- 化学计量在实验中的应用
- 共20262题
(12分)天然碱是一种重要的矿物质,盛产于我国的青海湖地区。某天然碱样品的成分可以看成是碳酸钠、碳酸氢钠和水按物质的量之比1:1:2形成的结晶水合物。请回答下列问题:
(1)这种天然碱中碳酸钠、碳酸氢钠和水三者的质量比为 。
(2)45.2 g此天然碱与100 mL密度为1.1 g/cm3的中等浓度盐酸恰好完全反应,产生a mol CO2,则a= ,盐酸中溶质的质量分数ω(HCl)= %。
(3)用一个化学方程式表示该天然碱与盐酸的反应:
。
正确答案
(1)53:42:18(3分) (2)0.4,20(各3分)
(3)Na2CO3·NaHCO3·2H2O+3HCl=3NaCl+4H2O+2CO2↑(3分)
略
有五种物质是①6 g H2②0.5 mol CO2③1.204×10个氯化氢分子④147 g硫酸
⑤92 g乙醇(C2H5OH),它们的物质的量最大的是 ,所含分子数最多的是 ,含有原子个数最多的是 ,质量最大的是 。
正确答案
① ① ⑤ ④
首先“见量化摩”,以物质的量为核心再进行转换。
①n(H2)="3" mol
②n(CO2)="0.5" mol
③n(HCl)="2" mol
④n(H2SO4)="1.5" mol
⑤n(C2H5OH)="2" mol
所以物质的量最大的是①。因物质的量越大,所含分子数越多,所以所含分子数最多的也是①。
①~⑤含原子的物质的量分别为6 mol、1.5 mol、4 mol、10.5 mol、18 mol,故含原子个数最多的是⑤。
经计算可知质量最大的是④。
某化合物的化学式可表示为(x、y为正整数)。为了确定x和y的值,取两份质量均为0.2140g的该化合物进行如下两个实验。将一份试样溶于水,在硝酸存在的条件下用
溶液滴定(生成
沉淀),共消耗24.0mL 0.100mol/L的
溶液。在另一份试样中加入过量
溶液并加热,用足量盐酸吸收逸出的
。吸收
共消耗24.0mL 0.200mol/L
溶液。试通过计算确定该化合物的化学式。(本题可能用到的相对原子质量:H为1.00、N为14.0、Cl为35.5、Co为58.9)
正确答案
解答:n表示物质的量,m表示质量
该化合物的化学式为。
启示:同一习题,提倡一题多解,培养发散思维能力。如本题亦可有如下解法:
解法1:设0.2140g化合物的物质的量为n,根据关系式,得方程:
①
②
③
联立①②③,解之得:,
。
该化合物的化学式为。
解法2:n表示物质的量,
根据题意列方程组:
解方程组得:
该化合物的化学式为。
解法3:n表示物质的量。
即:
该化合物化学式可写成,由题意得:
解之得:
该化合物的化学式为。
解法4:设0.2140g化合物的物质的量为c。
解联立方程得,
,所以,其化学式为
。
联立①、②解得:,
,故化学式为
。
此题有多种解法,训练学生的发散思维。
从消耗的物质的量可得化合物中
的物质的量;由吸收
所消耗
的物质的量可得
的物质的量,由试样质量减去
和
的质量可得钴离子的质量,除以钴的相对原子质量即得钴离子的物质的量。以钴离子的物质的量为1,即可确定x和y。
将0.04molKMnO4固体加热,一段时间后,收集到amol气体,此时KMnO4的分解率为x,在反应后的残留固体中加入足量的浓盐酸,又收集到bmol气体(设Mn元素全部以Mn2+存在于溶液中)。试填写:
(1)a+b=__________(用x表示)。
(2)当x=__________时,a+b取最小值,且最小值为___________。
(3)当a+b=0.09时,加热后所得残留固体的质量为___________g。
正确答案
(1)a+b=0.1-0.02x;(2)当x=1,a+b有最小值,最小值为0.08;(3)6g。
利用化学方程式,结合数学知识解决化学问题。
解析:(1)参加分解反应的KMnO4物质的量为0.04xmol,剩余的KMnO4物质的量为0.04(1-x)mol,根据化学方程式计算。
(2)因为x≤1,当x=1,a+b有最小值,最小值为0.08。
(3)当a+b=0.09时,0.1-0.02x=0.09,解得x=0.5。
加热后剩余固体的质量=m(KMnO4)-m(O2)=0.04mol×158g/mol-0.02×0.5mol×32g/mol=6g。
答案:(1)a+b=0.1-0.02x;(2)当x=1,a+b有最小值,最小值为0.08;(3)6g。
将化学问题抽象成为数学问题,利用数学工具,通过计算和推理(结合化学知识)解决化学问题,这是化学计算题考查的重要能力之一。
27.2g某二价金属的氯化物ACl2中含有0.4mol Cl-离子,ACl2的摩尔质量是 ,A的相对原子质量是 。
正确答案
136g/mol 65 (各2分,共4分)
略
(1)等质量的O2和O3,它们的物质的量之比为 ,所含原子数之比为 ,所含电子数之比为 ,同温同压下的密度之比为 。
(2)现有某气体,它由双原子分子构成,其摩尔质量为M g·mol-1,则ag该气体在标准状况下的体积约为_______________L。ag该气体溶于1L水中(不考虑与水反应,水的密度为1g/mL),其溶液中溶质的质量分数为______ ___ _。若最终溶液的密度为ρg/cm3,该溶液中溶质的物质的量浓度为______ mol·L-1。
正确答案
⑴ 3:2 1:1 1:1 2:3 (各1分)
⑵ (1分)
(3分)
(3分)
略
在标准状况下,一由排空气法收集满氯化氢气体的烧瓶,测得烧瓶内气体对氢气的相对密度为17,现将烧瓶倒立于水中,求进入烧瓶中液体的体积占烧瓶体积的几分之几;若溶液不扩散,烧瓶内溶液的物质的量浓度是多少。
正确答案
0.045 mol·L-1
排空气法收集的HCl气体不够纯净,内混有空气,烧瓶内混合气体的平均相对分子质量为2×17=34,由“十字交叉法”:
所以烧瓶内的气体是体积比为2∶1的HCl和空气,由于只有HCl易溶于水,所以HCl占烧瓶体积的2/3,故进入烧瓶的水也占烧瓶体积的。
设烧瓶的体积为V L,则
c(HCl)=="0.045" mol·L-1
值得注意的是,无论是烧瓶内充满的全部是氯化氢,还是部分充满氯化氢气体,只要溶质不发生扩散,则浓度均为0.045 mol·L-1。
(4分) 在干燥烧瓶中用向上排空气法收集氯化氢,由于空气不可能排净,所以瓶内气体对氢气的相对密度为17,将此瓶气体倒置于水槽中(氯化氢极易溶于水),烧瓶内液面上升的体积占烧瓶总体积的 (填分数) ,假设溶质不向烧瓶外扩散,则所得盐酸中氯化氢的物质的量浓度为 mol/L(假设在标准状况下)
正确答案
液面上升的体积占烧瓶总体积的 2/3 (填分数) ,
物质的量浓度为 1/22.4 mol/L
略
(11分)(1)甲烷(CH4)的摩尔质量为 ;
(2)8 g CH4中约含有 个分子、含有 mol电子,在标准状况下所占的体积约为 L;
(3)所含原子数相等的甲烷和氨气(NH3)的质量比为 。
正确答案
(1)16 g/mol;(2)3.01×1023、5,11.2;(3)64:85(3分)(其余均2分)
略
(8分)(1)常温下,有0.1mol/L的盐酸和0.1mol/L的醋酸溶液,回答下列问题:
①比较两溶液的pH ,盐酸 (填“<” 、“="”" 或 “>”)醋酸,写出醋酸电离的方程式 。
②两种酸均能与氢氧化钠反应生成盐,其中醋酸与氢氧化钠反应能生成醋酸钠,实验室现有部分醋酸钠固体,取少量溶于水,溶液呈 (填“酸性” 、“中性” 或 “碱性”),其原因是(用离子方程式表示) 。
③向醋酸溶液中加入一定量的NaOH溶液,当测得溶液的pH=7时,溶液中离子的浓度大小为
(填字母,下同),当测得溶液的pH<7时,溶液中离子的浓度大小为 。
a.c(Na+)>c(CH3COO—)>c(OH—)>c(H+) b.c(Na+) = c(CH3COO—)>c(OH—) =c(H+)
c.c(CH3COO—)>c(Na+)>c(H+)>c(OH—) d.c(Na+)>c(CH3COO—)>c(H+)>c(OH—)
(2)向盛有1mL0.1mol/LMgCl2溶液的试管中滴加2滴2mol/L NaOH溶液,有白色沉淀生成,再滴加2滴0.1mol/LFeCl3溶液,静置。可以观察到的现象是 ,产生该现象的原因是(用离子方程式或文字表示) 。
正确答案
(共8分,每空1分)
(1)①< CH3COOH CH3COO—+ H+
②碱 CH3COO—+ H2O CH3COOH+ OH—
③b c
(2)白色沉淀转变为红褐色沉淀
2Fe3++3Mg(OH)2=2Fe(OH)3↓+3Mg2+(或Fe(OH)3的溶解度小于Mg(OH)2的溶解度,使Mg(OH)2的溶解平衡发生移动,转化为溶解度更小的Fe(OH)3沉淀)
略
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