化学物质的量的专项培优 易错 难题练习题附详细答案Word文件下载.docx
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空气的平均相对分子质量为29,混合气体的平均相对分子质量为:
9.5×
2=19;
设烧瓶的容积为VL,氨气的体积为xL,空气的体积为(V-x)L,则有:
[17x/Vm+(29×
(V-x)/Vm)]÷
(V/Vm)=19,解之得:
x=
V;
将此瓶气体倒置于水槽中,进入烧瓶的液体体积为氨气体积,即
V,烧瓶内液面上升的体积占烧瓶总体积为:
(
V)/V=
(或83.3%);
(4)混合液的质量为(100d1+50d2)g,混合后溶液的体积为:
[(100d1+50d2)÷
d3]mL=[(100d1+50d2)÷
d3]×
10-3L;
溶液混合后n(SO42-)=(0.1×
0.3×
1+0.05×
0.2×
3)=0.06mol;
根据c=n/V可知,混合溶液中SO42-的浓度为:
0.06÷
10-3=60d3/(100d1+50d2)mol/L=6d3/(10d1+5d2)mol/L
6d3/(10d1+5d2)mol/L;
(5)设AOH和BOH的摩尔质量分别为5xg/mol和7xg/mol,n(HCl)=n(OH-)=0.1×
1.2=0.12mol;
7molAOH与5molBOH混合物中含有n(OH-)=7+5=12,根据题意可知,5.6g混合碱中含有n(OH-)=0.12mol,则含有n(OH-)=12mol时,混合碱的质量为560g;
根据7mol×
5xg/mol+5mol×
7xg/mol=560g可知,x=8,所以AOH的摩尔质量为40g/mol;
40g/mol;
(6)假设溶液体积为1.00L,1.00L盐酸中含氯化氢的物质的量为:
1L×
1mol/L=1mol,V(HCl)=1×
22.4=22.4L;
1.00L盐酸中含水的质量为:
m(H2O)=1×
1.0365×
103-1×
36.5=1000g,V(H2O)=1L;
标准状况下,1体积水吸收氯化氢的体积为V=[V(HCl)/V(H2O)]×
1L=22.4L;
22.4。
2.半水煤气是工业合成氨的原料气,其主要成分是H2、CO、CO2、N2和H2O(g)。
半水煤气经过下列步骤转化为合成氨的原料。
完成下列填空:
(1)半水煤气含有少量硫化氢。
将半水煤气样品通入____溶液中(填写试剂名称),出现_______,可以证明有硫化氢存在。
(2)半水煤气在铜催化下实现CO变换:
CO+H2O
CO2+H2
若半水煤气中V(H2):
V(CO):
V(N2)=38:
28:
22,经CO变换后的气体中:
V(H2):
V(N2)=____________。
(3)碱液吸收法是脱除二氧化碳的方法之一。
已知:
Na2CO3
K2CO3
20℃碱液最高浓度(mol/L)
2.0
8.0
碱的价格(元/kg)
1.25
9.80
若选择Na2CO3碱液作吸收液,其优点是__________;
缺点是____________。
如果选择K2CO3碱液作吸收液,用什么方法可以降低成本?
___________________________________________
写出这种方法涉及的化学反应方程式。
_______________________
(4)以下是测定半水煤气中H2以及CO的体积分数的实验方案。
取一定体积(标准状况)的半水煤气,经过下列实验步骤测定其中H2以及CO的体积分数。
①选用合适的无机试剂分别填入Ⅰ、Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ方框中。
_________________
②该实验方案中,步骤Ⅰ、Ⅱ的目的是:
_________________。
③该实验方案中,步骤________(选填“Ⅳ”或“Ⅴ”)可以确定半水煤气中H2的体积分数。
【答案】硝酸铅(或硫酸铜)黑色沉淀3:
1价廉吸收CO2能力差碱液循环使用2KHCO3→K2CO3+CO2↑+H2O
除去半水煤气中的CO2(包括H2S)和H2OIV
【分析】
(1)硫化氢能与重金属生成沉淀,所以将半水煤气样品通入硝酸铅(或硫酸铜)溶液中,出现黑色沉淀可以证明有硫化氢存在。
(2)若半水煤气中V(H2):
22,经CO变换后H2O转化为氢气,则根据方程式可知所得的气体中:
V(N2)=(38+28):
22=3:
1。
(3)根据表中数据可知若选择Na2CO3碱液作吸收液,其优点是价廉,而缺点是吸收CO2能力差。
由于生成的碳酸氢钾受热易分解产生碳酸钾,所以使碱液循环使用可以降低成本,反应的化学方程式为2KHCO3→K2CO3+CO2↑+H2O;
(4)①由于半水煤气中含有二氧化碳,所以首先利用碱液除去二氧化碳,干燥后再通过氧化铜反应,利用浓硫酸吸收产生的水蒸气,利用碱液吸收产生的二氧化碳,进而计算体积分数。
所以流程为
。
②Ⅰ中KOH吸收CO2和H2S,Ⅱ中浓硫酸吸收水蒸气,干燥气体。
③氢气还原氧化铜生成水蒸气,浓硫酸吸收水蒸气,所以该实验方案中,步骤Ⅳ可以确定半水煤气中H2的体积分数。
【点睛】
“教真实的化学,学有用的知识”已成为大家的共识,现在的化学试题强调化学与生活的交融,突出理论联系生产、生活实际和科技前沿,强调学以致用。
试题将真实的问题转化为试题情境,真实问题的复杂性带来了化学试题的综合性,这就要求考生首先读懂并捕捉到全部相关信息,弄清这些信息之间的逻辑关系,特别是确定性信息和未知信息之间的关系,为问题的解决奠定基础。
这显然属于“关键能力”。
对于一个流程的设计和评价,要分析它由几个部分组成,每个部分在整体中处于什么地位、有什么作用,为什么要这样设计,这样设计的优缺点如何,可以如何改进等等,这些都是高考中考查综合能力的重点。
3.为了将可称量的物质与难以称量的微观粒子之间联系起来,国际上采用了“物质的量”这一物理量,据此完成下列试题:
(1)等质量的O2和O3所含分子的物质的量之比为___。
(2)等温等压下,等体积的O2和O3所含分子个数比为___,质量比为___。
(3)设NA为阿伏加德罗常数的值,如果ag氧气中含有的分子数为b,则cg氧气在标准状况下的体积约是___(用含a、b、c、NA的式子表示)。
(4)实验室需要配制100mL1mol/L的NaOH溶液,进行如下操作:
①配制该溶液所需主要仪器除了托盘天平、玻璃棒、烧杯、胶头滴管,还需要的玻璃仪器___。
②计算需要NaOH固体的质量:
___g。
③取出50mL配制好的溶液,此溶液中NaOH的物质的量浓度为___。
④若出现如下情况,导致所配溶液浓度偏高的是___。
A.称量时砝码已经生锈
B.定容时仰视
C.溶解、转移溶液之后没有对烧杯和玻璃棒进行洗涤操作
D.定容摇匀后,液面低于容量瓶颈上的刻度线
【答案】3:
21:
12:
3
L100mL容量瓶4.01mol/LA
(1)根据
可知,等质量的O2和O3的物质的量之比为
,所含分子的物质的量之比为3:
2。
(2)根据阿伏加德罗定律,PV=nRT(R为常数),在等温等压下,等体积的任一气体所含分子的物质的量相同,由N=nNA(NA为常数)可知,分子个数比为1:
1;
由m=nM可知,O2和O3的质量比为2:
3。
(3)设NA为阿伏加德罗常数的值,如果ag氧气中含有的分子数为b,则ag氧气的物质的量
,摩尔质量
,即当氧气为cg,物质的量
,在标准状况下的体积
L。
(4)①实验室需要配制100mL1mol/L的NaOH溶液,则配制该溶液所需主要仪器为托盘天平、玻璃棒、烧杯、胶头滴管和100mL容量瓶。
②需要NaOH固体的质量
③溶液具有均一性,物质的量浓度不随着溶液的体积发生改变,浓度仍然为1mol/L。
④A.称量时砝码已经生锈,实际砝码质量增大,称得的氢氧化钠质量增大,浓度偏高;
B.定容时仰视,实际加水量偏高,溶液浓度偏低;
C.溶解、转移溶液之后没有对烧杯和玻璃棒进行洗涤操作,剩余部分溶质残留,导致容量瓶内部溶质减小,溶液物质的量浓度偏低;
D.定容摇匀后,溶液物质的量浓度固定,液面低于容量瓶颈上的刻度线对结果无影响。
答案为A。
根据
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n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n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n比理论值大,或V比理论值小时,都会使所配溶液浓度偏大。
需要具体问题具体分析。
4.在标准状况下,由一氧化碳和二氧化碳组成的混合气体为6.72L,质量为12g,此混合物中一氧化碳和二氧化碳物质的量之比是__________,一氧化碳的体积分数是__________,一氧化碳的质量分数是__________,碳原子和氧原子个数比是__________,混合气体的平均相对分子质量是__________,密度是__________g·
L-1。
【答案】1∶325%17.5%4∶7401.79
根据公式:
=
进行分析解答。
混合气体的物质的量=
=0.3mol,
设一氧化碳的物质的量为x,二氧化碳的物质的量为y,则:
解得:
x=0.075mol,y=0.225mol,
此混合物中一氧化碳和二氧化碳物质的量之比=0.075mol∶0.225mol=1∶3;
一氧化碳的体积分数是=
×
100%=25%;
一氧化碳的质量=0.075mol×
28g·
mol-1=2.1g,
一氧化碳的质量分数=
100%=17.5%;
碳原子和氧原子个数比=(0.075mol+0.225mol)∶(0.075mol+0.225mol×
2)=4∶7;
混合气体的平均摩尔质量=
=40g·
mol-1,平均相对分子质量是40;
混合气体的密度=
≈1.79g·
L-1。
答案:
1∶3;
25%;
17.5%;
4∶7;
40;
1.79。
5.
(1)下列物质能导电的是___,属于电解质的是___。
①NaCl晶体②液态SO2③液态醋酸④铜⑤BaSO4固体⑥纯蔗糖(C12H22O11)⑦氨水⑧熔化的KNO3
(2)0.5molCH4的质量是___g,在标准状况下的体积为___L;
(3)8.4g氮气和9.6g某单质Rx所含原子个数相同,且分子个数之比为3:
2,则x的值是___,R的摩尔质量是___。
【答案】④⑦⑧①③⑤⑧811.2316g/mol
(1)①NaCl晶体不含自由移动的离子,不能导电,其溶于水可电离,水溶液可导电,是电解质;
②液态SO2不含自由移动的离子,不能导电,其于水反应生成亚硫酸可电离,水溶液可导电,但不是自身导电,是非电解质;
③液态醋酸不含自由移动的离子,不能导电,其溶于水可电离,水溶液可导电,是电解质;
④铜含有自由移动的电子可以导电,但属于单质,不是化合物,既不是电解质也不是非电解质;
⑤BaSO4固体不含自由移动的离子,不能导电,熔融状态下电离生成离子可以导电,属于电解质;
⑥纯蔗糖(C12H22O11)不含自由移动的离子,不能导电,在水溶液里和熔融状态下都不能导电,是非电解质;
⑦氨水含有自由移动的离子可以导电,是混合物,既不是电解质也不是非电解质;
⑧熔化的KNO3含有自由移动的离子,可以导电,属于电解质;
(2)根据n=
可得,m=nM,V=nVm,进行计算;
下列物质能导电的是④⑦⑧,属于电解质的是①③⑤⑧,
答案为:
④⑦⑧;
①③⑤⑧;
可得,m=nM,0.5molCH4的质量=0.5mol×
16g/mol=8g;
在标准状况下的体积为=nVm=0.5mol×
22.4L/mol=11.2L,
8;
11.2;
(3)8.4g氮气的物质的量=
=0.3mol,则氮原子的物质的量=0.3mol×
2=0.6mol,物质的量之比等于粒子数目之比,根据题意9.6g某单质Rx所含原子物质的量也为0.6mol,则Rx所含分子物质的量为
,则0.3mol:
=3:
2,解得x=3,R3的物质的量为
=0.2mol,R3的摩尔质量=
=48g/mol,则R的摩尔质量=
=16g/mol,
3;
16g/mol。
6.在花瓶中加入“鲜花保鲜剂”,能延长鲜花的寿命。
下表是500mL“鲜花保鲜剂”中含有的成分,阅读后回答下列问题:
成分
质量(g)
摩尔质量(g·
mol-1)
蔗糖
25.00
342
硫酸钾
0.87
174
阿司匹林
0.17
180
高锰酸钾
0.316
158
硝酸银
0.075
170
(1)下列“鲜花保鲜剂”的成分中,属于非电解质的是__________________。
A.蔗糖
B.硫酸钾
C.高锰酸钾
D.硝酸银
(2)配制上述1L上述“鲜花保鲜剂”所需的仪器有:
量筒、玻璃棒、药匙、烧杯、托盘天平、__________________、__________________(在横线上填写所缺仪器的名称),需要高锰酸钾___________mol。
(3)在溶液配制过程中,下列操作对配制结果没有影响的是___________________。
A.定容时俯视容量瓶刻度线
B.容量瓶在使用前未干燥,里面有少量蒸馏水
C.容量瓶在使用前刚刚配制完一定物质的量浓度的NaCl溶液而未洗净
D.定容摇匀后发现液面低于容量瓶的刻度线,但未做任何处理
(4)“鲜花保鲜剂”中K+(阿司匹林中不含K+)的物质的量浓度为________mol·
【答案】A胶头滴管1000mL容量瓶0.004BD0.024
(1)电解质指在溶液中或熔融状态下能导电的化合物,在溶液中和熔融状态下都不能导电的化合物属于非电解质,常见非电解质包括:
非金属氧化物、大多数有机物(如乙醇、葡萄糖等)、氨气等;
(2)根据实验操作的步骤(计算→称量→溶解、冷却→移液→洗涤→定容→摇匀→装瓶贴签)以及每步操作需要仪器确定反应所需仪器分析;
根据500mL“鲜花保鲜剂”中需要高锰酸钾质量分析需要高锰酸钾物质的量;
(3)根据c=
分析操作对溶质的物质的量或对溶液的体积的影响判断,溶质减少,浓度偏小,体积偏大,浓度偏小;
(4)求出K+的物质的量、根据溶液的体积,利用物质的量浓度的公式来计算。
(1)A.蔗糖含有蔗糖分子,在水溶液中,不能电离,只存在分子,不能导电,是非电解质,故A正确;
B.硫酸钾,能电离出硫酸根离子和钾离子,能导电,是化合物,是电解质,故B错误;
C.高锰酸钾是盐,能在水溶液中和熔融状态下电离出自由移动的离子而导电,是电解质,故C错误;
D.硝酸银,溶于水溶液中或在熔融状态下就能够导电,是电解质,故D错误;
故答案为:
A;
(2)配制顺序是:
计算→称量→溶解、冷却→移液→洗涤→定容→摇匀→装瓶→贴签,一般用天平称量(用到药匙)称量,在烧杯中溶解,冷却后转移到1000mL容量瓶中,并用玻璃棒引流,转移完毕,用少量蒸馏水洗涤烧杯及玻璃棒2∼3次并将洗涤液全部转移到容量瓶中,再加适量蒸馏水,当加水至液面距离刻度线1∼2cm时,改用胶头滴管滴加,使溶液的凹液面的最低点与刻线相平,塞好瓶塞,反复上下颠倒摇匀。
所以需要的仪器为:
托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、1000mL容量瓶、胶头滴管,500mL“鲜花保鲜剂”中需要高锰酸钾0.316g,物质的量为
=0.002mol,配制1L溶液需0.004mol,故答案为:
胶头滴管、1000mL容量瓶;
0.004;
(3)A.定容时俯视容量瓶刻度线,溶液未达到刻度线,体积偏小,浓度偏大,故A错误;
B.容量瓶在使用前未干燥,里面有少量蒸馏水,不影响溶液的体积,所以浓度不变,故B正确;
C.容量瓶在使用前刚刚配制完一定物质的量浓度的NaCl溶液而未洗净,容量瓶中沾有溶质,溶质的质量偏大,浓度偏大,故C错误;
D.定容摇匀后发现液面低于容量瓶的刻度线,但未做任何处理,过会儿,滞留在刻度线以上的溶液将会下落,正好与刻度线相平,不影响溶液的体积,浓度不变,故D正确;
故选:
BD;
(4)K2SO4的物质的量为:
=0.005mol,则K+的物质的量为0.01mol,KMnO4的物质的量为
=0.002mol,则K+的物质的量为0.002mol,所以溶液中的K+总共为0.012mol,其物质的量浓度为0.012mol×
0.5L=0.024mol/L,故答案为:
0.024。
7.氧化还原反应原理在生产生活和科学研究中应用广泛。
(1)下列表述中没有氧化还原反应发生的是_____。
a.滴水成冰b.蜡炬成灰c.百炼成钢
(2)NH3和Cl2反应的方程式为:
NH3+Cl2﹣N2+HCl
①该反应中被氧化的元素是_____(填元素名称),氧化剂是_____(填化学式)。
②配平该方程式:
_____NH3+_____Cl2=_____N2+_____HCl
(3)“地康法”制氯气的反应原理图示如下:
①反应I的化学方程式为_____。
②若要制得标准状况下氯气11.2L,则整个反应中转移电子的物质的量为_____。
【答案】a氮Cl223162HCl+CuO=CuCl2+H2O1mol
(1)a、滴水成冰,没有生成新物质,属于物理变化,符合题意,a正确;
b.蜡炬燃烧生成二氧化碳和水,碳元素、氧元素化合价改变,属于氧化还原反应,与题意不符,b错误;
c.百炼成钢,为钢中的碳与氧气反应生成二氧化碳,碳元素、氧元素化合价改变,属于氧化还原反应,与题意不符,c错误;
(2)①还原剂化合价升高,被氧化,氧化剂化合价降低,被还原;
②利用化合价升降法配平;
(3)①根据反应原理图,反应I是HCl、CuO反应生成CuCl2和H2O;
②标准状况下11.2L氯气的物质的量是0.5mol,反应I是非氧化还原反应,反应II是氧化还原反应,氯元素化合价由﹣1升高为0。
故答案为a;
(2)①NH3和Cl2反应中氮元素化合价由﹣3升高为0,氯元素化合价由0降低为﹣1,该反应中被氧化的元素是氮元素,氧化剂是Cl2;
②氮元素化合价由﹣3升高为0,氯元素化合价由0降低为﹣1,最小公倍数为6,根据得失电子守恒配平方程式是2NH3+3Cl2=N2+6HCl;
(3)①根据反应原理图,反应I是HCl、CuO反应生成CuCl2和H2O,反应方程式是2HCl+CuO=CuCl2+H2O;
②标准状况下11.2L氯气的物质的量是0.5mol,反应I是非氧化还原反应,反应II是氧化还原反应,根据2CuCl2+O2=2CuO+2Cl2,氯元素化合价由﹣1升高为0,所以生成0.5mol氯气转移1mol电子。
还原剂化合价升高,被氧化,发生氧化反应,生成氧化产物;
氧化剂化合价降低,被还原,发生还原反应,得到还原产物。
8.
(1)物质的量相等的CO和CO2中,同温同压下所占的体积比为____,原子个数之比为______;
(2)1.8g水与_______mol硫酸所含的分子数相等,它们所含氧原子数之比是________,其中氢原子数之比是___________。
(3)3.2g某气体中含有的分子数约为3.01×
1022,此气体的摩尔质量为________。
(4)可用于分离或提纯物质的方法有:
A过滤B萃取C渗析D蒸馏E灼热氧化F分液.
如欲分离或提纯下列各组混合物,请选择上述方法中最合适者,并将相应字母填入题后空格内:
①除去淀粉溶