化学物质的量的专项培优 易错 难题练习题(含答案)含详细答案
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化学物质的量的专项培优 易错 难题练习题(含答案)含详细答案
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.以下涉及的物质中A、B、C都是化合物;请注意各小题之间可能有的联系。
(1)一定条件下,9.80g NH4Br跟3.60g的某钙盐A恰好反应,生成了4.48L(标准状况)气态产物B和固体产物C。
标准状况下,B气体的密度为0.76g/L,氮的质量分数为82.35%,其余是氢。
试求B的分子式_____________ 。
(2)25℃、101.3KPa时,气体摩尔体积为24.5L/mol. 该状况下,1体积水(密度为1g/cm3)吸收560体积B气体得到密度为0.91 g/cm3的溶液,则该溶液中溶质的质量分数为_____%(溶液中的溶质以B计量;保留2位小数);溶液的物质的量浓度为__________ mol /L (保留2位小数)。
(3)在催化剂作用下,B可和NO、NO2混合气体反应生成液态水和一种单质气体D(可不考虑气体反应物与生成的液态水之间的作用)。
在常温常压下,将密度一定的NO、NO2混合气体和B在不同体积比时进行了四次实验,所得数据如下:
则原NO、NO2混合气体中NO的体积分数为________%;第四次实验所得气体的平均摩尔
质量为_______(保留2位小数)。
(4)将9.80g NH 4Br 跟过量的氧化鈣共热,充分反应后生成水、1.70gB 气体和固体产物C ,则C 的化学式为__________;试根据有关数据,求钙盐A 的化学式_______ 。
【答案】NH 3 27.98 14.98 20 22.76 CaBr 2 Ca(NH 2)2或CaN 2H 4
【解析】
【分析】
(1)根据M=ρ⨯Vm 计算B 的相对分子质量,根据氮的质量分数为82.35%计算氢元素的质量分数,继而确定B 的分子式;
(2)根据溶液质量分数=⨯溶质的质量溶液的质量100%,溶液物质的量浓度c=n V
公式进行计算,结和已知信息寻找相应的量进行求解;
(3)根据体积比不同混合气体和密度,计算混合气体的平均摩尔质量;
(4)根据质量守恒和原子守恒确定相应物质的分子式。
【详解】
(1)标况下B 气体的密度为0.76g/L ,则B 的相对分子质量= 0.76 ⨯ 22.4= 17,其中氮的质量分数为82.35%,则B 分子中N 原子数目=
17?82.5%14⨯=1,其余是氢,则H 原子数目=171431
-=,则B 为NH 3,故答案为: NH 3; (2)假设氨气体积为560L ,则水为1L ,25C 、101.3KPa 时,气体摩尔体积为24.5L/mol ,氨气的物质的量=
560L 24.5L /mol = 22.86mo ,氨气的质量= 22.86mol ⨯17g/ mol = 388.62g ,1L 水的质量为1000g ,则所得溶液质量分数=
388.62g 1000g 388.62g ⨯+100%= 27.99%;所得溶液密度为0.91g/cm3,故溶液物质的量浓度=
1000?0.91?27.99%17
⨯⨯ = 14.98 mol/L ,故答案:27.98;14.98; (3)在催化剂作用下,NH 3可和NO 、NO 2混合气体反应生成液态水和一种单质气体D ,根据原子守恒电子守恒可知,D 为N 2。
第一次反应气体的相对分子质量
= 1.35⨯ 22.4= 30.24;第二次反应气体的相对分子质量= 1.25⨯ 22.4= 28;第三次反应气体的相对分子质量=1.04 ⨯ 22.4= 23.2,由反应后气体相对分子质量可知,第二次实验恰好完全反应气体为N 2,说明第一次剩余氨气不足,第三次剩余氨气有剩余,令第二次实验中NO 、NO 2的总物质的量为1mol ,则NH 3为1.2mol ,设NO 为axmol ,则NO 2为(1-x)mol ,根据电子转移守恒:2x +4(1-x)=1.2⨯[0-(-3)],解得x=0.2,故NO 的体积分数=0.2mol 1mol
⨯ 100%= 20%; 令第四次实验中NO 、NO 2的总物质的量为1mol ,则NH 3为2.2mol , NO 为0.2mol ,则NO 2为(1- 0.2) mol= 0.8mol ,令参加反应的氨气为ymol ,根据电子转移守恒:
2⨯0.2 +4⨯0.8=y ⨯ [0- (-3)],解得y= 1.2,剩余氨气为2.2mol - 1.2mol = 1mol ,根据N 原子
守恒可知生成N2的物质的量=1mol?1?.2mol
2
+
= 1.1mol,故反应后气体的平均摩尔质量
=1mol1?7g/mol?1?.1mol?28g/?mol
1mol 1.1mol
⨯+⨯
+
=22.76g/mol,故答案为:20;22.76;
(4)将9.80g NH4 Br跟过量的氧化钙共热,充分反应后生成水、1.70gNH3气体和固体产物C,由元素守恒,则C的化学式为CaBr2。
由(1)9.80g NH4Br跟3.60g的某钙盐A恰好反
应,生成了4.48L(标准状况)NH3和CaBr2,NH4Br的物质的量=
9.8g
98g/?mol
= 0.1mol,由Br
元素守恒可知CaBr2为0.05mol,由Ca元素守恒可知,3.6gA中含有Ca原子为0.05mol,
氨气的物质的量=
4.48L
22.4L/?mol
= 0.2mol,由N元素守恒可知3.6gA 中含有N原子为
0.2mol - 0.1mol= 0.1mol,由H元素守恒,3.6gA 中含有H原子为0.2mol⨯ 3-
0.1mol⨯4 = 0.2mo,故3.6gA中Ca、N、H原子物质的量之比= 0.05:0.1 :0.2= 1 :2:4,故A 的化学式为CaN2H4,故答案为:CaBr2;Ca(NH2)2或CaN2H4。
【点睛】根据M=ρ⨯Vm计算不同气体或混合气体的摩尔质量。
3.I.自然界中的物质绝大多数以混合物的形式存在,为了便于研究和利用,常需对混合物进行分离和提纯。
下列A、B、C、D是中学常见的混合物分离或提纯的装置。
请根据混合物分离或提纯的原理,回答在下列实验中需要使用哪种装置。
将A、B、C、D 填入适当的空格中。
(1)碳酸钙悬浊液中分离出碳酸钙__________;
(2)氯化钠溶液中分离出氯化钠___________;
(3)分离39%的乙醇溶液___________;
(4)分离溴的氯化钠溶液____________;
Ⅱ.利用“化学计量在实验中的应用”的相关知识进行填空
已知某饱和氯化钠溶液体积为V mL,溶液密度为d g/cm3,质量分数为w,物质的量浓度为
c mol/L,溶液中含NaCl的质量为m g。
(1)用m、V表示溶液的物质的量浓度是_________
(2)用w、d表示溶液的物质的量浓度是_________
(3)用c、d表示溶液的质量分数是__________
【答案】B D A C 1000
58.5
m
V
mol·L-1
1000
58.5
dw
mol·L-1
58.5
1000
c
d
【解析】
【分析】
I. 根据混合物的性质选择相应的装置进行分离;
Ⅱ. 根据公式n m M =、n c V =、1000=c M ρω进行计算。
【详解】
I. (1)碳酸钙不溶于水,可用过滤的方法从碳酸钙悬浊液中分离出碳酸钙,故答案为:B ;
(2)氯化钠易溶于水,可用蒸发的方法从氯化钠溶液中分离出氯化钠,故答案为:D ;
(3)乙醇和水是互溶的两种液体,可用蒸馏的方法分离乙醇和水,故答案为:A ;
(4)溴易溶于四氯化碳而难溶于水,且四氯化碳与水不互溶,则可以用四氯化碳萃取氯化钠溶液中的溴单质,再分液,故答案为:C ;
Ⅱ. (1)NaCl 的物质的量为g ==mol 58.5g/mol 58.5
m m m n M =,则NaCl 溶液的物质的量浓度是-1-3mol 100058.5==mol L 10L 58.5m m c V V
⋅⨯,故答案为:100058.5m V mol·L -1; (2)根据公式1000=c M ρω可知,该溶液的物质的量浓度是-11000=mol L 58.5
dw c ⋅,故答案为:100058.5
dw mol·L -1; (3)由1000=c M ρω可知,=1000cM ωρ,则该溶液的质量分数是58.51000c d
,故答案为:58.51000c d。
【点睛】
该公式1000=
c M
ρω中,涉及溶液的密度,质量分数,物质的量浓度,密度的单位为g/cm 3,是同学们的易忘点。
4.实验室可用铜和浓硫酸加热或硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫。
(1)如果用硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫,并希望能控制反应速度,图中可选用的发生装置是 ______ (填写字母)。
(2)若用硫酸和亚硫酸钠反应制取3.36 L(标准状况)二氧化硫,如果已有40%亚硫酸钠(质量分数),被氧化成硫酸钠,则至少需称取该亚硫酸钠 ______ g (保留一位小数)。
(3)某热电厂上空大气中所含二氧化硫严重超标,现对该区域雨水样品进行探究。
首先用pH 试纸测定雨水样品的pH,操作方法为______,测得样品pH约为3;为进一步探究由SO2所形成酸雨的性质,将一定量的SO2通入蒸馏水中,配成pH为3的溶液,然后将溶液分为A、B两份,将溶液B久置于空气中,与密闭保存的A相比,久置后的溶液B中水的电离程度将 ______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】ae 31.5 取一条试纸放在干燥洁净的表面皿(或玻璃片)上,用干燥洁净的玻璃棒蘸取雨水样品滴在试纸中央,半分钟后待变色,再与对照标准比色卡读数。
减小
【解析】
【分析】
(1)用硫酸和亚硫酸钠制取SO2的试剂为固态和液态,反应条件不需加热,可通过控制添加硫酸的速率来控制反应速率;
(2)由硫守恒可得:Na2SO3~SO2,根据关系式及二氧化硫的物质的量计算出需要亚硫酸钠的质量;结合亚硫酸钠的质量分数,再计算出需要变质后的亚硫酸钠的质量;
(3)测定pH,可用玻璃棒蘸取溶液,然后与比色卡对比;将溶液B久置于空气中,亚硫酸被氧化生成硫酸,溶液酸性增强。
【详解】
(1)用硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫,并希望能控制反应速度,由于反应不需要加热,排除装置d;由于亚硫酸钠是细小颗粒,不可选用装置c;装置b无法可知反应速率,故可选用的发生装置为:ae;
(2)若用硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫,根据反应方程式:
Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O,根据反应方程式可知:Na2SO3~SO2,
n(SO2)=
3.36?
22.4?/mol
L
L
=0.15 mol,则需亚硫酸钠的质量为:m(Na2SO3)= 0.15 mol×126
g/mol=18.9 g;如果已有40%亚硫酸钠(质量分数),被氧化成硫酸钠,则含亚硫酸钠的质量
分数为60%,至少需称取该亚硫酸钠的质量为18.9?
60%
g
==31.5 g;
(3)测定pH,可用玻璃棒蘸取溶液,滴在pH试纸上,半分钟后与比色卡对比,操作方法为取一条试纸放在干燥洁净的表面皿(或玻璃片)上,用干燥洁净的玻璃棒蘸取雨水样品滴在pH试纸上,半分钟后待变色,再对照标准比色卡读数;将溶液B久置于空气中,亚硫酸被氧化生成硫酸,导致溶液酸性增强,溶液中c(H+)增大,对水电离的抑制作用增强,则水的电离程度减小。
【点睛】
本题考查了二氧化硫气体的制取方法、物质含量的测定及溶液pH的测定等。
明确化学实验基本操作方法及常见气体发生装置特点为解答关键,注意掌握浓硫酸及二氧化硫的性质,试题侧重考查学生的化学实验能力和分析能力。
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.NaCl溶液中混有Na2CO3、Na2SO4,为检验两种物质的存在,请你根据所选择的试剂,按实验步骤的先后顺序写出相应的化学方程式:
①______________________________;
②______________________________;
③________________________________。
II.取100.0 mLNa2CO3和Na2SO4的混合溶液,加入过量BaCl2溶液后得到16.84g沉淀,用过量稀硝酸处理后沉淀质量减少至6.99g,同时溶液中有气泡产生。
试求:原混合液中
Na2SO4的物质的量浓度为________________;(写出计算列式的过程)
【答案】Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl 0.3mol/L
【解析】
【分析】
I.首先加入过量HCl,有气泡产生,该气体能够使澄清石灰水变浑浊,说明有Na2CO3,再滴加过量BaCl2溶液,最终有白色沉淀证明有Na2SO4;
II.混合溶液加入过量的氯化钡溶液,发生反应:BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl、
BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl,得到16.84g白色沉淀为BaSO4、BaCO3,沉淀用过量稀HNO3处理,发生反应:BaCO3+2HNO3=Ba(NO3)2+CO2↑+H2O,最终6.99g沉淀为BaSO4,根据
n=m
M
计算BaSO4的物质的量,而n(Na2SO4)=n(BaSO4),再根据c=
n
V
计算c(Na2SO4)。
【详解】
I.首先向该物质的水溶液中滴加过量盐酸,有气体产生,该气体能够使澄清的石灰水变浑
浊,证明溶液中含有Na2CO3,反应方程式为:Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O,
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O,然后向溶液中加入过量BaCl2溶液,产生白色沉淀,证明含有Na2SO4,发生该反应的化学方程式为:Na2SO4+BaCl2=2NaCl+BaSO4↓;
II.混合溶液加入过量的氯化钡溶液,发生反应:BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl、
BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl,得到16.84g白色沉淀为BaSO4、BaCO3的质量和,沉淀用过量稀HNO3处理,发生反应:BaCO3+2HNO3=Ba(NO3)2+CO2↑+H2O,最终6.99g沉淀为
BaSO4,根据n=m
M
可知n(BaSO4)=
6.99
233/
m g
M g mol
=0.03mol,根据S元素守恒可知
n(Na2SO4)=n(BaSO4),所以根据c=n
V
可得c(Na2SO4)=
0.03
0.1
mol
L
=0.3mol/L。
【点睛】
本题考查了物质检验实验方案的设计以及化学方程式的书写、溶质物质的量浓度的计算,明确硫酸根离子、碳酸根离子的性质是解题的关键。
7.(1)质量相同的O2、NH3、H2、Cl2四种气体中,在相同温度和相同压强条件下,体积最大的是___。
(2)氯水中含有多种成分。
将紫色石蕊试液滴入氯水中,溶液显红色起作用的成分是
___;过一会儿,溶液颜色逐渐褪去,起作用的成分是___;
(3)鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液可选用___。
(填序号)
①NaOH ②Ca(OH)2③BaCl2④K2SO4⑤Ca(NO3)2
(4)火药是中国的“四大发明”之一,永远值得炎黄子孙骄傲,也永远会激励着我们去奋发图强。
黑火药在发生爆炸时,发生如下的反应:2KNO3+3C+S=K2S+N2↑+3CO2↑。
①其中被还原的元素是___。
②当反应有3.612×1024个电子转移时被硝酸钾氧化得到的氧化产物在标准状况下的体积
___。
(5)1.2gRSO4中含0.01molR2+,则RSO4的摩尔质量是___,R的相对原子质量是___。
【答案】H2 H+ HClO或ClO-③⑤ N和S 28L 120g/mol 24
【解析】
【分析】
(1)相同质量时,气体的摩尔质量越大,物质的量越小,体积越小;
(2)氯水溶液中存在反应:Cl2+H2O⇌HCl+HClO,是可逆反应,存在电离:H2O⇌H++OH-,HClO⇌H++ClO-,HCl=H++Cl-,所以溶液中存在的微粒有:分子:Cl2、HClO、H2O;离子:
H+、Cl-、ClO-、OH-,能使紫色石蕊试液变红色是酸的性质,次氯酸有漂白性;
(3)NaHCO3不稳定,加热易分解,但加热溶液不分解,都可与碱发生反应,与氢氧化钙溶液反应都可生成沉淀,且都能与酸反应生成气体,以此解答该题;
(4)2KNO3+C+S═K2S+2NO2↑+CO2↑中,C元素的化合价升高,N、S元素的化合价降低,以此来解答;
(5)根据公式n=m
M
来计算M,M在数值上等于元素的相对原子质量,分子的M在数值上
等于其相对分子质量。
【详解】
(1)相同质量时,气体的摩尔质量越大,物质的量越小,体积越小,质量相同的O2、NH3、H2、Cl2四种气体中,H2的摩尔质量最小,所以H2的体积最大;
(2)氯水溶液中存在反应:Cl2+H2O⇌HCl+HClO,是可逆反应,存在电离:H2O⇌H++OH-、HClO⇌H++ClO-,HCl═H++Cl-,所以溶液中存在的微粒有:分子:Cl2、HClO、H2O;离子:H+、Cl-、ClO-、OH-.酸能使紫色石蕊试液变红色,所以使紫色石蕊试液变红色的微粒是
H+;次氯酸有漂白性,所以红色溶液逐渐褪色,起作用的微粒是HClO分子;
(3)①碳酸钠和碳酸氢钠与NaOH混合,均无明显现象,不能鉴别二者,故①错误;
②碳酸钠和碳酸氢钠均与Ca(OH)2反应产生沉淀,故用Ca(OH)2溶液不能鉴别二者,故②错误;
③碳酸钠与BaCl2反应产生碳酸钡沉淀,碳酸氢钠与BaCl2不反应,故BaCl2溶液可以区分两物质,故③正确;
④K2SO4与碳酸钠、碳酸氢钠均不反应,故氯化钙溶液不能鉴别二者,故④错误;
⑤Ca(NO3)2与碳酸钠反应产生碳酸钙沉淀,碳酸氢钠与Ca(NO3)2不反应,故Ca(NO3)2溶液可以区分两物质,故⑤正确;
故答案为:③⑤;
(4)①N、S元素的化合价降低,被还原,C元素的化合价升高,C为还原剂;
②2KNO3+3C+S═K2S+N2↑+3CO2↑,反应中KNO3得到10个电子,S得到2个电子,当反应有3.612×1024个电子转移时,即转移6mol,则生成1.5molCO2,其中被KNO3氧化得到的二
氧化碳为1.5mol×10
12
=1.25mol,其体积为1.25mol×22.4L/mol=28L;
(5)1.2gRSO4中含0.01molR2+,根据公式n=m
M
,则RSO4的M=
m
M
=
1.2g
0.01mol
=120g/mol,
RSO4的摩尔质量在数值上等于其相对分子质量,所以RSO4的摩尔质量为120g/mol,R的相对原子质量是120-32-64=24。
8.在花瓶中加入“鲜花保鲜剂”,能延长鲜花的寿命。
下表是500mL“鲜花保鲜剂”中含有的成分,阅读后回答下列问题:
(1)下列“鲜花保鲜剂”的成分中,属于非电解质的是__________________。
A.蔗糖 B.硫酸钾 C.高锰酸钾 D.硝酸银
(2)配制上述1L上述“鲜花保鲜剂”所需的仪器有:量筒、玻璃棒、药匙、烧杯、托盘天平、__________________、__________________(在横线上填写所缺仪器的名称),需要高锰酸钾___________mol。
(3)在溶液配制过程中,下列操作对配制结果没有影响的是___________________。
A.定容时俯视容量瓶刻度线
B.容量瓶在使用前未干燥,里面有少量蒸馏水
C.容量瓶在使用前刚刚配制完一定物质的量浓度的NaCl溶液而未洗净
D.定容摇匀后发现液面低于容量瓶的刻度线,但未做任何处理
(4)“鲜花保鲜剂”中K+(阿司匹林中不含K+)的物质的量浓度为________mol·L-1。
【答案】A 胶头滴管 1000mL容量瓶 0.004 BD 0.024
【解析】
【分析】
(1)电解质指在溶液中或熔融状态下能导电的化合物,在溶液中和熔融状态下都不能导电的化合物属于非电解质,常见非电解质包括:非金属氧化物、大多数有机物(如乙醇、葡萄糖等)、氨气等;
(2)根据实验操作的步骤(计算→称量→溶解、冷却→移液→洗涤→定容→摇匀→装瓶贴签)以及每步操作需要仪器确定反应所需仪器分析;根据500mL“鲜花保鲜剂”中需要高锰酸钾质量分析需要高锰酸钾物质的量;
(3)根据c=n
V
分析操作对溶质的物质的量或对溶液的体积的影响判断,溶质减少,浓度
偏小,体积偏大,浓度偏小;
(4)求出K+的物质的量、根据溶液的体积,利用物质的量浓度的公式来计算。
【详解】
(1)A.蔗糖含有蔗糖分子,在水溶液中,不能电离,只存在分子,不能导电,是非电解质,故A正确;
B.硫酸钾,能电离出硫酸根离子和钾离子,能导电,是化合物,是电解质,故B错误;
C.高锰酸钾是盐,能在水溶液中和熔融状态下电离出自由移动的离子而导电,是电解质,故C错误;
D.硝酸银,溶于水溶液中或在熔融状态下就能够导电,是电解质,故D错误;
故答案为:A;
(2)配制顺序是:计算→称量→溶解、冷却→移液→洗涤→定容→摇匀→装瓶→贴签,一般用天平称量(用到药匙)称量,在烧杯中溶解,冷却后转移到1000mL容量瓶中,并用玻璃棒引流,转移完毕,用少量蒸馏水洗涤烧杯及玻璃棒2∼3次并将洗涤液全部转移到容量瓶中,再加适量蒸馏水,当加水至液面距离刻度线1∼2cm时,改用胶头滴管滴加,使溶液的凹液面的最低点与刻线相平,塞好瓶塞,反复上下颠倒摇匀。
所以需要的仪器为:托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、1000mL容量瓶、胶头滴管,500mL“鲜花保鲜剂”中需要高锰酸钾
0.316g,物质的量为
0.316g
158g/mol
=0.002mol,配制1L溶液需0.004mol,故答案为:胶头滴
管、1000mL容量瓶;0.004;
(3)A.定容时俯视容量瓶刻度线,溶液未达到刻度线,体积偏小,浓度偏大,故A错误;
B. 容量瓶在使用前未干燥,里面有少量蒸馏水,不影响溶液的体积,所以浓度不变,故B 正确;
C.容量瓶在使用前刚刚配制完一定物质的量浓度的NaCl溶液而未洗净,容量瓶中沾有溶质,溶质的质量偏大,浓度偏大,故C错误;
D.定容摇匀后发现液面低于容量瓶的刻度线,但未做任何处理,过会儿,滞留在刻度线以上的溶液将会下落,正好与刻度线相平,不影响溶液的体积,浓度不变,故D正确;
故选:BD;
(4)K2SO4的物质的量为:
0.87g
174g/mol
=0.005mol,则K+的物质的量为0.01mol,KMnO4的
物质的量为
0.316g
158g/mol
=0.002mol,则K+的物质的量为0.002mol,所以溶液中的K+总共为
0.012mol,其物质的量浓度为0.012mol×0.5L=0.024mol/L,故答案为:0.024。
9.钠是活泼的碱金属元素,钠及其化合物在生产和生活中有广泛的应用。
(1)叠氮化钠(NaN3)受撞击完全分解产生钠和氮气,故可应用于汽车安全气囊。
若产生6.72 L(标准状况下)氮气,至少需要叠氮化钠_____g。
(2)为实现金属钠在隔绝空气条件下与水反应并收集生成的气体,某研究性学习小组设计了如图发生装置.
①写出 Na 与水反应的离子方程式_____。
②Y 液体可以选用_____
A.煤油 B.酒精 C.四氯化碳
③实验前检验该装置气密性的方法是:关闭止水夹,通过_________(填装置名称)向试管中加水至产生液面差,一段时间后,_____(填现象),则气密性良好。
(3)1mol 过氧化钠与 1.6mol 碳酸氢钠固体混合后,在密闭的容器中加热充分反应,排出气体物质后冷却,残留的固体物质及对应的物质的量(可不填满)。
物质物质的量/mol
____________________
____________________
【答案】13 g 2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2A长颈漏斗液面差不变 Na2CO3 1.6 NaOH 0.4
【解析】
【分析】
(1)发生反应:2NaN3=2Na+3N2↑,根据方程式计算;
(2)① Na 与水反应生成NaOH和氢气;
②根据装置可知Y液体密度小于水,且与水不溶;
③利用液压法确定装置气密性;
(3)加热发生2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,然后发生2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2和
2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑,以此来解答。
【详解】
(1)设需要NaN3的质量为m,则:
2NaN32Na+3N2↑
130g 67.2L
m 6.72L
m=130g 6.72L
67.2L
=13g;
(2)① Na 与水反应生成NaOH和氢气的离子方程式为2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑;
②装置可知Y液体密度小于水,且与水不溶;
A.煤油密度小于水,且与水不溶,故A正确;
B.酒精与水互溶,故B错误;
C.四氯化碳密度大于水,且与水不溶,故C错误;
故答案为A;
③实验前检验该装置气密性的方法是:关闭止水夹,向长颈漏斗中注水,直到长颈漏斗中的液面高于试管中的液面,且两者液面差不再改变,就证明该装置气密性良好;
(3)由2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O可知,1.6mol碳酸氢钠分解生成0.8molNa2CO3、0.8molCO2、0.8molH2O,由2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2可知,0.8molCO2与0.8molNa2O2反应生成0.8molNa2CO3,2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑,0.2molNa2O2与水反应生成
0.4molNaOH,充分反应,排出气体物质后冷却,则残留的固体物质是NaOH、Na2CO3,两者的物质的量分别为0.4mol、1.6mol。
10.下图为某市售盐酸试剂瓶标签上的部分数据。
问:
(1)该盐酸的物质的量浓度为_________
(2)下列实验操作会导致实验结果偏低的是(________)
①配制100g 10%的CuSO 4溶液,称取10g 硫酸铜晶体溶于90g 水中
②测定碳酸钠晶体中结晶水的百分含量时,所用的晶体已经受潮
③配制一定物质的量浓度的溶液时,药品与砝码放反了,游码读数为0.2g ,所得溶液的浓度
④用酸式滴定管量取用98%,密度为1.84g/cm 3的浓H 2SO 4配制200mL 2mol •L -1的稀H 2SO 4时,先平视后仰视。
A .只有①
B .只有②
C .②③④
D .①③④
(3)已知CO 和CO 2的混合气体14.4g,在标准状况下所占的体积为8.96L 。
则该混合气体中,CO 的质量为____________________g ,CO 2的物质的量为____________________mol 。
(4)1mol 氧气在放电条件下,有30%转化为臭氧(O 3),则放电后所得混合气体对氢气的相对密度是(____________)
A .16
B .17.8
C .18.4
D .35.6
【答案】11.8mol/L ①③④ 5.6 0.2 B
【解析】
【分析】
(1)根据物质的量浓度c=1000ρωM
计算出该盐酸的物质的量浓度; (2)根据操作不当对溶质的质量或溶液的体积的影响效果分析作答; (3)混合气体的体积为8.96L ,则物质的量为
8.96L 22.4L/mol =0.4mol ,根据气体的总质量和总物质的量列方程式计算;
(4)根据公式ρ=m
M V 可知,相同条件下,气体摩尔体积相同,所以不同气体的密度之比等于其摩尔质量之比,先根据转化关系计算混合气体的摩尔质量,再计算混合气体摩尔质量与氢气的摩尔质量之比。
【详解】
(1)该盐酸的物质的量浓度为:c=
1000ρωM =1000 1.1836.5%36.5mol/L
⨯⨯ =11.8mol/L , 故答案为:11.8mol/L ;
(2)① 硫酸铜晶体为CuSO 4⋅H 2O ,则称取10g 硫酸铜晶体溶于90g 水中形成硫酸铜溶。