- 化学计量在实验中的应用
- 共20262题
(3分)23.75g某+2价金属氯化物(MCl2)中含有3.01×1023个Cl-,则MCl2的摩尔质量_______________MCl2的相对分子质量为_________,M的相对原子质量为_________。
正确答案
95g/mol 、 95 、24
3.01×1023个Cl-的物质的量是0.5mol,所以氯化物的物质的量是0.25mol。则根据M=m/n可知,MCl2的摩尔质量=23.75g÷0.25mol=95g/mol;氯原子的相对原子质量是35.5,所以M的相对原子质量为95-35.5×2=24。
实验室用Na2CO3·10H2O晶体配制0.02 mol/L的Na2CO3溶液480 mL。
(1)① 实验中用到的玻璃仪器有量筒、玻璃棒、烧杯,还缺少 ;
② 实验中两次用到玻璃棒,其作用分别是 、 。
(2) 应用托盘天平称取Na2CO3·10H2O晶体的质量为: g。
(3)根据下列操作对所配溶液的浓度各有什么影响,将其序号填在下面空格:
①碳酸钠晶体失去了部分结晶水; ②用“左码右物”的称量方法称量晶体;
③碳酸钠晶体不纯,其中混有氯化钠; ④容量瓶中原有少量蒸馏水。
⑤定容时俯视液面;⑥摇匀后发现液面低于刻度线再加水。
其中引起所配溶液浓度:a.偏高的有 ;
b.偏低的有 ;
c.无影响的有 。
正确答案
(1)①500 mL容量瓶(1分)、胶头滴管(1分) ② 搅拌,加快固体溶解(1分) 引流(1分)
(2)2.9 (2分) (3)a.①⑤ b.②③⑥ c. ④(每个序号1分)
试题分析:(1)根据操作步骤选取实验仪器;配制步骤有计算、称量、溶解、移液、洗涤、定容、摇匀等操作,固体药品一般用托盘天平称量,用药匙取用药品,在烧杯中溶解,并用玻璃棒搅拌,冷却后转移到500mL容量瓶中,并用玻璃棒引流,当加水至液面距离刻度线1~2cm时,改用胶头滴管滴加,所以需要的仪器为:托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、500mL容量瓶、胶头滴管,① 实验中用到的玻璃仪器有量筒、玻璃棒、烧杯,还缺少500 mL容量瓶、胶头滴管;② 实验中两次用到玻璃棒,其作用分别是搅拌,加快固体溶解、 引流。
(2)m=nM=CVM=0.02mol/L×0.5L×286g/mol=2.9g。
(3)①碳酸钠晶体失去了部分结晶水,导致称量溶质碳酸钠的质量增大,配制溶液的浓度偏高;②用“左码右物”的称量方法称量晶体导致称量溶质的质量增小,配制溶液的浓度偏低;③碳酸钠晶体不纯,其中混有氯化钠,导致碳酸钠的物质的量偏小,配制溶液的浓度偏低;④容量瓶未经干燥就使用不影响溶质的物质的量,也不影响溶液的体积,所以对配制的溶液浓度无影响;⑤定容时俯视液面,所配溶液的体积偏小,浓度偏高;⑥摇匀后发现液面低于刻度线再加水,所配溶液的体积偏大,浓度偏低;综上所述,偏高的为:①⑤,偏低的为:②③⑥,无影响的为:④。
CO、O2、CO2混合气体9mL电火花引爆后,恢复到原来状态时,气体体积减少1mL,通过NaOH溶液后,体积又减少5mL,则混合气体中CO、O2、CO2体积比可能为 ___ __ 。
正确答案
2:4:3或5:1:3(每空3分)
试题分析:一氧化碳和氧气生成二氧化碳,最后气体的体积=(9-1-5)=3mL,说明有气体剩余,剩余的气体是氧气或者一氧化碳.设参加反应的一氧化碳和氧气的体积分别X、Y,利用体积差量可得:
2CO + O2 = 2CO2 ∆V
2 1 2 1
X Y 1mL
可得X=2mL,Y=1mL即参加反应的一氧化碳的体积是2mL,氧气的体积是1mL.
如果剩余的气体是一氧化碳,则混合气体中各种气体的体积分别是:氧气的体积1mL,一氧化碳的体积=(2+3)=5mL,二氧化碳的体积=(9-1-5)=3mL.所以混合气体中一氧化碳、氧气、二氧化碳的体积比是5:1:3。
② 如果剩余的气体是氧气,则混合气体中各种气体的体积分别是:氧气的体积=(1+3)=4mL,一氧化碳的体积=2mL,二氧化碳的体积=(9-2-)=3mL.所以混合气体中一氧化碳、氧气、二氧化碳的体积比是2:4:3。
在标准状况下,物质① 4 gH2;② 33.6L CH4;③ 1molH2O;④ 3.01×1023个O2。含分子数最多的是
_____,含原子数最少的是____,质量最大的是_____,体积最小的是______。
正确答案
①;④;②;③
17克NH3共有 mol电子,0.1molH2S共有约 个分子,
同温同压下,同体积的NH3和H2S气体的质量比为 ;
同温同压下,同质量的NH3和H2S气体的体积比为 ;
同质量的NH3和H2S中氢原子的个数比为 。
正确答案
10 6.02×1022 1:2 2:1 3:1
试题分析:n(NH3)=m/M=17g÷17g/mol=1mol。N(电子)=10×1mol=10mol。因为:n=N/NA所以N=" n" NA=0.1×6.02×1023= 6.02×1022。同温同压下,同体积的任何气体具有相同的体积。它们的物质的量也相等。这时同体积的氨气与硫化氢的质量比等于它们的摩尔质量之比。即为17:34="1:2." 同温同压下,同质量的NH3和H2S气体的体积比为(m÷17g/mol):(m)÷34g/mol)="2:1." 同质量的NH3和H2S中氢原子的个数比为(2×3):(1×2)=3:1.
(8分)(1)98%的密度为 1. 84 g/cm3的浓硫酸,其物质的量浓度为 。若某溶液的密度为ρ g/cm3,物质的量浓度为c mol/L,溶质的摩尔质量为M g/mol,则该溶液的中溶质的质量分数为 。
(2)483g Na2SO4·10H2O中所含的Na+的物质的量是 ,所含H2O分子的数目是 ,若将其溶于水配成2L溶液,SO42-的物质的量浓度为 。
正确答案
(1)18.4 mol/L;CM/1000ρ (2) 3mol; 9.03×1024 或15NA;0.75 mol/L
(1)根据可知,硫酸的浓度是
=18.4 mol/L;根据
可知,溶质的质量分数为CM/1000ρ。
(2) Na2SO4·10H2O的摩尔质量是322g/mol,所以483g Na2SO4·10H2O的物质的量是1.5mol,则钠离子的物质的量是3.0mol,含有的水分子是15mol,数目是15NA;根据c=n/V可知,溶质的浓度是0.75mol/L,所以SO42-的物质的量浓度为0.75mol/L。
现用98%的浓H2SO4(=1.84g/cm3)配制成浓度为0.5mol/L的稀硫酸500mL。
(1)请将下列操作按正确的序号填在横线上:
E.稀释浓H2SO4
F.将溶液转入容量瓶
其操作正确顺序为_____________
(2)简要回答下列问题:
①所需浓H2SO4的体积为________mL。
②如果实验室有15mL, 20mL, 25mL的量筒,选用_______mL的量筒最好。量取时发现量筒不干净,用水洗净后直接量取将使实验最终结果______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
③将浓H2SO4沿烧杯内壁慢慢注入盛水的烧杯中,不断搅拌的目的是_______,若搅拌过程中有液体溅出,会使最终结果_______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
④在转入容量瓶前烧杯中液体应_______,否则会使浓度_______;洗涤烧杯2~3次,洗液也要转入容量瓶,否则会使最终结果_______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
⑤定容时必须使溶液凹液面与刻度线相切,若俯视会使结果_______,仰视会使结果_______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
正确答案
(1)AEFDCB;(2)①13.6 ②15 偏低 ③防止暴沸,使稀释浓硫酸产生的热量及时散发出去 偏低 ④ 静置冷却 偏高 偏低 ⑤偏高 偏低(每一个空1分)
试题分析:(1)本题考查一定物质的量浓度溶液配制的操作步骤;操作步骤有计算、量取、溶解、移液、洗涤、定容、摇匀等操作,其操作正确顺序为AEFDCB;(2)①根据计算浓H2SO4的物质的量浓度为18.4mol/L,根据稀释定律,稀释前后溶质硫酸的物质的量不变,设浓硫酸的体积为xmL,所以xmL×18.4mol/L=500mL×0.5mol/L,解得:x=13.6mL;②量取13.6mL浓硫酸,需要使用15mL的量筒;量取时发现量筒不干净用水洗净后直接量取,浓硫酸被蒸馏水稀释,导致浓硫酸的浓度偏低,将使实验最终结果偏低;③浓硫酸稀释放热,将浓H2SO4沿烧杯内壁慢慢注入盛水的烧杯中,不断搅拌的目的是防止暴沸,使稀释浓硫酸产生的热量及时散发出去,若搅拌过程中有液体溅出,溶质损失,会使最终结果偏低;④浓硫酸稀释放热,溶液的温度升高,转移前必须冷却稀释的溶液,否则冷却后配制的溶液的体积偏低,最终导致浓度偏高;洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,洗液也要转入容量瓶,否则会使配制的溶液中溶质的物质的量减小,浓度偏低;⑤定容时俯视,导致溶液体积偏小,所配溶液的浓度偏高;若仰视,导致溶液的体积偏大,配制的溶液浓度偏低。
(1)①现有11g由和
组成的水分子的物质的量 mol,其中含中子数为 mol,电子数为 个。
②请画出2-微粒的结构示意图: 。
(2)质量相等的两种物质SO2和SO3,两种物质中硫元素质量之比为 ,分子物质的量之比为 ,所含氧原子个数之比为 。
(3)0.2L 0.5mol/L Al2(SO4)3溶液和0.5L 0.5mol/L Al2(SO4)3溶液所含SO42—离子浓度之比为____________,SO42—离子数目之比为____________。
(4)20.6g NaR 含有Na+0.2mol,则NaR的摩尔质量为 ,则含R 8.0g 的NaR的物质的量为 mol 。
(5)实验室用二氧化锰与浓盐酸反应制取氯气,反应方程式如下:
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑。若0.1 molMnO4与足量的浓盐酸充分反应,则有 mol HCl被氧化,转移电子的物质的量为 mol,产生的Cl 2在标准状况下的体积为 L。
正确答案
(1)①0.5 6 5NA ②
(2)5:4 5:4 5:6 (3)1:1 2:5 (4)103g/mol 0.1 (5)0.2 0.2 2.24
试题分析:(1)①由和
组成的水分子的摩尔质量是22g/mol,所以11g由
和
组成的水分子的物质的量=11g÷22g/mol=0.5mol。又因为质子数+中子数=质量数,所以其中含中子数为[(2-1)×2+18-8]×0.5mol=6mol。由于质子数=核外电子数,所以电子数为(1×2+8)×0.5×NA=5NA 个。
②2-微粒的核外电子数是8+2=10个,所以该微粒的结构示意图为
。
(2)质量相等的两种物质SO2和SO3,其物质的量之比=:
=5:4,所以两种物质中硫元素质量之比为5:4,分子物质的量之比为5:4,所含氧原子个数之比为2×5:3×4=5:6。
(3)0.2L 0.5mol/L Al2(SO4)3溶液中SO42—离子浓度是0.5mol/L×3=1.5mol/L,0.5L 0.5mol/L Al2(SO4)3溶液中SO42—离子浓度=0.5mol/L×3=1.5mol/L,因此所含SO42—离子浓度之比为1:1,SO42—离子数目之比为0.2L×1.5mol/L:0.5L×1.5mol/L=2:5。
(4)20.6g NaR 含有Na+0.2mol,则NaR的物质的量也是0.2mol,则其摩尔质量为20.6g÷0.2mol=103g/mol。这说明R的相对原子质量是103-23=80,则8.0gR的物质的量=8.0g÷80g/mol=0.1mol,所以含R 8.0g 的NaR的物质的量也是0.1mol 。
(5)根据反应MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑可知,镁消耗1mol二氧化锰的同时消耗4mol氯化氢,生成1mol氯气,这说明被氧化的氯化氢是2mol,所以若0.1 molMnO4与足量的浓盐酸充分反应,则有0.2mol HCl被氧化。锰元素的化合价从+4价降低到+2价,因此转移电子的物质的量为(4-2)×0.1mol=0.2mol,氯气的物质的量是0.1mol,则产生的Cl 2在标准状况下的体积为 0.1mol×22.4L/mol=2.24L。
(8分)加热19.6克Na2CO3与NaHCO3混合物充分反应后,称量剩余物发现比原来少了3.1 g。试求该19.6克Na2CO3与NaHCO3混合物中二者的物质的量之比。(请写出必要计算过程)
正确答案
56/53
试题分析:碳酸钠分解。碳酸氢钠受热分解,质量减少。设碳酸氢钠物质的量为xmol。
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ △m
2mol 18+44=62g
xmol 3.1g
解得x=0.1mol,碳酸氢钠质量为8.4g,碳酸钠质量为11.2g,物质的量为28/265mol,所以碳酸钠和碳酸氢钠物质的量比为56/53。
点评:利用质量差法计算可提高解题速度。
3.01×1022个OH-的物质的量为____________ ,含质子的物质的量为_________ ,这些OH-与 __________molNH3的质量相同。
正确答案
0.05mol ;0.45mol ;0.05
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