高考化学压轴题之物质的量(高考题型整理,突破提升)及详细答案
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
高考化学压轴题之物质的量(高考题型整理,突破提升)及详细答案
一、高中化学物质的量练习题(含详细答案解析)
1.(1)写出下列各项操作的名称,并写出有标号的仪器名称。
A:操作名称______________;仪器名称______________
B:操作名称______________;仪器名称______________
C:操作名称______________;仪器名称___________、______________、____________ D:操作名称_____________;仪器名称________________
(2)配制100ml、3.00mol/L NaCl溶液。
①计算需要NaCl固体的质量__________g。
②根据计算结果,用托盘天平称称量NaCl固体__________g。
③将称好的NaCl固体放入烧杯中,用适量蒸馏水溶解。
④将烧杯中的溶液注入容量瓶,并用少量蒸馏水_________________2~3次,__________也都注入容量瓶。
轻轻摇动容量瓶,使溶液混均。
⑤将蒸馏水注入容量瓶,液面离容量瓶颈刻度线下________时,改用______________滴加蒸馏水使液面与刻度线相切,盖好瓶塞,上下颠倒,摇匀。
⑥贮存溶液。
(3)实验中所用玻璃仪器除量筒外还有________________________________________。
(4)为什么要用蒸馏水洗涤烧杯,并将洗涤液也注入容量瓶?答:
____________________________________________________________________。
【答案】过滤漏斗蒸发蒸发皿蒸馏温度计蒸馏烧瓶冷凝管萃取分液分液漏斗 17.55 17.6 洗涤烧杯内壁和玻璃棒洗涤液 1-2cm 胶头滴管 100ml容量瓶玻璃棒胶头滴管烧杯烧杯内壁粘有NaCl浓溶液,洗涤后并将洗涤液转入容量瓶,保证NaCl完全转入容量瓶,否则所配溶液偏低。
【解析】
【分析】
(1)这四项操作均为化学实验基本操作,A为过滤,B为蒸发,C为蒸馏,D为萃取分液,据此写出所用仪器;
(2)配制一定物质的量浓度的溶液的实验步骤为:计算、称量、溶解、冷却、移液洗涤、定容、摇匀、装瓶;
①根据m=cVM计算需要NaCl的质量;
②根据托盘天平只能精确至0.1g,确定称量NaCl的质量;
④为了减小误差,将烧杯中的溶液注入容量瓶后,需要用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒
2~3次,并将洗涤液也都注入容量瓶;
⑤定容时先将蒸馏水注入容量瓶,液面距离刻度线下1-2cm时,改用胶头滴管逐滴加入至凹液面与刻度线相切;
(3)根据实验操作步骤确定所用玻璃仪器;
(4)从对结果造成的误差角度分析。
【详解】
(1)这四项操作均为化学实验基本操作,A为过滤,①为漏斗;B为蒸发,②为蒸发皿;C为蒸馏,③为温度计,④为蒸馏烧瓶,⑤为冷凝管;D为萃取分液,⑥为分液漏斗;
故答案为:A. 过滤;漏斗;B. 蒸发;蒸发皿;C. 蒸馏;温度计;蒸馏烧瓶;冷凝管;
D萃取分液;分液漏斗;
(2)①n(NaCl)=cV=0.1L×3.00mol/L=0.3mol,NaCl质量
m(NaCl)=nM=0.3mol×58.5g/mol=17.55g;
②托盘天平只能精确至0.1g,则称量NaCl的质量为17.6g;
④为了减小误差,将烧杯中的溶液注入容量瓶后,需要用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒
2~3次,并将洗涤液也都注入容量瓶;
⑤定容时先将蒸馏水注入容量瓶,液面距离刻度线下1-2cm时,改用胶头滴管逐滴加入至凹液面与刻度线相切;
(3)配制一定物质的量浓度的溶液的实验步骤为:计算、称量、溶解、冷却、移液洗涤、定容、摇匀、装瓶,除了量筒还需要的玻璃仪器是100ml容量瓶、玻璃棒、胶头滴管、烧杯;
(4)烧杯内壁粘有NaCl浓溶液,如果不用蒸馏水洗涤烧杯,并将洗涤液也注入容量瓶,会造成溶质损失,使配制的溶液浓度偏低。
【点睛】
配制一定物质的量浓度的溶液所需要的仪器是高频考点,但是也是学生们的易错点,①学生们往往会漏掉某些仪器,尤其是胶头滴管,②写容量瓶时经常会漏掉规格。
我们可以通过实验步骤有序的回忆思考实验所需要的仪器,做到不漏不多。
2.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SO42-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 H2S含有相同的氢原子数。
(4)7.8 g Na2X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:
4.4822.4 =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(H 2S) ×2=0.3mol ,n(H 2S) =0.15mol ;
(4)7.8 g Na 2X 中含Na + 0.2 mol ,则n(Na 2X)=0.1mol ,M(Na 2X)=
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。
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/cm 3,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 100058.5m V mol·L -1 100058.5dw mol·L -1 58.51000c 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.填写下列表格
【答案】0.5N A 0.5 28 11.2 4.9 0.05 98 0.5N A 9 18 0.1N A 7.1 0.1 7.1
【解析】
【分析】
摩尔质量在以为g ·mol -1
单位时,数值上等于相对分子质量,以n=A N N 、n=m M 、n=m V V 这几个公式为基础,按试题中的要求,进行计算。
【详解】
(1)N 2的摩尔质量在以为g ·mol -1单位时,数值上等于相对分子质量,所以N 2的摩尔质
量是28 g ·mol -1,当N 2的质量为14g 时,n(N 2)= 11428.g g mol -=0.5mol ,N 2的分子数N(N 2)= 0.5 N A ,标况下N 2的体积为:0.5mol ⨯22.4L ·mol -1=11.2L ;
(2)H 2SO 4的分子数是3.01×1022
,H 2SO 4的物质的量:n(H 2SO 4)= 22
233.01106.0210⨯⨯=0.05 mol ,H 2SO 4的摩尔质量是98 g ·mol -1,质量:m(H 2SO 4)= 0.05 mol ×98 g ·mol -1=4.9g ; (3)H 2O 的物质的量是0.5 mol ,水的摩尔质量:M(H 2O )=18 g ·mol -1,水分子的个数N(H 2O )= 0.5 N A ,水分子的质量是:m(H 2O )= 0.5 mol ×18 g ·mol -1=9g ;
(4)Cl 2标况下的体积试剂2.24L ,Cl 2的物质的量:n(Cl 2)= 1
2.2422.4L L mol -g =0.1mol ,Cl 2的分子数是:N(N 2)=0.1 N A ,Cl 2的摩尔质量是71 g ·mol -1,Cl 2的质量:m(Cl 2)= 0.1mol ⨯71 g ·mol -1=7.1g ;
【点睛】
考生熟练掌握n=A N N 、n=m M
、n=m V V ,这几个公式之间的换算;
5.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。
6.NH 3、NO 、NO 2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NO 2,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NH 3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NO 2和NO 气体均为2240mL 。
向反应后的溶液中加入NaOH 溶液使Cu 2+刚好完全沉淀,则生成Cu (OH )2沉淀的质量为_____克。
【答案】4NH 3+5O 2催化剂 加热4NO +6H 2O 光化学烟雾 Cu +4H ++2NO 3﹣=Cu 2++2NO 2↑+2H 2O 4NH 3+6NO
催化剂5N 2+6H 2O 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:
4NH 3+5O 2催化剂 加热4NO +6H 2O ,
故答案为:4NH 3+5O 2催化剂 加热4NO +6H 2O ;
(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。
7.现有21.6 g由CO和CO2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CO2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CO2组成的混合气体通过NaOH溶液后,CO2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CO2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。
8.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。
9.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。
10.请按要求填空:
(1)用已准确称量的1.06 g Na 2CO 3固体配制0.100 mol/L Na 2CO 3溶液 100 mL ,所需要的仪器为____。
(2)除去Na 2CO 3固体中混有的少量KNO 3,所进行的实验操作依次为________、蒸发、结晶、________。
(3)除去KCl 溶液中的SO 42-,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 BaCl 2、K 2CO 3、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)Na 2CO 3和KNO 3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SO 42-,应使SO 42-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)Na 2CO 3和KNO 3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BaCl2生成沉淀,过滤后加入HCl除去过量的K2CO3。
故依次加入的溶液为BaCl2、K2CO3、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。
11.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。
12.设N A为阿伏加德罗常数的数值,下列说法不正确的是
A.含有N A个氦原子的氦气在标准状况下的体积约为11.2 L
B.0.2N A个硫酸分子与19.6磷酸(H3PO4)含有相同的氧原子数
C.常温下,28克N2和CO的混合物,含有2N A个原子。