12．(12分)如图所示的实验装置可用来测定含两种元素的某种气体X的化学式．

在注射器A中装有240 mL气体X，慢慢通过不含空气并装有红热的氧化铜的玻璃管B，使之完全反应，得到下面的实验结果：

实验前B管重20.32 g，实验后B管重20.00 g，B管中的黑色粉末变成红色粉末．

在C管中收集到的无色液体是水；在注射器D中收集的气体是氮气．试回答下列问题：

(1)X气体是由________和________元素组成的．

(2)若240 mL X气体完全反应后，收集到的氮气质量是0.28 g．根据实验时温度和压强计算1 mol X气体的体积是24000 mL，则X的摩尔质量是________g/mol.

(3)通过计算，确定X的化学式为________．

(4)写出B中发生反应的化学方程式(X在该条件下不发生分解反应)．

解析：在C管中收集到水，其中氧来源于CuO，则X中一定含有氢元素．在D中收集到N₂，说明X中一定含有N元素，即X中含N、H两种元素．

B管中CuO含O：20.32 g－20.00 g＝0.32 g，

n(O)＝＝0.02 mol，故n(H)＝0.02×2＝0.04 mol.

n(N₂)＝＝0.01 mol，本实验条件下

V_m＝24 L/mol，所以n(X)＝＝0.01 mol，

因此n(X)∶n(N)∶n(H)＝0.01 mol∶(0.01 mol×2)∶(0.02 mol×2)＝1∶2∶4，X的化学式为N₂H₄，摩尔质量为32 g/mol.

答案：(1)N　H　(2)32　(3)N₂H₄

(4)N₂H₄+2CuON₂+2H₂O+2Cu

11．(8分)臭氧层是地球生命的保护神，臭氧比氧气具有更强的氧化性．实验室可将氧气通过高压放电管来制取臭氧：3O₂2O₃.

(1)若在上述反应中有30%的氧气转化为臭氧，所得混合气的平均摩尔质量为________ g/mol(保留一位小数)．

(2)将8 L氧气通过放电管后，恢复到原状况，得到气体6.5 L，其中臭氧为________ L.

解析：(1)设原有O₂ 1 mol，由反应3O₂2O₃知：

发生反应的O₂为1 mol×30%＝0.3 mol.

生成的O₃为0.2 mol，故反应后所得气体为0.2 mol O₃和(1－0.3)＝0.7 mol O₂.

故＝＝35.6 g/mol

(2)3O₂2O₃　　ΔV

　 　　　　　2　　　 　1

　 　　　　　V(O₃)　 (8－6.5)L

V(O₃)＝2×1.5 L＝3 L.

答案：(1)35.6　(2)3

10．(2010·全国卷Ⅰ)一定条件下磷与干燥氯气反应，若0.25 g磷消耗掉314 mL氯气(标准状况)，则产物中PCl₃与PCl₅的物质的量之比接近于(　)

A．3∶1　 　 　　 　　 　　 B．5∶3

C．2∶3　 　 　　 　　 　　 D．1∶2

解析：参加反应的P和Cl₂的物质的量之比为∶≈1∶1.74.

因此产物中n(P)∶n(Cl)＝1∶(1.74×2)＝1∶3.48

即产物中PCl₃和PCl₅的物质的量之比1.52∶0.48≈3∶1.

答案：A

9．(2010·上海高考)将0.4 g NaOH和1.06 g Na₂CO₃混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1 mol/L稀盐酸．下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO₂的物质的量的关系的是 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 (　)

解析：n(NaOH)＝＝0.01 mol

n(Na₂CO₃)＝＝0.01 mol

向混合溶液中逐滴加入0.1 mol/L的盐酸，反应分为三个阶段

第一阶段：NaOH+HCl===NaCl+H₂O，此阶段消耗盐酸0.1 L，无CO₂气体放出．

第二阶段：Na₂CO₃+HCl===NaHCO₃+NaCl，此阶段消耗盐酸0.1 L，无CO₂气体放出．

第三阶段：NaHCO₃+HCl===NaCl+H₂O+CO₂↑，此阶段消耗盐酸0.1 L，放出CO₂ 0.01 mol.

答案：C

8．(2010·海南高考)把V L含MgSO₄和K₂SO₄的混合溶液分成两等份，一份加入含a mol NaOH的溶液，恰好使镁离子完全沉淀为氢氧化镁；另一份加入含b mol BaCl₂的溶液，恰好使硫酸根离子完全沉淀为硫酸钡．则原混合溶液中钾离子的浓度为(　)

A. mol/L　 　 　　 　　 B. mol/L

C. mol/L　 　　 D. mol/L

解析：根据反应：Mg²⁺+2OH^－===Mg(OH)₂↓，

Ba²⁺+SO===BaSO₄↓

可知每一份溶液中：n(Mg²⁺)＝n(OH^－)＝a mol，

n(SO)＝n(Ba²⁺)＝b mol

溶液中存在电荷守恒：2n(Mg²⁺)+n(K⁺)＝2n(SO)

n(K⁺)＝2n(SO)－2n(Mg²⁺)＝2b－2×a＝2b－a

则c(K⁺)＝＝ mol/L.

答案：D

7．(2010·江西师大附中模拟)在200 mL某硫酸盐溶液中，含有1.5N_A个硫酸根离子(N_A表示阿伏加德罗常数的值)，同时含有N_A个金属离子，则该硫酸盐的物质的量浓度为(　)

A．1 mol/L　 　　 　　 　　 　　 B．2.5 mol/L

C．5 mol/L　 　　 　　 　　 　　 D．2 mol/L

解析：由硫酸盐溶液中含有1.5N_A个硫酸根离子，同时含有N_A个金属阳离子，可知金属离子与硫酸根离子物质的量之比为2∶3，故其化学式可表示为M₂(SO₄)₃，则该硫酸盐的物质的量浓度为＝2.5 mol/L.

答案：B

6．(2010·安徽高考)将0.01 mol下列物质分别加入100 mL蒸馏水中，恢复至室温，所得溶液中阴离子浓度的大小顺序是(溶液体积变化忽略不计)(　)

①Na₂O₂　②Na₂O　③Na₂CO₃　④NaCl

A．①>②>③>④　 　　 　　 　　 B．①>②>④>③

C．①＝②>③>④　 　 　　 　　 D．①＝②>③＝④

解析：0.01 mol Na₂O₂、Na₂O分别与100 mL水反应均生成0.02 mol NaOH，因忽略溶液体积的变化，则①、②中OH^－的物质的量浓度相同，CO发生水解：CO+H₂OHCO+OH^－.使溶液中阴离子数目增多，故③中阴离子的浓度大于④中Cl^－的浓度．

答案：C

5．两份体积相同的某植物营养液，其配方如下：

成分 含量 编号	KCl	K2SO4	ZnSO4	ZnCl2
①	0.3 mol	0.2 mol	0.1 mol	－
②	0.1 mol	0.3 mol	-	0.1 mol

两种营养液的成分(　)

A．n(K⁺)相同　 　 　　 　　 B．n(Cl^－)相同

C．完全相同　 　 　　 　　 D．完全不同

解析：依题意，分别计算①和②中各种离子的物质的量：n(K⁺)＝0.7 mol，n(SO)＝0.3 mol，n(Zn²⁺)＝0.1 mol，n(Cl^－)＝0.3 mol，故成分相同．

答案：C

4．已知单位体积的稀溶液中，非挥发性溶质的分子或离子数越多，该溶液的沸点就越高．则下列溶液沸点最高的是(　)

A．0.01 mol/L的蔗糖溶液

B．0.01 mol/L的CaCl₂溶液

C．0.02 mol/L的NaCl溶液

D．0.02 mol/L的CH₃COOH溶液

解析：“非挥发性溶质”的浓度越大，溶液的沸点就越高，其实质是比较溶质微粒的浓度大小．A项，蔗糖为非电解质，其微粒浓度为0.01 mol/L；B项，CaCl₂为强电解质，完全电离，微粒浓度为0.03 mol/L；C项，NaCl为强电解质，完全电离，微粒浓度为0.04 mol/L；D项，CH₃COOH为弱电解质，部分电离，微粒浓度大于0.02 mol/L而小于0.04 mol/L.

答案：C

3．(2010·东城模拟)已知Ca(OH)₂的溶解度随温度升高而降低．将40℃的饱和澄清石灰水冷却至10℃，或保持40℃向其中加入少量CaO，两种情况下均保持不变的是(　)

A．溶液中Ca²⁺的数目

B．溶剂的质量

C．溶液中溶质的物质的量浓度

D．溶质的质量

解析：将40℃的饱和澄清石灰水冷却至10℃时，此时溶液是不饱和溶液，溶液中溶质质量、溶剂质量均不变，所以溶液中Ca(OH)₂的物质的量浓度不变．保持40℃向其中加入少量CaO，CaO与H₂O反应导致溶剂质量减少，有部分Ca(OH)₂晶体析出，但溶液仍是40℃的饱和溶液，Ca(OH)₂的物质的量浓度不变．

答案：C