2020-2021高考化学专题训练---物质的量的综合题分类含答案解析
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2020-2021高考化学专题训练---物质的量的综合题分类含答案解析
一、高中化学物质的量
1.将一定质量的镁铝混合物投入200mL硫酸中,固体全部溶解后,向所得溶液中加入5 mol/L的NaOH溶液,生成沉淀的物质的量n与加入NaOH溶液的体积V的变化如图所示。
(1)写出Al与NaOH溶液反应的化学方程式___________________;
(2)镁和铝的总质量为________g;
(3)b点溶液中的溶质为__________,硫酸的物质的量浓度为___________mol/L;
(4)生成的氢气在标准状况下的体积为__________L;
(5)c点溶液中通入足量的CO2的反应化学方程式为___________。
【答案】2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ 9 Na2SO4 2.5 10.08
NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3
【解析】
【分析】
由图象可知,从开始至加入NaOH溶液20mL,没有沉淀生成,说明原溶液中硫酸溶解Mg、Al后有剩余,溶液的溶质为H2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3,此时发生的反应为:
H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O;当V(NaOH溶液)=200mL时,沉淀量最大,此过程中Mg2+、Al3+与OH-反应生成Mg(OH)2和Al(OH)3,溶液溶质为Na2SO4;从200mL到240mL,NaOH溶解固体Al(OH)3,发生反应:OH-+ Al(OH)3=AlO2-+2H2O,据此分析解答。
【详解】
(1)Al与NaOH溶液反应产生NaAlO2和H2,反应的化学方程式为
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;
(2)根据图象可知Mg(OH)2和Al(OH)3的物质的量之和为0.35mol,从200mL到240 mL,NaOH溶解Al(OH)3,当V(NaOH溶液)=240mL时,沉淀不再减少,此时全部为
Mg(OH)2,物质的量为0.15mol,Al(OH)3的物质的量为0.35mol-0.15mol=0.2mol,由元素守恒可知n(Al)=n[Al(OH)3]=0.20mol,n(Mg)=n[Mg(OH)2]=0.15mol,所以镁和铝的总质量为m(Al)+m(Mg)=0.20mol×27g/mol+0.15mol×24g/mol=9g;
(3)沉淀量最大时为Mg(OH)2和Al(OH)3,溶液中溶质为Na2SO4,根据钠元素守恒可知此时n(Na2SO4)等于200mLNaOH溶液中含有的n(NaOH)的0.5倍,所以n(Na2SO4)=0.5×5
mol/L×0.2L =0.5mol,所以H2SO4的物质的量浓度c(H2SO4)=0.5
0.2L
mol
=2.5mol/L;
(4)根据以上分析,n(Al)=0.2mol,n(Mg)=0.15mol,由于Al是+3价金属,Mg是+2价的金属,所以金属失去电子的物质的量n(e-)=3n(Al)+2n(Mg)=0.2mol×3+ 0.15
mol×2=0.9mol,根据反应过程中得失电子守恒,可知反应产生氢气的物质的量
n(H2)=1
2
n(e-)=0.45mol,则在标准状况下的体积V(H2)=0.45mol×22.4L/mol=10.08
L;
(5)在b点时溶液中溶质为Na2SO4,沉淀量为Mg(OH)2和Al(OH)3,在b→c过程中发生反应:NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O,至c点,该反应恰好反应完全,故c点溶液的溶质为Na2SO4、NaAlO2,由于酸性:H2CO3>Al(OH)3,所以c点溶液中通入足量的CO2,NaAlO2、CO2、H2O反应产生Al(OH)3和NaHCO3,反应的化学方程式为
NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3。
【点睛】
本题考查物质的量在镁、铝的重要化合物的计算的应用,把握图象各阶段的物质的量的关系及各阶段的化学反应为解答的关键,注意反应的先后顺序及利用守恒关系计算,侧重考查学生的分析与计算能力。
2.按要求完成下列填空
I.(1)给定条件下的下列四种物质:
a.10g氖气
b.含有40mol电子的NH3
c.标准状况下8.96LCO2
d.标准状况下112g液态水
则上述物质中所含分子数目由多到少的顺序是________________(填序号)。
(2)标准状况下,0.51g某气体的体积为672mL,则该气体摩尔质量为______。
(3)将100mL H2SO4和HCl的混合溶液分成两等份,一份中加入含0.2molNaOH溶液时恰好中和完全,向另一份中加入含0.05molBaCl2溶液时恰好沉淀完全,则原溶液中c(Cl
-)=____ mol/L。
II.现有以下物质:①铝;②二氧化硅;③液氯;④NaOH溶液;⑤液态HCl;⑥NaHCO3晶体;⑦蔗糖;⑧熔融Na2O;⑨Na2O2固体;⑩CO2。
回答下列问题(用相应物质的序号填写):
(1)其中可以导电的有__________。
(2)属于电解质的有_______,非电解质有__________。
(3)写出向⑨与⑩反应的化学方程式___________。
(4)写出①与④的离子方程式_____________。
(5)写出⑤的水溶液与⑥的水溶液反应的离子方程式___________________ 。
(6)写出②与④反应的离子方程式_______________________________ 。
【答案】d>b>a>c 17g/mol 2 ①④⑧⑤⑥⑧⑨②⑦⑩ 2Na2O2 + 2CO2=2Na2CO3 + O2 2Al + 2H2O + 2OH- = 2AlO2- + 3H2 H+ + HCO3- = H2O + CO2 SiO2 + 2OH- = SiO32- + H2O
【解析】
【分析】
I.利用n=m
M
=
A
N
N=
m
V
V计算。
II.①铝能导电,既不是电解质,也不是非电解质;
②二氧化硅不能导电,为非电解质;
③液氯不能导电,既不是电解质,也不是非电解质;
④NaOH溶液能导电,为混合物,既不是电解质,也不是非电解质;
⑤液态HCl不能导电,为电解质;
⑥NaHCO3晶体不能导电,为电解质;
⑦蔗糖不能导电,为非电解质;
⑧熔融Na2O能导电,为电解质;
⑨Na2O2固体不能导电,为电解质;
⑩CO2不能导电,为非电解质。
【详解】
I(1)a.10g氖气的物质的量=10
20
=0.5mol,Ne为单原子分子,即分子数为0.5mol;
b.NH3中含有10个电子,则含有40mol电子的NH3的物质的量为4mol;
c.标准状况下8.96LCO2的物质的量=8.96
22.4
=0.4mol;
d.标准状况下112g液态水的物质的量=112
18
=6.22mol;
综上所述,分子数目由多到少的顺序为d>b>a>c;
(2)标准状况下,某气体的体积为672mL,物质的量为0.672L÷22.4L/mol=0.03mol,则
M=m
n
=
0.51
0.03
=17g/mol;
(3)0.05molBaCl2与硫酸根离子生成0.05mol硫酸钡,则原溶液中含有0.1mol硫酸;0.05mol 硫酸消耗0.1mol的NaOH,剩余的0.1molNaOH为盐酸消耗,则原溶液中含0.2mol盐酸,c(Cl-)=0.2÷0.1=2mol/L;
II(1)分析可知,能导电的为①④⑧;
(2)属于电解质的为⑤⑥⑧⑨;属于非电解质的为②⑦⑩;
(3)过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,方程式为2Na2O2+CO2=2Na2CO3+O2;
(4)铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,离子方程式为2Al+2H2O+2OH-=2AlO2-
+3H2↑;
(5)盐酸与碳酸氢钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水,离子方程式为H++HCO3-=H2O+CO2↑;
(6)二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水,离子方程式为SiO2+2OH-=SiO32-+H2O。
3.硫酸是重要的基础化工原料之一,是化学工业中最重要的产品,号称“工业之母”。
在中学化学教材中有多处涉及其应用。
(1)利用浓硫酸配制稀硫酸
已知某浓硫酸的密度为1.84g/ml,质量分数为98%,则该浓硫酸的物质的量浓度为
_______;
现用该浓硫酸配制480ml浓度为1.84mol/L的稀硫酸,在配制过程中除量取浓硫酸的仪
器、烧杯、胶头滴管外,还需用到的玻璃仪器有______________________;
(2)硫酸与无机物的反应
实验室在用稀硫酸与锌反应制取氢气时,常向其中滴加少量硫酸铜溶液以加快反应速率,请写出发生的离子反应方程式______________________________;不活泼金属铜在与浓硫酸反应中,体现了浓硫酸的___________________性质;非金属碳在加热条件下也能与浓硫酸反应,若要你设计实验检验反应生成的气体产物,则检验出气体产物的正确顺序为______________________;
(3)硫酸在有机中的应用
利用硫酸的性质可以制取多种有机物,比如烈性炸药TNT 、硝基化合物、酯类物质、不饱和烃等。
请写出制取TNT 的化学方程式________________________________________;请写出用乙醇制取乙烯的化学方程式________________________________________;稀硫酸还可以使蔗糖、淀粉等多种有机物发生水解,请写出蔗糖水解的产物名称_________。
【答案】18.4mol/L 500ml 容量瓶 Zn +Cu 2+=Cu +Zn 2+、Zn +2H +=H 2↑+Zn 2+ 强氧化性和强酸性 H 2O 、SO 2、CO 2 +3HNO 324H SO Δ−−−−→浓+3H 2O C 2H 5OH
CH 2=CH 2↑+ H 2O 葡萄糖、果糖
【解析】
【分析】
(1)根据c=1000ρwM 计算出该浓硫酸的浓度;配制该溶液的步骤是:称量、溶解、冷却、转移、洗涤、转移、定容、摇匀,根据配制一定物质的量浓度的溶液的步骤选用仪器;
(2)硫酸铜溶液加快氢气生成的速率,原因是形成原电池反应;
【详解】
(1)该浓硫酸的物质的量浓度为:c=1000×
1.84×98%÷98mol/L=18.4mol/L ;实验室没有480mL 的容量瓶,配制时需要选用500mL 容量瓶,实际上配制的是500mL1mol/L 的硫酸溶液,配制该溶液的步骤是:称量、溶解、冷却、转移、洗涤、转移、定容、摇匀,配制过程中需要使用的仪器为:药匙、托盘天平、烧杯、玻璃棒、500mL 容量瓶、胶头滴管,所以还缺少的仪器为: 500mL 容量瓶,
故答案为:18.4mol/L ;500mL 容量瓶;
(2)锌为活泼金属,加入硫酸铜,发生Zn+CuSO 4=ZnSO 4+Cu ,置换出铜,与锌形成原电池反应,化学反应速率加快,离子方程式是Zn +Cu 2+=Cu +Zn 2+、Zn +2H +=H 2↑;铜与浓硫酸反应生成硫酸铜,二氧化硫和水,硫元素的化合价降低表现硫酸的氧化性,生成盐和水体现硫酸的酸性,故硫酸表现的性质是酸性和氧化性;碳和浓硫酸加热生成二氧化硫,二氧化碳和水,检验气体的顺序是水,二氧化硫,二氧化碳,
故答案为:Zn +Cu 2+=Cu +Zn 2+、Zn +2H +=H 2↑;强氧化性和强酸性 ;H 2O 、SO 2、CO 2; (3)制取TNT 需要甲苯,浓硫酸和浓硝酸的混合酸加热,反应的化学方程式是
+3HNO 324H SO Δ−−−−→浓+3H 2O ;向乙醇中加入浓硫酸,加热到170度,
可以制取乙烯,方程式是C 2H 5OH CH 2=CH 2↑+ H 2O ;蔗糖水解产生葡萄糖和果糖, 故答案为:+3HNO 324H SO Δ−−−−→浓+3H 2O ;C 2H 5OH CH 2=CH 2↑+ H 2O ;葡萄糖、果糖。
4.某化学兴趣小组在实验室制取漂白粉,并探究氯气与石灰乳反应的条件和产物。
已知:①二氧化锰与浓盐酸反应可制备氯气,同时生成MnCl 2。
②氯气和碱反应放出热量。
温度较高时,氯气和碱还能发生如下反应:3Cl 2+6OH -
5Cl -
+ClO 3-+3H 2O 。
该兴趣小组设计了下列实验装置进行实验。
请回答下列问题:
(1)①甲装置用于制备氯气,乙装置的作用是________。
②该兴趣小组用100 mL12 mol·
L -1盐酸与8.7 g MnO 2制备氯气,并将所得氯气与过量的石灰乳反应,则理论上最多可制得Ca(ClO)2______g 。
(2)小组成员发现,产物中Ca(ClO)2的质量明显小于理论值。
他们讨论后认为,部分氯气未与石灰乳反应而逸出,以及温度升高也是可能原因。
为了探究反应条件对产物的影响,他们另取一定量的石灰乳,缓慢、匀速地通入足量氯气,得出了ClO -、ClO 3-两种离子的物质的量(n )与反应时间(t)的关系曲线,粗略表示为如图(不考虑氯气和水的反应)。
①图中曲线Ⅰ表示_______离子的物质的量随反应时间变化的关系。
②所取石灰乳中含有Ca(OH)2的物质的量为______mol。
③另取一份与②等物质的量的石灰乳,以较大的速率通入足量氯气,反应后测得产物中Cl-
的物质的量为0.35 mol,则产物中
() ()3
n ClO
n ClO
-
-
=__。
(3)为了提高Ca(ClO)2的产率,可对丙装置作适当改进。
请你写出一种改进方法:
________。
【答案】除去氯气中的氯化氢气体 7.15 ClO- 0.25 2:1 把丙装置浸在盛有冰水的水槽中
【解析】
【分析】
(1)①饱和食盐水的主要作用是除去氯气中的氯化氢气体;
②依据MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,结合定量关系计算理论值;
(2)①当温度低时,氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙和次氯酸钙;当温度高时,生成氯酸钙和氯化钙,根据温度高低来判断属于哪种离子;
②根据氧化还原反应中得失电子数相等计算氯离子的物质的量,然后根据含氯化合物中钙离子和阴离子的个数比计算氢氧化钙的物质的量;
③另取一份与②等物质的量的石灰乳,以较大的速率通入足量氯气,反应后测得产物中Cl-的物质的量为0.35 mol,依据氯化钙、次氯酸钙、氯酸钙中钙离子和含氯元素的物质的量比为1:2,结合b计算得到氢氧化钙物质的量计算氯元素物质的量,依据氧化还原反应电子守恒,生成产物中氯元素守恒列式计算。
(3)根据题中信息,在高温度下发生副反应,可以把丙装置放入冰水中。
【详解】
(1)①浓盐酸和二氧化锰反应制取氯气的方程式为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;浓盐酸具有挥发性,在反应制取氯气的过程中挥发出HCl气体,所以通过饱和食盐水的作用是除去Cl2中混有的HCl气体;
②n(HCl)=12 mol/L×0.1 L=1.2 mol,n(MnO2)=
8.7
87 /
g
g mol
=0.1 mol,MnO2、HCl反应的物质的
量的比是1:4,可见足量的浓盐酸与8.7 gMnO2制备氯气,以MnO2为标准计算,
n(Cl2)=n(MnO2)=0.1 mol,将所得氯气与过量的石灰乳反应,反应方程式为:
2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,根据方程式中物质反应关系可知:理论上最多可制得Ca(ClO)2的物质的量为0.05 mol,其质量m[Ca(ClO)2]=0.05mol×143 g/mol=7.15 g;
(2)①当温度低时,氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙和次氯酸钙;当温度高时,生成氯酸钙和氯化钙,刚开始反应时,温度较低,氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙和次氯酸钙,所以图2中曲线I表示离子ClO-的物质的量随反应时间变化的关系;
②根据氧化还原反应中得失电子数相等计算Cl-的物质的量,设被还原的氯离子的物质的量为n,则n×1=0.10 mol×1+0.05 mol×5=0.35 mol,则反应的Cl2中含氯原子的物质的量为:
0.35 mol+0.1 mol+0.05 mol=0.5 mol,在CaCl2、Ca(ClO)2、Ca(ClO3)2中钙离子和含氯离子的个
数比为1:2,所以所取石灰乳中含有Ca(OH)2的物质的量为0.5
2
mol
=0.25 mol;
③取一份与②等物质的量的石灰乳,其物质的量为0.25 mol,根据氧化还原反应中得失电子数相等,生成氯离子得到电子和生成次氯酸根和氯酸根失去的电子守恒,设n(ClO-)=x,n(ClO3-)=y;则得到:0.35=x×1+y×5;依据氯化钙、次氯酸钙、氯酸钙中钙离子和含氯元素的物质的量比为1:2,得到氯元素物质的量为0.5mol;x+y+0.35=0.5,解得:x=0.1 mol,
y=0.05 mol,则产物中
()
()3
n ClO0.1?
0.05?
n ClO
mol
mol
-
-
==2:1;
(3)由于反应在高温度下发生副反应,所以改进措施可以把丙装置放入盛有冰水的水槽中,避免发生3Cl2+6OH-5Cl-+ClO3-+3H2O。
【点睛】
本题考查了性质方案的设计。
明确实验目的、实验原理为解答关键,注意熟练掌握氯气的实验室制法及守恒思想在化学计算中的应用方法,题目培养了学生的分析、理解能力及化学实验、化学计算能力。
5.我国某些地区曾出现过高致病性禽流感,为防止疫情蔓延,必须迅速进行隔离,并对受禽流感病毒污染的禽舍、工具等进行消毒。
资料显示:禽流感病毒在高温、碱性环境(如氢氧化钠溶液)、高锰酸钾或次氯酸钠等消毒剂中生存能力较差。
请回答下列问题:
(1)次氯酸钠(NaClO)属于__________(填“酸”、“碱”、“盐”或“氧化物”),其中氯元素的化合价为________价。
(2)用加热高锰酸钾熏蒸消毒禽舍,写出所发生反应的化学方程式:________________。
(3)以下对受污染工具的消毒方法可行的是_________________(填字母代号)。
a.用NaClO溶液浸泡
b.用NaOH溶液浸泡
c.用水冲洗即可
(4)配制用的0.5L 0.2mol.L-1的NaCl溶液,需用天平称取固体NaCl________。
若在实验室中配制此溶液,需要用到的玻璃仪器有胶头滴管 ____________________、量筒和玻璃棒。
【答案】盐 +1 2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑ a、b 5.9 g 500mL容量瓶、烧杯【解析】
【分析】
(1)化合物各元素化合价代数和为0;
(2)高锰酸钾分解能生成锰酸钾、二氧化锰和氧气;
(3)次氯酸钠和氢氧化钠溶液都具有消毒的作用;
(4)根据配制一定物质的量浓度溶液所需要仪器分析。
【详解】
(1)次氯酸钠由钠离子和次氯酸根离子组成,属于盐类物质。
设氯元素的化合价为x,则有(+1)+x+(-2)=0,解得x=+1,故填:盐,+1;
(2)高锰酸钾分解能生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,故填:2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑;
(3)由题意可知:禽流感病毒在高温、碱性环境如氢氧化钠溶液、高锰酸钾或次氯酸钠等消毒剂中生存能力较差,所以对于被污染的工具可以在氢氧化钠溶液和次氯酸钠溶液中消毒,用水冲洗不能起到消毒的作用,故填:ab;
(4)配制0.5L 0.2mol.L-1的NaCl溶液,需用固体NaCl:0.5L×0.2mol/L×58.5g/mol=5.9g,配制溶液需要的玻璃仪器有胶头滴管、量筒、玻璃棒、烧杯和500mL容量瓶等,故填:
5.9g;500mL容量瓶、烧杯。
6.按要求完成下列填空。
(1)在等体积的NaCl、MgCl2、AlCl3三种溶液中,分别加入等量的AgNO3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(Na2SO4·10H2O)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 Na2SO4(密度为d1 g/cm3)和50 mL 0.2 mol/L Al2(SO4)3(密度为d2 g/cm3)混合,所得密度为d3 g/cm3的混合溶液中SO42−的浓度为___________。
(用含d1,d2, d3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 5
6
(或83.3%) 3
12
6d
10 d+5 d 40g/mol
【解析】
【分析】
(1)分别加入等量的AgNO3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、MgCl2、A1Cl3的物质的量分别为x、y、z,由分别加入等量的AgNO3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 3.22
322/g
g mol
=1mol,溶液中n(Na+)=2n(Na2SO4•10H2O)
=0.01mol×2=0.02mol,每100个水分子中溶有1个钠离子,所以n(H2O)=100n(Na+)=2mol,0.01molNa2SO4•10H2O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1005031230.0610d 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。
7.(1)下列物质能导电的是___,属于电解质的是___。
①NaCl 晶体 ②液态SO 2 ③液态醋酸 ④铜 ⑤BaSO 4固体 ⑥纯蔗糖(C 12H 22O 11) ⑦氨水 ⑧熔化的KNO 3
(2)0.5molCH 4的质量是___g ,在标准状况下的体积为___L ;
(3)8.4g 氮气和9.6g 某单质Rx 所含原子个数相同,且分子个数之比为3:2,则x 的值是___,R 的摩尔质量是___。
【答案】④⑦⑧ ①③⑤⑧ 8 11.2 3 16g/mol
【解析】
【分析】
(1)①NaCl 晶体不含自由移动的离子,不能导电,其溶于水可电离,水溶液可导电,是电解质;②液态SO 2不含自由移动的离子,不能导电,其于水反应生成亚硫酸可电离,水溶液可导电,但不是自身导电,是非电解质;③液态醋酸不含自由移动的离子,不能导电,其溶于水可电离,水溶液可导电,是电解质; ④铜含有自由移动的电子可以导电,但属于单质,不是化合物,既不是电解质也不是非电解质;⑤BaSO 4固体不含自由移动的离子,不能导电,熔融状态下电离生成离子可以导电,属于电解质; ⑥纯蔗糖(C 12H 22O 11) 不含自由移动的离子,不能导电,在水溶液里和熔融状态下都不能导电,是非电解质; ⑦氨
水含有自由移动的离子可以导电,是混合物,既不是电解质也不是非电解质;⑧熔化的KNO3含有自由移动的离子,可以导电,属于电解质;
(2)根据n=m
M
可得,m=nM,V= nVm,进行计算;
【详解】
(1)①NaCl晶体不含自由移动的离子,不能导电,其溶于水可电离,水溶液可导电,是电解质;②液态SO2不含自由移动的离子,不能导电,其于水反应生成亚硫酸可电离,水溶液可导电,但不是自身导电,是非电解质;③液态醋酸不含自由移动的离子,不能导电,其溶于水可电离,水溶液可导电,是电解质;④铜含有自由移动的电子可以导电,但属于单质,不是化合物,既不是电解质也不是非电解质;⑤BaSO4固体不含自由移动的离子,不能导电,熔融状态下电离生成离子可以导电,属于电解质;⑥纯蔗糖(C12H22O11) 不含自由移动的离子,不能导电,在水溶液里和熔融状态下都不能导电,是非电解质;⑦氨水含有自由移动的离子可以导电,是混合物,既不是电解质也不是非电解质;⑧熔化的KNO3含有自由移动的离子,可以导电,属于电解质;
下列物质能导电的是④⑦⑧,属于电解质的是①③⑤⑧,
答案为:④⑦⑧;①③⑤⑧;
(2)根据n=m
M
可得,m=nM,0.5molCH4的质量=0.5mol×16g/mol=8g;在标准状况下的体
积为=nVm=0.5mol×22.4L/mol=11.2L,答案为:8;11.2;
(3)8.4g氮气的物质的量=m
M
=
28g
8.4g
/mol
=0.3mol,则氮原子的物质的量
=0.3mol×2=0.6mol,物质的量之比等于粒子数目之比,根据题意9.6g某单质Rx所含原子物
质的量也为0.6mol,则Rx所含分子物质的量为0.6
x
mol,则0.3mol:
0.6
x
mol=3:2,解
得x=3,R3的物质的量为0.6
3
mol=0.2mol,R3的摩尔质量=
m
n
=
9.6g
0.2mol
=48g/mol,则R的
摩尔质量=48g/mol
3
=16g/mol,
答案为:3;16g/mol。
8.现有下列九种物质:①HCl气体②Cu ③蔗糖④CO2⑤H2SO4⑥Ba(OH)2固体⑦氯酸钾溶液⑧稀硝酸⑨熔融Al2(SO4)3
(1)属于电解质的是___;属于非电解质的是___。
(2)②和⑧反应的化学方程式为:3Cu +8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
上述反应中氧化产物是___。
硝酸没有全部参加氧化还原反应,参加氧化还原反应的硝酸占总硝酸的___。
用双线桥法分析上述反应(只需标出电子得失的方向和数目)___。
3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(3)上述九种物质中有两种物质之间可发生离子反应:H++OH-=H2O,该离子反应对应的化学方程式为___。
(4)⑨在水中的电离方程式为___,
(5)34.2g⑨溶于水配成1000mL溶液,SO42-的物质的量浓度为___。
【答案】①⑤⑥⑨③④ Cu(NO3)2或Cu2+ 25%
Ba(OH)2+2HNO3=Ba(NO3)2+2H2O
Al2(SO4)3=2Al3++3SO42- 0.3mol/L
【解析】
【分析】
(1)在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物是电解质,包括酸、碱、盐、活泼金属氧化物和水;在水溶液里和熔融状态下都不能导电的化合物是非电解质,包括一些非金属氧化物、氨气、大多数有机物(如蔗糖、酒精等);
(2)氧化还原反应中所含元素化合价升高的反应物为还原剂,对应产物为氧化产物;依据硝酸中氮元素化合价的变化计算参加氧化还原反应的硝酸占总硝酸的量;根据Cu元素的化合价变化、N元素的化合价变化来分析,化合价升高的元素原子失去电子,化合价降低的元素的原子得到电子,化合价升高值=化合价降低值=转移电子数;
(3)H++OH-═H2O,可以表示强酸与强碱反应生成可溶性盐和水;
(4)硫酸铝为强电解质,水溶液中完全电离;
(5)计算3.42g硫酸铝的物质的量,依据硫酸铝电离方程式计算硫酸根离子的物质的量,
依据
n
c=
V
计算硫酸根离子的物质的量浓度。
【详解】
(1)①HCl气体是在水溶液里能导电的化合物,是电解质;
②Cu是单质,既不是电解质也不是非电解质;
③蔗糖是在水溶液里和熔融状态下都不能导电的化合物,是非电解质;
④CO2本身不能电离,属于非电解质;
⑤H2SO4是在水溶液里能导电的化合物,是电解质;
⑥Ba(OH)2固体是在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物,是电解质;
⑦氯酸钾溶液是混合物,既不是电解质也不是非电解质;
⑧稀硝酸是混合物,既不是电解质也不是非电解质;
⑨熔融Al2(SO4)3是在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物,是电解质;
综上所述,属于电解质的是①⑤⑥⑨;属于非电解质的是③④;
故答案为:①⑤⑥⑨;③④;
(2)3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,反应中铜元素化合价升高,为还原剂,对应产物硝酸铜为氧化产物,参加反应的硝酸有8mol,只有2mol硝酸中的N化合价降低,作氧化剂,参加氧化还原反应的硝酸占总硝酸的25%;在反应
3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O中,Cu元素的化合价由0升高到+2价,N元素的化合
价由+5降低为+2价,转移的电子为6e−,则用双线桥法标出电子得失的方向和数目为,
;
故答案为:Cu(NO3)2或Cu2+;25%;;
(3)H++OH−═H2O,可以表示稀硝酸与氢氧化钡反应,化学方程式为:Ba(OH)2+
2HNO3=Ba(NO3)2+2H2O;
故答案为:Ba(OH)2+2HNO3=Ba(NO3)2+2H2O;
(4)硫酸铝为强电解质,完全电离,电离方程式为:Al2(SO4)3=2Al3++3SO42-;
故答案为:Al2(SO4)3=2Al3++3SO42-;
(5)3.42g硫酸铝的物质的量
3.42g
342g/
n==0.0
mol
1mol,依据硫酸铝电离方程式:
Al2(SO4)3=2Al3++3SO42-,可知硫酸根离子的物质的量为0.03mol,则硫酸根离子的物质的量
浓度
0.03mol
c==0.3mol/L
0.1L
;
故答案为:0.3mol/L。
9.请按要求填空:
(1)用已准确称量的1.06 g Na2CO3固体配制0.100 mol/L Na2CO3溶液 100 mL,所需要的仪器为____。
(2)除去Na2CO3固体中混有的少量KNO3,所进行的实验操作依次为________、蒸发、结晶、________。
(3)除去KCl 溶液中的SO42-,依次加入的溶液为(填物质的化学式)_______。
【答案】烧杯、玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管溶解趁热过滤、洗涤、灼烧
BaCl2、K2CO3、HCl
【解析】
【分析】
(1)根据配制一定物质的量浓度的溶液所需操作步骤和每一步操作所需仪器分析;
(2)Na2CO3和KNO3在水溶液中的溶解度不同,可用结晶方法分离;
(3)除去KCl溶液中的SO42-,应使SO42-离子转化为沉淀,注意不能引入新的杂质。
【详解】
(1)配制一定物质的量的浓度的溶液需要称量、溶解、洗涤、移液、定容等操作,溶解需要烧杯、玻璃棒,定容需要胶头滴管、需要100mL容量瓶进行配制,故所需要的仪器有烧杯、玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管;
(2)Na2CO3和KNO3在水溶液中的溶解度不同,可用结晶方法分离,具体做法是先将固体溶解,然后蒸发、结晶,趁热过滤、洗涤晶体,最后灼烧晶体可得到碳酸钠;
(3)除去KCl 溶液中的SO 42-,应先加入过量BaCl 2的使SO 42-生成沉淀,然后再加入K 2CO 3使过量的BaCl 2生成沉淀,过滤后加入HCl 除去过量的K 2CO 3。
故依次加入的溶液为BaCl 2、K 2CO 3、HCl 。
【点睛】
本题考查了物质的量溶液的配制、物质的分离、提纯的基本方法选择与应用,注意根据混合物组分性质的差异性选择分离的方法,本题易错点为(3),注意加入试剂的顺序和除杂原理。
10.PbO 2是一种棕黑色粉末,难溶于水,可用作强氧化剂和电极制造等。
实验室由Ca(ClO)2溶液氧化碱性Pb(OH)2法制备PbO 2的步骤如下:
2Pb(CH 3COO)2+4NaOH+Ca(ClO)2=2PbO 2↓+4CH 3COONa+CaCl 2+2H 2O
(1)“氧化”过程中,反应液的pH____(填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)“硝酸洗”时,被溶解的含铅杂质可能是____________(填化学式)。
(3)产品定性检验:向Mn(NO 3)2的HNO 3溶液中加入少量产品,搅拌并水浴微热,溶液变紫色,说明含有PbO 2。
该反应的离子方程式为____(PbO 2被还原为Pb 2+)。
(4)为测定产品(只含PbO 2和PbO )中PbO 2、PbO 的物质的量之比,称取产品0.5194g , 加入 20.00 mL 0.2500 mol·L -1H 2C 2O 4溶液(PbO 2还原为Pb 2+)搅拌使其充分反
应,然后用氨水中和,过滤、洗涤除去PbC 2O 4,滤液酸化后用0.0400 mol·
L -1KMnO 4标准溶液滴定至终点(MnO 4
还原为Mn 2+,H 2C 2O 4被氧化为CO 2),消耗标准溶液10.00 mL 。
计算产品中n(PbO 2) 与n(PbO) 物质的量之比(写出计算过程)____________。
【答案】变小 Pb(OH)2 2Mn 2++5PbO 2+4H +=2MnO 4-+5Pb 2++2H 2O 9:2
【解析】
【分析】
根据流程可知,醋酸铅与Ca(ClO)2在碱性环境下,发生氧化还原反应,生成PbO 2固体和醋酸钠溶液,过滤后得到二氧化铅,由于氢氧化钠与醋酸铅也可反应生成氢氧化铅,因此二氧化铅中含有杂质氢氧化铅,硝酸洗、水洗、干燥得到产品,据此进行分析。
【详解】
(1)根据2Pb(CH 3COO)2+4NaOH+Ca(ClO)2=2PbO 2↓+4CH 3COONa+CaCl 2+2H 2O 反应可知,反应过程中不断消耗碱,碱性减弱,“氧化”过程中,反应液的pH 变小;
故答案是:变小;
(2)醋酸铅也可和氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铅沉淀;“氧化”制得的PbO 2可能含有的含铅杂质化学式是Pb(OH)2;所以“硝酸洗”时,被溶解的含铅杂质可能是Pb(OH)2; 答案是:Pb(OH)2;
(3)根据题给信息可知,反应后的紫色溶液为MnO 4-,因此Mn(NO 3)2的HNO 3溶液与PbO 2反应的离子方程式为:2Mn 2++5PbO 2+4H +=2MnO 4-+5Pb 2++2H 2O ;。