- 化学计量在实验中的应用
- 共20262题
12.0 g某液态有机化合物A完全燃烧后，生成14.4 g H2O和26.4 gCO2。测得有机化合物A的蒸气对H2的相对密度是30，求：
（1）有机物A的分子式 。
（2）用如图所示装置测定有机物A的分子结构，实验数据如下（实验数据均已换算为标准状况）：a mL（密度为
正确答案
（1）C3H8O（2分）
（2）
试题分析：（1）根据阿伏加德罗定律可知，在相同条件下气体的相对分子质量之比等于密度之比，该化合物的蒸气对氢气的相对密度为30，则该化合物的相对分子质量为30×2＝60，则12g有机物的物质的量是
12g÷60g/mol＝0.2mol
n（H2O）＝14.4g÷18/mol＝0.8mol
n（CO2）＝26.4g÷44/mol＝0.6mol
所以12.0g有机物中含有：m（C）＝0.6mol×12g/mol＝7.2g
m（H）＝2×0.8mol×1g/mol＝1.6g
则m（O）＝＝12.0g－7.2g－1.6g＝3.2g
n（O）＝3.2g÷16g/mol＝0.2mol
所以有机物中含有：N（C）＝3，N（H）＝8，N（O）＝1
则有机物分子式为C3H8O
（2）amL（密度为ρg/cm3）的有机物A的质量为：m＝aρg
物质的量为：aρg÷60g/mol＝
量筒液面读数为bml，即生成氢气的体积为bml
则n（H2）＝0.001bL÷22.4L/mol
则C3H8O+xNa
1 0.5x
解之得
点评：该题是基础性试题的考查，试题贴近教材，紧扣基础，有利于调动学生的学习兴趣和学习积极性，难度不大。该题的关键是根据原子守恒法来解答，有助于培养学生的规范答题能力。
下列所含分子数由多到少的排列顺序是 ,
E．含原子总数约为1.204×1024的NH3
正确答案
C＞B＞A＞D＞E
试题分析：将各项全部用mol数来表达，然后再由多到少的排列，A中的H2为1.5mol，B中H2为2mol，C的H2O为2.5mol，D中混合气体小于1mol，但是大于0.5mol，E中NH3为0.5mol，所以所含分子数由多到少的排列顺序是C＞B＞A＞D＞E
点评：该题是基础性试题的考查，属于高考中的常见考点之一，要注意的是D中的混合气体并不是1mol。
有1H、D、T三种原子：
(1) 在同温同压下，它们的单质的密度之比是 ；
(2) 1mol各种单质中，它们的质子数之比是 ；
(3) 1g各种单质中它们的中子数之比是 ；
(4) 在标准状况下，1L各种单质中，它们的电子数之比是 。
正确答案
(1) 1∶2∶3 ；(2) 1∶1∶1 ；(3) 0∶3∶4 ；(4) 1∶1∶1 。
试题分析：（1）质量数=质子数+中子数，三种原子的质量数分别为1、2、3，故在同温同压下，体积相等，故根据密度=质量/体积，故密度之比为1:2:3.
（2）三种原子的质子数都为1，故质子数为1∶1∶1。
（3）三种原子的中子数分别为0、1、2，而三种原子的质量数分别为1、2、3，故1g各种单质分别含有0、1/2、1/3个原子，故中子数分别有0、1/2、2/3，即中子数之比为0∶3∶4。
（4）在标准状况下，1L各种单质都含有22.4mol个原子，而三种原子所含的电子数相同，故电子数之比为1∶1∶1。
点评：此题考核了同位素的相关性质，要记住几个关系式和相关概念，质量数=质子数+中子数，及同种元素原子的原子核中，中子数不一定相等。
某学生利用锌与稀硫酸反应产生的氢气的体积，粗略测定锌的摩尔质量（设Wg锌片全部反应，产生气体的体积折算成标准状况时不超过50mL）。实验装置如下
请回答：（1）进行此实验时，必须保证气密性良好，如何检验此装置的气密性？
____________________________________________________________________
（2）以下是测量收集到气体体积必须包含的几个步骤：
a．调整量筒内外液面高度使之相同；
b．使试管和量筒内的气体都冷却至室温；
c．读取量筒内气体的体积。
这三个操作步骤的正确顺序是（填写代号） _____________________。
（3）测量收集到气体体积时，如何使量筒内外液面的高度相同？
_______________________________________________________
进行该操作的目的是___________________________________________
（4）如果实验中得到的氢气体积是VmL（已折算成标准状况），水蒸气的影响忽略不计
锌的摩尔质量的计算式为（含W、V，不必化简）：M(Zn)= _______________________
正确答案
（1）将导管的出口浸入水槽的水中，手握住试管，有气泡从导管口逸出，放开手后，有少量水进入导 管，表明装置不漏气 （2）b a c
（3）慢慢地将量筒下移，使量筒内气体压强等于大气压。 （4）
试题分析：（1）实验中，常常需要检验装置的气密性，该装置可以通过如下方法检验气密性，即将导管的出口浸入水槽的水中，手握住试管，有气泡从导管口逸出，放开手后，有少量水进入导管，表明装置不漏气；（2） 测量收集到气体体积首先要使试管和量筒内的气体都冷却至室温，然后再调整量筒内外液面高度使之相同，最后读取量筒内气体的体积；（3）测量收集到气体体积时，要慢慢地将量筒下移，目的是使量筒内气体压强等于大气压，这样才能使量筒内外液面的高度相同；（4）锌与硫酸反应的化学方程式:Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑，实验中得到的氢气体积是VmL，即设锌的相对原子质量为M，所以M/2=W/(2×V/22.4×10-3)，所以锌的摩尔质量的计算式M(Zn)=
点评：本题考查了学生的基本实验基础知识，有一定的综合性，该题难度适中。
将密度为1.84 g / cm3、质量分数为98%的浓硫酸稀释成1 000 mL、物质的量浓度为2 mol /L、密度为1.20 g / cm3的稀硫酸。求：
(1)所需浓硫酸的体积；
(2)所需水的体积。
正确答案
（1）108.7 mL （2）1000 mL
试题分析：解：n(硫酸)＝2 mol /L×1 L＝2 mol
m(硫酸)＝2 mol×98 g / mol＝196 g
m(浓硫酸)＝196 g÷98%＝200 g
V(浓硫酸)＝200 g÷1.84 g / cm3 ＝108.7 mL
m(稀硫酸)＝1.20 g / cm3×1 000 mL＝1 200 g
m(水)＝1 200 g－200 g＝1 000 g
V(水)＝1 000 g÷1.00 g / cm3＝1 000 mL
点评：该题是基础性试题的考查，但是该题给出的条件较多，信息量太多，这需要学生熟悉掌握相关的知识才能够较快解答此题。
已知铜和浓硫酸可以在加热条件下发生如下反应(反应方程式已配平)：Cu＋2H2SO4(浓)
试通过计算和推理完成下面的问题：
(1)A物质可以导致酸雨的形成。则A应该属于______________(用字母代号填写)
a．酸 b．碱 c．盐 d．酸性氧化物 e．碱性氧化物
A物质可以使酸性KMnO4溶液褪色，此反应中__________(填写化学式，下同) 失去电子，氧化剂是____________。
(2)一定量的铜片与100mL 18mol/L 的浓H2SO4充分反应，如果该反应过程中转移了0.2mol电子，生成的A气体在标准状况下体积为_________L (假设气体全部逸出)。
(3)将反应后所得到的溶液与足量Ba(OH)2溶液充分反应。请写出此过程发生的反应的离子方程式：___________________
计算反应后所得沉淀的质量为__________________g(保留到0.1g)。
正确答案
(12分) (1)d SO2 KMnO4 (各1分) (2)2.24 (2分)
(3)Ba2++SO42-+2OH-+2H+=2H2O+BaSO4↓ (2分)
Ba2++SO42-+2OH-+Cu2+=Cu(OH)2↓+BaSO4↓(2分) 4O5.9(3分)
试题分析：(1)A物质可以导致酸雨的形成。则A是二氧化硫，应该属于酸性氧化物；
A物质可以使酸性KMnO4溶液褪色，此反应中SO2 失去电子，氧化剂是KMnO4。
(2)一定量的铜片与100mL 18mol/L 的浓H2SO4充分反应，如果该反应过程中转移了0.2mol电子，由定量关系得：Cu＋2H2SO4(浓)
(3)将反应后所得到的溶液与足量Ba(OH)2溶液充分反应。此过程发生的反应的离子方程式：Ba2++SO42-+2OH-+2H+=2H2O+BaSO4↓Ba2++SO42-+2OH-+Cu2+=Cu(OH)2↓+BaSO4↓反应后所得沉淀包括硫酸钡和氢氧化钡，由守恒关系可知其质量之和为4O5.9g。
点评：此题要熟悉基本的计算关系式，同时要注意离子方程式书写的方法。
(9分)实验室用氯化钠固体配制100mL 1.0 mol·L-1的NaCl溶液，有如下操作步骤：
①用托盘天平称量____________g NaCl晶体放入小烧杯中，加适量蒸馏水溶解；
②继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距刻度线1-2cm处，改用_____________小心滴加蒸馏水至溶液凹液面的最低处与刻度线相切；
③把①中所得溶液小心地转入______________________中；
④将容量瓶塞紧，充分摇匀；
⑤用少量蒸馏水洗涤烧杯与玻璃棒2-3次，洗涤液一并转移到容量瓶中。
（1）将上述步骤的空白处填空；
（2）本实验操作步骤的正确顺序是（填序号，不能重复） ；
（3）试分析下列操作对所配得溶液的浓度有何影响（填：“偏高”、“偏低”、
或“无影响”）
①容量瓶用蒸馏水洗净后没有干燥就直接用来配溶液，所配得溶液的浓度 ；
②定容时，仰视刻度线，所配得溶液的浓度 ；
③定容后，加盖倒转摇匀后，发现液面低于刻度线，所配得溶液的浓度 。
正确答案
(1) 5.9 (2分) ；胶头滴管; 100容量瓶; (2)①③⑤②④ (2分)
（3）无影响；偏低；无影响（其余各1分）
试题分析：（1）100mL 1.0 mol·L-1的NaCl溶液中氯化钠的质量是0.1L×1.0mol/L×58.5g/mol＝5.85g，由于托盘天平的只能读数到0.1g，所以需要称量2.9g氯化钠；定容时需要胶头滴管；配制100ml溶液，则就需要100ml容量瓶。
（2）根据配制原理和要求可知，正确的操作顺序是①③⑤②④。
（3）根据c＝n/V可知，如果容量瓶洗净后直接配制，则对结果是无影响的；如果定容时，仰视刻度线，则容量瓶中溶液的体积偏多，所以所配得溶液的浓度偏低；定容后，加盖倒转摇匀后，发现液面低于刻度线，属于正常现象，无影响。
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。
（14分）I．实验室用Na2CO3·10H2O晶体配制50 g质量分数为21.2％的Na2CO3溶液。回答下列问题：
（1）应用托盘天平称取Na2CO3·10H2O晶体 g。
（2）用托盘天平和小烧杯称出碳酸钠晶体的质量，天平平衡后的状态如下图。由图中可以看出，该同学在操作时犯了一个错误是 。实际称量的碳酸钠晶体质量为 g。
II. 实验室要配制2.5 mol/L 的稀硫酸溶液90 mL，回答下列问题：
（1）用量筒量取质量分数为98％，密度为1.84 g/cm3的浓硫酸 mL。
（2）配制时，必须使用的仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外，还缺少的仪器是 。
（3）配制溶液的过程中，其他操作都正确，下列操作会使所配溶液浓度偏高的是 。
E．定容摇匀后，发现液面低于标线，又用胶头滴管加蒸馏水至标线
F．容量瓶不干燥
（4）从容量瓶中取该溶液40 mL，与5 mol/L的NaOH溶液 mL恰好完全反应，反应后溶液中的c(Na＋)＝ （忽略溶液混合过程中的体积变化）
正确答案
I．（1）28.6（2分）
（2）砝码和物品的位置放反了（1分） 21.4（1分）
II．（1）13.6（2分）
（2）100 mL容量瓶、胶头滴管（2分）
（3）A B（2分）
（4）40 mL（2分） 2.5 mol/L（2分）
考查一定物质的量浓度溶液的配制及误差分析等。
I．（1）50 g质量分数为21.2％的Na2CO3溶液中溶质的质量是50g×21.2％＝10.6g，则碳酸钠的物质的量是0.1mol，所以需要Na2CO3·10H2O晶体的质量是0.1mol×286g/mol＝28.6g。
（2）根据图示控制，错误是砝码和物品的位置放反了，因此实际固体的质量应该是25－3.6g＝21.4g。
II．（1）由于容量瓶的规格没有90ml的，所以应该配制100ml，则需要浓硫酸的体积是
（2）配制100ml溶液，则一定需要100 mL容量瓶，以及定容时的胶头滴管。
（3）根据c＝n/V可知，量取浓硫酸时，仰视读数，则浓硫酸的体积偏大，结果偏高；洗涤量取浓H2SO4后的量筒，并将洗涤液转移到容量瓶中，则溶质增加，浓度偏高；稀释硫酸时，有溶液溅到桌面上，则溶质减少，浓度偏小；没有洗涤稀释硫酸的烧杯和玻璃棒，则溶质减少，浓度偏小；定容摇匀后，发现液面低于标线，又用胶头滴管加蒸馏水至标线，则容量瓶中溶液体积增加，浓度偏小；容量瓶不干燥，不会影响实验结果，答案选AB。
（4）40ml溶液中溶质硫酸的物质的量是0.04L×2.5mol/L＝0.1mol，所以能消耗0.2mol氢氧化钠，因此需要氢氧化钠溶液的体积是40ml。反应后钠离子的浓度是
（8分）
（1）已知1.505×1023个X气体分子的质量为8 g，则该X气体的物质的量为 ，其摩尔质量为 ；
（2）n g O2中有m个O原子，则阿伏加德罗常数NA的数值可表示为
正确答案
(8分) （1）0.25mol； 32g/mol ；（2） 16m/n
考查物质的量的有关计算。
（1）根据
（2）ng氧气的物质的量是n/32mol，又因为氧气是由2个氧原子构成的，所以根据
（20分）以配制250 mL 1mol /L氢氧化钠溶液为例。实验步骤
①计算：需要NaOH固体质量。
②称量：用托盘天平称取___________gNaOH固体，称量时要注意两个问题：一要装在________里称，二要迅速。
③溶解：用量筒量取蒸馏水注入烧杯里，用玻璃棒搅拌。
④冷却：将溶液冷却至室温。
⑤移液：将冷却溶液用_____ 引流到____________ 中。在操作过程中不能损失点滴液体，否则会使溶液的浓度偏 （高或低）。
⑥洗涤：用适量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒_____ 次，并将洗涤液注入容量瓶里。
⑦振荡：手持容量瓶轻轻振荡，使溶液充分混合均匀。
⑧定容：继续加蒸馏水至距刻度线_____ 处，然后，改用____ _ 滴加蒸馏水正好至刻度线。若加水超过刻度线，会造成溶液浓度偏 （高或低），应该 。
⑨摇匀：盖好玻璃塞，反复上下颠倒，使溶液均匀。
正确答案
10.0；小烧杯；玻璃棒；250mL容量瓶；偏低； 2-3次；1-2cm ；胶头滴管；低；重新配制
考查一定物质的量浓度溶液的配制。
250 mL 1mol /L氢氧化钠溶液中溶质的物质的量是0.25mol×1mol/L＝0.25mol，其质量是0.25mol×40g/mol＝10.0g；氢氧化钠易吸水，所以称量时应该放在小烧杯中称量；将溶液转移至容量瓶中需要玻璃棒引流；如果溶液损失，则溶质就减少，因此浓度就偏低；烧杯和玻璃棒都需要洗涤2～3次，关键时洗涤液要注入容量瓶中；当液面接近刻度线1～2cm时，应该用胶头滴管定容；如果加水超过刻度线，则溶液体积偏大，浓度就偏低，此时只能是重新配制。
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