全国高考化学物质的量的综合高考真题分类汇总附详细答案

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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附详细答案
一、高中化学物质的量
1.根据题意计算填空。

(1)在标准状况下,8.5g某气体占有的体积为5.6L,则该气体的摩尔质量是__。

(2)在标准状况下,0.01mol某气体的质量为0.28g,则该气体的相对分子质量为__,该气体的密度为__g·L−1。

(3)在标准状况下,由CO和CO2组成的混合气体为6.72L,质量为12g,此混合物中CO 和CO2物质的量之比是__,C和O原子个数比是__,CO的质量分数是__。

(4)现有mg某气体,它由双原子分子构成,它的相对分子质量为M。

若阿伏伽德罗常数用N A表示,则:该气体的物质的量为__mol;该气体所含原子总数为__个;该气体在标准状况下的体积为__L;该气体溶于水后形成1L溶液(该气体不与水反应),其物质的量浓度为__mol·L-1。

【答案】34g/mol 28 1.25 1:3 4:7 17.5% m
M
A
2mN
M
22.4m
M
m
M
【解析】【详解】
(1)该气体的摩尔质量
8.5g
=34g/mol
5.6L
22.4L/mol

故答案为:34g/mol;
(2)0.01mol某气体的质量为0.28g,摩尔质量为
0.28g
=28g/mol
0.01mol
,故相对分子质量为
28;标况下体积是0.224L,故密度为
0.28g
=1.25g/L 0.224L

答案为:28;1.25;
(3)设CO的物质的量为xmol,2
CO的物质的量为ymol,标准状况下总体积6.72L,即总物质的量为0.3mol,故x+y=0.3,总质量为12g,故28x+44y=12,解得x=0.075,
y=0.225,故CO和2
CO物质的量之比是为1:3,C和O原子个数比是4:7,CO的质量
分数为0.07528
=17.5%
12

故答案为:1:3;4:7;17.5%;
(4)该气体的物质的量为m
M
mol;因为该气体为双原子分子,故所含原子总数为A
2mN
M
个;该气体在标准状况下的体积为22.4m
M
L;该气体溶于水后形成1L溶液,其物质的量浓
度为m
M
mol·L-1,
故答案为:m
M
;A
2mN
M

22.4m
M

m
M。

2.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Cl2、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)MnO2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MnO2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Cl2,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+H2O HCl+HClO,有Cl-生成。

3.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。

4.(1)1mol H2SO4中含有_____个硫原子,_____mol O。

(2)写出下列物质在水溶液中的电离方程式
HCl:_______________NaHSO4:____________________
(3)写出下列化学反应的方程式
呼吸面具中过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式_________________
氢氧化亚铁白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色的反应的化学方程式
____________________
印刷电路板处理时铜与氯化铁溶液反应的离子方程式_______________________
(4)配平下列方程式:
_____I-+_____IO3-+ _____H+—_____I2+_____H2O
_____NH4ClO4——_____N2↑+_____O2↑+_____HCl+_____H2O
(5)用单线桥法或双线桥法表示该反应转移电子的方向和数目并填空:
Cu+4 HNO3(浓)= Cu(NO3)2+ 2 NO2↑+ 2H2O__________________
HNO3的作用是__________,发生氧化反应,氧化产物是__________。

【答案】N A 4 HCl=H++Cl- NaHSO4 = Na+ + H++SO42- 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ 5 1 6 3 3 4 2 5 46
氧化性和酸性 Cu(NO3)2
【解析】
【分析】
(1)根据物质结构进行计算;
(2)强电解质完全电离;
(3)过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气;氢氧化亚铁白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色为氢氧化亚铁与氧气、水反应生成氢氧化铁;铜与氯化铁溶液反应生成亚铁离子和铜离子;
(4)根据化合价升降法及化合价只靠拢不相交的原则配平;
(5)还原剂,失电子,化合价升高,发生氧化反应,产物为氧化产物;氧化剂得电子,化合价降低,产物为还原产物。

【详解】
(1)一个H2SO4分子中含有1个S原子,4个O原子,则1mol H2SO4中含有N A个硫原子,4mol O;
(2)HCl为强电解质,在水中完全电离,生成氢离子和氯离子,则电离方程式为:HCl=H++Cl-; NaHSO4为强电解质,在水中完全电离,生成钠离子、氢离子和硫酸根离子,则电离方程式为:NaHSO4 = Na+ + H++SO42-;
(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+2CO2=2Na2CO3+O2;氢氧化亚铁白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色为氢氧化亚铁与氧气、水反应生成氢氧化铁,方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;铜与氯化铁溶液反应生成亚铁离子和
铜离子,离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;
(4)根据氧化还原反应中,化合价只靠拢不相交的原则,碘离子变为0价,碘酸根离子变为0价,则最小公倍数为5,则离子方程式为5 I-+IO3-+ 6H+=3I2+3H2O;
高氯酸铵自身发生氧化还原反应,N、O的化合价升高,Cl的化合价降低,根据电子得失守恒,则4NH4ClO4=2N2↑+5O2↑+4HCl+6H2O;
(5)反应中Cu作还原剂,失电子,化合价由0价变为+2价,生成的产物为氧化产物;硝酸作氧化剂、酸,部分N得电子化合价降低由+5变为+4,生成的产物为还原产物;双线桥
法表示为;单线桥法为。

【点睛】
白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色为氢氧化亚铁与氧气、水反应生成氢氧化铁的反应。

5.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、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。

6.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。

7.储氢纳米碳管的研究成功体现了科技的进步,但用电弧法合成的碳纳米管常伴有大量的杂质——碳纳米颗粒,这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯其反应式为C+K2Cr2O7+H2SO4=CO2+K2SO4+Cr2(SO4)3+H2O(未配平)
(1)配平上述方程式__C+__K2Cr2O7+__H2SO4=__CO2+ __K2SO4+__Cr2(SO4)3+__H2O (2)上述反应中氧化剂是_______(填化学式),氧化产物是__________(填化学式)(3)H2SO4在上述发应中表现出来的性质是_______(填序号)
a.氧化性
b.氧化性和酸性
c.酸性
d.还原性和酸性
(4)若反应中电子转移了0.8mol,则产生的气体在标准状况下的体积为__________ L (5)要使10mL0.5mol/L的K2Cr2O7,溶液被还原,至少要加入 ________ mL2mol/L的
H2SO4溶液
【答案】3283228 K2Cr2O7 CO2c 4.48 10
【解析】
【分析】
(1)碳元素化合价由0升高为+4,Cr元素化合价由+6降低为+3,根据得失电子守恒、元素守恒配平;
(2)所含元素化合价降低的反应物是氧化剂,还原剂失电子化合价升高得到的产物是氧化产物;
(3)H2SO4中元素化合价不变,有盐K2SO4、Cr2(SO4)3生成;
(4)由可知,生成3mol
CO2转移12mol电子。

(5)根据化学方程式计算要使10mL0.5mol/L的K2Cr2O7溶液被还原,需要2mol/L的H2SO4溶液的体积。

【详解】
(1)碳元素化合价由0升高为+4,Cr元素化合价由+6降低为+3,根据得失电子守恒、元素守恒配平方程式为3C+2K2Cr2O7+8H2SO4=3CO2+2K2SO4+2Cr2(SO4)3+8H2O
(2)所含元素化合价降低的反应物是氧化剂,Cr元素化合价由+6降低为+3,所以K2Cr2O7是氧化剂;还原剂失电子化合价升高得到的产物是氧化产物,C元素化合价由0升高为
+4,氧化产物是CO2;
(3)H2SO4中元素化合价不变,有盐K2SO4、Cr2(SO4)3生成,硫酸表现出来的性质是酸性,故选c。

(4)由可知,生成3mol
CO2转移12mol电子,所以转移0.8mol电子生成CO2的物质的量是30.8
=0.2
12
mol

,则
产生的气体在标准状况下的体积为0.2mol×22.4L/mol=4.48 L;
(5)设需要2mol/L的H2SO4溶液的体积为VL;
3C+2K2Cr2O7+8H2SO4=3CO2+2K2SO4+2Cr2(SO4)3+8H2O
2 8
0.01L×0.5mol/L V×2mol/L
28
=
0.010.52
V
⨯⨯
V=0.01L=10 mL
【点睛】
本题考查氧化还原反应,会根据得失电子守恒配平氧化还原反应方程式是解题的关键,需要熟练掌握氧化还原反应的几组概念和计算。

8.对一定量气体体积的探究。

已知1 mol不同气体在不同条件下的体积:
(1)从表分析得出的结论:
①1mol任何气体,在标准状况下的体积都约为____。

②1mol不同的气体,在不同的条件下,体积____(填“一定”、“一定不”或“不一定”)相等。

(2)理论依据:相同条件下,1mol任何气体的体积几乎相等,原因是:①____,②___。

(3)应用:在标准状况下,4gO2的体积为____。

(4)等温、等压下,等体积的O2和O3所含分子个数比___,质量比为__。

(5)已知16gA和20gB恰好完全反应生成0.04molC和31.76gD,则C的摩尔质量为___。

(6)在三个密闭容器中分别充入Ne、H2、O2三种气体,当它们的温度和密度都相同时,这三种气体的压强(p)分别用p(Ne)、p(H2)、p(O2)表示,由大到小的顺序是__。

【答案】22.4L 不一定气体分子数目相等相同条件下,气体分子间的平均距离几乎相等 2.8L 1∶1 2∶3 106g·mol−1 p(H2)>p(Ne)>p(O2)
【解析】
【分析】
(1)根据图表信息进行分析;
(2)根据克拉伯龙方程:PV=nRT进行分析;
(3)根据n=m/M=V/V m进行分析;
(4)根据阿伏加德罗定律及其推论进行分析;
(5)根据质量守恒定律及n=m/M进行分析;
(6)根据PM=ρRT进行分析。

【详解】
(1)①从表中的H2、O2、CO在标准状况下体积可以看出:1mol任何气体在标准状况下,体积都约为22.4L;
故答案是:22.4L;
②根据克拉伯龙方程:PV=nRT可知,1mol不同的气体,物质的量n相同,在不同的条件下,如温度相等,压强不相等时,体积则不相等;或在温度不相等,压强也不相等时,体
积可能相等;因此1mol 不同的气体,在不同的条件下,体积不一定相等;
故答案是:不一定;
(2) 因为在相同的温度和压强下,任何气体分子间的平均距离几乎相同且1mol 气体的分子数目也相同,所以在相同条件下,1mol 任何气体的体积几乎相等;
故答案是:气体分子数目相等;相同条件下,气体分子间的平均距离几乎相等;
(3)O 2的摩尔质量是32g/mol ,4gO 2的物质的量是4g/32g·mol -1=1/8mol ;在标准状况下,4gO 2的体积为22.4L·mol -1×1/8mol=2.8L ;
故答案是: 2.8L ;
(4)等温等压下,气体摩尔体积相等,相同体积的氧气和臭氧其物质的量相等,根据N=nN A 知,分子数之比等于物质的量之比=1:1;根据m=nM 知,相同物质的量时其质量之比等于摩尔质量之比=32g/mol :48g/mol=2:3;
故答案为:1:1 2:3;
(5)根据质量守恒定律知,C 的质量=(16+20-31.76)g=4.24g ,C 的摩尔质量
=4.24g/0.04mol=106g/mol ;
故答案为:106g/mol ;
(6)Ne 的摩尔质量是4g/mol ,氢气的摩尔质量是2g/mol ,氧气的摩尔质量是32g/mol ,在温度和密度都相同条件下,压强与摩尔质量成反比,所以其压强大小顺序是P(H 2)>P(Ne)>P(O 2);
故答案为:P(H 2)>P(Ne)>P(O 2)。

【点睛】
影响物质的体积的因素有:微粒的数目、微粒的间距、微粒的大小;对于固体和液体来讲,粒子间距较小,可忽略,体积主要由微粒的数目、微粒的大小来决定;而对于气体来讲,粒子间距较大,忽略粒子大小,体积主要由微粒的数目、微粒的间距来决定,当温度和压强一定时,粒子间距几乎相等,体积由微粒的数目来决定。

9.计算:
(1)用14.2g 无水硫酸钠配制成500mL 溶液,其物质的量浓度为____mol·
L -1。

(2)若从中取出50mL ,其物质的量浓度为____mol·
L -1;溶质的质量为___g 。

(3)若将这50mL 溶液用水稀释到100mL ,所得溶液中Na +的物质的量浓度为____mol·
L -1,SO 42-的物质的量浓度为_____mol·
L -1。

(4)已知:a g 某气体A 含有b 个分子,则c g 该气体在标准状况下的体积为____ L 。

【答案】0.2 0.2 1.42 0.2 0.1
A
22.4bc aN 【解析】
【分析】
(1)根据n=m/M 计算硫酸钠的物质的量,再根据c=n/V 计算;
(2)溶液是均匀的,取出50mL 溶液的浓度与原溶液浓度相等;含有溶质质量为原溶液中的1/10;
(3)根据稀释定律计算稀释后Na +、SO 42-的物质的量浓度;
(4)根据ag 气体的分子数为b ,可知此气体的摩尔质量为M=N A ag/bmol=a ·N A /bg ·mol -1.
【详解】
(1)14.2g 硫酸钠的物质的量=14.2g/142g ·mol -1=0.1mol ,溶于水配成500mL 溶液,所得溶液物质的量浓度为0.1mol/0.5L=0.2mol ·L -
1; (2)溶液是均匀的,取出50mL 溶液的浓度与原溶液浓度相等为0.2mol ·L -1;含有溶质质量为原溶液中的1/10,含有溶质的质量=14.2g ×1/10=1.42g;
(3)根据稀释定律,稀释后Na +的物质的量浓度=0.2mol ·L -1×2×0.05L/0.1L=0.2mol ·L
-1;SO 42-的物质的量浓度=0.2mol ·L -1×1×0.05L/0.1L=0.1mol ·L -1;
(4)根据ag 气体的分子数为b ,可知此气体的摩尔质量为M=N A a g/b mol=a ·N A /b
g ·mol -1,则c g 该气体的物质的量n=m/M=1··A
cg
a N g mol b
- =bc/aN A mol ,在标况下的体积为A
22.4bc aN L 。

【点睛】 本题考查物质的量浓度计算、溶液稀释,注意根据物质的量浓度c=n/V 计算,利用稀释定律,注溶液中粒子的浓度。

难点(4):先算出摩尔质量,再算出cg 的物质的量,再算出气体的体积。

10.实验室用氢氧化钠固体配制1.00mol ·L -1的NaOH 溶液500mL ,回答下列问题。

(1)关于容量瓶的使用,下列操作正确的是________(填字母)。

a .使用前要检验容量瓶是否漏液
b .用蒸馏水洗涤后必须要将容量瓶烘干
c .为了便于操作,浓溶液稀释或固体溶解可直接在容量瓶中进行
d .为了使所配溶液浓度均匀,定容结束后,要摇匀
e .用500mL 的容量瓶可以直接配制480mL 溶液
f .当用容量瓶配制完溶液后,可用容量瓶存放所配制的试剂
(2)请补充完整实验的简要步骤。

①计算;②称量NaOH 固体________g ;③溶解;④冷却并移液;⑤洗涤并转移;⑥________;⑦摇匀。

(3)本实验用到的基本仪器已有烧杯、天平(带砝码)、镊子、量筒、玻璃棒,还缺少的仪器是________、________。

(4)上述实验操作②③都要用到小烧杯,其作用分别是_____________________和_______。

(5)如图是该同学转移溶液的示意图,图中有两处错误,请写出:
①____________________________________________;
②_____________________________________________。

(6)在配制过程中,其他操作都是正确的,下列操作会引起浓度偏高的是________(填字母)。

A.转移溶液时不慎有少量液体洒到容量瓶外面
B.定容时俯视刻度线
C.未冷却到室温就将溶液转移到容量瓶并定容
D.定容后塞上瓶塞反复摇匀,静置后,发现液面低于刻度线,再加水至刻度线
【答案】ad 20.0 定容 500mL容量瓶胶头滴管用烧杯称量NaOH固体,防止NaOH 腐蚀天平的托盘用烧杯做溶解用的容器没有用玻璃棒引流应选用500mL的容量瓶BC
【解析】
【分析】
【详解】
(1)a、容量瓶使用前要检验是否漏水,a正确;
b、容量瓶不能加热,b错误;
c、容量瓶不可以用来稀释浓溶液,也不能用来溶解固体,c错误;
d、为了使所配溶液浓度均匀,定容结束后要摇匀,d正确;
e、用500mL的容量瓶只能配制500mL溶液,不能配制480mL溶液,e错误;
f、容量瓶不能长期贮存溶液,f错误;
故选ad;
(2)m(NaOH)=nM=cVM=1.00mol·L-1×0.500L×40g·mol-1=20.0g。

配制时,要遵循计算、称量、溶解(冷却)、移液、洗涤、定容、摇匀的顺序进行配制。

(3)配制一定物质的量浓度溶液使用的仪器有一定规格的容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、托盘天平(带砝码)、量筒,本题还缺少500mL容量瓶和胶头滴管。

(4)NaOH固体具有强腐蚀性,不能用纸称量,要用玻璃仪器(如小烧杯)盛放。

NaOH固体溶解时要在小烧杯中进行。

(5)配制500mL的溶液,应选用500mL的容量瓶;在转移溶液时,一定要用玻璃棒引流,防止溶液溅到瓶外。

(6)A、转移溶液时不慎有少量液体洒到容量瓶外面,导致溶质损失,则所配溶液浓度偏低,A错误;
B、定容时俯视液面,则溶液体积偏小,导致所配溶液浓度偏高,B正确;
C、在未降至室温时,立即将溶液转移至容量瓶定容,则冷却后溶液体积偏小,导致所配溶液浓度偏高,C正确;。

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