【化学】化学物质的量的专项培优 易错 难题练习题(含答案)附详细答案
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【化学】化学物质的量的专项培优 易错 难题练习题(含答案)附详细答案
一、高中化学物质的量
1.物质的量是高中化学中常用的物理量,请回答下列问题:
(1)某硫酸钠溶液中含有3.01×1023个Na +,则溶液中SO 42-的物质的量是_____mol 。
(2)在标准状况下,4.48 L HCl 气体溶于水配成500 mL 溶液,其物质的量浓度为_____________。
(3)在标准状况下,1.7 g 氨气所占的体积约为_________L ,与_____mol H 2S 含有相同的氢原子数。
(4)7.8 g Na 2X 中含Na + 0.2 mol ,则X 的摩尔质量是_____________________。
(5)实验室需要0.3 mol•L -1硫酸溶液480 mL 。
①配制过程用到的玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、试剂瓶外,还需要______________。
②需量取质量分数为98%、密度为1.84 g•cm -3的浓硫酸的体积为______mL 。
③配制过程中需先在烧杯中将浓硫酸进行稀释,操作方法是:_______________。
【答案】0.25 0.4 mo•L -1 2.24 0.15 32 g•mol -1 500mL 容量瓶 8.2 将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓注入盛有水的烧杯中并用玻璃棒不断搅拌
【解析】
【分析】
(1)硫酸钠为强电解质,完全电离,1molNa 2SO 4电离产生2molNa +和1molSO 42-; (2)依据m V n V =
计算氯化氢的物质的量,依据n c V =计算溶液中氯化氢的物质的量浓度;
(3)依据m V m n==V M
结合氨气与硫化氢分子构成计算解答; (4)由钠离子物质的量计算Na 2X 的物质的量,根据m
M=n 计算Na 2X 的摩尔质量,进而计
算X 的相对原子质量;
(5)①依据配制溶液的体积,选择需要的容量瓶;
②依据1000c M
w ρ=
计算硫酸的物质的量浓度,依据稀释过程中溶质的物质的量不变计算需要浓硫酸的体积; ③依据浓硫酸稀释的正确操作解答,注意浓硫酸的密度大于水,稀释产生大量的热。
【详解】
(1)某硫酸钠溶液中含有3.01×1023个Na +,n(Na +)=23
233.01106.0210⨯⨯ =0.5mol ,n(SO 42-)=0.5mol 2
=0.25mol ;
(2)在标准状况下,4.48 L HCl气体的物质的量为:4.48
22.4
=0.2mol,溶于水配成500 mL溶
液,其物质的量浓度为:0.2mol
0.5L
=0.4mol/L;
(3)在标准状况下,1.7g氨气的体积:
1.7g
22.4L/mol
17g/mol
⨯ =2.24L;1.7g氨气中所含氢
原子的物质的量:0.1mol×3=0.3mol,与硫化氢分子中所含的氢原子个数相等,即n(H2S) ×2=0.3mol,n(H2S) =0.15mol;
(4)7.8 g Na2X中含Na+ 0.2 mol,则n(Na2X)=0.1mol,M(Na2X)=
7.8g
0.1mol
=78g/mol,故X的
相对原子质量为78-23×2=32,摩尔质量为32g/mol;
(5)①实验室需要0.3 mol•L-1硫酸溶液480 mL,应该选择500mL的容量瓶;
②质量分数为98%、密度为1.84 g•cm-3的浓硫酸的物质的量浓度为:1000 1.8498%
98
⨯⨯
=18.4mol/L,设所需浓硫酸的体积为V,依据稀释前后溶质的物质的量不变可知,18.4×V×10-3=0.3×500×10-3,V=8.2mL;
③浓硫酸稀释的正确操作为:将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓注入盛有水的烧杯中并用玻璃棒不断搅拌。
2.完成下列填空:
(1)已知反应:Fe2O3+2Al Al2O3+2Fe,则
①该反应所属基本反应类型是___。
②在反应中铁元素的化合价变化__(填“升高”或“降低”),该元素的原子__(填“失去”或“得到”)电子。
③发生氧化反应的是__,发生还原反应的是__。
(2)反应2KMnO4+16HCl(浓)=2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O中:
①反应中被氧化的元素是__,被还原的元素是___。
②若生成71gCl2,则消耗的HCl是__g,被氧化的HCl是__g。
【答案】置换反应降低得到 Al Fe2O3 Cl Mn 116.8 73
【解析】
【分析】
(1)①反应符合基本反应类型的AB+C=AC+B。
②反应中,Fe的化合价由+3价变为0价;
③反应中,还原剂被氧化,发生氧化反应。
(2)①还原剂被氧化,氧化剂被还原;
②根据方程式进行计算。
【详解】
(1)①反应符合基本反应类型的AB+C=AC+B,属于置换反应。
②反应中,Fe的化合价由+3价变为0价,化合价降低,得电子;
③反应中,还原剂被氧化,发生氧化反应,则Al发生氧化反应;Fe2O3发生还原反应。
(2)①还原剂被氧化,氧化剂被还原,则Cl被氧化,Mn被还原;
②若生成71gCl2,即1mol,需消耗3.2molHCl,即3.2×36.5=116.8g;化合价升高的HCl为2mol,即73g。
【点睛】
高锰酸钾与浓盐酸反应制备氯气,16molHCl参加反应,其中有10molHCl发生了氧化反应,产生了5molCl2,6molHCl价态没变,生成了盐,体现了其酸性的性质。
3.NH3、NO、NO2都是常见重要的无机物,是工农业生产、环境保护、生命科学等方面的研究热点。
(1)写出氨在催化剂条件下与氧气反应生成NO的化学方程式_____。
(2)氮氧化物不仅能形成酸雨,还会对环境产生的危害是形成_____。
(3)实验室可用Cu与浓硝酸制取少量NO2,该反应的离子方程式是_____。
(4)为了消除NO对环境的污染,根据氧化还原反应原理,可选用NH3使NO转化为两种无毒气体(其中之一是水蒸气),该反应需要催化剂参加,其化学方程式为_____。
(5)一定质量的Cu与适量浓硝酸恰好完全反应,生成标准状况下NO2和NO气体均为2240mL。
向反应后的溶液中加入NaOH溶液使Cu2+刚好完全沉淀,则生成Cu(OH)2沉淀的质量为_____克。
【答案】4NH3+5O2催化剂
加热
4NO+6H2O 光化学烟雾 Cu+4H++2NO3﹣=Cu2++2NO2↑+2H2O
4NH3+6NO 催化剂
5N2+6H2O 19.6
【解析】
【分析】
(1)氨气和氧气在催化剂的条件下反应生成一氧化氮和水;
(2)氮氧化物还可以形成光化学烟雾,破坏臭氧层;
(3)铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,浓硝酸和硝酸铜都能写成离子形式;(4)氨气使一氧化氮转化为两种无毒气体,其中一种是水蒸气,另外一种为氮气;
(5)根据电子转移守恒计算铜的物质的量,由铜原子守恒可得氢氧化铜的物质的量,在根据m=nM计算。
【详解】
(1)氨气与氧气在催化剂条件下生成NO与水,反应方程式为:
4NH3+5O2催化剂
加热
4NO+6H2O,
故答案为:4NH3+5O2催化剂
加热
4NO+6H2O;
(2)氮氧化物还可以形成光化学烟雾、破坏臭氧层等,故答案为:光化学烟雾;
(3)Cu与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮与水,浓硝酸、硝酸铜都写成离子形式,反应
离子方程式为:Cu +4H ++2NO 3﹣=Cu 2++2NO 2↑+2H 2O ,答案为:Cu +4H ++2NO 3﹣=
Cu 2++2NO 2↑+2H 2O ;
(4)NH 3使NO 转化为两种无毒气体,其中之一是水蒸气,另外一种为氮气,反应方程式为:4NH 3+6NO 催化剂5N 2+6H 2O ,
故答案为:4NH 3+6NO 催化剂5N 2+6H 2O ;
(5)n (NO 2)=n (NO )=2.24L ÷22.4L /mol =0.1mol ,根据电子转移守恒,可知n (Cu )=0.1mol 10.1mol 32
⨯+⨯=0.2mol ,由Cu 原子守恒可得氢氧化铜的物质的量为0.2mol ,生成Cu (OH )2沉淀的质量为0.2mol ×98g /mol =19.6g ,故答案为:19.6。
【点睛】
掌握有关硝酸反应的计算,一般用守恒方法,如电子守恒,反应中氮元素得到电子物质的量等于铜失去电子的物质的量,也等于铜离子结合的氢氧根的物质的量,据此计算即可。
4.现有21.6 g 由CO 和CO 2组成的混合气体,在标准状况下其体积为13.44 L 。
回答下列问题:
(1)该混合气体的平均摩尔质量为________。
(2)混合气体中碳原子的质量为________。
(3)将混合气体依次通过如图所示装置,最后收集在气球中(实验在标准状况下测定)。
①气球中收集到的气体的摩尔质量为________。
②气球中收集到的气体中,电子总数为________(用N A 表示阿伏加德罗常数的值)。
③气球的体积为________L 。
【答案】36 g·
mol -1 7.2 g 28 g·mol -1 4.2N A 6.72 【解析】
【详解】
(1)标准状况下,该混合气体的物质的量为13.44÷22.4=0.6(mol ),所以混合气体的平均摩
尔质量M=m/n=21.6÷0.6=36 (g·
mol -1), (2)由第一问已知混合气体的物质的量为0.6mol ,而 CO 和CO 2分子中均只含一个碳原子,故混合气体中的碳原子也为1mol ,所以混合气体中碳原子的质量为0.6×12=7.2(g )
(3) CO 和CO 2组成的混合气体通过NaOH 溶液后,CO 2与NaOH 反应被吸收 ,剩余的CO 通过浓硫酸干燥,最后收集在气球中。
设CO 的物质的量为x ,则CO 2的物质的量为0.6-x ,列方程:28x+44(0.6-x)=21.6,解得x=0.3mol 。
①气球中收集到的气体为纯净的CO ,其摩尔质量为28 g·
mol -1 ; ② CO 的物质的量为
0.3mol,所以电子总数为0.3×14NA=4.2NA ;③标准状况下,0.3molCO的体积为
0.3×22.4=6.72(L),所以气球的体积为6.72L。
5.根据所学的知识填空。
(1)已知铜在常温下能被稀HNO3溶解:3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2 +2NO↑+4H2O
①用双线桥法表示上述电子转移的方向和数目(在化学方程式上标出)______。
②请将上述反应改写成离子方程式:_________________________________________;
③19.2g铜与稀硝酸完全反应,生成的气体在标准状况下的体积为_________________L;若
4 mol HNO3参加反应,则该过程转移电子的数目为__________________________。
(2)标准状况下,44.8 L由O2和CO2组成的混合气体的质量为82g,则O2的质量为
_________g,该混合气体的平均摩尔质量为_______________________。
(3)3.4g NH3中所含氢原子数目与标准状况下__________ L CH4所含氢原子数相同。
【答案】 3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
4.48 3N A或1.806×1024 16 41g/mol 3.36
【解析】
【分析】
(1)Cu+4HNO3═Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O中,Cu元素的化合价由 0升高为+2价,N元素的化合价由+5价降低为+4价,该反应中转移2mol电子,根据物质所含元素的化合价的变化判断氧化剂、还原产物以及参加氧化还原反应的硝酸的物质的量;
(2)根据n=
V
Vm
计算CO和CO2组成的混合气体的物质的量,设CO和CO2的物质的量分
别为xmol、ymol,根据二者物质的量与质量,列方程计算x、y的值,进而计算CO和CO2
的物质的量之比,根据M=m
n
计算混合气体的平均摩尔质量;
(3)根据n=m
M
计算出氨气的物质的量,再根据N=nN A计算出含有氨气分子数及含有的
氢原子数目,结合甲烷的分子结构求出甲烷的物质的量,根据V=nVm求甲烷的体积。
【详解】
(1)①化合价升高元素Cu失电子,化合价降低元素N得到电子,化合价升高数=化合价降低数=转移电子数=6,电子转移情况如下:,故答案为:;
②在3Cu+8HNO3═3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O反应中,HNO3和Cu(NO3)2溶于水且电离,应写成离子的形成,改写后的离子方程式为3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O,故
答案为:3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O;
③铜的物质的量为0.3mol,该反应中Cu元素由0价升高到+2价,则0.3mol Cu失去的电子为0.3mol×(2-0)=0.6mol,设NO的物质的量为n,由电子守恒可知,0.3mol×2=n×(5-2),解得n=0.2mol,则NO的体积为4.48L;由方程式3Cu+8HNO3═3Cu(NO3)
2+2NO↑+4H2O可知8 mol硝酸参加反应,转移6mol电子,因此有4mol硝酸参加反应,转移电子3mol,个数为3N A或1.806×1024,故答案为:4.48;3N A或1.806×1024。
(2)标况下44.8 L由O2和CO2组成的混合气体的物质的量为
44.8
22.4/
L
L mol
=2mol,设O2
和CO2的物质的量分别为xmol、ymol,则:x+y=2mol;32x+44y=82g;
解得:x=0.5、y=1.5,则混合物中O2的的量为0.5mol×32g/mol=16g,混合气体的平均摩尔
质量为:82
2
g
mol
=41g/mol,故答案为:16;41g/mol;
(3)氨气的相对分子质量是17,其摩尔质量是17g/mol,则3.4g氨气的物质的量为:n
(NH3)=
3.4g
17g/mol
=0.2mol,含有氢原子的数目为:N(H)=3N(NH3)=0.6N A,与氨气含
有H原子数目相等的CH4的物质的量0.6
4
A
N
=0.15N A,故CH4的体积
=0.15mol×22.4L/mol=3.36L,故答案为: 3.36。
【点睛】
本题考查有关物质的量的计算,注意掌握物质的量与阿伏伽德罗常数、摩尔质量、物质的量等物理量之间的转化关系,灵活运用公式是解答的关键。
6.Ⅰ某无土栽培用的营养液,营养液要求KCl、K2SO4和NH4Cl 3种固体原料的物质的量之比为1:4:8。
(1) 配制该营养液后c(NH4+)=0.016 mol﹒L-1,溶液c(K+)=_______________。
(2) 若采用(NH4)2SO4和KCl来配制该营养液,则(NH4)2SO4和KCl物质的量之比为________Ⅱ从1L 1 mol﹒L-1氢氧化钠溶液中取出100 mL:
(1)取出的这100 mL氢氧化钠溶液的物质的量浓度是______。
若将取出的这100 mL氢氧化钠溶液加水稀释至500 mL,所得溶液的物质的量浓度是_____。
某学生计划用12 mol﹒L-1的浓盐酸配制0.1 mol﹒L-1的稀盐酸450 mL,回答下列问题:(2)实验过程中,不必使用的是________(填字母)。
A.托盘天平 B.量筒 C.容量瓶 D.250 mL烧杯 E.胶头滴管 F.500 mL试剂瓶
(3)除上述仪器可使用外,还缺少的仪器是________。
(4)量取浓盐酸的体积为___ mL,应选用的量筒规格为______(提供10.0 mL、25.0 mL)。
(5)配制时应选用的容量瓶规格为______________。
(6)某同学操作出现以下情况,对所配溶液浓度将有何影响(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
定容时俯视刻度线__________加蒸馏水时不慎超过了刻度__________,此时应如何处理 ________。
【答案】0.018mol/L 4:9 1mol/L 0.2mol/L A 玻璃棒 4.2 mL 10.0mL 500 mL 偏高 偏低 重新配制
【解析】
【分析】
Ⅰ由配制营养液的KCl 、K 2SO 4和NH 4Cl 三种固体原料的物质的量之比为1:4:8可知,溶液中K +和NH 4+的物质的量比为(1+2×4):8=9:8,由K +和NH 4+的物质的量比计算可得; Ⅱ溶液是均匀的,从1L 1 mol ﹒L -1氢氧化钠溶液中取出的100mLNaOH 溶液浓度等于原溶液的浓度,由稀释定律计算可得;配置一定物质的量浓度的溶液,配制步骤有计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等操作,需要用到的仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、500mL 容量瓶、胶头滴管、和500 mL 试剂瓶。
【详解】
Ⅰ(1)由配制营养液的KCl 、K 2SO 4和NH 4Cl 三种固体原料的物质的量之比为1:4:8可知,溶液中K +和NH 4+的物质的量比为(1+2×4):8=9:8,若营养液中c(NH 4+)为0.016 mol ﹒L -1,n (K +):n (NH 4+)=c (K +):c (NH 4+)=9:8,则c (K +)=90.016/8
mol L =0.018mol/L ,故答案为:0.018mol/L ;
(2)设(NH 4)2SO 4的物质的量为x ,KCl 的物质的量的物质的量为y ,由溶液中K +、NH 4+的物质的量比为9:8可得y :2x=9:8,则x :y=4:9,故答案为:4:9;
Ⅱ(1)溶液是均匀的,从1L 1 mol ﹒L -1氢氧化钠溶液中取出的100mLNaOH 溶液浓度等于原溶液的浓度,则取出的这100 mL 氢氧化钠溶液的物质的量浓度是为1mol/L ;据稀释定律,稀释前后溶质氢氧化钠的物质的量不变,令稀释后的浓度为c ,则可得关系式100mL ×1mol/L=500mL ×c ,解得c=0.2mol/L ,故答案为:1mol/L ;0.2mol/L ;
(2)配置一定物质的量浓度的溶液,配制步骤有计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等操作,需要用到的仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、500mL 容量瓶、胶头滴管、和500 mL 试剂瓶,不必使用的是托盘天平,故答案为:A ;
(3)由(2)分析可知,还缺少的仪器是玻璃棒,故答案为:玻璃棒;
(4)设量取浓盐酸的体积是Vml ,由稀释定律可知稀释前后HCl 物质的量不变,则有12mol/L ×V ×10—3L=0.10mol/L ×0.5L ,解得V=4.2,由量筒使用的最近原则可知,应选用10.0mL 量筒量取4.2ml 浓盐酸,故答案为:4.2ml ;10.0mL ;
(5)实验室没有450mL 的容量瓶,则配制0.1 mol ﹒L -1的稀盐酸450 mL 应选用500mL 的容量瓶,故答案为:500 mL ;
(6)定容时俯视刻度线,会导致溶液体积偏小,所配溶液浓度偏高;加蒸馏水时不慎超过了刻度,会导致溶液体积偏大,所配溶液浓度偏低,由于操作导致实验失败,解决的方法是重新配制,故答案为:偏高;偏低;重新配制。
7.实验室可用如下方法制取Cl 2,根据相关信息,回答下列问题:
(1)在该反应中,HCl 表现的性质有______、________.
①MnO 2 +4HCl (浓)ΔCl 2↑+ MnCl 2+ 2H 2O
(2)若反应中有0.1mol 的氧化剂被还原,则被氧化的物质为________(填化学式),被氧化物质的物质的量为 _____,同时转移电子数为_____(用N A 表示)。
(3)将(2)生成的氯气与 0.2mol H 2 完全反应,生成的气体在标准状况下所占体积为_________,将此产物溶于水配成100mL 溶液,此溶液的物质的量浓度为_______。
(4)②KClO 3+6HCl(浓)=3Cl 2↑+KCl +3H 2O③2KMnO 4+16HCl(浓)=2KCl +2MnCl 2+5Cl 2↑+8H 2O
若要制得相同质量的氯气,①②③三个反应中电子转移的数目之比为____。
(5)已知反应4HCl(g)+O 2 Δ催化剂2Cl 2+2H 2O(g),该反应也能制得氯气,则MnO 2、O 2、KMnO 4三种物质氧化性由强到弱的顺序为_______。
(6)将不纯的NaOH 样品2.50 g(样品含少量Na 2CO 3和水),放入50.0 mL 2.00mol/L 盐酸中,充分反应后,溶液呈酸性,中和多余的酸又用去40.0 mL 1.00 mol/L 的NaOH 溶液。
蒸发中和后的溶液,最终得到固体的质量为_______。
【答案】还原性 酸性 HCl 0.2mol 0.2N A 8.96L 4mol/L 6:5:6 KMnO 4> MnO 2> O 2
5.85g
【解析】
【分析】
(1)盐酸与二氧化锰反应化合价发生变化,且能与碱性氧化物反应;
(2)还原剂被氧化,求解被还原的还原剂的量;
(3) 根据方程式及c=n V
计算; (4) ①生成1mol 氯气时,转移2mol 电子;②生成1mol 氯气时,转移
53mol 电子;③生成1mol 氯气时,转移2mol 电子;
(5)根据氧化剂的氧化性越强,则反应越容易,进行推理;
(6)根据Cl -离子守恒进行计算。
【详解】
(1)盐酸与二氧化锰反应化合价由-1变为0,作还原剂,表现还原性;与碱性氧化物反应,表现酸性;
(2)若0.1mol 的氧化剂被还原,还原剂被氧化,物质为HCl ,被还原的物质的量为0.2mol ,转移0.2mol 电子,即0.2N A ;
(3) H 2 + Cl 2=2HCl ,0.2mol 氯气与0.2mol H 2 完全反应,生成0.4molHCl ,标况下的体积为
8.96L ;c=n V =0.40.1
=4mol/L ; (4) ①生成1mol 氯气时,转移2mol 电子;②生成1mol 氯气时,转移
53mol 电子;③生成1mol 氯气时,转移2mol 电子;电子转移的数目之比为6:5:6;
(5)根据反应①、③和4HCl(g)+O 2 Δ催化剂2Cl 2+2H 2O(g)可知,MnO 2、O 2、KMnO 4三种物质均可制取氯气,且反应的条件下由易到难,氧化剂的氧化性越强,则反应越容易,则氧化性由强到弱的顺序为KMnO 4> MnO 2> O 2;
(6)反应后的溶液的溶质为NaCl ,且加热蒸干后得到的固体也为NaCl ,根据Cl -离子守恒,n (NaCl )= n (HCl )=50.0 mL×2.00mol/L=0.1mol ,其质量为5.85g 。
8.按要求完成下列填空。
(1)在等体积的NaCl 、MgCl 2、AlCl 3三种溶液中,分别加入等量的AgNO 3溶液,恰好都完全反应,则以上三种溶液的物质的量浓度之比为______。
(2)将3.22 g 芒硝(Na 2SO 4·
10H 2O )溶于水中,要使每100个水分子中溶有1个Na +,则需水的质量为________g 。
(3)在干燥烧瓶中用向下排空气法收集氨气,由于空气不可能排净,所以瓶内气体对氢气的相对密度为9.5,将此瓶气体倒置于水槽中,烧瓶内液面上升的体积占烧瓶总体积的_______。
(4)100 mL 0.3 mol/L Na 2SO 4(密度为d 1 g/cm 3)和50 mL 0.2 mol/L Al 2(SO 4)3(密度为d 2 g/cm 3)混合,所得密度为d 3 g/cm 3的混合溶液中SO 42−的浓度为___________。
(用含d 1,d 2, d 3的式子表示)
(5)已知两种碱AOH 和BOH 的摩尔质量之比为5:7,现将7 mol AOH 与5 mol BOH 混合后,从中取出5.6 g ,恰好可以中和100ml 浓度为1.2 mol/L 的盐酸,则AOH 的摩尔质量为_____。
【答案】6:3:2 34.2
56 (或83.3%) 312
6d 10 d +5 d 40g/mol 【解析】
【分析】
(1)分别加入等量的AgNO 3溶液恰好都完全反应可知,溶液中Cl ﹣的物质的量相等; (2)每100个水分子中溶有1个钠离子说明水和钠离子的物质的量比为100:1; (3)将盛有氨气的烧瓶气体倒置于水槽中,溶液上升体积等于氨气的体积;
(4)溶质物质的量和质量、溶液的质量具有加合性,溶液的体积不具有加合性;
(5)由混合碱5.6 g 恰好可以中和100mL 浓度为1.2 mol/L 的盐酸可知,混合碱的物质的量与盐酸的物质的量相等。
【详解】
(1)设NaC1、MgCl 2、A1Cl 3的物质的量分别为x 、y 、z ,由分别加入等量的AgNO 3溶液恰好都完全反应可知,溶液中Cl ﹣的物质的量相等,则有x=2y=3z ,解得x :y :z=6:3:2,因溶液的体积相同,由物质的量之比等于浓度之比可得浓度之比为6:3:2,故答案为:6:3:2;
(2)3.22g 芒硝的物质的量为 3.22322/g g mol =1mol ,溶液中n (Na +)=2n (Na 2SO 4•10H 2O )=0.01mol ×2=0.02mol ,每100个水分子中溶有1个钠离子,所以n (H 2O )=100n (Na +)
=2mol ,0.01molNa 2SO 4•10H 2O 中含有水的物质的量为0.01mol ×10=0.1mol ,需要的水的物质的量为2mol-0.1mol=1.9mol ,则需要水的质量为1.9mol ×18g/mol=34.2g ,故答案为:34.2;
(3)由瓶内气体对氢气的相对密度为9.5可知,混合气体的平均摩尔质量为
2g/mol ×9.5=19g/mol ,设氨气的体积分数为x ,则空气的体积分数为(1-x ),故17x+29(1-x )=19,解得x=56
,溶液上升体积等于氨气的体积,故烧瓶内液面上升的体积占烧瓶总体积的56,故答案为:56
; (4)100mL0.3mol/LNa 2SO 4溶液中SO 42-的物质的量为0.1L ×0.3mol/L=0.03moL , 50mL0.2mol/LAl 2(SO 4)3溶液中SO 42-的物质的量为0.05L ×0.2moL/L ×3=0.03mol ,混合后的总SO 42-的物质的量为0.03moL+0.03moL=0.06mol ,混合溶液的体积为
12310050d d d +×10—3L ,则混合溶液中SO 42−的浓度为1005031
230.0610d d d mol L +-⨯=
3126d 10 d +5 d mol/L ,故答案为:312
6d 10 d +5 d ; (5)由混合碱5.6 g 恰好可以中和100mL 浓度为1.2 mol/L 的盐酸可知,混合碱的物质的量与盐酸的物质的量相等,盐酸的物质的量为1.2 mol/L ×0.1L=0.12mol ,设5.6 g 混合碱中AOH 的物质的量为7a ,则BOH 的物质的量为5a ,由混合碱的物质的量与盐酸的物质的量相等可得7a+5a=0.12mol ,解得a=0.01mol ,设AOH 的摩尔质量为5b ,则BOH 的摩尔质量为7b ,由混合碱的质量为5.6g 可得:0.07mol ×5b+0.05mol ×7b=5.6,解得b=8,则AOH 的摩尔质量为40g/mol ,故答案为:40g/mol 。
【点睛】
溶质物质的量和质量、溶液的质量具有加合性,溶液的体积不具有加合性是解答混合溶液的解答关键,也是易错点;由混合碱5.6 g 恰好可以中和100ml 浓度为1.2 mol/L 的盐酸确定混合碱的物质的量与盐酸的物质的量相等是计算难点。
9.明胶是水溶性蛋白质混合物,溶于水形成胶体。
(1)明胶溶于水所形成的分散系和K 2SO 4溶液共同具备的性质是___。
a .都不稳定,密封放置沉淀
b .两者均有丁达尔现象
c .分散质粒子可通过滤纸
(2)现需配制0.50mol ·L -1 K 2SO 4溶液480mL 。
①配制溶液时必需的仪器有:托盘天平(精确到0.1g )、药匙、烧杯、玻璃棒、___、___、以及等质量的几片滤纸。
②配制该溶液需称取K 2SO 4晶体的质量为___。
③下列关于容量瓶的使用方法中,正确的是___。
A .容量瓶可长期存放溶液
B .在容量瓶中直接溶解固体
C .溶液未经冷却即注入容量瓶中
D .向容量瓶中转移溶液要用玻璃棒引流 ④下列操作会使所配溶液浓度偏低的是___。
A .转移溶液时有液体溅出
B .定容后经振荡、摇匀、静置,发现液面下降,再加适量的蒸馏水
C .定容时俯视刻度线
D .烧杯和玻璃棒未洗涤
(3)现有下列十种物质:①HCl;②NaHCO3;③K2SO4溶液;④CO2;⑤蔗糖晶体;
⑥Ca(OH)2;⑦氢氧化铁胶体;⑧NH3·H2O;⑨空气;⑩Al2(SO4)3
(a)上述物质中属于电解质的有___,非电解质的有___(填序号)。
(b)CO2属于酸性氧化物,SiO2也属于酸性氧化物,请写出SiO2和CaO反应的化学方程式:___。
(c)②在水溶液中的电离方程式为___。
(d)胃液中含有盐酸,胃酸过多的人常有胃疼烧心的感觉,服用适量的小苏打
(NaHCO3),能治疗胃酸过多,请写出其反应的离子方程式:___;如果病人同时患胃溃疡,为防胃壁穿孔,不宜服用小苏打,此时最好用含Al(OH)3的胃药(如胃舒平),它与胃酸反应的离子方程式:___。
(e)若⑦中混有少量的③,提纯的方法是:____。
A.蒸馏(分馏)
B.萃取
C.渗析
D.分液
【答案】c 500mL容量瓶胶头滴管 43.5g D ABD ①②⑥⑧⑩④⑤
CaO+SiO2=CaSiO3 NaHCO3=Na++HCO3- HCO3-+H+=H2O+CO2↑ Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O C 【解析】
【详解】
(1)a. 胶体较稳定,溶液是稳定的,a项错误;
b. 溶液无丁达尔效应,胶体有丁达尔效应,b项错误;
c. 胶粒和溶液都可透过滤纸,c项正确;
故答案为:c;
(2)①配制一定物质的量浓度溶液的实验操作的步骤:计算、称量、溶解、移液、洗涤移液、定容、摇匀等操作,该实验中需要用天平称量、用药匙取药品,烧杯溶解药品,需要玻璃棒搅拌和引流,根据规格要求可知,需要500mL容量瓶配制溶液,需要胶头滴管定容。
故答案为:500mL容量瓶;胶头滴管;
②实验室需用480mL0.50mol·L-1K2SO4溶液,实验室没有480mL容量瓶,只能选用
500mL容量瓶,所以需要配制500mL溶液,即配制500mL0.50mol·L-1K2SO4溶液,需要K2SO4的质量m=cVM=0.50mol/L×0.5L×174g/mol=43.5g,托盘天平精确度为0.1g,用托盘天平称量质量为43.5g;
③A.容量瓶不能长期存放溶液,A项错误;B.容量瓶不能用来稀释浓溶液或溶解固体,只能用来配制溶液,B项错误;C.溶液未经冷却即注入容量瓶中,导致溶液体积偏小,配制浓度偏大,C项错误;D.向容量瓶中转移溶液要用玻璃棒引流,防止液体溅出,D项正确;答案选D;
④A.转移溶液时有液体溅出,则溶质的物质的量偏小,最终导致测定浓度偏低,A项正确;B.定容后经振荡、摇匀、静置,发现液面下降,再加适量的蒸馏水,对原溶液会稀释,导致溶液体积偏大,造成浓度偏低,B项正确;C.定容时俯视刻度线,导致溶液体积偏小,溶液浓度偏高,C项错误;D.烧杯和玻璃棒未洗涤,导致溶质物质的量偏小,溶液浓度偏低,D项正确;故答案为ABD;
(3)(a)①HCl不电离,但是氯化氢在水中能完全电离,属于强电解质;
②NaHCO3在熔融状态和水溶液中都能完全电离,都属于强电解质;
③K2SO4溶液是混合物属于溶液分散系,既不是电解质也不是非电解质;
④CO2本身在水溶液中或者熔化状态下不能电离出自由移动的离子,属于非电解质;
⑤蔗糖晶体在水溶液中和熔化状态下都不能电离出自由移动的离子而导电,属于非电解质;
⑥Ca(OH)2在熔融状态能完全电离,属于强电解质;
⑦氢氧化铁胶体是混合物,属于胶体分散系,既不是电解质也不是非电解质;
⑧NH3·H2O在水溶液中只能部分电离出自由移动的离子,属于弱电解质;
⑨空气含多种物质,是混合物,属于分散系,既不是电解质也不是非电解质;
⑩Al2(SO4)3在溶于水或者熔融状态下能完全电离出自由移动的离子属于强电解质;
故答案为:①②⑥⑧⑩;④⑤;
(b)酸性氧化物可与碱性氧化物反应生成盐,故SiO2和CaO反应的化学方程式为
CaO+SiO2=CaSiO3;
(c)②NaHCO3为强电解质,在水溶液中能完全电离出钠离子与碳酸氢根离子,其电离方程式为NaHCO3=Na++HCO3-;
(d)小苏打(NaHCO3)可与胃酸中HCl反应,其离子方程式为:HCO3-+H+=H2O+CO2↑;Al(OH)3为弱碱会中和胃酸,其反应的离子方程式:Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O,故答案为:HCO3-+H+=H2O+CO2↑;Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O;
(e)提纯胶体中混有的溶液,可采用渗析的方法,C项符合题意,故答案为:C。
10.Ba(OH)2是一种强碱,可用于测定天然气中CO2的含量。
(1)请写出足量氢氧化钡溶液吸收CO2气体的离子方程式:__________。
(2)某课外小组通过以下实验操作测定Ba(OH)2·nH2O中n的值。
①称取5.25g试样(含有杂质)配成100mL溶液。
配置溶液中用到的仪器有天平、
__________、__________、__________和胶头滴管。
若配制过程中定容后经振荡、摇匀、静置,发现液面下降,再加适量蒸馏水,则所得溶液的浓度将__________(填“偏大”、“不变”或“偏小”)。
②用30.00mL 1mol·L-1盐酸与上述Ba(OH)2溶液反应,消耗该Ba(OH)2溶液100.00mL(杂质不与酸反应),则该Ba(OH)2溶液的物质的量浓度为__________。
③另取5.25g试样加热至失去全部结晶水(杂质不分解),称得剩余固体质量为3.09g,则Ba(OH)2·nH2O中n=__________。
【答案】CO2+Ba2++2OH-===BaCO3↓+H2O 100mL容量瓶玻璃棒烧杯偏小 0.15mol/L 8
【解析】
【详解】
(1)足量氢氧化钡溶液吸收CO2气体生成BaCO3,发生反应的离子方程式为CO2+Ba2++2OH-
===BaCO3↓+H2O;
(2)①称取5.25g试样(含有杂质)配成100mL溶液,需要经过溶解、转移并定容,其中溶解时需要玻璃棒和烧杯,转移时需要玻璃棒引流,定容时需要容量瓶和胶头滴管,则配置溶液中用到的仪器有天平、100mL容量瓶、玻璃棒、烧杯和胶头滴管;若配制过程中定容后
经振荡、摇匀、静置,发现液面下降,再加适量蒸馏水,导致所配溶液的体积偏大,则所得溶液的浓度将偏小;
②设Ba(OH)2溶液的物质的量浓度为cmol/L ,则1mol·
L -1×0.03L=cmol/L×0.1L×2,解得:c=0.15,该Ba(OH)2溶液的物质的量浓度为0.15mol/L ;
③5.25g 试样中含有Ba(OH)2的物质的量为0.15mol/L×0.1L=0.015mol ,含有水的物质的量为
5.25g 3.09g 18/mol
g -=0.12mol ,所以1:n=0.015mol :0.12mol ,解得n=8。
11.(1)12.4gNa 2X 中含Na +0.4mol ,则Na 2X 的摩尔质量是_____,X 的相对原子质量是______。
(2)某化学兴趣小组对“农夫山泉”矿泉水进行检测时,发现1.0L 该矿泉水中含有
45.6mgMg 2+,则Mg 2+的物质的量浓度为______。
(3)CCl 4和蒸馏水都是无色溶液,请按下列要求用实验方法鉴别:
①只允许用一种试剂:用两支试管分别取出少量的CCl 4和蒸馏水,然后分别加入少量的单质碘,振荡,呈紫红色的液体是______,呈棕黄色的液体是______。
②不用任何试剂:用试管取出少量的其中一种液体,再加入另外一种液体,下层液体是_______,上层液体是______。
【答案】62g/mol 16 1.9×10-3mol/L 碘的CCl 4溶液 碘水 CCl 4 蒸馏水
【解析】
【分析】
(1)由钠离子物质的量计算Na 2X 的物质的量,根据M=
m n 计算Na 2X 的摩尔质量,进而计算X 的相对原子质量;
(2)先根据n=
m M 计算出45.6mgMg 2+的物质的量,然后根据物质的量浓度计算公式:c=n V
,计算出Mg 2+的物质的量浓度; (3)①碘易溶于四氯化碳,碘的四氯化碳溶液为紫红色;碘水为棕黄色;
②水与四氯化碳分层,且四氯化碳的密度比水的密度大。
【详解】
(1)Na 2X 的物质的量n(Na 2X)=
12n(Na +)=12×0.4mol=0.2mol ,其质量为12.4g ,则Na 2X 的摩尔质量M=12.40.2m g n mol
==62g/mol ,故X 的相对原子质量=62-23×2=16; (2)1.0L 该矿泉水中含有45.6mgMg 2+,含有的镁离子的物质的量为:
n(Mg 2+)=345.6mg 10g /mg 24/m M g mol -⨯==0.0019mol ,镁离子的物质的量浓度为:c(Mg 2+)=0.0019mol 1n V L
==1.9×10-3mol/L ;。