- 化学计量在实验中的应用
- 共20262题
元素A的单质能与H2化合生成HxA，在标准状况下8．5gHxA气体的体积是5．6L。含5．1g的HxA的溶液与200ml0．75mol/l的CuCl2溶液正好发生复分解反应，并生成黑色沉淀和一种强酸，则：
（1）A 元素的相对原子质量 ,若A 的质子数等于中子数，则A是 元素(填名称)。
（2）A的最高价氧化物是 （填化学式）。这一氧化物在室温下呈 态，将其熔化需要克服 。
（3）HxA与CuCl2溶液反应的离子方程式 。
（4）A的单质在常温下是固体，在常温常压下0．25mol该单质完全燃烧放出QkJ的热量。写出该反应的热化学方程式： 。
正确答案
（1）32 （2分） 硫（1分）
（2）SO3 固 分子间作用力 （每空1分）
（3）H2S+Cu=CuS↓+2H+ (2分)
（4）S(s)+O2(g)= SO2(g)；△H=-4QkJ/mol （2分）
试题分析：（1）标准状况下5．6L气体的物质的量是0．25mol，所以HxA的相对分子质量是8．5/0．25=34，含5．1g的HxA的溶液与200ml0．75mol/l的CuCl2溶液正好发生复分解反应，并生成黑色沉淀和一种强酸，5．1g的HxA的物质的量是0．15mol，200ml0．75mol/l的CuCl2的物质的量是0．15mol，二者的物质的量比是1:1，所以生成黑色沉淀的化学式为CuA，则A在HxA中的化合价是-2价，所以x=2，则A的相对分子质量是34-2=32，中子数等于质子数，所以质子数是16，为硫元素；
（2）S的最高价为+6，所以最高价氧化物的化学式是SO3，室温下呈固态，是分子晶体，熔化时克服分子间作用力；
（3）硫化氢与硫化铜的离子方程式为H2S+Cu=CuS↓+2H+
（4）S固体完全燃烧生成二氧化硫气体，0．25mol该单质完全燃烧放出QkJ的热量，则1mol完全燃烧放出4QkJ热量。热化学方程式为S(s)+O2(g)= SO2(g)；△H=-4QkJ/mol
把2.0mol/LCuSO4溶液和1.0mol/LH2SO4溶液等体积混合（假设混合后溶液的体积等于两溶液的体积之和）。
（1）溶液中H+的物质的量浓度为 ，SO42-的物质的量浓度为 。
（2）向混合溶液中加入足量的铁粉，经足够长的时间后，铁粉有剩余。此时，溶液中的Fe2+物质的量浓度为 。
正确答案
（1）1mol/L； 1.5 mol/L
（2）1.5 mol/L
试题分析：（1）溶液中H+的物质的量浓度为2.0/2="1.0" mol/L; SO42-的物质的量浓度为（2+1）/2="1.5" mol/L；
（2）Fe+CuSO4=Cu+FeSO4，Fe+H2SO4= FeSO4+H2；Fe2+物质的量浓度为（2+1）/2="1.5" mol/L
实验室中用锌和稀硫酸反应制取氢气。
（1）要制取3.36L（标准状况）气体，需要1 mol/L H2SO4多少毫升？
（2）某同学用向下排空气法收集氢气，测得所收集气体密度是纯氢气密度的1.2倍。求该气体中氢气所占的体积分数（设空气的平均相对分子质量为29）。
正确答案
（1）150毫升
（2）96.3％。
试题分析：（1）要制取3.36L（标准状况）气体，需要1 mol/L H2SO4多少毫升？
解： Zn+ H2SO4=ZnSO4+ H2↑ （2分）
1 mol 22.4L
n（H2SO4） 3.36L （1分）
0.15L×1000mL/L="150" mL （1分）
答：需要1 mol/L H2SO4150毫升
（2）某同学用向下排空气法收集氢气，测得所收集气体密度是纯氢气密度的1.5倍。求该气体中氢气所占的体积分数（设空气的平均相对分子质量为29）。
解：根据
设amol氢气中混有bmol空气。
则：
解得a:b=26:1 （1分）
V(H2)%=n(H2)%=
答：该气体中氢气所占的体积分数为96.3％。
1.5molH2SO4的质量是_____________，其中含有__________mol H。
正确答案
147g 3
试题分析：硫酸的摩尔质量是98g/mol，则根据m＝n·M可知，1.5molH2SO4的质量是1.5mol×98g/mol＝147g。其中氢原子的物质的量是1.5mol×2＝3mol。
点评：该题是基础性试题的考查，试题注重基础，难度不大。该题的关键是数量掌握物质的量与质量的关系，然后灵活运用即可，学生不难得分。
常温下，将20.0g质量分数为14.0%的KNO3溶液跟30.0g质量分数为24.0%的KNO3溶液混合，得到密度为1.15g·cm－3的混合溶液。计算：
(1)混合后溶液的质量分数。
(2)混合后溶液的物质的量浓度。
(3)在1 000g水中需溶解多少摩尔KNO3才能使其浓度恰好与上述混合后溶液的浓度相等？
正确答案
(1)20% (2)2.28mol·L－1(3)2.48mol
试题分析：（1）混合液中KNO3的质量是20.0g×14.0%+30.0×24.0%=10.0g，混合液的总质量是20.0g+30.0g=50.0g，所以混合后溶液的质量分数为10.0g/50.0g×100%=20%；
（2）混合液中KNO3的质量是20.0g×14.0%+30.0×24.0%=10.0g，物质的量是10.0g/10g/mol=0.099mol，混合液的总质量是20.0g+30.0g=50.0g，体积是50.0g/1.15g·cm－3=0.0434L，所以混合溶液的物质的量浓度是0.099mol/0.0434L=2.28mol·L－1；
（3）由（1）知混合溶液的质量分数是20%，则设需要xmolKNO3才能使其浓度恰好与上述混合后溶液的浓度相等，则101x/(1000+101x)×100%=20%，解得x=2.48mol。
近几年地球发生地震灾害较多，抢救地震后被困在废墟下的伤员，首要的措施是给伤员补充能量。下图是医院给伤员输液时用的一瓶质量分数为5%的葡萄糖(C6H12O6)注射液标签，请认真观察标签上所列的内容后填写：
(1)葡萄糖的摩尔质量为________；
(2)该溶液中含水________g；
(3)该溶液的密度约为________g/mL；
(4)该溶液的物质的量浓度为________mol/L(精确到小数点后面两位)。
正确答案
(1)180 g/mol (2)237.5 (3)1 (4)0.28
(1)由分子式计算相对分子质量，即摩尔质量的数值，单位g/mol。
(2)由w＝5%计算出250 mL的总质量为
(3)密度ρ＝
(4)c＝
某同学购买了一瓶××牌“84消毒液”，查阅相关资料和消毒液包装说明得到如下信息：
“84消毒液”：含25%NaClO 1 000 mL、密度1.19 g·cm－3，稀释100倍(体积比)后使用。
请根据以上信息和相关知识回答下列问题：
(1)该“84消毒液”的物质的量浓度为________ mol·L－1。
(2)该同学取100 mL该“84消毒液”稀释后用于消毒，稀释后的溶液中
c(Na＋)＝________ mol·L－1(假设稀释后溶液密度为1.0 g·cm－3)。
(3)某实验需用480 mL含25%NaClO的消毒液。该同学参阅该“84消毒液”的配方，欲用NaClO固体配制该消毒液。
①下列说法正确的是________。
A．如上图所示的仪器中，有四种是不需要的，还需一种玻璃仪器
B．容量瓶用蒸馏水洗净后，应烘干才能用于溶液配制
C．利用购买的商品NaClO来配制可能导致结果偏低
D．需要称量的NaClO固体质量为143 g
②在配制过程中，下列操作可能使配制的溶液的浓度偏大的是________。
A．烧杯中溶液转移到容量瓶中时，未洗涤烧杯
B．定容时，俯视刻度线
C．定容时，仰视刻度线
D．移液时，有少量液体溅出
正确答案
(1)4.0 (2)0.04 (3)①C ②B
(1)根据c＝
c(NaClO)＝
(2)稀释100倍后浓度为原来的1%。
(3)①选项A，需用托盘天平称量NaClO固体，需用烧杯来溶解NaClO，需用玻璃棒进行搅拌和引流，需用容量瓶和胶头滴管来定容，图示中的上面四种仪器不需要，但还需玻璃棒和胶头滴管。选项B，配制过程中需要加入水，所以经洗涤干净的容量瓶不必烘干后再使用。选项C，由于NaClO易吸收空气中的H2O、CO2而变质，所以商品NaClO可能部分变质导致NaClO减少，配制的溶液中溶质的物质的量减小，结果偏低。选项D，应选取500 mL的容量瓶进行配制，然后取出480 mL即可，所以需要NaClO的质量：0.5 L×4.0 mol·L－1×74.5 g·mol－1＝149 g。
②由c＝
右图装置中，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
已知： 2Na2O2 + 2CO2→ 2Na2CO3 + O2
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 。
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
①
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，2NO2
1.56 g（4分）
试题分析：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====2Na2CO3+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="1.792" L、y="0.896" L
n（O2）="0.04" mol
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2NO2
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
（2）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，2NO2
（3）实现从B→C的移动，只能通过降温使2NO2
即降温时 2NO2
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
点评：该题是高考中的常见考点和题型，属于中等难度试题的考查，试题综合性强，侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练，旨在考查学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力，有利于培养学生的逻辑推理能力和发散思维能力，提升学生的学科素养。
实验室要配制100 mL 0.5 mol·L-1的NaCl溶液，试回答下列各题：
(1)下列仪器中，肯定不会用到的是 ( )
A．锥形瓶 B．200 mL容量瓶 C．量筒 D．胶头滴管 E．100 mL容量瓶 F．天平
(2)若要实施配制，除上述仪器外，还缺少的仪器或用品是____________________。
(3)容量瓶上除有刻度线外还应标有_________________，容量瓶在使用前必须进行的一 步操作是_________________________。
(4)配制完毕后，老师指出有四位同学各进行了下列某一项错误操作，你认为这四项错误操作会导致所得溶液浓度偏高的是( )
A．定容时仰视容量瓶刻度线 B．定容时俯视容量瓶刻度线
C．将溶解冷却后的溶液直接转入容量瓶后就进行定容操作
D．定容后，把容量瓶倒置摇匀后发现液面低于刻度线，便补充几滴水至刻度处
(5)通过计算可得出可用托盘天平称取NaCl固体________克。若用4 mol/L的NaCl浓溶液配制100 mL 0.5 mol·L－1的稀溶液，应用量筒量取_________mL该浓溶液。
正确答案
(13分)(1) AB (2分) (2) (小)烧杯、玻璃棒 (2分)
(3) 容积、使用温度 (2分) 检查容量瓶是否漏水 (2分)
(4) B (2分) (5) 2.9(1分) ；12.5 (2分)
试题分析：（1）操作步骤有计算、称量、溶解、移液、洗涤移液、定容、摇匀等操作，用托盘天平称量氯化钠，用药匙取药品，在烧杯中溶解（可用量筒加水），用玻璃棒搅拌，加速溶解，恢复到室温后转移到100mL容量瓶中，并用玻璃棒引流，洗涤2-3次，将洗涤液转移到容量瓶中，加水至液面距离刻度线1～2cm时，改用胶头滴管滴加，最后定容颠倒摇匀．
所用仪器有托盘天平、100mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、药匙等．
肯定不会用到仪器为：锥形瓶、200mL容量瓶．
故选：AB．
（2）由（1）中配制操作步骤可知，还需要的仪器有：烧杯、玻璃棒、药匙．
故答案为：烧杯、玻璃棒、药匙．
（3）容量瓶上标有刻度线、容积、使用温度．
配制最后需颠倒摇匀，使用容量瓶使用前必须检查是否漏水．
故答案为：容积、使用温度；查漏．
（4）A．定容时仰视容量瓶刻度线，导致溶液体积偏大，所配溶液浓度偏低；
B．定容时俯视容量瓶刻度线，导致溶液体积偏小，所配溶液浓度偏高；
C．未洗涤烧杯、玻璃棒，少量氯化钠沾在烧杯壁与玻璃棒上，移入容量瓶中氯化钠的实际质量减小，溶液浓度偏低；
D．摇匀后液面下降，一部分溶液留在瓶塞与瓶口之间，再加蒸馏水至刻度线，导致溶液体积偏大，所以溶液浓度偏低．
故选：B．
（5）若用氯化钠固体配制，需氯化钠的质量为m=0.1L×0.5mol•L-1×58.5g/mol=2.925g≈2.9g．
若用4mol/L的NaCl浓溶液配制，根据稀释定律，稀释前后溶质的物质的量不变，来计算4mol/L的NaCl浓溶液的体积，设4mol/L的NaCl浓溶液的体积为xmL，则xmL×4mol/L=100mL×0.5mol/L，解得：x=12.5，所以应量取4mol/L的NaCl浓溶液的体积是12.5mL．
故答案为：2.9g；12.5mL．
点评：本题考查了一定物质的量浓度溶液的配制，注意从c=n/V，理解配制原理．
实验室配制500ml 2mol·L-1的H2SO4溶液
（1）500ml 2mol·L-1的H2SO4溶液中所含溶质的质量是 g。
（2）配制时，所需仪器应该有烧杯、玻璃棒、量筒、 、 。
（3）容量瓶在使用前，首先应检查 。
（4）此实验中，玻璃棒的两个作用分别是 、 。
（5）下列操作会使配制的溶液浓度偏低的是 （选填序号）
正确答案
（1）98。（2）500ml容量瓶（未写量程不得分）、胶头滴管
（3）是否漏水（或漏液）（4）搅拌、引流（5）AD（各1分，缺一项扣1分）
试题分析：（1）500ml 2mol·L-1的H2SO4溶液中所含溶质的质量是0.5L×2mol/L×98g/mol＝98g。
（2）配制时，所需仪器应该有烧杯、玻璃棒、量筒外，还需要500ml容量瓶和定容时的胶头滴管。
（3）容量瓶在使用前，首先应检查是否漏水（或漏液）。
（4）此实验中，玻璃棒的两个作用分别是，浓硫酸稀释时起搅拌作用。转移至容量瓶时，起引流作用。
（5）根据c＝n/V可知，若没有将洗涤液转移到容量瓶中，则溶质减少，浓度偏低；定容时俯视刻度线，则容量瓶中溶液的体积减少，浓度偏高；容量瓶洗净后未干燥，不会影响实验结果；转移过程中有少量溶液测出，则溶质减少，浓度偏低，答案选AD。
点评：根据cB＝nB/V可得，一定物质的量浓度溶液配制的误差都是由溶质的物质的量ｎB和溶液的体积V引起的。误差分析时，关键要看配制过程中引起ｎ和V怎样的变化。在配制一定物质的量浓度溶液时，若nB比理论值小，或V比理论值大时，都会使所配溶液浓度偏小；若nB比理论值大，或V比理论值小时，都会使所配溶液浓度偏大。
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