份A 和B ，每份10 mL ，分别向A 、B 中通入不等量的CO 2，再继续向两溶液中逐滴加入0.1 mol/L 的盐酸，标准状况下产生的CO 2的体积与所加盐酸体积之间的关系如图所示，试回答下列问题：
①曲线A 表明，原NaOH 溶液中通入CO 2后，所得溶液加盐酸后产生CO 2气体体积(标准状况)的最大值为_______mL 。

②曲线B 表明，原NaOH 溶液中通入CO 2后，所得溶液中的溶质成分是________，其物质的量之比为________。

【答案】黄 A 32.8% 不同意，由于Ca(OH)2 + 2NaHCO 3 = CaCO 3↓ + Na 2CO 3 +2H 2O (或
Ca(OH)2 + NaHCO3 = CaCO3↓+ NaOH +H2O)，碳酸氢钠溶液与石灰水反应也能产生白色沉淀33.6 Na2CO3 与NaHCO3 1:1
【解析】
【分析】
(1)考查焰色反应；
(2)根据n=cV，m=nM计算；
(3)根据碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠，二氧化碳和水，固体质量的减少即为生成二氧化碳的水的质量；
(4)根据碳酸钠，碳酸氢钠与氢氧化钙的反应判断；
(5)①根据碳原子守恒计算二氧化碳的物质的量即为碳酸氢钠的物质的量，利用n=
V
Vm
；②
由曲线B可知从25mL到75mL为碳酸氢钠与盐酸反应生成二氧化碳，根据钠原子守恒计算；
【详解】
(1)钠的焰色反应为黄色；
(2)配置950ml的溶液应用1000 mL容量瓶配制溶液，所需Na2CO3的质量
m=nM=cVM=0.2mol/L×1L×106g/mol=21.2g，答案选A；
(3)设参加反应的碳酸氢钠的质量为x根据混合物质量减少了2.48g，
32322
2NaHCO=Na CO+H O+CO
16862
x 2.48g
↑质量差
16862
x 2.48g
=，解得x=6.72g，碳酸钠和碳酸氢钠共10g，则碳酸钠的质量为10g-6.72g=
3.28g，原混合物中碳酸钠的质量分数=3.28g
100%
10g
⨯=32.8%；
(4) 由于Ca(OH)2 + 2NaHCO3 = CaCO3↓ + Na2CO3 +2H2O (或Ca(OH)2 + NaHCO3 = CaCO3 ↓+ NaOH +H2O)，碳酸钠与氢氧化钙反应会生成碳酸钙沉淀，同样碳酸氢钠与氢氧化钙反应也会生成碳酸钙沉淀，所以不同意他的观点；
(5) ①CO2与NaOH反应为①CO2+NaOH=NaHCO3，②CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O，
当
()
()2
n CO
n NaOH
⩾1，反应按①进行，等于1时，CO2、NaOH恰好反应生成NaHCO3；大于1
时，生成NaHCO3，CO2有剩余；
当1
2
＜
()
()2
n CO
n NaOH
＜1，反应按①②进行，CO2、NaOH反应，无剩余，生成物为
NaHCO3、Na2CO3；
当
()
()2
n CO
n NaOH
⩽
1
2
，反应按②进行，等于
1
2
时，CO2、NaOH恰好反应生成Na2CO3；小于
1
2
时，生成Na2CO3，NaOH有剩余；
由曲线A可知从60ml到75ml为碳酸氢钠与盐酸反应, 消耗的15mL盐酸为碳酸氢钠与盐酸反应并产生CO2，反应方程式为NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O，所以
n(NaHCO3)=n(HC l)=(75ml−60ml)×0.1mol/L=1.5×10−3mol，根据C原子守恒，所以
n(CO2)=n(NaHCO3)=1.5×10−3mol，V= nV m=1.5×10−3mol×22.4L/mol=33.6 mL；
②加入75ml盐酸时二氧化碳的体积达最大，此时溶液为氯化钠溶液。

根据氯离子、钠离子守恒，所以n(NaOH)=n(NaCl)=n(HCl)=0.075ml×0.1mol/L=0.0075mol，由曲线B可知从
25mL到75mL为碳酸氢钠与盐酸反应生成二氧化碳，反应方程式为
NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O，所以n(NaHCO3)=n(HCl)=
n(CO2)=(75ml−25ml)×0.1mol/L=0.005mol，所以n(CO2)：n(NaOH)=0.005mol：0.0075mol=2
3
，
大于1:2，小于1，所以反应按①②进行，CO2、NaOH反应，NaOH无剩余，生成物为
Na2CO3 与NaHCO3，根据钠原子守恒，所以1
2
n(Na2CO3)+n(NaHCO3)=0.0075mol，而
n(NaHCO3)= 0.005mol，则n(NaHCO3)=0.005mol，故Na2CO3 与NaHCO3的物质的量之比为1:1。

【点睛】
碳原子守恒和钠原子守恒在本题的应用比较关键，学生使用时需灵活掌握。

3．氯及其化合物在生产、生活中都有重要的应用：
（Ⅰ）现实验室要配置一定物质的量浓度的稀盐酸。

（1）如图是某市售盐酸试剂瓶标签上的部分数据。

则该盐酸的物质的量浓度是___ mol·L-1。

（2）某同学用该浓盐酸配制100mL 1mol·L-1的稀盐酸。

请回答下列问题：
①通过计算可知，需要用量筒量取浓盐酸 ____ mL。

②使用的仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外，还必须用到的仪器有_______。

③若配制过程遇下列情况，溶液的物质的量浓度将会：（填“偏高”“偏低”“无影响”）
A．量取的浓盐酸置于烧杯中较长时间后配制______。

B．转移溶液前，洗净的容量瓶内壁附有水珠而未干燥处理___。

C．定容时俯视容量瓶的刻度线_____。

（Ⅱ）实验室使用浓盐酸、二氧化锰共热制氯气，并用氯气和氢氧化钙反应制取少量漂白
粉（该反应放热）。

已知：MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O；氯气和氢氧化钙在温度较高时会生成副产物氯酸钙。

甲、乙、丙三位同学分别设计了三个实验装置如下图所示：
（1）哪位同学的装置能够有效地防止副反应的发生？_____。

（2）上述装置中，甲由A、B两部分组成，乙由C、D、E三部分组成，丙由F、G两部分组成。

从上述甲、乙、丙三套装置中选出合理的部分（按气流从左至右的流向）组装一套较完善的实验装置（填所选部分的字母）_____。

（3）利用（2）中实验装置进行实验，实验中若用12 mol·L-1的浓盐酸200 mL与足量二氧化锰反应，最终生成的次氯酸钙的物质的量总小于0.3 mol，其可能的主要原因是_____（假定各步反应均无反应损耗且无副反应发生）。

（Ⅲ）已知HClO的杀菌能力比ClO-强。

25℃时将氯气溶于水形成氯气一氯水体系，该体系中Cl2、HClO和ClO-的物质的量分数（a）随pH变化的关系如图所示。

由图分析，欲使氯水的杀菌效果最好，应控制的pH范围是__，当pH=7.5时，氯水中含氯元素的微粒有___。

【答案】11.6 8.6 胶头滴管、100 mL容量瓶偏低无影响偏低甲 F B E 浓盐酸逐渐变稀，稀盐酸与二氧化锰不反应，且浓盐酸有挥发性，所以盐酸不能全部反应生成氯气，故生成的Ca（ClO）2少于0.3mol 2～6 HClO、ClO-、Cl-
【解析】
【分析】
（Ⅰ）(1)根据
1000
c=
M
计算浓度；
(2)配制一定物质的量浓度的溶液，步骤为计算、量取、稀释、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶；
（Ⅱ）(1)要防止副反应的发生就要控制反应的温度。

【详解】
（Ⅰ）(1)根据1000c=M ρω计算盐酸的浓度，有1000 1.1636.5%c=/11.6/36.5
mol L mol L ⨯⨯=； (2) ①根据溶质的物质的量不变，需要量取的盐酸的体积0.1L 1/V=
0.00868.6L 11.6/mol L L m mol L ⨯==； ②量取盐酸的时候需要量筒；稀释浓盐酸，需要玻璃棒、烧杯；转移时，需要100mL 容量瓶，玻璃棒、烧杯；定容时，需要胶头滴管；则还需要的仪器有100mL 容量瓶，胶头滴管；
③A 、浓盐酸易挥发，置于烧杯后，较长时间配制，盐酸挥发，溶质减少，溶液的浓度偏低；
B 、容量瓶中存在蒸馏水，由于定容前，需要往容量瓶中加入蒸馏水，因此之前存在的蒸馏水，对浓度无影响；
C 、俯视刻度线，定容时，水会少加，体积偏小，浓度偏大；
（Ⅱ）(1) 氯气和氢氧化钙在温度较高时会生成副产物氯酸钙，所以必须要控制反应温度，甲装置有冰水浴，可以较好地控制副反应的发生；
(2)F 装置可以通过分液漏斗来控制反应的速率，B 装置有冰水浴可以较少副反应的发生，E 装置可以做到尾气吸收，答案为F B E ；
(3)MnO 2只与浓盐酸反应生成氯气，虽然反应的进行，浓盐酸浓度降低，不与MnO 2反应，所以生成氯气的值小于理论值，答案为浓盐酸逐渐变稀，稀盐酸与二氧化锰不反应，且浓盐酸有挥发性，所以盐酸不能全部反应生成氯气，故生成的Ca(ClO)2少于0.3mol ； (Ⅲ)HClO 的杀菌能力比ClO -强，所以HClO 的浓度越大，杀菌效果最好，根据图像pH 最好为2～6之间；当pH=7.5时，根据图像，氯水中没有Cl 2，韩律的微粒有HClO 、ClO －以及与水反应生成的Cl －。

【点睛】
(Ⅲ)第二小问是易错点，很容易忽略Cl -；不要忘记，Cl 2＋H 2O
HCl ＋HClO ，有Cl －生成。

4．现有21.6 g 由CO 和CO 2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。

5．按要求完成下列各小题
（1）在同温同压下，相同质量的N2和H2S气体的体积比为____。

（2）0.8molCO和0.4molCO2中电子数目之比为___，含有氧原子物质的量之比为___，相同条件下两物质的密度之比为___。

（3）在含有Cu2＋、H＋、Fe2＋、Al3＋、Br－、Cl－的溶液中，还原性最弱的阴离子是___，氧化性最强的离子是___，既有氧化性又有还原性的离子是___。

（4）除去Na2SO4中的Na2CO3所加试剂___，离子方程式___。

【答案】17：14 14：11 1：1 7：11 Cl- Cu2+ Fe2+稀H2SO4 CO32-+2H+=CO2↑+H2O 【解析】
【分析】
根据阿伏伽德罗定律进行分析解答；根据氧化还原反应进行判断。

根据溶解规律和离子的特征选择除杂试剂。

如Na2SO4中的Na2CO3目的是除去CO32-离子，所以选择H2SO4进行除杂。

【详解】
（1）相同质量的N2和H2S的物质的量之比为m m
:34:2817:14
2834
==，根据阿伏伽德罗
定律，在同温同压下，气体体积之比等于物质的量之比，因此相同质量的N2和H2S气体的体积比为17：14。

答案：17：14；
（2）电子数目之比等于电子的物质的量之比。

0.8molCO中电子的物质的量为0.8 mol×(6+8)=11.2mol， 0.4molCO2中电子的物质的量为0.4mol×(6+8×2) =8.8mol，电子数目之比为11.2:8.8=14:11；含有氧原子物质的量之比为0.8:0.4⨯2=1:1，根据阿伏伽德罗定律的推论可知，相同条件下，气体的密度与摩尔质量成正比，所以相同条件下两物质的密度之比
为：28:44=7:11。

答案：14:11 1:1 7:11；
（3）卤素单质的氧化性为F2>Cl2>Br2>I2，单质的氧化性越强，其对应的离子的还原性越弱，所以还原性Br－>Cl－, 还原性最弱的阴离子是Cl－；金属单质的金属性越强，其离子的氧化性越弱，所以氧化性最强的离子是Cu2＋；属于中间价态的元素既有氧化性又有还原性，所以Fe2＋既有氧化性又有还原性的；答案：Cl- Cu2+ Fe2+；
（4）除去Na2SO4中的Na2CO3，实质是除去CO32-离子，所加试剂H2SO4，离子方程式CO32-+2H+=CO2↑+H2O。

6．（1）在标准状况下，CO和CO2的混合气体共28L，质量为51g。

其中CO2的质量为
_____g，混合气体中CO的物质的量分数为____。

混合气体的平均摩尔质量为_______。

（2）同温同压下，同质量的NH3和H2S气体体积比为______，原子个数之比为______，密度之比为________。

（3）在120℃时分别进行如下四个反应（除S外其它物质均为气体）：
A．2H2S+O2＝2H2O+2S↓ B．2H2S+3O2＝2H2O+2SO2
C．C2H4+3O2＝2H2O+2CO2 D．C4H8+6O2＝4H2O+4CO2
若反应在压强恒定、容积可变的容器内进行，反应前后气体密度（d）和气体体积（V）分别符合关系式d前＞d后和V前＜V后的是___________；符合d前＞d后和V前＞V后的是
___________（填写反应的代号）。

【答案】44 20％ 40.8g/mol 2：1 8：3 1：2 D A
【解析】
【详解】
(1)假设一氧化碳的物质的量为x mol，二氧化碳的物质的量为y mol，则有
x+y=
28
22.4
=1.25， 28x+44y=51，解x=0.25，y=1，则二氧化碳的质量为44g，一氧化碳的物
质的量分数为0.25
1.25
=20％，混合气体的平均摩尔质量为
51
1.25
=40.8g/mol；
(2) 同温同压下，同质量的NH3和H2S气体体积比等于摩尔质量的反比，即为34:17=2：1，原子个数之比等于（2×4）：（1×3）=8:3，密度比等于摩尔质量之比，即为17:34=1：2；
(3) 若反应在压强恒定、容积可变的容器内进行，四个反应的气体体积取决于气体的物质的量的变化，A中体积变小，由于产生固体硫，所以气体密度减小；B中气体体积变小，密度变大；C中气体体积不变，密度不变；D中气体体积变大，密度变小；故符合题意的为D和A。

7．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+2H 2O 通电2NaOH+H 2↑+Cl 2↑；
(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Cl 2逸出，Cl 2检验强氧化性，可以使KI 变为I 2，I 2遇淀粉溶液变为蓝色，所以检验Cl 2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Cl 2；
II.(3) 在装置B 中Cl 2与石灰乳反应制取漂白粉，反应的方程式为：
2Cl 2+2Ca(OH)2=CaCl 2+Ca(ClO)2+2H 2O ；
(4)n(MnO 2)=8.7g÷87g/mol=0.1mol ，n(HCl)=12mol/L×0.1L=1.2mol ，根据制取气体方程式：MnO 2+4HCl(浓)MnCl 2+Cl 2↑+2H 2O 可知0.1mol MnO 2能够消耗0.4molHCl<1.2mol ，说明HCl 过量，制取的Cl 2按MnO 2计算，n(Cl 2)=n(MnO 2)=0.1mol ，则根据反应关系
2Cl 2+2Ca(OH)2=CaCl 2+Ca(ClO)2+2H 2O 可知n[Ca(ClO)2]=
12
n(Cl 2)=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(ClO 3)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Cl 2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=CaCl 2+2H 2O ，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。

8．PbO 2是一种棕黑色粉末，难溶于水，可用作强氧化剂和电极制造等。

实验室由Ca(ClO)2溶液氧化碱性Pb(OH)2法制备PbO 2的步骤如下：
2Pb(CH 3COO)2+4NaOH+Ca(ClO)2=2PbO 2↓+4CH 3COONa+CaCl 2+2H 2O
（1）“氧化”过程中，反应液的pH____（填“变大”“变小”或“不变”）。

（2）“硝酸洗”时，被溶解的含铅杂质可能是____________（填化学式）。

（3）产品定性检验：向Mn(NO 3)2的HNO 3溶液中加入少量产品，搅拌并水浴微热，溶液变紫色，说明含有PbO 2。

该反应的离子方程式为____（PbO 2被还原为Pb 2+）。

（4）为测定产品（只含PbO 2和PbO ）中PbO 2、PbO 的物质的量之比，称取产品0.5194g ， 加入 20.00 mL 0.2500 mol·L －1H 2C 2O 4溶液（PbO 2还原为Pb 2+）搅拌使其充分反
应，然后用氨水中和，过滤、洗涤除去PbC 2O 4，滤液酸化后用0.0400 mol·
L －1KMnO 4标准溶液滴定至终点（MnO 4 还原为Mn 2+，H 2C 2O 4被氧化为CO 2），消耗标准溶液10.00 mL 。

计算产品中n(PbO 2) 与n(PbO) 物质的量之比（写出计算过程）____________。

【答案】变小 Pb(OH)2 2Mn 2++5PbO 2+4H +=2MnO 4-+5Pb 2++2H 2O 9:2
【解析】
【分析】
根据流程可知，醋酸铅与Ca(ClO)2在碱性环境下，发生氧化还原反应，生成PbO 2固体和醋酸钠溶液，过滤后得到二氧化铅，由于氢氧化钠与醋酸铅也可反应生成氢氧化铅，因此二氧化铅中含有杂质氢氧化铅，硝酸洗、水洗、干燥得到产品，据此进行分析。

【详解】
（1）根据2Pb(CH 3COO)2+4NaOH+Ca(ClO)2=2PbO 2↓+4CH 3COONa+CaCl 2+2H 2O 反应可知，反应过程中不断消耗碱，碱性减弱，“氧化”过程中，反应液的pH 变小；
故答案是：变小；
（2）醋酸铅也可和氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铅沉淀；“氧化”制得的PbO 2可能含有的含铅杂质化学式是Pb(OH)2；所以“硝酸洗”时，被溶解的含铅杂质可能是Pb(OH)2； 答案是：Pb(OH)2；
（3）根据题给信息可知，反应后的紫色溶液为MnO 4-，因此Mn(NO 3)2的HNO 3溶液与PbO 2反应的离子方程式为：2Mn 2++5PbO 2+4H +=2MnO 4-+5Pb 2++2H 2O ；
故答案是：2Mn 2++5PbO 2+4H +=2MnO 4-+5Pb 2++2H 2O ；
（4）上述过程发生的反应有：6H ++2MnO 4-+5H 2C 2O 4=10CO 2↑+2Mn 2++8H 2O ；PbO 2+2 H 2C 2O 4=PbC 2O 4+2CO 2+2H 2O ；PbO+ H 2C 2O 4=PbC 2O 4+H 2O ；根据反应关系可知，与高锰酸钾溶液反应的n （H 2C 2O 4）=2.5×0.04×10×10-3=1×10-3mol ；与PbO 2、PbO 反应的n （H 2C 2O 4）=0.25×20×10-3-1×10-3=4×10-3mol ；2n （PbO 2）+n （PbO ）=4×10-3mol ；239g/mol×n （PbO 2）+223 g/mol×n （PbO ）=0.5194g ，n （PbO 2）=1.8×10-3mol ；n （PbO ）=4×10-4mol ；所以产品中n(PbO 2) 与n(PbO) 物质的量之比1.8×10-3mol ：4×10-4mol=9:2；
故答案是：9:2。

9．（1）4.8gO 3和0.2molCH 4，在同温同压下的体积之比是__；相同质量的O 2和SO 2，所含分子的数目之比为__，所含O 原子的物质的量之比为__，密度之比为__。

（2）标准状况下11.2 L N 2所含分子数是___个。

（3）若某原子的摩尔质量是M g/mol ，则一个该原子的真实质量是__g 。

（4）483g Na 2SO 4·
10H 2O 中所含的Na +的物质的量是__，SO 42-的物质的量是__，所含H 2O 分子的数目是___个。

（5）现有100 ml 1.00 mol/L NaCl 溶液，其中所含Na +的质量是___g 。

（6）下列物质能导电是__，属于电解质是__，属于非电解质的是__。

（填序号，多选或错选扣分）①水银 ②烧碱 ③硫酸钡 ④氯化钠晶体 ⑤盐酸 ⑥蔗糖
（7）实验室配制480mL0.08mol/LNa 2CO 3溶液，需要十水碳酸钠晶体质量_______g 。

【答案】1:2 2:1 2:1 1:2 0.5N A A M
N 3mol 1.5mol 15 N A 2.3g ①⑤ ②③④ ⑥
11.44g
【解析】
【详解】
（1）同温同压下的气体的体积之比等于物质的量之比，4.8gO 3的物质的量为
n=m M = 4.8g 16g/mol 3 =0.1mol ，则0.1mol O 3和0.2molCH 4的体积之比等于物质的量之比为1:2，根据n=m M
可知，设O 2和SO 2的质量都为1g ，它们的物质的量之比=1g 32g/mol ：1g 64g/mol
=64g/mol:32g/mol= 2:1；根据N=nN A 可知，O 2和SO 2所含分子数目之比=2:1；一个O 2和SO 2分子均由两个O 原子构成，O 2和SO 2物质的量之比=2:1；所含O 原子的物质的量之比为2:1；同温同压下，气体的密度之比等于摩尔质量之比= 32 g/mol:64 g/mol =1:2，
故答案为1:2；2:1；2:1；1:2；
（2）根据n=m V V ，标准状况下11.2 L N 2所含分子的物质的量=11.2L 22.4L/mol
=0.5mol ，1mol 任何物质具有的微粒数是N A ，0.5mol N 2所含分子的数目为0.5N A ，
故答案为：0.5N A ；
（3）根据摩尔质量知，1mol 该原子的质量是Mg ，1mol 原子有阿伏加德罗常数N A 个，即
N A 个原子的质量是Mg ，则一个该原子的真实质量约为A
M N g ， 故答案为：A
M N ； （4）483g Na 2SO 4·10H 2O 的物质的量=483g 322g/mol
=1.5mol ，Na +的物质的量为Na 2SO 4·10H 2O 的2倍为1.5mol×2=3mol ，硫酸根离子物质的量等于Na 2SO 4⋅10H 2O 的物
质的量，为1.5mol ；H 2O 分子的物质的量为Na 2SO 4⋅10H 2O 的10倍为1.5mol×
10=15mol ，故所含水分子数目为15N A ，
答案为：3mol ；1.5mol ；15 N A ；
（5）100 ml 1.00 mol/L NaCl 溶液中，根据公式n=cV ，NaCl 的物质的量=1
mol/L ×0.1L=0.1mol ，Na +的物质的量也是0.1mol ，则所含Na +的质量=0.1mol ×23g/mol=2.3 g ，
故答案为：2.3g ；
（6）①水银为金属单质汞，含有自由移动的电子，可导电，但不是化合物，既不是电解质也不是非电解质；②烧碱是氢氧化钠，没有自由移动的离子，不能导电，其水溶液可电离出离子能导电，属于电解质；③硫酸钡没有自由移动的离子，不能导电，其熔融状态下可电离出离子能导电，属于电解质；④氯化钠晶体没有自由移动的离子，不能导电，其水溶液可电离出离子能导电，属于电解质；⑤盐酸是溶液，含有自由移动的离子可导电，但不是化合物，既不是电解质也不是非电解质；⑥蔗糖没有自由移动的离子，不能导电，其水溶液和熔融状态下都不能电离出离子，不导电，属于非电解质；
则物质能导电是①⑤，属于电解质是②③④，属于非电解质的是⑥，
故答案为：①⑤；②③④；⑥；
（7）实验室配制480mL0.08mol/LNa2CO3溶液，用500 mL容量瓶，Na2CO3的物质的量
=cV=0.08mol/L×0.5L=0.04mol，Na2CO3·10H2O的摩尔质量为286g/mol，需要
Na2CO3·10H2O的质量=nM=0.04 mol ×286g/mol=11.44g
故答案为：11.44。

10．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＋
H2SO4＝CO2＋K2SO4＋Cr2(SO4)3＋H2O（未配平）
（1）配平上述方程式__C＋__K2Cr2O7＋__H2SO4＝__CO2＋ __K2SO4＋__Cr2(SO4)3＋__H2O （2）上述反应中氧化剂是_______（填化学式），氧化产物是__________（填化学式）（3）H2SO4在上述发应中表现出来的性质是_______（填序号）
a.氧化性
b.氧化性和酸性
c.酸性
d.还原性和酸性
（4）若反应中电子转移了0.8mol，则产生的气体在标准状况下的体积为__________ L （5）要使10mL0.5mol/L的K2Cr2O7，溶液被还原，至少要加入 ________ mL2mol/L的
H2SO4溶液
【答案】3283228 K2Cr2O7 CO2c 4.48 10
【解析】
【分析】
（1）碳元素化合价由0升高为+4，Cr元素化合价由+6降低为+3，根据得失电子守恒、元素守恒配平；
（2）所含元素化合价降低的反应物是氧化剂，还原剂失电子化合价升高得到的产物是氧化产物；
（3）H2SO4中元素化合价不变，有盐K2SO4、Cr2(SO4)3生成；
（4）由可知，生成3mol
CO2转移12mol电子。

（5）根据化学方程式计算要使10mL0.5mol/L的K2Cr2O7溶液被还原，需要2mol/L的H2SO4溶液的体积。

【详解】
（1）碳元素化合价由0升高为+4，Cr元素化合价由+6降低为+3，根据得失电子守恒、元素守恒配平方程式为3C＋2K2Cr2O7＋8H2SO4＝3CO2＋2K2SO4＋2Cr2(SO4)3＋8H2O
（2）所含元素化合价降低的反应物是氧化剂，Cr元素化合价由+6降低为+3，所以K2Cr2O7是氧化剂；还原剂失电子化合价升高得到的产物是氧化产物，C元素化合价由0升高为
+4，氧化产物是CO2；
（3）H2SO4中元素化合价不变，有盐K2SO4、Cr2(SO4)3生成，硫酸表现出来的性质是酸性，故选c。

（4）由可知，生成3mol CO 2转移12mol 电子，所以转移0.8mol 电子生成CO 2的物质的量是
30.8=0.212
mol ⨯ ，则产生的气体在标准状况下的体积为0.2mol×22.4L/mol=4.48 L ；
（5）设需要2mol/L 的H 2SO 4溶液的体积为VL ；
3C ＋2K 2Cr 2O 7＋8H 2SO 4＝3CO 2＋2K 2SO 4＋2Cr 2(SO 4)3＋8H 2O
2 8
0.01L×0.5mol/L V×2mol/L 28=0.010.52
V ⨯⨯ V=0.01L=10 mL
【点睛】
本题考查氧化还原反应，会根据得失电子守恒配平氧化还原反应方程式是解题的关键，需要熟练掌握氧化还原反应的几组概念和计算。

11．（1）15.6gNa 2X 中含Na +0.4mol ，则Na 2X 的摩尔质量是____________。

（2）设N A 为阿伏加德罗常数的数值，如果a g 氧气中含有的分子数为b ，则c g 氧气在标准状况下的体积约是_________________(用含N A 的式子表示）。

（3）某溶液由Mg 2＋、Al 3＋、Cl －、SO 42- 4种离子组成，测得其中Al 3＋、SO 42-、Cl －的物质的量浓度之比为3：1：13，则溶液中Mg 2＋、Al 3＋、SO 42-的物质的量浓度之比为
___________。

（4）标况下，密度为1.25g/L 的CO 2与CH 4组成的混合气体中，CO 2的体积分数为______。

（5）将标准状况下体积为aL 的HCl 气体溶于1000g 水中，得到盐酸的密度为b g/cm 3，则 该盐酸的物质的量浓度为______________mol/L 。

（6）下列各项与胶体性质无关的有______________________。

①卤水点豆腐 ②明矾净水 ③静电除尘 ④油水分离 ⑤血液透析 ⑥三角洲形成 ⑦酸碱中和 ⑧雨后彩虹和海市蜃楼 ⑨臭氧消毒
【答案】78g/mol
22.4A
bc L aN 3：3：1 42.86％ 100036.522400ab a + ④⑦⑨ 【解析】
【分析】
（1）先算出Na 2X 的物质的量，再算其摩尔质量；
（2）先求出cg 氧气的物质的量，再利用标准状况下的气体摩尔体积求其体积； （3）利用电荷守恒（溶液的电中性原则）进行求算；
（4）气体的体积分数在数值上等于其物质的量分数；
（5）利用物质的量浓度的定义式直接进行求算；
（6）胶体的知识主要有布朗运动，丁达尔现象、电泳、聚沉、渗析等；
【详解】
(1)据Na 2X 的化学式知，含Na +0.4mol ，则Na 2X 的物质的量为0.2mol ，其质量为15.6g ，所
以Na 2X 的摩尔质量1222m(X 15.6g M Na X ==78n(X 0.2Na g mol Na mol
-=⋅）（））； (2) ag 氧气中含有的分子数为b ，其物质的量为A
b N mol ，所以cg 氧气的物质的量为A cg b mol ag N ⨯，其在标准状况下的体积为122.4A cg b mol L mol ag N -⨯⨯⋅=22.4A
bc L aN ； (3) 在任何一种溶液中，阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数。

在该溶液中则有：c(Mg 2+)×2+c(Al 3+)×3=c(SO 42-)×2+c(Cl -)×1。

设Mg 2+、Al 3+、Cl -、SO 42-的物质的量浓度分别为x 、3a 、13a 、a ，所以有2x+3×3a=a×2+13a ，解得x=3a ，所以溶液中c(Mg 2+)：c(Al 3+)：c(SO 42-)=3a ：3a ：a=3：3：1；
(4) 设CO 2和CH 4的物质的量分别为n(CO 2)、n(CH 4)。

CO 2的体积分数等于物质的量分数即
()
()()224n CO n CO n CH +=()()4211n CH n CO +，所以只需要求出()()42n CH n CO 即可。

据密度的本义有：()()()()42421644ρ22.4n CH n CO m V n CH n CO ⨯+⨯=
=⎡⎤+⨯⎣⎦=1.25，求得()()42n CH n CO =43，所以CO 2的体积分数为1413
+=37≈42.86％； (5) 该HCl 的物质的量为22.4a mol,形成溶液的体积为336.5100022.410a g g b
-⨯+⨯L ，所以该盐酸的物质的量浓度
c(HCl)=()
(),n HCl V HCl aq =322.4
36.5100022.410a a g g b -⨯+⨯=100036.522400ab a +mol/L ； (6)①涉及的是胶体聚沉；②涉及的是胶体的聚沉；③涉及的是胶体的电泳；④涉及的是乳浊液的分离，与胶体无关；⑤涉及的是胶体的渗析；⑥涉及的是胶体的聚沉；⑦涉及的是中和反应，与胶体的性质无关；⑧均与水雾形成的胶体有关，涉及丁达尔现象；⑨臭氧消毒是利用了臭氧的氧化性，与胶体的性质无关；所以答案选择④、⑦、⑨。

12．现用质量分数为18.4 mol/L 的浓硫酸来配制 500 mL0.46 mol/L 的稀硫酸，可供选择的。