- 化学计量在实验中的应用
- 共20262题
盛有NO 和 NO2的混合气体的量筒倒立在盛有水的水槽中，过一段时间后，量筒内的气体体积减小为原来的一半。
（1）写出有关反应的化学方程式。
（2）原混合气体中NO和NO2的体积比是多少？
正确答案
（1）3NO2＋H2O = NO＋2HNO3 (2分)
(2)1:3 （4分）
试题分析：（1）NO2通入水中，发生反应的方程式为：3NO2+H2O=2HNO3+NO。
NO2通入水中，发生：3NO2+H2O=2HNO3+NO，
设混合气体中含有xmolNO，ymolNO2，过一段时间后，量筒内的气体体积减小为原来的一半，则物质的量减小一半，
3NO2+H2O=2HNO3+NO
3 1
ymol y/3mol
则：(x+y/3)/(x+y) =1/2，
解之得：x：y=1：3。
点评：本题考查混合物的计算，题目难度不大，本题注意混合气体通入水中，体积减小的原因是二氧化氮与水反应的缘故，根据反应的化学方程式计算。
（11分）根据所学知识，完成下列要求。
（1）0.2 mol OH－的质量为 ，其中含有 个电子；标况下 L HCl气体溶于水可配成12 mol/L HCl溶液500 mL。
（2）我国是及其合金之一，我国古代劳动人民更最早利用天然铜的化合物进行湿法炼铜，这是湿法技术的起源，是世界化学史上的一项发明。西汉《淮南子·万毕术》记载：曾青得铁则化为铜，曾青为硫酸铜。
在该反应中被氧化的元素是 ，氧化剂是 ；该反应的离子方程式为： 。
（3）就有关物质的分离回答下面的问题。
①现有一瓶A和B的混合液，已知它们的性质如下表。
据此分析，将A和B相互分离的常用方法是 。
②在分液漏斗中用一种有机溶剂萃取水溶液里的某物质时，静置分层后，如果不知道哪一层液体是“水层”，试设计一种简便的判断方法。
答： 。
正确答案
（11分）
（1）3.4 g 1.204×1024 134.4
（2）Fe CuSO4 Fe＋Cu2＋═ Fe2＋＋Cu
（3）①分馏（蒸馏）
②向漏斗中加入少量水，体积增大的液层是水层
试题分析：
（1）根据
（2）根据Fe＋Cu2＋═ Fe2＋＋Cu，依据被氧化的元素化合价升高，可知是Fe；氧化剂是参加反应的物质中元素化合价降低可知是硫酸铜或铜离子；
（3）A和B互溶，且均易溶于水，不能用分液法或过滤等方法，又两者沸点相差较大，可以采用蒸馏法或分馏法；因为有机溶剂与水不溶，可以向漏斗中加入少量水，体积增大的液层是水层。
点评：考查点多但是立足基础，属于较基础简单题。
（5分）将BaCl2·xH2O的晶体2.44g 溶于水，配成100mL溶液，取此溶液25mL，与50mL 0.1mol/L的AgNO3溶液相作用，刚好把Cl－离子沉淀完全。求：
（1）2.44g BaCl2·xH2O的物质的量？
（2）BaCl2·xH2O的相对分子质量
（3）BaCl2·xH2O的x值。
正确答案
（1）0.01mol （2）244 （3）2
考查物质的量的有关计算。
（1）根据反应的方程式Ag＋＋Cl－=AgCl↓可知
n(Ag+)=n(Cl—)=0.05L×0.1mol/L×100ml÷25ml=0.02mol
所以根据原子守恒可知
n(BaCl2·xH2O)=0.02mol÷2=0.01mol。
（2）由于BaCl2·xH2O晶体的质量是2.44g ，而物质的量是0.01mol
所以根据n＝m/M可知
M(BaCl2·xH2O)=2.44g÷0.01mol=244g/mol。
则Mr(BaCl2·xH2O)=244
（3）根据化合物的相对分子质量可知
208+18x=244
解得x=2。
根据下面物质间转化的框图，回答有关问题；
`
(1)由反应①产生的A、B混合物的工业名称是________。
(2)写出框图中D、E的化学式：D________；E________。
(3)如果2 mol Na2O2与足量水蒸气反应，可得标准状况下气体的体积是________L，同时反应中转移电子总数是____________。(NA表示阿伏加德罗常数)
(4)如果A、B混合气体7.8 g，在与G充分反应后，通过足量Na2O2层，可使Na2O2增重________g。
正确答案
(1)水煤气
(2)CO2 NaOH
(3)22.4 2NA
(4)7.8
(1)由碳与水蒸气反应的产物成分可知，此混合物的工业名称为水煤气。
(2)由图中信息及E＋D―→F可推知，A为氢气，B为CO，故E为NaOH，D为CO2。(3)由化学方程式：2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑可知，若2 mol Na2O2参加反应，则生成1 mol氧气，在标准状况下体积为22.4 L；同时有2 mol电子发生转移。(4)由2H2＋O2=2H2O及2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑可推知：过氧化钠增加的质量为氢气的质量；由2CO＋O2=2CO2及2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2可推知：过氧化钠增加的质量为CO的质量，故二者不管比例如何，它们通过Na2O2充分反应后，过氧化钠增加的质量即是氢气和一氧化碳的质量，为7.8 g。
同温同压下，同体积的氨和硫化氢气体的质量比是 ；同质量的氨和硫化氢气体的体积比是 ；同质量的氨和硫化氢气体中所含氢原子个数比是 ；若两者所含氢原子个数相等，它们的物质的量比是 。
正确答案
1:2 2:1 3:1 2:3
试题分析：同温同压下，同体积的氨和硫化氢气体的摩尔数相同，所以其质量比17：34=1:2；同质量的氨和硫化氢气体的体积比（m/17）：（m/34）=2:1；同质量的氨和硫化氢气体中所含氢原子个数比（3m/17）：（2m/34）=3:1；若两者所含氢原子个数相等，设为含有1mol氢原子，所以它们的物质的量比（1/3）：（1/2）=2:3
点评：本题考查了阿伏加德罗定律的推论的计算，是高考考查的重点和难点，但是本题的难度不大。
（6分）1.92gCu片与定量的浓HNO3作用，当收集到NO2和NO气体共1.12L时（标准状况），金属铜恰好全部作用。则
（1）反应中消耗HNO3_______mol （2）被还原的HNO3________mol
（3）转移电子________mol
正确答案
（1）0.11（2）0.05（3）0.06
试题分析： 3.84克铜的物质的量为1.92g/64(g/mol) =0.03mol。
（1）铜与硝酸反应中，硝酸起氧化剂和酸的作用．根据N原子守恒可知，气体的物质的量与起氧化剂作用硝酸的物质的量相等，所以起氧化剂作用硝酸的物质的量为1.12L/22.4(L/mol) =0.05mol。
起酸作用的硝酸生成硝酸铜，起酸作用的硝酸的物质的量为铜的物质的量的2倍，所以起酸作用的硝酸的物质的量为
0.03mol×2=0.06mol。
所以参与反应的HNO3的物质的量为0.05mol+0.06mol=0.11mol。
答：参与反应的HNO3的物质的量为0.11mol。
（2）铜与硝酸反应中，硝酸起氧化剂和酸的作用．根据N原子守恒可知，气体的物质的量与起氧化剂作用硝酸的物质的量相等，所以起氧化剂作用硝酸的物质的量为1.12L/22.4(L/mol) =0.05mol。
答：被还原的HNO3为0.05mol。
（3）反应中1个Cu有0价升到2价，失去2个电子，故0.03molCu反应转移的电子为0.06mol。
答：转移电子0.06mol。
点评：考查根据方程式及混合物的有关计算，难度中等，关键根据氧化还原反应分析硝酸的作用，结合守恒进行计算，注意守恒思想在混合计算中的运用。
（6分）质量都是50 g的 HCl、NH3、CO2、O2四种气体中，含有分子数目最少的是_ ，含有原子数目最多的是 ，在相同温度和相同压强条件下，体积最大的是 。
正确答案
CO2 NH3 NH3
试题分析：四种气体的相对分子质量分别为36.5、17、44、32，由m=nM可知物质的量由大到小的顺序是NH3>O2>HCl>CO2。分子数目最少的是CO2，原子数目最多的是NH3，同温同压下，体积最大的就是物质的量最大的。
点评：熟练掌握物质的量的计算。
(12分)一定质量的液态化合物XY2，在标准状况下一定质量的O2中恰好完全燃烧，反应方程式为：XY2(l)＋3O2(g)===XO2(g)＋2YO2(g)，冷却后，在标准状况下测得生成物的体积是672 mL，密度是2.56 g·L－1，则：
(1)反应前O2的体积是________。
(2)化合物XY2的摩尔质量是________。
(3)若XY2分子中X、Y两元素的质量比是3∶16，则X、Y两元素分别为________和________(写元素符号)。
正确答案
(1)672 mL (2)76 g·mol－1 (3)C S
（1）根据方程式可知，反应前后气体的体积不变，所以反应前氧气的体积也是762ml。
（2）参加反应的氧气是0.03mol，则XY2的物质的量是0.01mol。反应后气体的质量是0.672L×2.56g/L＝1.72g，而参加反应的氧气是0.96g，所以XY2的质量是0.76g，因此其摩尔质量是0.76g÷0.01mol＝76g/mol。
（3）XY2分子中X、Y两元素的质量比是3∶16，则X、Y两元素摩尔质量之比是16︰6＝32︰12，所以X是C，Y是S。
(14分)某同学帮助水质检测站配制960mL 1 mol·L－1NaOH溶液以备使用。
(1)该同学应选择________mL的容量瓶。
(2)其操作步骤如下图所示，则如图操作应在下图中的________(填选项字母)之间。
A．②与③ B．①与② C．④与⑤
(3)该同学应称取NaOH固体________g，用质量为23.1 g的烧杯放在托盘天平上称取所需NaOH固体时，请在附表中选取所需的砝码大小________(填字母)，并在下图中选出能正确表示游码位置的选项________(填字母)。
附表 砝码规格
(4)下列操作对所配溶液的浓度大小有何影响？
①转移完溶液后未洗涤玻璃棒和烧杯，浓度会__________(填“偏大”“偏小”或“无影响”，下同)。
②容量瓶中原来有少量蒸馏水，浓度会____________。
正确答案
(1)1000 (2)C (3)40.0 bd c (4) ①偏小 ②无影响
（1）由于容量瓶的规格没有960ml的，所以应该选择1000ml容量瓶配制。
（2）在定容之前，需要加入蒸馏水直至离刻度线2～3cm处，所以答案选C。
（3）由于容量瓶的规格是1000ml的，所以需要氢氧化钠的质量是1L×1mol/L×40g/mol＝40.0g；烧杯和氢氧化钠的质量之和是63.1g，由于5g以下用游码，所以砝码选择的是bd，游码的位置是c。
（4）关于误差的分析，可根据c＝n/V进行判断。①未洗涤玻璃棒和烧杯，则n减小，所以浓度偏小；②容量瓶中原来有少量蒸馏水，并不影响n和V，所以浓度不变。
23．0.5mol H2SO4的质量是 g，含 个原子，含 mol氧原子.
正确答案
49； 3.5NA； 2
硫酸的摩尔质量是98g/mol，所以0.5mol H2SO4的质量是0.5mol×98g/mol＝49g。其中含有氧原子是0.5mol×4＝2mol，总的原子的物质的量是0.5mol×（1×2＋1＋1×4）＝3.5mol，所以原子数为3.5NA。
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