2020-2021高考化学提高题专题复习物质的量练习题及详细答案
- 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)。
2020-2021高考化学提高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
1.①同温同压下,同体积的氨气和硫化氢气体(H2S)的质量比为_________;
②同质量的氨气和硫化氢气体的体积比为_______________,其中含有的氢的原子个数比为___________;
③若二者氢原子数相等,它们的体积比为_____________;
④在相同条件下,在5.6g氮气中应添加___________g氨气所组成的混合气体与16g氧气所占的体积相等。
【答案】1:2 2:1 3:1 2:3 5.1
【解析】
【分析】
【详解】
①同温同压下,气体体积之比等于其物质的量之比,根据m=nM可知,同体积的氨气和硫化氢气体(H2S)的质量比为17g/mol:34g/mol= 1:2 ;
②根据n=m
M
可知,同质量的氨气与硫化氢的物质的量之比为34g/mol: 17g/mol=2:1;相同
条件下,气体体积之比等于其物质的量之比,二者体积之比为2:1,所含氢原子数目之比为(2⨯3):(1⨯2)=3:1;
③假设H原子为3mol,氨气为1mol,硫化氢为1.5mol,二者体积之比为
1mol: 1.5mol=2:3;
④氮气物质的量n=
5.6g
0.2mol
28g/mol
=,氧气物质的量n=
16g
32g/mol
= 0.2mol,则氨气物
质的量为=0.5mol-0.2mol=0.3mol ,氨气的质量为0.3mol⨯17g/mol=5.1g。
2.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。
3.将一定质量的镁铝混合物投入200 mL 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
Na 2SO 4、NaAlO 2,由于酸性:H 2CO 3>Al (OH )3,所以c 点溶液中通入足量的CO 2,NaAlO 2、CO 2、H 2O 反应产生Al (OH )3和NaHCO 3,反应的化学方程式为
NaAlO 2+CO 2+2H 2O =Al (OH )3↓+NaHCO 3。
【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。
4.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O 2和O 3所含分子的物质的量之比为___。
(2)等温等压下,等体积的O 2和O 3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50 mL 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。
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.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。
7.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。
8.Ⅰ.为了制备氯气,某同学查阅资料发现实验室里常用浓盐酸与二氧化锰反应来制取少量的氯气,反应的化学方程式为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+ 2H2O。
(1)用“双线桥法”标明反应中电子转移的方向和数目_________。
(2)该反应中,氧化剂和还原剂物质的量之比是_________。
(3)草酸能使酸性KMnO4溶液褪色,配平下面的化学方程式:_____KMnO4+H2SO4+H2C2O4 = MnSO4+K2SO4 +CO2↑+H2O。
Ⅱ.盐酸广泛应用在稀有金属的湿法冶金、漂染工业、金属加工、无机药品及有机药物的生产等领域中。
HCl极易溶于水,工业上用HCl气体溶于水的方法制取盐酸。
(1)用密度为1.2 g/mL,质量分数为36.5%的浓盐酸配制250mL 3mol/L的稀盐酸,需要用量筒量取浓盐酸的体积为________mL。
(2)实验过程中,下列操作会导致最终所配溶液浓度偏高的是____________。
A.量取浓盐酸时俯视刻度线 B.实验前,容量瓶中有少量残留蒸馏水
C.定容时俯视刻度线 D.转移时,未洗涤烧杯和玻璃棒
【答案】 1:2 2 3 5 2 1 10 8
62.5 C
【解析】
【分析】
Ⅰ.(1)反应MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+ 2H2O中,Mn元素化合价由+4价降低到+2价,Cl元素化合价由-1价升高为0价,根据化合价的变化可知电子的转移方向和数目;
(2)该反应中,Cl元素部分化合价由-1价升高为0价,HCl既是还原剂,还有酸性作用;
(3)该反应中Mn元素化合价由+7价变为+2价、C元素化合价由+3价变为+4价,根据转移电子守恒、原子守恒配平方程式;
Ⅱ.(1)根据c=1000ρω
M
计算出需要浓盐酸的浓度,依据溶液稀释过程中溶质的物质的量不
变计算需要浓盐酸体积;
(2)分析操作对物质的量和溶液体积的影响,依据c=n
V
进行误差分析。
【详解】
Ⅰ.(1)反应MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+ 2H2O中,Mn元素化合价由+4价降低到+2价,Cl元素化合价由-1价升高,该反应的电子转移方向和数目可表示为
;
(2)反应中MnO2是氧化剂,HCl是还原剂,且HCl部分起酸性作用,根据氧化产物Cl2的量可知氧化剂和还原剂物质的量之比是1:2;
(3)该反应中Mn元素化合价由+7价变为+2价、C元素化合价由+3价变为+4价,其转移电子总数为10,根据转移电子守恒知,KMnO4的计量数是2、H2C2O4的计量数是5,再根据原子守恒得方程式为2KMnO4+3H2SO4+5H2C2O4 =2 MnSO4+1K2SO4 +10CO2↑+8H2O;Ⅱ.(1)质量分数为36.5%、密度为1.2g/cm3的浓盐酸,物质的量浓度
c=1000 1.236.5%
36.5
⨯⨯
=12mol/L,设需要浓盐酸体积为V,则依据溶液稀释规律得:
250mL×3mol/L=12mol/L×V,解得V=62.5mL;
(2)A.量取浓盐酸时俯视刻度线,则浓盐酸的体积偏低,导致所配溶液浓度偏低,故A错误;
B.容量瓶中有少量蒸馏水,对溶质的物质的量和溶液体积都不产生影响,溶液浓度无影响,故B错误;
C.定容时俯视,导致溶液体积偏小,溶液浓度偏高,故C正确;
D.转移时,未洗涤烧杯和玻璃棒,容量瓶内溶质减小,导致所配溶液浓度偏低,故D错误;
故答案为C。
9.(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。
10.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。