- 化学计量在实验中的应用
- 共20262题
（10分）化合物KxFe(C2O4)y·zH2O是一种重要的光化学试剂，其中铁为＋3价。分别称取该样品0.491g两份，其中一份在110℃干燥脱水，至质量恒定为0.437g。另一份置于锥形瓶中，加入足量的3mol/LH2SO4和适量的蒸馏水，加热到75℃，趁热加入0.0500mol/L KMnO4溶液24.0mL，恰好完全反应；再向溶液中加入适量的某种还原剂，将Fe3＋完全转化为Fe2＋，该溶液中Fe2＋刚好与4.0mL 0.0500mol/L KMnO4溶液完全反应。通过计算，分别求：
（1）0.491g样品中结晶水的物质的量。
（2）化合物中草酸根的质量分数。
（3）化合物的化学式。
已知：2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4＝2MnSO4＋K2SO4＋10CO2↑＋8H2O
MnO4-＋5Fe2+＋8H+＝Mn2+＋5Fe3+＋4H2O
正确答案
（1）0.00300mol （2）53.8％（3）K3Fe(C2O4)2·3H2O
（1）n(H2O) = (0.491g-0.437g)／18g·mol-1 = 0.00300mol
（2）n(C2O42-) = 0.0500mol·L-1×0.024L×5／2 = 0.00300mol
m(C2O42-) = 0.00300mol×88g·mol-1 = 0.264g
w(C2O42-) = 0.264g／0.491g ×100％ = 53.8％
（3）因为n (Fe3＋) = n(Fe2+) =" 0.0500" mol·L-1×0.004L×5 = 0.00100mol
故有：1 : y : z =" 0.00100mol" : 0.00300mol : 0.00300mol =" 1" : 3 : 3
则：Y =" 3" , z = 3
根据电荷守恒有：x+3 =" 2y," 得 x = 3
所以，化合物的化学式为：K3Fe(C2O4)2·3H2O
根据下列各题所给出的数据，可分别求出其“溶质的质量分数”或“溶质的物质的量
浓度”，试判断并求解。
(1)设NA表示阿伏加德罗常数的数值，若某氢氧化钠溶液V L中含有N个OH－，则可求出此溶液中______________________为__________________。
(2)已知某氢氧化钠溶液中Na＋与H2O的个数之比为1∶a，则可求出此溶液中________为________。
(3)已知标准状况下1体积水能溶解500体积的氯化氢，则可求出标准状况下氯化氢饱和溶液中__________为________。
(4)已知将100 mL氯化铝的水溶液加热蒸干灼烧，可得到白色固体b g，则可求出原氯化铝溶液中________为________。
正确答案
(1)溶质的物质的量浓度
(2)溶质的质量分数
(3)溶质的质量分数 44.9%
(4)溶质的物质的量浓度
(1)n＝
(2)1∶a⇒m(NaOH)∶m(H2O)⇒w＝m(NaOH)∶[m(NaOH)＋m(H2O)]。
(3)V(HCl)⇒m(HCl)⇒w＝m(HCl)∶[m(HCl)＋m(H2O)]。
(4)b g Al2O3⇒n(AlCl3)⇒c。
19.2gCu加入到100mL一定浓度的HNO3溶液中，假定两者恰好完全反应，同时产生标准状态下8.96LNO和NO2混合气体（忽略气体的溶解及转化）。求：
（1）混合气体中NO和NO2的体积比 ？
（2）HNO3溶液的物质的量浓度？
正确答案
(1) 3:1 (2) 10mol/L
试题分析：（1）设NO2为xmol, NO为ymol
混合气的物质的量是8.96L÷22.4L/mol＝0.4mol
金属铜的物质的量是19.2g÷64g/mol＝0.3mol
则反应中转移电子的物质的量是0.3mol×2＝0.6mol
所以有：x＋y＝0.4、x＋3y＝0.6mol
解得：x＝0.3、y＝0.1
所以V(NO2):V(NO)=3:1
（2）根据N原子守恒可知
c（HNO3）＝（0.3mol＋0.1mol＋ 0.3mol×2）÷0.1L＝10mol/L
点评：该题是中等难度的试题，试题综合性强，难易适中，侧重对学生基础性知识的巩固与训练，同时也注重对学生能力的培养和解题方法的指导，有利于培养学生的规范答题能力，提高学生的应试能力。该题的关键是利用好几种守恒关系，即质量守恒定律、电子得失守恒、电荷守恒以及原子守恒等。
（6分）150℃时，CO2和H2O的混合气体共11.6g与足量过氧化钠充分反应后，固体质量增加了3.6g，求原混合气体中CO2和H2O的物质的量分别是多少。
正确答案
（6分）0.1molCO2 0.4molH2O
试题分析：假设CO2和H2O的物质的量分别为x、y mol根据方程式
2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑△m
2mol 2mol 4g
y y 2y g
2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2 △m
2mol 2mol 56g
x x 28x
根据方程式计算
44x+18y=11.6
28x+2y=3.6
求出x=0.1mol，y=0.4mol
点评：只要利用方程式列出方程组，计算难度不大。
（6分）等物质的量的CO和CO2中所含O原子个数之比 ，二者的质量之比 ，在同温同压下的体积之比 。
正确答案
（6分）1:2；7:11；1:1
试题分析：根据CO2和CO的化学式可知，在物质的量相等的条件下，CO和CO2所含氧原子的个数之比是1︰2；二者的质量之比是28︰44＝7:11；根据阿伏加德罗定律可知，在相同条件下，二者的体积之比是1︰1。
点评：在进行物质的量的有关计算时，关键是熟练应用几个关系式
（8分）取1.43g Na2CO3•10H2O溶于水配成100ml溶液，求：
（1）Na2CO3物质的量浓度
（2）Na+ 物质的量浓度
（3）取出20ml该溶液用蒸馏水稀释，使Na2CO3溶液物质的量浓度变为0.004mol/L，求加入蒸馏水的体积（设稀释时，溶液体积具有加和性）
正确答案
（1）0.05mol/l （3分）（2）0.1mol/L （2分）（3）230mL （3分）
考查物质的量浓度溶液的有关计算。
（1）Na2CO3•10H2O的摩尔质量是286g/mol
所以1.43g Na2CO3•10H2O的物质的量是
1.43g÷286g/mol＝0.005mol
根据c＝n/V可知，碳酸钠溶液的浓度是
c＝0.005mol÷0.1L＝0.05mol/L
（2）碳酸钠在溶液中能电离出2个钠离子
所以钠离子的浓度是0.05mol/L×2＝0.1mol/L
（3）由于在稀释过程中溶质是不变的
所以需要水的体积是
V＝
4.9克H2SO4的物质的量是___________，分子个数是___________，氢原子的物质的量是___________。
正确答案
0.05mol；3.01×1022；0.1mol
3.6克的H2O的物质的量是____________，水分子个数是_________个，氢原子的物质的量是___________
正确答案
0.2mol；0.2NA(1.204×1023)；0.4mol
今欲用Na2CO3固体配制500mL 0．02mol/L的Na2CO3溶液。根据题意填空：
（1）配制该溶液应选用 mL容量瓶。
（2）用托盘天平称取 g固体Na2CO3。
（3）将称好的Na2CO3固体放至500mL的大烧杯中，倒入约200mL蒸馏水，用 搅拌至完全溶解。待冷却至室温后，将烧杯中的溶液用玻璃棒引流转移至容量瓶。
（4）用少量蒸馏水洗涤烧杯 次，并将每次洗涤的溶液都注入容量瓶， 轻轻晃动容量瓶，使溶液混和均匀。
（5）向容量瓶中加入蒸馏水，直到液面离刻度线约 厘米时，改用 滴加蒸馏水至液面与刻度线相切。盖好瓶塞，摇匀。
（6）配制好的溶液 （填“能”或“不能”）长期存放在容量瓶中。
正确答案
（1）500 (2分)
（2）1．1 (2分)
（3）玻璃棒(2分)
（4）2-3(2分)
（5）1-2(2分) 胶头滴管(2分)
（6）不能(1分)
试题分析：（1）应选用500mL的容量瓶
（2）500mL 0．02mol/L的Na2CO3溶液中碳酸钠的质量为1．06g，所以应称取1．1g碳酸钠固体
（3）溶解时用玻璃棒搅拌加速溶解
（4）移液后需洗涤烧杯2-3次
（5）向容量瓶中加入蒸馏水，直到液面离刻度线约1-2cm时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至液面与刻度线相切。盖好瓶塞，摇匀。
（6）容量瓶只能用来配制溶液，不能长期存放溶液
已知一定量的氢气在氯气中燃烧，所得混合物用100 mL 3.00 mol/L的NaOH溶液（密度为1.12 g/mL）恰好完全吸收，测得溶液中含有NaClO的物质的量为0.0500 mol。
（1）原NaOH溶液的质量分数为_______
（2）所得溶液中Cl－的物质的量为________mol
（3）所用氯气和参加反应的氢气的物质的量之比n(Cl2)：n(H2)＝______________。
正确答案
（6分）
（1）10.7% （2分）（2）0.25 （2分） （3）3:2 （2分）
试题分析：由题意知，n(NaOH)="3.00" mol·L-1×100×10-3 L="0.300" mol
（1)NaOH溶液的质量分数为：
（2）所得溶液中含有NaCl和NaClO，根据Na+守恒可得：n(Na+)=n(Cl-)+n(ClO-)，所以
n(Cl-)=n(Na+)-n(ClO-)="0.300" mol-0.050 0 mol="0.250" mol
（3）NaClO物质的量为0.0500mol，则Cl2 + 2NaOH =" NaCl" + NaClO + H2O
0.0500mol 0.100mol 0.0500mol
所以与HCl反应的NaOH为：0.300mol-0.100mol=0.200mol
HCl + NaOH = NaCl + H2O
0.200mol 0.200mol
H2与Cl2反应生成HCl H2 + Cl2 
0.100 mol 0.100 mol 0.200 mol
所用氯气和参加反应的氢气的物质的量之比n(Cl2)：n(H2)="(0.100" mol+0.050 0 mol)：0.100 mol=3：2
扫码查看完整答案与解析