- 化学计量在实验中的应用
- 共20262题
现有一种溶液，其中可能含有Mg2+、Al3+、Fe2+、Cu2+、NH4+。当加入一种淡黄色固体并加热溶解时，有刺激性气味的气体放出和白色沉淀生成，加入淡黄色固体的物质的量（横坐标）与析出的沉淀和产生气体的物质的量（纵坐标）的关系如图所示。试回答下列问题：
（1）最终的白色沉淀的成分是（填化学式） ，你的理由是
（2）试确定该溶液中可能含有以上离子中的哪些离子并计算其相应的物质的量，完成下表（可以不填满）
（4）图中a点的值为
（5）图中b点的气体组成成分是（填化学式） ，其物质的量之比是
正确答案
（1）Mg(OH)2（1分）氢氧化镁不溶于强碱，氢氧化铝是两性氢氧化物，可以溶于强碱。（2分）
（2）
（3） 9
（4）NH3 O2 ; 3:2
略
（7分）
⑴在K2Cr207+14HCl=2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H20反应中， 元素被氧化， 元素发生还原反应； 是氧化产物；若0.1 mol K2Cr207完全反应，则被氧化的HCl的分子数目为
⑵用双线桥法表示该反应的电子转移的方向和数目：
K2Cr2O7+14HCl=2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O
正确答案
略
某校化学小组学生进行“气体相对分子质量的测定”的实验。操作如下：用质量和容积都相等的烧瓶收集气体，称量收集满气体的烧瓶质量，数据见下表(已换算成标准状况下的数值)。
已知标准状况下，烧瓶的容积为0.293 L，烧瓶和空气的总质量为48.4212 g，空气的平均相对分子质量为29。A、B、C、D、E是中学常见的气体。
(1)上述五种气体中，能够使品红溶液褪色的是(写化学式)________．
(2)D的相对分子质量是________。
(3)在标准状况下，11.2 L D气体中含有共用电子对的数目为________。
(4)A、B、C可能的化学式是________。
正确答案
(1)SO2 (2)30 (3)3.5NA或2.107×1024 (4)N2、CO、C2H4
设烧瓶的质量为m，盛空气时，
解得M(A)≈28 g/mol＝M(B)＝M(C)，所以A、B、C可能为N2、CO、C2H4，同理可推出D、E的相对分子质量分别约为30、64，所以D为C2H6，E为SO2(能使品红溶液褪色)。
临湘一中食堂以前烧煤，经过改造现在烧天然气，使校园环境有了很大的改善。天然气的主要成分是甲烷，若2克甲烷完全燃烧可放出QKJ的热量，请写出能表示甲烷燃烧热的热化学方程式 。
正确答案
CH4(g) +2O2(g)＝CO2(g) + 2H2O(l) △H="-8Q" kJ/mol
试题分析：2g甲烷的物质的量是2g÷16g/mol＝0．125mol，若2克甲烷完全燃烧可放出QKJ的热量，则1mol甲烷完全燃烧生成CO2和液态水放出的热量为
包括3小题，(共10分)
（1）1mol H2SO4中约含有 个H2SO4， mol H , mol O
（2）9.03×1023个CO2的物质的量是 mol，在标准状况下的体积 L，质量是是 克。
（3）在100mL2mol/LH2SO4溶液中，H2SO4的质量是 克。H+的物质的量浓度为 。
（4）质量分数为36.5％、密度为1.18g/cm3的浓盐酸中HCl的物质的量浓度为 。
正确答案
（1）6.02﹡1023 、2、4 （2）1.5 、33.6 、66
（3）19.6 、4 mol.L-1 (4) 11.8 mol.L-1
略
2014年全运会在辽宁举办，其开幕式就是一场焰火盛宴。
(1)焰火利用了部分金属元素特征的 反应，该反应属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(2)如图所示的五元环代表A、B、C、D、E五种化合物，圆圈交叉部分指两种化合物含有一种相同元素，五种化合物由五种短周期元素组成，每种化合物仅含两种元素。
图中A是沼气的主要成分，B、E分子中所含电子数均为18，B不稳定，具有较强的氧化性，其稀溶液是医疗上广泛使用的消毒剂，E分子结构的球棍模型为
①B的水溶液呈弱酸性，其主要的电离方程式可表示为 ，D的化学式是 。
②A、B、E中均含有的一种元素符号为 。
③C与纯碱反应的化学方程式为 。
④液态B与液态E反应可生成一种单质和一种常见液体，1 mol B参加反应放出热量Q kJ，其反应的热化学方程式为 。
正确答案
(1)焰色 物理
(2)①H2O2HO2－＋H＋ Si3N4 ②H
③SiO2＋Na2CO3
④N2H4(l)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－2Q kJ·mol－1
根据题意，A为CH4，B为H2O2，C为SiO2；由E分子结构的球棍模型和N、H元素的价键规则知，大黑球表示N原子，小黑球表示H原子，故E为N2H4。D中所含Si和N两种元素，且原子个数比为3∶4，电子总数之比为3∶2，故化学式为Si3N4。
某温度时，在2L密闭容器中气态物质X和Y反应生成气态物质Z，生成4mol z时放出热量Q KJ, 它们的物质的量随时间的变化如表所示。
（1）根据上表中数据，在答卷该题相应位置上画出X、Y、Z的物质的量（n）随时间（t）变化的曲线：
(2) 写出体系中发生反应的热化学方程式 ______;
(3) 列式计算该反应在0-3min时间内产物Z的平均反应速率：
(4) 该反应达到平衡时反应物X的转化率
(5) 改变实验条件（温度、压强、催化剂）得到Z随时间变化的曲线1、2、3（如下图所示）则曲线1、2、3所对应的实验条件改变分别是：1 _____2_____3_____的曲线：
正确答案
（1）作图（2分）
（2）X(g)+2Y(g)="2Z(g)" △H＝－0.5Q kJ／mol （2分）
（3）v(Z)=
（4）反应物X的转化率
（5）曲线1 升温； 曲线2加入正催化剂； 曲线3加压。
（1×3=3分）
略
一定量的氢气在氯气中燃烧，所得混合物用100 mL3.00 mol/LNaOH溶液(密度为1.12 g/mL)恰好完全吸收，测得溶液中含有NaClO的物质的量为0.0500 mol。
(1)原NaOH溶液的质量分数为 。
(2)所得溶液中Cl-的物质的量为 mol。
(3)所用氯气和参加反应的氢气的物质的量之比v(Cl2):v(H2)＝ 。
正确答案
(1)10.7％ (2)0.25 (3)3︰2
题给中没有给出氢气和氯气的具体量，但因为反应后的混合物与NaOH溶液反应有NaClO生成，这意味着在反应中氯气过量。混合物恰好被完全吸收后，最后所得的溶液为NaCl和NaClO的混合液。由Na、Cl的原子个数比为1︰1易求得答案。
(1)
(2)据反应Cl2+H2＝2HCl，Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，HCl+NaOH＝NaCl+H2O
可知溶液中：n(Na+)=n(Cl-)+n(ClO-)＝0.1 L×3.00mol·L-1=n(Cl-)+0.0500mol
n(C1-)="0.25" mol。
（3）利用相同条件下，体积比等于物质的量之比来求解。先根据NaClO的量确定与H2反应后过量的氯气的量，再根据NaCl与NaClO的差量确定氢气的量。
n(与H2反应后过量的Cl2)= n(NaClO)=" 0.0500" mol，
则n(H2)＝n(与H2反应的Cl2)=（0.25-0.05）/2 ="0.1" mol
故：v(Cl2):v(H2)＝（0.05＋0.1）mol︰0.1 mol=3︰2
如图所示的实验装置可用来测定含两种元素的某种气体X的分子式。
在注射器A中装有240 mL气体X并慢慢通过不含空气并装有红热的氧化铜的玻璃管B，使之完全反应，得到以下实验结果：实验前B管重20.32 g，实验后B管重20.00 g，B管中的黑色粉末变成红色粉末。在C管中收集到的无色液体是水；在注射器D中收集到的气体是氮气。试回答下列问题：
(1)X气体是由________和________元素组成的。
(2)若240 mL X气体完全反应后，收集到的氮气质量是0.28 g。根据实验时温度和压强计算1 mol X气体的体积是24 000 mL，则X的摩尔质量是________。
(3)通过计算，确定X的分子式为________。
(4)写出B中发生反应的化学方程式(X在该条件下不发生分解反应)________________________。
正确答案
(1)氮 氢 (2)32 g/mol (3)N2H4
(4)N2H4＋2CuO
实验时的温度和压强下，1 mol X气体的体积是24 000 mL，则反应消耗的X气体为0.01 mol，CuO为0.02 mol，N2为0.01 mol，H2O为0.02 mol。根据质量守恒定律，0.01 mol X气体的质量为0.32 g，其摩尔质量为32 g/mol；X气体是由N和H元素组成的，0.01 mol X分子中含有n(N)＝0.01 mol×2＝0.02 mol，n(H)＝0.02 mol×2＝0.04 mol，因此分子式为N2H4。
（7分）甲是一种盐，由A、B、C、D、E五种元素组成，其中四种是短周期元素。甲溶于水后可电离出三种离子，其中含有由A、B形成的五核10电子阳离子。A元素原子核内质子数比E的少1，D、E处于同主族。用甲进行如下实验：
①取少量甲的晶体溶于蒸馏水配成溶液；
②取少量甲溶液于试管中滴入KSCN溶液，无现象，再滴入氯水，溶液呈红色；
③取少量甲溶液于试管中加入适量NaOH溶液，加热；
④取少量甲溶液于试管中，向其中加入稀盐酸，无明显现象，再加入BaCl2溶液，出现白色沉淀。
回答下列问题：
（1）C的元素符号是 ，D的原子结构示意图 。
（2）用离子方程式表示实验②中现象的原因：
（3）实验③中出现的现象是 。
（4）经测定甲晶体的摩尔质量为392 g/mol，其中阳离子与阴离子物质的量之比为3:2，则甲晶体的化学式为 。
正确答案
（ 7分）（1）Fe 
（2）2Fe2++Cl2===2Cl-+2Fe3+ Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3
（3）有白色絮状沉淀生成，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色，加热有大量刺激性气味的气体生成（或有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体生成）。
（4）(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O [或Fe(NH4)2(SO4)2·6H2O]
A、B形成的五核10电子阳离子，所以A是N，B是H，则E是O。根据实验②可知，含有亚铁离子。根据实验④可知，含有SO42－。又因为D、E处于同主族，实验D是S，C是Fe。
（1）S的质子数是16，所以原子结构示意图是
亚铁离子能被氯气氧化生成铁离子，而铁离子能和KSCN溶液反应，反应的方程式分别是2Fe2++Cl2===2Cl-+2Fe3+ 、Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3。
（3）由于含有NH4＋和Fe2＋，所以加入氢氧化钠并加热后的实验现象是有白色絮状沉淀生成，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色，加热有大量刺激性气味的气体生成（或有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体生成）。
（4）根据以上分析可知，阴离子是SO42－，阳离子是NH4＋和Fe2＋，所以根据电荷守恒可知，NH4＋和Fe2＋的个数之比是2︰1。其中含有的结晶水是
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