- 化学计量在实验中的应用
- 共20262题
（1）标准状况下，1.92 g某气体的体积为672 mL，则此气体的相对分子质量为________。
（2）在25℃、101 kPa的条件下，同质量的CH4和A气体的体积之比是15∶8，则A的摩尔质量为________。
（3）A、B两种气体组成的混合气体8.6 g，在标准状况下体积为8.96 L。已知A与B的物质的量之比为3∶1，相对分子质量之比为14∶1，由此可推断B可能是________。
正确答案
（1）64（2）30 g/mol （3）H2
试题分析：（1）当摩尔质量以“g/mol”为单位时，其数值与该物质的相对分子质量数值相等。在标准状况下，672mL该气体的物质的量为n="v/22.4" L/mol=0.03mol，该气体的摩尔质量为M=m/n=64g/mol,该气体的相对分子质量为64.（2）由n=m/M知，等质量的物质其物质的量与摩尔质量成反比；根据阿伏加德罗定律，同温同压下，气体的体积之比等于物质的量之比；甲烷的摩尔质量16g/mol，CH4和A气体的物质的量之比是15∶8，所以A的摩尔质量为30 g/mol；（3）标准状况下8.96L气体物质的量为8.96÷22.4=0.4molA与B物质的量比为3:1，所以A为0.3mol，B为0.1mol；设B摩尔质量为X，则A的为14X
可得：0.3×（14X）+0.1×（X）=8.6解得X=2所以A摩尔质量为28 g/mol，B摩尔质量为2 g/mol，B可能为H2。
小苏打、胃舒平、达喜都是常用的中和胃酸的药物。
（1）小苏打每片含0．50gNaHCO3,2片小苏打片和胃酸完全中和，被中和的H+是 mol。
（2）胃舒平每片含0．245gAl(OH)3，中和胃酸时，6片小苏打相当于胃舒平 片。
（3）达喜的化学成分是铝和镁的碱式盐：取该碱式盐3．01g,加入2．0mol/L盐酸使其溶解，当加入盐酸42．5mL时开始产生CO2，加入盐酸至45．0mL时正好完全反应，计算该碱式盐样品中氢氧根与碳酸根的物质的量之比 。
正确答案
（1）0.012（2分） （2）3.8（2分） （3）16:1（2分）
试题分析：(1)2片小苏打所含NaHCO3的质量为0.50g×2＝1.0g，其物质的量为1.0g÷84g/mol＝0.012mol，
由HCO3－＋H+＝CO2↑＋H2O，可知被中和的H+是n(H＋)＝0.012mol。
(2)6片小苏打的物质的量为0.012mol×3＝0.036mol，即中和的H＋为0.036mol，而每片的Al(OH)3的物质的量为0.245g÷78g/mol＝0.0031mol，由Al(OH)3＋3H＋＝Al3＋＋3H2O可知，Al(OH)3的片数为：0.036mol÷0.0031mol÷3＝3.8片。
(3)碱式盐中加入HCl，首先是碱式盐中的OH-和CO32－与H+（42.5mL）反应生成H2O和HCO3—,然后HCO3—继续与盐酸反应，消耗45.0mL时正好反应完全。所以n(HCO3－)＝2.0mol・L－1×（0.045L—0.0425L）＝0.005mol，即n(CO32－)＝0.005mol，H＋与CO32－、OH－反应的H＋的总物质的量为：2.0mol・L－1×0.0425L＝0.085mol，所以n(OH-)＝0.08mol，该碱式盐样品中氢氧根与碳酸根的物质的量之比为16∶1。
（每格2分，共8分）在50mlbmol/L氯化铝溶液中加入50mlamol/L的氢氧化钠溶液。
（1）当a≤3b时，生成氢氧化铝沉淀的物质的量为 ;
（2）当a、b满足 条件时，无沉淀生成;
（3）当a、b满足 条件时，a增大，沉淀减少,此时生成氢氧化铝沉淀的物质的量为 mol 。
正确答案
（8分）（1）a/60mol （2）4b≤a （3）3b
试题分析：分析本题时，写出AlCl3和NaOH反应的方程式，3NaOH+AlCl3=Al（OH）3+3NaCl、4NaOH+AlCl=NaAlO2+3NaCl+2H2O，然后利用铝离子和氢氧根离子以物质的量之比为1：3，恰好沉淀，1：4，沉淀恰好溶解，找出临界值把范围分为三部分进行讨论。
（1）在化学反应中，参加反应的物质的物质的量之比=化学计量数之比。AlCl3和NaOH反应，3NaOH+AlCl3=Al（OH）3+3NaCl，
当AlCl3和NaOH恰好反应即物质的量之比为1：3时，生成的Al（OH）3 物质的量最大．当a≤3b时，反应中NaOH不足量，计算时应以NaOH为标准进行，设生成Al（OH）3沉淀的物质的量为x。
3NaOH+AlCl3=Al（OH）3+3NaCl
3 1
0.05×a x
3：1=0.05×a：x
解得 x= a/60mol
（2）AlCl3和NaOH反应生成Al（OH）3，Al（OH）3是两性氢氧化物，能够溶于NaOH溶液，所以生成的沉淀会减少，NaOH+Al（OH）3=NaAlO2+2H2O，方程式3NaOH+AlCl3=Al（OH）3+3NaCl和 NaOH+Al（OH）3=NaAlO2+2H2O 相加，得到方程式4NaOH+AlCl=NaAlO2+3NaCl+2H2O，由方程式可得，当AlCl3和NaOH物质的量之比为1：4时，恰好没有沉淀产生．
4NaOH+AlCl=NaAlO2+3NaCl+2H2O
4 1
0.05a 0.05b
a：b=4：1
故答案为：a=4b或a＞4b；
（3）先有沉淀生成，3NaOH+AlCl3=Al（OH）3+3NaCl，后又有部分沉淀溶解，NaOH+Al（OH）3=NaAlO2+2H2O，所以3b＜a＜4b时，会出现先有沉淀生成后又有部分沉淀溶解，当全部生成沉淀时，应以AlCl3为标准进行计算，当沉淀生成后又有部分沉淀溶解时，应以剩余的NaOH为标准进行计算。
设AlCl3全部转化为Al（OH）3时，需要的NaOH为xmol，生成的Al（OH）3为ymol，
3NaOH+AlCl3=Al（OH）3+3NaCl
3 1 1
x 0.05b y
x=0.15b y=0.05b
剩余NaOH的物质的量为：0.05a-0.15b，
设生成NaAlO2时需要的Al（OH）3物质的量为zmol，
NaOH+Al（OH）3=NaAlO2+2H2O
1 1
0.05a-0.15b z
z=0.05a-0.15b
所以剩余的Al（OH）3物质的量为0.05b-（0.05a-0.15b ）=0.2b-0.05a。
故答案为：3b＜a＜4b；0.2b-0.05a。
点评：本题考查的是铝的重要化合物的有关计算及有关计算范围的讨论．在做讨论题时，结合有关化学方程式，找出反应的临界值进行讨论，简洁明了。如：NaOH溶液中通入CO2、向NaAlO2溶液中滴加稀盐酸等都是有关计算范围的讨论。
（7分）实验室用20 g软锰矿（主要成分MnO2）与200 mL 12 mol/L的浓盐酸（足量）反应，制得标准状况下4.48L Cl2。过滤反应后的混合物得滤液，向滤液中加入足量的硝酸银溶液，产生白色沉淀。若浓盐酸的挥发忽略不计，试计算：
（1）软锰矿中MnO2的质量分数是多少？
（2）反应中被氧化的HCl物质的量为多少？
（3）滤液中加入足量硝酸银后产生的白色沉淀的质量是多少？
正确答案
⑴87% ⑵0.4mol ⑶287g
试题分析： MnO2+4HCl(浓) 
1 4 1 1
xmol ymol zmol
计算可知：x=0.2mol y=0.8mol z=0.2mol
MnO2的质量分数=
被氧化的HCl是参加反应的HCl的一半，所以被氧化的HCl为0.4mol
溶液中有n(Cl-)=0.4mol，所以产生氯化银的质量为0.4mol×143.5g/mol=287g
答：略
点评：本题是典型的通过物质的量计算的习题，对提高学生的计算水平有很大帮助。尤其近几年高考中化学已经出现书写计算过程的考题了，对于书写计算过程更应该注重步骤的完整。
某小组用铜屑制取硫酸铜溶液。将铜屑放入一定浓度的硫酸中，加热并不断鼓入空气其反应原理为2Cu＋O2＋2H2SO4
（1）参加反应的氧气在标准状况下的体积是 。
（2）所得硫酸铜溶液的物质的量浓度是 。
（3）取100 mL上述硫酸铜溶液，加水稀释至0.1 mol/L，稀释后硫酸铜溶液的体积是 。
正确答案
（1）1.12 L （2）0.5 mol/L （3）500 mL
试题分析：(1)由方程式2Cu＋O2＋2H2SO4
回答下列问题（填序号）：
（1）下列仪器中：①漏斗；②容量瓶；③蒸馏烧瓶；④天平；⑤分液漏斗；⑥量筒；
⑦燃烧匙。常用于物质分离的是________________，其中根据物质沸点不同来分离物质的仪器是____________。（用序号填写）
（2）今欲用NaOH固体配制220mL 0.2mol/L的NaOH溶液。根据题意填空：
E．向容量瓶中加入蒸馏水，直到液面离刻度线下1-2厘米时，改用___________ 滴加蒸馏水至液面与刻度线相切。盖好瓶塞，摇匀。如果溶液未冷却就进行定容，将使配得的溶液浓度___________（填“偏高”、“偏低”或 “无影响”）。
F．配制好的溶液__________（填“能”或“不能”）长期存放在容量瓶中。
正确答案
（1）①③⑤ ③
（2）250 2.0 玻璃棒 胶头滴管 偏高 不能
试题分析：常用的物质分离的方法：过滤、萃取分液、蒸馏、分馏，各种方法所用的物质分离仪器有：漏斗、分液漏斗、蒸馏烧瓶，故选①③⑤。其中根据物质沸点不同来分离物质的仪器是蒸馏烧瓶。A．220mL 0.2mol/L的NaOH溶液，故需要250mL容量瓶；B．用托盘天平称量氢氧化钠，称取氢氧化钠的质量为0.25L×0.2mol•L-1×40g/mol=2.0g；C．溶解氢氧化钠固体，利用玻璃棒搅拌，加速溶解；故答案为：玻璃棒；E．加水定容时，直到液面离刻度线约2-3厘米时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至液面与刻度线相切；故答案为：胶头滴管；如果溶液未冷却就进行定容，溶液会热胀，体积偏大，相当于水的量加少了，将使配得的溶液浓度偏高。F．过长时间存放可能会造成容量瓶的腐蚀，影响测定结果，短期内用容量瓶可以暂时储存，长期最好转移到试剂瓶内保存；
3.84 g Fe和Fe2O3的混合物溶于过量盐酸中，生成0.03 mol H2，反应后的溶液中加入KSCN溶液检验，溶液不显红色。求原混合物中Fe2O3的质量。
正确答案
1.6g
试题分析：最终溶液中加KSCN溶液不显红色说明其中不含Fe3+，溶质为FeCl2。总反应可表示为Fe+Fe2O3+HCl→FeCl2+H2↑+H2O，设铁的质量为x，由得失电子相等得：
点评：有关氧化还原反应的计算运用得失电子相等计算可快速解题。
(４分)某同学为了测定镁铝合金中镁的质量分数，取3.9克镁铝合金投入足量的盐酸中，测得生成气体的体积为4.48L（标准状况），请计算该合金中镁的质量分数。（假设合金中不含其它金属）
正确答案
30.8％
试题分析：设镁的物质的量为xmol，铝的物质的量为ymol。
则有
所以镁的质量分数为
点评：本题很基础，难度小。
(9分)
(1)3.6g H2O的物质的量是________，含有________mol H。
(2)在标准状况下，4g H2、11.2 L O2、1mol H2O中，所含分子数最多的是________，质量最大的是________。（填化学式）
(3)等质量的二氧化硫和三氧化硫，它们的物质的量之比为________，所含的硫原子数之比为________，所含的氧原子数之比为________。
（4）下列物质：①H2O ②石墨 ③NH4NO3 ④硫酸 ⑤CH3COOH ⑥蔗糖属于弱电解质的是 ；属于非电解质的是 （用编号填写）。
正确答案
(1)0.2mol 0.4 (2)H2 H2O (3)5∶4 5∶4 5∶6（4）①⑤ ⑥
试题分析：（1）3.6gH2O的物质的量为
（2）标准状况下，4gH2的物质的量为
（3）等质量的二氧化硫和三氧化硫，它们的物质的量之比为5∶4；所含的硫原子数之比为5∶4；所含的氧原子数之比为5∶6。
（4）弱电解质为：水、醋酸。非电解质为：蔗糖。
点评：电解质和非电解质都属于化合物，单质或混合物既不是电解质也不是非电解质。电解质主要包含酸碱盐和金属氧化物，非电解质主要包含有机物和大部分的非金属氧化物。强电解质包含强酸、强碱和大部分的盐类，弱电解质包含弱酸、弱碱和水。
在100 mL 混合溶液中, HNO3和 H2SO4的物质的量浓度分别是 0.6 mol/L、 0.2 mol/L 。向该混合液中加入 1.92 g铜粉，加热待充分反应后，再加入0.1mol/L的NaOH溶液使溶液呈中性。若反应产生的气体只有NO，求：
（1）反应后的溶液中硝酸根离子的物质的量。
（2）加入NaOH溶液的体积为多少升？
正确答案
（1）0.03mol（2）0.2
试题分析：铜与混酸反应离子方程式为3Cu + 8H++ 2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
0.03mol 0.1mol 0.06
硝酸根离子过量0.03mol。氢离子过量0.02mol，所以需要加入氢氧化钠溶液0.2L。
点评：本题只能用离子方程式计算。
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