2014年高考化学试题分类汇编解析---阿伏加德罗常数与化学计算

2014年普通高等学校招生全国统一考试化学试题分类汇编专题二阿伏伽德罗常数与化学计算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，电路中通过和电子数目为2NAD.5NH4NO3△2HNO3+4N2↑+9H2O反应中，生成28gN2时，转移的电子数目为3.75NA【答案】D【解析】0.2molFe与足量水蒸气反应，生成四氧化三铁和氢气，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；氢氧燃料电池正极消耗22.4L氧气（标准状况）气体时，电路中通过和电子数目为4NA，C错误；5NH4NO3△2HNO3+4N2↑+9H2O反应中，生成4mol氮气，转移的电子数为15NA，生成28gN2时，转移的电子数目为3.75NA，D正确。2．（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【答案】C【解析】A、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；B、所给的是氢气的体积，体积和外界条件有关，在没有指明具体的外界条件下，无法求出氢气的体积，B错误；C、根据元素守恒可知，在热玻璃管中生成的As单质的物质的量和参加反应As2O3中含有的As元素的物质的量相等，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；D、根据上述分析，转移的电子数为D错误。3．（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【答案】AC【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；D、当通入的n(CO2)=5mol时，部分的BaCO3会发生反应，生成的沉淀要小于3mol，D错误。4．（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【答案】D【解析】本题考查了阿伏伽德罗常数的计算应用。A、足量的氯气发生的离子反应有[来源:Z*xx*k.Com]2I—+Cl2=I2+2Cl—和2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl—，所以lmolFeI2（1molFe2+和2molI—）与足量氯气反应时转移的电子数为3NA，A错误；B、2L0.5mol•L－1硫酸钾溶液中含溶质（K2SO4）的物质的量是1mol，所以阴离子SO42—的物质的量是2mol，B错误；C、Na2O2是由Na+和O22—构成，所以1molNa2O2固体中含离子总数是3mol，C错误；D、丙烯和环丙烷的最简式都是CH2，则42g混合气体含有3molCH2，则氢原子的物质的量是6mol，D正确。5．（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【答案】A【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；丙烯酸中含有碳氧双键和碳碳双键，B错误；标准状况下苯为液体，C错误；过氧化钠与水的反应中，生成0.1mol氧气，转移的电子数为0.2mol，D错误。6．（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xkb1.comA．1mol甲苯含有6nA个C－H键B．18gH2O含有10nA个质子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【答案】B【解析】A项、甲苯化学式为C7H8，结构简式为，所以1mol甲苯有8个C—H键，A错误；B项、18gH2O的物质的量是1mol水，1molH2O有10mol质子，B正确；C项：22.4L氨水非气体，所以标准状况下，22.4L氨水物质的量不是1mol，不可计算，C错误；D项：铁片与浓H2SO4中钝化，只有表面反应，不可计算，D错误。7．（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：—CH3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)。【答案】（14分）（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）【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，根据质量守恒有152x+26y=w，解得x=26126wnmol。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）：_____________________________________________。【答案】（15分）（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【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。新_课_标第_一_网（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，说明在电压较小的时候，Cl－没有放电，即Fe2＋放电