跟踪检测（二）计算入门——以物质的量为中心的计算1．(2021·唐山一模)阿伏加德罗常数的值用NA表示，下列叙述正确的是( )A．室温时，1LpH＝2的NH4Cl溶液中所含H＋的数目为1×10－12NAB．1molLiAlH4在125℃时完全分解生成LiH、H2、Al，转移电子数为3NAC．1.7g氨气中含有共价键的数目为0.4NAD．标准状况下，22.4LNO2含有的原子数小于3NA解析：选B A项，室温时，1LpH＝2的NH4Cl溶液中所含H＋的数目为0.01NA；B项，1molLiAlH4在125℃时完全分解生成LiH、H2、Al，反应中Al元素的化合价从＋3价降低到0价，因此转移电子数为3NA；C项，1.7g氨气的物质的量是0.1mol，其中含有共价键的数目为0.3NA；D项，标准状况下，NO2不是气体。2．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述不正确的是( )A．常温常压下，30.0g氟化氢中含有氟原子的数目为1.5NAB．标准状况下，33.6L乙烯与乙炔的混合物中含有碳原子的数目为3NAC．1L1mol·L－1的Na2CO3溶液中含有氧原子的数目为3NAD．某密闭容器中0.1molNa2O2和0.1molCO2充分反应，转移电子的数目为0.1NA解析：选C 30.0g氟化氢的物质的量为30.0g÷20g·mol－1＝1.5mol，含有氟原子的数目为1.5NA，故A正确；标准状况下，33.6L乙烯与乙炔的混合气体的物质的量为1.5mol，它们分子中均含有2个碳原子，则混合物中含有碳原子的数目为3NA，故B正确；在Na2CO3溶液中，除Na2CO3含氧原子外，H2O也含有氧原子，该溶液中含有氧原子的数目大于3NA，故C错误；根据化学反应2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，0.1molNa2O2和0.1molCO2充分反应，转移电子的数目为0.1NA，故D正确。3．(2021·福州一模)设阿伏加德罗常数的值为NA，下列说法正确的是( )A．0.01mol乙烯气体被浓溴水完全吸收，反应伴随0.02NA个碳碳共价键断裂B．实验室用电解熔融NaOH制取金属钠，制得2.3g钠时，电路中至少转移0.1NA个电子C．标准状况下，44.8LHCl气体溶于1.0L水中，所得溶液每毫升中含2×10－3NA个H＋D．含4molHCl的浓盐酸与足量的MnO2混合后充分加热，可产生NA个Cl2分子解析：选B A项，0.01mol乙烯气体被浓溴水完全吸收生成1,2二溴乙烷，反应伴随0.01NA个碳碳共价键断裂；B项，实验室用电解熔融NaOH制取金属钠，钠由＋1价变为0
价，所以制得2.3g钠时，电路中至少转移0.1NA个电子；C项，标准状况下，44.8LHCl气体溶于1.0L水中，所得溶液体积不是1.0L；D项，稀盐酸与MnO2不能反应产生Cl2，含4molHCl的浓盐酸与足量的MnO2混合后充分加热，产生的Cl2分子数小于NA个。4．(2021·巴东三中模拟)用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述不正确的是( )A．电解饱和食盐水，阳极产生22.4L气体时，电路中通过的电子数目为2NAB．4.4g由CO2和N2O组成的混合气体中的电子数目为2.2NAC．含有氢原子数为0.4NA的CH3OH分子中含有的共价键数目为0.5NAD．常温下，1.0LpH＝13的Ba(OH)2溶液中含有的OH－数目为0.1NA解析：选A 未指明是否在标准状况下，无法计算阳极生成的22.4L气体的物质的量，A错误；CO2和N2O的摩尔质量均为44g·mol－1，且两者1个分子中均含22个电子，故4.4g(0.1mol)CO2和N2O的混合气体中含有2.2NA个电子，B正确；含有氢原子数为0.4NA的CH3OH的物质的量为0.1mol，每个CH3OH分子中含有5个共价键，所以0.1molCH3OH分子中含0.5NA个共价键，C正确；常温下，pH＝13的Ba(OH)2溶液中OH－浓度为0.1mol·L－1,1.0L该溶液中含有0.1molOH－，含有的OH－数目为0.1NA，D正确。5．(2021·广西二模)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )A．7.8gNa2O2与足量水反应，转移的电子数为0.1NAB．36g由35Cl和37Cl组成的氯气中所含质子数一定为17NAC．25℃时，pH＝12的氨水中所含OH－的数目为0.01NAD．30g由甲醛(HCHO)与乙酸组成的混合物中所含C—H键的数目为2NA解析：选A A项，7.8gNa2O2的物质的量为＝0.1mol，与足量水反应的化学方程式为2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，0.1mol过氧化钠反应转移0.1mol电子，因此转移的电子数为0.1NA；B项，由35Cl和37Cl组成的氯气的相对分子质量在70～74之间，无法计算36g由35Cl和37Cl组成的氯气的物质的量；C项，溶液的体积未知，无法计算25℃时pH＝12的氨水中所含OH－的数目；D项，甲醛(HCHO)与乙酸的最简式相同，但1个HCHO分子中含2个C—H键，1个CH3COOH分子中含3个C—H键，故无法计算30g由甲醛(HCHO)与乙酸组成的混合物中所含C—H键的数目。6．用NA表示阿伏加德罗常数的值。俗名为“臭碱”的硫化钠可用于冶金、燃料、皮革、电镀等工业，硫化钠的一种制备方法是Na2SO4＋2CNa2S＋2CO2↑
。下列说法正确的是( )A．1mol·L－1Na2SO4溶液中含氧原子的数目一定大于4NAB．1L0.1mol·L－1Na2S溶液中含阴离子的数目小于0.1NAC．生成1mol氧化产物时转移电子数为4NAD．通常状况下，11.2LCO2中含质子的数目为11NA解析：选C 未注明溶液的体积，无法计算Na2SO4的物质的量和溶液中水的物质的量，因此也无法计算所含氧原子的数目，A错误；1L0.1mol·L－1Na2S溶液中含有0.1molNa2S，S2－水解生成HS－和OH－，阴离子的数目大于0.1NA，B错误；题给反应的氧化产物为CO2，C元素化合价由0价升高到＋4价，生成1molCO2时转移电子数为4NA，C正确；通常状况下，气体摩尔体积不是22.4L·mol－1，故11.2LCO2的物质的量不是0.5mol，所含质子的数目不是11NA，D错误。7．(2021·南昌一模)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是( )A．1mol甲醇中含有的共价键数为4NAB．1mol氯气分别与铁和铝完全反应时转移的电子数均为3NAC．电解精炼铜，当电路中通过的电子数目为0.2NA时，阳极质量减少6.4gD．1molCH3COONa和少量CH3COOH溶于水所得中性溶液中，CH3COO－的数目为NA解析：选D A项，1mol甲醇中含有的共价键数为5NA；B项，1mol氯气分别与铁和铝完全反应时，氯元素化合价由0变为－1，所以转移的电子数均为2NA；C项，粗铜中含有杂质铁、锌等，所以电路中通过的电子数为0.2NA时，阳极质量不一定减少6.4g；D项，根据电荷守恒，n(CH3COO－)＋n(OH－)＝n(Na＋)＋n(H＋)，溶液呈中性，则n(OH－)＝n(H＋)，所以n(CH3COO－)＝n(Na＋)＝1mol。8．NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )A．在0℃、101kPa条件下，11.2L丁烷中含极性共价键数目为5NAB．含23g钠元素的Na2O和Na2O2混合物中阴离子数目介于0.5NA和NA之间C．5NH4NO34N2↑＋2HNO3＋9H2O中当氧化产物比还原产物每多14g时，转移电子数为15NAD．用惰性电极电解饱和碳酸钠溶液时，电路上通过2mol电子时产生气体分子总数为NA解析：选A 在0℃、101kPa条件下，11.2L丁烷的物质的量为0.5mol，其中含极性共价键(C—H)的物质的量为0.5mol×10＝5mol，故A正确；根据钠原子守恒，含23g
钠元素的Na2O和Na2O2混合物的物质的量为0.5mol，而Na2O和Na2O2均由2个钠离子和1个阴离子构成，故其中阴离子数目为0.5NA，故B错误；5NH4NO34N2↑＋2HNO3＋9H2O中氧化产物和还原产物均为氮气，其中氧化产物与还原产物的物质的量之比为5∶3，当氧化产物比还原产物每多14g时，共生成氮气2mol，转移电子数为7.5NA，故C错误；用惰性电极电解饱和碳酸钠溶液，相当于电解水，当电路上通过2mol电子时产生1molH2、0.5molO2，分子总数为1.5NA，故D错误。9．设阿伏加德罗常数的值为NA。已知：在无氧条件下，葡萄糖发生反应C6H12O62CH3CH2OH＋2CO2↑。下列说法正确的是( )A．0.1mol葡萄糖(C6H12O6)含羟基(—OH)数目为0.6NAB．10.0g质量分数为46%的酒精与足量的钠反应产生氢分子数为0.05NAC．常温常压下，4.48LCO2和NO2的混合气体含原子总数为0.6NAD．4.8gMg在足量的CO2中完全燃烧，转移电子数目为0.4NA解析：选D A项，葡萄糖的结构简式为HOCH2(CHOH)4CHO,1个葡萄糖分子含5个羟基，错误；B项，酒精中含有水，水与钠也反应生成H2，错误；C项，常温常压下，4.48L气体的物质的量小于0.2mol，错误；D项，2Mg＋CO22MgO＋C，n(Mg)＝0.2mol，转移电子为0.4mol，正确。10．(2021·六安一中月考)用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是( )①22gT2O含有电子数为10NA②0.44gC3H8中含有的共价键总数目为0.1NA③1molNa2O2与CO2完全反应时转移电子数为2NA④28g硅晶体中含有2NA个Si—Si键⑤11.2LCl2通入足量的NaOH溶液中充分反应，转移的电子数等于0.5NA⑥200mL1mol·L－1Al2(SO4)3溶液中Al3＋和SO的数目总和是NAA．①②③ B．②④⑥C．①③⑤D．①②④解析：选D T原子核内有1个质子、2个中子，T2O的相对分子质量为3×2＋16＝22,22gT2O的物质的量为＝1mol，含有电子数为10NA，①正确；0.44gC3H8的物质的量为0.01mol,1molC3H8中含有的共价键数目为10NA，所以0.01molC3H8中含有的共价键总数目为0.01mol×10NAmol－1＝0.1NA，②正确；Na2O2与CO2反应的化学方程式为2Na2O2＋
2CO2===2Na2CO3＋O2，1molNa2O2与CO2完全反应时转移电子数为NA，③错误；28g硅晶体中含有硅原子的物质的量为1mol，硅晶体的结构与金刚石的结构相似，一个硅原子与周围四个硅原子形成四个Si—Si键，每个Si—Si键被两个硅原子所共有，故1个硅原子实际含有2个Si—Si键，所以含有1mol硅原子的硅晶体中含有2NA个Si—Si键，④正确；没有指明气体所处的状况，无法计算氯气的物质的量，故转移的电子数目也无法计算，⑤错误；200mL1mol·L－1Al2(SO4)3溶液中，Al2(SO4)3的物质的量为0.2mol，Al3＋发生水解，所以Al3＋和SO的数目总和小于NA，⑥错误。11．在Al2(SO4)3、K2SO4和明矾的混合溶液中，如果c(SO)等于0.2mol·L－1，当加入等体积的0.2mol·L－1的KOH溶液时，生成的沉淀恰好溶解，则原混合溶液中K＋的物质的量浓度为( )A．0.25mol·L－1 B．0.2mol·L－1C．0.45mol·L－1D．0.225mol·L－1解析：选A 根据Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O可知，加入等体积的KOH溶液时生成的沉淀恰好溶解，说明原溶液中c(Al3＋)＝×0.2mol·L－1＝0.05mol·L－1。设K＋的物质的量浓度为xmol·L－1，则根据电荷守恒可知，c(K＋)＋c(Al3＋)×3＝c(SO)×2，即xmol·L－1＋0.05mol·L－1×3＝0.2mol·L－1×2，解得x＝0.25。12．(2021·邯郸丛台区模拟)向一定量的Cu、Fe2O3的混合物中加入300mL0.5mol·L－1的H2SO4溶液，恰好使混合物完全溶解，所得溶液中加入KSCN溶液后无红色出现。则原混合物中Cu和Fe2O3的物质的量之比为( )A．2∶1B．1∶1C．1∶2D．无法计算解析：选B Cu、Fe2O3的混合物中加入H2SO4溶液，固体混合物恰好完全溶解，所得溶液中加入KSCN溶液后无红色出现，说明不含Fe3＋，溶液中溶质为CuSO4、FeSO4，根据得失电子守恒可知：n(Cu)＝n(Fe2O3)，所以原混合物中Cu和Fe2O3的物质的量之比为1∶1。13．人体血液里Ca2＋的浓度一般采用mg·cm－3来表示。抽取一定体积的血样，加适量的草酸铵[(NH4)2C2O4]溶液，可析出草酸钙(CaC2O4)沉淀，将此草酸钙沉淀洗涤后溶于强酸可得草酸(H2C2O4)，再用酸性KMnO4溶液滴定即可测定血液样品中Ca2＋的浓度。抽取血样20.00mL，经过上述处理后得到草酸，再用0.020mol·L－1酸性KMnO4溶液滴定，使草酸转化成CO2逸出，这时共消耗12.00mL酸性KMnO4溶液。
(1)已知草酸与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式为2MnO＋5H2C2O4＋6H＋===2Mnx＋＋10CO2↑＋8H2O，则其中的x＝________。(2)经过计算，血液样品中Ca2＋的浓度为____mg·cm－3。解析：(1)由电荷守恒可得x＝2。(2)血样处理过程中发生反应的离子方程式依次是：①Ca2＋＋C2O===CaC2O4↓；②CaC2O4＋2H＋===Ca2＋＋H2C2O4；③2MnO＋5H2C2O4＋6H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O，由此可得关系式：5Ca2＋～5CaC2O4～5H2C2O4～2MnO，所以n(Ca2＋)＝n(MnO)＝×0.01200L×0.020mol·L－1＝6.0×10－4mol，血液样品中Ca2＋的浓度＝＝1.2×10－3g·cm－3＝1.2mg·cm－3。答案：(1)2 (2)1.214．利用钴渣[含Co(OH)3、Fe(OH)3等]制备钴氧化物的工艺流程如下：Co(OH)3溶解还原反应的离子方程式为_______________________________________________________________________________________________________________。铁渣中铁元素的化合价为________。在空气中煅烧CoC2O4生成钴氧化物和CO2，测得充分煅烧后固体质量为2.41g，CO2体积为1.344L(标准状况)，则钴氧化物的化学式为________。解析：酸性条件下，Co(OH)3首先与H＋反应生成Co3＋，Co3＋具有氧化性，可将SO氧化为SO，根据电子守恒和质量守恒定律，配平可得：2Co(OH)3＋4H＋＋SO===SO＋2Co2＋＋5H2O。由于NaClO3和O2具有氧化性，铁渣中铁元素应为＋3价。在空气中煅烧CoC2O4生成钴氧化物和CO2，n(CO2)＝＝0.06mol，设钴氧化物的分子式为CoxOy，则有xCoC2O4＋O2CoxOy ＋ 2xCO2 (59x＋16y)g 2xmol 2.41g 0.06mol则有(59x＋16y)×0.06＝2.41×2x，得x∶y＝3∶4。
所以钴氧化物的化学式为Co3O4。答案：2Co(OH)3＋SO＋4H＋===2Co2＋＋SO＋5H2O[或Co(OH)3＋3H＋===Co3＋＋3H2O,2Co3＋＋SO＋H2O===2Co2＋＋SO＋2H＋] ＋3 Co3O415．过氧化钙晶体(CaO2·8H2O)可用于改善地表水质、处理含重金属粒子废水、应急供氧等。(1)已知：I2＋2S2O===2I－＋S4O，测定制备的过氧化钙晶体中CaO2的含量的实验步骤如下：第一步：准确称取ag产品放入锥形瓶中，再加入过量的bgKI晶体，加入适量蒸馏水溶解，再滴入少量2mol·L－1的H2SO4溶液，充分反应。第二步：向上述锥形瓶中加入几滴淀粉溶液。第三步：逐滴加入浓度为cmol·L－1的Na2S2O3溶液发生反应，滴定达到终点时出现的现象是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。若滴定消耗Na2S2O3溶液VmL，则样品中CaO2的质量分数为________(用字母表示)。(2)已知过氧化钙加热至350℃左右开始分解放出氧气。将过氧化钙晶体(CaO2·8H2O)在坩埚中加热逐渐升高温度，测得样品质量随温度的变化如图所示，则350℃左右所得固体物质的化学式为______________。解析：(1)根据得失电子守恒，可得关系式CaO2～I2～2S2O，则样品中CaO2的质量分数为×100%＝×100%。(2)CaO2·8H2O的摩尔质量为216g·mol－1，故2.16g过氧化钙晶体为0.01mol,350℃左右所得固体质量为0.56g，根据钙原子守恒，可知为CaO。答案：(1)溶液由蓝色变无色，且30s内不恢复蓝色 ×100% (2)CaO16．(2017·北京高考)SCR和NSR技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx排放。(1)SCR(选择性催化还原)工作原理：
①尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2，该反应的化学方程式：______________。②反应器中NH3还原NO2的化学方程式：________________________________________________________________________________________________________。③当燃油中含硫量较高时，尾气中SO2在O2作用下会形成(NH4)2SO4，使催化剂中毒。用化学方程式表示(NH4)2SO4的形成：___________________________________。④尿素溶液浓度影响NO2的转化，测定溶液中尿素(M＝60g·mol－1)含量的方法如下：取ag尿素溶液，将所含氮完全转化为NH3，所得NH3用过量的v1mLc1mol·L－1H2SO4溶液吸收完全，剩余H2SO4用v2mLc2mol·L－1NaOH溶液恰好中和，则尿素溶液中溶质的质量分数是________。(2)NSR(NOx储存还原)工作原理：NOx的储存和还原在不同时段交替进行，如图a所示。①通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx的储存和还原。储存NOx的物质是________。②用H2模拟尾气中还原性气体研究了Ba(NO3)2的催化还原过程，该过程分两步进行，图b表示该过程相关物质浓度随时间的变化关系。第一步反应消耗的H2与Ba(NO3)2的物质的量之比是________。解析：(1)①根据题意，反应物为H2O和CO(NH2)2，生成物为NH3和CO2，反应条件为加热，结合元素守恒可写出该反应的化学方程式。②根据题意，反应物为NH3和NO2，生成物为N2和H2O，反应需在催化剂作用下进行。③根据题意，NH3、SO2、O2和H2O反应生成(NH4)2SO4。④根据题意，加入硫酸的总物质的量为c1v1×10－3mol，NaOH消耗硫酸的物质
的量为mol，因此与NH3反应的硫酸的物质的量为mol，根据关系式：CO(NH2)2～2NH3～H2SO4，得n[CO(NH2)2]＝×10－3mol，m[CO(NH2)2]＝(c1v1－c2v2)×10－3mol×60g·mol－1＝0.06(c1v1－c2v2)g，因此尿素溶液中溶质的质量分数为×100%＝。(2)①由图a可以看出NOx在BaO中储存，在Ba(NO3)2中还原，因此储存NOx的物质为BaO。②由图b可知，Ba(NO3)2在第一步反应中被H2还原为NH3，根据得失电子守恒，1molBa(NO3)2转化成NH3得到2mol×8＝16mol电子，1mol氢气失去2mol电子，因此消耗的H2与Ba(NO3)2的物质的量之比为8∶1。答案：(1)①CO(NH2)2＋H2OCO2↑＋2NH3↑②8NH3＋6NO27N2＋12H2O③2SO2＋O2＋4NH3＋2H2O===2(NH4)2SO4④(2)①BaO ②8∶1
