全国高考化学物质的量的综合高考真题分类汇总含答案
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全国高考化学物质的量的综合高考真题分类汇总含答案
一、高中化学物质的量
1.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 NH 4Br 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/cm 3)吸收560体积B 气体得到密度为0.91 g/cm 3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 、NO 2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 、NO 2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 、NO 2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
=1714
3
1
-
=,则B为NH3,故答案为: NH3;
(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
1000g388.62g
⨯
+
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,NH3可和NO、NO2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N2。
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N2,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、NO2的总物质的量为1mol,则NH3为1.2mol,设NO为axmol,则NO2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、NO2的总物质的量为1mol,则NH3为2.2mol, NO为0.2mol,则NO2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。
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.为了将可称量的物质与难以称量的微观粒子之间联系起来,国际上采用了“物质的量”这一物理量,据此完成下列试题:
(1)等质量的O2和O3所含分子的物质的量之比为___。
(2)等温等压下,等体积的O2和O3所含分子个数比为___,质量比为___。
(3)设N A为阿伏加德罗常数的值,如果ag氧气中含有的分子数为b,则cg氧气在标准状况下的体积约是___(用含a、b、c、N A的式子表示)。
(4)实验室需要配制100mL1mol/L的NaOH溶液,进行如下操作:
①配制该溶液所需主要仪器除了托盘天平、玻璃棒、烧杯、胶头滴管,还需要的玻璃仪器___。
②计算需要NaOH固体的质量:___g。
③取出50mL配制好的溶液,此溶液中NaOH的物质的量浓度为___。
④若出现如下情况,导致所配溶液浓度偏高的是___。
A.称量时砝码已经生锈
B.定容时仰视
C.溶解、转移溶液之后没有对烧杯和玻璃棒进行洗涤操作
D.定容摇匀后,液面低于容量瓶颈上的刻度线
【答案】3:2 1:1 2:3
A 22.4bc a N ⋅L 100mL 容量瓶 4.0 1mol /L A 【解析】
【详解】
(1)根据n m M
=可知,等质量的O 2和O 3的物质的量之比为2311(O ):(O ):3:23248
==n n ,所含分子的物质的量之比为3:2。
(2)根据阿伏加德罗定律,PV =nRT (R 为常数),在等温等压下,等体积的任一气体所含分子的物质的量相同,由N =nN A (N A 为常数)可知,分子个数比为1:1;由m =nM 可知,O 2和O 3的质量比为2:3。
(3)设N A 为阿伏加德罗常数的值,如果ag 氧气中含有的分子数为b ,则ag 氧气的物质的量A A N b n N N ==,摩尔质量1
A A
m ag aN M g mol b n b mol N -===g ,即当氧气为cg ,物质的量1A A m cg bc n mol aN M aN g mol b
-===g ,在标准状况下的体积22.4m A bc V nV aN == L 。
(4)①实验室需要配制100mL1mol /L 的NaOH 溶液,则配制该溶液所需主要仪器为托盘天平、玻璃棒、烧杯、胶头滴管和100mL 容量瓶 。
②需要NaOH 固体的质量111001404--===⨯⨯=g g m nM cVM mL mol L g mol g 。
③溶液具有均一性,物质的量浓度不随着溶液的体积发生改变,浓度仍然为1mol /L 。
④A .称量时砝码已经生锈,实际砝码质量增大,称得的氢氧化钠质量增大,浓度偏高; B .定容时仰视,实际加水量偏高,溶液浓度偏低;
C .溶解、转移溶液之后没有对烧杯和玻璃棒进行洗涤操作,剩余部分溶质残留,导致容量瓶内部溶质减小,溶液物质的量浓度偏低;
D .定容摇匀后,溶液物质的量浓度固定,液面低于容量瓶颈上的刻度线对结果无影响。
答案为A 。
【点睛】 根据n c V
=可得,一定物质的量浓度溶液配制的误差都是由溶质的物质的量n和溶液的体积V 引起的。
误差分析时,关键要看配制过程中引起n和V 怎样的变化。
在配制一定物质的量浓度溶液时,若n 比理论值小,或V 比理论值大时,都会使所配溶液浓度偏小;若n 比理论值大,或V 比理论值小时,都会使所配溶液浓度偏大。
需要具体问题具体分析。
4.在标准状况下,由一氧化碳和二氧化碳组成的混合气体为6.72 L ,质量为12g ,此混合物中一氧化碳和二氧化碳物质的量之比是__________,一氧化碳的体积分数是
__________,一氧化碳的质量分数是__________,碳原子和氧原子个数比是__________,
混合气体的平均相对分子质量是__________,密度是__________g·
L -1。
【答案】1∶3 25% 17.5% 4∶7 40 1.79
【解析】
【分析】 根据公式: n m M ==
V Vm 进行分析解答。
【详解】
混合气体的物质的量= 6.72L 22.4L?mol 1
-=0.3 mol , 设一氧化碳的物质的量为x ,二氧化碳的物质的量为y ,则:
0.3284412x y x y +=⎧⎨+=⎩
解得:x =0.075 mol ,y =0.225 mol ,
此混合物中一氧化碳和二氧化碳物质的量之比=0.075mol ∶0.225 mol =1∶3;
一氧化碳的体积分数是=
0.075mol 0.3mol
×100% =25% ; 一氧化碳的质量=0.075 mol×28g·mol -1=2.1 g , 一氧化碳的质量分数=2.1g 12g
×100% =17.5% ; 碳原子和氧原子个数比=(0.075 mol +0.225 mol)∶(0.075 mol +0.225mol×2)=4∶7; 混合气体的平均摩尔质量=
12g 0.3?mol =40g·mol -1,平均相对分子质量是40; 混合气体的密度=12g 6.72L
≈1.79 g·L -1。
答案:1∶3;25% ;17.5% ;4∶7; 40;1.79。
5.现有含有少量NaCl 、 Na 2SO 4、Na 2CO 3等杂质的NaNO 3溶液,选择适当的试剂除去杂质,得到纯净的NaNO 3固体,实验流程如下图所示。
(1)沉淀A 的主要成分是_____________、______________(填化学式)。
(2)①②③中均进行的分离操作是_______________。
(3)溶液3经过处理可以得到NaNO 3固体,溶液3中肯定含有的杂质是__________,为了除去杂质,可向溶液3中加入适量的______________。
(4)实验探究小组在实验中需要用到456 mL1 mol•L -1的HNO 3溶液,但是在实验室中只发现一瓶8 mol•L -1的HNO 3溶液,该小组用8mol•L -1的HNO 3溶液配制所需溶液。
①实验中所需的玻璃仪器包括________、_____mL量筒、烧杯、________、胶头滴管等。
②该实验中需要量取8mol•L-1的HNO3溶液________mL。
③下列实验操作中导致配制的溶液浓度偏高的是_____________。
A.取用8mol•L-1的HNO3溶液溶液时仰视量筒刻度线
B.量取用的量筒水洗后未进行任何操作
C.8mol•L-1的HNO3溶液从量筒转移至烧杯后用水洗涤量筒并全部转移至烧杯
D.定容时仰视刻度线
E.定容后,将容量瓶振荡摇匀后,发现液面低于刻度线,未进行任何操作
【答案】BaSO4 BaCO3过滤 Na2CO3 HNO3 500mL 容量瓶 100 玻璃棒 62.5 AC 【解析】
【分析】
由实验流程可知,加入过量的Ba(NO3)2,生成BaSO4、BaCO3沉淀,然后在滤液中加入过量的AgNO3,使Cl-全部转化为AgCl沉淀,在所得滤液中加入过量的Na2CO3,使溶液中的
Ag+、Ba2+完全沉淀,最后所得溶液为NaNO3和Na2CO3的混合物,加入稀HNO3,最后进行蒸发操作可得固体NaNO3。
【详解】
(1)加入过量的Ba(NO3)2,Na2SO4、Na2CO3和Ba(NO3)2反应生成BaSO4、BaCO3沉淀,故答案为:BaSO4; BaCO3;
(2)①②③中均进行的分离操作是分离固体和液体,为过滤操作,故答案为:过滤;(3)溶液3为NaNO3和Na2CO3的混合物,加入稀HNO3,可除去Na2CO3,最后加热蒸发、冷却结晶、过滤得到硝酸钠,故答案为:Na2CO3;HNO3;
(4)①实验室只有500mL的容量瓶,则本实验需要配制的溶液体积为500mL,另外需要用量筒量8mol/L的HNO3溶液倒在烧杯中加水溶解,同时需要玻璃棒搅拌,转移到容量瓶中时也需要玻璃棒引流,最后还需要用胶头滴管定容,整个实验需要的玻璃仪器包括
500mL容量瓶、100mL量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等,故答案为:500mL 容量瓶;100;玻璃棒;
②设需要量取8 mol•L-1的HNO3溶液VmL,则8 mol•L-1×V×10-3L=1 mol•L-1×500×10-3L,解得:V=62.5mL,故答案为: 62.5 ;
③A.取8mol•L-1的HNO3溶液时仰视刻度线,液面在刻度线上方,即浓硝酸的体积偏大,导致配制溶液浓度偏高,故A正确;
B.量取用的量筒水洗后未进行任何操作,会稀释浓硝酸,即浓硝酸的体积偏小,导致配制溶液浓度偏低,故B错误;
C.量筒量取浓硝酸后,不应该水洗,否则浓硝酸的体积偏大,导致配制溶液浓度偏高,故C正确;
D.定容时仰视刻度线,液面在刻度线上方,溶液体积偏大,导致浓度偏低,故D错误;E.定容后,除容量瓶振荡摇匀,不能再加水定容,这样做对实验结果无影响,故E错误;故答案为AC。
6.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。
7.氯及其化合物在生产、生活中都有重要的应用:
(Ⅰ)现实验室要配置一定物质的量浓度的稀盐酸。
(1)如图是某市售盐酸试剂瓶标签上的部分数据。
则该盐酸的物质的量浓度是___ mol·L-1。
(2)某同学用该浓盐酸配制100mL 1mol·L-1的稀盐酸。
请回答下列问题:
①通过计算可知,需要用量筒量取浓盐酸 ____ mL。
②使用的仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外,还必须用到的仪器有_______。
③若配制过程遇下列情况,溶液的物质的量浓度将会:(填“偏高”“偏低”“无影响”)
A.量取的浓盐酸置于烧杯中较长时间后配制______。
B.转移溶液前,洗净的容量瓶内壁附有水珠而未干燥处理___。
C.定容时俯视容量瓶的刻度线_____。
(Ⅱ)实验室使用浓盐酸、二氧化锰共热制氯气,并用氯气和氢氧化钙反应制取少量漂白粉(该反应放热)。
已知:MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O;氯气和氢氧化钙在温度较高时会生成副产物氯酸钙。
甲、乙、丙三位同学分别设计了三个实验装置如下图所示:
(1)哪位同学的装置能够有效地防止副反应的发生?_____。
(2)上述装置中,甲由A、B两部分组成,乙由C、D、E三部分组成,丙由F、G两部分组成。
从上述甲、乙、丙三套装置中选出合理的部分(按气流从左至右的流向)组装一套较完善的实验装置(填所选部分的字母)_____。
(3)利用(2)中实验装置进行实验,实验中若用12 mol·L-1的浓盐酸200 mL与足量二氧
化锰反应,最终生成的次氯酸钙的物质的量总小于0.3 mol ,其可能的主要原因是_____(假定各步反应均无反应损耗且无副反应发生)。
(Ⅲ)已知HClO 的杀菌能力比ClO -强。
25℃时将氯气溶于水形成氯气一氯水体系,该体系中Cl 2、HClO 和ClO -的物质的量分数(a )随pH 变化的关系如图所示。
由图分析,欲使氯水的杀菌效果最好,应控制的pH 范围是__,当pH=7.5时,氯水中含氯元素的微粒有___。
【答案】11.6 8.6 胶头滴管、100 mL 容量瓶 偏低 无影响 偏低 甲 F B E 浓盐酸逐渐变稀,稀盐酸与二氧化锰不反应,且浓盐酸有挥发性,所以盐酸不能全部反应生成氯气,故生成的Ca (ClO )2少于0.3mol 2~6 HClO 、ClO -、Cl -
【解析】
【分析】
(Ⅰ)(1)根据1000c=M
ρω计算浓度; (2)配制一定物质的量浓度的溶液,步骤为计算、量取、稀释、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶;
(Ⅱ)(1)要防止副反应的发生就要控制反应的温度。
【详解】
(Ⅰ)(1)根据1000c=M
ρω计算盐酸的浓度,有1000 1.1636.5%c=/11.6/36.5
mol L mol L ⨯⨯=; (2) ①根据溶质的物质的量不变,需要量取的盐酸的体积0.1L 1/V=
0.00868.6L 11.6/mol L L m mol L ⨯==; ②量取盐酸的时候需要量筒;稀释浓盐酸,需要玻璃棒、烧杯;转移时,需要100mL 容量瓶,玻璃棒、烧杯;定容时,需要胶头滴管;则还需要的仪器有100mL 容量瓶,胶头滴管;
③A 、浓盐酸易挥发,置于烧杯后,较长时间配制,盐酸挥发,溶质减少,溶液的浓度偏低;
B 、容量瓶中存在蒸馏水,由于定容前,需要往容量瓶中加入蒸馏水,因此之前存在的蒸馏水,对浓度无影响;
C 、俯视刻度线,定容时,水会少加,体积偏小,浓度偏大;
(Ⅱ)(1) 氯气和氢氧化钙在温度较高时会生成副产物氯酸钙,所以必须要控制反应温度,甲装置有冰水浴,可以较好地控制副反应的发生;
(2)F 装置可以通过分液漏斗来控制反应的速率,B 装置有冰水浴可以较少副反应的发生,E 装置可以做到尾气吸收,答案为F B E ;
(3)MnO 2只与浓盐酸反应生成氯气,虽然反应的进行,浓盐酸浓度降低,不与MnO 2反应,所以生成氯气的值小于理论值,答案为浓盐酸逐渐变稀,稀盐酸与二氧化锰不反应,且浓盐酸有挥发性,所以盐酸不能全部反应生成氯气,故生成的Ca(ClO)2少于0.3mol ; (Ⅲ)HClO 的杀菌能力比ClO -强,所以HClO 的浓度越大,杀菌效果最好,根据图像pH 最好为2~6之间;当pH=7.5时,根据图像,氯水中没有Cl 2,韩律的微粒有HClO 、ClO -以及与水反应生成的Cl -。
【点睛】
(Ⅲ)第二小问是易错点,很容易忽略Cl -;不要忘记,Cl 2+H 2O
HCl +HClO ,有Cl -生成。
8.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 。
9.现有下列九种物质:①HCl 气体 ②Cu ③蔗糖 ④CO 2 ⑤H 2SO 4 ⑥Ba(OH)2固体 ⑦氯酸钾溶液 ⑧稀硝酸 ⑨熔融Al 2(SO 4)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 +8HNO 3=3Cu(NO 3)2+2NO↑+4H 2O
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+8HNO 3=3Cu(NO 3)2+2NO↑+4H 2O
(3)上述九种物质中有两种物质之间可发生离子反应:H ++OH -=H 2O ,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)34.2g ⑨溶于水配成1000mL 溶液,SO 42-的物质的量浓度为___。
【答案】①⑤⑥⑨ ③④ Cu(NO 3)2或Cu 2+ 25%
Ba(OH)2+2HNO 3=Ba(NO 3)2+2H 2O
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%;;。