- 化学计量在实验中的应用
- 共20262题
有五种物质是：①0．5molCO2 ②6gH2 ③10mlH2O(4°C) ④1．204×1024个HCl ⑤147gH2SO4，它们中物质的量最大的是_________，所含分子数最多的是_________，含有原子数最多的是_________，质量最大的是_________。（用序号填空）
正确答案
②；②；⑤；⑤
试回答下列问题：
（1）已知24克A和40克B恰好完全反应生成0．8molC和32克D，则C的摩尔质量为 。
（2）如图为实验室某浓盐酸试剂瓶的标签上的有关数据，试根据标签上的有关数据回答下列问题：
①该浓盐酸中HCl的物质的量浓度为 mol/L。
②若实验室配制450mL2．38 mol/L的稀盐酸，需用该浓盐酸________ mL,如下图所示的仪器中配制溶液肯定不需要的是________(填序号)，配制上述溶液还需用到的玻璃仪器是______________________(填仪器名称)。
在实验中其他操作均正确，若定容时仰视刻度线，则所得溶液浓度________2．38mol/L (填“大于”“等于”或“小于”，下同)。
正确答案
（1）40g．mol_1 (没单位的0分)
（2） ①11．9 ②100 A、C(全对才得分) 烧杯、玻璃棒(全写才得分) 小于
试题分析：（1）根据质量守恒定律，C的质量为：24g+40g-32g=32g，则C的摩尔质量为：32g÷0．8mol=40g/mol。
（2）①设盐酸的体积为1L，则该浓盐酸HCl的物质的量浓度为：1000×1．19×36．5%÷36．5mol•L‾1 =11．9mol•L‾1。
②因为容量瓶规格没有450mL，所以应选用500mL容量瓶，设需用浓盐酸的体积为VL，则0．5L×2．38mol•L‾1=V×11．9mol•L‾1，可得V=0．1L=100mL；取浓盐酸用到量筒，配制溶液用到500mL容量瓶，定容时用到胶头滴管，所以不需要A烧瓶和C分液漏斗；稀释浓盐酸还需要烧杯和玻璃杯这两种玻璃仪器；定容时仰视刻度线，会使溶液的体积变大，则所得溶液的浓度小于2．38mol•L‾1。
某研究性学习小组欲测定室温下(25 ℃、101 kPa)的气体摩尔体积，请回答以下问题。
该小组设计的简易实验装置如图所示：
该实验的主要操作步骤如下：
①配制100 mL 1.0 mol/L的盐酸溶液；
②用________(填仪器名称并注明规格)量取10.0 mL 1.0 mol/L的盐酸溶液加入锥形瓶中；
③称取a g已除去表面氧化膜的镁条，并系于铜丝末端，为使HCl全部参加反应，a的数值至少为________；
④往广口瓶中装入足量水，按上图连接好装置，检查装置的气密性；
⑤反应结束后待体系温度恢复到室温，读出量筒中水的体积为V mL。
请将上述步骤补充完整并回答下列问题。
(1)用文字表述实验步骤④中检查装置气密性的方法：
___________________________________________________
(2)实验步骤⑤中应选用________(填序号)的量筒。
A．100 mol B．200 mL C．500 mL
读数时除恢复到室温外，还要注意_________________________________________。
(3)若忽略水蒸气的影响，在实验条件下测得气体摩尔体积的计算式为Vm＝________，若未除去镁条表面的氧化膜，则测量结果________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
正确答案
②10 mL量筒 ③0.12
(1)两手掌紧贴锥形瓶外壁一会儿，如果观察到广口瓶中长导管内有一段水柱高出液面，表明装置气密性良好
(2)B 量筒内的液面与集气瓶内的液面相平
(3)0.2 V L/mol 偏小
②量筒的精确度是0.1 mL，故应用10 mL量筒；③因HCl的物质的量为0.01 mol，由反应Mg＋2HCl=MgCl2＋H2↑知，HCl可与0.005 mol Mg完全反应，为保证HCl完全反应，故镁应不少于0.005 mol×24 g/mol＝0.12 g。
(1)本装置可与初中化学制氢气的装置相联系，用微热的方法检查装置的气密性。
(2)实验中产生的气体在标准状况下的体积为0.005 mol×22.4 L/mol＝0.112 L＝112 mL，考虑到室温时气体的体积稍大些，再考虑通常仪器规格应略大且越接近，误差越小，故选B。读数时注意量筒内的液面与集气瓶中液面相平，保证气压相等。
(3)Vm是气体的体积(排出水的体积)与气体的物质的量之比。若未除去表面的氧化膜，导致氧化膜耗酸，从而放出H2的体积变小，则Vm偏小。
下表是用沉淀法测定KHCO3和Na2CO3混合物的组成的相关数据。实验过程是每次称取一定质量的样品溶于水制成溶液,向其中滴加相同浓度的Ba(OH)2溶液,每次实验均充分反应。实验记录见下表:
分析上表数据回答下列问题:
(1)第2次实验中产生沉淀多少克?请将结果填在表格相应空格中。
(2)样品中KHCO3和Na2CO3的物质的量之比是 。
(3)室温下,取上述Ba(OH)2溶液50 mL,加入0.05 mol·L-1的盐酸,反应后所得溶液的pH=2,求所加盐酸的体积(混合时不考虑溶液体积变化,写出计算过程)。
正确答案
(1)1.970 (2)2∶3
(3)由0.518∶2.072=0.985∶3.940可知第4次实验中反应物恰好完全沉淀,即有:
原0.5 L Ba(OH)2溶液中:n(OH-)="2×(3.940" g÷197 g·mol-1)="0.04" mol,c(OH-)="0.04" mol/0.5 L="0.08" mol·L-1
溶液pH=2,则c(H+)="0.01" mol·L-1
(0.05 mol·L-1×V-0.08 mol·L-1×50 mL)÷(V mL+50 mL)="0.01" mol·L-1
V="112.5" mL
(1)分析表中数据可知,第2次实验中Ba(OH)2过量,样品完全反应,则有0.518∶1.036=0.985∶x,x=1.970;(2)第1、2、3次实验均为Ba(OH)2过量,选取第1次计算:
设样品混合物中KHCO3和Na2CO3的物质的量分别为x、y,则有:
100 g·mol-1×x+106 g·mol-1×y="0.518" g
x+y="0.985" g÷197 g·mol-1
解方程组得:x="0.002" mol、y="0.003" mol
故KHCO3和Na2CO3的物质的量之比为2∶3
计算：
Ⅰ、（1）0.3 mol NH3分子中所含氢原子数与_______NA个H2O分子中所含氢原子数相等。
（2）在标准状况下36 克CO和CO2的混合气体的体积为22.4L,则此混合气体中CO物质的量为 ；CO2的质量为 g 。
（3）将标准状况下224 L HCl气体溶于635 mL水中(ρ＝1 ｇ／cm3)，所得盐酸的密度为1.18 ｇ／cm3。则此盐酸的物质的量浓度为 。
（结果保留至小数点后1位）
Ⅱ、某同学设计了测定气体摩尔体积的探究实验，利用氯酸钾分解制O2。
（1）实验步骤如下：
①连接好实验装置，检查装置的气密性。
②把适量的氯酸钾粉末和少量二氧化锰粉末混合均匀，放入干燥的试管中，准确称量试管和药品的总质量为15.95 g。
③加热，开始反应，直到不再有气体产生为止。
④测量排入量筒中水的体积为285.0 mL，换算成T℃,101kPa氧气的体积为360.0 mL。
⑤准确称量试管和残留物的质量为15.55 g。
（2）利用以上数据，本实验测得T℃,101kPa的气体摩尔体积为
（结果保留至小数点后1位）
正确答案
Ⅰ、（1）0.45（2分） （2）0.5mol（2分）；22(2分) （3）11.8 mol/L(2分)
Ⅱ、（2）28.8 L/mol(2分) n=m/M=V/Vm=N/NA
试题分析：Ⅰ（1）根据原子个数之比等于原子的物质的量之比，要想使NH3和H2O的氢原子个数相等，也就是氢原子的物质的量相等，0.3mol NH3中所含氢原子物质的量为0.9mol，则H2O中氢原子的物质的量也为0.9mol，则水分子的物质的量为0.45mol，分子数为0.45NA;（2）标准状况下，混合气体22.4L，物质的量为1mol，设CO的物质的量为x，CO2的物质的量为y，则：x•28g/mol+y•44g/mol=36g，x+y=1mol解得：x=0.5mol，y=0.5mol，则：m（CO2）=0.5mol×44g/mol=22g，即CO的物质的量为0.5mol，CO2质量为22g；（3）根据n= V/Vm计算224L氯化氢气体物质的量为10mol，再根据m=nM计算HCl的质量为365g，根据m=ρV计算水的质量为635g，盐酸的质量为1000g,根据V=m/ρ计算盐酸的体积，再根据c=n/v计算的盐酸的浓度为11.8 mol/L；Ⅱ分析题给数据得m（O2）=15.95 g—15.55 g=0.40g，根据n=m/M计算n(O2)=0.0125mol，根据Vm=V/n将数据代入计算，Vm=28.8L。
有一瓶100ml硫酸和硝酸的混合溶液，取出10.00ml该混合溶液，加入足量氯化钡溶液，充分反应后过滤、洗涤、烘干，得4.66g沉淀。滤液跟2.00mol/L的NaOH溶液反应共用去35.00mlNaOH溶液时恰好使溶液呈中性，则混合酸中硫酸和硝酸的物质的量的浓度是多少？
正确答案
c(H2SO4)＝2.00mol/L c(HNO3)＝3.00mol/L
试题分析：硫酸与硝酸的混合溶液，取出10mL加入足量BaCl2溶液，过滤、洗涤、烘干后得到4.66g的沉淀为硫酸钡，根据n＝
解：硫酸与硝酸的混合溶液，取出10mL加入足量BaCl2溶液，过滤、洗涤、烘干后得到4.66g的沉淀为硫酸钡，硫酸根守恒，故n（H2SO4）＝n（BaSO4）＝4.66g÷233g/mol＝0.02mol
故原溶液中c（H2SO4）＝0.02mol÷0.01L＝2.00mol/L
滤液中氢离子物质的量不变，与2.0mol•L-1NaOH溶液反应，用去35mL碱液时恰好完全中和，酸与氢氧化钠恰好反应，H+与OH-1：1反应
故n（HNO3）+2（H2SO4）＝n（NaOH）
即n（HNO3）+2×0.02mol＝0.035L×2mol/L
解得n（HNO3）=0.03mol
所以原溶液中c（HNO3）＝0.03mol÷0.01L＝3.00mol/L，
用氯化钠固体配制1.00mol/L的NaCl溶液95mL，回答下列问题
⑴所需仪器为：托盘天平、量筒、烧杯胶头滴管，若要完成实验，还需要两种玻璃仪器为 、 。
⑵该实验的实验步骤为：
①计算，②称量 gNaCl， ③溶解，④移液，⑤洗涤，⑥定容，⑦ 摇匀。
⑶试分析下列操作，对所配溶液的浓度有何影响。（用偏低、偏高、无影响填空）。
①用天平称量氯化钠后，发现砝码底部有锈斑。所配溶液的浓度 ；
②为加速固体溶解，微热烧杯溶液并不断搅拌。在未降至20℃时，就将溶液转移至容量瓶定容。所配溶液的浓度 ；
③容量瓶不干燥，含有少量蒸馏水。所配溶液的浓度 ；
④若定容时仰视刻度线。所配溶液的浓度 ；
⑤定容后，加盖、倒转、摇匀后，发现液面低于刻度线，又补加蒸馏水至刻度。则所配溶液的浓度 。
正确答案
⑴100 mL容量瓶 玻璃棒 ⑵5.9 ⑶①偏高 偏高 无影响 偏低 偏低
试题分析：（1）由于实验室没有95ml容量瓶，所以要用氯化钠固体配制1.00mol/L的NaCl溶液95mL，则需要100ml容量瓶，另外还缺少溶解和转移时的玻璃棒。
（2）需要氯化钠的质量＝0.1L×1.00mol/L×58.5g/mol＝5.85g≈5.9g。
（3）根据cB＝nB/V可得，一定物质的量浓度溶液配制的误差都是由溶质的物质的量ｎB和溶液的体积V引起的。误差分析时，关键要看配制过程中引起ｎ和V怎样的变化。在配制一定物质的量浓度溶液时，若nB比理论值小，或V比理论值大时，都会使所配溶液浓度偏小；若nB比理论值大，或V比理论值小时，都会使所配溶液浓度偏大。①用天平称量氯化钠后，发现砝码底部有锈斑，这说明砝码质量偏大，因此氯化钠的质量偏大，则所配溶液的浓度偏高；②为加速固体溶解，微热烧杯溶液并不断搅拌。在未降至20℃时，就将溶液转移至容量瓶定容，则冷却后容量瓶中溶液的体积偏少，因此所配溶液的浓度偏高；③容量瓶不干燥，含有少量蒸馏水，对所配溶液的浓度不影响；④若定容时仰视刻度线，则容量瓶中溶液的体积偏大，因此所配溶液的浓度偏低；⑤定容后，加盖、倒转、摇匀后，发现液面低于刻度线，又补加蒸馏水至刻度，则容量瓶中溶液的体积偏大，因此所配溶液的浓度偏低。
下列物质中，物质的量最大的是________，含分子个数最多的是________，含原子个数最多的是________，质量最大的是________。
A．6 g H2；B．0.5 mol CO2；C．1.20×1024个HCl分子；D．148 g H2SO4；E．92 g乙醇(C2H5OH)；F．4 ℃时10 mL水
正确答案
A；A；E；D
(1)2.5 mol Ba(OH)2中含有_______个Ba2+，含有_____个OH-，2.5 mol Ba(OH)2的质量是_______g。
(2)9.03×1023个CH4分子含_____mol碳原子，_____mol氢原子，____mol质子，____mol电子，与___个NH3含有相同数目的氢原子。
正确答案
(1)1.505×1024；3. 01×1024；427.5
(2)1.5；6；15；15；2NA
已知硫酸、氨水的密度与所加水量的关系如图所示，现有硫酸与氨水各一份，请根据表中信息，回答下列问题：
(1)表中硫酸的质量分数为________(不写单位，用含c1、ρ1的代数式表示)。
(2)物质的量浓度为c1 mol·L－1的硫酸与水等体积混合(混合后溶液体积变化忽略不计)，所得溶液的物质的量浓度为________mol·L－1。
(3)物质的量浓度为c2 mol·L－1的氨水与
正确答案
(1)
解答本题应注意以下三点：
(1)设硫酸体积为1 L进行计算；
(2)注意加水稀释后，可认为是两溶液的体积和；
(3)由图像可知，硫酸的密度逐渐减小，氨水的密度逐渐增大。
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