- 化学计量在实验中的应用
- 共20262题
向密度为1.45 g·cm-3的硫酸溶液中,逐滴加入氯化钡溶液直至沉淀完全。过滤后所得溶液质量与加入的氯化钡溶液质量相等。则原硫酸溶液的物质的量浓度是多少?
正确答案
设硫酸溶液中有1 mol H2SO4。
H2SO4+BaCl2====BaSO4↓+2HCl
1 mol 233 g
c(H2SO4)=
="6.22" mol·L-1
答:原硫酸溶液的物质的量浓度是6.22 mol·L-1
硫酸与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和盐酸,滤去沉淀后溶液的质量等于氯化钡溶液的质量,也就是沉淀的质量等于硫酸溶液的质量,按产生沉淀的质量去计算参加反应的硫酸的物质的量,即可得出结果。
实验室用浓盐酸和二氧化锰反应制取氯气时,收集到7.1 g氯气。求:
(1)发生反应的二氧化锰的物质的量是多少?
(2)被氧化的氯化氢的物质的量是多少?
(3)有多少个电子发生转移?
正确答案
(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
1 mol 71 g
n(MnO2) 7.1 g
n(MnO2)=="0.1" mol
(2)被氧化的HCl的物质的量等于被氧化的Cl-的物质的量。
MnO2+2Cl-+4H+Mn2++Cl2↑+2H2O
2 mol 71 g
n(Cl-) 7.1 g
n(Cl-)=="0.2" mol
(3)每生成1 mol Cl2,电子转移的数目为2×6.02×1023个。
Cl2 — 2e-
71 g2×6 0.2×1023个
7.1 g N
N==1.204×1023个
答:(1)反应的MnO2为0.1 mol。
(2)被氧化的HCl为0.2 mol。
(3)电子转移数为1.204×1023个。
MnO2与浓HCl反应的化学方程式为:
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
该反应既是氧化还原反应,又是离子反应,离子方程式及电子转移情况为:
由此可知:参加离子反应的Cl-代表了被氧化的HCl,化学反应中生成的Cl2的质量与被
氧化HCl的物质的量、电子转移数目、反应的MnO2的质量之间存在正比例关系。故本题的题型属于物质的量应用于化学方程式计算型,可以采用解物质的量应用于化学方程式计算题的一般方法步骤求解。
A、B两种金属元素的相对原子质量之比是8∶9,将两种金属单质按物质的量之比3∶2组成混合物1.26 g,跟足量稀硫酸反应,放出氢气1.344 L(标准状况),这两种金属单质在反应中生成氢气的体积相等,则A的摩尔质量和B的摩尔质量各是多少?
正确答案
24 g·mol-1 27 g·mol-1
,
,提示:A、B与酸反应放出H2。n(H2)=
=0.06 mol,可知A、B各放出0.03 mol H2。
则A为+2价,B为+3价,
n(A)="0.03" mol n(B)="0.02" mol,
所以M(A)·0.03 mol+M(B)·0.02 mol="1.26" g
故M(A)="24" g·mol-1,M(B)="27" g·mol-1。
为了测定某种烷烃(不溶于水,密度比空气大)样品的平均相对分子质量,设计了下面的实验:
①取一个配有合适胶塞的洁净、干燥的锥形瓶,准确称其质量为m1;
②往锥形瓶中通入干燥的该烃的样品,塞好胶塞,准确称量,重复操作,直到前后两次称量结果基本相同,得到质量为m2;
③往锥形瓶中加满水,塞好胶塞,准确称量,得到质量为m3。已知:空气的平均相对分子质量为29.0,完成下列问题:
可供选用的装置
(1)具体说明本实验的原理________________________________________________。
(2)步骤②为什么要重复操作直到前后两次称量的结果基本相同?___________________。
(3)具体说明本实验中如何做到每次测量都在相同体积下进行________________________。
(4)本实验中收集气体样品的操作,可选用的方法是(用图中的标号填写)_____________。
(5)写出锥形瓶中样品的质量m样品的计算式____________________(设空气的质量为m空气)
(6)写出由实验测得该烷烃的平均相对分子质量为____________________(计算式)。
正确答案
(1)根据阿伏加德罗定律——同温、同压下,同体积的两种不同气体的质量之比等于相对分子质量之比
(2)保证瓶内空气完全排尽,样品恒重
(3)在第一次称量前,待锥形瓶塞紧胶塞后,在瓶口胶塞上做一标记,以后每次测量,胶塞塞入瓶口的位置都以此为准
(4)D
(5)m2-m1+m空气
(6)29.0×或29.0×
测定烷烃样品的平均相对分子质量用的是阿伏加德罗定律的推论,即;在测量过程中采用了测平均数据法(重复操作、两次测量结果基本相同)可保证实验时瓶内空气完全排尽,使结果准确;为使每次测量都在相同的体积下进行,便须对锥形瓶中所容纳物质的体积进行标记;由于空气的平均相对分子质量为29.0,而样品的平均相对分子质量大于29.0,故要采用向上排空气法收集(注意不能用排水法,否则将在样品中混入水蒸气而影响测定结果);由实验操作可知,m1为锥形瓶与空气的总质量,m2为锥形瓶与烷烃样品的总质量,则m样品=m2-m1+m空气。
(1)(8分)恢复到室温后得到气体在标准状况下的体积
(2)(1分)恢复到室温后得到固体物质的质量(常温下水与Na2CO3会生成十水合碳酸钠)为 g
正确答案
(共10分)(1)(8分)恢复到室温后得到气体在标准状况下的体积
2NaHCO3Na2CO3+ CO2+ H2O (1分)
0.4mol 0.2mol 0.2mol (1分)
2Na2O2 +2 CO2="=" Na2CO3-+O2↑ (1分)
0.2mol 0.2mol 0.1mol (1分)
2Na2O2 +2H2O==4Na++4OH-+O2↑ (1分)
0.1mol 0.1mol 0.05mol (1分)
n(O2)=0.1mol+0.05mol==0.15mol (1分)
V(O2)=0.15mol×22.4L/mol=3.36L (1分)
(2)(1分)恢复到室温后得到固体物质的质量(常温下水与Na2CO3会生成十水合碳酸钠)为 52.2 g
恢复到室温后得到气体在标准状况下的体积
2NaHCO3Na2CO3+ CO2+ H2O
0.4mol 0.2mol 0.2mol
2Na2O2 +2 CO2= Na2CO3+O2↑
0.2mol 0.2mol 0.1mol
2Na2O2 +2H2O=4Na++4OH-+O2↑
0.1mol 0.1mol 0.05mol
n(O2)=0.1mol+0.05mol=0.15mol
V(O2)=0.15mol×22.4L/mol=3.36L
(2)恢复到室温后得到固体物质的质量(常温下水与Na2CO3会生成十水合碳酸钠)为 52.2g
a mol KMnO4和KClO3组成的混合物充分受热后,可生成标准状况下56 L氧气,求原混合物中高锰酸钾的物质的量。
正确答案
这是一道有关混合物的计算题。KMnO4和KClO3分解都产生了氧气,只有搞清56 L氧气和KMnO4及KClO3的量之间的关系,才能顺利解答。
设KMnO4的物质的量为x,KClO3的物质的量为y。
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
2 mol 1 mol
x x
2KClO32KCl+3O2↑
2 mol 3 mol
y y
则
解得:x=
即原混合物中高锰酸钾的物质的量为。
483克Na2SO4·10H2O所含的Na+的物质的量是 ,SO42-的物质的量是 ,所含H2O分子的数目约为 个(用数字表示)。
正确答案
3mol,1.5mol,9.0×1024
本题能力层次为C。每个Na2SO4·10H2O含有2个Na+离子、1个SO42-离子、10个H2O分子,推知每1mol Na2SO4·10H2O中就含有2molNa+离子、1molSO42-离子、10molH2O分子。
.同温、同压下,同体积的氨气和硫化氢气体的质量比为__________;同质量的氨和硫化氢气体的体积比为__________,其中含有的氢的原子个数比为__________;在同温、同压下,某两种气体的体积比为2∶1,质量比为8∶5,这两种气体的相对分子质量之比为__________。
正确答案
1∶2 2∶1 3∶1 4∶5
设体积均为V,则m(NH3)∶m(H2S)=·17∶
·34=1∶2,设质量均为m,则V(NH3)∶V(H2S)=
·Vm∶
·Vm=2∶1,N1∶N2=
·3∶
×2=3∶1,
m1∶m2=×M1∶
×M2=
,且
,由这两个方程可知,M1∶M2=4∶5。
(6分)取22.1g碳酸钠和碳酸氢钠的混合粉末样品,将其分成两等份,取其中一份加热到质量不再改变,冷却后称其质量为7.95g;另一份溶于水,配成600mL溶液。试计算(计算结果用小数形式表示):
(1)原样品中碳酸钠的物质的量为多少?
(2)所配溶液中Na+的物质的量浓度为多少?
正确答案
(6分)解:(1) 2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O ............................(1分)
2mol 44g+18g=62g
n( NaHCO3) 11.05g-7.95g=3.1g
n( NaHCO3)=0.1mol
∴原样品中m(NaHCO3)="0.2mol×84g/mol=16.8g" .....................(1分)
m(Na2CO3)=22.1g-16.8g=5.3g
n(Na2CO3)= 0.05mol………………….(1分)
(2)由(1)可知一份中n( NaHCO3)="0.1mol " n(Na2CO3)= 0.025mol
∴n(Na+)="0.1mol+0.025mol×2=0.15mol..................." (1分)
∴c(Na+)=="0.25" mol·L-1......................(2分)
略
(11分)t ℃,22.0%的NaNO3(aq) 150 mL,加100 g水稀释后浓度变为14.0%,求原溶液的物质的量浓度。
正确答案
13.9 mol·L-1
设原溶液质量m g,则有:
m×22%=(m+100)×14%
m="175" (g)
c(NaNO3)=
="13.9" mol·L-1
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