高考一轮复习第一章 化学计量在实验中的应用.docx
《高考一轮复习第一章 化学计量在实验中的应用.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高考一轮复习第一章 化学计量在实验中的应用.docx(17页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
高考一轮复习第一章化学计量在实验中的应用
第一章化学计量在实验中的应用
第一讲物质的量气体摩尔体积
一、选择题
1.下列两种气体的分子数一定相等的是( )。
A.质量相等、密度不同的N2和C2H4
B.体积相等的CO和N2
C.等温、等体积的O2和N2
D.等压、等体积的N2和CH4
解析 对于N2和C2H4这两种气体,摩尔质量相等,两者质量相等,故其物质的量也相等,则其所含分子数也一定相等,A选项正确。
B、C、D选项可根据阿伏加德罗定律及推论加以判断,所含分子数均不一定相等。
答案 A
2.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )。
A.100mL0.1mol·L-1Na2SO4溶液中,粒子总数是0.03NA
B.1molAl3+完全水解生成氢氧化铝胶体粒子的数目为NA
C.常温常压下,32gO
中所含电子的数目为17NA
D.标准状况下,分子数为NA的N2、C2H4混合气体的质量无法确定
解析 选项A中忽略了水分子;B中氢氧化铝胶体粒子的数目要远远小于NA;32gO
的物质的量为1mol,其中所含电子的数目为17NA,与外界条件无关,C正确;由于N2、C2H4的摩尔质量相同,因而D中混合气体的质量可以确定,即为28g。
答案 C
3.设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述中一定正确的是( )。
A.在1molNaHSO4晶体中,含阳离子数为2NA
B.1molC4H10分子中共价键总数为13NA
C.0.5mol·L-1Ba(NO3)2溶液中,NO
的数目为NA
D.任何条件下,20LN2含有的分子数都不可能为NA
解析 NaHSO4晶体中,阳离子只有Na+,所以A项错误;1molC4H10分子中含C—C键3mol,C—H键10mol,B项正确;C项没有指明溶液的体积,错误;D项,非标准状况下的20LN2物质的量可能为1mol,错误。
答案 B
4.下列说法中正确的是( )
A.2molCH4的质量和O2的摩尔质量都是32g
B.1mol任何气体中都含有相同的原子数
C.0.5molNaCl约含有6.02×1023个离子
D.1mol/LKCl溶液中含有溶质1mol
解析O2的摩尔质量为32g/mol,A项不正确;气体有单原子分子如He,双原子分子如O2,三原子分子如O3,五原子分子如CH4等,故B项不正确;D项未指明溶液的体积,不正确。
答案C
5.下列数量的各物质所含原子个数由大到小顺序排列的是( )
①0.5mol氨气 ②4g氦气 ③4℃时9mL水
④0.2mol磷酸钠
A.①④③② B.④③②①
C.②③④① D.①④②③
解析①中原子物质的量0.5mol×4=2mol;②中原子1mol;③中原子
×3=1.5mol;④中原子0.2mol×8=1.6mol,故原子数由大到小为①④③②。
答案A
6.NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.标准状况下,11.2L水中含有分子的数目为0.5NA
B.100mL0.2mol·L-1的FeCl3溶液中,含Fe3+数为0.02NA
C.1molCl2与足量的NaOH溶液反应,转移的电子数为1NA
D.在密闭容器中加入0.5molN2和1.5molH2,充分反应后可得到NH3分子数为NA
解析A中标准状况下水不是气体;B中Fe3+水解,故Fe3+数目小于0.02NA;D中N2和H2的反应为可逆反应,NH3分子数应小于NA。
答案C
7.在体积相同的两个密闭容器中分别充满O2、O3气体,当这两个容器内温度和气体密度都相等时,下列说法正确的是( )
A.两种气体的压强相等
B.O2比O3的质量小
C.两种气体的分子数目相等
D.两种气体的氧原子数目相等
解析体积相等、密度相等的两容器中充满O2和O3,则二者的质量相等;因O2和O3的相对分子质量不相等,故O2和O3的物质的量不相等,两种气体的分子数不相等,两容器中气体的压强不相等,但等质量的O2和O3所含氧原子数目是相等的。
答案D
二、非选择题
8.
(1)2molO3和3molO2的质量之比为________,分子数之比为________,同温同压下的密度之比为________,含氧原子数之比为________,体积之比为________。
(2)在标准状况下,由CO和CO2组成的混合气体6.72L,质量为12g。
此混合物中CO和CO2物质的量之比是______,混合气体的平均相对分子质量是_______,对氢气的相对密度是________。
解析
(1)2molO3和3molO2的质量之比为
=1∶1,分子数之比为2∶3,
=
=
=3∶2,含氧原子数之比为
=1∶1,
=
=2∶3。
(2)n=
=0.3mol,则
=
=40g/mol。
则
则n(CO)=0.075mol,
n(CO2)=0.225mol,
n(CO)∶n(CO2)=1∶3,
据
=
,则混合气体对H2的相对密度为
=20。
答案
(1)1∶1 2∶3 3∶2 1∶1 2∶3
(2)1∶3 40 20
9.某液体化合物X2Y4,常用做火箭燃料。
16gX2Y4在一定量的O2中恰好完全燃烧,反应方程式为X2Y4(l)+O2(g)===X2(g)+2Y2O(l)。
冷却后标准状况下测得生成物的体积为11.2L,则:
(1)反应前O2的体积V(O2)为________。
(2)X2的摩尔质量为__________;Y元素的名称是__________。
(3)若反应生成0.1molX2,则转移电子的物质的量为________mol。
解析
(1)根据化学方程式,参加反应的O2与生成的X2的物质的量相等。
根据阿伏加德罗定律,则参加反应的O2也为11.2L。
(2)参加反应的X2Y4与O2的物质的量相等,均为0.5mol,则X2Y4的摩尔质量为
=32g/mol,X2的摩尔质量为28g/mol,Y为氢元素。
(3)由化学方程式可知每生成1molX2转移4mole-。
答案
(1)11.2L
(2)28g/mol 氢 (3)0.4
10.根据下面物质间转化的框图,回答有关问题:
(1)由反应①产生的A、B混合物的工业名称是__________________________________________________。
(2)写出框图中D、E的化学式:
D______________________________________;
E______________________________________。
(3)如果2molNa2O2与足量水蒸气反应,可得标准状况下气体的体积是________L,同时反应中转移电子总数是________。
(NA表示阿伏加德罗常数)
(4)如果A、B混合气体7.8g,在与G充分反应后,通过足量Na2O2层,可使Na2O2增重________g。
解析
(1)由碳与水蒸气反应的产物成分可知,此混合物的工业名称为水煤气。
(2)由图中信息及E+D→F可推知,A为氢气,B为CO,故E为NaOH,D为CO2。
(3)由化学方程式:
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑可知,若2molNa2O2参加反应,则生成1mol氧气,在标准状况下体积为22.4L;同时有2mol电子发生转移。
(4)由2H2+O2→2H2O+2Na2O2→4NaOH+O2↑可推知:
过氧化钠增加的质量为氢气的质量;由2CO+O2→2CO2+2Na2O2→2Na2CO3+O2可以推知:
过氧化钠增加的质量为CO的质量,故二者不管比例如何,它们通过Na2O2充分反应后,过氧化钠增加的质量即是氢气和一氧化碳的质量,为7.8g。
答案
(1)水煤气
(2)CO2 NaOH
(3)22.4 2NA (4)7.8
11.某同学利用氯酸钾分解制氧气的反应,测定氧气的摩尔质量,实验步骤如下:
①把适量的氯酸钾粉末和少量二氧化锰粉末混合均匀,放入干燥的试管中,准确称量,质量为ag。
②装好实验装置。
③检查装置气密性。
④加热,开始反应,直到产生一定量的气体。
⑤停止加热(如图所示,导管出口高于液面)。
⑥测量收集到的气体的体积。
⑦准确称量试管和残留物的质量为bg。
⑧测量实验室的温度。
⑨把残留物倒入指定的容器中,洗净仪器,放回原处,把实验桌面收拾干净。
⑩处理实验数据,求出氧气的摩尔质量。
回答下列问题:
(1)如何检查装置的气密性?
_____________________________________________________________
______________________________________________________________。
(2)以下是测量收集到的气体体积必须包括的几个步骤:
①调整量筒内外液面高度使之相同;②使试管和量筒内的气体都冷却至室温;③读取量筒内气体的体积。
这三步操作的正确顺序是________(请填写步骤代号)。
(3)测量收集到的气体体积时,如何使量筒内外液面的高度相同?
________________________________________________________________________。
(4)如果实验中得到的氧气体积是cL(已换算为标准状况),水蒸气的影响忽略不计,氧气的摩尔质量的计算式为(含a、b、c,不必化简)M(O2)=________________________________________________________________________。
解析 此题为一定量实验题,同时也考查了化学实验的一些基本操作步骤,做定量实验题的一般方法为先看实验目的,再明确实验的反应原理和计算原理。
该实验的反应原理为2KClO3
2KCl+3O2↑
计算原理为M(O2)=
,m(O2)=ag-bg,n(O2)=
,所以,该实验的关键在于准确测定氧气的体积。
而气体的体积取决于两个因素,一是温度,二是压强。
这就要求读数时,气体温度要与室温一致,量筒内外压强一致。
在弄清原理后,再考虑实验的每一步操作。
答案
(1)将导管的出口浸入水槽的水中,手握住试管,有气泡从导管口逸出,放开手后,有少量水进入导管,表明装置不漏气
(2)②①③ (3)慢慢将量筒下移
(4)
第二讲 物质的量浓度
一、选择题
1.已知单位体积的稀溶液中,非挥发性溶质的分子或离子数越多,该溶液的沸点就越高。
则下列溶液沸点最高的是( )。
A.0.01mol·L-1的蔗糖溶液
B.0.01mol·L-1的CaCl2溶液
C.0.02mol·L-1的NaCl溶液
D.0.02mol·L-1的CH3COOH溶液
解析 题目中“非挥发性溶质”要理解清楚,D项中的CH3COOH易挥发,其余三项中C项离子数在单位体积中最多,故选C。
答案 C
2.下列溶液中溶质的物质的量浓度为1mol·L-1的是( )。
A.将58.5gNaCl溶解于1L水中配成的溶液
B.将80gSO3溶于水并配成1L溶液
C.将0.5mol·L-1的NaNO3溶液100mL加热蒸发掉50g水的溶液
D.含K+为2mol的K2SO4溶液
解析 A中水的体积是1L,溶液体积一定不是1L;C中蒸发掉50g水后,溶液的体积一定不是50mL;D中未指明溶液体积。
答案 B
3.实验中需用2.0mol·L-1的Na2CO3溶液950mL,配制时应选用容量瓶的规格和称取Na2CO3固体的质量分别为( )。
A.950mL;201.4gB.1000mL;212.0g
C.100mL;21.2gD.500mL;100.7g
解析 实验室中没有950mL容量瓶,故只能配制1000mL2.0mol·L-1的Na2CO3溶液。
答案 B
4.VL浓度为0.5mol·L-1的盐酸,欲使其浓度增大1倍,采取的措施合理的是
( )。
A.通入标准状况下的HCl气体11.2VL
B.加入10mol·L-1的盐酸0.1VL,再稀释至1.5VL
C.将溶液加热浓缩到0.5VL
D.加入VL1.5mol·L-1的盐酸混合均匀
解析 A项,通入HCl气体后溶液的体积会发生变化,若溶液体积不变时所给数据是合理的,该项不合理;C项,盐酸具有挥发性,加热浓缩会导致HCl挥发,该项不合理;D项,不同浓度盐酸混合时,混合后溶液的体积不能用两溶液的体积加和,该项不合理。
答案 B
5.设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列关于0.2mol/LBa(NO3)2溶液的叙述不正确的是( )
A.2L溶液中阴阳离子总数大约为1.2NA
B.500mL溶液中NO
浓度为0.2mol/L
C.500mL溶液中Ba2+浓度为0.2mol/L
D.500mL溶液中NO
物质的量为0.2mol
解析在Ba(NO3)2溶液中,c(Ba2+)∶c(NO
)∶c[Ba(NO3)2]=1∶2∶1,2L溶液中离子总数为2L×0.2mol/L×(2+1)=1.2mol,A正确;离子的浓度与体积无关,B错误,C正确;500mL溶液中NO
物质的量为0.5L×0.2mol/L×2=0.2mol,D正确。
答案B
6.标准状况下,1L的密闭容器中恰好可盛放n个N2分子和m个H2分子组成的混合气体,则阿伏加德罗常数可近似表示为( )
A.22.4(m+n)
B.22.4×6.02×1023(m+n)
C.22.4(m+n)/(6.02×1023)
D.m+n
解析解答本题应注意以下两点:
(1)阿伏加德罗常数所包含的微粒对应的物质的量为lmol,而标准状况下22.4L气体为1mol。
(2)在同温同压下,不同的气体分子间的距离可以认为是相等的。
在这里N2和H2可以看成是同一种气体。
答案A
7.设NA表示阿伏加德罗常数,下列说法错误的是( )
A.一定量的Fe与含1molHNO3的稀硝酸恰好反应,则被还原的氮原子数小于NA
B.1molNa2O2固体中含离子总数为4NA
C.常温常压下,等质量的SO2、S2含有相同的分子数
D.125gCuSO4·5H2O晶体中含有0.5NA个Cu2+
解析Fe与含1molHNO3的稀硝酸恰好反应,一定会生成硝酸盐,无论是生成硝酸铁还是硝酸亚铁,都有一部分氮元素未被还原,被还原的氮原子数小于NA;1molNa2O2中含有2molNa+和1molO
,离子总数为3NA;SO2与S2的相对分子质量相同,质量相同,故物质的量相同;125gCuSO4·5H2O为0.5mol,含有0.5NA个Cu2+。
答案B
二、非选择题
8.用质量分数为36.5%的浓盐酸(密度为1.16g·cm-3)配制成1mol·L-1的稀盐酸。
现实验室仅需要这种盐酸220mL,试回答下列问题:
(1)配制稀盐酸时,应选用容量为________mL的容量瓶。
(2)经计算需要________mL浓盐酸,在量取时宜选用下列量筒中的________。
A.5mLB.10mL
C.25mLD.50mL
(3)在量取浓盐酸后,进行了下列操作:
①等稀释的盐酸的温度与室温一致后,沿玻璃棒注入250mL容量瓶中。
②往容量瓶中小心加蒸馏水至液面离容量瓶刻度线1~2cm时,改用胶头滴管加蒸馏水,使溶液的液面与瓶颈的刻度标线相切。
③在盛盐酸的烧杯中注入蒸馏水,并用玻璃棒搅动,使其混合均匀。
④用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2至3次,并将洗涤液全部注入容量瓶。
上述操作中,正确的顺序是(填序号)____________。
(4)在上述配制过程中,用刚刚洗涤洁净的量筒来量取浓盐酸,其配制的稀盐酸浓度是________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
若未用蒸馏水洗涤烧杯内壁或未将洗涤液注入容量瓶,则配制的稀盐酸浓度是________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
解析
(2)c(HCl)=
=
=11.6mol·L-1。
加水稀释前后HCl的物质的量不变,所以11.6mol·L-1×V(HCl)=250mL×1mol·L-1,解得V(HCl)=21.6mL,应该选择25mL的量筒量取。
(4)用刚刚洗涤洁净的量筒来量取浓盐酸,量取的盐酸被稀释了,其物质的量比实际偏小,所配制溶液的浓度偏低;若未用蒸馏水洗涤烧杯内壁或未将洗涤液注入容量瓶,则一部分溶质损失,所配制溶液的浓度偏低。
答案
(1)250
(2)21.6 C (3)③①④② (4)偏低 偏低
9.有下列化学实验用品:
①托盘天平 ②玻璃棒 ③药匙 ④烧杯 ⑤量筒 ⑥容量瓶 ⑦胶头滴管 ⑧细口试剂瓶 ⑨标签纸
(1)现需要配制500mL1mol·L-1H2SO4溶液,需要质量分数为98%、密度为1.84g·cm-3的浓H2SO4________mL;
(2)从上述仪器中,按实验要求使用的先后顺序,其编号排列是________________;
(3)容量瓶使用前检查是否漏水的方法是_____________________________________________________________
______________________________________________________________
_____________________________________________________________;
(4)若实验过程遇到下列情况,对硫酸的物质的量浓度有何影响(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
①用来稀释浓硫酸的烧杯未洗涤,________;
②未经冷却将溶液注入容量瓶中,________;
③摇匀后发现液面下降再加水,________;
④定容时俯视观察液面,________。
解析 本题主要考查了一定物质的量浓度溶液的配制及误差分析。
本题难点在于误差分析,理解引起误差的原因是解题的关键。
根据稀释过程中溶质的物质的量不变可求算所需浓H2SO4的量;烧杯未洗涤,烧杯上将沾有硫酸;溶液未冷却,溶液体积膨胀,冷却后溶液没有到达刻度线;摇匀后发现液面下降,再加水使溶液体积偏大,则所配溶液浓度偏低,定容时,俯视观察液面,没有到达刻度线,体积偏小。
答案
(1)27.2
(2)⑤④②⑥⑦⑧⑨
(3)往容量瓶内加适量水,塞好瓶塞,用食指顶住瓶塞,用另一只手的五指托住瓶底,把瓶倒立过来,如不漏水,把瓶塞旋转180°后塞紧,再把瓶倒立过来,若不漏水,才能使用
(4)①偏低 ②偏高 ③偏低 ④偏高
10.“84消毒液”能有效杀灭甲型H1N1病毒,某同学购买了一瓶“威露士”牌“84消毒液”,并查阅相关资料和消毒液包装说明得到如下信息:
“84消毒液”:
含25%NaClO、1000mL、密度1.19g·cm-3,稀释100倍(体积比)后使用。
请根据以上信息和相关知识回答下列问题:
(1)该“84消毒液”的物质的量浓度为__________mol·L-1。
(2)该同学取100mL“威露士”牌“84消毒液”稀释后用于消毒,稀释后的溶液中c(Na+)=____________mol·L-1。
(3)一瓶“威露士”牌“84消毒液”能吸收__________L空气中的CO2(标准状况)而变质。
(4)该同学参阅“威露士”牌“84消毒液”的配方,欲用NaClO固体配制480mL含25%NaClO的消毒液。
下列说法正确的是________。
A.如上图所示的仪器中,有四种是不需要的,还需一种玻璃仪器
B.容量瓶用蒸馏水洗净后,应烘干才能用于溶液配制
C.利用购买的商品NaClO来配制可能导致结果偏低
D.需要称量的NaClO固体质量为143g
解析
(1)根据c=
c(NaClO)=
=4.0mol·L-1。
(2)稀释后c(NaClO)=
×4.0mol·L-1=0.04mol·L-1,
c(Na+)=c(NaClO)=0.04mol·L-1。
(3)一瓶“84消毒液”含有的n(NaClO)=1L×4.0mol·L-1=4.0mol,根据反应:
CO2+2NaClO+H2O===Na2CO3+2HClO,需要CO2的物质的量为n(NaClO)/2=2.0mol,即标准状况下V(CO2)=2.0mol×22.4L·mol-1=44.8L。
(4)选项A,需用托盘天平称量NaClO固体,需用烧杯来溶解NaClO,需用玻璃棒进行搅拌和引流,需用容量瓶和胶头滴管来定容,图示的A、B、C、D不需要,但还需玻璃棒和胶头滴管。
选项B,配制过程中需要加入水,所以经洗涤干净的容量瓶不必烘干后再使用。
选项C,由于NaClO易吸收空气中的H2O、CO2而变质,所以商品NaClO可能部分变质导致NaClO减少,配制的溶液中溶质的物质的量减小,结果偏低。
选项D,应选取500mL的容量瓶进行配制,然后取出480mL即可,所以需要NaClO的质量:
0.5L×4.0mol·L-1×74.5g·mol-1=149g。
答案
(1)4.0
(2)0.04 (3)44.8 (4)C
11.根据下面物质间转化的框图,回答有关问题;
`
(1)由反应①产生的A、B混合物的工业名称是________。
(2)写出框图中D、E的化学式:
D________;E________。
(3)如果2molNa2O2与足量水蒸气反应,可得标准状况下气体的体积是________L,同时反应中转移电子总数是____________。
(NA表示阿伏加德罗常数)
(4)如果A、B混合气体7.8g,在与G充分反应后,通过足量Na2O2层,可使Na2O2增重________g。
解析
(1)由碳与水蒸气反应的产物成分可知,此混合物的工业名称为水煤气。
(2)由图中信息及E+D―→F可推知,A为氢气,B为CO,故E为NaOH,D为CO2。
(3)由化学方程式:
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑可知,若2molNa2O2参加反应,则生成1mol氧气,在标准状况下体积为22.4L;同时有2mol电子发生转移。
(4)由2H2+O2===2H2O及2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑可推知:
过氧化钠增加的质量为氢气的质量;由2CO+O2===2CO2及2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2可推知:
过氧化钠增加的质量为CO的质量,故二者不管比例如何,它们通过Na2O2充分反应后,过氧化钠增加的质量即是氢气和一氧化碳的质量,为7.8g。
答案
(1)水煤气
(2)CO2 NaOH
(3)22.4 2NA
(4)7.8