1、2017 年高考真题分类汇编（化学）：专题 3 化学计量与计算 NA一.单选题1.（2017海南）N A 为阿伏伽德罗常数的值。下列叙述错误的是( ) A. 1 mol 乙烯分子中含有的碳氢键数为 4NAB. 1 mol 甲烷完全燃烧转移的电子数为 8NAC. 1 L 0.1 molL1的乙酸溶液中含 H+的数量为 0.1NAD. 1 mol 的 CO 和 N2 混合气体中含有的质子数为 14NA2.（2017海南）在酸性条件下，可发生如下反应： +2M3+4H2O= +Cl+8H+ ， 中M 的化合价是（ ） A. +4 B. +5 C. +6 D. +73.（2017新课标）N A 为阿伏
2、伽德罗常数的值下列说法正确的是（ ） A. 0.1 mol 的 11B 中，含有 0.6NA 个中子B. pH=1 的 H3PO4 溶液中，含有 0.1NA 个 H+C. 2.24L（标准状况）苯在 O2 中完全燃烧，得到 0.6NA 个 CO2 分子D. 密闭容器中 1 mol PCl3 与 1 mol Cl2 反应制备 PCl5（g），增加 2NA 个 PCl 键4.（2017新课标）阿伏伽德罗常熟的值为 NA 下列说法正确的是（ ） A. 1L0.1molL1 NH4CL 溶液中，NH 4+的数量为 0.1NAB. 2.4gMg 与 H2SO4 完全反应，转移的电子数为 0.1NAC.
3、标准状况下，2.24LN 2 和 O2 的混合气体中分子数为 0.2NAD. 0.1mol H2 和 0.1mol I2 于密闭容器中充分反应后，其分子总数为 0.2NA二.综合题5.（2017天津）（14 分）H 2S 和 SO2 会对环境和人体健康带来极大的危害，工业上采取多种方法减少这些有害气体的排放，回答下列方法中的问题H 2S 的除去方法 1：生物脱 H2S 的原理为：H2S+Fe2（SO 4） 3S+2FeSO 4+H2SO44FeSO4+O2+2H2SO4 2Fe2（SO 4） 3+2H2O (1)硫杆菌存在时，FeSO 4 被氧化的速率是无菌时的 5105 倍，该菌的作用是_
4、(2)由图 1 和图 2 判断使用硫杆菌的最佳条件为 _若反应温度过高，反应速率下降，其原因是_(3)方法 2：在一定条件下，用 H2O2 氧化 H2S随着参加反应的 n（H 2O2）/n（H 2S）变化，氧化产物不同当 n（H 2O2）/n（H 2S）=4 时，氧化产物的分子式为_ (4)SO 2 的除去方法 1（双碱法）：用 NaOH 吸收 SO2 ， 并用 CaO 使 NaOH 再生NaOH 溶液 Na2SO3 溶液写出过程的离子方程式：_；CaO 在水中存在如下转化：CaO（s）+H 2O （l ）Ca （OH） 2（s ）Ca 2+（aq ）+2OH （aq）从平衡移动的角度，简述过
5、程NaOH 再生的原理_ (5)方法 2：用氨水除去 SO2已知 25，NH 3H2O 的 Kb=1.8105 ， H2SO3 的 Ka1=1.3102 ， Ka2=6.2108 若氨水的浓度为2.0molL1 ， 溶液中的 c（ OH ）=_molL 1 将 SO2 通入该氨水中，当 c（OH ）降至1.0107 molL1 时，溶液中的 c（SO 32 ）/c （HSO 3 ）=_ 6.（2017新课标）（15 分）重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿的主要成分为 FeOCr2O3 ， 还含有硅、铝等杂质制备流程如图所示：回答下列问题： (1)步骤的主要反应为： FeOC
6、r2O3+Na2CO3+NaNO3 Na2CrO4+Fe2O3+CO2+NaNO2 上述反应配平后FeOCr2O3 与 NaNO3 的系数比为_该步骤不能使用陶瓷容器，原因是 _ (2)滤渣 1 中含量最多的金属元素是_，滤渣 2 的主要成分是_及含硅杂质 (3)步骤调滤液 2 的 pH 使之变_（填“大”或“小”），原因是_（用离子方程式表示） (4)有关物质的溶解度如图所示向“滤液 3”中加入适量 KCl，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤得到 K2Cr2O7 固体冷却到_（填标号）得到的 K2Cr2O7 固体产品最多a.80 b.60 c.40 d.10步骤的反应类型是_ (5)某工厂用 m1 k
7、g 铬铁矿粉（含 Cr2O3 40%）制备 K2Cr2O7 ， 最终得到产品 m2 kg，产率为_ 7.（2017新课标）（14 分）Li 4Ti3O12 和 LiFePO4 都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿（主要成分为 Fe TiO3 ， 还含有少量 MgO、SiO 2 等杂质）来制备，工艺流程如下：回答下列问题： (1)“酸浸”实验中，铁的浸出率结果如下图所示由图可知，当铁的净出率为 70%时，所采用的实验条件为_(2)“酸浸”后，钛主要以 TiOCl42 形式存在，写出相应反应的离子方程式_ (3)TiO2xH2O 沉淀与双氧水、氨水反应 40min 所得实验结果如下表所示 :温度
8、/ 30 35 40 45 50TiO2xH2O 转化率/% 92 95 97 93 88分析 40时 TiO2xH2O 转化率最高的原因 _ (4)Li2Ti5O15 中 Ti 的化合价为+4，其中过氧键的数目为_ (5)若“滤液”中 c（Mg 2+）=0.02molL 1 ， 加入双氧水和磷酸（设溶液体积增加 1 倍），使 Fe3+恰好沉淀完全即溶液中 c（Fe 3+）=1.010 5 ， 此时是否有 Mg3（PO 4） 2 沉淀生成？_（列式计算）FePO 4、Mg 3（PO 4） 2 的分别为 1.31022 、1.010 24 (6)写出“高温煅烧”中由 FePO4 制备 LiFeP
9、O4 的化学方程式_ 8.（2017北京）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：尿素CO（NH 2） 2水溶液热分解为 NH3 和 CO2 ， 该反应的化学方程式：_反应器中 NH3 还原 NO2 的化学方程式：_当燃油中含硫量较高时，尾气中 SO2 在 O2 作用下会形成（NH 4） 2SO4 ， 使催化剂中毒用化学方程式表示（NH 4） 2SO4 的形成：_尿素溶液浓度影响 NO2 的转化，测定溶液中尿素（M=60gmol 1 ）含量的方法如下：取 a g 尿素溶液，将所含氮完全转化为 NH3 ， 所得 NH3
10、 用过量的 v1 mL c1 molL1 H2SO4 溶液吸收完全，剩余 H2SO4 用v2mL c2 molL1 NaOH 溶液恰好中和，则尿素溶液中溶质的质量分数是_ (2)NSR（NO x 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 所示通过 BaO 和 Ba（NO 3） 2 的相互转化实验 NOx 的储存和还原储存 NOx 的物质是_用 H2 模拟尾气中还原性气体研究了 Ba（NO 3） 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（NO 3） 2 的物质的量之比是_还原过程中，有时会产生
11、笑气（N 2O）用同位素示踪法研究发现笑气的产生与 NO 有关在有氧条件下 15NO 与 NH3 以一定比例反应时，得到的笑气几乎都是 15NNO将该反应的化学方程式补充完整：_ 答案解析部分一.单选题1.【答案】C 【考点】阿伏伽德罗常数 【解析】【解答】解：A、乙烯中含 4 条碳氢键，故 1mol 乙烯中含 4NA 条碳氢键，故 A 正确；B、甲烷燃烧时，碳元素由4 价变为+4 价，故 1mol 甲烷燃烧转移 8mol 即 8NA 个电子，故 B 正确；C、乙酸为弱酸，不能完全电离，故溶液中的氢离子个数小于 0.1NA 个，故 C 错误；D、CO 和氮气中均含 14 个质子，故 1molC
12、O 和氮气的混合物中含有的质子数为 14NA 个，故 D 正确故选 C【分析】A、乙烯中含 4 条碳氢键；B、甲烷燃烧时，碳元素由4 价变为+4 价；C、乙酸为弱酸，不能完全电离；D、CO 和氮气中均含 14 个质子 2.【答案】C 【考点】常见元素的化合价 【解析】【解答】解：离子方程式前后遵循电荷守恒，所以1+2（+3）=n+（1）+（+8），解得n=2，根据化合价规则，M 2O72 中氧元素化合价为2 价，所以 M 元素的化合价为+6 价故选 C【分析】根据离子方程式的电荷守恒以及化合价规则来计算 3.【答案】A 【考点】气体摩尔体积，物质的量浓度，阿伏伽德罗常数，物质结构中的化学键数目
13、计算 【解析】【解答】解：A 11B 中含有中子数=115=6，0.1 mol 的 11B 中含有 0.6mol 中子，含有 0.6NA 个中子，故 A 正确；B没有告诉 pH=1 的 H3PO4 溶液的体积，无法计算溶液中含有氢离子的物质的量就数目，故 B 错误；C标准状况下苯不是气体，不能使用标况下的气体摩尔体积计算，故 C 错误；DPCl 3 与 Cl2 生成 PCl5 的反应为可逆反应，则生成 PCl5 的物质的量小于 1mol，增加的 PCl 键小于 2NA ， 故 D 错误；故选 A【分析】AB 的质子数为 5， 11B 中含有中子数=质量数 质子数=115=6 ；B缺少溶液体积，
14、无法计算氢离子数目；C标况下苯的状态不是气体；D该反应为可逆反应，反应物不可能完全转化成生成物 4.【答案】D 【考点】摩尔质量，气体摩尔体积，阿伏伽德罗常数，盐类水解的原理 【解析】【解答】解：A铵根易水解，所含 NH4+数小于 0.1NA ， 故 A 错误；Bn（Mg ）= =0.1mol，Mg 与 H2SO4 反应生成 Mg2+ ， 则 1molMg 参与反应转移 2mol 电子，故 0.1molMg 参与反应转移 0.2mol 电子，即 0.2NA ， 故 B 错误；C标准状况下，22.4L 任何气体所含的分子数为 1mol，故 2.24LN2 和 O2 的混合气体中分子数为 0.1m
15、ol，即 0.1NA ， 故 C 错误；DH 2+I2=2HI 这是一个气体体积不变的反应，故反应前后气体总物质的量不发生变化，反应前气体总物质的量为 0.2mol，故反应后气体总物质的量为 0.2mol，即分子总数为 0.2NA ， 故 D 正确，故选 D【分析】A铵根易水解；BMg 与 H2SO4 反应生成 Mg2+ ， 故 1molMg 参与反应转移 2mol 电子；C标准状况下，22.4L 任何气体所含的分子数为 1mol；DH 2+I2=2HI 这是一个气体体积不变的反应，故反应前后气体总物质的量不发生变化 二.综合题5.【答案】（1）降低反应活化能（2 ） 30、pH=2.0 ；蛋
16、白质变性（或硫杆菌失去活性）（3 ） H2SO4（4 ） 2OH +SO2=SO32 +H2O；SO 32 与 Ca2+生成 CaSO3 沉淀，平衡向正向移动，有 NaOH 生成（5 ） 6.0103 ；0.62 【考点】弱电解质在水溶液中的电离平衡，二氧化硫的污染及治理 【解析】【解答】解：（1） 4FeSO4+O2+2H2SO4 2Fe2（SO 4） 3+2H2O，硫杆菌存在时，FeSO 4 被氧化的速率是无菌时的 5105 倍，该菌的作用是做催化剂降低反应的活化能，故答案为：降低反应活化能（或作催化剂）；（2）从图象中分析可知，使用硫杆菌的最佳条件是亚铁离子氧化速率最大时，需要的温度和溶
17、液 pH 分别为：30、pH=2.0，反应温度过高，反应速率下降是因为升温使蛋白质发生变性，催化剂失去生理活性，故答案为：30、pH=2.0； 蛋白质变性（或硫杆菌失去活性）；（3）当 =4 时，结合氧化还原反应电子守恒，4H 2O24H 2O8e ， 电子守恒得到 H2S 变化为+6 价化合物，H 2SH 2SO48e ， 氧化产物的分子式为 H2SO4 ， 故答案为：H 2SO4 ；（4）过程是二氧化硫和氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠和水，反应的离子方程式为：2OH +SO2=SO32 +H2O，过程加入 CaO，存在 CaO（s）+H 2O （l）Ca（OH） 2（s）Ca 2+（aq）+
18、2OH （aq ），因 SO32 与 Ca2+生成 CaSO3 沉淀，平衡向正向移动，有 NaOH 生成，故答案为：2OH +SO2=SO32 +H2O；SO 32 与 Ca2+生成 CaSO3 沉淀，平衡向正向移动，有 NaOH 生成；（5 ） NH3H2O 的 Kb=1.8105 ， 若氨水的浓度为 2.0molL1 ， 由 Kb= 可知c（ OH ）= mol/L=6.0103 mol/L，当 c（OH ）降至 1.0107 molL1 时，c（H +）=1.010 7 molL1 ， H2SO3 的 Ka2=6.2108 ， 由Ka2= 可知 c（SO 32 ）/c （HSO 3 ）=
19、 =0.62，故答案为：6.010 3 ；0.62 【分析】（1）硫杆菌存在时， FeSO4 被氧化的速率是无菌时的 5105 倍，说明硫杆菌做反应的催化剂加快反应速率；（2）从图象中分析可知，使用硫杆菌的最佳条件是亚铁离子氧化速率最大时，反应温度过高，反应速率下降是因为升温使蛋白质发生变性；（3）当 n（H 2O2）/n （H 2S）=4 时，结合氧化还原反应电子守恒，4H 2O24H 2O8e ， 电子守恒得到 H2S 变化为+6 价化合物；（4 ）过程是二氧化硫和氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠和水；过程NaOH 再生是平衡 CaO（s ）+H 2O （l）Ca（OH） 2（s）Ca2+（a
20、q）+2OH （aq ）正向进行；氢氧根离子浓度增大；（5）NH 3H2O 的 Kb=1.8105 ， 若氨水的浓度为 2.0molL1 ， 可结合 Kb= 计算 c（OH ），H 2SO3 的 Ka2=6.2108 ， 结合Ka2= 计算 c（SO 32 ）/c （HSO 3 ） 6.【答案】（1）2：7 ；二氧化硅与碳酸钠高温下反应生成硅酸钠和二氧化碳（2 ） Fe；Al（OH ） 3（3 ）小；CrO 42 +2H+Cr2O72 +H2O（4 ） c；复分解反应（5 ）100% 【考点】氧化还原反应方程式的配平，化学平衡的影响因素，硅和二氧化硅，制备实验方案的设计 【解析】【解答】解：（
21、1）由上述分析可知步骤 的主要反应为 2FeOCr2O3+4Na2CO3+7NaNO3 4Na2CrO4+Fe2O3+4CO2+7NaNO2 ， 则 FeOCr2O3 与 NaNO3 的系数比为 2：7，该步骤不能使用陶瓷容器，原因是二氧化硅与碳酸钠高温下反应生成硅酸钠和二氧化碳，故答案为：2：7；二氧化硅与碳酸钠高温下反应生成硅酸钠和二氧化碳；（ 2）由上述分析可知，滤渣 1含 Fe2O3 ， 滤渣 1 中含量最多的金属元素是 Fe，滤渣 2 的主要成分是 Al（OH ） 3 及含硅杂质，故答案为：Fe； Al（OH） 3；（ 3）中调节 pH 发生 CrO42 +2H+Cr2O72 +H2
22、O，则步骤调滤液 2 的 pH使之变小，增大氢离子浓度，平衡正向移动，利于生成 Cr2O72 ， 故答案为：小；CrO 42 +2H+Cr2O72 +H2O；（4）向“滤液 3”中加入适量 KCl，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤得到 K2Cr2O7 固体，由溶解度可知，冷却到 40K 2Cr2O7 固体的溶解度在四种物质中最小、且溶解度较大，过滤分离产品最多；步骤发生 Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7+2NaCl，反应类型是复分解反应，故答案为：c；复分解反应；（5 ）用 m1 kg 铬铁矿粉（含 Cr2O3 40%）制备 K2Cr2O7 ， 最终得到产品 m2 kg，产率为 ，由 Cr
23、原子守恒可知，则产率为 100%，故答案为： 100%【分析】铬铁矿的主要成分为 FeOCr2O3 ， 还含有硅、铝等杂质，制备重铬酸钾，由制备流程可知，步骤的主要反应为 FeOCr2O3+Na2CO3+NaNO3 Na2CrO4+Fe2O3+CO2+NaNO2 ， Cr 元素的化合价由+3 价升高为+6 价，Fe 元素的化合价由+2 价升高为+3 价，N 元素的化合价由+5 价降低为+3 价，由电子、原子守恒可知，反应为 2FeOCr2O3+4Na2CO3+7NaNO3 4Na2CrO4+Fe2O3+4CO2+7NaNO2 ， 该步骤中若使用陶瓷，二氧化硅与碳酸钠高温下反应生成硅酸钠和二氧化
24、碳，则使用铁坩埚，熔块水浸过滤分离出滤渣 1 含 Fe2O3 ， 滤液 1 中含 NaAlO2、Na 2CrO4 ， 调节 pH 过滤分离出 Al（OH ） 3、Si ，滤液 2 中含Na2CrO4 ， 中调节 pH 发生 CrO42 +2H+Cr2O72 +H2O，滤液 3 含 Na2Cr2O7 ， 由水中的溶解度：Na2Cr2O7K 2Cr2O7 ， 可知中向 Na2Cr2O7 溶液中加入 KCl 固体后得到 K2Cr2O7 ， 溶解度小的析出，以此来解答 7.【答案】（1）100，2h，90，5h（2 ） FeTiO3+4H+4Cl =Fe2+TiOCl42 +2H2O（3 ）低于 40
25、，TiO 2xH2O 转化反应速率随温度升高而增加；超过 40，双氧水分解与氨气逸出导致TiO2xH2O 转化反应速率下降（4 ） 4（5 ） c（PO 43 ）= =1.01017 mol/L，QcMg 3（PO 4） 2=（ ） 3（1.010 17 mol/L）2=1.691040 Ksp=1.010 24 ， 则无沉淀生成（6 ） 2FePO4+Li2CO3+H2C2O4 LiFePO4+H2O+3CO2 【考点】化学反应速率的影响因素，难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质，制备实验方案的设计 【解析】【解答】（1）由图可知，当铁的净出率为 70%时，100时用时间最少，所采用的实验条
26、件为选择温度为 100，故答案为：选择温度为 100；（2）“酸浸”后，钛主要以 TiOCl42 形式存在，相应反应的离子方程式为FeTiO3+4H+4Cl =Fe2+TiOCl42 +2H2O，故答案为：FeTiO 3+4H+4Cl =Fe2+TiOCl42 +2H2O；（3）40时 TiO2xH2O 转化率最高，因温度高反应速率加快，但温度过高过氧化氢分解、氨水易挥发，影响转化率，故答案为：温度高反应速率加快，但温度过高过氧化氢分解、氨水易挥发，影响转化率；（4） Li2Ti5O15 中 Ti 的化合价为+4，Li 的化合价为+1 价，由化合价的代数和为 0 可知， O 元素的负价代数和为
27、 22，设过氧键的数目为 x，则（x2）1+（15x2）2=22，解得 x=4，故答案为：4；（5 ）Fe 3+恰好沉淀完全即溶液中 c（Fe 3+）=1.010 5 ， 由 Ksp（FePO 4），可知 c（PO 43 ）= =1.01017 mol/L，QcMg 3（PO 4） 2=（ ）3（1.010 17 mol/L） 2=1.691040 Ksp=1.010 24 ， 则无沉淀生成，故答案为：c（PO 43 ）= =1.01017 mol/L，QcMg 3（PO 4） 2=（ ）3（1.010 17 mol/L） 2=1.691040 Ksp=1.010 24 ， 则无沉淀生成；（6
28、）“ 高温煅烧”中由 FePO4 制备 LiFePO4 的化学方程式为 2FePO4+Li2CO3+H2C2O4 LiFePO4+H2O+3CO2，故答案为：2FePO 4+Li2CO3+H2C2O4 LiFePO4+H2O+3CO2【分析】用钛铁矿（主要成分为 Fe TiO3 ， 还含有少量 MgO、SiO 2 等杂质）来制备 Li4Ti3O12 和 LiFePO4 ， 由制备流程可知，加盐酸过滤后的滤渣为 SiO2 ， 滤液中含 Mg2+、Fe 2+、Ti 4+ ， 水解后过滤，沉淀为 TiO2 xH2O，与双氧水反应 Ti 元素的化合价升高，生成（NH 4） 2Ti5O15 ， 与 LiOH 反应后过滤得到 Li2Ti5O15 ， 再与碳酸锂高温反应生成 Li4Ti3O12；水解后的滤液中含 Mg2+、Fe 2+ ， 双氧水可氧化亚铁离子，在磷酸条件下过滤分离出 FePO4 ， 高温煅烧 中发生 2FePO4+Li2CO3+H2C2O4 LiFePO4+H2O+3CO2，以此来解答 8.【答案】（1）CO（NH 2） 2+H2O 2NH3+CO2；8NH 3+6NO2 7N2+12H2O；2SO 2+O2+4NH3+2H2O2（NH 4） 2SO4；
