高考化学《物质的量的综合》专项训练含答案.docx
《高考化学《物质的量的综合》专项训练含答案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高考化学《物质的量的综合》专项训练含答案.docx(32页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
高考化学《物质的量的综合》专项训练含答案
高考化学《物质的量的综合》专项训练含答案
一、高中化学物质的量练习题(含详细答案解析)
1.实验室用氢氧化钠固体配制1.00mol·L-1的NaOH溶液500mL,回答下列问题。
(1)关于容量瓶的使用,下列操作正确的是________(填字母)。
a.使用前要检验容量瓶是否漏液
b.用蒸馏水洗涤后必须要将容量瓶烘干
c.为了便于操作,浓溶液稀释或固体溶解可直接在容量瓶中进行
d.为了使所配溶液浓度均匀,定容结束后,要摇匀
e.用500mL的容量瓶可以直接配制480mL溶液
f.当用容量瓶配制完溶液后,可用容量瓶存放所配制的试剂
(2)请补充完整实验的简要步骤。
①计算;②称量NaOH固体________g;③溶解;④冷却并移液;⑤洗涤并转移;⑥________;⑦摇匀。
(3)本实验用到的基本仪器已有烧杯、天平(带砝码)、镊子、量筒、玻璃棒,还缺少的仪器是________、________。
(4)上述实验操作②③都要用到小烧杯,其作用分别是_____________________和_______。
(5)如图是该同学转移溶液的示意图,图中有两处错误,请写出:
①____________________________________________;
②_____________________________________________。
(6)在配制过程中,其他操作都是正确的,下列操作会引起浓度偏高的是________(填字母)。
A.转移溶液时不慎有少量液体洒到容量瓶外面
B.定容时俯视刻度线
C.未冷却到室温就将溶液转移到容量瓶并定容
D.定容后塞上瓶塞反复摇匀,静置后,发现液面低于刻度线,再加水至刻度线
【答案】ad20.0定容500mL容量瓶胶头滴管用烧杯称量NaOH固体,防止NaOH腐蚀天平的托盘用烧杯做溶解用的容器没有用玻璃棒引流应选用500mL的容量瓶BC
【解析】
【分析】
【详解】
(1)a、容量瓶使用前要检验是否漏水,a正确;
b、容量瓶不能加热,b错误;
c、容量瓶不可以用来稀释浓溶液,也不能用来溶解固体,c错误;
d、为了使所配溶液浓度均匀,定容结束后要摇匀,d正确;
e、用500mL的容量瓶只能配制500mL溶液,不能配制480mL溶液,e错误;
f、容量瓶不能长期贮存溶液,f错误;
故选ad;
(2)m(NaOH)=nM=cVM=1.00mol·L-1×0.500L×40g·mol-1=20.0g。
配制时,要遵循计算、称量、溶解(冷却)、移液、洗涤、定容、摇匀的顺序进行配制。
(3)配制一定物质的量浓度溶液使用的仪器有一定规格的容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、托盘天平(带砝码)、量筒,本题还缺少500mL容量瓶和胶头滴管。
(4)NaOH固体具有强腐蚀性,不能用纸称量,要用玻璃仪器(如小烧杯)盛放。
NaOH固体溶解时要在小烧杯中进行。
(5)配制500mL的溶液,应选用500mL的容量瓶;在转移溶液时,一定要用玻璃棒引流,防止溶液溅到瓶外。
(6)A、转移溶液时不慎有少量液体洒到容量瓶外面,导致溶质损失,则所配溶液浓度偏低,A错误;
B、定容时俯视液面,则溶液体积偏小,导致所配溶液浓度偏高,B正确;
C、在未降至室温时,立即将溶液转移至容量瓶定容,则冷却后溶液体积偏小,导致所配溶液浓度偏高,C正确;
D、定容后,加盖倒转摇匀后,由于会有少量液体残留在刻线上方,因此液面低于刻度线是正常的,又滴加蒸馏水至刻度,体积会增大,导致所配溶液浓度偏低,D错误;
故选BC。
【点睛】
本题第(3)题,填写容量瓶时务必带着规格填写,即填写500mL容量瓶,只填写容量瓶是不正确的。
2.用98%的浓硫酸(其密度为1.84g/cm3,物质的量浓度为18.4mol·L-1)配制100mL1.0mol·L-1稀硫酸,现有下列实验仪器备用:
A.100mL量B.托盘天平C.玻璃棒D.50mL容量瓶E.10mL量筒F.胶头滴管G.50mL烧杯H.100mL容量瓶。
请回答:
(1)通过计算,需用量筒量取浓硫酸的体积为________mL;
(2)实验时选用的仪器有______(填序号),使用容量瓶时第一步的操作是________________;
(3)配制过程中,下列情况会使配制结果偏高的是________(填序号);
①定容时俯视刻度线观察液面
②容量瓶使用时未干燥
③定容后经振荡、摇匀、静置,发现液面低于刻度线,再加蒸馏水补至刻度线
(4)实验步骤如下:
①计算所用浓硫酸的体积 ②量取一定体积的浓硫酸③溶解 ④恢复至室温⑤转移、洗涤 ⑥定容、摇匀⑦装瓶贴标签。
其中,第⑤步中“洗涤”操作的目的是_______________________。
【答案】5.4CFGEH检查容量瓶是否漏水①减少溶质损失,减小实验误差
【解析】
【分析】
⑴根据稀释前后溶质物质的量不变进行计算。
⑵配制溶液时需要用到100mL容量瓶、玻璃棒、10mL量筒、胶头滴管、50mL烧杯,使用容量瓶前要检漏。
⑶①定容时俯视刻度线观察液面,溶液体积偏小,溶液溶度偏高;②容量瓶使用时未干燥,与结果无影响;③定容后经振荡、摇匀、静置,发现液面低于刻度线,再加蒸馏水补至刻度线,溶液体积偏大,浓度偏低。
⑷溶质黏在烧杯内壁或玻璃棒上,要洗涤。
【详解】
⑴用物质的量浓度为18.4mol·L-1的浓硫酸配制100mL1.0mol·L-1稀硫酸,根据稀释前后溶质物质的量不变得到18.4mol·L−1×V=1.0mol·L−1×0.1L,V=0.0054L=5.4mL,因此需用量筒量取浓硫酸的体积为5.4mL;故答案为:
5.4。
⑵配制溶液时需要用到100mL容量瓶、玻璃棒、10mL量筒、胶头滴管、50mL烧杯,因此实验时选用的仪器有CFGEH,使用容量瓶时第一步的操作是检查容量瓶是否漏水;故答案为:
CFGEH;检查容量瓶是否漏水。
⑶①定容时俯视刻度线观察液面,溶液体积偏小,溶液溶度偏高,故①符合题意;②容量瓶使用时未干燥,与结果无影响,故②不符合题意;③定容后经振荡、摇匀、静置,发现液面低于刻度线,再加蒸馏水补至刻度线,溶液体积偏大,浓度偏低,故③不符合题意;综上所述,答案为:
①。
⑷溶质黏在烧杯内壁或玻璃棒上,因此第⑤步中“洗涤”操作的目的是减少溶质损失,减小实验误差;故答案为:
减少溶质损失,减小实验误差。
3.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
【解析】
【分析】
【详解】
(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。
4.某实验小组拟配制0.10mol·L-1的氢氧化钠溶液并进行有关性质实验,回答下列问题。
(1)若实验中大约要使用475mL氢氧化钠溶液,至少需要称量氢氧化钠固体________g。
(2)从如图中选择称量氢氧化钠固体所需要的仪器________(填序号)。
(3)定容时加水超过刻度线,会使配制溶液的浓度_________(偏高,偏低或不变)。
(4)下列情况会使所配溶液浓度偏低________(填序号)。
①称量读数时,左盘高,右盘低
②溶液转移到容量瓶后,未进行洗涤操作
③转移溶液前容量瓶内有少量蒸馏水
④定容时,仰视容量瓶的刻度线
⑤在烧杯中溶解氢氧化钠后,立即将所得溶液注入容量瓶中
⑥定容后摇匀,发现液面降低,又补加少量水,重新达到刻度线
【答案】2.0①②⑤偏低①②④⑥
【解析】
【分析】
(1)根据配制溶液体积选择合适容量瓶,根据m=cVM计算需要氢氧化钠的质量;
(2)称量一定质量的固体物质一般用托盘天平、药匙,称量腐蚀性药品应用小烧杯盛放;
(3)、(4)分析操作对溶质的物质的量和溶液体积的影响,根据c=n/V进行误差分析。
【详解】
(1)配制475mL、0.10mol/LNaOH溶液,应选择500mL容量瓶,实际配制500mL溶液,需要氢氧化钠质量m=0.5×0.1×40=2.0g,故答案为:
2.0;
(2)氢氧化钠具有腐蚀性,所以称量氢氧化钠固体应用的仪器:
托盘天平,药匙,小烧杯,故答案为:
①②⑤;
(3)定容时加水超过刻度线,所配制的溶液的体积偏大,会使配制溶液的浓度偏低,故答案为:
偏低;
(4)①称量读数时,左盘高,右盘低,导致称量的固体质量偏小,溶质的物质的量偏小,溶液浓度偏低,故选;
②溶液转移到容量瓶后,未进行洗涤操作,导致部分溶质损耗,溶质的物质的量偏小,溶液浓度偏低,故选;
③转移溶液前容量瓶内有少量蒸馏水,对溶质的物质的量和溶液体积都不产生影响,溶液浓度不变,故不选;
④定容时,仰视容量瓶的刻度线,导致溶液体积偏大,溶液浓度偏低,故选;
⑤在烧杯中溶解NaOH后,立即将所得溶液注入容量瓶中,冷却后,溶液体积偏小,溶液浓度偏高,故不选;
⑥定容后摇匀,发现液面降低,又补加少量水,重新达到刻度线,导致溶液体积偏大,溶液浓度偏低,故选;
综上所述,①②④⑥满足题意,故答案为:
①②④⑥。
【点睛】
配制一定物质的量浓度的溶液误差分析要依据c=n/V进行分析:
凡是实验操作中引起溶质的量n增大的,所配溶液的浓度偏高,凡是实验操作中引起溶液体积V增大的,所配溶液的浓度偏低。
5.填写下列表格
序号
物质
分子数(用NA表示)
质量/g
物质的量/mol
摩尔质量/g·mol-1
体积/标况
(1)
氮气
___
14
___
___
___
(2)
H2SO4
3.01×1022
___
___
___
空
(3)
H2O
___
___
0.5
___
空
(4)
Cl2
___
___
___
___
2.24L
【答案】0.5NA0.52811.24.90.05980.5NA9180.1NA7.10.17.1
【解析】
【分析】
摩尔质量在以为g·mol-1单位时,数值上等于相对分子质量,以n=
、n=
、n=
这几个公式为基础,按试题中的要求,进行计算。
【详解】
(1)N2的摩尔质量在以为g·mol-1单位时,数值上等于相对分子质量,所以N2的摩尔质量是28g·mol-1,当N2的质量为14g时,n(N2)=
=0.5mol,N2的分子数N(N2)=0.5NA,标况下N2的体积为:
0.5mol
22.4L·mol-1=11.2L;
(2)H2SO4的分子数是3.01×1022,H2SO4的物质的量:
n(H2SO4)=
=0.05mol,H2SO4的摩尔质量是98g·mol-1,质量:
m(H2SO4)=0.05mol×98g·mol-1=4.9g;
(3)H2O的物质的量是0.5mol,水的摩尔质量:
M(H2O)=18g·mol-1,水分子的个数N(H2O)=0.5NA,水分子的质量是:
m(H2O)=0.5mol×18g·mol-1=9g;
(4)Cl2标况下的体积试剂2.24L,Cl2的物质的量:
n(Cl2)=
=0.1mol,Cl2的分子数是:
N(N2)=0.1NA,Cl2的摩尔质量是71g·mol-1,Cl2的质量:
m(Cl2)=0.1mol
71g·mol-1=7.1g;
【点睛】
考生熟练掌握n=
、n=
、n=
,这几个公式之间的换算;
6.现有含有少量NaCl、Na2SO4、Na2CO3等杂质的NaNO3溶液,选择适当的试剂除去杂质,得到纯净的NaNO3固体,实验流程如下图所示。
(1)沉淀A的主要成分是_____________、______________(填化学式)。
(2)①②③中均进行的分离操作是_______________。
(3)溶液3经过处理可以得到NaNO3固体,溶液3中肯定含有的杂质是__________,为了除去杂质,可向溶液3中加入适量的______________。
(4)实验探究小组在实验中需要用到456mL1mol•L-1的HNO3溶液,但是在实验室中只发现一瓶8mol•L-1的HNO3溶液,该小组用8mol•L-1的HNO3溶液配制所需溶液。
①实验中所需的玻璃仪器包括________、_____mL量筒、烧杯、________、胶头滴管等。
②该实验中需要量取8mol•L-1的HNO3溶液________mL。
③下列实验操作中导致配制的溶液浓度偏高的是_____________。
A.取用8mol•L-1的HNO3溶液溶液时仰视量筒刻度线
B.量取用的量筒水洗后未进行任何操作
C.8mol•L-1的HNO3溶液从量筒转移至烧杯后用水洗涤量筒并全部转移至烧杯
D.定容时仰视刻度线
E.定容后,将容量瓶振荡摇匀后,发现液面低于刻度线,未进行任何操作
【答案】BaSO4BaCO3过滤Na2CO3HNO3500mL容量瓶100玻璃棒62.5AC
【解析】
【分析】
由实验流程可知,加入过量的Ba(NO3)2,生成BaSO4、BaCO3沉淀,然后在滤液中加入过量的AgNO3,使Cl-全部转化为AgCl沉淀,在所得滤液中加入过量的Na2CO3,使溶液中的Ag+、Ba2+完全沉淀,最后所得溶液为NaNO3和Na2CO3的混合物,加入稀HNO3,最后进行蒸发操作可得固体NaNO3。
【详解】
(1)加入过量的Ba(NO3)2,Na2SO4、Na2CO3和Ba(NO3)2反应生成BaSO4、BaCO3沉淀,故答案为:
BaSO4;BaCO3;
(2)①②③中均进行的分离操作是分离固体和液体,为过滤操作,故答案为:
过滤;
(3)溶液3为NaNO3和Na2CO3的混合物,加入稀HNO3,可除去Na2CO3,最后加热蒸发、冷却结晶、过滤得到硝酸钠,故答案为:
Na2CO3;HNO3;
(4)①实验室只有500mL的容量瓶,则本实验需要配制的溶液体积为500mL,另外需要用量筒量8mol/L的HNO3溶液倒在烧杯中加水溶解,同时需要玻璃棒搅拌,转移到容量瓶中时也需要玻璃棒引流,最后还需要用胶头滴管定容,整个实验需要的玻璃仪器包括500mL容量瓶、100mL量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等,故答案为:
500mL容量瓶;100;玻璃棒;
②设需要量取8mol•L-1的HNO3溶液VmL,则8mol•L-1×V×10-3L=1mol•L-1×500×10-3L,解得:
V=62.5mL,故答案为:
62.5;
③A.取8mol•L-1的HNO3溶液时仰视刻度线,液面在刻度线上方,即浓硝酸的体积偏大,导致配制溶液浓度偏高,故A正确;
B.量取用的量筒水洗后未进行任何操作,会稀释浓硝酸,即浓硝酸的体积偏小,导致配制溶液浓度偏低,故B错误;
C.量筒量取浓硝酸后,不应该水洗,否则浓硝酸的体积偏大,导致配制溶液浓度偏高,故C正确;
D.定容时仰视刻度线,液面在刻度线上方,溶液体积偏大,导致浓度偏低,故D错误;
E.定容后,除容量瓶振荡摇匀,不能再加水定容,这样做对实验结果无影响,故E错误;故答案为AC。
7.I.NaCl溶液中混有Na2CO3、Na2SO4,为检验两种物质的存在,请你根据所选择的试剂,按实验步骤的先后顺序写出相应的化学方程式:
①______________________________;
②______________________________;
③________________________________。
II.取100.0mLNa2CO3和Na2SO4的混合溶液,加入过量BaCl2溶液后得到16.84g沉淀,用过量稀硝酸处理后沉淀质量减少至6.99g,同时溶液中有气泡产生。
试求:
原混合液中Na2SO4的物质的量浓度为________________;(写出计算列式的过程)
【答案】Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2OCO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2OBaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl0.3mol/L
【解析】
【分析】
I.首先加入过量HCl,有气泡产生,该气体能够使澄清石灰水变浑浊,说明有Na2CO3,再滴加过量BaCl2溶液,最终有白色沉淀证明有Na2SO4;
II.混合溶液加入过量的氯化钡溶液,发生反应:
BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl、BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl,得到16.84g白色沉淀为BaSO4、BaCO3,沉淀用过量稀HNO3处理,发生反应:
BaCO3+2HNO3=Ba(NO3)2+CO2↑+H2O,最终6.99g沉淀为BaSO4,根据n=
计算BaSO4的物质的量,而n(Na2SO4)=n(BaSO4),再根据c=
计算c(Na2SO4)。
【详解】
I.首先向该物质的水溶液中滴加过量盐酸,有气体产生,该气体能够使澄清的石灰水变浑浊,证明溶液中含有Na2CO3,反应方程式为:
Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O,CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O,然后向溶液中加入过量BaCl2溶液,产生白色沉淀,证明含有Na2SO4,发生该反应的化学方程式为:
Na2SO4+BaCl2=2NaCl+BaSO4↓;
II.混合溶液加入过量的氯化钡溶液,发生反应:
BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl、BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl,得到16.84g白色沉淀为BaSO4、BaCO3的质量和,沉淀用过量稀HNO3处理,发生反应:
BaCO3+2HNO3=Ba(NO3)2+CO2↑+H2O,最终6.99g沉淀为BaSO4,根据n=
可知n(BaSO4)=
=0.03mol,根据S元素守恒可知n(Na2SO4)=n(BaSO4),所以根据c=
可得c(Na2SO4)=
=0.3mol/L。
【点睛】
本题考查了物质检验实验方案的设计以及化学方程式的书写、溶质物质的量浓度的计算,明确硫酸根离子、碳酸根离子的性质是解题的关键。
8.按要求回答下列问题
(1)实验室可用K2Cr2O7固体与浓盐酸反应制备氯气,发生反应的化学方程式为K2Cr2O7+14HCl(浓)=3Cl2↑+2CrCl3+2KCl+7H2O,当转移0.6mole-时被氧化的HCl为_____mol
(2)同温同压下,相同物质的量的SO2气体和SO3气体,其分子数之比为_________,密度之比为_________
(3)①向溴化钠溶液中通入适量的氯气,产生的现象是________,反应的化学方程式是_________;
②Cl2、Br2、I2三种单质氧化性强弱的关系是______。
③下列海产品中可以考虑用于工业上大量地提取碘的是________。
①贝壳 ②紫菜 ③鱼 ④海带
(4)将相同质量的镁条分别在:
①氧气;②空气;③氮气;④二氧化碳中完全燃烧,燃烧后所得固体产物的质量由小到大的顺序是_____(填序号)。
【答案】0.6mol1:
14:
5溶液由无色变为橙色Cl2+2NaBr=Br2+2NaClCl2>Br2>I2④③<②<①<④
【解析】
【分析】
(1)先分析方程式中转移电子与发生氧化反应消耗HCl的关系,然后计算转移0.6mole-时被氧化的HCl的物质的量;
(2)根据n=
及
计算;
(3)①活动性强的可以把活动性弱的置换出来,根据Br2的水溶液显橙色分析;
②根据同一主族的元素性质变化规律分析;
③根据海产品的成分分析;
(4)根据题意结合化学反应的方程式,可以使各个产物在镁原子个数相同的情况下来比较质量的大小。
【详解】
(1)在反应K2Cr2O7+14HCl(浓)=3Cl2↑+2CrCl3+2KCl+7H2O中,每转移6mol电子,会有6molHCl被氧化产生Cl2,则当转移0.6mole-时被氧化的HCl的物质的量为0.6mol;
(2)根据物质的量与微粒数目关系式n=
可知:
气体的分子数的比等于气体的物质的量的比。
所以同温同压下,相同物质的量的SO2气体和SO3气体,其分子数之比为1:
1;在同温同压下,气体摩尔体积相同,根据气体的密度定义式
可知:
气体的密度与气体的摩尔质量成正比,所以在同温同压下,SO2气体和SO3气体的密度比ρ(SO2):
ρ(SO3)=64g/mol:
80g/mol=4:
5;
(3)①由于活动性Cl2>Br2,所以向溴化钠溶液中通入适量的氯气,会发生反应:
Cl2+2NaBr=Br2+2NaCl,反应后产生的Br2的水溶液显橙色,因此看到的现象是溶液由无色变为橙色;
②同一主族的元素,从上到下元素的非金属性逐渐减弱,单质的氧化性逐渐减弱,所以Cl2、Br2、I2三种单质氧化性强弱的关系是Cl2>Br2>I2;
③①贝壳主要成分为碳酸钙,①不符合题意;
②紫菜主要成分为蛋白质、维生素,②不符合题意;
③鱼主要成分为蛋白质,③不符合题意;
④海带含有丰富的碘元素,主要以碘化钾的形式存在,④符合题意;
故合理选项是④;
(4)Mg燃烧的有关反应方程式为:
2Mg+O2
2MgO;3Mg+N2
Mg3N2;2Mg+CO2
2MgO+C,可假设镁的物质的量是1mol,比较Mg燃烧后生成的固体增加的质量;1molMg在O2中燃烧质量增加1molO原子的质量16g;在N2中燃烧质量增加
molN2的质量
g;在空气中燃烧产物既有MgO、也有Mg3N2,所以增加的质量在
g~16g之间;在CO2中燃烧质量增加1molO和0.5molC原子的质量,16g+6g=22g,可见等质量的Mg在四种情况下质量增加由小到大的顺序是③氮气<②空气<①氧气<④二氧化碳,Mg的质量相等,增加的质量越大,则反应后得到的固体质量越大,所以将相同质量的镁条分别在:
①氧气;②空气;③氮气;④二氧化碳中完全燃烧,燃烧后所得固体产物的质量由小到大的顺序是③<②<①<④。
【点睛】
本题考查了物质成分的判断、物质活动性比较及物质的量在化学方程式计算的应用的知识。
结合元素周期律分析判断物质的活动性及反应现象,对于镁带在不同