- 化学计量在实验中的应用
- 共20262题
生态农业涉及农家肥料的综合利用。某种肥料经发酵得到一种含有甲烷、二氧化碳、氮气的混合气体8.96L(标准状况)。该气体通过盛有红色CuO粉末的硬质玻璃管,发生的反应为:CH4+4CuOCO2↑+2H2O↑+4Cu。当甲烷完全反应后,硬质玻璃管的质量减轻了4.8g。将反应后气体通入过量的澄清Ca(OH)2溶液,充分吸收,生成沉淀10g。
(1) 原混合气体的物质的量是____________;生成沉淀的摩尔质量是____________。
(2) 原混合气体中甲烷的体积是____________,氮气的体积_________ __ 。
正确答案
(8分)(1) 0.4mol , 100g/mol; (2) 1.68L ,VN2 =6.72L
(1)根据标准状况下的气体摩尔体积是22.4L/mol可知,混合气体的物质的量是8.96L÷22.4L/mol=0.4mol;生成的沉淀是碳酸钙,摩尔质量是 100g/mol。
(2)根据方程式CH4+4CuOCO2↑+2H2O↑+4Cu可知,每消耗1mol甲烷,固体质量就减少64g,所以根据硬质玻璃管的质量减轻了4.8g可知,参加反应的甲烷是4.8÷64=0.075mol,标准状况下的体积是0.075mol×22.4L/mol=1.68L;生成的CO2的物质的量是0.075mol,则原混合气中CO2的物质的量是0.1mol-0.075mol=0.025mol,所以氮气的物质的量是0.4mol-0.075mol-0.025mol=0.3mol,标准状况下的体积是0.3mol×22.4L/mol=6.72L。
把300mL2.0 mol/L CuSO4溶液和l00 mL l.0 mol/LH2SO4溶液混合(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CuSO4的物质的量浓度。
(2)混合溶液中Cu 2+、H+、SO42-的物质的量浓度。
正确答案
(1)1.5mol/L;(2)1.5mol/L、0.5mol/L、1.75mol/L
考查根据化学方程式进行的有关计算。
(1)混合前硫酸铜的物质的量是0.3L×2.0mol/L=0.6mol
所以混合后CuSO4的物质的量浓度是
(2)混合前硫酸的物质的量是0.1L×1.0mol/L=0.1mol
所以混合后硫酸的物质的量浓度是
所以混合溶液中Cu 2+、H+、SO42-的物质的量浓度分别是1.5mol/L、0.5mol/L、1.75mol/L
(14分).按要求完成下列填空:
(1) 已知在标准状况下的四种气体①6.72LCH4 ②3.01×1023个HCl分子 ③13.6克H2S④0.2molNH3 用相应的序号填写下列空白:
体积最大的是 ;密度最大的是 ;
质量最小的是 ;含氢原子数最多的是 。
(2) 0.6mol 的氧气与0.4mol臭氧 O3质量之比为_________,分子个
数之比为__________,氧原子个数之比为_________________。
(3) 某金属氯化物MCl3 26.7 g,含有0.600mol Cl-。则金属M的相对原子质量为________。
(4) 某物质的量浓度为0.05 mol·L-1的金属氯化物溶液20 mL,恰好与20 mL 0.15 mol·L-1的AgNO3溶液完全反应。则该氯化物中金属的化合价为__________________。
正确答案
(1) ② ② ④ ① 。(2) 1:1;3:2;1:1 (3)27 (4) +3价
略
(10分)(1)含10.8gAl3+的Al2(SO4)3中所含的SO42-的物质的量是 。
(2)已知16g A与20g B恰好完全反应生成0.04 mol C和31.76g D,则C的摩尔质量为 。
(3)0.1 mol Na中含 mol e-,在跟足量水反应中失去 mol e-。
(4)标准状况下V L氨气溶解在1L水中,所得溶液的密度为ρg/mL,质量分数为ω,物质的量浓度为c mol/L,则ω= 。
正确答案
(10分,无单位不给分)
(1)0.6 mol (2)106 g/mol (3)1.1 0.1
(4)
略
填写下列表格:
正确答案
(16分)用18 mol/L 浓硫酸配制100 mL 3.0 mol/L 稀硫酸的实验步骤如下:
①计算所用浓硫酸的体积②量取一定体积的浓硫酸③溶解④转移、洗涤⑤定容、摇匀
完成下列问题:
(1)所需浓硫酸的体积是________,量取浓硫酸所用的量筒的规格是________(从下列中选用A.10 mL B.25 mL C.50 mL D.100 mL)。
(2)第③步实验的操作是________________________________。
(3)第⑤步实验的操作是________________________________。
(4)下列情况对所配制的稀硫酸浓度有何影响?(用“偏大”“偏小”“无影响”填写)
A.所用的浓硫酸长时间放置在密封不好的容器中________________________________
B.容量瓶用蒸馏洗涤后残留有少量的水________________
C.所用过的烧杯、玻璃棒未洗涤________________
D.定容时俯视刻度线________________
正确答案
(1)16.7 mL B
(2)先向烧杯加入30mL (或适量)蒸馏水,然后将浓硫酸沿烧杯内壁缓慢倒入烧杯中,并用玻璃棒搅拌
(3)继续向容量瓶注入蒸馏水至离刻度线1~2 cm处,改用胶头滴管向容量瓶滴加至液凹面与刻度线相切为止;塞紧瓶塞,倒转摇匀
(4)A.偏小 B.无影响 C.偏小 D.偏大
考查一定物质的量浓度溶液的配制以及有关误差分析等。
(1)由于在稀释过程中溶质是不变的,所以需要浓硫酸的体积是
。根据规格相近的原则可知,应该选择25ml量筒,即答案选B。
(2)由于浓硫酸溶于水放出大量的热,所以正确的稀释方法是:先向烧杯加入30mL (或适量)蒸馏水,然后将浓硫酸沿烧杯内壁缓慢倒入烧杯中,并用玻璃棒搅拌。
(3)定容需要胶头滴管,所以正确的操作是:继续向容量瓶注入蒸馏水至离刻度线1~2 cm处,改用胶头滴管向容量瓶滴加至液凹面与刻度线相切为止;塞紧瓶塞,倒转摇匀。
(4)根据c=n/V可知,由于浓硫酸易吸水,所以所用的浓硫酸长时间放置在密封不好的容器中,则溶质减少,浓度偏小;若容量瓶用蒸馏洗涤后残留有少量的水,不会影响实验结果;若所用过的烧杯、玻璃棒未洗涤,则溶质减少,浓度偏小;若定容时俯视刻度线,则容量瓶中溶液的体积减少,浓度偏大。
(10分)实验室需要标准状况下11.2L的CO2,现用CaCO3与250ml足量稀盐酸反应,问:
(1)至少需要CaCO3多少克?
(2)生成CaCl2的物质的量浓度是多少?(假设反应前后溶液体积保持不变)
正确答案
略
(6分)标准状况下的H2和CO的混合气体总体积4.48L,其总质量为4.3g。
求:(1)混合气体的平均摩尔质量 g/mol;
(2)混合气体所含质子的总物质的量 mol,
(3)若该混合气体与氧气恰好完全反应,则消耗标准状况下O2 L.
正确答案
(6分)(1)平均摩尔质量 21.5 g/mol;
(2)总物质的量 2.2 mol;
(3)若标准状况下O2 2.24 L
略
填写下表:
正确答案
向100 mL水中投入K和Al共15 g,充分反应后,剩余金属为1.8 g
(1)计算放出H2多少升(标准状况下)
(2)过滤出未反应的金属,向滤液中逐滴加入4 mol/L 的 H2SO4 溶液,生成沉淀的最大值是多少,此时消耗 H2SO4 溶液的体积是多少?
(3)生成沉淀后,再加入H2SO4 溶液,使沉淀刚好完全溶解,此时消耗 H2SO4 溶液的体积是多少?
正确答案
(1)V(H2)=8.96L (2) 15.6g. V(H2SO4)="25" ml (3) 100 ml。
试题分析:向水中投入K和Al,发生反应:2K+2H2O=2KOH+H2↑;2Al+2KOH+2H2O=2KAlO2+3H2↑。剩余金属是Al .由方程式中的反应关系可以看出反应的钾、铝的物质的量相等。假设为X,则39X+27X=15 -1.8=13.2.解得X=0.2mol.放出的氢气的体积是(0.1+0.3)×22.4mol/L=8.96L(2)H2O+H++AlO2-=Al(OH)3↓于n(AlO2-)=n(Al)=0.2mol.所以沉淀达到最大值时质量是:m=n·M="0.2mol×78g/mol=15.6g." 消耗硫酸n(H2SO4)=1/2n(H+)=0.1mol。V=n/C=0.1mol÷4 mol/L =0.025L=25ml.(3)沉淀刚好完全溶解时,溶液中只有K2SO4和Al2(SO4)3。由电荷守恒有:2n(SO42- )=3n(Al3+)+n(K+),所以有n(H2SO4)=3/2n(Al)+1/2n(K) 解得n(SO42- )=0.4mol. n(H2SO4)=n(SO42- )=0.4mol.所以V=V=n/C=0.4mol÷4 mol/L =0.1L=100ml.
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