2020-2021高考化学易错题专题复习-物质的量练习题及详细答案
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2020-2021高考化学易错题专题复习-物质的量练习题及详细答案
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.已知:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑,将0.1moKMnO4固体加热一段时间后,收集到amolO2;向反应后残留的固体中加入足量的浓盐酸,又收集到bmolCl2,此时Mn元素全部以Mn2+的形式存在于溶液中(注:KMnO4和K2MnO4以及MnO2都能与浓盐酸反应并生成Mn2+)。
(1)2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O反应中的还原产物是_____(填化学式),反应中若产生0.3mol的气体则有________mol的电子转移。
(2)a+b的最大值为________,a+b最小值为________。
【答案】MnCl2 0.6 0.25 0.2
【解析】
【分析】
(1)元素化合价降低发生还原反应得到还原产物;根据Cl元素化合价变化计算转移电子;
(2)KMnO4固体,加热一段时间后,收集到amol氧气,在反应后的残留固体中加入足量的浓盐酸,继续加热,收集到气体bmol氯气,根据电子转移守恒,整个过程中,Mn元素得到电子数等于O元素、Cl元素失去的电子,则有:0.1×(7-2)=4a+2b,整理得a+b=0.25-a,当高氯酸钾没有分解时,(a+b)达最大值,当高锰酸钾完全分解生成氧气时,生成氧气最多,生成氯气最少,根据方程式计算氧气最大值,进而确定(a+b)的最小值。
【详解】
(1)反应中Mn元素化合价由+7价变为+2价,化合价降低,得到电子,被还原,所以MnCl2是还原产物;产生0.3mol的氯气时,转移电子为n(e-)=0.3mol×2×[0-(-1)]=0.6mol;
(2)KMnO4固体加热一段时间后,收集到amol氧气,在反应后的残留固体中加入足量的浓盐酸,继续加热,收集到bmol氯气,根据电子转移守恒,整个过程中,Mn元素获得电子等于O元素、Cl元素失去的电子,则有:0.1×(7-2)=4a+2b,整理可得a+b=0.25-a,当高氯酸钾没有分解时,(a+b)达最大值,此时a=0,则(a+b)的最大值=0.25;当高锰酸钾完全分解生成氧气时,生成氧气最多,生成氯气最少,由2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑,可知生
成氧气最大的物质的量为0.1mol×1
2
=0.05mol,则a+b≥0.25-0.05=0.2,故(a+b)的最小值为
0.2。
【点睛】
本题考查混合物计算、氧化还原反应计算,充分利用整个过程中的电子转移守恒是解答本题的关键。
掌握元素化合价升降总数与反应过程中电子转移的关系及与物质的性质与作用的关系是解答的基础,学会将关系式进行变形,并用用极值方法分析判断。
3.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。
4.根据所学知识,回答下列问题:
(1)高铁酸钠(Na2FeO4)可作为高效、多功能水处理剂,其摩尔质量是__________。
高铁酸钠可与水反应生成Fe(OH)3胶体、氢氧化钠和氧气,写出相应的离子方程式:
_____________。
(2)戴维通过电解法首先制得了金属钠,随后几十年内,工业上采用铁粉和氢氧化钠高温熔融的方法制得钠蒸气,同时获得Fe3O4和氢气。
写出该反应的化学方程式_____________,该反应中属于电解质但不属于氧化物的物质是________________(填化学式),若制得22.4L(折算为标准状况下)钠蒸气,转移电子的数目为________________。
(3)漂白粉常用于饮水、污水、排泄物及被污染的环境消毒,其主要成分是氯化钙和次氯酸钙[Ca(ClO)2],有效成分为次氯酸钙。
为测得某漂白粉的有效成分含量,称取A g漂白粉样品溶解,往所得溶液中通入CO2至不再产生沉淀为止,反应的化学方程式为
Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO,若反应生成次氯酸(HClO)的物质的量为Kmol,则该漂白粉中有效成分的质量分数为___________%(用含A、K的式子表示)。
【答案】166g/mol 4FeO42-+10H2O=4Fe(OH)3(胶体)+8OH-+3O2↑
3Fe+4NaOH=4Na↑+Fe3O4+2H2↑ NaOH 2N A或1.204×10247150K A
【解析】
【分析】
(1)摩尔质量以g/mol为单位,数值上等于其相对分子质量;根据电子转移守恒、电荷守恒、原子守恒配平书写离子方程式;
(2)由题意可知,Fe与NaOH在高温条件下生成Na蒸气、Fe3O4和H2,配平书写化学方程式;反应中属于电解质但不属于氧化物的物质是NaOH;反应中Na、H元素化合价降低,根据方程式计算生成氢气的量,根据Na元素、H元素化合价变化计算转移电子数目;(3)根据HClO的量计算Ca(ClO)2的质量,再根据质量分数的定义式计算。
【详解】
(1)Na2FeO4的相对分子质量为166,故其摩尔质量为166g/mol。
高铁酸钠可与水反应生成Fe(OH)3胶体、氢氧化钠和氧气,相应的离子方程式:4FeO42-+10H2O=4Fe(OH)3(胶体)+8OH-+3O2↑;
(2)由题意可知,Fe与NaOH在高温条件下生成Na蒸气、Fe3O4和H2,反应方程式为:
3Fe+4NaOH4Na↑+Fe3O4+2H2↑,反应中属于电解质但不属于氧化物的物质是NaOH,Na的物质的量n(Na)=224L÷22.4L/mol=1mol,由方程式可知生成氢气为
1mol×1
2
=0.5mol,故转移电子的物质的量n(e-)=1mol×1+0.5mol×2=2mol,则转移电子数目
N(e-)=2mol×N A/mol=2mol×(6.02×1023mol-1)=1.204×1024;
(3)由Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO可知,n[Ca(ClO)2]=1
2
n(HClO)=
1
2
×Kmol=0.5Kmol,
则该漂白粉中有效成分的质量分数
0.5Kmol143g/mol
ω
Ag
⨯
=×100%=7150K
A
%。
【点睛】
本题考查化学方程式和离子方程式的书写、电解质、摩尔质量等概念及化学计算的知识。
掌握化学基础知识和物质的量的有关计算公式是解题基础,考查了学生运用知识分析问题和解决问题的能力。
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。
7.按要求完成下列各小题
(1)在同温同压下,相同质量的N2和H2S气体的体积比为____。
(2)0.8molCO和0.4molCO2中电子数目之比为___,含有氧原子物质的量之比为___,相同条件下两物质的密度之比为___。
(3)在含有Cu2+、H+、Fe2+、Al3+、Br-、Cl-的溶液中,还原性最弱的阴离子是___,氧化性最强的离子是___,既有氧化性又有还原性的离子是___。
(4)除去Na2SO4中的Na2CO3所加试剂___,离子方程式___。
【答案】17:14 14:11 1:1 7:11 Cl- Cu2+ Fe2+稀H2SO4 CO32-+2H+=CO2↑+H2O 【解析】
【分析】
根据阿伏伽德罗定律进行分析解答;根据氧化还原反应进行判断。
根据溶解规律和离子的特征选择除杂试剂。
如Na2SO4中的Na2CO3目的是除去CO32-离子,所以选择H2SO4进行除杂。
【详解】
(1)相同质量的N2和H2S的物质的量之比为m m
:34:2817:14
2834
==,根据阿伏伽德罗
定律,在同温同压下,气体体积之比等于物质的量之比,因此相同质量的N2和H2S气体的体积比为17:14。
答案:17:14;
(2)电子数目之比等于电子的物质的量之比。
0.8molCO中电子的物质的量为0.8 mol×(6+8)=11.2mol, 0.4molCO2中电子的物质的量为0.4mol×(6+8×2) =8.8mol,电子数目之比为11.2:8.8=14:11;含有氧原子物质的量之比为0.8:0.4⨯2=1:1,根据阿伏伽德罗定律的推论可知,相同条件下,气体的密度与摩尔质量成正比,所以相同条件下两物质的密度之比为:28:44=7:11。
答案:14:11 1:1 7:11;
(3)卤素单质的氧化性为F2>Cl2>Br2>I2,单质的氧化性越强,其对应的离子的还原性越弱,所以还原性Br->Cl-, 还原性最弱的阴离子是Cl-;金属单质的金属性越强,其离子的氧化性越弱,所以氧化性最强的离子是Cu2+;属于中间价态的元素既有氧化性又有还原性,所以Fe2+既有氧化性又有还原性的;答案:Cl- Cu2+ Fe2+;
(4)除去Na2SO4中的Na2CO3,实质是除去CO32-离子,所加试剂H2SO4,离子方程式CO32-+2H+=CO2↑+H2O。
8.(1)下列物质能导电的是___,属于电解质的是___。
①NaCl晶体②液态SO2③液态醋酸④铜⑤BaSO4固体⑥纯蔗糖(C12H22O11) ⑦氨水⑧熔化的KNO3
(2)0.5molCH4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】④⑦⑧①③⑤⑧ 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;
(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。
9.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。
10.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。
11.Ba(OH)2是一种强碱,可用于测定天然气中CO 2的含量。
(1)请写出足量氢氧化钡溶液吸收CO 2气体的离子方程式:__________。
(2)某课外小组通过以下实验操作测定Ba(OH)2·
nH 2O 中n 的值。
①称取5.25g 试样(含有杂质)配成100mL 溶液。
配置溶液中用到的仪器有天平、__________、__________、__________和胶头滴管。
若配制过程中定容后经振荡、摇匀、静置,发现液面下降,再加适量蒸馏水,则所得溶液的浓度将__________(填“偏大”、“不变”或“偏小”)。
②用30.00mL 1mol·
L -1盐酸与上述Ba(OH)2溶液反应,消耗该Ba(OH)2溶液100.00mL (杂质不与酸反应),则该Ba(OH)2溶液的物质的量浓度为__________。
③另取5.25g 试样加热至失去全部结晶水(杂质不分解),称得剩余固体质量为3.09g ,则Ba(OH)2·nH 2O 中n=__________。
【答案】CO 2+Ba 2++2OH -===BaCO 3↓+H 2O 100mL 容量瓶 玻璃棒 烧杯 偏小 0.15mol/L 8
【解析】
【详解】
(1)足量氢氧化钡溶液吸收CO 2气体生成BaCO 3,发生反应的离子方程式为CO 2+Ba 2++2OH -===BaCO 3↓+H 2O ;
(2)①称取5.25g 试样(含有杂质)配成100mL 溶液,需要经过溶解、转移并定容,其中溶解时需要玻璃棒和烧杯,转移时需要玻璃棒引流,定容时需要容量瓶和胶头滴管,则配置溶液中用到的仪器有天平、100mL 容量瓶、玻璃棒、烧杯和胶头滴管;若配制过程中定容后经振荡、摇匀、静置,发现液面下降,再加适量蒸馏水,导致所配溶液的体积偏大,则所得溶液的浓度将偏小;
②设Ba(OH)2溶液的物质的量浓度为cmol/L ,则1mol·
L -1×0.03L=cmol/L×0.1L×2,解得:c=0.15,该Ba(OH)2溶液的物质的量浓度为0.15mol/L ;
③5.25g 试样中含有Ba(OH)2的物质的量为0.15mol/L×0.1L=0.015mol ,含有水的物质的量为
5.25g 3.09g 18/mol
g -=0.12mol ,所以1:n=0.015mol :0.12mol ,解得n=8。
12.近几年地球发生地震灾害较多,抢救地震后被困在废墟下的伤员,首要的措施是给伤员补充能量。
下图是医院给伤员输液时用的一瓶质量分数为5%的葡萄糖(C 6H 12O 6)注射液标。