《2025年红对勾高考一轮复习金卷化学》

16.(13分)(2024·山东枣庄薛城区期末)物质的量是化学常用的物理量。回答下列问题：
(1)某含氢化合物X在标准状况下为气体,6.8gX的体积为4.48L(STP),则X的摩尔质量是________。
(2)ymolH2SO4中含a个氧原子,则阿伏加德罗常数NA = ________(用含a、y的代数式表示)。
(3)无土栽培所用营养液中含有KCl、K2SO4、NH4Cl三种溶质,实验测得部分离子的浓度如图甲所示。取200mL样品加水稀释,测得c(SO42 - )随溶液体积(V)的变化如图乙所示。
　　　　　　　　　　
①营养液中c(SO42 - ) = ________mol·L - 1。 ②样品中NH4 + 的物质的量为________。
(4)室温下,某固定容积的密闭容器由可移动的活塞隔成A、B两室,分别向A、B两室充入H2、O2的混合气体和1mol空气,此时活塞的位置如图。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
①A室混合气体的物质的量为________mol;若实验测得A室混合气体的质量为19g,该混合气体中H2和O2的物质的量之比为________。
②若将A室中混合气体点燃,恢复到原来温度后,活塞停留在________刻度处。

答案：
(1)34 g·mol⁻¹
(2)$\frac{a}{4y}$ mol⁻¹
(3)①4 ②1.6 mol
(4)①2 3:1 ②2
解析：
(1)标准状况下，4.48 L气体的物质的量n = $\frac{V}{V_m}$ = $\frac{4.48 L}{22.4 L·mol⁻¹}$ = 0.2 mol，该气体的摩尔质量M = $\frac{m}{n}$ = $\frac{6.8 g}{0.2 mol}$ = 34 g·mol⁻¹。
(2)y mol H₂SO₄中含4y mol氧原子，即a个氧原子，则Nₐ = $\frac{N}{n}$ = $\frac{a}{4y}$ mol⁻¹。
(3)①由题图乙知，稀释前c(SO₄²⁻) = $\frac{1.0 L×0.8 mol·L⁻¹}{0.2 L}$ = 4 mol·L⁻¹。②由题图甲知，在稀释前，c(K⁺)=c(Cl⁻)=9.0 mol·L⁻¹，根据电荷守恒c(K⁺)+c(NH₄⁺)=2c(SO₄²⁻)+c(Cl⁻)得，c(NH₄⁺)=2c(SO₄²⁻)=4 mol·L⁻¹×2 = 8 mol·L⁻¹，则样品中n(NH₄⁺)=8 mol·L⁻¹×0.2 L = 1.6 mol。
(4)①相同温度和压强下，气体的体积之比等于其物质的量之比，A、B室体积之比为4:2 = 2:1，则A室中气体物质的量是B室的2倍，为2 mol。设氢气、氧气的物质的量分别是x mol、y mol，则x + y = 2，2x + 32y = 19，解得x = 1.5，y = 0.5，该混合气体中H₂和O₂的物质的量之比为3:1。②若将A室中H₂、O₂的混合气体点燃，根据反应的化学方程式知，恢复原温度后，氢气有剩余，剩余氢气的物质的量为0.5 mol，则A、B两室中气体的物质的量之比为0.5 mol:1 mol = 1:2，其体积之比为1:2，所以最终活塞停留的位置在2刻度处。

17.(14分)溶液A中存在Ba2 + 、Fe2 + 、Al3 + 、Fe3 + 、Cu2 + 、HCO3 - 、CO32 - 、Cl - 、NO3 - 、SO42 - 中的五种离子,浓度均为0.01mol·L - 1,溶液体积为1L。对溶液A进行以下实验,整个过程如图所示(部分产物省略),溶液B与溶液A中所含阴离子种类相同。
　　　　　　　　　　　
请回答下列问题：
(1)溶液A中含有的离子为______________________;溶液A显________(填“酸”“碱”或“中”)性,用离子方程式表示原因:______________________________(写出一个即可)。
(2)反应①的离子方程式为______________________________。
(3)沉淀甲是________(填化学式,下同),沉淀乙是________。
(4)固体C可能是________(填字母)。
a.CuO
b.Cu(OH)2
c.CuSO4
d.CuCl2
(5)气体甲、气体乙都能造成环境问题,将等体积的气体甲和乙通入足量NaOH溶液中,气体被完全吸收,写出反应的离子方程式:__________________________。
(6)若向原溶液A中加入足量的NaOH溶液,充分反应后将沉淀过滤、洗涤、干燥并灼烧至恒重,得到固体的质量为________g。

答案：
(1)Fe²⁺、Cu²⁺、Cl⁻、NO₃⁻、SO₄²⁻ 酸 Fe²⁺ + 2H₂O $\rightleftharpoons$ Fe(OH)₂ + 2H⁺[或Cu²⁺ + 2H₂O $\rightleftharpoons$ Cu(OH)₂ + 2H⁺]
(2)3Fe²⁺ + 4H⁺ + NO₃⁻ = 3Fe³⁺ + NO↑ + 2H₂O
(3)Fe(OH)₃ Cu(OH)₂
(4)ab
(5)NO + NO₂ + 2OH⁻ = 2NO₂⁻ + H₂O
(6)1.6
解析：溶液A中加入足量盐酸产生气体甲，常温下，气体甲在空气中变为气体乙，则只能是Fe²⁺、NO₃⁻和H⁺反应生成NO气体，NO在常温下与空气中的氧气反应生成NO₂气体，即溶液A中含有Fe²⁺、NO₃⁻，不含HCO₃⁻和CO₃²⁻；加入盐酸后，溶液A和溶液B中所含阴离子种类相同，所以溶液A中必含有Cl⁻；溶液B中加入适量固体C调pH = 4，产生的沉淀甲为Fe(OH)₃，向得到的溶液D中加入足量NaOH溶液后得到沉淀乙，推出产生沉淀乙的阳离子只能是Cu²⁺；又已知溶液A中含有五种离子，且浓度均为0.01 mol·L⁻¹，所以根据电荷守恒，推出溶液A中还含有SO₄²⁻。
(1)溶液A中含有的离子为Fe²⁺、Cu²⁺、Cl⁻、NO₃⁻、SO₄²⁻。溶液A是强酸弱碱盐的混合液，溶液中Fe²⁺、Cu²⁺水解生成H⁺：Fe²⁺ + 2H₂O $\rightleftharpoons$ Fe(OH)₂ + 2H⁺、Cu²⁺ + 2H₂O $\rightleftharpoons$ Cu(OH)₂ + 2H⁺，故溶液A显酸性。
(2)反应①为Fe²⁺、NO₃⁻和H⁺发生氧化还原反应生成NO：3Fe²⁺ + NO₃⁻ + 4H⁺ = 3Fe³⁺ + NO↑ + 2H₂O。
(4)由题图可知，固体C通过与溶液中的H⁺反应来调节溶液pH，故固体C可以是CuO、Cu(OH)₂。
(5)气体甲是NO，气体乙是NO₂，将等体积的NO和NO₂通入足量NaOH溶液中，发生反应的离子方程式为NO + NO₂ + 2OH⁻ = 2NO₂⁻ + H₂O。
(6)若向原溶液中加入足量NaOH溶液，充分反应后将沉淀过滤、洗涤、干燥并灼烧至恒重，得到的固体为CuO和Fe₂O₃，根据铜元素和铁元素质量守恒可知，得到固体的质量为0.01 mol·L⁻¹×1 L×80 g·mol⁻¹ + 0.01 mol·L⁻¹×1 L×$\frac{1}{2}$×160 g·mol⁻¹ = 1.6 g。