- 化学计量在实验中的应用
- 共20262题
（6分）某学生用已知质量y g的表面皿，准确称取w g NaOH固体。他在托盘天平的右盘上放（w+y）g砝码，在左盘的表面皿中加入NaOH固体，这时指针偏向右边（如图所示）：
(1)下面他的操作应该是______________________，使_________________。
(2)若称取的w g NaOH刚好可配制0.5mol·L-1NaOH溶液500mL。在下列配制500mLNaOH溶液过程示意图中有错误的是（填操作序号）
正确答案
继续往表面皿中加入NaOH固体，使指针刚好停在中间刻度
①③⑥（每空2分）
（1）指针偏向右边，说明右侧重，氢氧化钠的质量不足。因此正确的操作是继续往表面皿中加入NaOH固体，使指针刚好停在中间刻度。
（2）量筒只能量取液体，不能用来稀释，①不正确。转移时玻璃棒的下端应靠在容量瓶中刻度线的下面，③不正确。定容时读数应该是平时读数，⑥不正确。所以答案选①、③、⑥。
某次实验需用0.4 mol/L NaOH溶液480 mL。配制方法如下：
（1）配制该溶液应选用_______________mL容量瓶；
（2）用托盘天平准确称量__________g 固体NaOH；
（3）将称量好的NaOH固体放在500 mL大烧杯中，倒入约300 mL蒸馏水，用玻璃棒搅拌，使固体全部溶解，待__________________后，将烧杯中的溶液注入容量瓶中；用少量蒸馏水洗涤烧杯 次，洗涤后的溶液一并转入容量瓶，轻轻晃动容量瓶，使溶液混合均匀；向容量瓶中加入蒸馏水，到液面_____________________时，改用__________加蒸馏水至液面最低点与刻度线相切。盖好瓶塞，上下颠倒混合均匀；若在配制过程中出现下列情况，将使所配制的NaOH溶液的浓度偏高的是___________，偏低的是___________，对实验结果没有影响的是___________（填各选项的序号）。
E．转移溶液后，未洗涤烧杯和玻璃棒就直接定容
F．最后确定NaOH溶液体积（定容）时，俯视观察液面与容量瓶刻度线
G．定容摇匀后静止，发现液面低于刻度线，再加蒸馏水至刻度线。
正确答案
（1）500
（2）8.0
（3）待冷却至室温后后
（4）2-3 次
（5）离刻度线1~2cm时 胶头滴管
（6）偏高的是ADF 偏低的是EG 没有影响的是BC
试题分析：（1）因溶液的体积480mL，但容量瓶的规格没有480mL，所以选用500mL容量瓶，故答案为：500mL；
（2）需氢氧化钠的质量为m=0.5L×0.4mol•L-1×40g/mol=8.0g，故答案为：8.0；
（3）氢氧化钠溶解放出大量的热，溶液具有热胀冷缩的性质，影响溶液体积，故应先冷却至室温，故答案为：待溶液冷却至室温；
（4）为保证溶质尽可能转移到容量瓶中，需用少量蒸馏水洗涤烧杯2-3 次，并将洗涤液一起转入容量瓶中，故答案为：蒸馏水；一起转入容量瓶中；
（5）向容量瓶中加入蒸馏水，到液面离刻度线1-2cm时，改用胶头滴管加蒸馏水至液面最低点与刻度线相切．盖好瓶塞，上下颠倒混合均匀，故答案为：1～2cm；胶头滴管；上下颠倒混合均匀；
(6) A设NaOH和Na2O的质量相同为m，则NaOH的物质的量为m/40，Na+的物质的量为m/40。 Na2O的物质的量为m/52 ，Na+的物质的量为m/31。所以NaOH中混有少量Na2O会导致溶液浓度增大；B、C最后需要定容，容量瓶洗净后没有烘干，对溶液浓度无影响；D氢氧化钠溶解放出大量的热，溶液具有热胀冷缩的性质，故应先冷却至室温再移液定容，所以固体NaOH在烧杯中溶解后，立即将溶液转移到容量瓶后，进行后面的操作会使得溶液的体积变小，所以溶液浓度偏高；E转移溶液后，未洗涤烧杯和玻璃棒就直接定容，少量氢氧化钠沾在烧杯壁与玻璃棒上，氢氧化钠的实际质量减小，溶液浓度偏低；F定容时，俯视容量瓶刻度线，使溶液的体积偏低，所以溶液浓度偏高。 G．定容摇匀后静止，液面会低于刻度线，因为会有一部分溶液挂在容器壁上，如向此溶液中加蒸馏水，会将溶液稀释。
（8分）在100mL 0.6mol·L-1 AlCl3溶液中，滴加一定量的1.0mol·L-1 NaOH溶液，充分反应后得到3.9g白色沉淀，试计算加入NaOH溶液的体积为多少？
正确答案
150ml或190ml
试题分析：3.9g白色沉淀为Al(OH)3，物质的量为0.05mol。n(AlCl3)=0.06mol，可知铝元素没有完全转化为Al(OH)3沉淀。
（1）若氢氧化钠溶液少量。Al3++3OH－=Al(OH)3↓，n(NaOH)=3×0.05mol=0.15mol，NaOH溶液体积为150mL。
（2）若氢氧化钠溶液过量。Al3++3OH－=Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH－=AlO2－+2H2O。完全沉淀Al3+需n(NaOH)= 3×0.06mol=0.18mol，生成沉淀0.06mol，因最终沉淀为0.05mol，所以NaOH溶解0.01molAl(OH)3,需NaOH0.01mol，所以一共需要NaOH0.19mol，NaOH溶液体积为190mL。
点评：本题需分类讨论。
(10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______，X的相对原子质量为________，该物质的化学式为________。
(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________。（用含m的代数式表示）
(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________。
(5)483 g Na2SO4·10H2O中所含的Na+的物质的量是 mol，SO42—的物质的量是 mol，所含O原子的数目是 个。
正确答案
（10分，每空1分）(1)62g/mol 62 16 Na2O (2)34-m (3)
(4)108g/mol (5)3 1.5 21NA
考查物质的量的有关计算。
（1）12.4 g Na2X含有0.4 mol Na＋，则化合物的物质的量是0.2mol，所以该化合物的摩尔质量是12.4g÷0.2mol＝62g/mol；其相对分子质量是62，X的相对分子质量是62－23×2=16，所以X是O，则该化合物是Na2O。
（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
（3）根据M＝m/n和
（4）根据质量守恒定律可知，E物质的质量是20g＋14g－8.8g－3.6g＝21.6g，所以E的摩尔质量是21.6g÷0.2mol＝108g/mol。
（5）483 g Na2SO4·10H2O的物质的量是483g÷322g/mol＝1.5mol，则钠离子的物质的量是3.0mol，SO42－的物质的量是1.5mol。氧原子的物质的量是14×1.5mol＝21mol，原子数个数是21NA。
(4分)现有m g某气体，它由四原子分子构成，它的摩尔质量为M g/mol.则：
(1)该气体的物质的量为________mol。
(2)该气体中所含的原子总数约为 个。
(3)该气体在标准状况下的体积为________L。
(4)该气体溶于水后形成V L溶液，其溶液的物质的量浓度为________mol/L。
正确答案
(每空1分，共4分) (1) 
考查物质的量的有关计算。
（1）根据n＝m/M可知，该气体的物质的量为
（2）该气体是由4个原子构成的，所以该气体中所含的原子总数约为
（3）根据
（4）根据c＝n/V可知，该气体溶于水后形成V L溶液，其溶液的物质的量浓度为
（10分）（1）同温同压下，两种气体A和B的体积之比为2：1，质量之比为8：5，则A与B的密度之比为 ，摩尔质量之比为 。
（2）在标准状况下a. 6.72L CH4气体 b.3.01×1023个HCl气体分子 c.13.6g H2S气体 d.0.2molNH3，下列对这四种气体的关系从大到小的排列是（用上述序号表示）
①四种气体的物质的量 ，
②标准状况下四种气体的体积 ，
③四种气体的质量 。
正确答案
(10分)（1） 4:5 ； 4:5 （2）① b＞c＞a＞d ② b＞c＞a＞d ③ b＞c＞a＞d （每空2分）
考查物质的量的有关计算。
（1）根据阿伏加德罗定律可知，气体的体积之比是气体的物质的量之比，所以
（2）标准状况下 6.72L CH4气体的物质的量是0.3mol，质量是4.8g；3.01×1023个HCl气体分子的物质的量是0.5mol，质量是18.25g；13.6g H2S气体的物质的量是13.6g÷34g/mol＝0.4mol；0.2mol氨气的质量是3.4g，所以
①四种气体的物质的量从大到小的排列是b＞c＞a＞d。
②标准状况下四种气体的体积从大到小的排列是b＞c＞a＞d。
③四种气体的质量从大到小的排列是 b＞c＞a＞d。
（7分）欲测定某生铁（主要成分是铁，还含有少量的碳）的组成，进行了如下实验：称取粉末状样品8.50克，加入某浓度的盐酸100 mL ，充分反应后，收集到标准状况下气体2.24 L ；然后，继续往样品中加入同浓度的盐酸100mL ，充分反应后又收集到标准状况下气体1.12 L 。
试求：（写出具体计算过程）
（1）所取盐酸的物质的量浓度。（2）该生铁样品中碳的质量分数（保留3位有效数字）。
正确答案
（1） 2mol/L （2） 98.8﹪
试题分析：Fe+2HCl=FeCl2+ H2↑.由于前后两次加入的盐酸物质的量相等，放出的气体体积第二次少，说明又放出气体1.12L后生铁中的Fe已经反应完全，盐酸过量。则第一次是Fe过量，盐酸不足量。根据化学方程式可知：n(HCl)="2" n(H2)="2×(2.24L÷22.4L/mol)=0.2mol.C(HCl)=n/V=0.2mol." ÷0.1L="2mol/L." n(H2)总=3.36L÷22.4L/mol=0.15mol.。n(Fe)= n(H2)=" 0.15mol.,m(Fe)=n·M=0.15mol×56g/mol=8.40g." 所以该生铁样品中碳的质量分数为：(8.40g÷8.50g) ×100﹪=98.8﹪.
将一定量的NaHCO3，充分加热收集到CO2有1.12L（标准状况），冷却后将剩余固体溶于水中配成250mL的溶液，求：
（1）原NaHCO3的质量（2）所配制的溶液的物质的量浓度。
正确答案
试题分析：根据题意，写出化学方程式，列比例式求解，
168 g 1moL 22.4L
xg ymoL 1.12L
(1) 原NaHCO3的质量m(NaHCO3) = 168g×22.4L／1.12L＝
（2）所配制的溶液的物质的量浓度c(Na2CO3)=1moL×1.12L÷22.4L÷0.25L=0.2moL/L
点评：化学计量是学习化学的基础，考生应熟练掌握公式，灵活应用。注意解题格式及单位。
（10分）现有m g某气体，它由双原子分子构成，它的摩尔质量为M g·mol-1。若阿伏加德罗常数用NA表示，则：
（1）该气体的物质的量为________________mol。
（2）该气体所含原子总数为________________个。
（3）该气体在标准状况下的体积为_________________L。
（4）该气体在标准状况下的密度为_______________ g/L。
（5）该气体溶于水后形成VL溶液，其溶液的物质的量浓度为________________mol/L。
正确答案
（1）m/M （2）2mNA/M (3) 22.4m/M (4)M/22.4 (5)m/MV
设该气体为A2，其物质的量为
有一块表面被氧化成氧化钠的金属钠，质量是10.8g，将它投入到100g水中完全反应后，收集到0.2g氢气，得到密度为1.106g／cm3的溶液，试计算(要求写过程)：
（1）10.8g固体中，金属钠的质量是多少克?
（2）反应后所得溶液中溶质的物质的量浓度为多少？
正确答案
（1）4．6g （2）4mol／L
试题分析：（1）设金属钠的质量为m，根据反应的化学方程式计算，
2Na+2H2O═2NaOH+H2↑
2×23g 2g
m 0.2g
m=4.6g
答：未被氧的金属钠为4.6g；
（2）n（Na）=0.2mol，固体中m（Na20）=10.8g-4.6g=6.2g n（Na20）=0.1mol由反应2Na+2H2O═2NaOH+H2↑，Na2O+H2O═2NaOH可知溶液中溶质的物质的量为：n（NaOH）=0.2mol+2×0.1mol=0.4mol，溶液的质量为：100g+10.8g-0.2g，溶液的体积为：V=m/ρ=100ml，即0.1L，c=n/v=4mol/L．
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