- 化学计量在实验中的应用
- 共20262题
将一支盛有a mL NO 和b mL NO2气体的试管倒立于水槽中，然后通过a mL O2，请回答以下小题：
（1）若a=b，则充分反应后试管内气体体积为_________mL。
（2）若a＜b，则充分反应后试管内气体体积为_________mL。
（3）若a＞b，则充分反应后试管内气体体积为_________mL。
正确答案
（1）0 （2）（b-a）/3 （3）（a-b）/4
试题分析：NO 和 NO2气体与氧气、水反应涉及到的化学方程式为4NO+3O2+2H2O=4HNO3、4NO2+O2+2H2O=4HNO3、3NO2+H2O=2HNO3+NO
（1）a=b时，NO 和 NO2气体与氧气恰好完全反应，无气体剩余，体积为0；
（2）a＜b时，氧气不足，aml的NO需要3a/4ml的氧气，a/4ml的氧气只能与aml的NO2反应，余（b-a）ml的NO2再与水反应产生（b-a）/3ml的NO；
为了测定实验室长期存放的Na2SO3固体的纯度，准确称取W g固体样品，配成250 mL溶液。设计了以下两种实验方案：
方案I：取25.00 mL上述溶液，加入过量的盐酸酸化的BaCl2溶液，过滤、洗涤和干燥沉淀，称得沉淀的质量为m1 g 。
方案Ⅱ：取25.00 mL上述溶液，加入过量的盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液，过滤、洗涤和干燥沉淀，称重，其质量为m2 g 。
（1）配制250 mL Na2SO3溶液时，必须用到的实验仪器有：烧杯、玻棒、胶头滴管、药匙和__________________、_________________。
（2）写出Na2SO3固体氧化变质的化学方程式__________________________________。
（3）方案I加入过量的盐酸酸化的BaCl2溶液，目的是_____________________________，在过滤前，需要检验是否沉淀完全，其操作是___________________________。
（4）方案I中，若滤液浑浊，将导致测定结果____________（选填“偏高”或“偏低”）。
（5）若操作正确，则m1_____ m2（选填“>”、“<”或“=”），原因是________________。
（6）取25.00 mL上述溶液，用滴定的方法测定Na2SO3的纯度。下列试剂可作为标准溶液进行滴定的是________。
a．酸性KMnO4溶液 b．H2O2溶液 c．Br2水 d．FeCl3溶液
Na2SO3固体的纯度可表示为： （注明你的表达式中所用的有关符号的含义和单位）。
正确答案
（1）电子天平（1分）；250 mL的容量瓶（1分）；
（2）2Na2SO3+ O2→ 2Na2SO4（1分）。
（3）使SO32-充分转化为气体，使SO42-完全沉淀（2分）静置，在上层清液中再滴入氯化钡溶液，观察是否继续有沉淀生成。（1分）
（4）偏高（1分）
（5）<（1分），方案II中盐酸提供H+，Ba(NO3)2提供NO3- 形成稀HNO3，将一部分SO32-氧化成SO42-，导致BaSO4质量增大（1分）。
（6）a（1分）， 
试题分析：（1）配制一定体积准确浓度的溶液还少的仪器为电子天平（1分）；250 mL的容量瓶（1分）；
（2）写出Na2SO3固体氧化变为硫酸钠。
（3）方案I加入过量的盐酸酸化的BaCl2溶液，目的是使SO32-充分转化为气体，使SO42-完全沉淀，在过滤前，需要检验是否沉淀完全，其操作是静置，在上层清液中再滴入氯化钡溶液，观察是否继续有沉淀生成。
（4）方案I中，若滤液浑浊，说明有部分硫酸钡损失了，将导致测定的硫酸钡质量偏低，那么亚硫钠的质量分数偏高。
（5）若操作正确，则m1< m2，原因是方案II中盐酸提供H+，Ba(NO3)2提供NO3- 形成稀HNO3，将一部分SO32-氧化成SO42-，导致BaSO4质量增大。
（6）标准溶液相对性质要稳定，浓度基本保持稳定故 a．酸性KMnO4溶液可行。b．H2O2溶液易分解；c．Br2水易挥发；d．FeCl3溶液会水解，故都不行。根据关系式：2KMnO4------5Na2SO3固体的纯度可表示为：
把2.0mol/L CuSO4溶液和1.0mol/L H2SO4溶液等体积混合（假设混合后溶液的体积等于混合前两种溶液的体积之和）。计算：
（1）混合溶液中H+、Cu2+、SO42－的物质的量浓度；
（2）向溶液中加入足量铁粉，经足够长的时间后，铁粉有剩余，过滤，此时滤液中的Fe2+的物质的量浓度；
（3）取100mL该滤液，向其中加入适量硝酸，再加入足量氢氧化钠溶液，有红褐色沉淀生成。过滤，加热沉淀物至质量不再变化，得到红棕色的残渣。写出沉淀和残渣的化学式，并计算残渣的质量（不计操作带来的损失）。
正确答案
（1）c(H+)＝1.0mol/L，c（Cu2+）＝1.0mol/L，c（SO42－）＝1.5mol/L；（2分*3）
（2）c（Fe 2+）＝1.5mol/L（3分）；
（3）Fe(OH)3、Fe2O3（各1分）；m（Fe2O3）＝12g（4分）
试题分析：(1)因为是等体积，所以设体积为1L, n(CuSO4)=2.0mol/L×1L="2.0mol" n(H2SO4)=1.0mol/L×1L="1.0mol" 假如混合后总体积不变，则c(CuSO4)=2.0mol/2L=1.0mol/L
c(H2SO4)="1.0mol/2L=0.5mol/L"
c(Cu2＋)=c(CuSO4)=1.0mol/L
c(H+)=2c(H2SO4)=0.5mol/L×2="1mol/L"
c(SO42－)=[n(CuSO4)+n(H2SO4)]/V="3.0mol/2L=1.5mol/L"
（2）Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2 因为铁粉有剩余，知上述两反映均完全反应，此时溶液中nFeSO4=1.0mol＋2.0mol=3.0mol
故浓度为3.0mol/2L=1.5mol/L
（3）滤液中含着Fe2＋，当加入硝酸，二价铁会变为三价铁，再加入氢氧化钠溶液，就会生成Fe(OH)3红褐色沉淀，过滤，加热就会生成铁的氧化物Fe2O3。
取100ml滤液，这说明有50ml的CuSO4溶液和50ml H2SO4溶液，这也可以算出二价铁有0.15mol，根据2Fe2＋—Fe2O3
2 160
0.15 x x=12g
点评：此题考核了物质的量浓度的计算，以及以二价铁三价铁互相转化为核心的计算，理解掌握好相关知识和关系，难度不大。
（24分）我校环保兴趣小组在处理污水样品时，需用质量分数为37%的浓盐酸(密度为1.19 g/cm3)配制成250mL 0.1mol·L－1的盐酸溶液。
（1）在右图所示仪器中，配制上述溶液不需要的是 （填右图相应仪器的序号）；
除图中已有仪器外，配制上述溶液还需要的玻璃仪器是 ，其作用按使用的先后顺序分别是_ 和___ _____。
（2）根据计算，下列量程或规格中，本实验量筒应使用的是_______；容量瓶应使用_______。（在横线上填写相应的序号，否则无分，下同）
A、10mL B、100mL C、250mL D、500mL
（3）在容量瓶的使用方法中，下列操作正确的是 。
A、使用容量瓶前检查它是否漏水
B、容量瓶用水洗净后，再用配好的稀HCl溶液润洗
C、配制溶液时，如果试样是固体，把称好的试样用纸条小心倒入容量瓶中，缓慢加水至接近刻度线1～2cm处，用胶头滴管加蒸馏水至刻度线
D、配制溶液时，若试样是液体，用量筒取试样后直接倒入容量瓶中，缓慢加水至接近刻度线1 ~ 2cm处，用胶头滴管加蒸馏水至刻度线
E、盖好瓶塞，用食指顶住瓶塞，另一只手托住瓶底，把容量瓶反复倒转多次，摇匀
（4）若定容后摇匀静置，发现凹液面低于刻度线，此时应该________________
A. 直接转移到细口试剂瓶中 B. 再用胶头滴管加水，重新定容
C. 将此溶液倒掉，重新配制 D. 直接贮存于容量瓶中
（5）假设配制时其他操作均正确，只出现以下某一情况，试判断所配制的溶液浓度相比于要求的值(即0.1 mol/L)如何。（a、偏高；b、偏低；c、无影响，在下列横线上填相应序号）
①容量瓶中有少量蒸馏水 ________
②稀释浓HCl时，没有冷却就立即转移到容量瓶中 ________
③配制的溶液装入洁净的但有少量蒸馏水的试剂瓶中 ________
④若定容时俯视，所配溶液的物质的量浓度 ________
正确答案
（1）C 玻璃棒 搅拌 引流 （2）A C
（3）AE （4）A （5）c、a、b、a
试题分析：配制溶液需要的仪器主要有：天平、砝码、钥匙、烧杯、玻璃板、量筒、容量瓶和胶头滴管，所以不需要的是分液漏斗。玻璃棒的作用是搅拌和引流。
（2）c(HCl)=
（3）容量瓶有盖，所以使用前要验漏；容量瓶不能润洗；容量瓶是配制溶液的容器，不是溶解的容器，所以不能直接将固体倒入容量瓶中溶解；溶质是液体也要在烧杯中稀释后才能转移到容量瓶；摇匀液体需要用食指顶住瓶塞，另一只手托住瓶底，把容量瓶反复倒转多次。所以正确的是AE。
（4）摇匀后溶液就已经配好，不能再改变体积，所以直接将液体倒入到试剂瓶中。
（5）根据c=
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。在命题时，有关误差分析的内容既可以以选择题的形式进行考查，也可以以填空题的形式进行考查，既可以考查判断误差导致的结果，也可以考查引起误差的可能原因。
实验室常用盐酸的质量分数为36.5%，密度为1.20g/㎝3。
⑴此浓盐酸的物质的量浓度是多少？(列式计算)
⑵配制100mL3.00mol/L的盐酸，需以上浓盐酸多少mL？(列式计算)
⑶用浓盐酸配制该稀盐酸需要以下哪些步骤（按操作顺序填写序号）： 。
①计算 ②装瓶③用50 mL量筒量取一定体积的浓盐酸④洗涤⑤移液⑥稀释⑦定容⑧摇匀
正确答案
(1)C＝1000×1.20×36.5%÷36.5＝12.0mol/L
(2)设需浓盐酸XmL
100mL×3.00mol/L＝ 12.0mol/L·X
X＝25 mL
(3)①③⑥⑤④⑦⑧②。
试题分析：（1）利用溶液物质的量浓度与溶液中溶质质量分数的关系得此浓盐酸的物质的量浓度是C=1000×ρ×ω÷M=1000×1.20×36.5%÷36.5＝12.0mol/L
（2）根据配制溶液过程中溶质的物质的量不变的原则，设需浓盐酸XmL
100mL×3.00mol/L＝12.0mol/L·X
X＝25 mL
（3）用溶液配制溶液的步骤是计算、量取、溶解稀释、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶，所以顺序为①③⑥⑤④⑦⑧②
计算（18分）
（1）同温同压下的两个相同容器中分别装有O2和O3气体，则两瓶气体中分子数之比
是 ，原子数之比是 ，质量之比是 ，密度之比是
（2）下列所给出的几组物质中：含有分子数最多的是 ；含有原子数最多的
是 ；标准状况下体积最大的是 。
① 1gH2； ② 2.408×1023个CH4；③ 10.8gH2O； ④ 标准状况下6.72LCO2
（3）设NA表示阿伏加德罗常数，如果ag某气体含有的分子数是b，则cg该气体在
标准状况下的体积是 （用含NA的式子表示）。
（4）配制100 mL 1mol/L的的稀H2SO4溶液，需要用量筒量取质量分数为98%的
浓H2SO4（密度为1.84g/cm3）的体积为 。
正确答案
（1）1∶1； 2∶3； 2∶3； 2∶3； （2）③；②；①；
（3）
试题分析：（1）同温同压下的两个相同容器，说明V和Vm相同，根据n=V/Vm可知，n相同，故分子数之比是1:1；1molO2含有2mol的氧原子，1molO3含有3mol的氧原子，故当分子数相同时，原子数之比为2:3；质量=物质的量×相对分子质量，而物质的量相同，故质量之比等于相对分子质量，即为32:48=2:3；密度等于质量除以体积，体积相同的情况下，密度之比等于质量之比，故为2:3.
（2）、1gH2有0.5molH2，1molH，2.408×1023个CH4有0.4molCH4，有0.4molC和1.6mol的H，10.8gH2O有0.6mol的H2O，1.2mol的H和0.6mol的O，标准状况下6.72LCO2有0.3molCO2，0.3mol的C和0.6mol的O，故含有分子数最多的是0.6mol的H2O，即为③；含原子数最多的是②；标准状态下，V（气）=Vm×n，Vm相同，故n大则V大，故①>②>④，又因为H2O在标准状态下为液体，其体积不适合上述公式，只能用
V=m/ｐ=0.6mol×18（g/mol)/(1g/cm3)=10.8cm3,而 1gH2在标准状态下的体积为
0.5mol×22.4l/mol=11.2L，综上，体积最大的是①。
（3）ag某气体含有的分子数是b，即其物质的量为（b/NA),气体的相对分子质量为a/（b/NA)=(aNA)/b,故cg该气体的物质的量为c/｛(aNA)/b｝=bc/aNA,故标况下，其体积为22.4bc/aNA
（4）100 mL 1mol/L的的稀H2SO4溶液中H2SO4的物质的量为0.1mol,质量为9.8g，即需要质量分数为98%的H2SO4的质量为10g，又因为密度为1.84g/cm3，所以，所需的体积为10÷1.84=5.4ml
点评：此题重点考核了物质的量以及以物质的量为桥梁，计算气体体积、质量，学生要熟悉牢记公式且灵活运用，难度不大。
（7分）一定量的锌与100 mL 18.5 mol·L－1的浓H2SO4充分反应后，锌完全溶解，同时生成标准状况下的气体33.6 L。将反应后的溶液稀释至1 L，测得溶液中c(H＋)＝0.1 mol·L－1。（1）锌的质量；（2）则生成的气体中SO2和H2的体积比
正确答案
（1）97．5g （2）1：5
试题分析：浓硫酸与锌反应生成二氧化硫气体，随着反应的进行，硫酸的浓度逐渐降低，继续与锌反应生成氢气，所以33.6L气体为二氧化硫和氢气的混合物，根据反应的有关方程式结合质量守恒定律列方程组计算。
生成气体的物质的量为1.5mol，溶液剩余硫酸的物质的量为0.05mol，参加反应的n（H2SO4）=0.1L×18.5mol/L-0.05mol=1.8mol，随着反应的进行，硫酸的浓度逐渐减小。
设反应生成xmolSO2，ymolH2，
Zn+2H2SO4（浓）=ZnSO4+SO2↑+H2O
x 2x x
Zn+H2SO4（稀）=ZnSO4+H2↑
y y y
x+y=1.5
2x+y=1.8
解之得 x=0.3，y=1.2
所以反应会生成0.3mol的二氧化硫和1.2mol的氢气。
反应中共消耗金属Zn的质量m（Zn）=（0.3mol+1.2mol）×65g/mol=97.5g，
点评：本题考查方程式的相关计算，题目难度不大，注意浓硫酸和稀硫酸性质的不同，从质量守恒的角度解答该题。
(6分)把2.56g纯铜放入盛有一定量浓硝酸的大试管中，立即发生反应,当铜反应完毕后,共生成1.12L气体(标况),计算反应中耗用硝酸的物质的量是多少?(要求写出计算过程)
正确答案
0.13mol
试题分析：n(Cu)=
点评：硝酸与金属反应，硝酸在反应过程中一部分做氧化剂，变成气体，一部分起酸的作用，以NO3-的形式存在溶液中。
(7分) 向27.2Cu和Cu2O的混合物中加入某浓度的稀HNO3500mL，固体完全溶解后在所得溶液中加入1mol/L 的NaOH溶液1L使金属离子恰好完全沉淀，此时溶液呈中性，所得沉淀质量为39.2g.
请列式计算：
(1)Cu与Cu2O 的物质的量之比 (2)HNO3的物质的量浓度
正确答案
(7分) (1)2:1 (2)2.4mol/L
试题分析：设Cu与Cu2O 的物质的量分别是x和y，则64x＋144y＝27.2。根据铜原子守恒可知，（x＋2y）×98＝39.2，解得x＝0.2mol，y＝0.1mol。
（2）溶液呈中性，所以溶液恰好是硝酸钠溶液，则根据钠原子守恒可知，硝酸钠的物质的量是1mol/L×1L＝1mol。0.1mol氧化亚铜失去0.2mol电子，0.2mol铜失去0.4mol电子，所以根据电子的得失守恒可知，被还原的硝酸是0.6mol÷3＝0.2mol，则原硝酸的物质的量是1.2mol÷0.5L＝2.4mol/L。
点评：在根据方程式进行的有关计算时，应该注意利用好各种守恒法，例如质量守、电荷守恒以及得失电子守恒等。
（10分）欲用质量分数为98%的浓硫酸（ρ=1.84g/cm3）配制浓度为0.5mol/L的稀硫酸500mL。
简要回答下列问题：
（1）量取所需浓硫酸的体积为_____________mL。
（2）如果实验室有15 mL、 20mL、 50mL的量筒，应选用_________mL的量筒最好，量取时发现量筒不干净，用水洗净后直接量取，使结果浓度_______（填“偏高”“偏低”“无影响”）
（3）下面是某学生的操作过程：
a.检查容量瓶是否漏水；
b.用(2)中选择的量筒量取浓硫酸；
c.将浓硫酸倒入另一个盛有适量蒸馏水的量筒中稀释，并冷却到室温；
d.用玻璃棒引流，将稀释后的硫酸倒入500 mL的容量瓶；
e.轻轻摇动容量瓶，使瓶内液体混合均匀，再向容量瓶中加水至离刻度线1 cm～2 cm；
f.用胶头滴管加水至凹液面底部与刻度线相切，摇匀；
g.在容量瓶上贴上标签待用。
按照通常的配制要求，指出其中缺少或操作的错误，并补充或改正(有几项填几项，若空格不够可以补加)。
①________________________________________________________；
②________________________________________________________；
③________________________________________________________；
④________________________________________________________；
⑤_________________________________________________________。
正确答案
（1）13.6（2分） （2）15 偏低（各1分）
（3）①缺少洗涤烧杯和玻璃棒的操作 ②不应该在量筒中稀释浓H2SO4，应用烧杯
③不应该用容量瓶保存溶液，应用细口瓶（各2分）
（1）硫酸的物质的量是0.5mol/L×0.5L＝0.25mol，所以需要浓硫酸的体积是
（2）根据规格相近的原则可知，应该选择15ml量筒；用水洗净后直接量取，则相当于稀释了浓硫酸，溶质减少，浓度偏低。
（3）根据配制的原理可知，其错误有：①缺少洗涤烧杯和玻璃棒的操作；②不应该在量筒中稀释浓H2SO4，应用烧杯；③不应该用容量瓶保存溶液，应用细口瓶（
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