- 化学计量在实验中的应用
- 共20262题
（1）下列物质中，物质的量最大的是________，含原子个数最多的是________，质量最大的是________。
（2）在一定条件下，32gA和22gB恰好反应生成C和9gD，在相同条件下，8gA和足量B反应生成D和0．125molC，从上述事实可推知C的摩尔质量为 。
正确答案
（1）C E C （2）90g/mol
试题分析：（1）C选项的物质的量为2mol，物质的量最大。E选项原子的个数为9NA，原子个数最多。C的质量为73g ，质量最大。（2）因为32 gA和22 gB恰好反应生成C和9 gD，可以得到C的质量为32+22—9="45g" ，现有8gA反应生成C的质量为11．25g。代入M=m/n，则可以得到C的摩尔质量为90g/mol。
等质量的两种金属粉末A、B分别与同浓度的足量稀盐酸反应，都生成+2价金属氯化物，其反应情况如图所示：
（1）在Fe、Zn、Cu中，A是__________，B是____________。
（2）将两种金属粉末按一定比例混合后，进行甲、乙、丙三组实验，三组实验各取500mL同浓度的盐酸加入该种混合粉末，有关数据如下：
计算上述所用盐酸的物质的量浓度（写出计算过程）中。
正确答案
试题分析：（1）根据图像可以看出，等质量的A与盐酸反应速率慢但产量多，B反应速率快但产量少，所以A为Fe，B为Zn．
(2)要计算盐酸的浓度，首先找出盐酸完全反应的实验，可以假设甲、乙中金属完全完全反应，按等比求出乙产生的氢气，与实际值比较，可得出乙中盐酸不足，完全反应；也可以根据丙中金属质量大于乙，而产生的氢气相等，说明乙、丙中盐酸不足，完全反应，根据氢气5．6L,求出盐酸的浓度。
（1）将2.0 mol/L CuSO4溶液和1.0 mol/L H2SO4溶液等体积混合（假设混合前后溶液体积不发生变化），所得混合液中C(CuSO4)= mol/L，C(SO42－)= mol/L。
（2）往100 mL 2 mol/L 的AlCl3溶液中逐滴加入 NaOH 溶液 100 mL 时，产生沉淀为7.8 g。试求所加 NaOH 溶液的物质的量浓度。
正确答案
（1）1.0 1.5 （2）3.0 mol/L或7.0mol/L
试题分析：（1）混合前硫酸铜的浓度是2.0mol/L
所以混合物后硫酸铜的浓度是2.0mol/L÷2＝1.0mol/L
溶液中c(SO42－)＝
（2）氯化铝的物质的量是0.2mol
则最多生成氢氧化铝的质量是0.2mol×78g/mol＝15.6g
实际生成的氢氧化铝是7.8g÷78g/mol＝0.1mol
所以如果氯化铝过量
则根据方程式AlCl3＋3NaOH=Al(OH)3↓＋3NaCl可知
需要氢氧化钠的物质的量是0.3mol
则氢氧化钠溶液的浓度是0.3mol÷0.1L＝3.0mol/L
如果氢氧化钠过量，又溶解一部分氢氧化铝
则根据反应的方程式Al(OH)3＋NaOH=NaAlO2＋2H2O可知
需要氢氧化钠的物质的量是0.6mol＋（0.2mol－0.1mol）＝0.7mol
则氢氧化钠溶液的浓度是0.7mol÷0.1L＝7.0mol/L
点评：该题是中等难度的试题，试题难易适中，注重对学生基础知识的考查和巩固，有利于培养学生的逻辑推理能力和发散思维能力，也有助于培养学生的规范答题能力。该题的难点是氢氧化铝的制备计算，关键是要明确氢氧化铝的两性，然后利用数学中的讨论法进行分析、判断即可。
（5分）同温同压下，若A容器中充满O2 ,B容器中充满O3。
（1）若所含分子总数相等，则A容器和B容器的容积之比是
（2）若两容器中所含原子总数相等，则A容器和B容器的容积比是
（3）若两容器的体积比为5∶2，则O2和O3物质的量之比为_________，质量之比为_______，密度之比为______________。
正确答案
(1) 1:1 (2) 3:2 (3) 5∶2 5∶3 2∶3
试题分析：（1）分子总数相等，则O2和O3的物质的量相等，体积也相等，则A容器和B容器的容积之比是1：1。
（2）两容器中所含原子总数相等，则O2和O3的分子数之比为3：2，物质的量之比为3：2，体积之比为3：2，则A容器和B容器的容积之比是3：2。
（3）两容器的体积比为5∶2，则O2和O3物质的量之比为5：2，质量之比为
点评：本题主要考查物质的量基本公式，非常简单基础。
（1）8 g CH4的物质的量为 ，在标准状况下所占的体积约为 ；
（2）100mL 1 mol·L-1Al2(SO4)3溶液中含Al3+离子 mol，含SO42-离子 个。
（3）0.6mol O2与0.4mol O3质量之比为 ，分子个数之比为 ，原子个数之比 ，它们在同温同压下的体积比是 。
正确答案
（每空2分，共8分）（1）0.5mol；11.2L （2）0.2；1.806X1023个 （3）1:1；3:2；1:1；3:2
试题分析：（1）甲烷的摩尔质量是16g/mol，则根据n＝
（2）100mL 1 mol·L-1Al2(SO4)3溶液中硫酸铝的物质的量＝0.1L×1mol/L＝0.1mol，则根据Al2(SO4)3＝2Al3＋＋3SO42－可知，溶液中含Al3+离子的物质的量＝0.1mol×2＝0.2mol。溶液中含SO42-离子的物质的量＝0.1mol×3＝0.3mol，则个数＝0.3mol×6.02X1023/mol＝1.806X1023个。
（3）氧气和臭氧的相对分子质量分别是32和48，则根据n＝
用KMnO4与足量浓度为12mol/L的浓盐酸反应，反应方程式如下：
2KMnO4+16HCl＝2KCl+2MnCl 2＋ 5Cl 2↑ +8H2O
回答下列问题：
（1）2molKMnO4的质量为多少？
（2）2molKMnO4能氧化的HCl物质的量为多少？
（3）产生的Cl 2在标准状况下的体积为多少？
正确答案
（1）316g （2）10mol （3）112L
试题分析：（1）高锰酸钾的摩尔质量是158g/mol，所以2molKMnO4的质量＝158g/mol×2mol＝316g。
（2）高锰酸钾中Mn元素的化合价从＋7价降低到＋2价，得到5个电子，则2mol高锰酸钾得到2mol×5＝10mol电子。氯化氢中氯元素的化合价从－1价升高到0价，失去1个电子，因此2molKMnO4能氧化的HCl物质的量＝10mol÷1＝10mol。
（3）根据以上分析可知，得到1mol氯气转移2mol电子，所以根据电子的得失守恒可知生成氯气的物质的量＝10mol÷2＝5mol，在标准状况下的体积＝5mol×22.4L/mol＝112L。
有三份不同质量的铁粉样品①②③，甲、乙、丙三位同学各取一份样品分别与含有0.8molHNO3的稀硝酸反应,反应后硝酸和铁均无剩余，且硝酸的还原产物只有NO。据此回答下列问题：
(1)甲取样品①，反应后的溶液中铁只以Fe3+离子的形式存在，则样品①的质量为 g。
(2)乙取样品②，反应后的溶液中既含有Fe3+、又含有Fe2+离子，则样品②的质量(设为ag)范围是 。
(3)丙取样品③，将其慢慢加入到稀硝酸中，并不断搅拌，反应过程中溶液里Fe3+、Fe2+、NO3—三种离子中的两种离子的物质的量的变化曲线如下图所示，则该曲线表示的是
物质的量变化的曲线，请你在此图中再画出另外种离子的物质的量的变化曲线。
正确答案
(1) 11.2g (2) 111.2＜a＜16.8
(3) NO3-；
试题分析：（1）设Fe的物质的量是x，则生成硝酸铁也是x，
所以被还原的硝酸是0.8mol－3x
根据电子的得失守恒可知，3x＝3×（0.8mol－3x）
解得x＝0.2mol
所以铁的质量是0.2mol×56g/mol＝11.2g
（2）如果铁的氧化产物是亚铁离子，则生成硝酸亚铁是2x
所以被还原的硝酸是0.8mol－2x
根据电子的得失守恒可知，2x＝3×（0.8mol－2x）
解得x＝0.3mol
所以铁的质量是0.3mol×56g/mol＝16.8g
因此如果是反应后的溶液中既含有Fe3+、又含有Fe2+离子
则样品②的质量是11.2＜a＜16.8
（3）由于最初溶液中NO3－的物质的量就是0.8mol，所以曲线表示的是NO3－的物质的量变化的曲线；根据反应的方程式Fe＋4HNO3＝Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O、2Fe(NO3)3＋Fe=3Fe(NO3)2可知，铁离子的最大值是0.2mol。如果继续加入铁，则开始生成亚铁离子，亚铁离子的最大值是0.3mol。
点评：该题是高考中的常见题型，属于中等难度试题的考查，侧重对学生解题能力的培养。试题综合性强，贴近高考，旨在培养学生分析、归纳、总结问题的能力。有利于调动学生的学习兴趣和学习积极性，也有助于培养学生的逻辑推理能力和逆向思维能力，有助于提升学生的学科素养。该题的关键是明确反应原理，然后结合题意灵活运用即可。
（8分）现有MgO和Al2O3的固体混合物，向其中加入100 mL 2 moL·L-1稀盐酸，充分反应后向溶液中逐滴加入 1 moL·L-1的NaOH溶液，产生沉淀的物质的量与加入NaOH溶液体积之间的关系如图：（已知MgO为碱性氧化物）
⑴NaOH溶液加至220 ml 时溶液中含有的金属元素的离子有 。
⑵混合物中，MgO与Al2O3的物质的量之比为 。
⑶根据以上所给数据求出 x ＝ 。
正确答案
（1）Na＋、AlO2— （2）6︰1 （3）200
试题分析：（1）氧化镁和氧化铝分别和盐酸反应生成氯化镁、氯化铝。然后加入氢氧化钠，根据图像可知，盐酸是过量的，其中20ml氢氧化钠和过量的盐酸反应。但沉淀达到最大值时，继续加入氢氧化钠，则沉淀氢氧化铝开始溶解生成偏铝酸钠，所以NaOH溶液加至220 ml 时溶液中含有的金属元素的离子有Na＋、AlO2—。
（2）根据坐标可知，氢氧化铝的物质的量是0.08mol－0.06mol＝0.02mol，则根据方程式Al(OH)3＋NaOH=NaAlO2＋2H2O可知，消耗氢氧化钠是0.02mol，其体积是20ml，所以X＝200ml。根据方程式AlCl3＋3NaOH=Al(OH)3↓＋3NaCl可知，生成氢氧化铝消耗的氢氧化钠体积是60ml，所以和氯化镁反应的氢氧化钠是200ml－60ml－20ml＝120ml，物质的量是0.12mol，则氯化镁的物质的量是0.06mol，所以根据原子守恒可知，MgO与Al2O3的物质的量之比为0.06︰0.01＝6︰1。
点评：该题是中等难度的试题，试题贴近高考，结合图像分析，增加了试题的难度。试题注重考查学生的解题能力，特别是分析问题、解决问题的能力。该题有利于培养学生的逻辑思维能力和发散思维能力，提高学生的应试能力和学习效率。
（7分）向120mL浓硫酸中加入64g铜片，加热一段时间后至不再反应为止。
（1）在标准状况下，测得反应中共生成SO216.8L，计算被还原的硫酸的物质的量是多少？
（2）将反应后的混合物加水稀释到200mL并除去不溶物，加入足量的锌粉，放出9.408L氢气（标准状况下），计算原浓硫酸的物质的量浓度为多少？
正确答案
（1）0.75mol（3分）（2）16mol/L（4分）
试题分析：首先写出所涉及的化学反应方程式：
Cu + 2H2SO4（浓） = CuSO4 + SO2↑ + H2O①
Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu ②
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑ ③
（1）SO216.8L的物质的量为0.75mol，依据反应方程式①可计算参加反应的硫酸的物质的量为1.5mol，被还原的硫酸应等于二氧化硫的物质的量0.75mol。
（2）依据综合信息可知，硫酸反应后产物有SO2，ZnSO4等产物，依据硫元素守恒计算。
加入锌粉后生成H2体积9.408L，即0.42mol
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑ ③
1 1
x 0.42mol x=0.42mol
所以总的硫酸的物质的量为1.5mol＋0.42mol=1.92mol，所以原浓硫酸的浓度为1.92/0.12=16mol/L
点评：巧用元素守恒计算，解决问题简单化
（4分）现有50mL密度为1.18g/mL、质量分数为36.5%的浓盐酸：求
（1）此浓盐酸的物质的量浓度为_________
（2）将此浓盐酸用蒸馏水稀释至200mL，则稀释后溶液中Cl-的物质的量浓度与______ mol/L的氯化镁溶液中的Cl-浓度相同。
正确答案
（1）11.8mol/L；（2）1.475
试题分析：（1）
（2）稀释后c(Cl-)=
点评：本题基础简单，主要根据两种浓度的转换公式和稀释公式来计算。
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