- 化学计量在实验中的应用
- 共20262题
(5分)用100 g 9.8% H2SO4溶液和足量金属Zn反应,可以得到标准状况下气体多少升?(要求有简要步骤)
正确答案
2.24L
略
(6分)标准状况下,①6.72 LCH4②3.01×1023HCl分子③0.2mol NH3,这三种气体按质量由大到小排列的顺序是(填物质的数字代号,下同) ,按氢原子数由少到多排列的顺序是 ,密度由大到小排列的顺序是 。
正确答案
②>①>③ ②<③<① ②>③>①
略
19世纪有些化学家测定某元素R的相对原子质量时,采用的方法是:用等容积的烧瓶4只,分别盛入N2,X、Y、Z四种气态物质,操作时先把烧瓶抽成真空,充气后使压强达到1.01×105 Pa,保证气体充满整个烧瓶,并称得每只烧瓶重,减去真空的瓶重而得到瓶内气体的质量(换算成标准状况),得到的数据如下表所示,将X、Y、Z气体中某元素R的质量分数也分别用实验测定,列入下表。
试回答:R的相对原子质量是多少?
正确答案
35.5
(1)n(N2)=="0.023" 3 mol,根据阿伏加德罗定律知同温、同压下同体积的各种气体,其物质的量相等,故计算如下:
气体 摩尔质量/g·mol-1
1 mol气体中R的质量/g
X 0.849/0.023 3=36.4
36.4×97.4%=35.5
Y 2.398/0.023 3=102.9
102.9×68.9%=70.9
Z 3.583/0.023 3=153.8
153.8×92.2%=141.8
因70.9≈35.5×2,141.8≈35.5×4,故上述数据中最小的是35.5,其余均为其倍数,又因1 mol化合物中至少含1 mol R原子,故元素R的相对原子质量为35.5。
下图是医院病人输液时用的一瓶质量分数为5%的葡萄糖注射液标签,请认真观察标签上的所列内容后填写
葡萄糖注射液
Glucose Injection
规格:250 mL内含葡萄糖12.5 g
生产批号:0203203 2
有效期:至2004年3月
配伍:5%
姓名: 床号:
(1)该溶液中含__________________g。
(2)该溶液的密度约为_________________g·mL-1。
(3)该溶液的物质的量浓度__________________。
正确答案
(1)237.5 (2)1 (3)5/18moL-1
本题新意在于题干用一标签提供信息,实质考查密度、物质的量浓度、质量分数之间的换算关系。由题意可知:
(1)质量分数=×100%=5%,所以水的质量为237.5g
(2)密度==1 g·mL-1
(3)c==5/18mol·L-1
在500 mL CuSO4和Fe2(SO4)3的混合溶液中加入21.7 g铁粉,待反应完全后,得到16.8 g残留固体。在滤液中加入400 mL 4 mol·L-1的BaCl2溶液,恰好使溶液中的完全沉淀。求原混合物中CuSO4和Fe2(SO4)3的物质的量浓度。
正确答案
c〔Fe2(SO4)3〕="0.25" mol·L-1,c(CuSO4)="2.45" mol·L-1
根椐题意,Fe3+全部参加反应,Cu2+可能全部参加反应,也可能有剩余。若列方程求解,两种情况都成立,但实际上前一种情况不可能,这给解题造成了错误。用极值法求解,就可避免错误的发生。
n()=n(Ba2+)="4" mol·L-1× 0.4 L="1.6" mol
若原溶液溶质全部是CuSO4,则需铁1.6 mol×56 g·mol-1="89.6" g
若原溶液溶质全部是Fe2(SO4)3,则需铁(1.6 mol/3)×56 g·mol-1="29.9" g
因而实际需铁应介于29.9—89.6 g之间。
现加入的铁只有21.7 g,所以残留的16.8 g固体全部是Cu。
加入21.7 g铁,所以残留的固体全为铜。
生成的铜的物质的量:n(Cu)=="0.262" 5 mol
加入的铁的物质的量:n(Fe)=="0.387" 5 mol
因Fe3+的氧化性大于Cu2+,铁粉先与Fe2(SO4)3反应,剩余的Fe再与CuSO4反应,与Fe2(SO4)3反应的铁为0.387 5 mol-0.262 5 mol="0.125" mol
c〔Fe2(SO4)3〕=="0.25" mol·L-1〔1 mol Fe与1 mol Fe2(SO4)3反应〕
n(CuSO4)="1.6" mol-3n〔Fe2(SO4)3〕="1.6" mol-3×0.125 mol="1.225" mol
c(CuSO4)=="2.45" mol·L-1。
(1)1.5molH2SO4的质量是________,其中含有______mol H,含有_______g氧元素。
(2)9.03×1023个氨分子含___________摩尔氨分子,____________摩尔氢原子,
____________摩尔质子,________________个电子。
(3)__________mol CO2中含有3g碳。标况下,_________L CO2中含有0.25mol 氧原子,____________mol CO2中含有3.01×1023个CO2分子,它的质量是______________。
正确答案
(1)1.5molH2SO4的质量是147g,其中含有3mol H,含有96g氧元素。
(2)9.03×1023个氨分子含1.5摩尔氨分子,4.5摩尔氢原子,15摩尔质子15个电子。
(3)0.25mol CO2中含有3g碳。标况下2.8L CO2中含有0.25mol 氧原子,0.5mol CO2中含有3.01×1023个CO2分子,它的质量是22g
略
30 mL由CO2、CO、O2组成的混合气体,通过足量的Na2O2后体积变为28 mL,把剩下的气体引燃后,通过足量的NaOH溶液,最后剩余10 mL气体(所有气体体积在同温同压下测定)。求原混合气体中各成分的体积。
正确答案
①CO2:4 mL CO:12 mL O2:14 mL
②CO2:4 mL CO:22 mL O24 mL
根据2CO2+2Na2O2====2Na2CO3+O2 ΔV
2 1 1
V(CO2) (30-28) mL
即V(CO2)="4" mL,同时生成O2:2 mL,通过NaOH溶液,剩余10 mL气体则反应了的CO、O2共18 mL,
根据2CO + O2====2CO2
2 1
18× 18×
即参加反应的CO:12 mL,O2:6 mL。
若剩余10 mL O2,则原混合气体中含CO:12 mL,则含O2:(30-4-12) mL="14" mL;若剩余10 mL CO,则原混合气体中含O2:(6-2) mL="4" mL,则含CO:(30-4-4) mL="22" mL,故原混合气体中含CO2、CO、O2,分别为:4 mL、12 mL、14 mL或4 mL、22 mL、4mL。
随着科学技术的发展,阿伏加德罗常数的测定手段越来越多,测定的精确度也越来越高。现有一种简单可行的测定方法,具体步骤为:
①将固体NaCl细粒干燥后,准确称取m g NaCl固体并转移到定容容器A中;
②用滴定管向A仪器中加入苯,不断振荡,继续加苯到A仪器的刻度,计算出NaCl的体积V cm3。
请完成下列问题:
(1)步骤①中仪器最好使用_________(填序号)。
(2)步骤②中用酸式滴定管还是用碱式滴定管_________,理由_________。
(3)能否用水代替苯_________,理由是_________。
(4)已知NaCl晶体中,靠得最近的Na+与Cl-间的平均距离为a cm(如右图),用上述测定方法测定的阿伏加德罗常数NA的表达式为_______________。
正确答案
(1) C(2)酸式滴定管苯可将碱式滴定管的橡胶溶解变形 (3)不能 NaCl易能溶于水,不能准确测定NaCl固体的体积 (4)
定量实验是近年化学实验考查的趋向,本题以阿伏加德罗常数的测定为基础,重点考查实验基本技能和计算能力。解题的关键是分析清楚实验原理,实验成功的关键是准确测定NaCl的体积,用容量瓶作为定容容器,其精确度高(0.01 mL),然后向其中加入一定体积的苯(通过酸式滴定管读取)至容量瓶的刻度,两体积差即为NaCl固体的体积;根据NaCl晶体可知:一个NaCl晶胞如右图:
由于在晶体内部离子共用,相当于一个晶胞中含Na+、Cl-的个数分别为
、
。
体积 质量
2NA a3 cm3 58.5 g
V mL m g
所以得NA=。
在实验室里使稀盐酸与锌起反应,在标准状况时生成5.6 L氢气,计算(1)需要多少摩的锌?(2)需要2 mol / L 的盐酸多少mL ?
正确答案
0.25 mol ;250 mL
略
某化合物的相对分子质量为,在
℃时
mL该化合物的饱和溶液为
g,将其蒸干后得到固体
g。该化合物在
℃时的溶解度为_______________g,该饱和溶液中溶质的物质的量浓度为_____________ mol·L-1。
正确答案
根据题目条件可得∶
解得
) g;该饱和溶液的物质的量浓度为
mol·L-1。
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