化学物质的量的专项培优练习题(含答案)及答案
【化学】化学物质的量的专项培优练习题(含答案)附答案解析

【化学】化学物质的量的专项培优练习题(含答案)附答案解析一、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 10.08NaAlO2+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)=0.5×5mol/L×0.2L =0.5mol,所以H2SO4的物质的量浓度c(H2SO4)=0.50.2Lmol=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+ 0.15mol×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)=12n(e-)=0.45mol,则在标准状况下的体积V(H2)=0.45mol×22.4L/mol=10.08L;(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。
【化学】化学物质的量的专项培优练习题(含答案)附详细答案

【化学】化学物质的量的专项培优练习题(含答案)附详细答案一、高中化学物质的量1.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 2:3A22.4bc 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1A Am 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 。
化学物质的量的专项培优练习题附答案

化学物质的量的专项培优练习题附答案一、高中化学物质的量1.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。
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【化学】化学物质的量的专项培优练习题(含答案)及答案一、高中化学物质的量练习题(含详细答案解析)1.(1)在标准状况下①6.72L CH 4②3.01×1023个HCl 分子③13.6g H 2S ④0.2mol NH 3,体积最大的是____,密最大的是度___,质量最小的是___,氢原子个数最多的是____。
(填写序号)(2)等温等压下,质子数相等的CO 、N 2两种气体,质量之比为____,体积之比为____,摩尔质量之比____。
(3)某物质在一定条件下加热分解,产物都是气体。
分解方程式为:3A =B +3C +2D 。
测得生成的混合气体的平均相对分子质量为2a ,则A 的摩尔质量为____。
【答案】② ② ④ ① 1:1 1:1 1:1 4a g/mol【解析】【详解】(1)①6.72L CH 4中:n(CH 4)= 6.72L 22.4L/mol=0.3mol ,m(CH 4)=0.3mol×16g/mol=4.8g ,ρ(CH 4)= m m M 16==g/L V V 22.4,N(H)=4N(CH 4)=1.2N A ; ②3.01×1023个HCl 分子中:n(HCl)=23233.01106.0210⨯⨯=0.5mol ,V(HCl)=0.5mol×22.4L/mol=11.2L ,ρ(HCl)=m m M 36.5==g/L V V 22.4,m(HCl)=0.5mol×36.5g/mol=18.25g ,N(H)=N(HCl)=0.5N A ; ③13.6g H 2S 中:n(H 2S)=13.6g 34g/mol=0.4mol ,V(H 2S)=0.4mol×22.4L/mol=8.96L ,ρ(H 2S)= m m M 34==g/L V V 22.4,N(H)=2N(H 2S)=0.8N A ; ④0.2mol NH 3中:m(NH 3)=0.2mol×17g/mol=3.4g ,V(NH 3)=0.2mol×22.4L/mol=4.48L ,ρ(NH 3)= m m M 17==g/L V V 22.4,N(H)=3N(NH 3)=0.6N A . 所以:体积最大的是②,密度最大的是②,质量最小的是④,含氢原子数最多的是①; (2)CO 、N 2两种气体涉及的元素有C 、O 、N 质子数分别为6、8、7,所以两种气体的分子的质子数分别为:14、14,质子数相等的CO 、N 2,物质的量相等;CO 、N 2摩尔质量分别为28g/mol 、28g/mol ,故摩尔质量之比1:1;根据m=nM 知:质量之比与摩尔质量成正比为28:28=1:1;根据阿伏伽德罗定律,相同条件下物质的量相等的气体具有相同的体积,故体积之比为1:1;(3)化学方程式系数的意义:表示物质的量。
【化学】化学物质的量的专项培优练习题含详细答案

【化学】化学物质的量的专项培优练习题含详细答案一、高中化学物质的量1.(1)在Na2SO4和Al2(SO4)3的混合溶液中,测得Al3+浓度为0.1mol·L-1,加入等体积0.3 mol·L-1的BaCl2溶液恰好使SO42-完全沉淀,则混合溶液中Na+的浓度为____。
(2)将0.1mol·L-1的K2SO4溶液、0.2mol·L-1的Al2(SO4)3溶液和纯水混合,要使混合液中K +、Al3+、SO42-的浓度分别为0.1mol·L-1、0.1mol·L-1、0.2mol·L-1,则K2SO4溶液、Al2(SO4)3溶液、纯水三者的体积比___。
(忽略体积的变化)【答案】0.3mol·L-1 2:1:1【解析】【详解】(1)设混合溶液体积为1 L。
n(Al3+)=c·V=0.1 mol·L-1×1 L=0.1 mol,n(SO)=n(Ba2+)=0.3 mol·L-1×1 L=0.3 mol。
由电荷守恒可得:3n(Al3+)+n(Na+)=2n(SO),所以n(Na+)=2n(SO)-3n(Al3+)=2×0.3 mol-3×0.1 mol=0.3 mol,c(Na+)====0.3 mol·L -1,故答案为:0.3mol·L-1;(2)设K2SO4溶液、Al2(SO4)3溶液、纯水三者的体积分别是xL、yL、zL,则0.2x=0.1×(x+y+z)、0.4y=0.1×(x+y+z)、0.1x+0.6y=0.2×(x+y+z),解得x=2y=2z,所以K2SO4溶液、Al2(SO4)3溶液、纯水三者的体积比为2∶1∶1,故答案为:2∶1∶1。
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。
化学物质的量的专项培优练习题(含答案)含答案解析

化学物质的量的专项培优练习题(含答案)含答案解析一、高中化学物质的量1.按要求完成下列填空I.(1)给定条件下的下列四种物质:a.10g氖气b.含有40mol电子的NH3c.标准状况下8.96LCO2d.标准状况下112g液态水则上述物质中所含分子数目由多到少的顺序是________________(填序号)。
(2)标准状况下,0.51g某气体的体积为672mL,则该气体摩尔质量为______。
(3)将100mL H2SO4和HCl的混合溶液分成两等份,一份中加入含0.2molNaOH溶液时恰好中和完全,向另一份中加入含0.05molBaCl2溶液时恰好沉淀完全,则原溶液中c(Cl-)=____ mol/L。
II.现有以下物质:①铝;②二氧化硅;③液氯;④NaOH溶液;⑤液态HCl;⑥NaHCO3晶体;⑦蔗糖;⑧熔融Na2O;⑨Na2O2固体;⑩CO2。
回答下列问题(用相应物质的序号填写):(1)其中可以导电的有__________。
(2)属于电解质的有_______,非电解质有__________。
(3)写出向⑨与⑩反应的化学方程式___________。
(4)写出①与④的离子方程式_____________。
(5)写出⑤的水溶液与⑥的水溶液反应的离子方程式___________________ 。
(6)写出②与④反应的离子方程式_______________________________ 。
【答案】d>b>a>c 17g/mol 2 ①④⑧⑤⑥⑧⑨②⑦⑩ 2Na2O2 + 2CO2=2Na2CO3 + O2 2Al + 2H2O + 2OH- = 2AlO2- + 3H2 H+ + HCO3- = H2O + CO2 SiO2 + 2OH- = SiO32- + H2O【解析】【分析】I.利用n=mM=ANN=mVV计算。
II.①铝能导电,既不是电解质,也不是非电解质;②二氧化硅不能导电,为非电解质;③液氯不能导电,既不是电解质,也不是非电解质;④NaOH溶液能导电,为混合物,既不是电解质,也不是非电解质;⑤液态HCl不能导电,为电解质;⑥NaHCO3晶体不能导电,为电解质;⑦蔗糖不能导电,为非电解质;⑧熔融Na2O能导电,为电解质;⑨Na2O2固体不能导电,为电解质;⑩CO2不能导电,为非电解质。
化学物质的量的专项培优练习题(含答案)附详细答案

化学物质的量的专项培优练习题(含答案)附详细答案一、高中化学物质的量练习题(含详细答案解析)1.实验室配制500mL0.1mol/LNa2CO3溶液,回答下列问题(1)配制Na2CO3溶液时需用的主要仪器有托盘天平、滤纸、烧杯、药匙、___。
(2)容量瓶上标有刻度线、___,使用前要___。
(3)需用托盘天平称取Na2CO3____g。
(4)若实验遇下列情况,溶液的浓度是偏高,偏低还是不变?A.加水时超过刻度线___,B.溶解后未冷却到室温就转入容量瓶___,C.容量瓶内壁附有水珠而未干燥处理___,D.定容时仰视___,E.上下颠倒摇匀后液面低于刻线___。
(5)若实验室中要用浓度为16mol/L的浓硫酸配制480mL2.0mol/L的稀硫酸,则需要量取浓硫酸的体积为___mL。
【答案】500mL容量瓶、玻璃棒、胶头滴管温度、容积检漏 5.3 偏低偏高不变偏低不变 62.5【解析】【分析】配制一定物质的量浓度溶液步骤是计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶,分析误差时可根据c=nV判断。
【详解】(1)根据配制步骤是计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、初步摇匀、定容、摇匀、装瓶可知所需的仪器有:托盘天平、烧杯、玻璃棒、药匙、500mL容量瓶和胶头滴管,缺少的仪器:500mL容量瓶、胶头滴管、玻璃棒;(2)容量瓶上标有温度、刻度线、容积;容量瓶带有瓶塞,为防止使用过程中漏液,使用前应查漏;(3)配制500mL 0.1mol/LNa2CO3,需要 Na2CO3的质量为:0.5L×0.1mol/L×106g/mol=5.3g;(4)A.加水时超过刻度线,导致溶液体积偏大,溶液浓度偏低;B.溶解后未冷却到室温就转入容量瓶,冷却后溶液体积偏小,溶液浓度偏高;C.容量瓶内壁附有水珠而未干燥处理,对溶质物质的量和溶液体积都不产生影响,溶液浓度不变;D.定容时仰视,导致溶液体积偏大,溶液浓度偏低;E.上下颠倒摇匀后液面低于刻线,属于正常操作,溶液浓度不变;(5)若实验室中要用浓度为16mol/L 的浓硫酸配制480mL 2.0mol/L 的稀硫酸,应选择500mL 容量瓶,设需要浓硫酸体积为V,则依据溶液稀释过程中溶质物质的量不变得:16mol/L×V=500mL 2.0mol/L,解得V=62.5mL。
【化学】化学物质的量的专项培优练习题(含答案)附详细答案

【化学】化学物质的量的专项培优练习题(含答案)附详细答案一、高中化学物质的量练习题(含详细答案解析)1.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3.22g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)100mL 0.3mol/L Na2SO4(密度为d1 g/cm3)和50mL 0.2mol/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7mol AOH与5mol BOH混合后,从中取出5.6g,恰好可以中和100ml浓度为1.2mol/L的盐酸,则AOH的摩尔质量为_____。
(6)标准状况下,用一定量的水吸收HCl气体后制得浓度为1.0mol/L,密度为1.0365g/cm-3的盐酸。
请计算1体积水吸收_______体积的HCl可制得上述氨水。
【答案】6:3:2 34.2 56(或83.3%) 6d3/(10 d1+5 d2)mol/L 40g/mol 22.4【解析】【详解】(1)设NaC1、MgCl2、A1Cl3的物质的量分别为x、y、z,由分别加入等量的AgNO3溶液,恰好都完全反应,则种溶液中Cl-的物质的量相等,x=y×2=z×3,解得x:y:z=6:3:2,因溶液的体积相同,则物质的量之比等于浓度之比,所以浓度之比为6:3:2;故答案是:6:3:2;(2)3.22g芒硝的物质的量为3.22/322=0.01mol,所以溶液中n(Na+)=2n(Na2SO4·10H2O)=0.01×2=0.02mol,每100个水分子中溶有1个钠离子,所以n(H2O)=100n(Na+)=2mol,0.01mol Na2SO4·10H2O 中含有水的物质的量为0.01×10=0.1mol,所以需要的水的物质的量为2-0.1=1.9mol,所以需要水的质量为1.9mol×18g/mol=34.2g;故答案是:34.2;(3)用排气法收集氨气后,收集到的氨气气体不纯,含有空气;空气的平均相对分子质量为29,混合气体的平均相对分子质量为: 9.5×2=19;设烧瓶的容积为V L,氨气的体积为xL,空气的体积为(V-x)L,则有:[17x/V m+(29×(V-x)/V m)]÷(V/V m)=19,解之得:x=56V;将此瓶气体倒置于水槽中,进入烧瓶的液体体积为氨气体积,即56V,烧瓶内液面上升的体积占烧瓶总体积为:(56V)/V=56(或83.3%);故答案是:56(或83.3%);(4)混合液的质量为(100d1+50d2)g,混合后溶液的体积为:[(100d1+50d2)÷d3]mL=[(100d1+50d2)÷d3]×10-3L;溶液混合后n(SO42-)=(0.1×0.3×1+0.05×0.2×3)=0.06mol;根据c=n/V可知,混合溶液中SO42-的浓度为:0.06÷[(100d1+50d2)÷d3]×10-3=60 d3/(100d1+50d2)mol/L=6d3/(10d1+5d2)mol/L故答案是:6d3/(10d1+5d2)mol/L;(5)设AOH和BOH的摩尔质量分别为5x g/mol和7x g/mol,n(HCl)=n(OH-)=0.1×1.2=0.12mol;7mol AOH与5mol BOH混合物中含有n(OH-)=7+5=12,根据题意可知,5.6g混合碱中含有n(OH-)=0.12mol,则含有n(OH-)=12mol时,混合碱的质量为560g;根据7mol×5x g/mol+5mol×7x g/mol=560g可知,x=8,所以AOH的摩尔质量为40g/mol;故答案是:40g/mol;(6)假设溶液体积为1.00L,1.00L盐酸中含氯化氢的物质的量为:1L×1mol/L=1mol,V(HCl)=1×22.4=22.4L;1.00L盐酸中含水的质量为:m(H2O)=1×1.0365×103-1×36.5=1000g,V(H2O)=1L;标准状况下,1体积水吸收氯化氢的体积为V=[V(HCl)/ V(H2O)]×1L=22.4L;故答案是:22.4。
【化学】化学物质的量的专项培优练习题(含答案)及详细答案

【化学】化学物质的量的专项培优练习题(含答案)及详细答案一、高中化学物质的量练习题(含详细答案解析)1.某同学设计了测定气体摩尔体积的探究实验,利用氯酸钾分解制O2。
实验步骤如下:①把适量的氯酸钾粉末和少量二氧化锰粉末混合均匀,放入干燥的试管中,准确称量试管和药品的总质量为15.95 g.②连接好实验装置,检查装置的气密性.③加热,开始反应,直到不再有气体产生为止.④测量排入量筒中水的体积为285.0 mL,换算成标准状况下氧气的体积为279.7 mL.⑤准确称量试管和残留物的质量为15.55 g.根据上述实验过程,回答下列问题:(1)如何检查装置的气密性?______________________________________________。
(2)以下是测量收集到气体体积必须包括的几个步骤:①调整量筒的高度使广口瓶和量筒内的液面高度相同②使试管和广口瓶内气体都冷却至室温③读取量筒内液体的体积这三步操作的正确顺序是________(请填写步骤代码。
进行③的实验操作时,若仰视读数,则读取氧气的体积________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(3)实验过程中产生氧气的物质的量是________mol;实验测得氧气的摩尔体积是________(保留小数点后两位)。
【答案】往广口瓶中注满水,塞紧橡胶塞,按装置图连接好装置,用手将试管底部捂热,若观察到广口瓶中长玻璃管内液面上升,松开手后,过一会儿长玻璃管内的液面下降,则证明该装置不漏气②①③偏小0.012522.38 L/mol【解析】【分析】【详解】(1)往广口瓶中装满水,使装置左侧形成密闭体系,通过捂热试管看广口瓶中长导管内液面高度的变化来判断装置的气密性;综上所述,本题答案是:往广口瓶中注满水,塞紧橡胶塞,按装置图连接好装置,用手将试管底部捂热,若观察到广口瓶中长玻璃管内液面上升,松开手后,过一会儿长玻璃管内的液面下降,则证明该装置不漏气。
高考化学物质的量大题培优含答案.doc

高考化学物质的量 ( 大题培优 ) 含详细答案一、高中化学物质的量1.在标准状况下,由一氧化碳和二氧化碳组成的混合气体为 6.72 L,质量为12g,此混合物中一氧化碳和二氧化碳物质的量之比是__________ ,一氧化碳的体积分数是__________,一氧化碳的质量分数是__________,碳原子和氧原子个数比是__________,混合气体的平均相对分子质量是__________ ,密度是 __________g·L-1。
【答案】 1∶ 3 25% 17.5% 4∶ 7 40 1.79【解析】【分析】根据公式:m n = V 进行分析解答。
M Vm【详解】混合气体的物质的量= 6.72L =0.3 mol ,22.4L?mol -1设一氧化碳的物质的量为x,二氧化碳的物质的量为y,则:x y0.328x 44 y12解得: x=0.075 mol , y= 0.225 mol ,此混合物中一氧化碳和二氧化碳物质的量之比=0.075mol ∶0.225 mol = 1∶ 3;0.075mol一氧化碳的体积分数是=× 100%= 25% ;0.3mol一氧化碳的质量=0.075 mol ×28gmol·-1= 2.1 g,2.1g一氧化碳的质量分数=× 100%= 17.5% ;12g碳原子和氧原子个数比=(0.075 mol + 0.225 mol) ∶ (0.075 mol + 0.225mol ×2)= 4∶7;混合气体的平均摩尔质量=12g=40g·mol-1,平均相对分子质量是40;0.3?mol混合气体的密度=12g -1。
答案: 1∶ 3 ;25% ;17.5% ; 4∶ 7; 40; 1.79。
6.72L2.NH3、NO、 NO2都是常见重要的无机物,是工农业生产、环境保护、生命科学等方面的研究热点。
( 1) 写出氨在催化剂条件下与氧气反应生成NO 的化学方程式 _____。
【化学】化学物质的量的专项培优练习题(含答案)含答案

【化学】化学物质的量的专项培优练习题(含答案)含答案一、高中化学物质的量练习题(含详细答案解析)1.填写下列表格【答案】0.5N A 0.5 28 11.2 4.9 0.05 98 0.5N A 9 18 0.1N A 7.1 0.1 7.1【解析】【分析】摩尔质量在以为g ·mol -1单位时,数值上等于相对分子质量,以n=A N N 、n=m M 、n=m V V 这几个公式为基础,按试题中的要求,进行计算。
【详解】(1)N 2的摩尔质量在以为g ·mol -1单位时,数值上等于相对分子质量,所以N 2的摩尔质量是28 g ·mol -1,当N 2的质量为14g 时,n(N 2)= 11428.g g mol -=0.5mol ,N 2的分子数N(N 2)= 0.5 N A ,标况下N 2的体积为:0.5mol ⨯22.4L ·mol -1=11.2L ;(2)H 2SO 4的分子数是3.01×1022,H 2SO 4的物质的量:n(H 2SO 4)= 22233.01106.0210⨯⨯=0.05 mol ,H 2SO 4的摩尔质量是98 g ·mol -1,质量:m(H 2SO 4)= 0.05 mol ×98 g ·mol -1=4.9g ; (3)H 2O 的物质的量是0.5 mol ,水的摩尔质量:M(H 2O )=18 g ·mol -1,水分子的个数N(H 2O )= 0.5 N A ,水分子的质量是:m(H 2O )= 0.5 mol ×18 g ·mol -1=9g ;(4)Cl 2标况下的体积试剂2.24L ,Cl 2的物质的量:n(Cl 2)= 12.2422.4L L mol-g =0.1mol ,Cl 2的分子数是:N(N 2)=0.1 N A ,Cl 2的摩尔质量是71 g ·mol -1,Cl 2的质量:m(Cl 2)= 0.1mol ⨯71 g ·mol -1=7.1g ;【点睛】考生熟练掌握n=A N N 、n=m M、n=m V V ,这几个公式之间的换算;2.实验室需要配制0.1 mol·L -1 CuSO 4溶液480 mL 。
【化学】化学 物质的量的专项 培优练习题含详细答案

【化学】化学物质的量的专项培优练习题含详细答案一、高中化学物质的量练习题(含详细答案解析)1.实验室配制500mL0.1mol/LNa2CO3溶液,回答下列问题(1)配制Na2CO3溶液时需用的主要仪器有托盘天平、滤纸、烧杯、药匙、___。
(2)容量瓶上标有刻度线、___,使用前要___。
(3)需用托盘天平称取Na2CO3____g。
(4)若实验遇下列情况,溶液的浓度是偏高,偏低还是不变?A.加水时超过刻度线___,B.溶解后未冷却到室温就转入容量瓶___,C.容量瓶内壁附有水珠而未干燥处理___,D.定容时仰视___,E.上下颠倒摇匀后液面低于刻线___。
(5)若实验室中要用浓度为16mol/L的浓硫酸配制480mL2.0mol/L的稀硫酸,则需要量取浓硫酸的体积为___mL。
【答案】500mL容量瓶、玻璃棒、胶头滴管温度、容积检漏 5.3 偏低偏高不变偏低不变 62.5【解析】【分析】配制一定物质的量浓度溶液步骤是计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶,分析误差时可根据c=nV判断。
【详解】(1)根据配制步骤是计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、初步摇匀、定容、摇匀、装瓶可知所需的仪器有:托盘天平、烧杯、玻璃棒、药匙、500mL容量瓶和胶头滴管,缺少的仪器:500mL容量瓶、胶头滴管、玻璃棒;(2)容量瓶上标有温度、刻度线、容积;容量瓶带有瓶塞,为防止使用过程中漏液,使用前应查漏;(3)配制500mL 0.1mol/LNa2CO3,需要 Na2CO3的质量为:0.5L×0.1mol/L×106g/mol=5.3g;(4)A.加水时超过刻度线,导致溶液体积偏大,溶液浓度偏低;B.溶解后未冷却到室温就转入容量瓶,冷却后溶液体积偏小,溶液浓度偏高;C.容量瓶内壁附有水珠而未干燥处理,对溶质物质的量和溶液体积都不产生影响,溶液浓度不变;D.定容时仰视,导致溶液体积偏大,溶液浓度偏低;E.上下颠倒摇匀后液面低于刻线,属于正常操作,溶液浓度不变;(5)若实验室中要用浓度为16mol/L 的浓硫酸配制480mL 2.0mol/L 的稀硫酸,应选择500mL 容量瓶,设需要浓硫酸体积为V,则依据溶液稀释过程中溶质物质的量不变得:16mol/L×V=500mL 2.0mol/L,解得V=62.5mL。
高考化学 物质的量 培优练习(含答案)

高考化学物质的量培优练习(含答案)一、高中化学物质的量练习题(含详细答案解析)1.(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。
化学 物质的量的专项 培优 易错 难题练习题含详细答案

化学 物质的量的专项 培优 易错 难题练习题含详细答案一、高中化学物质的量1.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 C100058.5m 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 58.5m 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 58.5dw c ⋅,故答案为:100058.5dw mol·L -1; (3)由1000=c M ρω可知,=1000cM ωρ,则该溶液的质量分数是58.51000cd ,故答案为:58.51000c d。
化学物质的量的专项培优练习题附答案

化学物质的量的专项培优练习题附答案一、高中化学物质的量练习题(含详细答案解析)1.实验室需要480mL 0.3 mol.·L-1 NaOH溶液和一定浓度的硫酸溶液。
请回答:(1)如图所示的仪器中,配制上述溶液一定不需要的仪器为__________(填选项字母),配制上述溶液还需用到的玻璃仪器为_________________(填仪器名称)。
(2)配制NaOH溶液。
①计算用托盘天平称取NaOH固体的质量为_____g。
②若NaOH溶液在转移至容量瓶时,洒落了少许,则所配制的溶液浓度将_______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(3)配制硫酸溶液。
①实验室用98%(ρ=1.84g·cm3)的硫酸配制3.68mo·L-1的硫酸溶液500mL,需准确量取98%的硫酸的体积为_____mL。
②该同学实际配制硫酸溶液的浓度为3.50mol·L-1,原因可能是_________(填选项字母)。
A.用胶头滴管加水定容时俯视刻度B.容量瓶中原来存有少量水C.稀释硫酸的烧杯未洗涤D.用胶头滴管加水定容时仰视刻度【答案】AC 烧杯、玻璃棒 6.0 偏低 100mL CD【解析】【分析】配制一定物质的量浓度的溶液的步骤有:计算、称量、溶解(冷却)、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶贴签。
配制硫酸溶液时,根据浓稀硫酸物质的量相等计算,浓硫酸的浓度可根据公式c=1000M进行计算。
【详解】(1)用液体药品配制溶液需要的玻璃仪器有烧杯、量筒、胶体滴管、容量瓶、玻璃棒,因此一定不会用到的是A烧瓶和C分液漏斗;还需要的玻璃仪器是烧杯、玻璃棒。
(2)①配制溶液应根据体积选择合适的容量瓶以确保精度,然后根据容量瓶体积计算溶质的量,配制480mL 0.3 mol/L 的NaOH溶液需要选择500mL容量瓶,因此需要NaOH的物质的量为0.5L×0.3 mol/L=0.15mol,需要NaOH的质量为:m=n·M=0.15mol/L×40g/mol =6.0g,因此需要称取6.0NaOH固体。
化学物质的量的专项培优练习题(含答案)含答案

化学物质的量的专项培优练习题(含答案)含答案一、高中化学物质的量1.以下涉及的物质中A 、B 、C 都是化合物;请注意各小题之间可能有的联系。
(1)一定条件下,9.80g NH 4Br 跟3.60g 的某钙盐A 恰好反应,生成了4.48L (标准状况)气态产物B 和固体产物C 。
标准状况下,B 气体的密度为0.76g/L ,氮的质量分数为82.35%,其余是氢。
试求B 的分子式_____________ 。
(2)25℃、101.3KPa 时,气体摩尔体积为24.5L/mol. 该状况下,1体积水(密度为1g/cm 3)吸收560体积B 气体得到密度为0.91 g/cm 3的溶液,则该溶液中溶质的质量分数为_____%(溶液中的溶质以B 计量;保留2位小数);溶液的物质的量浓度为__________ mol /L (保留2位小数)。
(3)在催化剂作用下,B 可和NO 、NO 2混合气体反应生成液态水和一种单质气体D (可不考虑气体反应物与生成的液态水之间的作用)。
在常温常压下,将密度一定的NO 、NO 2混合气体和B 在不同体积比时进行了四次实验,所得数据如下:则原NO 、NO 2混合气体中NO 的体积分数为________%;第四次实验所得气体的平均摩尔质量为_______(保留2位小数)。
(4)将9.80g NH 4Br 跟过量的氧化鈣共热,充分反应后生成水、1.70gB 气体和固体产物C ,则C 的化学式为__________;试根据有关数据,求钙盐A 的化学式_______ 。
【答案】NH 3 27.98 14.98 20 22.76 CaBr 2 Ca(NH 2)2或CaN 2H 4【解析】【分析】(1)根据M=ρ⨯Vm 计算B 的相对分子质量,根据氮的质量分数为82.35%计算氢元素的质量分数,继而确定B 的分子式;(2)根据溶液质量分数=⨯溶质的质量溶液的质量100%,溶液物质的量浓度c=n V公式进行计算,结和已知信息寻找相应的量进行求解;(3)根据体积比不同混合气体和密度,计算混合气体的平均摩尔质量;(4)根据质量守恒和原子守恒确定相应物质的分子式。
化学 物质的量的专项 培优 易错 难题练习题含详细答案

化学物质的量的专项培优易错难题练习题含详细答案一、高中化学物质的量练习题(含详细答案解析)1.按要求填空,已知N A为阿伏伽德罗常数的数值。
(1)标准状况下,2.24L Cl2的质量为____;有__个氯原子。
(2)含0.4mol Al3+的Al2(SO4)3中所含的SO42-的物质的量是____。
(3)阻燃剂碱式碳酸铝镁中OH-与CO32﹣质量之比为51:300,则这两种离子的物质的量之比为____。
(4)质量相同的H2、NH3、SO2、O3四种气体中,含有分子数目最少的是____。
(5)标准状况下,3.4g NH3的体积为___;它与标准状况下____L H2S含有相同数目的氢原子。
(6)10.8g R2O5中氧原子的数目为3.01×1023,则元素R的相对原子质量为___;R元素名称是___。
(7)将10mL 1.00mol/L Na2CO3溶液与10mL 1.00mol/L CaCl2溶液相混和,则混和溶液中Na+的物质的量浓度为___,混和溶液中Cl-的物质的量___(忽略混合前后溶液体积的变化)。
(8)a个X原子的总质量为b g,则X的相对原子质量可以表示为____(9)已知CO、CO2混合气体的质量共11.6g,在标准状况下的体积为6.72L,则混合气体中CO的质量为___;CO2在相同状况下的体积为___。
(10)由CH4和O2的组成的混和气体,在标况下的密度是H2的14.5倍。
则该混合气体中CH4和O2的体积比为___。
【答案】7.1g 0.2N A或1.204×1023 0.6mol 3:5 SO2 4.48L 6.72 14 氮 1mol/L0.02mol baN A或6.02×1023ba2.8g 4.48L 3:13【解析】【分析】(1)先计算标准状况下,2.24L Cl2的物质的量,再计算氯气的质量和氯原子个数;(2)由化学式计算硫酸根的物质的量;(3)由两种离子的质量比结合摩尔质量计算两种离子的物质的量之比;(4)由n=mM可知,质量相同的不同气体,气体的摩尔质量越大,物质的量越小,分子数越小;(5)先计算标准状况下,3.4g NH3的物质的量,再计算气体体积和所含氢原子的物质的量,最后依据氢原子的物质的量计算硫化氢的体积;(6)由R2O5的质量和所含氧原子个数建立关系式计算R的相对原子质量;(7)将10mL 1.00 mol/L Na2CO3溶液与10mL 1.00mol/L CaCl2溶液相混和发生反应,生成碳酸钙沉淀和氯化钠,反应过程中Na+和Cl-的物质的量不变;(8)先计算a个X原子的物质的量,再依据质量计算X的摩尔质量;(9)依据混合气体的质量和体积建立求解关系式求得一氧化碳和二氧化碳的物质的量,在分别计算一氧化碳质量和二氧化碳体积;(10)先计算混合气体的平均相对分子质量,再依据公式计算甲烷和氧气的体积比。
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化学物质的量的专项培优练习题(含答案)及答案一、高中化学物质的量1.物质的量是高中化学中常用的物理量,请回答下列问题:(1)某硫酸钠溶液中含有3.01×1023个Na +,则溶液中SO 42-的物质的量是_____mol 。
(2)在标准状况下,4.48 L HCl 气体溶于水配成500 mL 溶液,其物质的量浓度为_____________。
(3)在标准状况下,1.7 g 氨气所占的体积约为_________L ,与_____mol H 2S 含有相同的氢原子数。
(4)7.8 g Na 2X 中含Na + 0.2 mol ,则X 的摩尔质量是_____________________。
(5)实验室需要0.3 mol•L -1硫酸溶液480 mL 。
①配制过程用到的玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、试剂瓶外,还需要______________。
②需量取质量分数为98%、密度为1.84 g•cm -3的浓硫酸的体积为______mL 。
③配制过程中需先在烧杯中将浓硫酸进行稀释,操作方法是:_______________。
【答案】0.25 0.4 mo•L -1 2.24 0.15 32 g•mo l -1 500mL 容量瓶 8.2 将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓注入盛有水的烧杯中并用玻璃棒不断搅拌【解析】【分析】(1)硫酸钠为强电解质,完全电离,1molNa 2SO 4电离产生2molNa +和1molSO 42-; (2)依据m V n V =计算氯化氢的物质的量,依据n c V =计算溶液中氯化氢的物质的量浓度;(3)依据m V m n==V M结合氨气与硫化氢分子构成计算解答; (4)由钠离子物质的量计算Na 2X 的物质的量,根据mM=n 计算Na 2X 的摩尔质量,进而计算X 的相对原子质量;(5)①依据配制溶液的体积,选择需要的容量瓶;②依据1000c Mw ρ=计算硫酸的物质的量浓度,依据稀释过程中溶质的物质的量不变计算需要浓硫酸的体积; ③依据浓硫酸稀释的正确操作解答,注意浓硫酸的密度大于水,稀释产生大量的热。
【详解】(1)某硫酸钠溶液中含有3.01×1023个Na +,n(Na +)=23233.01106.0210⨯⨯ =0.5mol ,n(SO 42-)=0.5mol 2=0.25mol ;(2)在标准状况下,4.48 L HCl气体的物质的量为:4.4822.4=0.2mol,溶于水配成500 mL溶液,其物质的量浓度为:0.2mol0.5L=0.4mol/L;(3)在标准状况下,1.7g氨气的体积:1.7g22.4L/mol17g/mol⨯ =2.24L;1.7g氨气中所含氢原子的物质的量:0.1mol×3=0.3mol,与硫化氢分子中所含的氢原子个数相等,即n(H2S) ×2=0.3mol,n(H2S) =0.15mol;(4)7.8 g Na2X中含Na+ 0.2 mol,则n(Na2X)=0.1mol,M(Na2X)=7.8g0.1mol=78g/mol,故X的相对原子质量为78-23×2=32,摩尔质量为32g/mol;(5)①实验室需要0.3 mol•L-1硫酸溶液480 mL,应该选择500mL的容量瓶;②质量分数为98%、密度为1.84 g•cm-3的浓硫酸的物质的量浓度为:1000 1.8498%98⨯⨯=18.4mol/L,设所需浓硫酸的体积为V,依据稀释前后溶质的物质的量不变可知,18.4×V×10-3=0.3×500×10-3,V=8.2mL;③浓硫酸稀释的正确操作为:将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓注入盛有水的烧杯中并用玻璃棒不断搅拌。
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/cm3,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 100058.5mVmol·L-1100058.5dwmol·L-158.51000cd【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 mM=、ncV=、1000=cMρω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==mol58.5g/mol58.5m m mnM=,则NaCl溶液的物质的量浓度是-1-3mol100058.5==mol L10L58.5mmcV V⋅⨯,故答案为:100058.5mVmol·L-1;(2)根据公式1000=cMρω可知,该溶液的物质的量浓度是-11000=mol L58.5dwc⋅,故答案为:100058.5dwmol·L-1;(3)由1000=cMρω可知,=1000cMωρ,则该溶液的质量分数是58.51000cd,故答案为:58.51000cd。
【点睛】该公式1000=cMρω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/cm3,是同学们的易忘点。
3.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 10.08NaAlO2+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)=0.5×5mol/L×0.2L =0.5mol,所以H2SO4的物质的量浓度c(H2SO4)=0.50.2Lmol=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+ 0.15mol×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)=12n(e-)=0.45mol,则在标准状况下的体积V(H2)=0.45mol×22.4L/mol=10.08L;(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。
4.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__。