高考化学复习《高考艺体生文化课百日冲刺》化学专题复习讲练:专题二物质的量
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专题二物质的量【命题趋势探秘】
命题规律考查内容
物质的量
摩尔质量
气体摩尔体积、
阿伏加德罗定律
物质的量浓度及计算考查热度☆☆☆☆☆☆☆☆☆
考查题型选择题、填空题选择题、填空题选择题、填空题所占分值4—6分4—6分4—6分
命题趋势
从近几年的高考题来看,本专题以选择题和计算题为题型的考查保持了相当强的连续性。
选择题一般通过阿伏加德罗常数与其他物理量之间的换算及对某些概念的理解等方式呈现出来,题中的各选项一般在氧化还原反应中电子得失数目、电解质溶液中微粒的数目等相关知识点上设计,预计这种考查方式还将保留。
有关物质的量和物质的量浓度年年都考,物质的量作为一个基本物理量在化学计算中经常使用。
近几年高考中对实验的考査逐步从定性转变为半定量、定量,推断题逐步从定性推断转变为计算与性质相结合,因而在实验题、推断题中也涉及了物质的量的计算。
预计明年高考对本专题的知识仍会重点考查。
应熟练掌握以下几点:
(1)阿伏加德罗德常数相关的正误判断。
(2)物质的量浓度和物质的量浓度的配制
(3)物质的量相关的综合计算或判断
【高频考点聚焦】
◇考点1物质的量、阿伏加德罗
【基础知识梳理】
1.物质的量
(1)概念:物质的量可用来表示一定数目微粒的集合体,它是国际单位制中的七个基本物理量之一,符号为n。
(2)单位:摩尔,简称摩,符号mol。
用mol为单位只能用于物质的微观粒子,如分子、原子、离子或它们的特定组合,不能用于宏观物质。
(3)1 mol的标准:0.012kg12C中所含有的碳原子数。
2.阿伏加德罗常数
(1)国际上规定,1 mol任何粒子所含的粒子数与0.012kg12C所含碳原子数相同,约为6.02×1023。
1mol任何粒子的粒子数叫做阿伏伽德罗常数,符号为N A,单位是mol-1。
(2)物质的量(n)、阿伏伽德罗常数(N A)与粒子数(N)之间的关系为:
3摩尔质量
(1)概念:单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量。
也就是说,物质的摩尔质量是该物质的质量与该物质的物质的量之比。
摩尔质量的符号为M。
(2)单位:g·mol-1。
(3)摩尔质量、质量与物质的量之间的关系是:M=m/n。
(4)当质量以克为单位时,摩尔质量在数值上等于该物质的相对原子质量或相对分子质量。
【核心考点讲练】
1.物质的量
(1)物质的量是一个专用名词,这四个字是一个整体,与时间、长度等物理量一样,在使用时不能进行任何增减。
(2)物质的量只适用于表示微观粒子,如电子、质子、离子、分子等,不能表示宏观的概念。
可以说1molO2,不能说1mol乒乓球。
(3)物质的量不能用摩尔代替,因为前者是物理量,后者是物理量的单位。
(4)在使用物质的量时,要指明粒子的种类。
不能说1mol氢,因为是氢原子还是氢分子分不清。
2.摩尔质量
(1)相对原子(分子)质量与摩尔质量(以g为单位时)不是同一个物理量,单位不同,只是在数值上相等。
(2)摩尔质量的单位为g·mol-1,相对原子(分子)质量的单位为1。
【典例1】(2013·上海理综,14)氢是一种清洁的可再生能源。
上海最新研发的“超越”3号氢燃料电池轿车,每行驶100 km仅耗氢1 kg左右,同时消耗氧气约为( )。
A.100 mol B.250 mol C.500 mol D.1000 mol
解析:n(H2) = 1000 g/2 g·mol-1=500 mol,由方程式2H2+O2=2H2O,可知,同时可消耗
O2为250 mol。
【探究点拨】抓住m、M、n计算关系,再根据化学反应式,就很容易解答。
【典例2】(2012·新课标全国卷,9)用N A表示阿伏加德罗常数的值。
下列叙述中不正确的是()
A.分子总数为N A的NO2和CO2混合气体中含有的氧原子数为2N A
B.28 g乙烯和环丁烷(C4H8)的混合气体中含有的碳原子数为2N A
C.常温常压下,92 g NO2和N2O4的混合气体中含有的原子总数为6N A
D.常温常压下,22.4 L氯气与足量镁粉充分反应,转移的电子数为2N A
解析A项中1个NO2和1个CO2分子中都含有2个氧原子,故分子总数为N A的混合气体中含有的氧原子数为2N A;B项中乙烯(C2H4)和环丁烷(C4H8)的最简式均为CH2,28 g混合气体中含CH2的物质的量为2 mol,故含有的碳原子数为2N A;C项中NO2和N2O4的最简式均为NO2,92 g混合气体中含NO2的物质的量为2 mol,故含有原子的总数为2×3N A=6N A;D项中提到气体的体积,只有在标准状况下,才能用22.4 L·mol-1进行计算,故常温常压下,不能代入22.4 L·mol-1计算Cl2的物质的量。
答案:D
【探究点拨】(1)若题目给出气体的质量或物质的量,则所含微粒数目与外界条件无关。
(2)若题目要求计算稀有气体的粒子数目,须注意它是单原子分子气体。
(3)应弄清物质的构成,正确运用质子数等于电子数以及质子数加中子数等于质量数这两大关系。
◇考点2 气体摩尔体积、阿伏加德罗定律
【基础知识梳理】
1.气体的摩尔体积
(1)定义:一定条件下,单位物质的量的气体所占的体积。
(2)单位:L·mol-1。
(2)在标准状况下,1mol任何气体所占的体积都约为22.4L,这个体积叫做标准状况下的气体摩尔体积。
(3)物质的量(n)、气体的体积(V)和气体摩尔体积(V m)三者关系为:V m=V/n。
2.物质的聚集状态
(1)同一物质在不同温度和压力下可以呈现不同的聚集状态。
(2)物质的聚集状态通常分为气态、液态和固态,其表示符号分别为 g 、l 、s 。
3.物质的体积主要由三个因素决定:构成物质的微粒的多少;粒子之间的距离;粒子本身的大小。
4.阿伏加德罗定律
(1)内容:在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。
(2)阿伏加德罗定律的推论(可通过pV =nRT 及n =m M 、ρ=m V
导出)
【核心考点讲练】
1.体的体积与微观物理量微粒个数、微粒的质量联系起来。
2.阿伏加德罗定律
阿伏加德罗定律是重要的气体定律,其内涵是:在同温同压下,相同体积的任何气体含有相同数目的分子。
这一定律可用数学方程描述为pV=nRT ,由此可得出以下一些重要推论:
(1)同T 、p 时,V 1/V 2=n 1/n 2=N 1/N 2,ρ1/ρ2=M 1/M 2;
(2)同T 、V 时,p 1/p 2=n 1/n 2=N 1/N 2;
(3)同T 、p 、V 时,m 1/m 2=M 1/M 2;
(4)同T 、p 、m 时,V 1/V 2=ρ2/ρ1=M 2/M 1。
【典例1】判断正误,正确的划“√”,错误的划“×”
(1)0.5 mol O 3与11.2 L O 2所含的分子数一定相等
(2012·福建理综,10A)(×) (2)1.00 mol NaCl 中含有6.02×1023个NaCl 分子
(2011·新课标全国卷,7A)(×) (3)1.00 mol NaCl 中,所有Na +的最外层电子总数为8×6.02×1023
(2011·新课标全国卷,7B)(√)
(4)电解58.5 g 熔融的NaCl ,能产生22.4 L 氯气(标准状况)、23.0 g 金属钠
(2011·新课标全国卷,7D) (×)
(5)标准状况下,22.4 L 空气含有N A 个单质分子 (2010·福建理综,7B)(×)
【解答】(1)没有指明标准状况,11.2 L 不一定为0.5 mol 。
(2)氯化钠中不存在NaCl 分子。
(3)因为Na +最外层有8个电子,所以1.00 mol Na +
中含有8×6.02×1023个最外层电 子。
(5)应生成11.2 L Cl2。
【探究点拨】
1.只给出物质的体积,而不指明物质的状态,或者标准状况下物质的状态不为气体,所以求解时,一要看是否为标准状况下,不为标准状况无法直接用22.4 L·mol-1(标准状况下气体的摩尔体积)求n;二要看物质在标准状况下是否为气态,若不为气态也无法由标准状况下气体的摩尔体积求得n,如CCl4、水、液溴、SO3、己烷、苯等常作为命题的干扰因素迷惑学生。
2.给出非标准状况下气体的物质的量或质量,干扰学生正确判断,误以为无法求解物质所含的粒子数,实质上,此时物质所含的粒子数与温度、压强等外界条件无关。
3.此类题型要求同学们对物质的微观构成要非常熟悉,弄清楚微粒中相关粒子数(质子数、中子数、电子数)及离子数、电荷数、化学键之间的关系。
常涉及稀有气体He、Ne等单原子分子,Cl2、N2、O2、H2等双原子分子,及O3、P4、18O2、D2O、Na2O2、CH4、CO2等特殊物质。
【典例2】(上海高考)在120℃时分别进行如下四个反应:
A.2H2S + O2 = 2S + 2H2O B.2H2S + 3O2 = 2SO2 + 2H2O
C.C2H4 + 3O2→2CO2 + 2H2O D.C4H8 + 6O2→4CO2 + 4H2O
(1)若反应在容积固定的容器内进行,反应前后气体密度(d)和气体总压强(p)分别符合关系式d前= d后和p前> p后的是_______;符合关系式d前= d后和p前= p后的是________(请填写反应的代号)。
(2)若反应在压强恒定、容积可变的容器内进行,反应前后气体气体密度(d)和气体体积(V)分别符合关系式d前> d后和V前< V后的是_______;符合关系式d前> d后和V前> V后的是________(请填写反应的代号)。
【解析】(1)若反应在容积固定的容器内进行,反应前后d前= d后,说明反应前后气体质量不变,符合要求的是B、C、D ;p前> p后,则表明反应前后气体的分子数是减小的,符合要求的是B;p前= p后,则表明反应前后气体的分子数是不变的,只有C。
(2)若反应在压强恒定、容积可变的容器内进行,反应前后d前> d后和V前< V后,在气体总质量不变的前提下,则表明气体的分子数是增大的。
由于分子数的增多,导致了容器体积的增大,从而造成密度的减小。
符合题意的是D;反应前后V前> V后,表明反应是气体分子数减小的反应,体积减小后,仍是d前> d后,说明气体的质量减小,符合题意的是A。
答案:(1)B ;C (2)D ;A
【技巧点拨】在进行气体摩尔体积计算时,要注意以下几个问题:①非标准状况下,气体摩尔体积一般不是22.4L/mol ,但也可能是22.4L/mol ,可以利用pV=nRT 的关系推导,但要注意单位的选择。
②气体摩尔体积是对气体而言,固体和液体也有摩尔体积,但一般没有相同的数值。
③“22.4L/mol ”这是标准状况下的气体摩尔体积,若不在标准状况下或不是气体就不适用。
注意阿伏加德罗定律中的五同:同温同压(前提),同体积(条件),同分子数(结果),同物质的量(推论)。
适用范围:气体(既可以是单一气体,也可用于混合气体)。
◇考点3 物质的量浓度及相关计算
【基础知识梳理】
化学定量分析常涉及溶液配制和溶液浓度的计算,利用化学反应进行定量分析时,用物质的量浓度来表示溶液的组成更为方便。
(1)定义:以单位体积溶液里所含溶质B 的物质的量来表示溶液组成的物理量,叫溶质B 的物质的量浓度。
符号为C B 。
(2)表达式:C B =V
n B 。
(3)单位:mol ·L -1或mol ·m -3。
【核心考点讲练】
一、基本公式套用
n 为溶质的物质的量,m 为溶质的质量,M 为溶质的摩尔质量,c 为溶质的物质的量浓度,V 为溶液的体积。
(1)标准状况下气体气体溶于水
(2)已知百含量和密度
1000c M
ρω⋅=(c 为溶质的物质的量浓度,单位mol ·L -1,为溶液密度,单位g ·cm -3,ω为溶质的质量分数)
注意:溶液体积的单位是L ,根据密度计算溶液体积的单位一般是mL ,要注意单位换算。
二、溶液稀释和同种溶质的溶液混合的计算
1. 溶液稀释“三个守恒”
(1)溶质的质量在稀释前后保持不变,即m 1w 1=m 2w 2。
(2)溶质的物质的量在稀释前后保持不变,即c 1V 1=c 2V 2。
(3)溶液质量守恒,m (稀)=m (浓)+m (水)(体积一般不守恒)。
2.溶液混合
【典例1】判断正误,正确的划“√”,错误的划“×”
(1)在50 mL 量筒中配制0.100 0 mol·L -1碳酸钠溶液 (2012·福建理综,6C)(×)
(2)用pH =1的盐酸配制100 mL pH =2的盐酸需要100 mL 容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管
(2012·安徽理综,10B)(×) (3)欲配制1.00 L 1.00 mol·L -1的NaCl 溶液,可将58.5 g NaCl 溶于1.00 L 水中
(2011·新课标全国卷,7C)(×)
(4)配制溶液时,若加水超过容量瓶刻度,应用胶头滴管将多余溶液吸出定容
(2010·山东理综,14B)(×)
(5)选用配制100 mL 0.100 0 mol·L -
1 K 2Cr 2O 7溶液 (2012·天津理综,4D)(×) (6)用量筒量取20 mL 0.500 0 mol·L -1 H 2SO 4溶液于烧杯中,加水80 mL ,配制成0.100 0
mol·L -1 H 2SO 4溶液 (2011·江苏,7B)(×)
【解答】(1)不能在量筒中直接配制溶液。
(2)还应有量筒(或酸式滴定管)。
(3)58.5 g NaCl 的物质的量为1 mol ,溶于1 L 水中得溶液的体积不是1 L 。
(4)应重新配制。
(5)缺少容量瓶。
(6)不能直接在量筒中配制溶液,且液体混合后体积小于混合前两液体体积之和。
【典例2】 (2010·四川理综,12)标准状况下V L 氨气溶解在1 L 水中(水的密度近似为1 g·mL -1),所得溶液的密度为ρ g·mL -1,质量分数为w ,物质的量浓度为c mol·L -
1,则下列关系中不正确的是 ( )
A .ρ=(17V +22 400)/(22.4+22.4V )
B .w =17c /(1 000ρ)
C .w =17V /(17V +22 400)
D .c =1 000Vρ/(17V +22 400)
解析 由c =n 质V 总=V L
22.4 L·mol -1
17 g·mol -1×V L 22.4 L·mol -1+1 000 g ρ g·mL -1×1 000 mL·L -1
= 1 000 Vρ17V +22 400
mol·L -1 由上可推知:ρ=(17V +22 400)c 1 000V
设溶液的体积为1 L
由c =1 000ρ·w M 可得w =Mc 1 000ρ=17c 1 000ρ
w =m 质m 液=V L 22.4 L·mol -1×17 g·mol -1V L 22.4 L·mol -1
×17 g·mol -1+1 000 g =17V 17V +22 400。
因此只有A 项不正确。
答案 A
【技巧点拨】
(1)溶液中各量间的关系:
溶质的物质的量浓度c(B) ×V(aq)÷V(aq)−−−→←−−−溶质B 的物质的量11c(B)(mol L )
c(B)(mol L )
--÷⋅⨯⋅−−−−−→←−−−−−溶液的体积11()()g L g L ρρ--÷⋅⨯⋅−−−−→←−−−−溶液的质量 (2)物质的量浓度c(B)与溶质质量分数A%、溶质的摩尔质量M B 之间的换算关系:
C B =(1000ρ·A%)/M B 及A%= (C B ·M B )/ 1000ρ (ρ: g ·cm —3
)
专题热点集训1 物质的量
(45分钟)
一、选择题
1.(2014·江苏单科化学卷,T6)设N A为阿伏伽德罗常数的值。
下列说法正确的是A.1.6g由氧气和臭氧组成的混合物中含有氧原子的数目为0.1N A
B.0.1mol丙烯酸中含有双键的数目为0.1N A
C.标准状况下,11.2L苯中含有分子的数目为0.5N A
D.在过氧化钠与水的反应中,每生成0.1mol氧气,转移电子的数目为0.4N A
1.A
【解析】根据氧原子守恒,1.6g氧气和臭氧含有氧原子的数目为0.1N A,A正确;丙烯酸中含有碳氧双键和碳碳双键,B错误;标准状况下苯为液体,C错误;过氧化钠与水的反应中,生成0.1mol氧气,转移的电子数为0.2mol,D错误。
2.(2014·广东理综化学卷,T10)设n A为阿伏加德罗常数的数值。
下列说法正确的是
A.1mol甲苯含有6n A个C-H键
B.18gH2O含有10n A个质子
C.标准状况下,22.4L氨水含有n A个NH3分子
D.56g铁片投入足量浓H2SO4中生成n A个SO2分子
2.B
【解析】A项、甲苯化学式为C7H8,结构简式为CH
3
,所以1mol甲苯有8个
C—H键,A错误;B项、18gH2O的物质的量是1mol水,1molH2O有10mol质子,B正确;
C 项:22.4L 氨水非气体,所以标准状况下,22.4L 氨水物质的量不是1mol ,不可计算,C 错误;
D 项:铁片与浓H 2SO 4中钝化,只有表面反应,不可计算,D 错误。
3.(2013·上海化学,15)N A 代表阿伏伽德罗常数。
已知C 2H 4和C 3H 6的混合物的质量为ag ,则该混合物( )
A.所含共用电子对数目为(a/7+1)N A
B.所含碳氢键数目为aN A /7
C.燃烧时消耗的O 2一定是33.6a/14L
D.所含原子总数为aN A /14
3.B
解析:1个C 2H 4分子中含共用电子对数目为6对,碳氢键数目为4个,1个C3H6分子中含共用电子对数目为9对,碳氢键数目为6个,则A 错误(应该为3aNA/14);B 正确;C 项没有给氧气的状态,D 项含原子总数为3aNA/14,因此选B 。
4. (2013·新课标卷Ⅱ·9)N 0为阿伏伽德罗常数的值.下列叙述正确的是
A.1.0L1.0mo1·L -1的NaAlO 2水溶液中含有的氧原子数为2N 0
B.12g 石墨烯(单层石墨)中含有六元环的个数为0.5N 0
C. 25℃时pH=13的NaOH 溶液中含有OH 一的数目为0.1 N 0
D. 1mol 的羟基与1 mot 的氢氧根离子所含电子数均为9 N 0
4.B
解析:考察阿伏加德罗常数问题。
A 项,溶质NaAlO 2和溶剂H 2O 中都含有O 原子;B 项,12g 石墨烯含有No 个C 原子,每一个C 原子为三个六边形共用,每一个六边形含有2个C 原子,
共有1No ×12
=0.5No ,B 正确。
C 项,缺乏体积;D 项,1mol 的羟基含有9No 个电子,但1 mol 的氢氧根离子所含电子数为10No 。
5.(2014·四川理综化学卷)设N A 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是:
A .高温下,0.2molFe 与足量水蒸气反应,生成的H 2分子数目为0.3N A
B .室温下,1LpH=13的NaOH 溶液中,由水电离的OH -离子数目为0.1N A
C .氢氧燃料电池正极消耗22.4L (标准状况)气体时,电路中通过的电子数目为2N A
D .5NH 4NO 3
△2HNO 3+4N 2↑+9H 2O 反应中,生成28gN 2时,转移的电子数目为3.75N A
5.D
【解析】0.2molFe 与足量水蒸气反应,生成四氧化三铁和氢气,氢气的物质的量为为0.267mol ,A 错误;1LpH=13的NaOH 溶液中由水电离的OH -离子数目为10-13N A ,B 错误;氢氧燃料电池正极消耗22.4L 氧气(标准状况)气体时,电路中通过和电子数目为4N A ,C
错误;5NH 4NO 3
△
2HNO 3+4N 2↑+9H 2O 反应中,生成4mol 氮气,转移的电子数为15N A ,
生成28gN 2时,转移的电子数目为3.75N A ,D 正确。
5.(2014·上海单科化学卷)含有砒霜(As 2O 3)的试样和锌、盐酸混合反应,生成的砷化氢(AsH 3)在热玻璃管中完全分解成单质砷和氢气。
若砷的质量为1.50 mg ,则 A .被氧化的砒霜为1.98 mg B .分解产生的氢气为0.672 mL C .和砒霜反应的锌为3.90 mg
D .转移的电子总数为6×10-3N A
5.C
【解析】A 、根据题目提供的信息“砒霜(As 2O 3)的试样和锌、盐酸混合反应,生成的砷化氢(AsH 3)”,可知As 元素的化合价变化情况是3
3
+-→233As O As H ,即在该反应中As 2O 3作氧化剂(被还原),A 错误;B 、所给的是氢气的体积,体积和外界条件有关,在没有指明具体的外界条件下,无法求出氢气的体积,B 错误;C 、根据元素守恒可知,在热玻璃管中生成的As 单质的物质的量和参加反应As 2O 3中含有的As 元素的物质的量相等,
351.50 10g ()21075/n g mol
--⨯==⨯As mol ,则1()2n =23As O ()n As = 5110-⨯mol ,根据As 元
素的化合价变化情况是33
+-→233As O As H ,可知5
110-⨯mol As 2O 3完全反应转化为AsH 3转移电子的物质的量是4
1.210-⨯mol ,而Zn 在此反应中的化合价变化情况是0
2
+→Zn Zn ,故
参加反应Zn 的物质的量是41.2102
-⨯=5
610-⨯mol ,
则5
1
3()610mol 65mol 3.910m g g ---=⨯⨯⋅=⨯Zn =3.90 mg ,C 正确;D 、根据上述分析,
转移的电子数为D 错误。
6.(2012·海南,7)N A 为阿伏加德罗常数的数值,下列说法中正确的是
( )
A .在密闭容器中加入1.5 mol H 2和0.5 mol N 2,充分反应后可得到NH 3分子数为N A
B .一定条件下,2.3 g 的Na 完全与O 2反应生成3.6 g 产物时失去的电子数为0.1N A
C .1.0 L 的0.1 mol·L -
1 Na 2S 溶液中含有的S 2-
离子数为0.1N A
D .标准状况下,22.4 L 的CCl 4中含有的CCl 4分子数为N A 6.B
解析 选项A ,工业合成氨的反应为可逆反应,实际生成的NH 3分子数小于N A ;选项B,2.3 g Na 为0.1 mol ,无论与O 2反应生成Na 2O 还是Na 2O 2,均转移0.1 mol 电子;选项C ,虽然
溶液中含0.1 mol Na2S,但由于S2-部分水解,故溶液中S2-数目小于0.1N A;选项D,CCl4在标准状况下为液体。
7.(2012·四川理综,7改编)设N A为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是() A.标准状况下,33.6 L氟化氢中含有氟原子的数目为1.5N A
B.常温常压下,7.0 g乙烯与丙烯的混合物中含有氢原子的数目为N A
C.1 mol Al3+离子含有的核外电子数为3N A
D.某密闭容器盛有0.1 mol N2和0.3 mol H2,在一定条件下充分反应,转移电子的数目为0.6N A
7. B
解析解题的关键有两点:(1)HF在标准状况下的状态;(2)可逆反应不能进行到底。
HF
在标准状况下为液体,故A错;乙烯与丙烯的混合物可以看成是由“CH2”组成的,7.0 g乙烯与丙烯的混合物的物质的量为0.5 mol,含有的H原子的物质的量为1 mol,故B 正确;C项1个Al3+核外电子数为10,则1 mol Al3+所含有的核外电子数为10 mol(即10N A),故C错;因N2和H2的反应为可逆反应,反应不能进行到底,故D错。
8.(2011江苏高考8)设N A为阿伏伽德罗常数的值。
下列叙述正确的是
A.1mol甲醇中含有C—H键的数目为4N A
B.25℃,pH=13的NaOH溶液中含有OH-的数目为0.1N A
C.标准状况下,2.24L已烷含有分子的数目为0.1N A
D.常温常压下,Na2O2与足量H2O反应,共生成0.2molO2,转移电子的数目为0.4N A 8.D解析:本题考查阿伏加德罗常数计算中一些常见问题和注意事项。
甲醇的结构简式是CH3OH,故1mol甲醇中含有C—H键的数目为3N A,A不正确;溶液体积未知,无法计算OH-的数目,B不正确;标准状况下已烷为液态,不适用于气体摩尔体积,无法计算,C不正确;Na2O2与足量H2O反应,共生成0.2molO2,O的化合价-1价转变为0价,转移电子1mol,0.2×2=0.4N A,D正确。
9.(2012安徽理综·10)仅用下表提供的玻璃仪器(非玻璃仪器任选)就能实现相应实验目的的是
选项实验目的玻璃仪器
A 分离乙醇和乙酸乙酯的混合物分液漏斗、烧杯
B 用pH=1的盐酸配制100 mL、pH=2
的盐酸100 mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管
C 用溴水、淀粉—KI溶液比较Br2与I2的
氧化性强弱
试管、胶头滴管
D 用NH4Cl固体和C a(O H)2固体制备并
收集NH3
酒精灯、烧杯、导管、集气瓶
9.C
解析:本题主要考查常见实验中仪器的选择,同时考查考生对简单实验的设计能力。
A 项,在分液漏斗中加入混合物,然后加水振荡,分液即可得到乙酸乙酯和乙醇的水溶液,而要从乙醇水溶液中再分离出乙醇,需进行蒸馏操作,需用到蒸馏烧瓶、冷凝管等玻璃仪器;B 项,还需用到酸式滴定管等玻璃仪器;C 项用试管、胶头滴管即可实现实验目的;D 项,制备、收集NH 3用到的玻璃仪器有大试管、酒精灯、导管、集气瓶。
故C 项正确。
10.(2008·四川理综,13)在a L Al 2(SO 4)3和(NH 4)2SO 4的混合溶液中加入b mol BaCl 2,恰好使溶液中的SO 2-
4完全沉淀;
如加入足量强碱并加热可得到c mol NH 3,则原溶液中的Al 3+
物质的量浓度(mol·L -
1)为
( )
A.2b -c 2a
B.2b -c a
C.2b -c 3a
D.2b -c 6a
10.C
解析 由于产生c mol NH 3,则必定有NH +
4 c mol ,使SO 2-
4完全沉淀需Ba 2
+
b mol ,因
此SO 2-
4有b mol 。
根据电荷守恒:2c (SO 2-
4)=c (NH +
4)+3c (Al 3+
),则
3c (Al 3+)=⎝⎛⎭⎫2×b a -c a mol·L -1
c (Al 3+)=2b -c 3a
mol·L -
1。
11.(18分)某校化学实验小组欲帮助环保局配制480 mL 0.5 mol/L 的NaOH 溶液,用于当地水质检测。
试回答相关问题:
(1)该小组同学选择________ mL 的容量瓶。
(2)其操作步骤如图Ⅰ所示,则如图Ⅱ所示操作应在图Ⅰ中的________(填选项字母)之间。
错误!未找到引用源。
错误!未找到引用源。
A .②和③ B .①和② C .④和⑤
D .③和④
(3)该小组同学应称取NaOH 固体________g ,用质量为23.1 g 的烧杯放在托盘天平上称取所需NaOH 固体时,请在附表中选取所需的砝码大小________(填字母),并在下图中选出能正确表示游码位置的选项________(填字母)。
附表 砝码规格
a b c d e
砝码大小/g 100 50 20 10 5
错误!未找到引用源。
(4)下列操作对所配制溶液的浓度大小有何影响?
①转移完溶液后未洗涤玻璃棒和烧杯,浓度________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”,下同)。
②容量瓶中原来有少量蒸馏水,浓度________。
13. (1)500(3分)(2)C(3分)(3)10.0cd(3分)c(3分)
(4)①偏小(3分)②无影响(3分)
解析:(1)容量瓶的规格相对固定,当所配制溶液的体积与容量瓶规格不相符时,应选择规格比所配制溶液体积稍大的容量瓶。
(2)根据溶液配制步骤:称量→溶解→转移→洗涤→定容→摇匀,结合图示步骤,向容量瓶中直接加蒸馏水的操作应在洗涤之后、定容操作之前即在④与⑤之间。
(3)计算时应根据500 mL溶液计算NaOH的质量,n(NaOH)=c·V=0.5 mol/L×0.5 L=0.25 mol,m(NaOH)=0.25 mol×40 g/mol=10.0 g,因烧杯重23.1 g,因此称量时应取用20 g、10 g 的砝码,然后把游码调节至3.1 g位置,即图中c点。
(4)据c=n
V可知,转移溶液后未洗涤玻璃棒和烧杯,会使部分溶质残留在玻璃棒和烧杯
内壁上,使n偏小,导致c偏小,而容量瓶中有少量蒸馏水,则无影响。
12.(12分)常温下,将20.0 g 14%的NaCl溶液跟30.0 g 24%的NaCl溶液混合,得到密度为1.17 g/cm3的混合溶液。
(1)该混合溶液中NaCl的质量分数为________。
(2)该混合溶液中NaCl的物质的量浓度________ mol/L。
(3)在1000 g水中需加入________ mol氯化钠,才能使其浓度恰好与上述混合溶液浓度相等(保留1位小数)。
12. (1)20%(2)4.0(3)4.3(每空4分,共12分)
解析:(1)混合溶液的质量为:20.0 g+30.0 g=50.0 g,混合溶液中溶质的质量为:20.0 g×14%+30.0 g×24%=10.0 g,混合溶液中溶质的质量分数为:
10.0 g
50.0 g×100%=20%。
(2)n(NaCl)=10.0 g
58.5 g/mol,
V (溶液)=50.0 g
1.17 g/cm 3×1000 mL/L ,
c (NaCl)=n (NaCl )
V (溶液)
=10.0 g
58.5 g/mol ×1.17 g/cm 3×1000 mL/L 50.0 g =4.0 mol/L 。
(3)n (NaCl )×58.5 g/mol 1000 g +n (NaCl )×58.5 g/mol ×100%=20%, n (NaCl)=4.3 mol 。
13. (10分)(2012上海)钠是活泼的碱金属元素,钠及其化合物在生产和生活中有广泛的应用。
完成下列计算:
(1)叠氮化钠(NaN 3)受撞击完全分解产生钠和氮气,故可应用于汽车安全气囊。
若产生40.32 L(标准状况下)氮气,至少需要叠氮化钠___________g 。
(2)钠-钾合金可在核反应堆中用作热交换液。
5.05 g 钠-钾合金溶于200 mL 水生成0.075 mol 氢气。
①计算溶液中氢氧根离子的物质的量浓度(忽略溶液体积变化)。
②计算并确定该钠-钾合金的化学式。
(3)氢氧化钠溶液处理铝土矿并过滤,得到含铝酸钠的溶液。
向该溶液中通入二氧化碳,有下列反应:
2NaAl(OH)4+CO 2→2Al(OH)3↓+Na 2CO 3+H 2O
己知通入二氧化碳336 L(标准状况下),生成24 mol Al(OH)3和15 mol Na 2CO 3,若通入溶液的二氧化碳为112 L(标准状况下),计算生成的Al(OH)3和Na 2CO 3的物质的量之比。
13.(1)78 ; (2) ①c (OH -
)=
10.0752
10000.75 mol L 200
-⨯⨯=⋅ ②设上述合金中含amolNa 、bmol K , a +b =0.75×2 23a +39b =5.05 a =0.050 mol b =0.10 mol ,该钠-钾合金化学式为NaK 2 (3)溶液含NaOH ,NaOH 与CO 2反应生成的Na 2CO 3:15-24/2=3(mol)
解析: (1)利用“N”守恒可知需m (NaN 3)=(40.32 L/22.4 L ·mol -
1)×2/3×65 g ·mol -
1=78 g 。
(2)①由反应方程式可知产生1 mol H 2同时生成2 mol OH -,故c (OH -
)=(0.075 mol×2)/0.2 L =0.75 mol/L ;②设合金中Na 、K 的物质的量分别为amol 、bmol ,然后利用质量守恒....与得.
失电子守恒
.....可得方程式:a+b=0.75×2 和23a+39b=5.05,解之得a=0.050 mol、b=0.10 mol,故可得到合金的化学式为NaK2
(3)若溶液中仅含NaAl(OH)4,利用方程式可知,得到24 mol Al(OH)3的同时,生成12 mol Na2CO3,而实际得到24 mol Al(OH)3与15 mol Na2CO3,说明溶液中含有NaOH,且NaOH 优先与CO2反应生成Na2CO3,利用Na守恒是,可知溶液中n(NaOH)=(15-12) 2=6 mol,故通入112 L CO2 (5 mol),先与NaOH作用,消耗CO2 3 mol,生成Na2CO3为3 mol。
然后,2 mol CO2与NaAl(OH)4作用得到 4 mol Al(OH)3和 2 mol Na2CO3,故生成n[Al(OH)3]:n(Na2CO3)=4:(3+2).。