2020-2021全国高考化学物质的量的综合高考模拟和真题分类汇总及答案
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2020-2021全国高考化学物质的量的综合高考模拟和真题分类汇总及答案
一、高中化学物质的量
1.设N A代表阿伏加德罗常数的数值,判定下列说法是否正确,打√或×?
①22.4L(标准状况)氩气含有的质子数为18N A__________
②标准状况下,11.2 LCH4和C2H4混合物中含氢原子数目为2N A__________
③标准状况下,2.24LN2和O2的混合气体中分子数为0.2N A__________
④1mol的CO和N2混合气体中含有的质子数为14N A__________
⑤标准状况下,5.6LCO2气体中含有的氧原子数目为0.5N A__________
⑥1.6g由O2和O3组成的混合物中含有的O原子数目为0.1N A__________
⑦常温常压下,8g O2含有的电子数为4N A__________
⑧常温常压下,22.4LNO2和CO2的混合气体中O原子数目为2 N A__________
⑨标准状况下,22.4LCCl4中含有的CCl4分子数为N A__________
⑩常温常压下,18 g H2O中含有的原子总数为3N A__________
⑪标准状况下,11.2LCH3CH2OH中含有的分子数目为0.5N A__________
⑫常温常压下,2.24 L CO和CO2混合气体中含有的碳原子数目为0.1N A__________
【答案】√√ × √√√√ × × √ × ×
【解析】
【分析】
运用n=m/M、V=n×V m、n= V/ V m等公式的应用转换,先求出物质的量,然后求出分子的总个数,在根据这个分子中含有多少个相关微粒。
【详解】
①标准状况下,22.4L氩气的物质的量为1mol,1个氩气分子中含有18个电子,故22.4L (标准状况)氩气含有的质子数为18N A说法正确;
②标准状况下,11.2 LCH4和C2H4混合物的物质的量是:11.2L/(22.4L/mol)=0.5mol,1个CH4分子中、1个C2H4分子中都含有4个H原子,所含H原子的个数为0.5N A ×4=2N A,故标准状况下,11.2 LCH4和C2H4混合物中含氢原子数目为2N A说法正确;
③标准状况下,2.24LN2和O2的混合气体的物质的量是:2.24L/(22.4L/mol)=0.1mol,所含分子数为0.1N A,故标准状况下,2.24LN2和O2的混合气体中分子数为0.2N A说法错误;
④1mol的CO和N2混合气体的分子数为N A,1个CO分子中和N2分子中都含有14个质子,故1mol的CO和N2混合气体中含有的质子数为14N A说法正确;
⑤标准状况下,5.6LCO2气体的物质的量为5.6L/(22.4L/mol)=0.25mol,1个CO2分子中含有2个O原子,故标准状况下,5.6LCO2气体中含有的氧原子数目为0.5N A说法正确;
⑥1.6g由O2和O3组成的混合物中O原子的物质的量为0.1mol,故1.6g由O2和O3组成的混合物中含有的O原子数目为0.1N A说法正确;
⑦常温常压下,8g O2的物质的量为8g/( 32g/mol)=0.25mol,1个O2分子中含有16个电子,故8g O2含有的电子数为4N A说法正确;
⑧常温常压下,气体的摩尔体积不是22.4L/mol,故常温常压下,22.4LNO2和CO2的混合气体中O原子数目为2 N A说法错误;
⑨标准状况下, CCl4是液体,不能利用气体摩尔体积计算22.4LCCl4的物质的量,故标准状况下,22.4LCCl4中含有的CCl4分子数为N A说法错误;
⑩18 g H2O的物质的量为18g/( 18g/mol)=1mol,1个H2O分子中含有3个原子,故常温常压下,18 g H2O中含有的原子总数为3N A说法正确;
⑪标准状况下,CH3CH2OH是液体,不能利用气体摩尔体积计算11.2LCH3CH2OH的物质的量,故标准状况下,11.2LCH3CH2OH中含有的分子数目为0.5N A说法错误;
⑫常温常压下,气体的摩尔体积不是22.4L/mol,故2.24 L CO和CO2混合气体中含有的碳原子数目为0.1N A说法错误;
【点睛】
本题考查物质的量、阿伏伽德罗常数、气体摩尔体积、粒子的个数之间的计算,另外注意气体摩尔体积的适用范围。
2.完成下列填空:
(1)已知反应:Fe2O3+2Al Al2O3+2Fe,则
①该反应所属基本反应类型是___。
②在反应中铁元素的化合价变化__(填“升高”或“降低”),该元素的原子__(填“失去”或“得到”)电子。
③发生氧化反应的是__,发生还原反应的是__。
(2)反应2KMnO4+16HCl(浓)=2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O中:
①反应中被氧化的元素是__,被还原的元素是___。
②若生成71gCl2,则消耗的HCl是__g,被氧化的HCl是__g。
【答案】置换反应降低得到 Al Fe2O3 Cl Mn 116.8 73
【解析】
【分析】
(1)①反应符合基本反应类型的AB+C=AC+B。
②反应中,Fe的化合价由+3价变为0价;
③反应中,还原剂被氧化,发生氧化反应。
(2)①还原剂被氧化,氧化剂被还原;
②根据方程式进行计算。
【详解】
(1)①反应符合基本反应类型的AB+C=AC+B,属于置换反应。
②反应中,Fe的化合价由+3价变为0价,化合价降低,得电子;
③反应中,还原剂被氧化,发生氧化反应,则Al发生氧化反应;Fe2O3发生还原反应。
(2)①还原剂被氧化,氧化剂被还原,则Cl被氧化,Mn被还原;
②若生成71gCl2,即1mol,需消耗3.2molHCl,即3.2×36.5=116.8g;化合价升高的HCl为
2mol,即73g。
【点睛】
高锰酸钾与浓盐酸反应制备氯气,16molHCl参加反应,其中有10molHCl发生了氧化反应,产生了5molCl2,6molHCl价态没变,生成了盐,体现了其酸性的性质。
3.现有含有少量NaCl、 Na2SO4、Na2CO3等杂质的NaNO3溶液,选择适当的试剂除去杂质,得到纯净的NaNO3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NaNO3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HNO3溶液,但是在实验室中只发现一瓶8 mol•L-1的HNO3溶液,该小组用8mol•L-1的HNO3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。
4.实验室需要配制0.1 mol·L-1 CuSO4溶液480 mL。
按下列操作步骤填上适当的文字,以使整个操作完整。
(1)选择仪器。
完成本实验所必需的仪器有:托盘天平(精确到0.1 g)、药匙、烧杯、量筒、玻璃棒、 ________、________以及等质量的两片张滤纸。
(2)计算,应选择下列________。
A.需要CuSO4固体8.0 g B.需要CuSO4·5H2O晶体12.0 g
C.需要CuSO4·5H2O晶体12.5 g D.需要CuSO4固体7.7 g
(3)称量。
所用砝码生锈则所配溶液的浓度会________(填“偏高”“偏低”或“无影响”,下同)。
(4)溶解、冷却。
若未冷却,则所配溶液浓度会________。
(5)转移、洗涤。
若未洗涤,则所配溶液浓度会________。
(6)定容,摇匀。
(7)将配好的溶液静置一段时间后,倒入指定的试剂瓶,贴好标签,注明配制的时间、溶液名称及浓度。
(8)在配制过程中,某学生观察定容时液面情况如图所示,所配溶液的浓度会________。
【答案】胶头滴管 500 mL容量瓶 AC 偏高偏高偏低偏低
【解析】
【分析】
本题是一定量浓度溶液配制题目,注意其操作的相关注意事项即可
【详解】
(1)配制的是480 mL 溶液,需要容量瓶不能小于此体积,又定容后期需要胶头滴管,故本题答案为胶头滴管、500 mL 容量瓶;
(2)因为定容时使用的500 mL 容量瓶,其物质称量时时按500 mL 算,不是按480 mL 算,若果是硫酸铜固体其质量为11500mL 0.1 mol L 160 g mol
⨯⋅⨯⋅--=8.0g ,若为5水硫酸铜其质量为11500mL 0.1 mol L 250 g mol
⨯⋅⨯⋅--=12.5g ,故答案为A 、C ; (3)砝码生锈,其砝码质量比本身标记质量大,其称量的物质质量增大,其配置容溶液浓度
会偏高,故答案为偏高;
(4)若未冷却,会导致定容的溶液体积减少,最终导致溶液浓度偏高,故本题答案为偏高;
(5)若未洗涤,其烧杯中还残留有少量物质,其溶液中溶质质量减少,最终导致溶液浓度偏低,故本题答案为偏低;
(8)因仰视,溶液体积偏大,最终导致溶液浓度偏低,故本题答案为偏低。
【点睛】
注意:计算物质质量时是以容量瓶体积来计算,不是配置的体积;定容时要平视,不要仰视和俯视;溶液移液要先冷却,转移时要多次洗涤。
5.根据所学的知识填空。
(1)已知铜在常温下能被稀HNO 3溶解:3Cu + 8HNO 3=3Cu(NO 3)2 + 2NO↑+ 4H 2O
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 HNO 3参加反应,则该过程转移电子的数目为__________________________。
(2)标准状况下,44.8 L 由O 2和CO 2组成的混合气体的质量为82g ,则O 2的质量为_________g ,该混合气体的平均摩尔质量为_______________________。
(3)3.4g NH 3中所含氢原子数目与标准状况下__________ L CH 4所含氢原子数相同。
【答案】
3Cu+8H ++2NO 3-=3Cu 2++2NO↑+4H 2O 4.48 3N A 或1.806×1024 16 41g/mol 3.36
【解析】
【分析】
(1)Cu+4HNO 3═Cu (NO 3)2+2NO 2↑+2H 2O 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CO 2组成的混合气体的物质的量,设CO 和CO 2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CO 2
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.某同学设计如下实验方案,以分离KCl和BaCl2两种固体混合物,试回答下列问题:
供选试剂:Na2SO4溶液、K2CO3溶液、K2SO4溶液、盐酸
(1)操作②的名称是______________,试剂a的溶质是_______________(填化学式)(2)加入试剂b所发生反应的化学方程式为___________________________________。
(3)该方案能不能达到实验目的:_____________,若不能,应如何改进?(若能,此问不用回答)________________________________________。
(4)用分离出的固体B配制100mL 0.5mol/L的溶液B,现有如下可供选择的仪器:A.胶头滴管 B.烧瓶 C.烧杯 D.药匙 E.量筒 F.托盘天平。
①用托盘天平称得固体B的质量是_________g。
②配制溶液B时,上述仪器中一定不需要使用的有_____________(填字母),还缺少的仪器有__________________________________(写仪器名称)。
【答案】过滤 K2CO3 BaCO3+2HCl=BaCl2+CO2↑+H2O 不能应在操作②的滤液中加入过量盐酸后再蒸发结晶 10.4 B 100mL容量瓶、玻璃棒
【解析】
【分析】
【详解】
分离KCl和BaCl2两种固体混合物,可先溶于水,然后加入过量K2CO3使BaCl2转化为沉淀,过滤后沉淀加入盐酸可生成BaCl2溶液,经蒸发、结晶、干燥后可得固体BaCl2,操作②所得滤液为KCl和K2CO3的混合物,蒸发结晶得到固体C为KCl和K2CO3,应加入过量盐酸可得KCl,沉淀A为BaCO3,洗涤后,加盐酸,蒸发得到固体B为BaCl2,
(1)将固体配成溶液,应加水溶解,操作②为固体和液体的分离,为过滤操作;根据以上分析可知,溶液中加入过量的K2CO3溶液使BaCl2转化为沉淀,试剂a的溶质是K2CO3;综上所述,本题答案是:过滤;K2CO3。
(2)沉淀A为BaCO3,加足量的盐酸,反应生成氯化钡和二氧化碳气体,反应的化学方程式为:BaCO3+2HCl=BaCl2+CO2↑+H2O;综上所述,本题答案
是:BaCO3+2HCl=BaCl2+CO2↑+H2O。
(3)该方案不能达到实验目的,因为操作②进行完成后,所得滤液为KCl和K2CO3的混合物,应该加入过量的盐酸,把K2CO3变为氯化钾,然后再进行蒸发结晶,得到氯化钾固体;综上所述,本题答案是:不能;应在操作②的滤液中加入过量盐酸后再蒸发结晶。
(4)①固体B为氯化钡,其质量是0.1L×0.5mol/L×208g/mol=10.4g;综上所述,本题答案是:10.4。
②固体配制氯化钡溶液时,称量后溶解、定容等,不需要烧瓶,还缺少的仪器有100mL容
量瓶、玻璃棒;综上所述,本题答案是:B, 100mL容量瓶、玻璃棒。
7.请按要求填空:
(1)用已准确称量的1.06 g Na2CO3固体配制0.100 mol/L Na2CO3溶液 100 mL,所需要的仪器为____。
(2)除去Na2CO3固体中混有的少量KNO3,所进行的实验操作依次为________、蒸发、结晶、________。
(3)除去KCl 溶液中的SO42-,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
BaCl2、K2CO3、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)Na2CO3和KNO3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SO42-,应使SO42-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)Na2CO3和KNO3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SO42-,应先加入过量BaCl2的使SO42-生成沉淀,然后再加入K2CO3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。
8.物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个基本视角。
(1)图中Y物质的化学式为______。
(2)治理含CO、SO2的烟道气,可以将其在催化剂作用下转化为单质S和无毒的气体.则治理烟道气反应的化学方程式为____________________________。
(3)实验室中X气体由不溶性的硫化亚铁(FeS)固体和稀硫酸混合反应制得,该反应的离子方程式为:_____________________________________________。
(4)Na2S2O3(硫代硫酸钠)是一种用途广泛的钠盐。
①下列物质用于Na2S2O3的制备,从氧化还原反应的角度,理论上有可能的是___。
a.Na2S+S
b.Z+S
c.Na2SO3+Y
d.NaHS+NaHSO3
②Na2S2O3具有较强还原性,能作为织锦物漂白后的脱氯剂,脱氯后S2O32-转变为SO42-。
现需处理含标准状况下Cl2 2.24L的织锦物,理论上需要0.00100mol/L Na2S2O3溶液的体积为_______L。
【答案】SO3 2CO+SO22CO2+S FeS+2H+=Fe2++H2S↑ bd 25
【解析】
【分析】
依据元素化合价和物质分类分析,X为气态氢化物为H2S,Y为硫元素的+6价氧化物为
SO3,Z为+4价的盐可以为Na2SO3。
(1)Y是S元素化合价为+6价;
(2)根据反应物、生成物,结合反应中电子转移数目相等,可得反应方程式;
(3)FeS与稀硫酸发生复分解反应产生H2S和FeSO4,根据离子方程式中物质拆分原则书写反应的离子方程式;
(4)①Na2S2O3中S为+2价,从氧化还原的角度分析,反应物中S元素化合价必须分别大于2和小于2;
②根据元素化合价升降总数相等,计算反应消耗的Na2S2O3的物质的量,再根据n=cV计算其物质的量。
【详解】
根据上述推断可知X是H2S,Y是SO3,Z是Na2SO3。
(1)Y为S元素的氧化物,化合价为+6价,则Y为SO3;
(2) CO、SO2反应产生S单质和CO2,根据电子守恒、原子守恒,可得反应方程式为:
2CO+SO22CO2+S;
(3)FeS与稀硫酸发生复分解反应产生H2S和FeSO4,反应的离子方程式为:
FeS+2H+=Fe2++H2S↑;
(4)①Na2S2O3中S为+2价,从氧化还原的角度分析,反应物中S元素化合价必须分别大于2
和小于2,A 中S 化合价都小于2,C 中物质中S 化合价都大于+2价,B 、D 中S 元素化合价必须分别大于2和小于2,故合理选项是bd ;
②根据题干信息可知发生反应方程式为:Na 2S 2O 3+4Cl 2+5H 2O=2NaCl+2H 2SO 4+6HCl ,标准状况下2.24L Cl 2的物质的量是n(Cl 2)=2.24L÷22.4L/mol=0.1mol ,在反应中获得电子变为-1价的Cl -,0.1molCl 2获得电子的物质的量是0.2mol ;S 2O 32-转变为SO 42-,每1mol S 2O 32-失去8mol 电子,则转移0.2mol 电子,需消耗S 2O 32-的物质的量n(S 2O 32-)=0.2mol÷8=0.025mol ,根据n=c·V 可知理论上需要0.00100mol/L Na 2S 2O 3溶液的体积V=0.025mol÷0.00100mol/L=25L 。
【点睛】
本题考查硫其化合物性质的综合应用、氧化还原反应的计算,正确提取图象信息,结合氧化还原反应规律分析为解答关键,注意掌握常见元素及其化合物性质,试题培养了学生的分析能力及综合应用能力。
9.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。
10.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(C6H12O6)注射液标签,请认真观察标签上所列的内容后填写:
(1)葡萄糖的摩尔质量为________;
(2)该溶液中含水________ g;
(3)该溶液的物质的量浓度为________ mol/L(精确到小数点后面两位)。
【答案】180 g/mol 237.5 0.28
【解析】
【分析】
(1)葡萄糖的摩尔质量在数值上等于它的相对分子质量,单位是g/mol;
(2)根据标签给出的数据可以知道,250mL葡萄糖注射液中含葡萄糖12.5g,含量为5%,根据“葡萄糖质量÷葡萄糖含量”计算出一瓶葡萄糖注射液的质量;根据溶液中含水的质量=葡萄糖注射液的质量×水的含量(1-葡萄糖质量分数);
(3) 先根据葡萄糖的质量求出它的物质的量,然后代入公式c=n/V求出溶液的物质的量浓度。
【详解】
(1)葡萄糖的相对分子质量为180,所以葡萄糖的摩尔质量为;
答案是: 180 g/mol;
(2)因为溶液中溶质的质量分数为5%,且含有共12.5g葡萄糖,一瓶葡萄糖注射液溶液的质量=12.5g÷5%=250g,所以该溶液中含水的质量=250g×(1-5%)=237.5 g;
答案是:237.5;
(3) 葡萄糖物质的量为n=12.5g/180 g/mol= 0.069mol,所以溶液的物质的量浓度
c=n/V=0.069mol/0.25L≈0.28 mol/L;
答案是:0.28。
11.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,SO42-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。
12.(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。
13.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_____________________________________________。