高考化学物质的量-经典压轴题含答案解析
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高考化学物质的量-经典压轴题含答案解析
一、高中化学物质的量练习题(含详细答案解析)
1.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_____________________________________________。
(6)在配制过程中,其他操作都是正确的,下列操作会引起浓度偏高的是________(填字母)。
A.转移溶液时不慎有少量液体洒到容量瓶外面
B.定容时俯视刻度线
C.未冷却到室温就将溶液转移到容量瓶并定容
D.定容后塞上瓶塞反复摇匀,静置后,发现液面低于刻度线,再加水至刻度线
【答案】ad 20.0 定容 500mL容量瓶胶头滴管用烧杯称量NaOH固体,防止NaOH 腐蚀天平的托盘用烧杯做溶解用的容器没有用玻璃棒引流应选用500mL的容量瓶BC
【解析】
【分析】
【详解】
(1)a、容量瓶使用前要检验是否漏水,a正确;
b、容量瓶不能加热,b错误;
c、容量瓶不可以用来稀释浓溶液,也不能用来溶解固体,c错误;
d、为了使所配溶液浓度均匀,定容结束后要摇匀,d正确;
e、用500mL的容量瓶只能配制500mL溶液,不能配制480mL溶液,e错误;
f、容量瓶不能长期贮存溶液,f错误;
故选ad;
(2)m(NaOH)=nM=cVM=1.00mol·L-1×0.500L×40g·mol-1=20.0g。
配制时,要遵循计算、称量、溶解(冷却)、移液、洗涤、定容、摇匀的顺序进行配制。
(3)配制一定物质的量浓度溶液使用的仪器有一定规格的容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、托盘天平(带砝码)、量筒,本题还缺少500mL容量瓶和胶头滴管。
(4)NaOH固体具有强腐蚀性,不能用纸称量,要用玻璃仪器(如小烧杯)盛放。
NaOH固体溶解时要在小烧杯中进行。
(5)配制500mL的溶液,应选用500mL的容量瓶;在转移溶液时,一定要用玻璃棒引流,防止溶液溅到瓶外。
(6)A、转移溶液时不慎有少量液体洒到容量瓶外面,导致溶质损失,则所配溶液浓度偏低,A错误;
B、定容时俯视液面,则溶液体积偏小,导致所配溶液浓度偏高,B正确;
C、在未降至室温时,立即将溶液转移至容量瓶定容,则冷却后溶液体积偏小,导致所配溶液浓度偏高,C正确;
D、定容后,加盖倒转摇匀后,由于会有少量液体残留在刻线上方,因此液面低于刻度线是正常的,又滴加蒸馏水至刻度,体积会增大,导致所配溶液浓度偏低,D错误;
故选BC。
【点睛】
本题第(3)题,填写容量瓶时务必带着规格填写,即填写500mL容量瓶,只填写容量瓶是不正确的。
2.用98%的浓硫酸(其密度为1.84g/cm3,物质的量浓度为18.4 mol·L-1)配制100mL
1.0mol·L-1稀硫酸,现有下列实验仪器备用:A.100mL量 B.托盘天平 C.玻璃棒
D.50mL容量瓶 E.10mL量筒 F.胶头滴管 G.50mL烧杯 H.100mL容量瓶。
请回答:
(1)通过计算,需用量筒量取浓硫酸的体积为________mL;
(2)实验时选用的仪器有______(填序号),使用容量瓶时第一步的操作是
________________;
(3)配制过程中,下列情况会使配制结果偏高的是________(填序号);
①定容时俯视刻度线观察液面
②容量瓶使用时未干燥
③定容后经振荡、摇匀、静置,发现液面低于刻度线,再加蒸馏水补至刻度线
(4)实验步骤如下:
①计算所用浓硫酸的体积②量取一定体积的浓硫酸③溶解④恢复至室温⑤转移、洗
涤⑥定容、摇匀⑦装瓶贴标签。
其中,第⑤步中“洗涤”操作的目的是_______________________。
【答案】5.4 CFGEH 检查容量瓶是否漏水①减少溶质损失,减小实验误差
【解析】
【分析】
⑴根据稀释前后溶质物质的量不变进行计算。
⑵配制溶液时需要用到100mL容量瓶、玻璃棒、10mL量筒、胶头滴管、50mL烧杯,使用容量瓶前要检漏。
⑶①定容时俯视刻度线观察液面,溶液体积偏小,溶液溶度偏高;②容量瓶使用时未干燥,与结果无影响;③定容后经振荡、摇匀、静置,发现液面低于刻度线,再加蒸馏水补至刻度线,溶液体积偏大,浓度偏低。
⑷溶质黏在烧杯内壁或玻璃棒上,要洗涤。
【详解】
⑴用物质的量浓度为18.4 mol·L-1的浓硫酸配制100mL 1.0mol·L-1稀硫酸,根据稀释前后溶质物质的量不变得到18.4 mol·L−1 ×V= 1.0 mol·L−1×0.1 L,V=0.0054L =5.4mL,因此需用量筒量取浓硫酸的体积为5.4mL;故答案为:5.4。
⑵配制溶液时需要用到100mL容量瓶、玻璃棒、10mL量筒、胶头滴管、50mL烧杯,因此实验时选用的仪器有CFGEH,使用容量瓶时第一步的操作是检查容量瓶是否漏水;故答案为:CFGEH;检查容量瓶是否漏水。
⑶①定容时俯视刻度线观察液面,溶液体积偏小,溶液溶度偏高,故①符合题意;②容量瓶使用时未干燥,与结果无影响,故②不符合题意;③定容后经振荡、摇匀、静置,发现液面低于刻度线,再加蒸馏水补至刻度线,溶液体积偏大,浓度偏低,故③不符合题意;综上所述,答案为:①。
⑷溶质黏在烧杯内壁或玻璃棒上,因此第⑤步中“洗涤”操作的目的是减少溶质损失,减小实验误差;故答案为:减少溶质损失,减小实验误差。
3.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SO42-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 H2S含有相同的氢原子数。
(4)7.8 g Na2X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•mol -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m
M=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 M
w 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 +)=23
233.01106.0210⨯⨯ =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:0.2mol 0.5L
=0.4mol/L ; (3)在标准状况下,1.7g 氨气的体积: 1.7g 22.4L/mol 17g/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(H 2S) ×2=0.3mol ,n(H 2S) =0.15mol ;
(4)7.8 g Na 2X 中含Na + 0.2 mol ,则n(Na 2X)=0.1mol ,M(Na 2X)=
7.8g 0.1mol
=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。
4.在实验室里,用足量的浓盐酸与一定量的高锰酸钾反应(不加热),来制取氯气。
反应:2KMnO 4+16HCl=2KCl+2MnCl 2+5Cl 2↑+8H 2O
(1)“双线桥法”标出电子转移情况________ 。
(2)若生成2.24L 标准状况时的氯气,请计算(写出必要的计算过程):
①理论上需要多少克KMnO 4参加反应?________。
②被氧化的HCl 的物质的量为多少?________。
【答案】 6.32g 0.2 mol
【解析】
【分析】
(1)根据元素化合价升降数目等于反应过程中电子转移数目分析,标出电子转移情况;
(2)先计算Cl 2的物质的量,然后根据方程式中KMnO 4、HCl 与Cl 2之间的反应转化关系计算。
【详解】
(1)在该反应中,Mn 元素化合价由反应前KMnO 4中的+7价变为反应后MnCl 2中的+2价,化合价降低,得到5个电子,Cl 元素化合价由反应前HCl 中的-1价变为反应后Cl 2中的0价,化合价升高,失去2个电子,电子得失最小公倍数是10,所以KMnO 4、MnCl 2前的系数是2,HCl 前的系数是10,Cl 2前的系数是5,根据原子守恒,KCl 的系数是2,这样反应中有6个Cl 原子未参加氧化还原反应,所有Cl 原子都是由HCl 提供,因此HCl 前的系数为10+6=16,结合H 原子反应前后相等,可知H 2O 的系数是8,用“双线桥”表示电子转移为:
;
(2)在标准状态下, 2.24LCl 2的物质的量n(Cl 2)=m V 2.24L V 22.4L /mol
=0.1mol 。
①根据反应的化学方程式可知:生成0.1molCl 2时,参与反应的KMnO 4的物质的量为0.1mol×25
=0.04mol ,则参与反应的KMnO 4的质量m(KMnO 4)=0.04mol×158g/mol=6.32g ; ②由反应化学方程式可知,HCl 被氧化后生成Cl 2,因此根据Cl 元素守恒可知:被氧化的HCl 的物质的量n(HCl)氧化=0.1mol×2=0.2mol 。
【点睛】
本题考查了氧化还原反应中电子转移的表示方法及有关计算。
氧化还原反应的特征是元素化合价的升降,实质是电子转移,氧化还原反应的特征、实质与反应类型的关系可概括为“升失氧,降得还”。
根据元素化合价升降数目等于反应过程中电子得失数目可以配平方程式,并可用单线桥法或双线桥法表示。
物质的量应用于化学方程式,使化学计算简单,物质反应的物质的量的比等于方程式中相应物质的化学计量数的比。
5.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。
【详解】
(1)标况下B气体的密度为0.76g/L,则B的相对分子质量= 0.76 ⨯ 22.4= 17,其中氮的质量
分数为82.35%,则B分子中N原子数目=17?82.5%
14
⨯
=1,其余是氢,则H原子数目
=1714
3
1
-
=,则B为NH3,故答案为: NH3;
(2)假设氨气体积为560L,则水为1L,25C、101.3KPa时,气体摩尔体积为24.5L/mol,氨
气的物质的量=
560L
24.5L/mol
= 22.86mo,氨气的质量= 22.86mol⨯17g/ mol = 388.62g,1L
水的质量为1000g,则所得溶液质量分数=
388.62g
1000g388.62g
⨯
+
100%= 27.99%;所得溶液密
度为0.91g/cm3,故溶液物质的量浓度=1000?0.91?27.99%
17
⨯⨯
= 14.98 mol/L,故答案:
27.98;14.98;
(3)在催化剂作用下,NH3可和NO、NO2混合气体反应生成液态水和一种单质气体D,根据原子守恒电子守恒可知,D为N2。
第一次反应气体的相对分子质量
= 1.35⨯ 22.4= 30.24;第二次反应气体的相对分子质量= 1.25⨯ 22.4= 28;第三次反应气体的相对分子质量=1.04 ⨯ 22.4= 23.2,由反应后气体相对分子质量可知,第二次实验恰好完全反应气体为N2,说明第一次剩余氨气不足,第三次剩余氨气有剩余,令第二次实验中NO、NO2的总物质的量为1mol,则NH3为1.2mol,设NO为axmol,则NO2为(1-x)mol,根据电子转移守恒:2x +4(1-x)=1.2⨯[0-(-3)],解得x=0.2,故NO的体积分数
=0.2mol
1mol
⨯ 100%= 20%;
令第四次实验中NO、NO2的总物质的量为1mol,则NH3为2.2mol, NO为0.2mol,则NO2为(1- 0.2) mol= 0.8mol,令参加反应的氨气为ymol,根据电子转移守恒:
2⨯0.2 +4⨯0.8=y⨯ [0- (-3)],解得y= 1.2,剩余氨气为2.2mol - 1.2mol = 1mol,根据N原子
守恒可知生成N2的物质的量=1mol?1?.2mol
2
+
= 1.1mol,故反应后气体的平均摩尔质量
=1mol1?7g/mol?1?.1mol?28g/?mol
1mol 1.1mol
⨯+⨯
+
=22.76g/mol,故答案为:20;22.76;
(4)将9.80g NH4 Br跟过量的氧化钙共热,充分反应后生成水、1.70gNH3气体和固体产物C,由元素守恒,则C的化学式为CaBr2。
由(1)9.80g NH4Br跟3.60g的某钙盐A恰好反
应,生成了4.48L(标准状况)NH3和CaBr2,NH4Br的物质的量=
9.8g
98g/?mol
= 0.1mol,由Br
元素守恒可知CaBr2为0.05mol,由Ca元素守恒可知,3.6gA中含有Ca原子为0.05mol,
氨气的物质的量=
4.48L
22.4L/?mol
= 0.2mol,由N元素守恒可知3.6gA 中含有N原子为
0.2mol - 0.1mol= 0.1mol,由H元素守恒,3.6gA 中含有H原子为0.2mol⨯ 3-
0.1mol⨯4 = 0.2mo,故3.6gA中Ca、N、H原子物质的量之比= 0.05:0.1 :0.2= 1 :2:4,故A
的化学式为CaN2H4,故答案为:CaBr2;Ca(NH2)2或CaN2H4。
【点睛】根据M=ρ Vm计算不同气体或混合气体的摩尔质量。
6.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=0.9 mol ,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 (H 2)=
12
n (e -)=0.45 mol ,则在标准状况下的体积V (H 2)=0.45 mol ×22.4 L /mol =10.08 L ;
(5)在b 点时溶液中溶质为Na 2SO 4,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=NaAlO 2+2H 2O ,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。
7.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)= 1
1428.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)= 12.2422.4
L 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;
8.(1)1mol H 2SO 4中含有_____个硫原子,_____mol O 。
(2)写出下列物质在水溶液中的电离方程式
HCl :_______________NaHSO 4:____________________
(3)写出下列化学反应的方程式
呼吸面具中过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式_________________
氢氧化亚铁白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色的反应的化学方程式
____________________
印刷电路板处理时铜与氯化铁溶液反应的离子方程式_______________________ (4)配平下列方程式:
_____I -+_____IO 3-+ _____H +—_____I 2+_____H 2O
_____NH 4ClO 4——_____N 2↑+_____O 2↑+_____HCl+_____H 2O
(5)用单线桥法或双线桥法表示该反应转移电子的方向和数目并填空:
Cu +4 HNO 3(浓)= Cu(NO 3)2+ 2 NO 2↑+ 2H 2O__________________
HNO 3的作用是__________,发生氧化反应,氧化产物是__________。
【答案】N A 4 HCl=H ++Cl - NaHSO 4 = Na + + H ++SO 42- 2Na 2O 2+2CO 2=2Na 2CO 3+O 2
4Fe(OH)2+O 2+2H 2O =4Fe(OH)3 2Fe 3++Cu=2Fe 2++Cu 2+ 5 1 6 3 3 4 2 5 4 6
氧化性和酸性 Cu(NO 3)2
【解析】
【分析】
(1)根据物质结构进行计算;
(2)强电解质完全电离;
(3)过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气;氢氧化亚铁白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色为氢氧化亚铁与氧气、水反应生成氢氧化铁;铜与氯化铁溶液反应生成亚
铁离子和铜离子;
(4)根据化合价升降法及化合价只靠拢不相交的原则配平;
(5)还原剂,失电子,化合价升高,发生氧化反应,产物为氧化产物;氧化剂得电子,化合价降低,产物为还原产物。
【详解】
(1)一个H2SO4分子中含有1个S原子,4个O原子,则1mol H2SO4中含有N A个硫原子,4mol O;
(2)HCl为强电解质,在水中完全电离,生成氢离子和氯离子,则电离方程式为:HCl=H++Cl-; NaHSO4为强电解质,在水中完全电离,生成钠离子、氢离子和硫酸根离子,则电离方程式为:NaHSO4 = Na+ + H++SO42-;
(3)过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;氢氧化亚铁白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色为氢氧化亚铁与氧气、水反应生成氢氧化铁,方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;铜与氯化铁溶液反应生成亚铁离子和铜离子,离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;
(4)根据氧化还原反应中,化合价只靠拢不相交的原则,碘离子变为0价,碘酸根离子变为0价,则最小公倍数为5,则离子方程式为5 I-+IO3-+ 6H+=3I2+3H2O;
高氯酸铵自身发生氧化还原反应,N、O的化合价升高,Cl的化合价降低,根据电子得失守恒,则4NH4ClO4=2N2↑+5O2↑+4HCl+6H2O;
(5)反应中Cu作还原剂,失电子,化合价由0价变为+2价,生成的产物为氧化产物;硝酸作氧化剂、酸,部分N得电子化合价降低由+5变为+4,生成的产物为还原产物;双线桥
法表示为;单线桥法为。
【点睛】
白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色为氢氧化亚铁与氧气、水反应生成氢氧化铁的反应。
9.(1)在标准状况下,CO和CO2的混合气体共28L,质量为51g。
其中CO2的质量为
_____g,混合气体中CO的物质的量分数为____。
混合气体的平均摩尔质量为_______。
(2)同温同压下,同质量的NH3和H2S气体体积比为______,原子个数之比为______,密度之比为________。
(3)在120℃时分别进行如下四个反应(除S外其它物质均为气体):
A.2H2S+O2=2H2O+2S↓ B.2H2S+3O2=2H2O+2SO2
C.C2H4+3O2=2H2O+2CO2 D.C4H8+6O2=4H2O+4CO2
若反应在压强恒定、容积可变的容器内进行,反应前后气体密度(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d前>d后和V前>V后的是
___________(填写反应的代号)。
【答案】44 20% 40.8g/mol 2:1 8:3 1:2 D A
【解析】
【详解】
(1)假设一氧化碳的物质的量为x mol,二氧化碳的物质的量为y mol,则有
x+y=
28
22.4
=1.25, 28x+44y=51,解x=0.25,y=1,则二氧化碳的质量为44g,一氧化碳的物
质的量分数为0.25
1.25
=20%,混合气体的平均摩尔质量为
51
1.25
=40.8g/mol;
(2) 同温同压下,同质量的NH3和H2S气体体积比等于摩尔质量的反比,即为34:17=2:1,原子个数之比等于(2×4):(1×3)=8:3,密度比等于摩尔质量之比,即为17:34=1:2;
(3) 若反应在压强恒定、容积可变的容器内进行,四个反应的气体体积取决于气体的物质的量的变化,A中体积变小,由于产生固体硫,所以气体密度减小;B中气体体积变小,密度变大;C中气体体积不变,密度不变;D中气体体积变大,密度变小;故符合题意的为D和A。
10.现有下列九种物质:①HCl气体②Cu ③蔗糖④CO2⑤H2SO4⑥Ba(OH)2固体⑦氯酸钾溶液⑧稀硝酸⑨熔融Al2(SO4)3
(1)属于电解质的是___;属于非电解质的是___。
(2)②和⑧反应的化学方程式为:3Cu +8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
上述反应中氧化产物是___。
硝酸没有全部参加氧化还原反应,参加氧化还原反应的硝酸占总硝酸的___。
用双线桥法分析上述反应(只需标出电子得失的方向和数目)___。
3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(3)上述九种物质中有两种物质之间可发生离子反应:H++OH-=H2O,该离子反应对应的化学方程式为___。
(4)⑨在水中的电离方程式为___,
(5)34.2g⑨溶于水配成1000mL溶液,SO42-的物质的量浓度为___。
【答案】①⑤⑥⑨③④ Cu(NO3)2或Cu2+ 25%
Ba(OH)2+2HNO3=Ba(NO3)2+2H2O
Al2(SO4)3=2Al3++3SO42- 0.3mol/L
【解析】
【分析】
(1)在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物是电解质,包括酸、碱、盐、活泼金属氧化物和水;在水溶液里和熔融状态下都不能导电的化合物是非电解质,包括一些非金属氧化物、氨气、大多数有机物(如蔗糖、酒精等);
(2)氧化还原反应中所含元素化合价升高的反应物为还原剂,对应产物为氧化产物;依据
硝酸中氮元素化合价的变化计算参加氧化还原反应的硝酸占总硝酸的量;根据Cu元素的化合价变化、N元素的化合价变化来分析,化合价升高的元素原子失去电子,化合价降低的元素的原子得到电子,化合价升高值=化合价降低值=转移电子数;
(3)H++OH-═H2O,可以表示强酸与强碱反应生成可溶性盐和水;
(4)硫酸铝为强电解质,水溶液中完全电离;
(5)计算3.42g硫酸铝的物质的量,依据硫酸铝电离方程式计算硫酸根离子的物质的量,
依据
n
c=
V
计算硫酸根离子的物质的量浓度。
【详解】
(1)①HCl气体是在水溶液里能导电的化合物,是电解质;
②Cu是单质,既不是电解质也不是非电解质;
③蔗糖是在水溶液里和熔融状态下都不能导电的化合物,是非电解质;
④CO2本身不能电离,属于非电解质;
⑤H2SO4是在水溶液里能导电的化合物,是电解质;
⑥Ba(OH)2固体是在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物,是电解质;
⑦氯酸钾溶液是混合物,既不是电解质也不是非电解质;
⑧稀硝酸是混合物,既不是电解质也不是非电解质;
⑨熔融Al2(SO4)3是在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物,是电解质;
综上所述,属于电解质的是①⑤⑥⑨;属于非电解质的是③④;
故答案为:①⑤⑥⑨;③④;
(2)3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,反应中铜元素化合价升高,为还原剂,对应产物硝酸铜为氧化产物,参加反应的硝酸有8mol,只有2mol硝酸中的N化合价降低,作氧化剂,参加氧化还原反应的硝酸占总硝酸的25%;在反应
3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O中,Cu元素的化合价由0升高到+2价,N元素的化合价由+5降低为+2价,转移的电子为6e−,则用双线桥法标出电子得失的方向和数目为,
;
故答案为:Cu(NO3)2或Cu2+;25%;;
(3)H++OH−═H2O,可以表示稀硝酸与氢氧化钡反应,化学方程式为:Ba(OH)2+
2HNO3=Ba(NO3)2+2H2O;
故答案为:Ba(OH)2+2HNO3=Ba(NO3)2+2H2O;
(4)硫酸铝为强电解质,完全电离,电离方程式为:Al2(SO4)3=2Al3++3SO42-;
故答案为:Al2(SO4)3=2Al3++3SO42-;
(5)3.42g硫酸铝的物质的量
3.42g
342g/
n==0.0
mol
1mol,依据硫酸铝电离方程式:
Al2(SO4)3=2Al3++3SO42-,可知硫酸根离子的物质的量为0.03mol,则硫酸根离子的物质的量
浓度
0.03mol
c==0.3mol/L
0.1L
;
故答案为:0.3mol/L。
11.(1)质量相同的O2、NH3、H2、Cl2四种气体中,在相同温度和相同压强条件下,体积最大的是___。
(2)氯水中含有多种成分。
将紫色石蕊试液滴入氯水中,溶液显红色起作用的成分是
___;过一会儿,溶液颜色逐渐褪去,起作用的成分是___;
(3)鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液可选用___。
(填序号)
①NaOH ②Ca(OH)2③BaCl2④K2SO4⑤Ca(NO3)2
(4)火药是中国的“四大发明”之一,永远值得炎黄子孙骄傲,也永远会激励着我们去奋发图强。
黑火药在发生爆炸时,发生如下的反应:2KNO3+3C+S=K2S+N2↑+3CO2↑。
①其中被还原的元素是___。
②当反应有3.612×1024个电子转移时被硝酸钾氧化得到的氧化产物在标准状况下的体积
___。
(5)1.2gRSO4中含0.01molR2+,则RSO4的摩尔质量是___,R的相对原子质量是___。
【答案】H2 H+ HClO或ClO-③⑤ N和S 28L 120g/mol 24
【解析】
【分析】
(1)相同质量时,气体的摩尔质量越大,物质的量越小,体积越小;
(2)氯水溶液中存在反应:Cl2+H2O⇌HCl+HClO,是可逆反应,存在电离:H2O⇌H++OH-,HClO⇌H++ClO-,HCl=H++Cl-,所以溶液中存在的微粒有:分子:Cl2、HClO、H2O;离子:
H+、Cl-、ClO-、OH-,能使紫色石蕊试液变红色是酸的性质,次氯酸有漂白性;
(3)NaHCO3不稳定,加热易分解,但加热溶液不分解,都可与碱发生反应,与氢氧化钙溶液反应都可生成沉淀,且都能与酸反应生成气体,以此解答该题;
(4)2KNO3+C+S═K2S+2NO2↑+CO2↑中,C元素的化合价升高,N、S元素的化合价降低,以此来解答;
(5)根据公式n=m
M
来计算M,M在数值上等于元素的相对原子质量,分子的M在数值上
等于其相对分子质量。
【详解】
(1)相同质量时,气体的摩尔质量越大,物质的量越小,体积越小,质量相同的O2、NH3、H2、Cl2四种气体中,H2的摩尔质量最小,所以H2的体积最大;
(2)氯水溶液中存在反应:Cl2+H2O⇌HCl+HClO,是可逆反应,存在电离:H2O⇌H++OH-、HClO⇌H++ClO-,HCl═H++Cl-,所以溶液中存在的微粒有:分子:Cl2、HClO、H2O;离子:H+、Cl-、ClO-、OH-.酸能使紫色石蕊试液变红色,所以使紫色石蕊试液变红色的微粒是H+;次氯酸有漂白性,所以红色溶液逐渐褪色,起作用的微粒是HClO分子;
(3)①碳酸钠和碳酸氢钠与NaOH混合,均无明显现象,不能鉴别二者,故①错误;。