专题二阿伏加德罗常数及化学计算

12010年～2014年高考真题分类汇编——阿伏加德罗常数及化学计算2014年高考化学题1．（2014·四川理综化学卷，T5）设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（）A.高温下，0.2molFe与足量水蒸气反应，生成的H2分子数目为0.3NAB.室温下，1LpH=13的NaOH溶液中，由水电离的OH－离子数目为0.1NAC.氢氧燃料电池正极消耗22.4L（标准状况）气体时，电路中通过的电子数目为2NAD.5NH4NO3△2HNO3+4N2↑+9H2O反应中，生成28gN2时，转移的电子数目为3.75NA【解析】3Fe+4H2OFe3O4+4H2，3Fe～4H2，0.2molFe产生氢气的物质的量为为0.267mol，A错误；1LpH=13的NaOH溶液中由水电离的OH－离子数目为10－13NA，B错误；氢氧燃料电池正极的电极反应为4OH－4e-＝2H2O＋O2，消耗22.4L氧气（标准状况）气体时，电路中通过的电子数目为4NA，C错误；5NH4NO3△2HNO3+4N2↑+9H2O，4molN2～15e-。当生成28gN2（1mol）时，转移的电子数目为3.75NA，D正确。【答案】D2．（2014·上海单科化学卷，T16）含有砒霜（As2O3）的试样和锌、盐酸混合反应，生成的砷化氢（AsH3）在热玻璃管中完全分解成单质砷和氢气。若砷的质量为1.50mg，则（）A．被氧化的砒霜为1.98mgB．分解产生的氢气为0.672mLC．和砒霜反应的锌为3.90mgD．转移的电子总数为6×10-3NA【解析】根据题目提供的信息“砒霜（As2O3）的试样和锌、盐酸混合反应，生成的砷化氢（AsH3）”，可知As元素的化合价变化情况是33233AsOAsH，即在该反应中As2O3作氧化剂（被还原），A错误；没有指明具体的温度和压强，无法求出氢气的体积，B错误；C、根据元素守恒可知，351.5010g()21075/ngmolAsmol，则1()2n23AsO()nAs=5110mol。根据As元素的化合价变化情况是33233AsOAsH，可知5110molAs2O3完全反应转化为AsH3转移电子的物质的量是41.210mol，而Zn在此反应中的化合价变化情况是02ZnZn，故参加反应Zn的物质的量是41.2102=5610mol，则513()610mol65mol3.910mggZn=3.90mg，C正确；根据上述分析，转移的2电子数为41.210NA，D错误。【答案】C3．（2014·上海单科化学卷，T22）已知：2Na[Al(OH)4]+CO2→2Al(OH)3↓+Na2CO3+H2O，向含2molNaOH、1molBa(OH)2、2molNa[Al(OH)4]的混合溶液中慢慢通入CO2，则通入CO2的量和生成沉淀的量的关系正确的是（）选项ABCDn(CO2)（mol）2345n(沉淀)（mol）1233【解析】含NaOH、Ba(OH)2、Na[Al(OH)4]的混合溶液中慢慢通入CO2，发生的离子反应有：Ba2++2OH—+CO2=BaCO3↓+H2O、2OH—+CO2=CO32—+H2O、2[Al(OH)4]—+CO2=2Al(OH)3↓+CO32—+H2O、CO32—+H2O+CO2=2HCO3—。A、当通入的n(CO2)=2mol时，发生的离子反应是Ba2++2OH—+CO2=BaCO3↓+H2O和2OH—+CO2=CO32—+H2O，所以产生的沉淀是BaCO3且n(沉淀)=1mol，A正确；B、当通入的n(CO2)=3mol时，发生的离子反应是Ba2++2OH—+CO2=BaCO3↓+H2O、2OH—+CO2=CO32—+H2O、2[Al(OH)4]—+CO2=2Al(OH)3↓+CO32—+H2O，所以产生的沉淀是BaCO3和Al(OH)3且n(沉淀)之和是3mol（1molBaCO3和2molAl(OH)3），B错误；C、当通入的n(CO2)=4mol时，发生的离子反应是Ba2++2OH—+CO2=BaCO3↓+H2O、2OH—+CO2=CO32—+H2O、2[Al(OH)4]—+CO2=2Al(OH)3↓+CO32—+H2O、CO32—+H2O+CO2=2HCO3—，所以产生的沉淀是BaCO3和Al(OH)3且n(沉淀)之和是3mol（1molBaCO3和2molAl(OH)3），C正确；当通入的n(CO2)=5mol时，部分BaCO3会发生反应，生成的沉淀要小于3mol，D错误。【答案】AC4．（2014·全国大纲版理综化学卷，T7）NA表示阿伏加德罗常数，下列叙述正确的是（）A．lmolFeI2与足量氯气反应时转移的电子数为2NAB．2L0.5mol•L－1硫酸钾溶液中阴离子所带电荷数为NAC．1molNa2O2固体中含离子总数为4NAD．丙烯和环丙烷组成的42g混合气体中氢原子的个数为6NA【解析】足量氯气发生的离子反应有2I—+Cl2=I2+2Cl—和2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl—，所以3lmolFeI2（1molFe2+和2molI—）与足量氯气反应时转移的电子数为3NA，A错误；n(K2SO4)＝2L×0.5mol•L－1＝1mol，n(SO42—)＝2mol，B错误；Na2O2是由Na+和O22—构成，所以1molNa2O2固体中含离子总数是3NA，C错误；丙烯(C3H6)和环丙烷(C3H6)的最简式都是CH2，42g混合气体含有3molCH2，n(H)＝6mol，D正确。【答案】D5．（2014·江苏单科化学卷，T6）设NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是（）A．1.6g由氧气和臭氧组成的混合物中含有氧原子的数目为0.1NAB．0.1mol丙烯酸中含有双键的数目为0.1NAC．标准状况下，11.2L苯中含有分子的数目为0.5NAD．在过氧化钠与水的反应中，每生成0.1mol氧气，转移电子的数目为0.4NA【解析】根据氧原子守恒，1.6g氧气和臭氧含有氧原子的数目为0.1NA，A正确；丙烯酸的结构式为，分子中含有碳碳双键和碳氧双键，0.1mol丙烯酸中含有双键数为0.2NA，B项错误；标准状况下苯为液体，C错误；过氧化钠与水反应的化学方程式为2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，2e-～O2。当生成0.1molO2时，转移电子数为0.2NA，D项错误。【答案】A6．（2014·广东理综化学卷，T10）设nA为阿伏加德罗常数的数值。下列说法正确的是（）A．18gH2O含有10nA个质子B．1mol甲苯含有6nA个C－H键C．标准状况下，22.4L氨水含有nA个NH3分子D．56g铁片投入足量浓H2SO4中生成nA个SO2分子【解析】18gH2O的物质的量是1mol水，1molH2O有10mol质子，A正确；甲苯化学式为C7H8，结构简式为，所以1mol甲苯有8个C—H键，B错误；标准状况下氨水非气体，22.4L氨水物质的量不是1mol，C错误；常温下铁片遇浓H2SO4钝化，只有表面反应，无法计算n(SO2)，D错误。【答案】A—CH347．（2014·安徽理综化学卷，T27）(14分)LiPF6是锂离子电池中广泛应用的电解质。某工厂用LiF、PCl5为原料，低温反应制备LiPF6，其流程如下：已知：HCl的沸点是－85.0℃，HF的沸点是19.5℃。（1）第①步反应中无水HF的作用是、。反应设备不能用玻璃材质的原因是(用化学方程式表示)。无水HF有腐蚀性和毒性，工厂安全手册提示：如果不小心将HF沾到皮肤上，可立即用2%的溶液冲洗。（2）该流程需在无水条件下进行，第③步反应中PF5极易水解，其产物为两种酸，写出PF5水解的化学方程式：。（3）第④步分离采用的方法是；第⑤步分离尾气中HF、HCl采用的方法是。（4）LiPF6产品中通常混有少量LiF。取样品wg。测得Li的物质的量为nmol，则该样品中LiPF6的物质的量为mol(用含有w、n的代数式表示)。【解析】（1）根据题目中的流程可以看出，固体+液体反应新物质+饱和溶液，所以无水HF的作用是反应物和溶剂；玻璃的主要成分中含有二氧化硅，能和HF发生反应，反应的方程式为SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O；HF属于弱酸，必须用弱碱性溶液来除去（比如2%的NaHCO3溶液）；（2）根据题目中的信息“PF5极易水解，其产物为两种酸”，则根据元素组成可知，两种酸分别是H3PO4和HF，所以反应的方程式为PF5+4H2O=H3PO4+5HF；（3）第④步分离的是固体（LiPF4(s)）和液体（HF(l)），所以采用过滤的方法；分离尾气中HF、HCl，可以利用二者沸点的差异（HF分子之间存在氢键）进行分离，所以采用冷凝法；（4）根据守恒可以得到；设LiPF6为xmol，LiF为ymol；根据Li守恒，有x+y=n，根据5质量守恒有152x+26y=w，解得x=26126wnmol。【答案】（1）反应物溶剂SiO2+4HF=SiF4↑+2H2ONaHCO3（2）PF5+4H2O=H3PO4+5HF（3）过滤冷凝（4）26126wn（本题部分小题属于开放试题，合理答案均给分）8．（2014·北京理综化学卷，T28）（15分）用FeCl3酸性溶液脱除H2S后的废液，通过控制电压电解得以再生。某同学使用石墨电极，在不同电压（x）下电解pH=1的0.1mol/L的FeCl2溶液，研究废液再生机理。记录如下（a、b、c代表电压数值）：序号电压/V阳极现象检验阳极产物Ⅰx≥a电极附近出现黄色，有气泡产生有Fe3+、有Cl2Ⅱax≥b电极附近出现黄色，无气泡产生有Fe3+、无Cl2Ⅲbx0无明显变化无Fe3+、无Cl2（1）用KSCN检验出Fe3+的现象是_______________________。（2）Ⅰ中，Fe3+产生的原因可能是Cl—在阳极放电，生成的Cl2将Fe2+氧化。写出有关反应：____________________________________________________。（3）由Ⅱ推测，Fe3+产生的原因还可能是Fe2+在阳极放电，原因是Fe2+具有_________性。（4）Ⅱ中虽未检验出Cl2，但Cl—在阳极是否放电仍需进一步验证。电解pH=1的NaCl溶液做对照实验，记录如下：序号电压/V阳极现象检验阳极产物Ⅳax≥c无明显变化有Cl2Ⅴcx≥b无明显变化无Cl2①NaCl的浓度是_________mol/L②Ⅳ中检测Cl2的实验方法______________________________________________。③与Ⅱ对比，得出的结论（写出两点）：_____________________________________________。【解析】（1）在电解池中，氯离子在阳极放电：2Cl－－2e－＝Cl2↑，生成的Cl2能够与溶液中的Fe2＋发生氧化还原反应：Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋。（2）阳极产物没有氯气，二价铁离子具有还原性，也可能是二价铁离子失电子变为三价铁离子，体现了其还原性。（3）①根据对照试验，则需要Cl－浓度等于原FeCl2溶液中Cl－的浓度：0.1mol/L×2＝0.2mol/L；②用湿润的淀粉碘化钾试纸来检验有无氯气，若试纸变蓝，说明有氯气生成；③与Ⅱ对比，电压较大时有Cl2产生，说明电压较大时Cl－放电；电压较小时没有Cl2产生，6说明在电压较小的时候，Cl－没有放电，即Fe2＋放电变为Fe3＋，故放电顺序：Fe2＋＞Cl－。【答案】（1）溶液变红（2）2Cl－－2e－=Cl2↑Cl2+2Fe2+=2Cl－+2Fe3+（3）还原（4）①0.2②取少量阳极附近的溶液，滴在淀粉KI试纸上，试纸变蓝③通过控制电压，证实了产生Fe3＋的两种原因都成立；通过控制电压，验证了Fe2＋先于Cl－放电9．（2014·北京理综化学卷，T27）（12分）碳、硫的含量影响钢铁性能，碳