备战高考化学备考之物质的量压轴突破训练培优 易错 难题篇及详细答案Word格式.docx
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(2)配制一定物质的量浓度的溶液的实验步骤为:
计算、称量、溶解、冷却、移液洗涤、定容、摇匀、装瓶;
①根据m=cVM计算需要NaCl的质量;
②根据托盘天平只能精确至0.1g,确定称量NaCl的质量;
④为了减小误差,将烧杯中的溶液注入容量瓶后,需要用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,并将洗涤液也都注入容量瓶;
⑤定容时先将蒸馏水注入容量瓶,液面距离刻度线下1-2cm时,改用胶头滴管逐滴加入至凹液面与刻度线相切;
(3)根据实验操作步骤确定所用玻璃仪器;
(4)从对结果造成的误差角度分析。
【详解】
(1)这四项操作均为化学实验基本操作,A为过滤,①为漏斗;
B为蒸发,②为蒸发皿;
C为蒸馏,③为温度计,④为蒸馏烧瓶,⑤为冷凝管;
D为萃取分液,⑥为分液漏斗;
故答案为:
A.过滤;
漏斗;
B.蒸发;
蒸发皿;
C.蒸馏;
温度计;
蒸馏烧瓶;
冷凝管;
D萃取分液;
分液漏斗;
(2)①n(NaCl)=cV=0.1L×
3.00mol/L=0.3mol,NaCl质量m(NaCl)=nM=0.3mol×
58.5g/mol=17.55g;
②托盘天平只能精确至0.1g,则称量NaCl的质量为17.6g;
(3)配制一定物质的量浓度的溶液的实验步骤为:
计算、称量、溶解、冷却、移液洗涤、定容、摇匀、装瓶,除了量筒还需要的玻璃仪器是100ml容量瓶、玻璃棒、胶头滴管、烧杯;
(4)烧杯内壁粘有NaCl浓溶液,如果不用蒸馏水洗涤烧杯,并将洗涤液也注入容量瓶,会造成溶质损失,使配制的溶液浓度偏低。
【点睛】
配制一定物质的量浓度的溶液所需要的仪器是高频考点,但是也是学生们的易错点,①学生们往往会漏掉某些仪器,尤其是胶头滴管,②写容量瓶时经常会漏掉规格。
我们可以通过实验步骤有序的回忆思考实验所需要的仪器,做到不漏不多。
2.现用该浓硫酸配制100mL1mol/L的稀硫酸。
可供选用的仪器有:
①胶头滴管;
②烧瓶;
③烧杯;
④
药匙;
⑤量筒;
⑥托盘天平。
请回答下列问题:
(1)配制稀硫酸时,上述仪器中不需要使用的有__________(填序号),还缺少的仪器有____________________(写仪器名称);
(2)经计算,配制100mL1mol/L的稀硫酸需要用量筒量取上述浓硫酸的体积为____________________________________________mL(保留一位小数),量取浓硫酸时应选用_________(选填10mL、50mL、100mL)规格的量筒;
【答案】②④⑥100mL容量瓶、玻璃棒5.410mL
(1)配制100mL1mol/L的稀硫酸的配制步骤有:
计算、量取、稀释、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等,一般用量筒量取(用到胶头滴管),在烧杯中稀释,并用玻璃棒搅拌,冷却后转移到100mL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,滴加至溶液凹液面与刻度线水平相切,盖好瓶塞,摇匀,需要使用的仪器为:
量筒、烧杯、玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管,所以不需要用到的仪器为②④⑥,缺少的仪器有100mL容量瓶、玻璃棒,故答案为:
②④⑥;
100mL容量瓶、玻璃棒;
(2)图中浓硫酸的物质的量浓度为
,配制100mL1mol/L的稀硫酸需要用量筒量取上述浓硫酸的体积为
,应该用10mL的量筒,故答案为:
5.4;
10mL。
3.物质的量是高中化学中常用的物理量,请回答下列问题:
(1)某硫酸钠溶液中含有3.01×
1023个Na+,则溶液中SO42-的物质的量是_____mol。
(2)在标准状况下,4.48LHCl气体溶于水配成500mL溶液,其物质的量浓度为_____________。
(3)在标准状况下,1.7g氨气所占的体积约为_________L,与_____molH2S含有相同的氢原子数。
(4)7.8gNa2X中含Na+0.2mol,则X的摩尔质量是_____________________。
(5)实验室需要0.3mol•L-1硫酸溶液480mL。
①配制过程用到的玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、试剂瓶外,还需要______________。
②需量取质量分数为98%、密度为1.84g•cm-3的浓硫酸的体积为______mL。
③配制过程中需先在烧杯中将浓硫酸进行稀释,操作方法是:
_______________。
【答案】0.250.4mo•L-12.240.1532g•mol-1500mL容量瓶8.2将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓注入盛有水的烧杯中并用玻璃棒不断搅拌
(1)硫酸钠为强电解质,完全电离,1molNa2SO4电离产生2molNa+和1molSO42-;
(2)依据
计算氯化氢的物质的量,依据
计算溶液中氯化氢的物质的量浓度;
(3)依据
结合氨气与硫化氢分子构成计算解答;
(4)由钠离子物质的量计算Na2X的物质的量,根据
计算Na2X的摩尔质量,进而计算X的相对原子质量;
(5)①依据配制溶液的体积,选择需要的容量瓶;
②依据
计算硫酸的物质的量浓度,依据稀释过程中溶质的物质的量不变计算需要浓硫酸的体积;
③依据浓硫酸稀释的正确操作解答,注意浓硫酸的密度大于水,稀释产生大量的热。
1023个Na+,n(Na+)=
=0.5mol,n(SO42-)=
=0.25mol;
(2)在标准状况下,4.48LHCl气体的物质的量为:
=0.2mol,溶于水配成500mL溶液,其物质的量浓度为:
=0.4mol/L;
(3)在标准状况下,1.7g氨气的体积:
=2.24L;
1.7g氨气中所含氢原子的物质的量:
0.1mol×
3=0.3mol,与硫化氢分子中所含的氢原子个数相等,即n(H2S)×
2=0.3mol,n(H2S)=0.15mol;
(4)7.8gNa2X中含Na+0.2mol,则n(Na2X)=0.1mol,M(Na2X)=
=78g/mol,故X的相对原子质量为78-23×
2=32,摩尔质量为32g/mol;
(5)①实验室需要0.3mol•L-1硫酸溶液480mL,应该选择500mL的容量瓶;
②质量分数为98%、密度为1.84g•cm-3的浓硫酸的物质的量浓度为:
=18.4mol/L,设所需浓硫酸的体积为V,依据稀释前后溶质的物质的量不变可知,18.4×
V×
10-3=0.3×
500×
10-3,V=8.2mL;
③浓硫酸稀释的正确操作为:
将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓注入盛有水的烧杯中并用玻璃棒不断搅拌。
4.设NA代表阿伏加德罗常数的数值,判定下列说法是否正确,打√或×
?
①22.4L(标准状况)氩气含有的质子数为18NA__________
②标准状况下,11.2LCH4和C2H4混合物中含氢原子数目为2NA__________
③标准状况下,2.24LN2和O2的混合气体中分子数为0.2NA__________
④1mol的CO和N2混合气体中含有的质子数为14NA__________
⑤标准状况下,5.6LCO2气体中含有的氧原子数目为0.5NA__________
⑥1.6g由O2和O3组成的混合物中含有的O原子数目为0.1NA__________
⑦常温常压下,8gO2含有的电子数为4NA__________
⑧常温常压下,22.4LNO2和CO2的混合气体中O原子数目为2NA__________
⑨标准状况下,22.4LCCl4中含有的CCl4分子数为NA__________
⑩常温常压下,18gH2O中含有的原子总数为3NA__________
⑪标准状况下,11.2LCH3CH2OH中含有的分子数目为0.5NA__________
⑫常温常压下,2.24LCO和CO2混合气体中含有的碳原子数目为0.1NA__________
【答案】√√×
√√√√×
×
√×
运用n=m/M、V=n×
Vm、n=V/Vm等公式的应用转换,先求出物质的量,然后求出分子的总个数,在根据这个分子中含有多少个相关微粒。
①标准状况下,22.4L氩气的物质的量为1mol,1个氩气分子中含有18个电子,故22.4L(标准状况)氩气含有的质子数为18NA说法正确;
②标准状况下,11.2LCH4和C2H4混合物的物质的量是:
11.2L/(22.4L/mol)=0.5mol,1个CH4分子中、1个C2H4分子中都含有4个H原子,所含H原子的个数为0.5NA×
4=2NA,故标准状况下,11.2LCH4和C2H4混合物中含氢原子数目为2NA说法正确;
③标准状况下,2.24LN2和O2的混合气体的物质的量是:
2.24L/(22.4L/mol)=0.1mol,所含分子数为0.1NA,故标准状况下,2.24LN2和O2的混合气体中分子数为0.2NA说法错误;
④1mol的CO和N2混合气体的分子数为NA,1个CO分子中和N2分子中都含有14个质子,故1mol的CO和N2混合气体中含有的质子数为14NA说法正确;
⑤标准状况下,5.6LCO2气体的物质的量为5.6L/(22.4L/mol)=0.25mol,1个CO2分子中含有2个O原子,故标准状况下,5.6LCO2气体中含有的氧原子数目为0.5NA说法正确;
⑥1.6g由O2和O3组成的混合物中O原子的物质的量为0.1mol,故1.6g由O2和O3组成的混合物中含有的O原子数目为0.1NA说法正确;
⑦常温常压下,8gO2的物质的量为8g/(32g/mol)=0.25mol,1个O2分子中含有16个电子,故8gO2含有的电子数为4NA说法正确;
⑧常温常压下,气体的摩尔体积不是22.4L/mol,故常温常压下,22.4LNO2和CO2的混合气体中O原子数目为2NA说法错误;
⑨标准状况下,CCl4是液体,不能利用气体摩尔体积计算22.4LCCl4的物质的量,故标准状况下,22.4LCCl4中含有的CCl4分子数为NA说法错误;
⑩18gH2O的物质的量为18g/(18g/mol)=1mol,1个H2O分子中含有3个原子,故常温常压下,18gH2O中含有的原子总数为3NA说法正确;
⑪标准状况下,CH3CH2OH是液体,不能利用气体摩尔体积计算11.2LCH3CH2OH的物质的量,故标准状况下,11.2LCH3CH2OH中含有的分子数目为0.5NA说法错误;
⑫常温常压下,气体的摩尔体积不是22.4L/mol,故2.24LCO和CO2混合气体中含有的碳原子数目为0.1NA说法错误;
本题考查物质的量、阿伏伽德罗常数、气体摩尔体积、粒子的个数之间的计算,另外注意气体摩尔体积的适用范围。
5.硫酸是重要的基础化工原料之一,是化学工业中最重要的产品,号称“工业之母”。
在中学化学教材中有多处涉及其应用。
(1)利用浓硫酸配制稀硫酸
已知某浓硫酸的密度为1.84g/ml,质量分数为98%,则该浓硫酸的物质的量浓度为_______;
现用该浓硫酸配制480ml浓度为1.84mol/L的稀硫酸,在配制过程中除量取浓硫酸的仪器、烧杯、胶头滴管外,还需用到的玻璃仪器有______________________;
(2)硫酸与无机物的反应
实验室在用稀硫酸与锌反应制取氢气时,常向其中滴加少量硫酸铜溶液以加快反应速率,请写出发生的离子反应方程式______________________________;
不活泼金属铜在与浓硫酸反应中,体现了浓硫酸的___________________性质;
非金属碳在加热条件下也能与浓硫酸反应,若要你设计实验检验反应生成的气体产物,则检验出气体产物的正确顺序为______________________;
(3)硫酸在有机中的应用
利用硫酸的性质可以制取多种有机物,比如烈性炸药TNT、硝基化合物、酯类物质、不饱和烃等。
请写出制取TNT的化学方程式________________________________________;
请写出用乙醇制取乙烯的化学方程式________________________________________;
稀硫酸还可以使蔗糖、淀粉等多种有机物发生水解,请写出蔗糖水解的产物名称_________。
【答案】18.4mol/L500ml容量瓶Zn+Cu2+=Cu+Zn2+、Zn+2H+=H2↑+Zn2+强氧化性和强酸性H2O、SO2、CO2
+3HNO3
+3H2OC2H5OH
CH2=CH2↑+H2O葡萄糖、果糖
(1)根据c=1000ρwM计算出该浓硫酸的浓度;
配制该溶液的步骤是:
称量、溶解、冷却、转移、洗涤、转移、定容、摇匀,根据配制一定物质的量浓度的溶液的步骤选用仪器;
(2)硫酸铜溶液加快氢气生成的速率,原因是形成原电池反应;
(1)该浓硫酸的物质的量浓度为:
c=1000×
1.84×
98%÷
98mol/L=18.4mol/L;
实验室没有480mL的容量瓶,配制时需要选用500mL容量瓶,实际上配制的是500mL1mol/L的硫酸溶液,配制该溶液的步骤是:
称量、溶解、冷却、转移、洗涤、转移、定容、摇匀,配制过程中需要使用的仪器为:
药匙、托盘天平、烧杯、玻璃棒、500mL容量瓶、胶头滴管,所以还缺少的仪器为:
500mL容量瓶,
18.4mol/L;
500mL容量瓶;
(2)锌为活泼金属,加入硫酸铜,发生Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu,置换出铜,与锌形成原电池反应,化学反应速率加快,离子方程式是Zn+Cu2+=Cu+Zn2+、Zn+2H+=H2↑;
铜与浓硫酸反应生成硫酸铜,二氧化硫和水,硫元素的化合价降低表现硫酸的氧化性,生成盐和水体现硫酸的酸性,故硫酸表现的性质是酸性和氧化性;
碳和浓硫酸加热生成二氧化硫,二氧化碳和水,检验气体的顺序是水,二氧化硫,二氧化碳,
Zn+Cu2+=Cu+Zn2+、Zn+2H+=H2↑;
强氧化性和强酸性;
H2O、SO2、CO2;
(3)制取TNT需要甲苯,浓硫酸和浓硝酸的混合酸加热,反应的化学方程式是
+3H2O;
向乙醇中加入浓硫酸,加热到170度,可以制取乙烯,方程式是C2H5OH
CH2=CH2↑+H2O;
蔗糖水解产生葡萄糖和果糖,
C2H5OH
葡萄糖、果糖。
6.实验室需要配制0.1mol·
L-1CuSO4溶液480mL。
按下列操作步骤填上适当的文字,以使整个操作完整。
(1)选择仪器。
完成本实验所必需的仪器有:
托盘天平(精确到0.1g)、药匙、烧杯、量筒、玻璃棒、________、________以及等质量的两片张滤纸。
(2)计算,应选择下列________。
A.需要CuSO4固体8.0gB.需要CuSO4·
5H2O晶体12.0g
C.需要CuSO4·
5H2O晶体12.5gD.需要CuSO4固体7.7g
(3)称量。
所用砝码生锈则所配溶液的浓度会________(填“偏高”“偏低”或“无影响”,下同)。
(4)溶解、冷却。
若未冷却,则所配溶液浓度会________。
(5)转移、洗涤。
若未洗涤,则所配溶液浓度会________。
(6)定容,摇匀。
(7)将配好的溶液静置一段时间后,倒入指定的试剂瓶,贴好标签,注明配制的时间、溶液名称及浓度。
(8)在配制过程中,某学生观察定容时液面情况如图所示,所配溶液的浓度会________。
【答案】胶头滴管500mL容量瓶AC偏高偏高偏低偏低
本题是一定量浓度溶液配制题目,注意其操作的相关注意事项即可
(1)配制的是480mL溶液,需要容量瓶不能小于此体积,又定容后期需要胶头滴管,故本题答案为胶头滴管、500mL容量瓶;
(2)因为定容时使用的500mL容量瓶,其物质称量时时按500mL算,不是按480mL算,若果是硫酸铜固体其质量为
=8.0g,若为5水硫酸铜其质量为
=12.5g,故答案为A、C;
(3)砝码生锈,其砝码质量比本身标记质量大,其称量的物质质量增大,其配置容溶液浓度会偏高,故答案为偏高;
(4)若未冷却,会导致定容的溶液体积减少,最终导致溶液浓度偏高,故本题答案为偏高;
(5)若未洗涤,其烧杯中还残留有少量物质,其溶液中溶质质量减少,最终导致溶液浓度偏低,故本题答案为偏低;
(8)因仰视,溶液体积偏大,最终导致溶液浓度偏低,故本题答案为偏低。
注意:
计算物质质量时是以容量瓶体积来计算,不是配置的体积;
定容时要平视,不要仰视和俯视;
溶液移液要先冷却,转移时要多次洗涤。
7.氯及其化合物在生产、生活中都有重要的应用:
(Ⅰ)现实验室要配置一定物质的量浓度的稀盐酸。
(1)如图是某市售盐酸试剂瓶标签上的部分数据。
则该盐酸的物质的量浓度是___mol·
L-1。
(2)某同学用该浓盐酸配制100mL1mol·
L-1的稀盐酸。
①通过计算可知,需要用量筒量取浓盐酸____mL。
②使用的仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外,还必须用到的仪器有_______。
③若配制过程遇下列情况,溶液的物质的量浓度将会:
(填“偏高”“偏低”“无影响”)
A.量取的浓盐酸置于烧杯中较长时间后配制______。
B.转移溶液前,洗净的容量瓶内壁附有水珠而未干燥处理___。
C.定容时俯视容量瓶的刻度线_____。
(Ⅱ)实验室使用浓盐酸、二氧化锰共热制氯气,并用氯气和氢氧化钙反应制取少量漂白粉(该反应放热)。
已知:
MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O;
氯气和氢氧化钙在温度较高时会生成副产物氯酸钙。
甲、乙、丙三位同学分别设计了三个实验装置如下图所示:
(1)哪位同学的装置能够有效地防止副反应的发生?
_____。
(2)上述装置中,甲由A、B两部分组成,乙由C、D、E三部分组成,丙由F、G两部分组成。
从上述甲、乙、丙三套装置中选出合理的部分(按气流从左至右的流向)组装一套较完善的实验装置(填所选部分的字母)_____。
(3)利用
(2)中实验装置进行实验,实验中若用12mol·
L-1的浓盐酸200mL与足量二氧化锰反应,最终生成的次氯酸钙的物质的量总小于0.3mol,其可能的主要原因是_____(假定各步反应均无反应损耗且无副反应发生)。
(Ⅲ)已知HClO的杀菌能力比ClO-强。
25℃时将氯气溶于水形成氯气一氯水体系,该体系中Cl2、HClO和ClO-的物质的量分数(a)随pH变化的关系如图所示。
由图分析,欲使氯水的杀菌效果最好,应控制的pH范围是__,当pH=7.5时,氯水中含氯元素的微粒有___。
【答案】11.68.6胶头滴管、100mL容量瓶偏低无影响偏低甲FBE浓盐酸逐渐变稀,稀盐酸与二氧化锰不反应,且浓盐酸有挥发性,所以盐酸不能全部反应生成氯气,故生成的Ca(ClO)2少于0.3mol2~6HClO、ClO-、Cl-
(Ⅰ)
(1)根据
计算浓度;
(2)配制一定物质的量浓度的溶液,步骤为计算、量取、稀释、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶;
(Ⅱ)
(1)要防止副反应的发生就要控制反应的温度。
计算盐酸的浓度,有
;
(2)①根据溶质的物质的量不变,需要量取的盐酸的体积
②量取盐酸的时候需要量筒;
稀释浓盐酸,需要玻璃棒、烧杯;
转移时,需要100mL容量瓶,玻璃棒、烧杯;
定容时,需要胶头滴管;
则还需要的仪器有100mL容量瓶,胶头滴管;
③A、浓盐酸易挥发,置于烧杯后,较长时间配制,盐酸挥发,溶质减少,溶液的浓度偏低;
B、容量瓶中存在蒸馏水,由于定容前,需要往容量瓶中加入蒸馏水,因此之前存在的蒸馏水,对浓度无影响;
C、俯视刻度线,定容时,水会少加,体积偏小,浓度偏大;
(Ⅱ)
(1)氯气和氢氧化钙在温度较高时会生成副产物氯酸钙,所以必须要控制反应温度,甲装置有冰水浴,可以较好地控制副反应的发生;
(2)F装置可以通过分液漏斗来控制反应的速率,B装置有冰水浴可以较少副反应的发生,E装置可以做到尾气吸收,答案为FBE;
(3)MnO2只与浓盐酸反应生成氯气,虽然反应的进行,浓盐酸浓度降低,不与MnO2反应,所以生成氯气的值小于理论值,答案为浓盐酸逐渐变稀,稀盐酸与二氧化锰不反应,且浓盐酸有挥发性,所以盐酸不能全部反应生成氯气,故生成的Ca(ClO)2少于0.3mol;
(Ⅲ)HClO的杀菌能力比ClO-强,所以HClO的浓度越大,杀菌效果最好,根据图像pH最好为2~6之间;
当pH=7.5时,根据图像,氯水中没有Cl2,韩律的微粒有HClO、ClO-