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1、全国高考化学物质的量的综合高考真题汇总及答案解析一、高中化学物质的量练习题(含详细答案解析)1 某同学设计了测定气体摩尔体积的探究实验,利用氯酸钾分解制O2。实验步骤如下: 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,准确称量试管 和药品的总质量为 15.95 g. 连接好实验装置,检查装置的气密性 加热,开始反应,直到不再有气体产生为止 测量排入量筒中水的体积为 285.0 mL ,换算成标准状况下氧气的体积为279.7 mL. 准确称量试管和残留物的质量为 15.55 g. 根据上述实验过程,回答下列问题:(1) 如何检查装置的气密性? 。(2) 以下是测量收集到气体体

2、积必须包括的几个步骤: 调整量筒的高度使广口瓶和量筒内的液面高度相同 使试管和广口瓶内气体都冷却至室温 读取量筒内液体的体积这三步操作的正确顺序是 ( 请填写步骤代码。进行的实验操作时,若仰视读数,则读取氧气的体积 ( 填“偏大”、“偏小”或“无影响” )。(3) 实验过程中产生氧气的物质的量是 mol ;实验测得氧气的摩尔体积是( 保留小数点后两位 ) 。【答案】往广口瓶中注满水,塞紧橡胶塞,按装置图连接好装置,用手将试管底部捂热, 若观察到广口瓶中长玻璃管内液面上升,松开手后,过一会儿长玻璃管内的液面下降,则 证明该装置不漏气 偏小 0.0125 22.38 L/mol【解析】【分析】【详

3、解】(1) 往广口瓶中装满水,使装置左侧形成密闭体系,通过捂热试管看广口瓶中长导管内液面 高度的变化来判断装置的气密性;综上所述,本题答案是:往广口瓶中注满水,塞紧橡胶 塞,按装置图连接好装置,用手将试管底部捂热,若观察到广口瓶中长玻璃管内液面上 升,松开手后,过一会儿长玻璃管内的液面下降,则证明该装置不漏气。(2) 在测量收集到 O2 的体积时,先将装置中的气体冷却至室温,否则气体受热膨胀时,会 使排出水的体积偏大;然后调整量筒高度,使量筒内液面和广口瓶中液面相平,以保证广 口瓶中气体的压强和外界气压相等,从而使排出水的体积与产生的O2 的体积相等,最后再O2的体读取量筒内水的体积;正确顺序

4、为;读数时若仰视量筒内的液面,会使读取 积偏小;综上所述,本题答案是:;偏小。(3)根据质量守恒定律,产生 O2的质量为 15.95 g 15.55 g 0.4 g ;n(O2) 0.4/32=0.0125 mol , O2的摩尔体积为 0.2797/0.0125=22.38 L/mol ;综上所述,本题答案 是: 0.0125 , 22.38 L/mol 。【点睛】 用排水法测量收集到气体体积时,要注意:先将装置中的气体冷却至室温,否则气体受热 膨胀时,易引起误差;第二,要调整量筒高度,使量筒内液面和广口瓶中液面相平,以保 证广口瓶中气体的压强和外界气压相等,这样才能减小实验误差;最后再读取

5、量筒内水的 体积,要平视进行读数,减小实验误差;只要做到以上三点,就能提高测定数据的准确 度。2实验室用氢氧化钠固体配制1.00mol·L1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。 计算;称量 NaOH 固体g;溶解;冷

6、却并移液;洗涤并转移; ;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: 。(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】 ad 20. 0 定容 500mL 容量瓶 胶头滴管 用烧杯称量 NaOH固体,防止

7、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·L1×0. 500L×40g&#

8、183;mol120. 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

9、, 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。3某实验小组拟配制 0.10 mol ·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 475

10、mL 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 )。 称量读数时,左盘高,右盘低 溶液转移到容量瓶后,未进行洗涤操作 转移溶液前容量瓶内有少量蒸馏水 定容时,仰视容量瓶的刻度线 在烧杯中溶解氢氧化钠后,立即将所得溶液注入容量瓶中 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】 2.0 偏低 【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

11、) 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=2.0,g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:;(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) 称量读数

12、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;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; 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; 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; 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; 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,满足题意,故答案为:。【点睛】 配制一定

13、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。4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+H2OCO2+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)=

14、。(3)碱液吸收法是脱除二氧化碳的方法之一。已知:Na2CO3K2CO320碱液最高浓度( mol/L )2.08.0碱的价格(元 /kg )1.259.80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。选用合适的无机试剂分别填入、方框中。该实验方案中,步骤、的目的是: 。 该实验方案中,步骤 (选填 “”或“”)可以确定半水煤气中 H2

15、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2KHCO3K2CO3+CO2 +H2O除去半水煤气中的 CO2(包括 H2S)和 H2O IV【解析】分析】 详解】(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):V(CO):V(N2)=38:28:22,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(H2):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

16、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 2KHCO3K2CO3+CO2 +H2O;(4) 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 中 KOH 吸收 CO2和 H2S,中浓硫酸吸收水蒸气,干燥气体。 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 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

17、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。5I配制 0.5 mol/L 的 NaOH 溶液时,如果只存在下列问题,溶液的浓度如何变化? (填“偏大”

18、“偏小”或“不变”)(1)向容量瓶中加蒸馏水低于刻度线,其结果 ;(2)定容时观察刻度线仰视,其结果 。II( 1)实验室加热固体氯化铵和氢氧化钙的混合物制取氨,反应的化学方程式为:2)请在下列装置中选择实验室制备氨的发生装置: (将编号字母填入空格处,下同);为了得到纯净的氨,请在下列试剂中选择干燥氨的试剂: 装置有:试剂有: a NaOH溶液 b澄清石灰水 c浓硫酸 d饱和 NaHCO 3溶液 e碱石灰 f品红溶液 g湿润的红色石蕊试纸【答案】偏大 偏小 2NH4Cl+Ca(OH)2 2 NH3+CaC2l+2H2O A e【解析】【分析】根据 n=cV可得,一定物质的量浓度溶液配制的误差

19、都是由溶质的物质的量 n 和溶液的体 积 V引起的,在配制一定物质的量浓度溶液时,若V比理论值大时,会使所配溶液浓度偏小;若 V比理论值小时,都会使所配溶液浓度偏大。【详解】I( 1)向容量瓶中加蒸馏水低于刻度线,水偏小,其结果偏大;(2)定容时观察刻度线仰视,视野随水位到达刻度线时,实际加水过量,其结果偏小。II( 1)实验室加热固体氯化铵和氢氧化钙的混合物制取氨,反应的化学方程式为: 2NH4Cl+Ca(OH)22 NH3 +CaC2l +2H2O。(2)实验室制备氨是固固加热型装置,即发生装置为 A;为了得到纯净的氨,氨气为碱性 气体,干燥氨的试剂具有吸水性,且不能与碱性物质发生反应,可

20、选 e。6以下涉及的物质中 A、 B、C都是化合物;请注意各小题之间可能有的联系。(1)一定条件下, 9.80g NH4Br跟 3.60g 的某钙盐 A恰好反应,生成了 4.48L(标准状况)气 态产物 B和固体产物 C。标准状况下, B气体的密度为 0.76g/L,氮的质量分数为 82.35%, 其余是氢。试求 B的分子式 。(2)25、 101.3KPa时,气体摩尔体积为 24.5L/mol. 该状况下, 1 体积水(密度为 1g/cm 3) 吸收 560 体积 B气体得到密度为 0.91 g/cm 3的溶液,则该溶液中溶质的质量分数为 %(溶液中的溶质以 B计量;保留 2 位小数);溶液

21、的物质的量浓度为 mol /L(保留 2 位小数)。(3)在催化剂作用下, B可和 NO、 NO2混合气体反应生成液态水和一种单质气体D(可不考虑气体反应物与生成的液态水之间的作用)。在常温常压下,将密度一定的NO、NO2混合气体和 B在不同体积比时进行了四次实验,所得数据如下:实验次数B与混合气体的体积比反应后气体密度(已换算为标准状况;g/L)第一次1.01.35第二次1.21.25第三次2.01.04第四次2.2则原 NO、NO2 混合气体中 NO的体积分数为 %;第四次实验所得气体的平均摩尔质量为 (保留 2 位小数)。(4) 将 9.80g NH4Br跟过量的氧化鈣共热,充分反应后生

22、成水、1.70gB气体和固体产物 C,则C的化学式为 ;试根据有关数据,求钙盐 A的化学式 。【答案】 NH3 27.98 14.98 20 22.76 CaB2r Ca(NH2)2或 CaN2H4 【解析】【分析】(1) 根据 M= Vm 计算 B 的相对分子质量,根据氮的质量分数为82.35% 计算氢元素的质量分数,继而确定 B 的分子式;溶质的质量n(2) 根据溶液质量分数 = 100% ,溶液物质的量浓度 c= 公式进行计算,结和 溶液的质量V已知信息寻找相应的量进行求解;(3) 根据体积比不同混合气体和密度,计算混合气体的平均摩尔质量;(4) 根据质量守恒和原子守恒确定相应物质的分子

23、式。【详解】(1) 标况下 B 气体的密度为 0.76g/L ,则 B 的相对分子质量 = 0.76 22.4= 17,其中氮的质量 17? 82.5%分数为 82.35%,则 B分子中 N原子数目 = =1,其余是氢,则 H 原子数目1417 1413,则 B 为 NH 3,故答案为: NH3;(2) 假设氨气体积为 560L,则水为 1L , 25C、 101.3KPa时,气体摩尔体积为 24.5L/mol ,氨 气的物质的量 = 560L = 22.86mo ,氨气的质量 = 22.86mol 17g/ mol = 388.62g ,1L24.5L / mol水的质量为 1000g ,则

24、所得溶液质量分数388.62g1000g 388.62g100%= 27.99% ;所得溶液密1000? 0.91 ?27.99%度为 0.91g/cm3 ,故溶液物质的量浓度 = 1000? 0.91 ?27.99% = 14.98 mol/L ,故答案:1727.98;14.98;(3) 在催化剂作用下, NH3可和 NO、NO 2混合气体反应生成液态水和一种单质气体D,根据原子守恒电子守恒可知, D 为 N2。第一次反应气体的相对分子质量= 1.35 22.4= 30.24 ;第二次反应气体的相对分子质量 = 1.25 22.4= 28 ;第三次反应气体的相对分子质量 =1.04 22.

25、4= 23.2 ,由反应后气体相对分子质量可知,第二次实验恰好完 全反应气体为 N 2,说明第一次剩余氨气不足,第三次剩余氨气有剩余,令第二次实验中 NO、NO2的总物质的量为 1mol ,则 NH3为 1.2mol ,设 NO 为 axmol ,则 NO 2为(1-x)mol , 根据电子转移守恒: 2x +4(1-x)=1.2 0-(-3) ,解得 x=0.2,故 NO 的体积分数0.2mol= 100%= 20% ;1mol令第四次实验中 NO 、NO 2的总物质的量为 1mol,则 NH 3为2.2mol , NO为 0.2mol ,则 NO2为(1- 0.2) mol= 0.8mol

26、 ,令参加反应的氨气为 ymol ,根据电子转移守恒:2 0.2 +4 0.8=y 0- (-3) ,解得 y= 1.2 ,剩余氨气为 2.2mol - 1.2mol = 1mol ,根据 N 原子 1mol? 1?.2mol守恒可知生成 N2的物质的量 = = 1.1mol ,故反应后气体的平均摩尔质量=1mol 1?7g / mol? 1?.1mol? 28g / ?mol =22.76g/mol,故答案为: 20;22.76;21mol 1.1mol(4) 将 9.80g NH4 Br 跟过量的氧化钙共热,充分反应后生成水、1.70gNH 3气体和固体产物C,由元素守恒,则 C的化学式为

27、 CaBr2。由(1)9.80g NH 4Br跟 3.60g的某钙盐 A恰好反 9.8g应,生成了 4.48L(标准状况 )NH3和 CaBr2, NH 4Br 的物质的量 = 0.1mol ,由 Br98g / ?mol由 N 元素守恒可知 3.6gA 中含有 N 原子为元素守恒可知 CaBr 2为 0.05mol,由 Ca元素守恒可知, 3.6gA 中含有 Ca原子为 0.05mol , 4.48L氨气的物质的量 = 0.2mol ,3.6gA 中含有 H 原子为 0.2mol 3H 原子物质的量之比 = 0.05:0.1 :0.2= 1 :2:4 ,故 A Ca(NH2)2 或 CaN2

28、H4。22.4L /?mol0.2mol - 0.1mol= 0.1mol ,由 H 元素守恒,0.1mol 4 = 0.2mo ,故 3.6gA 中 Ca、 N 、 的化学式为 CaN2H4 ,故答案为: CaBr2; 【点睛】根据 M= Vm 计算不同气体或混合气体的摩尔质量。7I自然界中的物质绝大多数以混合物的形式存在,为了便于研究和利用,常需对混合 物进行分离和提纯。下列 A、 B、 C、 D 是中学常见的混合物分离或提纯的装置。请根据混合物分离或提纯的原理,回答在下列实验中需要使用哪种装置。将A、B、 C、D填入适当的空格中。(1) 碳酸钙悬浊液中分离出碳酸钙 ;(2) 氯化钠溶液中

29、分离出氯化钠 ;(3) 分离 39的乙醇溶液 ;(4) 分离溴的氯化钠溶液 ;.利用 “化学计量在实验中的应用 ”的相关知识进行填空已知某饱和氯化钠溶液体积为 VmL,溶液密度为 d g/cm 3,质量分数为 w ,物质的量浓度为d 表示溶液的物质的量浓度是d 表示溶液的质量分数是 _c mol/L ,溶液中含 NaCl的质量为 m g。(1) 用 m、V 表示溶液的物质的量浓度是(2) 用 w、答案】B D A C 1 000m mol ·L158.5V1000dwmol·L158.558.5c1000d(3) 用 c、解析】 分析】I. 根据混合物的性质选择相应的装置进

30、行分离; . 根据公式 n M 、c V、c= M 进行计算。详解】B;D;A;I. (1)碳酸钙不溶于水,可用过滤的方法从碳酸钙悬浊液中分离出碳酸钙,故答案为:(2) 氯化钠易溶于水,可用蒸发的方法从氯化钠溶液中分离出氯化钠,故答案为:(3) 乙醇和水是互溶的两种液体,可用蒸馏的方法分离乙醇和水,故答案为:(4) 溴易溶于四氯化碳而难溶于水,且四氯化碳与水不互溶,则可以用四氯化碳萃取氯化钠 溶液中的溴单质,再分液,故答案为:C;. (1)NaCl 的物质的量为 nm mg m= = mol ,M 58.5g/mol 58.5则 NaCl 溶液的物质的量浓度是c=mmol58.5-3V 10-

31、3L1000m mol 58.5VL-1 ,故答案为:1000mmol·L1;58.5V(2)根据公式 c= 1000 可知,该溶液的物质的量浓度是 c= 1000dw mol L-1 ,故答案 M 58.5为:1000dw mol ·L1;58.5(3)由c=100M0 可知, =10c0M0 ,则该溶液的质量分数是 15080.50cd ,故答案为:58.5c1000d【点睛】该公式 c=1000 中,涉及溶液的密度,质量分数,物质的量浓度,密度的单位为 Mg/cm 3,是同学们的易忘点。8某化学兴趣小组在实验室制取漂白粉,并探究氯气与石灰乳反应的条件和产物。已知:二氧

32、化锰与浓盐酸反应可制备氯气,同时生成MnCl 2。氯气和碱反应放出热量。温度较高时,氯气和碱还能发生如下反应:3Cl2+6OH-5Cl-+ClO3-+3H2O。该兴趣小组设计了下列实验装置进行实验。请回答下列问题:(1) 甲装置用于制备氯气,乙装置的作用是 。该兴趣小组用 100 mL12 mol·L-1盐酸与 8.7 g MnO 2制备氯气,并将所得氯气与过量的石灰 乳反应,则理论上最多可制得 Ca(ClO)2g。(2) 小组成员发现,产物中 Ca(ClO)2 的质量明显小于理论值。他们讨论后认为,部分氯气未 与石灰乳反应而逸出,以及温度升高也是可能原因。为了探究反应条件对产物的影

33、响,他 们另取一定量的石灰乳,缓慢、匀速地通入足量氯气,得出了ClO-、 ClO3-两种离子的物质的量 (n)与反应时间 (t)的关系曲线,粗略表示为如图 (不考虑氯气和水的反应 )。所取石灰乳中含有 Ca(OH)2 的物质的量为 mol。另取一份与等物质的量的石灰乳,以较大的速率通入足量氯气,反应后测得产物中Cl-n ClO的物质的量为 0.35 mol ,则产物中=_。n ClO3(3) 为了提高 Ca(ClO)2 的产率,可对丙装置作适当改进。请你写出一种改进方法:。【答案】除去氯气中的氯化氢气体 7.15 ClO- 0.25 2: 1 把丙装置浸在盛有冰水的水槽中【解析】【分析】(1)

34、 饱和食盐水的主要作用是除去氯气中的氯化氢气体;依据 MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2 +2H2O;2Cl2+2Ca(OH)2=CaC2l+Ca(ClO)2+2H2O,结合定 量关系计算理论值;(2) 当温度低时,氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙和次氯酸钙;当温度高时,生成氯酸钙 和氯化钙,根据温度高低来判断属于哪种离子;根据氧化还原反应中得失电子数相等计算氯离子的物质的量,然后根据含氯化合物中钙 离子和阴离子的个数比计算氢氧化钙的物质的量;另取一份与等物质的量的石灰乳,以较大的速率通入足量氯气,反应后测得产物中Cl-的物质的量为 0.35 mol ,依据氯化钙、次氯酸钙、氯酸钙中钙离子

35、和含氯元素的物质的量 比为 1: 2,结合 b 计算得到氢氧化钙物质的量计算氯元素物质的量,依据氧化还原反应电 子守恒,生成产物中氯元素守恒列式计算。(3) 根据题中信息,在高温度下发生副反应,可以把丙装置放入冰水中。【详解】(1) 浓盐酸和二氧化锰反应制取氯气的方程式为:MnO2+4HCl(浓 )MnCl2+Cl2+2H2O;浓盐酸具有挥发性,在反应制取氯气的过程中挥发出 HCl 气体,所以通过饱和食盐水的作 用是除去 Cl2 中混有的 HCl气体;8.7 gn(HCl)=12 mol/L ×0.1 L=1.2 m,oln(MnO2)=0.1 mol,MnO2、HCl 反应的物质的

36、87 g/mol量的比是 1:4,可见足量的浓盐酸与 8.7 gMnO 2制备氯气,以 MnO2 为标准计算, n(Cl2)=n(MnO 2)=0.1 mol ,将所得氯气与过量的石灰乳反应,反应方程式为: 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,根据方程式中物质反应关系可知:理论上最多可制得 Ca(ClO)2的物质的量为 0.05 mol ,其质量 mCa(ClO)2=0.05mol ×143 g/mol=7.15; g(2) 当温度低时,氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙和次氯酸钙;当温度高时,生成氯酸钙 和氯化钙,刚开始反应时,温度较低,氯气和氢氧化钙反应

37、生成氯化钙和次氯酸钙,所以 图 2 中曲线 I 表示离子 ClO- 的物质的量随反应时间变化的关系;根据氧化还原反应中得失电子数相等计算Cl-的物质的量,设被还原的氯离子的物质的量为 n,则 n×1=0.10 mol ×1+0.05 mol ×5=0.35 ,mo则l 反应的 Cl2中含氯原子的物质的量为: 0.35 mol+0.1 mol+0.05 mol=0.5 mol ,在 CaCl2、 Ca(ClO)2、 Ca(ClO3)2 中钙离子和含氯离子的个 数比为 1: 2,所以所取石灰乳中含有 Ca(OH)2的物质的量为 0.5 mol =0.25 mol;2

38、取一份与等物质的量的石灰乳,其物质的量为0.25 mol ,根据氧化还原反应中得失电子数相等,生成氯离子得到电子和生成次氯酸根和氯酸根失去的电子守恒,设n(ClO-)=x,n(ClO3-)=y;则得到: 0.35=x × 1+y;×依5据氯化钙、次氯酸钙、氯酸钙中钙离子和含氯元素 的物质的量比为 1: 2,得到氯元素物质的量为 0.5mol ; x+y+0.35=0.5,解得: x=0.1 mol,n ClO 0.1?moly=0.05 mol ,则产物中=2:1;n ClO30.05?mol(3) 由于反应在高温度下发生副反应,所以改进措施可以把丙装置放入盛有冰水的水槽中

39、, 避免发生 3Cl2+6OH-5Cl-+ClO3-+3H2O。【点睛】 本题考查了性质方案的设计。明确实验目的、实验原理为解答关键,注意熟练掌握氯气的 实验室制法及守恒思想在化学计算中的应用方法,题目培养了学生的分析、理解能力及化 学实验、化学计算能力。9根据所学知识,回答下列问题:(1) 高铁酸钠 (Na2FeO4) 可作为高效、多功能水处理剂,其摩尔质量是 。高铁酸钠可与水反应生成 Fe(OH)3 胶体、氢氧化钠和氧气,写出相应的离子方程式: 。(2) 戴维通过电解法首先制得了金属钠,随后几十年内,工业上采用铁粉和氢氧化钠高温熔 融的方法制得钠蒸气,同时获得Fe3O4 和氢气。写出该反应

40、的化学方程式 ,该反应中属于电解质但不属于氧化物的物质是 (填化学式),若制得22.4L(折算为标准状况下 )钠蒸气,转移电子的数目为 。(3) 漂白粉常用于饮水、污水、排泄物及被污染的环境消毒,其主要成分是氯化钙和次氯酸 钙Ca(ClO)2,有效成分为次氯酸钙。为测得某漂白粉的有效成分含量,称取A g 漂白粉样品溶解,往所得溶液中通入 CO2 至不再产生沉淀为止,反应的化学方程式为Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3 +2HClO,若反应生成次氯酸 (HClO)的物质的量为 Kmol,则该漂白 粉中有效成分的质量分数为 %(用含 A、K 的式子表示)。【答案】 166g/mol 4F

41、eO42-+10H2O=4Fe(OH)3(胶体 )+8OH-+3O224 7150K3Fe+4NaOH=4Na +Fe3O4+2H2 NaOH 2NA或 1.204 × 1240A【解析】【分析】(1) 摩尔质量以 g/mol 为单位,数值上等于其相对分子质量;根据电子转移守恒、电荷守 恒、原子守恒配平书写离子方程式;(2) 由题意可知, Fe与NaOH在高温条件下生成 Na蒸气、 Fe3O4和 H2,配平书写化学方程 式;反应中属于电解质但不属于氧化物的物质是NaOH;反应中 Na、H 元素化合价降低,根据方程式计算生成氢气的量,根据Na元素、 H 元素化合价变化计算转移电子数目;

42、(3) 根据 HClO的量计算 Ca(ClO)2 的质量,再根据质量分数的定义式计算。【详解】(1) Na2FeO4 的相对分子质量为 166,故其摩尔质量为 166g/mol 。高铁酸钠可与水反应生成 Fe(OH)3胶体、氢氧化钠和氧气,相应的离子方程式:4FeO42-+10H2O=4Fe(OH)3(胶体 )+8OH-+3O2;(2) 由题意可知, Fe与NaOH在高温条件下生成 Na蒸气、 Fe3O4和 H2,反应方程式为: 3Fe+4NaOH4Na +Fe3O4+2H2,反应中属于电解质但不属于氧化物的物质是NaOH,Na 的物质的量 n(Na)=224L ÷ 22.4L/mo

43、l=1m,ol由方程式可知生成氢气为 11mol × =0.5mol,故转移电子的物质的量 n(e-)=1mol × 1+0.5mol × 2=2,m则ol转移电子数目N(e-)=2mol ×AN/mol=2mol × (6.02 2×3m1o0l-1)=1.204 ×214;011(3) 由 Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO可知, nCa(ClO)2= n(HClO)= × Kmol=0.5Kmo,l22则该漂白粉中有效成分的质量分数 0.5Kmol 143g / molAg7150K&#

44、215; 100%=%。A【点睛】 本题考查化学方程式和离子方程式的书写、电解质、摩尔质量等概念及化学计算的知识。掌握化学基础知识和物质的量的有关计算公式是解题基础,考查了学生运用知识分析问题 和解决问题的能力。10 按要求完成下列填空。(1)在等体积的 NaCl、MgCl2、AlCl3 三种溶液中,分别加入等量的AgNO3溶液,恰好都完全反应,则以上三种溶液的物质的量浓度之比为 。(2)将 3.22 g 芒硝( Na2SO4·10H2O)溶于水中,要使每 100 个水分子中溶有 1 个 Na+,则 需水的质量为 g。(3)在干燥烧瓶中用向下排空气法收集氨气,由于空气不可能排净,所以

45、瓶内气体对氢气的相对密度为 9.5 ,将此瓶气体倒置于水槽中,烧瓶内液面上升的体积占烧瓶总体积的(4)100 mL 0.3 mol/L Na 2SO4(密度为 d1 g/cm 3)和 50 mL 0.2 mol/L Al2(SO4)3(密度为 d2 g/cm 3) 混合,所得密度为 d3 g/cm3 的混合溶液中 SO42-的浓度为 。(用含 d1,d2, d3的式子表示)(5)已知两种碱 AOH和BOH的摩尔质量之比为 5:7,现将 7 mol AOH与 5 mol BOH混合 后,从中取出 5.6 g,恰好可以中和 100ml 浓度为 1.2 mol/L 的盐酸,则 AOH的摩尔质量为6d

46、310 d1+5 d240g/mol5答案】 6: 3: 2 34.2(或 83.3%)6解析】 【分析】(1)分别加入等量的 AgNO3 溶液恰好都完全反应可知,溶液中Cl的物质的量相等;(2)每 100 个水分子中溶有 1 个钠离子说明水和钠离子的物质的量比为 100:1 ;(3)将盛有氨气的烧瓶气体倒置于水槽中,溶液上升体积等于氨气的体积;(4)溶质物质的量和质量、溶液的质量具有加合性,溶液的体积不具有加合性;(5)由混合碱 5.6 g 恰好可以中和 100mL浓度为 1.2 mol/L 的盐酸可知,混合碱的物质的 量与盐酸的物质的量相等。【详解】(1)设 NaC1、MgCl2、A1Cl

47、3 的物质的量分别为 x、y、 z,由分别加入等量的 AgNO3溶液恰 好都完全反应可知,溶液中 Cl的物质的量相等,则有 x=2y=3z,解得 x: y: z=6:3:2, 因溶液的体积相同,由物质的量之比等于浓度之比可得浓度之比为6: 3:2,故答案为: 6:3:2;(2)3.22g 芒硝的物质的量为 3232.g22/ gmol =1mol,溶液中 n(Na+) =2n(Na2SO4?10H2O) =0.01mol × 2=0.02mol ,每 100个水分子中溶有 1 个钠离子,所以 n(H2O)=100n(Na+) =2mol,0.01molNa2SO4?10H2O 中含有

48、水的物质的量为 0.01mol ×10=0.1mol ,需要的水的物质的量为 2mol-0.1mol=1.9mol ,则需要水的质量为 1.9mol ×18g/mol=34.2g ,故答案为: 34.2;(3)由瓶内气体对氢气的相对密度为9.5 可知,混合气体的平均摩尔质量为2g/mol × 9.5=19g/mol ,设氨气的体积分数为 x,则空气的体积分数为( 1-x),故 17x+29 (1-x)=19,解得 x= 56 ,溶液上升体积等于氨气的体积,故烧瓶内液面上升的体积占烧瓶 总体积的 56 ,故答案为: 65 ;(4)100mL0.3mol/LNa 2S

49、O4溶液中 SO42-的物质的量为 0.1L× 0.3mol/L=0.03moL , 50mL0.2mol/LAl 2( SO4) 3 溶液中 SO42-的物质的量为 0.05L×0.2moL/L×3=0.03mol,混合后100d 50d的总 SO42-的物质的量为 0.03moL+0.03moL=0.06mol ,混合溶液的体积为 100 1d 50 2 ×10 3L, 3则混合溶液中SO42-的浓度为0.06 mol6d3100d1 50d2 10 3 L =d310 L 10 d1+5 d2mol/L ,故答案为:6d310 d1+5 d2(5)

50、由混合碱 5.6 g 恰好可以中和 100mL浓度为 1.2 mol/L 的盐酸可知,混合碱的物质的 量与盐酸的物质的量相等,盐酸的物质的量为1.2 mol/L×0.1L=0.12mol,设 5.6 g 混合碱中AOH 的物质的量为 7a,则 BOH的物质的量为 5a,由混合碱的物质的量与盐酸的物质的量 相等可得 7a+5a=0.12mol ,解得 a=0.01mol ,设 AOH的摩尔质量为 5b,则 BOH的摩尔质量 为 7b,由混合碱的质量为 5.6g 可得: 0.07mol × 5b+0.05mol ×7b=5.6,解得 b=8,则 AOH 的摩尔质量为

51、40g/mol ,故答案为: 40g/mol 。【点睛】 溶质物质的量和质量、溶液的质量具有加合性,溶液的体积不具有加合性是解答混合溶液 的解答关键,也是易错点;由混合碱5.6 g恰好可以中和 100ml浓度为 1.2 mol/L 的盐酸确定混合碱的物质的量与盐酸的物质的量相等是计算难点。11(1)4.8gO3和 0.2molCH4,在同温同压下的体积之比是 _;相同质量的 O2和 SO2,所 含分子的数目之比为 _,所含 O 原子的物质的量之比为 _,密度之比为 _。(2)标准状况下 11.2 L N2 所含分子数是 _个。(3)若某原子的摩尔质量是 M g/mol ,则一个该原子的真实质量

52、是 _g。(4)483g Na2SO4·10H2O 中所含的 Na+的物质的量是 _,SO42-的物质的量是 _,所含 H2O 分子的数目是 _个。(5)现有 100 ml 1.00 mol/L NaCl 溶液,其中所含 Na+的质量是 _g。(6)下列物质能导电是 _ ,属于电解质是 _,属于非电解质的是 _。(填序号,多选或错 选扣分) 水银 烧碱 硫酸钡 氯化钠晶体 盐酸 蔗糖(7)实验室配制 480mL0.08mol/LNa 2CO3溶液,需要十水碳酸钠晶体质量 g。【答案】 1:2 2:1 2:1 1:2 0.5NA NMA 3mol 1.5mol 15 NA 2.3g 1

53、1.44g 【解析】 【详解】4.8gO3的物质的量为(1)同温同压下的气体的体积之比等于物质的量之比,1g32g/moln= m = 16g4/m.8ogl 3 =0.1mol ,则 0.1mol O3和 0.2molCH 4的体积之比等于物质的量之比为 M 16g/mol 31:2,根据 n= m 可知,设 O2 和 SO2的质量都为 1g,它们的物质的量之比 M1g=64g/mol:32g/mol= 2:1 ;根据 N=nN A可知, O2和 SO2所含分子数目之比 =2:1;一 64g/mol个 O2和 SO2分子均由两个 O原子构成, O2和 SO2物质的量之比 =2:1;所含 O原

54、子的物质 的量之比为 2:1;同温同压下,气体的密度之比等于摩尔质量之比= 32 g/mol:64 g/mol=1:2,故答案为 1:2;2:1;2:1 ;1:2;V 11.2L(2)根据 n=,标准状况下 11.2 L N2 所含分子的物质的量 =0.5mol , 1molV m22.4L/mol任何物质具有的微粒数是 NA ,0.5mol N 2所含分子的数目为 0.5N A , 故答案为: 0.5N A ;(3)根据摩尔质量知, 1mol 该原子的质量是 Mg ,1mol 原子有阿伏加德罗常数 NA 个,即 MNA 个原子的质量是 Mg ,则一个该原子的真实质量约为g,NAM 故答案为:

55、 NMA(4)483g Na2SO4·10H2O 的物质的量 =1.5mol , Na+的物质的量为322g/molNa2SO4·10H 2O的 2 倍为 1.5mol ×2=3mol ,硫酸根离子物质的量等于 Na2SO4?10H2O的物 质的量,为 1.5mol ; H 2O分子的物质的量为 Na 2SO4?10H 2O的 10 倍为 1.5mol ×10=15mol , 故所含水分子数目为 15NA, 答案为: 3mol; 1.5mol ; 15 NA;(5)100 ml 1.00 mol/L NaCl 溶液中,根据公式 n=cV , NaCl 的

56、物质的量 =1mol/L ×0.1L=0.1mol , Na+的物质的量也是 0.1mol ,则所含 Na+的质量 =0.1mol ×23g/mol=2.3 g,故答案为: 2.3g;(6)水银为金属单质汞,含有自由移动的电子,可导电,但不是化合物,既不是电解质 也不是非电解质;烧碱是氢氧化钠,没有自由移动的离子,不能导电,其水溶液可电离 出离子能导电,属于电解质;硫酸钡没有自由移动的离子,不能导电,其熔融状态下可 电离出离子能导电,属于电解质;氯化钠晶体没有自由移动的离子,不能导电,其水溶 液可电离出离子能导电,属于电解质;盐酸是溶液,含有自由移动的离子可导电,但不 是化合物,既不是电解质也不是非电解质;蔗糖没有自由移动的离子,不能导电,其水 溶液和熔融状态下都不能电离出离子,不导电,属于非电解质; 则物质能导电是,属于电解质是,属于非电解质的是, 故答案为:;7)实验室配制 480mL0.08mol/LNa 2CO3溶液,用 500 mL 容量瓶, Na

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