- 化学计量在实验中的应用
- 共20262题
(1)2 mol O3与3 mol O2的质量之比 ，分子数之比 ，同温同压下的密度之比 ，含氧原子数之比 ，体积之比 。
(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10 L O3与 L Cl2的消毒能力相当。
(3)气体化合物A分子式可表示为OxFy，已知同温同压下10 mL A受热分解生成15 mL O2和10 mL F2，则A的化学式为 ，推断的依据为 。
正确答案
(1)1：1 2：3 3：2 1：1 2：3
(2)30 (3)O3F2阿伏加德罗定律和质量守恒定律
(1)根据物质的量与其他量的关系把物质的量转化成要求的量，运用阿伏加德罗定律时，注意所给的条件。
(2)此过程为氧化还原反应，用O3与Cl2消毒后分别转化为
(3)根据质量守恒定律和阿伏加德罗定律，写出分解反应的化学方程式为2OxFy
足量的锌加入100mL的盐酸溶液中反应,生成标准状况下的H24．48L。回答：
（1）盐酸溶液的物质的量浓度。
（2）取该盐酸溶液10mL，加水稀释至100mL，求稀释后所得溶液的物质的量浓度。
正确答案
解：设盐酸中溶质的物质的量为x
Zn + 2HCl=ZnCl2+H2↑
2 1
x 0．2mol
x=0．2×2=0．4mol
C=n/V=0．4mol/0．1L= 4mol/L 在溶液稀释前后，溶质的物质的量不变，可得C1V1=C2V2稀释后盐酸的物质的量浓度：C2=（C1V1）/V1=(4mol/L×10ml)÷100ml=0．4mol/L．
试题分析：由锌与盐酸反应的方程式为：Zn + 2HCl=ZnCl2+H2↑ 可知盐酸与放出的氢气物质的量关系是1:2。n(H2)=4．48L/22．4(mol/L)=0．2mol．所以n（HCl）=0．4mol．C(HCl)=n（HCl）/V=0．4mol．/0．1L=4mol/L．在溶液稀释前后溶质的物质的量不变，利用稀释公式：C1V1=C2V2可得稀释后的浓度为：C2=（C1V1）/V1=(4mol/L×10ml)÷100ml=0．4mol/L．
（8分）用18mol/L的浓硫酸配制100mL 1mol/L硫酸：
（1）用量筒量取浓硫酸的体积应为 mL，将浓硫酸缓缓倒入盛水的烧杯中后__ __ （填“应该”或“不应”）用少量蒸馏水洗涤量筒2~3次并将洗涤溶液也倒入烧杯中。
（2）若实验仪器有： A.100mL量筒 B.托盘天平 C.玻璃棒 D.50mL容量瓶 E.10mL量筒 F. 胶头滴管 G. 50mL烧杯 H. 100mL容量瓶
验时应选用的仪器有（填入编号） 。
（3）定容时，若俯视液面，则所配溶液浓度 ____ （填“偏高”、“偏低”或“无影响”）；若不小心加水超过了容量瓶刻度线，应 。
A．用胶头滴管将多余溶液吸出 B．加热容量瓶使水挥发 C．重新配制
正确答案
（8分）①5.6（2分），不应（1分）
②C E F G H（2分，漏选得1分，有错选不得分） ③偏高（1分），C（2分）
试题分析：（1）18mol/L的浓硫酸配制100mL 1mol/L硫酸需要浓硫酸的体积是
（2）量取5.6ml浓硫酸需要10ml量筒，另外还需要稀释浓硫酸额烧杯和玻璃棒，以及100ml容量瓶和定容时需要的胶头滴管，即答案选C、E、F、G、H。
（3）根据c＝n/V可知，如果定容时，俯视液面，则容量瓶中溶液的体积减少，所配溶液浓度偏高。若不小心加水超过了容量瓶刻度线，则只能是重新配制，答案选C。
配制一定物质的量浓度溶液的实验是中学化学中一个重要的定量实验，实验过程中引起溶液浓度存在误差的因素有很多。从大的方面讲，一是由实验过程中的不规范操作引起的；二是由仪器或药品等系统原因引起的。由于引起误差的原因复杂，所以误差分析就成为高考化学实验中的一个难点。
（共7分）（1）0.5 mol H2SO4的质量是_______ g，含 个分子，含______mol氧原子，该硫酸所含氢元素的质量与 mol HCl中所含氢元素的质量相同。
（2）在相同条件下，含有相同分子个数的SO2和SO3，其质量比为 ，物质的量比为 ，其中所含氧原子个数比为 。
正确答案
略
(7分)(1)12.4 g Na2X含有0.4 mol Na＋，Na2X的摩尔质量为_____，其相对分子质量为
(2)相同状况下，一定体积的气态氢化物HmX的质量是等体积NH3的2倍。则X的相对原子质量为________。
(3)a个X原子的总质量为b g，则X的相对原子质量可表示为________。
(4)20 g A物质和14 g B物质完全反应，生成8.8 g C物质、3.6 g D物质和0.2 mol E物质，则E物质的摩尔质量为________。
正确答案
(1)62 g·mol－1 62 16Na
略
将W g木炭与agO2同时装入一个装有压力表体积不变的密闭容器中，压力表所示压强为P0，高温下容器中木炭与O2均完全反应后恢复到原温度，压力表的示数为P(P>P0)，试求：
（1）当W取值发生变化时，反应后压强P也发生变化，P的最大值（以P0表示）是______。
(2)以W表示满足题设条件的a的取值范围__________。
(3)在题设条件下，W、a、P、P0之间必须满足函数系W=f(a、P0、P)，写出该函数表达式：__________________。
正确答案
(1)2P0 (2) 4W/3≤a<8W/3 (3) W=3aP/8P0
略
测定1 mol氧气在标准状况下所占体积的实验操作的步骤如下：
①按下图装配实验装置。
②洗净试管然后充分干燥。
③向500 mL烧瓶里装满水，向500 mL烧杯里加入少量水，把连接烧瓶和烧杯的玻璃管A、橡皮管B和玻璃管C中也装满水，在中间不要留下气泡，然后用弹簧夹把橡皮管B夹紧。
④称得试管的质量为14.45 g，往试管里加入KClO3和MnO2的混合物，再称其质量为15.95 g。
⑤打开弹簧夹，把烧杯举起使烧瓶和烧杯中的水面一致，再关闭弹簧夹，然后把烧杯中的水倒掉。
⑥打开弹簧夹，加热试管的混合物到不再产生气体，即水不再流向烧杯时为止。
⑦反应完毕后把装置冷却到室温。
⑧调节烧杯的高度使烧瓶和烧杯中的水面一致，然后再关闭弹簧夹。
⑨用500 mL量筒测量烧杯里水的体积为285.0 mL，把它换算为标准状况下氧气的体积为279.7 mL。
⑩再称量冷却后试管的质量为15.55 g。
(1)在操作⑦中，装置冷却时，玻璃管C的出口一直要在烧杯的水中，不能离开水面，其理由是 。
(2)简述操作⑧的必要性，即为什么要调节烧杯的高度，使烧瓶和烧杯中的水面一致？ 。
(3)标准状况下，1 mol氧气所占的体积(保留小数后两位)为 L；混合物中MnO2的质量分数为 。
正确答案
(1)温度降低时，烧瓶内的压强降低，这时烧杯中的水就会回流，从而可以准确地求出气体的体积
(2)使烧瓶中的压强和外界大气压一致，否则，就不能准确地求出气体体积
(3)22.38 32%
这是一道利用阿伏加德罗定律测定1 mol氧气标准状况下所占体积的实验题。其原理是通过测量氧气排出的水的体积，进而确定产生的氧气的体积，成功的关键是烧瓶内的气体在反应前后是否处于同一状态，即是否同温同压，由于气体体积的大小受温度、压强的影响，若烧杯内的液面与烧瓶中的液面不一致，则造成压强与外界大气压不一致，使误差增大。若反应完后未冷却至室温，则会更多地偏离标准状况，使结果不准确。
在200mL的混合溶液中，硝酸和硫酸的物质的量的浓度均为0.2mol/L，向该混合液中加入3.84g的铜，加热使其充分反应。试计算：
（1）理论上生成的一氧化氮（标准状况下）的体积是多少升？
（2）若反应后溶液的体积不发生变化，溶液中Cu2＋物质的量浓度是多少？
正确答案
（6分）（1）、解：n(HNO3)=n(H2SO4)=0.2mol/L×0.2L=0.04mol，n(Cu)=3.84g÷64g/mol=0.06mol；n(H+)=n(HNO3)+2n(H2SO4)=0.12mol，n(NO3—)=n(HNO3)=0.04mol；3Cu+8H++2NO3—=3Cu2++2NO↑+4H2O，反应物的化学计量数之比等于物质的量之比，则铜、硝酸根离子均过量，氢离子完全反应，应根据n(H+)计算n(NO)；n(NO)=n(H+)/4=0.12mol/4=0.03mol；V(NO)=n•Vm=0.03mol×22.4L/mol=0.672L；（2）、根据生成物与反应物的化学计量数之比等于物质的量之比，则反应后溶液中n(Cu2+)=3n(H+)/8=0.045mol；由于反应前后溶液的体积不变，则c(Cu2+)=n(Cu2+)/V=0.045mol÷0.2L=0.225mol/L。
试题分析：（1）、解：n(HNO3)=n(H2SO4)=0.2mol/L×0.2L=0.04mol，n(Cu)=3.84g÷64g/mol=0.06mol；n(H+)=n(HNO3)+2n(H2SO4)=0.12mol，n(NO3—)=n(HNO3)=0.04mol；3Cu+8H++2NO3—=3Cu2++2NO↑+4H2O，反应物的化学计量数之比等于物质的量之比，则铜、硝酸根离子均过量，氢离子完全反应，应根据n(H+)计算n(NO)；n(NO)=n(H+)/4=0.12mol/4=0.03mol；V(NO)=n•Vm=0.03mol×22.4L/mol=0.672L；（2）、根据生成物与反应物的化学计量数之比等于物质的量之比，则反应后溶液中n(Cu2+)=3n(H+)/8=0.045mol；由于反应前后溶液的体积不变，则c(Cu2+)=n(Cu2+)/V=0.045mol÷0.2L=0.225mol/L。
将28.12 g还原铁粉(含少量FexC)在氧气流中加热，得到标准状况下的CO2 224mL；将相同质量的还原铁粉与足量硫酸反应，得标准状况下的H2 10.752L，计算FexC的化学式。
正确答案
Fe2C （4分）
试题分析：CO2的物质的量是0.224L÷22.4L/mol＝0.01mol
氢气的物质的量是10.752L÷22.4L/mol＝0.48mol
则单质铁的质量是0.48mol×56g/mol＝26.88g
所以FexC的质量是28.12g－26.88g＝1.24g
根据碳原子守恒可知，该化合物的物质的是0.01mol
则该化合物的相对分子质量是1.24÷0.01＝124
所以x＝（124－12）÷2＝2
即化学式是Fe2C
点评：该题是基础性试题的考查，侧重对学生基础知识的巩固和训练，该题的关键是利用好守恒法，有利于培养学生的逻辑推理能力和创新思维能力。
下图为一定量AlCl3溶液中加入NaOH溶液后，产生Al(OH)3白色沉淀的质量与NaOH的物质的量之间的关系曲线。试回答：
(1)B点时已参加反应的AlCl3和NaOH的物质的量之比为_______。
(2)写出下列曲线代表的离子反应方程式：
OA段 ____________________________，
AB段 ____________________________。
(3)向B处生成的溶液中通入二氧化碳，可见到的现象是_________________。
正确答案
（1）1：4 （2） Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓，Al(OH)3＋OH－=AlO2－＋2H2O
(3) 有白色沉淀生成
试题分析：OA段反应为Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓，AB段反应为Al(OH)3＋OH－=AlO2－＋2H2O，B点时Al3+与OH-恰好完全反应生成AlO2-，Al3+与OH-物质的量比为1：4；B点通入少量二氧化碳气体，二氧化碳与偏铝酸钠溶液生成氢氧化铝沉淀和碳酸钠。
点评：AlCl3中逐滴加入NaOH溶液先生成氢氧化铝沉淀，继续滴加氢氧化钠溶液氢氧化铝溶解。
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