化学计量在实验中的应用_章节学习

1

题型：填空题

|

填空题

取20 mL NaOH溶液平均分成两份，分别放入A、B两支试管中。向A、B中通入不等量的CO2，再继续向两溶液中逐滴加入0.1mol/L的盐酸，标准状况下产生的CO2气体体积与所加的盐酸溶液体积之间的关系如下表所示：

请回答下列问题

（1）少量CO2与NaOH溶液反应的离子方程式，

过量CO2与NaOH溶液反应的化学方程式；

（2）试管A中通入CO2后所得溶液的溶质为；

（3）原NaOH溶液的物质的量浓度为 mol/L；

（4）滴加70mL盐酸时，A、B产生CO2的体积均为最大值，则x= mL。

正确答案

（1）CO2+2OH－=CO32－+H2O；CO2+NaOH=NaHCO3（2）NaOH、Na2CO3（3）0.7（4）112

试题分析：（1）CO2与NaOH反应为①CO2+NaOH=NaHCO3，②CO2+2NaOH=Na2CO3+H20，故少量CO2与NaOH溶液反应的离子方程式CO2+2OH－=CO32－+H2O；过量CO2与NaOH溶液反应的化学方程式CO2+NaOH=NaHCO3（2）当n（CO2）：n（NaOH）≥1，反应按①进行，等于1时，CO2、NaOH恰好反应生成NaHCO3；大于1时，生成生成NaHCO3，CO2有剩余；当＜n（CO2）：n（NaOH）＜1，反应按①②进行，CO2、NaOH反应，无剩余，生成物为NaHCO3、Na2CO3；当n（CO2）：n（NaOH）≤，反应按②进行，等于，时，CO2、NaOH恰好反应生成Na2CO3；小于时，生成Na2CO3，NaOH有剩余；,A中通入CO2后所得溶液的溶质为Na2CO3，NaOH（3）加入70ml盐酸时二氧化碳的体积达最大，此时溶液为氯化钠溶液．根据氯离子、钠离子守恒，所以n（NaOH）=n（NaCl）=n（HCl）=0.07ml×0.1mol/L=0.007mol，所以c（NaOH）= =0.7mol/L，故答案为：0.7mol/L；（4）由曲线B可知从20ml到70ml为碳酸氢钠与盐酸反应生成二氧化碳，反应方程式为NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O，所以n（CO2）=n（HCl）=（0.07ml-0.02ml）×0.1mol/L=0.005mol，所以CO2气体体积为0.005mol×22.4L/mol=0.112L=112mL，故答案为112。

1

题型：简答题

|

简答题

取NaHCO3和Na2O2的固体混合物x g放入一密闭容器中加热至250℃，充分反应后排出所有气体。将反应后的固体分成完全相同的两份，将其中一份投入到足量的BaCl2溶液中，最后可得到3.94g沉淀。另一份溶于适量的水，无气体放出，再向水溶液中缓慢逐滴加入某物质的量浓度的盐酸，产生气体与所加盐酸体积之间的关系如下图所示。试回答下列问题：

（1）加入盐酸后总共产生的气体在标准状况下的体积为__________________L；

（2）盐酸中HCl的物质的量浓度__________________；

（3）反应后的固体的成分（填化学式）__________________；

（4）密闭容器中排出气体的成分（填化学式）______________；

（5）x=_____________。

正确答案

（1）0.448（2分）（2）0.2 mol／L（2分）（3）NaOH Na2CO3（1分）

（4）O2 、H2O（2分）（5）6.09g（ 3分）

试题分析：（1）3.94g白色沉淀是碳酸钡，物质的量是3.94g÷197g/mol＝0.02mol，所以根据碳原子守恒可知，生成的CO2体积是0.02mol×22.4L/mol＝0.448L。

（2）由于碳酸钠和盐酸反应是分步进行的，所以根据图像可知，和碳酸氢钠反应的盐酸是275ml－175ml＝100ml。所以根据方程式NaHCO3＋HCl=NaCl＋H2O＋CO2↑可知，生盐酸的物质的量是0.02mol，其浓度是0.02mol÷0.1L＝0.2mol/L。

（3）由于和碳酸钠反应生成碳酸氢钠时消耗的盐酸是100ml，所以根据图像可知，固体中一定还有氢氧化钠。

（4）根据以上分析可知，氢氧化钠和碳酸钠的物质的量不相等，其中氢氧化钠的少。由于碳酸氢钠分解生成的CO2和水的物质的量是相等的，且过氧化钠首先和CO2反应，所以在反应中过氧化钠不足，水蒸气是过量的，因此排出的气体是氧气和水蒸气。

（5）生成的氢氧化钠是0.2mol/L×0.075mol＝0.015mol、碳酸钠是0.2mol/L×0.1mol＝0.02mol。所以CO2和过氧化钠反应生成的碳酸钠是0.01mol，则原碳酸氢钠是0.02mol。过氧化钠是0.01mol＋0.015mol÷2＝0.0175mol。所以每一份中固体的质量是0.02mol×84g/mol＋0.0175mol×78g/mol＝3.045g，则x＝3.045g×2＝6.09g。

点评：该题的关键是根据图像准确判断出固体中含有氢氧化钠，另外还需要注意的是由于氢氧化钠能吸收CO2，所以过氧化钠应该首先和CO2反应，最后再和水蒸气反应。在进行计算时，应该根据守恒法，简化计算过程。

1

题型：简答题

|

简答题

(共16分)　　硫化钠是用于皮革鞣制的重要化学试剂，可用无水芒硝（Na2SO4）与炭粉在高温下反应而制得，反应式如下：

　　① Na2SO44CNa2S4CO↑

　　② Na2SO44CONa2S4CO2

（1）、现要制取Na2S 7.80 g，若生产过程中无水芒硝（Na2SO4）的利用率为90%，则理论上需要无水芒硝（Na2SO4）　　　　　g（精确到0.01）；

（2）、若在反应中生成的Na2S物质的量为1 mol，则消耗的碳单质的物质的量n的范围是

　　　　　＜n＜　　　　　；

（3）、若在上述反应中消耗的碳单质为1 mol，生成Na2S的物质的量为 y mol，生成的CO和CO2的物质的量之比为x，则y与x的关系式为y 　　　　　；

（4）、Na2S放置在空气中，会缓慢氧化成Na2SO3及Na2SO4，现称取已经部分氧化的硫化钠样品39.20 g溶于水中，加入足量硫酸，充分反应后，过滤得沉淀9.6 g，放出H2S气体1.12 L（标准状况）。请计算：39.20 g样品中各成分的物质的量分别为　　　　。

　　（请写出计算过程）

正确答案

（1）．15.78 (2分) （2）．2 mol ~ 4 mol。(4分) （3）．y =（x+2）/4(1+x) (4分) （4）．n(Na2S)="0.25" mol n(Na2SO3)="0.10" mol　　n(Na2SO4)="0.05" mol

（1）. 7.80 gNa2S是0.1mol，所以根据钠原子守恒可知，需要Na2SO4是0.1mol×142g/mol÷0.9＝15.78g。

（2）．由反应①和②可得反应③：Na2SO4+ 2CNa2S + 2CO2↑根据反应①和反应③，由极值法得：消耗的碳单质的物质的量范围n的范围是：2 mol ~ 4 mol。

（3）.设CO2的物质的量是amol，则CO是axmol。根据电子的得失守恒可知，4a＋2ax＝8y。又因为a＋ax＝1，所以y =（x+2）/4(1+x) 。

（4）.硫化氢的物质的量是0.05mol，单质硫是0.3mol

因为2Na2S+ Na2SO3+3 H2SO4→3 Na2SO4+ 3S↓+3H2O

Na2S+ H2SO4→Na2SO4+H2S

所以根据以上两个反应结合题中条件可求得： 39.20 g样品中有

Na2SO3： 0.10 mol 　　Na2S：　 0.250mol　　　

再应用质量守恒得：Na2SO4：0.05 mol

1

题型：填空题

|

填空题

某混合物的水溶液，可能含有以下离子中的若干种：K＋、Al3＋、Fe3＋、Mg2＋、Ba2＋、NH4+、Cl－、CO32—、SO42—，现分别取100 mL的两等份溶液进行如下实验：

①第一份加过量NaOH溶液后加热，只收集到气体0.02 mol，无沉淀生成，同时得到溶液甲。

②向甲溶液中通入过量CO2，生成白色沉淀，沉淀经过滤、洗涤、灼烧后，得到1.02 g固体。

③第二份加足量BaCl2溶液后，生成白色沉淀，沉淀经足量盐酸洗涤、干燥后，得到11.65 g固体。

(1)一定不存在的离子是________(填离子符号，下同)。

(2)由①可知存在离子为________，浓度________。由②可知存在离子为________，浓度________。

由③可知存在离子为________，浓度________。

(3)K＋是否存在？________(填“是”或“否”)，理由是___________________________

正确答案

：(1)Fe3＋、Mg2＋、Ba2＋、CO32—　(2)NH4+

0．2 mol/L 　Al3＋　0.2 mol/L 　SO42—　0.5 mol/L

(3)是　依据电荷守恒，阳离子正电荷总数小于阴离子负电荷总数，所以一定有K＋存在。

：①第一份加过量NaOH溶液后加热，只收集到气体0.02 mol，无沉淀生成，说明该溶液中不含Fe3＋、Mg2＋，含有NH4+，其物质的量是0.02 mol。②向甲溶液中通入过量CO2，生成白色沉淀，沉淀经过滤、洗涤、灼烧后，得到1.02 g固体，说明该溶液中含有Al3＋，其物质的量是0.02 mol。③第二份加足量BaCl2溶液后，生成白色沉淀，沉淀经足量盐酸洗涤、干燥后，得到11.65 g固体，说明该溶液中含有硫酸根离子，所以不含钡离子，硫酸根离子的物质的量是0.05 mol。依据电荷守恒，阳离子正电荷总数小于阴离子负电荷总数，所以一定有K＋存在。

1

题型：填空题

|

填空题

在实验室中，氮氧化物废气（主要成分NO2和NO）可以用NaOH溶液来吸收，除去这些废气，其主要反应为：2NO2 +2 NaOH →NaNO2 + NaNO3 + H2O NO + NO2 + 2NaOH → 2NaNO2 + H2O

（1）2molNO和2.4molNO2混合气体通入NaOH溶液被完全吸收时，生成的NaNO2

是_______mol；生成的NaNO3是_______mol 。

（2）NO和NO2的混合气体的组成可表示为NOX ，该混合气体通入NaOH溶液被

完全吸收时，x的值可以为（填编号）。

a．1.1 b．1.2 c．1.5 d．1.8

（3）若用纯碱溶液处理氮氧化物废气，反应与上述类似，同时放出CO2。

请写出纯碱溶液吸收NO2的化学方程式：____________________

（4）现有标准状况下a升NO2（其中N2O4体积分数为20%）和b升NO的混合气恰好被200mL Na2CO3溶液完全吸收，则a、b应满足的关系为：；该Na2CO3溶液的物质的量浓度为 ________mol/L（用含a、b的代数式表示）。

（5）若在标准状况下，2.016 L氮氧化物的混合气和0.896LO2与1mol/LNa2CO3溶液50mL恰好反应生成NaNO3，则混和气体中N2O4与NO2的体积比为。

正确答案

（1）4.2mol 0.2mol

（2）CD

（3）2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2

（4）≧

（5）1：5

试题分析：（1）2molNO反应，需要消耗2molNO2，生成了4mol NaNO2，还有0.4mol NO2和氢氧化钠反应，分别生成0.2mol NaNO2、0.2mol NaNO3，故生成了4.2mol NaNO2，0.2mol NaNO2。故答案是：n(NaNO2 )="4.2" mol n(NaNO3)="0.2" mol。

（2）由方程式可知，NO单独不能被吸收，NO和NO2混合气体被NaOH溶液被完全吸收，满足n（NO2）：n(NO)≥1，当n(NO2)：n（NO）=1时x值最小，x最小值为=1.5，因为混有NO，所以x最大值＜2，故x的取值范围为1.5≤x＜2，故选：CD

（3）二氧化氮与碳酸钠反应生成NaNO2、NaNO3、CO2，反应方程式2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2

（4）发生反应为：2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2，NO2+NO+Na2CO3=2NaNO2+CO2，从反应式就可以看出当n(NO2)/n(NO)≥1，气体就全部反应了，aLNO2，其中N2O4的体积分数是20%，把N2O4折换成NO2，NO2的体积总共为aL×(1-20%)+aL×20%×2=1.2aL，所以≧1即≧ 。由Na元素可知：2n（Na2CO3）=n（NaNO2）+n（NaNO3），由N元素守恒可知n(NaNO2)+n(NaNO3)=n(NO2)+2n(N2O4)+n(NO)= mol，所以n(Na2CO3)= mol，该Na2CO3溶液的物质的量浓度为mol/L。

（5）设：2.016 L氮氧化物中含N2O4 x mol、NO2 y mol、NO z mol，x+y+z==0.09mol。根据得失电子守恒可得： 2x+y+3z=×4,2x+y+z="0.05×2" (氮原子子守恒、钠离子守恒)。解得：x=0.01（mol），y=0.05（mol），z=0.03（mol）所以V(N2O4)：V(NO2)=n(N2O4)：n(NO2)=0.01：0.05=1：5。

1

题型：简答题

|

简答题

如图装置中，容器甲内充入0.1 mol NO气体，干燥管内装有一定量Na2O2，从A处缓慢通入CO2气体．恒温下，容器甲中活塞缓慢由D向左移动，当移至C处时容器体积缩小至最小，为原体积的，随着CO2的继续通入，活塞又逐渐向右移动。（不考虑活塞的磨擦）

已知： 2Na2O2 + 2CO2 → 2Na2CO3 + O2

（1）已知当活塞移至C处时，干燥管中物质的质量增加了2.24 g。

①此时，通入标准状况下的CO2气体多少L？

②容器甲中NO2转化为N2O4的转化率是多少？

③活塞移至C处后，继续通入a mol CO2，此时活塞恰好回至D处．则a值必 0.01（填大于、小于、等于），其理由是。

（2）若改变干燥管中Na2O2的量，要通过调节甲容器的温度及通入的量CO2，使活塞发生从D到C，又从C到D的移动，则Na2O2的质量最小值应大于________g。

正确答案

(共16分)

（1）①CO2体积1.792 L；（3分） ②25％（4分）

③小于（2分）；活塞移至C，体积不会再减少，则干燥管中Na2O2已反应完，活塞由C向D移动，体积扩大，2NO2N2O4平衡左移，使二者物质的量增多，活塞移至D时，气体物质的量共增加0.01 mol，因此所需CO2必小于0.01 mol （3分）

（2）1.56 g（4分）

试题分析：

（1）①设通入标准状况下CO2气体的体积为x，产生氧气的体积为y

2Na2O2+2CO2=Na2CO3+O2 Δm↑

2×22.4 L 22.4 L 56 g

x y 2.24 g

56 g︰x＝2×22.4 L×2.24 g

解得x=1.792L、y=0.896L

n（O2）=0.04mol

2NO+ O2=2NO2

2 1 2

0.08 mol 0.04 mol 0.08 mol

0.1 mol>0.08 mol

所以NO过量，生成NO2的物质的量为0.08 mol。

所以2NO2N2O4 Δn↓

2 1 1

0.02 mol 0.1 mol×(1－9/10)=0.01mol

所以NO2转化为N2O4的转化率为

活塞移至C，体积不会再减少，则干燥管中Na2O2已反应完，活塞由C向D移动，体积扩大，2NO2N2O4平衡左移，使二者物质的量增多，活塞移至D时，气体物质的量共增加0.01 mol，因此所需CO2必小于0.01 mol。

（2）实现从B→C的移动，只能通过降温使2NO2N2O4的平衡向右移动（此反应为放热反应）。

即降温时2NO2N2O4 Δn↓

2 1 1

0.02 mol 0.1 mol×(1－9/10)

即容器中至少应有0.02 mol的NO2

根据转化关系式可知：2Na2O2→O2→2NO→2NO2

至少需要Na2O2 0.02 mol

所以其质量最小值为0.02 mol×78 g/mol＝1.56 g。2和过氧化钠反应的有关计算与判断

1

题型：填空题

|

填空题

向NaOH溶液中通入CO2气体，充分反应后，在所得溶液中逐滴加入1mol/L的盐酸，所加盐酸体积（mL）与产生CO2气体的体积（L）的关系如图所示。

试填写下列空白：

V(CO2)/L

（1）与盐酸反应前，A溶液中的溶质是。

（2）其物质的量之比是。

正确答案

（4分）（1）Na2CO3、 NaHCO3 （2） 1：1

试题分析：（1）根据图像可知，开始加入盐酸时并没有立即生成CO2气体，其中生成CO2消耗的盐酸是前面的2倍。由于碳酸钠和盐酸反应是分步进行的，首先生成碳酸氢钠，然后碳酸氢钠再和盐酸反应生成CO2，所以与盐酸反应前，A溶液中的溶质是Na2CO3、NaHCO3。

（2）根据反应的方程式Na2CO3＋HCl=NaCl＋NaHCO3、NaHCO3＋HCl=NaCl＋H2O＋CO2↑可知，由于生成CO2消耗的盐酸是前面的2倍，所以二者的物质的量之比应该是1︰1的。

点评：该题的关键是明确碳酸钠和盐酸反应是分步进行的，且这两步消耗的盐酸的量是相等，只要搞清楚这一点，该题就不难得出结论。

1

题型：填空题

|

填空题

（3分）现有FeCl3、AlCl3的混合溶液100mL,逐滴加入NaOH溶液，生成沉淀的物质的量随加入的NaOH的物质的量（mol）的关系如图

计算

（1）a处沉淀的总物质的量 mol

（2）c(FeCl3)= mol/L

（3）c(AlCl3)= mol/L

正确答案

（1）1 （1分）（2） 4 （1分）（3） 6 （1分）

试题分析：设n（Al3+）=n（Al（OH）3）=x，则

由Al（OH）3+OH-═AlO2-+2H2O

1 1

x （3.6-3）mol解得x=0.6mol

设n（Fe3+）=y，则

Al3++3OH-═Al（OH）3↓

0.6mol 1.8mol

Fe3++3OH-═Fe（OH）3↓

1 3

y （3-1.8）mol解得y=0.4mol

则c（FeCl3）=0.4/0.1=4mol/L，c（AlCl3）=0.6/0.1=6mol/L

由Fe3++3OH-═Fe（OH）3↓、Al3++3OH-═Al（OH）3↓可知，a点的沉淀为Fe（OH）3和Al（OH）3，

则a点沉淀的总物质的量为0.4+0.6=1mol。

点评：本题考查金属及化合物的性质，明确发生的化学反应与图象的对应关系是解答本题的关键，然后利用消耗的NaOH的物质的量代入离子反应方程式计算即可解答。

1

题型：填空题

|

填空题

（6分）照相底片的感光材料上含有一层AgBr胶体粒子的明胶，照相感光过程中，在光的作用下，AgBr分解成“银核” AgBr→Ag+Br 显影时，感光材料经过显影液作用，含有银核的AgBr粒子被还原为金属银，成为黑色成像，而大量未感光的AgBr粒子在定影时，与定影液中的硫代硫酸钠（Na2S2O3）反应形成 [Ag(S2O3)2]3-络离子而溶解于定影液中：

Ag+ + 2S2O32-= [Ag(S2O3)2]3-

本实验采用简单的化学沉淀方法从废定影液中回收银的方法。其原理是在废定影液中加入硫化钠与定影液中的络离子中的银转化为Ag2S沉淀，并使定影液再生，；再将硫化银送至高温炉灼烧，硫化银就分解为单质银和二氧化硫气体，就达到回收银的目的。

（1）写出Na2S与Na3[Ag(S2O3)2]反应的化学方程式

（2）如果废定影液中含银量为5.68g.L-1 试计算2升废定影液中至少加入Na2S的物质的量是。（保留小数点后四位数）

正确答案

（1）Na2S+2Na3[Ag(S2O3)2]= Ag2S↓+ 4Na2S2O3 （2）0．0526 mol

（1）根据生成物有硫化银可知，方程式为Na2S+2Na3[Ag(S2O3)2]= Ag2S↓+ 4Na2S2O3。

（2）2升废定影液中含有银是5.68g.L-1×2L=11.36g，物质的量是。所以硫化银的化学式可知，需要硫化钠的物质的量是。

1

题型：简答题

|

简答题

抗击“非典”期间，过氧乙酸是广为使用的消毒剂，它可由H2O2和、冰醋酸反应制取，所以在过氧乙酸中常含有残留的H2O2。测定产品中过氧乙酸浓度c0涉及下列反应：

①MnO4- +H2O2 + H+ ═Mn2+ +O2 + H2O

② H2O2 + 2I- + 2 H+ ═ I2 + 2 H2O

③+ 2I- + 2 H+ ═ CH3COOH + I2 + 2 H2O

④I2 + 2S2O32- ═ S4O62- + 2 I-

请回答下列问题：

(1)配平反应①的离子方程式：

MnO4- +H2O2 + H+ ═ Mn2++ O2 + H2O

(2)用Na2S2O3标准溶液滴定I2是(反应④)选用的指示剂是。

(3)取b0mL待测液，用硫酸使溶液酸化，再用浓度为a1mol·L-1的KMnO4标准溶液滴定其中的H2O2，耗用的KMnO4体积为b1mL（反应①，滴定过程中KMnO4不与过氧乙酸反应）。

另取b0mL待测液，加入过量的KI，并用硫酸使溶液酸化，此时过氧乙酸和残留的H2O2都能跟KI反应生成I2（适应②和③）。再用浓度为a2mol·L-1的Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2，，耗用Na2S2O3的体积为b2mL。

请根据上述实验数据计算过氧乙酸的浓度（用含a1、a2、 b1　、b2、b0的代数表示）

c0 = .

(4)为计算待测液中过氧乙酸的浓度c0，加入的KI的质量已过量但没有

准确称量，是否影响测定结果 (填是或否)。

正确答案

(1) 2 5 6 2 5 8 （3分） (2) 淀粉溶液（2分）

(3) （3分） (4)否（2分）

（1）反应中Mn的化合价从＋7价降低到＋2价，得到2个电子。双氧水中氧元素的化合价从－1价升高到0价，失去1个电子，所以根据电子得失守恒可知，氧化剂和还原剂的物质的量之比是2︰5，则方程式中系数分别是2 5 6 2 5 8。

（2）由于碘单质能和淀粉发生显色反应，所以指示剂是淀粉。

（3）根据反应①可知溶液中含有双氧水是0.0025a1b1mol，则根据反应②可知双氧水氧化生成的碘单质是0.0025a1b1mol。根据反应④可知生成的碘单质根据是0.0005a2b2mol，所以由过氧乙酸生成的碘单质是0.0005a2b2mol－0.0025a1b1mol，因此根据反应③可知过氧乙酸的物质的量是0.0005a2b2mol－0.0025a1b1mol，所以其浓度是

（4）根据（3）可知，反应是过量的碘化钾不参与反应，所以不影响结果。

热门试卷

正确答案

正确答案

正确答案

正确答案

正确答案

正确答案

正确答案

正确答案

正确答案

正确答案