- 化学计量在实验中的应用
- 共20262题
配制250mL 1.0mol·L－1H2SO4溶液，需用98%的浓硫酸溶液（ρ=1.84g/cm3）体积为多少？取25 mL 1.0 mol·L－1H2SO4溶液与足量的锌反应，在标准状况下产生多少升H2？求硫酸锌的物质的量？
正确答案
（10分）13.59mL（4分） 0.56L（3分） 0.025mol （3分）
考查物质的量的有关计算。
250mL 1.0mol·L－1H2SO4溶液中溶质的物质的量是0.25L×1.0mol/L＝0.25mol
其质量是0.25mol×98g/mol＝24.5g
浓硫酸的质量分数是98％
所以需要浓硫酸的质量是24.5g÷0.98＝25g
又因为浓硫酸的密度是1.84g/ml
所以需要浓硫酸的体积是25g÷1.84g/ml＝13.59ml
25 mL 1.0 mol·L－1H2SO4溶液中硫酸的物质的量是0.025mol×1.0mol/L＝0.025mol
根据反应的方程式可知
H2SO4＋Zn=ZnSO4＋H2↑
1mol 1mol 1mol
0.025mol 0.025mol 0.025mol
即生成氢气互为硫酸锌都是0.025mol
所以氢气在标准状况下的体积是
0.025mol×22.4L/mol＝0.56L
在标准状况下, 1.7克NH3的体积是_____L
正确答案
2.24
考查物质的量的有关计算。根据n＝m/M可知，1.7g氨气是1.7g÷17g/mol＝0.1mol。所以根据
（12分）在标准状况下，将224LHCl气体溶于635mL水（ρ=1.0g·cm—3）中，所得盐酸的密度为1.18 g·cm—3。试计算：
（1）所得盐酸的物质的量浓度为 。
（2）取出这种盐酸100mL，稀释至1.18L，所得稀盐酸的物质的量浓度为 。
（3）在40.0 mL 0.065mol/LNa2CO3溶液中，逐滴加入（2）中稀释后所得稀盐酸，边加边振荡。若使反应不产生气体，则加入稀盐酸的体积最多不能超过 mL。
（4）将不纯的NaOH样品1g（样品中含少量Na2CO3和水），放入50 mL 2mol/L的盐酸中，充分反应后，溶液呈酸性，中和多余的酸又用去40 mL 2mol/L的NaOH溶液。蒸发中和后的溶液，最终得到 g固体。
正确答案
（1）11.8mol/L，（2）1mol/L，（3）2.6mL，（4）5.85g
（1）氯化氢的物质的量是10mol，质量是365g，溶剂的质量是635g，所以溶液的质量是1000g，则溶液的体积是1000/1.18ml，所以盐酸的浓度是10mol÷1/1.18L=11.8mol/L。
（2）由于稀释过程中溶质是不变的，所以稀释后的浓度是11.8mol/L×0.1L÷1.18L＝1mol/L。
（3）碳酸钠的物质的量是0.0026mol，碳酸钠和盐酸反应是分步进行的，方程式为Na2CO3＋HCl=NaHCO3＋NaCl、NaHCO3＋HCl=NaCl＋H2O＋CO2↑，所以要使反应不产生气体，则最多加入0.0026mol氯化氢，其体积是1mol/L÷0.0026mol＝0.0026L＝2.6ml。
（4）氯化氢是0.1mol，所以根据原子守恒可知，最终得到的氯化钠是0.1mol，质量是5.85g。
（12分）（1）m molO3与n molO2的质量比 ，分子数之比为 ，同温同压下的密度之比为 ，含氧原子个数之比为 ，体积之比为 。
（2）O3与Cl2具有相似的性质，均可用于自来水的消毒。已知二者在消毒时均被还原为最低价态，则相同状况下10L O3与 L Cl2的消毒能力相当（即电子转移量相等）。
（3）气体化合物A分子式可表示为OxFy，已知同温同压下10mL A受热分解生成5mL O2和10mLF2，则A的化学式为，推断的依据为 。
正确答案
（1）3m：2n， m：n， 3：2， 3m：2n， 3m：2n， m：n
（2）30，（3）OF2，阿伏加德罗定律、质量守恒定律
（1）臭氧和氧气的摩尔质量分别是48g/mol和32g/mol，所以二者的质量之比是48m︰32n＝3m︰2n；根据阿伏加德罗定律可知分子数之比为m︰n；同温同压下的密度之比是相应的化学计量数之比，所以密度之比是48︰32＝3︰2；含氧原子个数之比3m︰2n；体积之比为m︰n。
（2）二者在消毒时均被还原为最低价态，所以1mol臭氧得到6mol子，而1mol氯气得到2mol电子，所以相同状况下10L O3与30L Cl2的消毒能力相当。
（3）根据阿伏加德罗定律和质量守恒定律可知，该物质的化学式为OF2。
（10分）将体积为100 mL浓度为2.0 mol·L־1 的CuSO4溶液和体积为300 mL浓度为1.0 mol·L־1 的H2SO4溶液混合，假定混合后溶液体积为400 mL。计算：
（1）混合液中CuSO4的物质的量浓度是 ，H2SO4的物质的量浓度是 。
（2）往混合液中加水稀释至Cu2+ 浓度为0.2 mol·L־1，则稀释后溶液的体积为 。
（3）稀释后溶液中H+ 的物质的量浓度是 ，的物质的量浓度是 。
正确答案
(1) 0.5 mol·L־1 0.75 mol·L־1 （2）1000mL (3)0.6 mol·L־1 0.3 mol·L־1
试题分析：（1）n(CuSO4)=0.2mol n(H2SO4)=0.3mol，混合后溶液的体积为400mL，所以c(CuSO4)=0.5mol/L c(H2SO4)=0.75mol。
（2）根据c(稀)V(稀)=c(浓)V(浓)有0.2 mol·L־1×V=0.5mol/L×400mL，则V=1000mL。
（3）n(H+)=0.6mol n(SO42-)=0.3mol，溶液体积为1L，则c(H+)=0.6mol/L，c(SO42-)=0.3mol/L。
点评：本题很基础，难度小，适合于训练学生的基础能力。
（8分）运用所学知识，完成下列空白处内容。
（1）取23g钠、24g镁、27g铝分别与足量稀盐酸反应，在相同条件下，产生氢气的体积之比是 。
（2）能用来鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体的实验操作是 （选填下列字母）。
（3）一定量的苏打和小苏打固体分别与足量的稀盐酸反应，若产生的气体体积在标况下均为33.6L，则二者消耗HCl的物质的量之比为 ，需要二者的固体质量之比为 。
正确答案
（1）1：2：3（2）A、B、C（3）2：1 53：42
试题分析：（1）钠、镁、铝分别与足量盐酸反应方程式为2Na+2HCl=2NaCl+H2↑、Mg+2HCl=MgCl2+H2↑、2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，23g钠、24g镁、27g铝都是1mol，所以产生氢气物质的量比为1:2:3。
（2）碳酸钠加热不分解、碳酸氢钠加热分解生成二氧化碳气体使澄清石灰水变浑，A正确；碳酸钠溶液与氯化钙溶液生成白色沉淀碳酸钙，碳酸氢钠溶液与氯化钙溶液无沉淀生成，B正确；两种溶液中加入同浓度稀盐酸，产生气泡较快的是碳酸氢钠，C正确；两种溶液中加少量石灰水都生成白色沉淀碳酸钙，D错误。
（3）Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑、NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑。产生等量的二氧化碳气体消耗氯化氢物质的量比为2：1，消耗固体物质的量比为1：1，质量比为106：84。
点评：化学计算时要准确写出方程式并配平。
（8分）将5.60g铁投入200mL某浓度的盐酸中，铁和盐酸刚好完全反应。求：
（1）5.60g铁的物质的量
（2）反应中生成的H2在标准状况下的体积
（3）所用盐酸中HCl的物质的量浓度
正确答案
（1）0.1mol（2）2.24L（3）1mol/L
试题分析：（1）
(2) Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑
1mol 2mol 1mol
0.100mol n(HCl) n(H2)
(3)
点评：掌握有关物质的量的计算公式。
（6分）已知5.6铁投入到100g的盐酸溶液中，恰好与盐酸完全反应，求
（1）反应后生成氢气的物质的量； ( Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑ )
（2）参加反应的盐酸中HCl的物质的量；
（3）盐酸溶液中溶质的质量分数为。
正确答案
（1）0.1mol（2）0.2mol（3）7.3%
考查物质的量的有关计算。
（1）铁的摩尔质量是56g/mol
所以5.6g铁的物质的量是
5.6g÷556g/mol＝0.1mol
根据反应的方程式Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑ 可知
生成氢气是0.1mol
（2）参加反应的氯化氢是0.2mol
（3）氯化氢的质量是0.2mol×36.5g/mol＝7.3g
所以盐酸的质量分数是
（12分）实验室需要480 mL 0.4mol/L的NaCl溶液，有如下操作步骤：
①．把称量好的NaCl晶体放入小烧杯中，加适量蒸馏水溶解。
②．把①所得溶液小心转入一定容积的容量瓶中。
③．继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距刻度线1 cm～2 cm处，改用胶头滴管小心滴加蒸馏水至溶液凹液面与刻度线相切。
④．用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2～3次，每次洗涤的液体都小心转入容量瓶，并轻轻摇匀。
⑤．将容量瓶瓶塞塞紧，充分摇匀。
请填写下列空白：
（1）操作步骤的正确顺序为(填序号) 。
（2）实验室有如下规格的容量瓶：①100 mL，②250mL，③500 mL，④1000 mL。本实验选用 （填序号）。
（3）本实验用到的基本仪器除容量瓶、玻璃棒外还有 。
（4）需要使用玻璃棒的操作有 (填序号)，其作用为 。
（5）误差分析：(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)
①．称量NaCl时，物码倒置(1 g以下用游码) ；
②．容量瓶使用前，用0.4mol/L的NaCl溶液润洗 。
正确答案
（1）①②④③⑤ （2）③ （3）托盘天平、药匙、烧杯、胶头滴管、量筒
（4）①②③④ ①：搅拌，促进溶解；②③④：引流 （5）①偏低 ②偏高
考查一定物质的量浓度溶液的配制及其有关误差分析等。
（1）根据配制原理及实验要求可知，正确的操作顺序是①②④③⑤。
（2）应用容量瓶的规格没有480ml的，所以应该配制500ml，则选择500ml容量瓶，即答案选③。
（3）固体称量需要托盘天平和药匙，以及溶解用的烧杯、量筒和定容是需要的胶头滴管。
（4）在固体的溶解和液体的转移时都需要玻璃棒，因此答案是①②③④。其中在①中起搅拌，促进溶解的作用；在②③④中起引流作用。
（5）根据c＝n/V可知，若称量NaCl时，物码倒置(1 g以下用游码)，则实际称量的氯化钠质量减少，浓度偏低；容量瓶使用前，用0.4mol/L的NaCl溶液润洗，则溶质增加，浓度偏高。
（12分）（1）某化学兴趣小组对“农夫山泉”矿泉水进行检测时，发现1.0L该矿泉水中含有45.6mgMg2+，则该矿泉水中Mg2+的物质的量浓度为 。
（2）在Na2SO4和MgSO4的混合溶液中，Na+与Mg2+的个数比为1：2，则Na2SO4和MgSO4的物质的量之比为 。
（3）在aLAl2（SO4）3和（NH4）2SO4的混合溶液中加入bmolBaCl2，恰好使溶液中的SO42—完全沉淀；如加入足量强碱并加热可得到c molNH3，则原溶液中Al3+的浓度 。
（4）等质量的CuO和MgO粉末分别溶于相同体积的硝酸中完全溶解，得到Cu（NO3）2和Mg（NO3）2溶液的浓度分别为amol/L和bmol/L。则a与b的关系为 。
正确答案
（1）0.0019mol/L，（2）1：4，（3）
（1）镁的摩尔质量是24g/mol，所以45.6mgMg2+是1.9×10－3mol/L，所以根据c＝n/V可知，镁离子浓度是0.0019mol/L。
（2）Na+与Mg2+的个数比为1：2，则根据硫酸钠和硫酸镁的化学式可知，Na2SO4和MgSO4的物质的量之比为1/2︰2＝1︰4。
（3）根据方程式Ba2＋＋SO42－=BaSO4、NH4＋＋OH－=MH3↑＋H2O可知，溶液中SO42—是bmol，NH4＋是cmol，所以根据电荷守恒可知，铝离子物质的量是（2b－c）/3，所以其浓度是
（4）在质量相同时，氧化铜和氧化镁的物质的量之比是40︰80＝1︰2，所以根据原子守恒可知，b=2a。
扫码查看完整答案与解析