化学计量在实验中的应用题解析.docx
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化学计量在实验中的应用题解析
第一章 化学计量在实验中的应用
第1讲 物质的量、气体摩尔体积
题组一 物质的量、气体摩尔体积
1．下列对“摩尔（mol）”的叙述不正确的是（D）
A．摩尔是一个单位，用于计量物质所含微观粒子的多少
B．摩尔既能用来计量纯净物，又能用来计量混合物
C．1mol任何气体所含的气体分子数目都相等
D．用“摩尔”（而不用“个”）计量微观粒子与用“纳米”（而不用“米”）计量原子直径，计量思路都是扩大单位
2．下列叙述正确的是（D）
①标准状况下，0.2mol任何物质的体积均为4.48L
②若1mol气体的体积为22.4L，则它一定处于标准状况下
③标准状况下，1LHCl和1LH2O的物质的量相同
④标准状况下，1gH2和14gN2的体积相同
⑤28gCO的体积为22.4L
⑥两种物质的物质的量相同，则它们在标准状况下的体积也相同
⑦在同温同体积时，气体物质的物质的量越大，则压强越大
⑧同温同压下，气体的密度与气体的相对分子质量成正比
A.①②③④B.②③⑥⑦⑧
C.⑤⑥⑦⑧D.④⑦⑧
3．（2009·湖北八校联考）
（1）2molO2和3molO2的质量之比2∶3，分子数之比2∶3，
温同压的密度之比1∶1，含氧原子数之比2∶3，同温同压的体积之比2∶3。
（2）O3与Cl2具有相似的性质，均可用于自来水的消毒。
已知二者在消毒时均被还原为最低价态，则相同状况下10LO3与30LCl2的消毒能力相当。
（3）气体化合物A分子式可表示为OxFy，已知同温同压下10mLA受热分解生成15mLO2和10mLF2，则A的化学式为O3F2，推断的依据为阿伏加德罗定律和质量守恒定律。
题组二 阿伏加德罗常数的应用
4．设阿伏加德罗常数（NA）的数值为nA，下列说法正确的是（C）
A．1molCl2与足量Fe反应，转移的电子数为3nA
B．1.5molNO2与足量H2O反应，转移的电子数为0.5nA
C．常温常压下，46g的NO2和N2O4混合气体含有的原子数为3nA
D．0.10molFe粉与足量水蒸气反应生成的H2分子数为0.10nA
5．（2010·宁波质检）设NA代表阿伏加德罗常数的数值，下列说法中正确的是（ C ）
①常温常压下，17g甲基（－14CH3）所含的中子数为9NA ②常温常压下，22.4LNO气体的分子数小于NA ③64g铜发生氧化还原反应，一定失去2NA个电子 ④常温常压下，100mL0.5mol/L的乙酸溶液中，乙酸的分子数目小于0.05NA ⑤标准状况时，22.4L二氯甲烷所含有的分子数为NA ⑥常温常压下，1mol氦气含有的核外电子数为4NA
A．①②B．③④C．②④D．⑤⑥
6．（2010·黄冈质检）同温同压下，xg的甲气体和yg的乙气体占有相同的体积，根据阿伏加德罗定律判断，下列叙述错误的是（C）
A．x∶y等于甲与乙的相对分子质量之比
B．x∶y等于等质量的甲与乙的分子个数之比
C．x∶y等于同温同压下甲与乙的密度之比
D．y∶x等于同温同体积下等质量的甲与乙的压强之比
题组三 以物质的量为中心的综合计算
7．某同学用NaHCO3和KHCO3组成的某混合物进行实验，测得如下数据（盐酸的物质的量浓度相等）：
50mL盐酸
50mL盐酸
50mL盐酸
m（混合物）
9.2g
15.7g
27.6g
V（CO2）
（标准状况）
2.24L
3.36L
3.36L
则下列分析推理不正确的是（D）A.盐酸的物质的量浓度为3.0mol/L
B．根据表中数据能计算出混合物中NaHCO3的质量分数
C．加入混合物9.2g时盐酸过量
D．15.7g混合物恰好与盐酸完全反应
8．（2010·娄底联考）一定量的液态化合物XY2，在一定量O2中恰好完全反应：
XY2（l）＋3O2（g）===XO2（g）＋2YO2（g），冷却后在标准状况下，测得生成物的体积为672mL，密度为
2．56g/L，则：
（1）反应前O2的体积是672mL；
（2）化合物XY2的摩尔质量是76_g/mol；
（3）在XY2分子中，X、Y两元素质量比为3∶16，则X、Y两元素分别为碳和硫（填名称）。
一、选择题（本题包括12小题，每小题5分，共60分）
1．（2009·广东，6）设nA代表阿伏加德罗常数（NA）的数值，下列说法正确的是（ ）
A．1mol硫酸钾中阴离子所带电荷数为nA
B．乙烯和环丙烷（C3H6）组成的28g混合气体中含有3nA个氢原子
C．标准状况下，22.4L氯气与足量氢氧化钠溶液反应转移的电子数为nA
D．将0.1mol氯化铁溶于1L水中，所得溶液含有0.1nA个Fe3＋
2．（2009·江苏，4）用NA表示阿伏加德罗常数的值。
下列叙述正确的是（）
A．25℃时，pH＝13的1.0LBa（OH）2溶液中含有的OH－的数目为0.2NA
B．标准状况下，2.24LCl2与过量稀NaOH溶液反应，转移的电子总数为0.2NA
C．室温下，21.0g乙烯和丁烯的混合气体中含有的碳原子数目为1.5NA
D．标准状况下，22.4L甲醇中含有的氧原子数为1.0NA
3．（2008·海南，3）在两个密闭容器中，分别充有质量相同的甲、乙两种气体，若两容器的温度和压强均相同，且甲的密度大于乙的密度，则下列说法正确的是（）
A．甲的分子数比乙的分子数多
B．甲的物质的量比乙的物质的量小
C．甲的摩尔体积比乙的摩尔体积小
D．甲的相对分子质量比乙的相对分子质量小
4．（2010·合肥抽样）NA代表阿伏加德罗常数，下列说法中，不正确的是（）
A．标准状况下，NO和O2各11.2L相混合，所得混合气体的分子总数为0.75NA
B．25℃时，1LpH＝13的Ba（OH）2溶液中含有OH－的数目为0.1NA
C．1molC30H62分子中含有共价键的数目为91NA
D．2.8g乙烯与丙烯的混合物中含碳原子的数目为0.2NA
5．（2010·菏泽质检）下列选项中所涉及的两个量一定相等的是（）
A．等物质的量的Al分别与足量盐酸、烧碱反应转移的电子数
B．36gH2O和1.204×1024个O2在标准状况下所占的体积
C．pH相等的氨水与醋酸钠溶液中由水所电离出的OH－浓度
D．pH相等的H2SO4和CH3COOH稀释相同倍数之后溶液的pH
6．（2009·海口检测）已知阿伏加德罗常数、物质的摩尔质量及摩尔体积，下列物理量中尚不能全部计算出其近似值的是（）
A．固体物质分子的大小和质量
B．液体物质分子的大小和质量
C．气体物质分子的大小和质量
D．气体物质分子的质量
7．（2009·南通二模）标准状况下以下3种物质①18gH2O
②11.2LH2S气体 ③0.5mol苯，下列排列顺序正确的是
（）
A．密度：
①>③>②B．体积：
①>③>②
C．质量：
③>②>①D．氢原子数：
①>②>③
8．（2010·临沂模拟）在同温同压下，相同体积的甲、乙两种气体的质量比是17∶14。
若乙气体是CO，则甲气体可能是（）
A．H2SB．HClC．NH3D．Cl2
9．（2010·绍兴质检）在一定条件下，某化合物X受热分解：
2X
A↑＋2B↑＋4C↑
测得反应后生成的混合气体对H2的相对密度为11.43，在相同条件下，X的相对分子质量是（）
A．11.43B．22.85C．80.01D．160.02
10．（2010·潍坊质检）标准状况下，aL气体X2和bL气体Y2恰好完全反应生成cL气体Z，若2a＝6b＝3c，则Z的化学式为（ ）
A．XY2B．X2YC．X3YD．XY3
11．（2009·苏州模拟）现有A、B、C三种化合物，各取40g相混合，完全反应后，得18gB、49gC，还有D生成。
已知D的相对分子质量为106。
现将22gA和11gB反应，能生成D（ ）
A．1molB．0.5molC．0.275molD．0.25mol
12．（2010·天津二模）下列说法正确的是（ ）
①标准状况下，22.4L己烯含有的分子数为6.02×1023
②标准状况下，aL的氧气和氮气的混合物含有的分子数约为
×6.02×1023
③7.1g氯气与足量的氢氧化钠溶液反应转移的电子数约为0.2×6.02×1023
④1mol乙醇中含有的共价键数约为7×6.02×1023
定时检测·271～272· 第一章 化学计量在实验中的应用⑤500mL1mol/L的硫酸加NaOH溶液溶液中含有的硫酸根离子数约为1.5×6.02×1023
A．①④B．②⑤C．③④D．②④
二、非选择题（本题包括4小题，共40分）
13．（8分）（2010·沈阳调研）
（1）在同温、同压下，实验测得CO、N2和O2三种气体的混合气体的密度是H2的14.5倍，其中O2的质量分数为________。
若其中CO和N2的物质的量之比为1∶1，则混合气体中氧元素的质量分数为________。
（2）相同条件下，某Cl2与O2混合气体100mL恰好与150mLH2化合生成HCl和H2O，则混合气体中Cl2与O2的体积比为________，混合气体的平均相对分子质量为________。
14．（8分）（2010·广东深圳检测）将4molO2和3molNxHy（y>x）的混合气体在150℃和1.05×105Pa下点燃，完全反应后，恢复到原来的温度与压强时，测得反应后N2、O2、H2O（g）的混合气体比原混合气体的密度减少3/10。
（1）此反应的化学方程式是（用NxHy表示）
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）推算NxHy化学式的根据是____
____________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）x与y的关系式为____
____________________________________________________________________。
15．（12分）（2009·苏北五校联考）某校化学小组学生进行“气体相对分子质量的测定”的实验。
操作如下：
用质量和容积都相等的烧瓶收集气体，称量收集满气体的烧瓶质量。
数据见表（已换算成标准状况下的数值）。
气体
A
B
C
D
E
F
烧瓶和
气体的
总质量（g）
48.4082
48.4082
48.4082
48.3822
48.4342
48.8762
已知标准状况下，烧瓶的容积为0.293L，烧瓶和空气的总质量是48.4212g。
空气的平均相对分子质量为29。
A、B、C、D、E、F是中学常见的气体。
（1）上述六种气体中，能够使品红溶液褪色的是（写化学式）____________。
（2）E的相对分子质量是______________。
（3）实验室制取少量D的化学方程式是___
_____________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）A、B、C可能的化学式是______________。
16．（12分）（创新探究）已知气体X2和气体Y2在一定条件下能化合生成气体C，并知C的化学式只有三种可能：
分别为XY、X2Y或X3Y。
请设计实验（实验装置任选）来确定C的化学式，简述实验过程，分析说明结论。
实验过程：
____
____________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
结论及分析：
①若实验结果是____________，则生成物C的化学式为XY。
判断的依据是____
____________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②若实验结果是__________，则生成物C的化学式为X2Y。
判断的依据是____
____________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
第2讲 物质的量浓度
题组一 物质的量浓度和质量分数的计算
1．（2010·厦门质检）体积为VmL，密度为ρg/mL的含有相对分子质量为M的某物质的溶液，其中溶质为mg，其物质的量浓度为cmol/L，溶质的质量分数为w%，则下列表示正确的是（ B ）
A．c＝
B．m＝
C．w＝
%D．c＝
2．（2009·佛山一模）某500mL溶液中含0.1molFe2＋、0.2molFe3＋，加入0.2mol铁粉，待Fe3＋完全还原后，溶液中Fe2＋的物质的量浓度为（假设反应前后体积不变）（ C ）
A．0.4mol/LB．0.6mol/L
C．0.8mol/LD．1.0mol/L
3．某温度下Vm＝23.8L/mol，则
（1）用一干燥的烧瓶收集一瓶NH3做喷泉实验，实验结束后，所得氨水的物质的量浓度是0.042（或
）mol/L。
（2）如果收集氨气时，所得气体不纯，NH3中混有空气，此时所得氨水的物质的量浓度是0.042（或
）mol/L。
（3）标况下在一烧瓶中充满NO2（不含N2O4）将烧瓶倒置于一水槽中，发现水面在烧瓶内上升，到不再上升为止，所得HNO3的物质的量浓度是
mol/L。
（4）标况下将一混有NO2、O2（体积比4∶1）的混合气做喷泉实验，实验结束后，所得硝酸溶液的物质的量浓度是
×
mol/L或
mol/L。
题组二 溶液稀释和配制
4．实验中需用2.0mol/L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（ B ）
A．950mL；201.4gB．1000mL；212.0g
C．100mL；21.2gD．500mL；100.7g
5．（2010·盐城模拟）常温下，将20.0g14%的NaCl溶液跟30.0g24%的NaCl溶液混合，得到密度为1.17g/cm3的混合溶液。
计算：
（1）该混合溶液中NaCl的质量分数。
（2）该混合溶液中NaCl的物质的量浓度。
（3）在1000g水中需加入________mol氯化钠，才能使其浓度恰好与上述混合溶液浓度相等。
（保留1位小数）
6．（2009·合肥质检）某工厂采用含硫酸和氢氟酸的溶液作为矿物中稀有元素的萃取液，生产要求该萃取液中硫酸的浓度为3mol/L，氢氟酸的浓度为8mol/L，现有一批回收酸液共400L，经测定其中氢氟酸浓度为12mol/L，硫酸的浓度为1mol/L。
现要用此回收酸液配制上述萃取液，400L回收酸液经稀释可以得600L8mol/L的氢氟酸，在400L回收酸液中加入76.1L密度为1.84g/cm3、浓度为98%的浓硫酸，然后加蒸馏水稀释至600_L，即可得到符合要求的萃取液。
【对点训练】
1．根据物质的量浓度与质量分数的换算可知c，再由体积、密度、质量的换算求m。
故A：
c＝
，错误；B：
m＝V·ρ·w%＝
，正确；C：
w%＝
×100%＝
×100%，错误；D：
c＝
＝
，错误。
2．本题主要考查铁及其化合物的性质和物质的量浓度的有关计算。
由反应2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋可知Fe粉过量，0.2molFe3＋与过量Fe粉作用生成0.3molFe2＋，故反应后Fe2＋的总物质的量为0.4mol，溶液中c（Fe2＋）＝
＝0.8mol/L。
3．设烧瓶的体积为VL，收集满NH3，喷泉实验后溶液的体积为VL，溶质的物质的量为nB＝
＝
mol
cB＝
mol/L＝0.042mol/L。
如果烧瓶中收集到的气体不纯，则喷泉实验不能使整个烧瓶中都充满水，但是充入溶液的体积必等于混合气体中NH3的体积，答案仍为0.042mol/L。
（3）、（4）两问按Vm＝22.4L/mol计算。
4．实验室中没有950mL容量瓶，故只能配制1000mL2.0mol/L的Na2CO3溶液。
5．
（1）120%
（2）4.0mol/L （3）4.3
解析
（1）混合溶液的质量为：
20.0g＋30.0g＝50.0g
混合溶液中溶质的质量为：
20．0g×14%＋30.0g×24%＝10.0g
混合溶液中溶质的质量分数为：
×100%＝20%
（2）n（NaCl）＝
V（溶液）＝
c（NaCl）＝
＝
×
＝4.0mol/L
（3）
×100%＝20%
n（NaCl）＝4.3mol
6．设稀释后溶液体积为V，根据稀释定律，稀释前后HF的物质的量不变。
8mol/L×V＝12mol/L×400L，可求得V＝600L
又设需加浓硫酸的体积为x，根据H2SO4物质的量守恒，则有：
＋400L×1mol/L＝600L×3mol/L，解得x＝7.61×104mL＝76.1L。
一、选择题（本题包括12小题，每小题5分，共60分）
1．（2009·浙江理综，9）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的蔗糖溶液
B．0.01mol/L的CaCl2溶液
C．0.02mol/L的NaCl溶液
D．0.02mol/L的CH3COOH溶液
2．（2008·四川理综，13）在aLAl2（SO4）3和（NH4）2SO4的混合溶液中加入bmolBaCl2，恰好使溶液中的SO
完全沉淀；如加入足量强碱并加热可得到cmolNH3，则原溶液中的Al3＋物质的量浓度（mol/L）为（ ）
A.
B.
C.
D.
3．（2010·菏泽模拟）某同学用Na2CO3配制0.10mol/L的Na2CO3溶液的过程如图所示：
你认为该同学的错误步骤有（ ）
A．1处B．2处
C．3处D．4处
4．（2009·杭州模拟）下列实验操作中，错误的是（ ）
A．配制5%的食盐溶液时，将称量的食盐放在烧杯中加适量的蒸馏水搅拌溶解
B．用酸式滴定管准确量取10.00mLKMnO4溶液
C．用500mL容量瓶配制1mol/L的NaOH溶液
D．用pH试纸测得新制氯水的pH为2
5．（2010·福州质检）有一未知浓度的盐酸溶液25mL，在加入0.1mol/LAgNO3溶液25mL后，改加NaOH溶液，结果用去0.1mol/LNaOH溶液25mL恰好完全中和，则此盐酸的物质的量浓度为（ ）
A．0.2mol/LB．0.5mol/L
C．0.1mol/LD．0.25mol/L
6．（2009·东莞模拟）取100mL0.3mol/L和300mL0.25mol/L的硫酸注入500mL容量瓶中，加水稀释至刻度线，该混合溶液中H＋的物质的量浓度是（ ）
A．0.21mol/LB．0.42mol/L
C．0.56mol/LD．0.26mol/L
7．（2010·临沂模拟）下列实验操作或记录正确的是（ ）
A．常温常压下测得1molN2的质量为28g
B．用量筒测得排水法收集制得的氢气体积为50.28mL
C．用两只250mL的容量瓶配制0.1mol/L500mL的NaOH溶液
D．用托盘天平称得2.50g胆矾，受热充分失水后，固体质量减轻0.90g
8．（2010·济南模拟）下列说法中错误的是（ ）
A．从1L1mol/L的NaCl溶液中取出10mL，其浓度仍是1mol/L
B．制成0.5L10mol/L的盐酸，需要氯化氢气体112L（标准状况）
C．0.5L2mol/LBaCl2溶液中，Ba2＋和Cl－总数为3×6.02×1023
D．10g98%硫酸（密度为1.84g/cm3）与10mL18.4mol/L硫酸的浓度是不同的
9．（2010·合肥模拟）在200mL某硫酸盐Rm（SO4）n溶液中，含有1.5NA个SO
和NA个R金属离子（NA表示阿伏加德罗常数），则该盐溶液的浓度为（ ）
A．2.5mol/LB．5mol/LC．2mol/LD．7.5mol/L
10．（2009·台州模拟）2008年5月我国汶川发生地震灾害，假若你是卫生防疫人员，为配制0.01mol/L的KMnO4消毒液，下列操作导致所配溶液浓度偏高的是（ ）
A．取KMnO4样品时不慎在表面沾了点蒸馏水
B．溶解搅拌时有液体飞溅
C．定容时俯视容量瓶刻度线
D．摇匀后见液面下降，再加水至刻度线
11.（2010·惠州质检）50g浓度为cmol/L，密度为ρg/cm3的氨水中加入一定量的水稀释成0.5cm
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