物质的量与化学计算限时训练Word文档格式.docx

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　7.（2011·

全国）某含铬（Cr2O

）废水用硫酸亚铁铵[FeSO4·

（NH4）2SO4·

6H2O]处理，反应中铁元素和铬元素完全转化为沉淀。

该沉淀经干燥后得到nmolFeO·

FeyCrxO3。

不考虑处理过程中的实际损耗，下列叙述错误的是（　　）

A．消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n（2－x）molB．处理废水中Cr2O

的物质的量为

mol

C．反应中发生转移的电子数为3nxmolD．在FeO·

FeyCrxO3中，3x＝y

　8.两种金属混合物20.75g，投入到足量的稀盐酸中，反应完全后得到11.20L的氢气（标准状况），此金属混合物是（　　）

A．Mg和AlB．Fe和ZnC．Al和FeD．Zn和Cu

　9.向盛有100mLHCl溶液的烧杯中加入一定量的铝土矿（含Al2O3、Fe2O3、SiO2）样品，充分反应后过滤，向滤液中加入5mol/L的NaOH溶液，产生沉淀的量与所加NaOH溶液的体积的关系如下图所示。

则原HCl物质的量浓度是（　　）

A．4mol/L　　B．3mol/LC．2mol/L　　D．1mol/L

10.向ag铁铜合金中加入足量的稀硝酸（体积300mL浓度为cmol/L），充分反应后测得产生NO在标准状况下的体积为6.72L，再向所得溶液中加入600mL2mol/L的NaOH溶液恰好使铁离子和铜离子完全转化为沉淀，测得沉淀的质量为40.1g，则下列有关说法中错误的是（　　）

A．上述反应过程中转移电子的物质的量为0.9mol

B．根据题目给定的条件可求出硝酸的物质的量浓度为5mol/L

C．根据题目条件可以计算出参加反应的硝酸的物质的量

D．根据题目给定的信息和条件无法求出合金中铁、铜各自的质量

11.向含0.02molAl3＋的明矾溶液中，逐滴加入0.1mol/L的Ba（OH）2溶液时，产生沉淀的质量y（g）与Ba（OH）2溶液的体积x（mL）的关系如图所示。

求图中：

V1＝　　×

103＝300（mL）　

V2＝　V1＋　×

103＝400（mL）　

m1＝　0.02×

78＋0.03×

233＝8.55（g）　

m2＝　（8.55－0.02×

78）＋0.01×

233＝9.32（g）

12.铁是应用最广泛的金属，铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。

（1）要确定铁的某氯化物FeClx的化学式，可利用离子交换和滴定的方法。

实验中称取0.54g的FeClx样品，溶解后先进行阳离子交换预处理，再通过含有饱和OH－的阴离子交换柱，使Cl－和OH－发生交换。

交换完成后，流出溶液的OH－用0.40mol·

L－1的盐酸滴定，滴至终点时消耗盐酸25.0mL。

计算该样品中氯的物质的量，并求出FeClx中x的值（写出计算过程）。

（2）现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物样品，采用上述方法测得n（Fe）∶n（Cl）＝1∶2.1，则该样品中FeCl3的物质的量分数为　0.10　。

在实验室中，FeCl2可用铁粉和　盐酸　反应制备，FeCl3可用铁粉和　氯气　反应制备。

（3）FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质，该反应的离子方程式为　2Fe3＋＋2I－＝2Fe2＋＋I2　（或2Fe3＋＋3I－＝2Fe2＋＋I

）　。

13.将5.000gNaCl、NaBr、CaCl2的混合物溶于水，通入氯气充分反应，然后把溶液蒸干并灼烧，得残留物4.914g。

灼烧后的残留物再溶于水，并加足量的Na2CO3溶液，所得沉淀经干燥后质量为0.270g。

求混合物中各化合物的质量百分组成。

14.金属锡的纯度可以通过下述方法分析：

将试样溶于盐酸，反应的化学方程式为：

Sn＋2HCl===SnCl2＋H2↑，再加入过量的FeCl3溶液，发生如下反应：

SnCl2＋2FeCl3===SnCl4＋2FeCl2，最后用已知浓度的K2Cr2O7溶液滴定生成Fe2＋，反应的化学方程式为：

6FeCl2＋K2Cr2O7＋14HCl===6FeCl3＋2KCl＋2CrCl3＋7H2O。

现有金属锡试样0.613g，经上述反应后，共用去0.100mol/LK2Cr2O7溶液16.0mL。

求试样中锡的百分含量（假定杂质不参加反应，Sn的相对原子质量为119）。

15.（2012·

江苏）硫酸钠过氧化氢加合物（xNa2SO4·

yH2O2·

zH2O）的组成可通过下列实验测定：

①准确称取1.7700g样品，配制成100mL溶液A。

②准确量取25.00mL溶液A，加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重，得到白色固体0.5825g。

③准确量取25.00mL溶液A，加入适量稀硫酸酸化后，用0.02000mol·

L－1KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液25.00mL。

H2O2与KMnO4反应的离子方程式如下：

2MnO

＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋8H2O＋5O2↑

（1）已知室温下BaSO4的Ksp＝1.1×

10－10，欲使溶液中c（SO

）≤1.0×

10－6mol·

L－1，应保持溶液中c（Ba2＋）≥　1.1×

10－4　mol·

L－1。

（2）上述滴定不加稀硫酸酸化，MnO

被还原成MnO2，其离子方程式为：

　2MnO

＋3H2O2＝2MnO2↓＋3O2↑＋2OH－＋2H2O　。

（3）通过计算确定样品的组成（写出计算过程）。

16.（2012·

重庆）氯离子插层镁铝水滑石[Mg2Al（OH）6Cl·

xH2O]是一种新型离子交换材料，其在高温下完全分解为MgO、Al2O3、HCl和水蒸气，现用下图装置进行实验确定其化学式（固定装置略去）。

（1）Mg2Al（OH）6Cl·

xH2O热分解的化学方程式为

　2[Mg2Al（OH）6Cl·

xH2O]＝4MgO＋Al2O3＋2HCl↑＋（5＋2x）H2O　。

（2）若只通过测定装置C、D的增重来确定x，则装置的连接顺序为　a－e－d－b　（按气流方向，用接口字母表示），其中C的作用是　吸收HCl气体　。

装置连接后，首先要进行的操作名称是　检验气密性　。

（3）加热前先通过N2排尽装置中的空气，称取C、D的初始质量后，再持续通入N2的作用是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________、

________________________________________________________________________等。

（4）完全分解后测得C增重3.65g、D增重9.90g，则x＝　3　，若取消冷却玻管B后进行实验，测定x值将　偏低　（填“偏高”或“偏低”）。

（5）上述水滑石在空气中放置时易发生反应生成[Mg2Al（OH）6Cl（1－2y）（CO3）y·

zH2O]，该生成物能发生类似的热分解反应，现以此物为样品，用

（2）中连接的装置和试剂进行实验测定z，除测定D的增重外，至少还需测定　装置C的增重及样品质量（样品分解后残余物质量或装置C的增重及样品分解后残余物质量）　。

17.（2011·

上海）氨和联氨（N2H4）是氮的两种常见化合物，在科学技术和生产中有重要的应用。

根据题意完成下列计算：

（1）联氨用亚硝酸氧化生成氮的另一种氢化物，该氢化物的相对分子质量为43.0，其中氮原子的质量分数为0.977，计算确定该氢化物的分子式：

　HN3　。

该氢化物受撞击则完全分解为氮气和氢气。

4.30g该氢化物受撞击后产生的气体在标准状况下的体积为　4.48　L。

（2）联氨和四氧化二氮可用作火箭推进剂，联氨是燃料，四氧化二氮作氧化剂，反应产物是氮气和水。

由联氨和四氧化二氮组成的火箭推进剂完全反应生成72.0kg水，计算推进剂中联氨的质量为　64kg　。

（3）氨的水溶液可用于吸收NO与NO2混合气体，反应方程式为

6NO＋4NH3===5N2＋6H2O

6NO2＋8NH3===7N2＋12H2O

NO与NO2混合气体180mol被8.90×

103g氨水（质量分数0.300）完全吸收，产生156mol氮气。

吸收后氨水密度为0.980g/cm3。

①该混合气体中NO与NO2的体积比为

________________________________________________________________________。

②吸收后氨水的物质的量浓度为2.4mol/L　。

（答案保留1位小数）

（4）氨和二氧化碳反应可生成尿素CO（NH2）2。

尿素在一定条件下会失去氨而缩合，如两分子尿素失去一分子氨形成二聚物：

CH2NNH2O＋CH2NNH2O―→CH2NONHCONH2＋NH3

已知常压下120molCO（NH2）2在熔融状态发生缩合反应，失去80molNH3，生成二聚物（C2H5N3O2）和三聚物。

测得缩合产物中二聚物的物质的量分数为0.60，推算缩合产物中各缩合物的物质的量之比为　3∶1∶1　。

18.（2012·

四川）甲、乙两个研究性学习小组为测定氨分子中氮、氢原子个数比，设计了如下实验流程：

―→

实验中，先用制得的氨气排尽洗气瓶前所有装置中的空气，再连接洗气瓶和气体收集装置，立即加热氧化铜。

反应完成后，黑色的氧化铜转化为红色的铜。

下图A、B、C为甲、乙两小组制取氨气时可能用到的装置，D为盛有浓硫酸的洗气瓶。

甲小组测得：

反应前氧化铜的质量为m1g、反应后剩余固体的质量为m2g、生成氮气在标准状况下的体积为V1L。

乙小组测得：

洗气前装置D的质量m3g、洗气后装置D的质量m4g、生成氮气在标准状况下的体积V2L。

请回答下列问题：

（1）写出仪器a的名称：

　圆底烧瓶　。

（2）检查A装置气密性的操作是连接导管，将导管插入水中；

加热试管，导管口有气泡产生；

停止加热，导管内有水回流并形成一段稳定的水柱。

（3）甲、乙两小组选择了不同方法制取氨气，请将实验装置的字母编号和制备原理填写在下表空格中。

实验装置

实验药品

制备原理

甲小组

A

氢氧化钙、

硫酸铵

反应的化学方程式为

①（NH4）2SO4＋Ca（OH）2＝2NH3↑＋2H2O＋CaSO4　

乙小组

②　B　

浓氨水、

氢氧化钠

用化学平衡原理分析氢氧化钠的作用：

③　氢氧化钠溶于氨水后放热，增加氢氧根浓度，使NH3＋H2O　NH3·

H2O　NH

＋OH－向逆反应方向移动，加快氨气逸出　

（4）甲小组用所测数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数之比为　5V1∶7（m1－m2）　。

（5）乙小组用所测数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数比明显小于理论值，其原因是　浓硫酸吸收了未反应的氨气，从而使计算的氢的含量偏高　　。

为此，乙小组在原有实验的基础上增加了一个装有药品的实验仪器，重新实验。

根据实验前后该药品的质量变化及生成氮气的体积，得出合理的实验结果。

该药品的名称是　碱石灰（氢氧化钠、氧化钙等）　。

第5课时　物质的量与化学计算

1．D

2．B　解析：

NaCl属于离子化合物，不存在NaCl分子，A不正确；

Na＋的最外层为8电子稳定结构，所以B正确；

1.00L1.00mol·

L－1的NaCl溶液是指1.00molNaCl即58.5gNaCl溶于水配成1L溶液，而不是指溶剂为1L，C不正确；

由原子守恒可知58.5gNaCl只能生成0.5mol氯气，在标准状况下是11.2L，D不正确。

3．B

4．C　解析：

镁的最外层电子数为2，A错误；

乙酸为弱电解质，部分电离，故H＋小于0.1NA，B错误；

甲烷的质子数为10，C正确；

乙醇在标准状况下是液体，D错误。

5．B

6．C　解析：

乙酸的化学式为C2H4O2，而单烯烃的通式为CnH2n，从化学式可以发现两者中，C与H之间的数目比为1∶2，质量比为6∶1，碳氢的质量分数一共为1－a，其中碳占

（1－a）。

7．A　解析：

A.由原子守恒知得到nmolFeO·

FeyCrxO3消耗硫酸亚铁铵n（1＋y）mol；

B．处理废水中Cr2O

为

xmol；

C．由生成的nmolFeO·

FeyCrxO3中的nxmolCr3＋得出转移电子3nxmol；

D．每生成1molCr3＋氧化生成Fe3＋3mol，得y＝3x。

8．C　解析：

当金属混合物失去1mol电子时才能有标准状况下的11.2L氢气的产生。

20.75g是平均值，两种金属分别失去1mol电子所需质量必定一多一少，失去1mol电子时需Mg、Al、Fe、Zn的质量分别为12g、9g、28g、32.5g，Cu不与稀盐酸反应，所以C选项为本题的答案。

9．C　解析：

样品中的氧化铝和氧化铁与盐酸反应生成氯化铝和氯化铁，二氧化硅不与盐酸反应，向滤液中加入氢氧化钠，当沉淀量最大时，氯元素和钠元素生成氯化钠。

由Na～Cl，氢氧化钠的物质的量等于盐酸的物质的量，5mol/L×

40mL＝c（HCl）×

100mL，得到c（HCl）＝2mol/L。

10．D　解析：

由于加入的硝酸足量，因此铁和铜均完全反应，且铁元素转化为铁离子，又因铁离子和铜离子最终转化为氢氧化铁和氢氧化铜沉淀，因此可知上述过程中铁和铜失去的电子的物质的量等于铁离子和铜离子结合氢氧根离子的物质的量；

由氧化还原反应知识可知铁和铜失去的电子的总物质的量等于硝酸被还原为NO所得电子的物质的量（6.72L÷

22.4L/mol×

3＝0.9mol），故铁铜合金的总质量为40.1g－17g/mol×

0.9mol＝24.8g，从而可计算得出合金中铜的质量为19.2g，铁的质量为5.6g。

因为上述各步反应完成后，溶液中的溶质只有硝酸钠，且其物质的量为1.2mol；

被还原的硝酸为0.3mol，所以总硝酸为1.5mol，原稀硝酸的浓度为1.5mol÷

0.3L＝5mol/L。

11.

×

103＝300（mL）　V1＋

103＝400（mL）　0.02×

233＝8.55（g）　（8.55－0.02×

解析：

本题要从分析图中所体现的产生沉淀的质量与加入Ba（OH）2体积的函数关系求出V1、V2和m1、m2的值。

从图中可以看出，当加入V1mL的Ba（OH）2时，可得沉淀m1g，沉淀为BaSO4和Al（OH）3，当加入V2mLBa（OH）2时，Al（OH）3溶解，沉淀仅为BaSO4。

（1）含有0.02molAl3＋的明矾溶液中含有0.04mol的SO

。

当加入V1mLBa（OH）2时，

Al3＋　＋　3OH－　===　Al（OH）3↓

0．02mol0.06mol0.02mol　　Ba2＋　＋　SO

　===　BaSO4↓

0．03mol0.03mol0.03mol

所以V1＝

103＝300（mL）

m1＝0.02×

233＝8.55（g）

（2）当加入V2mLBa（OH）2溶液时，

Al（OH）3　＋　OH－===AlO

＋2H2O

0．02mol0.02mol

SO

　＋　Ba2＋　===　BaSO4↓

0．01mol0.01mol0.01mol

所以V2＝V1＋

103＝400（mL）

m2＝（8.55－0.02×

12．

（1）∵n（Cl－）＝0.0250L×

0.40mol·

L－1＝0.01mol

∴m（Fe）＝0.54g－0.01mol×

35.5g·

mol－1＝0.19g

故n（Fe）＝0.19g/56g·

mol－1＝0.0034mol

∴n（Fe）∶n（Cl）＝0.0034∶0.010≈1∶3，即x＝3

（2）0.10　盐酸　氯气　（3）2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2　（或2Fe3＋＋3I－===2Fe2＋＋I

）

13．　解析：

根据题意可列出下图示，帮助审清题意，找出思路和解法。

根据图示可分析：

（1）CaCO3的质量为0.270g，由它可求出CaCl2的质量。

CaCl2　　～　　CaCO3

111100

x克0.270

x＝

＝0.300（克）

（2）混合物中通入Cl2

2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2　质量减少

10358.5　　　103－58.5＝44.5（克）

y克　　　　　　　　　5.000－4.914＝0.086（克）

y＝0.200（g）

（3）NaCl的质量＝5.000－0.200－0.300＝4.500（g）

（4）各组分的百分含量

NaCl%＝

100%＝90%

NaBr%＝

100%＝4%

CaCl2%＝

100%＝6%

14．　解析：

该题是应用关系式法解多步反应的综合计算。

根据题目所给出的三个化学反应，得出Sn与K2Cr2O7的物质的量的关系。

3Sn～3SnCl2～6FeCl2～K2Cr2O7

3Sn　　～　　K2Cr2O7

3×

119（g）1mol

　x0.1×

0.016mol

＝0.571（g）

所以Sn%＝

100%＝93.1%

15．

（1）1.1×

10－4　

（2）2MnO

＋3H2O2===2MnO2↓＋3O2↑＋2OH－＋2H2O　（3）n（H2O2）＝

·

[0.0200mol·

L－1×

25.00mL）/1000]＝1.25×

10－3mol

m（Na2SO4）＝142g·

mol－1×

2.50×

10－3mol＝0.355g

m（H2O2）＝34g·

1.25×

10－3mol＝0.0425g

n（H2O）＝[（1.7700g×

25.00mL/100mL）－0.355g－0.0425g]/18g·

mol－1＝2.5×

x∶y∶z＝n（Na2SO4）∶n（H2O2）∶n（H2O）＝2∶1∶2

硫酸钠过氧化氢加合物的化学式为2Na2SO4·

H2O2·

2H2O

16．

（1）2[Mg2Al（OH）6Cl·

xH2O]

4MgO＋Al2O3＋2HCl↑＋（5＋2x）H2O　

（2）a－e－d－b　吸收HCl气体　检验气密性　（3）将分解产生的气体全部带入装置C、D中完全吸收　防止产生倒吸　（4）3　偏低　（5）装置C的增重及样品质量（样品分解后残余物质量或装置C的增重及样品分解后残余物质量）

17.

（1）HN3　4.48　

（2）64kg　（3）①9∶1　②2.4mol/L　（4）3∶1∶1

18．

（1）圆底烧瓶　

（2）连接导管，将导管插入水中；

停止加热，导管内有水回流并形成一段稳定的水柱　（3）①（NH4）2SO4＋Ca（OH）2

2NH3↑＋2H2O＋CaSO4　②B　③氢氧化钠溶于氨水后放热，增加氢氧根浓度，使NH3＋H2ONH3·

H2ONH

（4）5V1∶7（m1－m2）　（5）浓硫酸吸收了未反应的氨气，从而使计算的氢的含量偏高　碱石灰（氢氧化钠、氧化钙等）

（1）仪器a是圆底烧瓶。

（2）连接导管，将导管的末端插入水中，轻轻加热试管，若导管口有气泡冒出，停止加热后，在导管中形成一段水柱，说明装置气密性良好。

（3）①仿照NH4Cl与碱石灰混合加热制取氨气，即可写出相应的化学方程式为（NH4）2SO4＋Ca（OH）2

CaSO4＋2H2O＋2NH3↑。

②浓氨水与固体NaOH混合即可制得氨气，且两种物质混合就无法控制反应随关随停，不需要选用C装置，选用B装置即可。

③固体NaOH溶于浓氨水后，放出大量的热，促使NH3的挥发，溶液中OH－浓度的增加，这两个因素都使NH3＋H2ONH3·

＋OH－向逆反应方向即生成NH3的方向移动。

（4）由反应前后氧化铜减少的质量即可求得氨气被氧化生成水的质量为

（m1－m2）g，其中氢原子的物质的量为

（m1－m2）mol；

氮原子的物质的量为

2mol，则氨分子中氮、氢原子个数比为

2mol∶

（m1－m2）mol＝5V1∶7（m1－m2）。

（5）未参加反应的氨气与水蒸气一起被浓硫酸吸收了，导致计算中水的质量增大，求得氢原子的物质的量增大，最终求得氨分子中氮、氢原子个数比明显比理论值偏小。

可以选用只吸收水分而不吸收氨气的药品（如碱石灰等）及相应的装置。