高考化学物质的量经典压轴题.docx
- 文档编号:24387249
- 上传时间:2023-05-26
- 格式:DOCX
- 页数:29
- 大小:293.60KB
高考化学物质的量经典压轴题.docx
《高考化学物质的量经典压轴题.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高考化学物质的量经典压轴题.docx(29页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
高考化学物质的量经典压轴题
高考化学物质的量-经典压轴题
一、高中化学物质的量练习题(含详细答案解析)
1.实验室配制500mL0.1mol/LNa2CO3溶液,回答下列问题
(1)配制Na2CO3溶液时需用的主要仪器有托盘天平、滤纸、烧杯、药匙、___。
(2)容量瓶上标有刻度线、___,使用前要___。
(3)需用托盘天平称取Na2CO3____g。
(4)若实验遇下列情况,溶液的浓度是偏高,偏低还是不变?
A.加水时超过刻度线___,
B.溶解后未冷却到室温就转入容量瓶___,
C.容量瓶内壁附有水珠而未干燥处理___,
D.定容时仰视___,
E.上下颠倒摇匀后液面低于刻线___。
(5)若实验室中要用浓度为16mol/L的浓硫酸配制480mL2.0mol/L的稀硫酸,则需要量取浓硫酸的体积为___mL。
【答案】500mL容量瓶、玻璃棒、胶头滴管温度、容积检漏5.3偏低偏高不变偏低不变62.5
【解析】
【分析】
配制一定物质的量浓度溶液步骤是计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶,分析误差时可根据c=
判断。
【详解】
(1)根据配制步骤是计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、初步摇匀、定容、摇匀、装瓶可知所需的仪器有:
托盘天平、烧杯、玻璃棒、药匙、500mL容量瓶和胶头滴管,缺少的仪器:
500mL容量瓶、胶头滴管、玻璃棒;
(2)容量瓶上标有温度、刻度线、容积;容量瓶带有瓶塞,为防止使用过程中漏液,使用前应查漏;
(3)配制500mL 0.1mol/LNa2CO3,需要 Na2CO3的质量为:
0.5L×0.1mol/L×106g/mol=5.3g;
(4)A.加水时超过刻度线,导致溶液体积偏大,溶液浓度偏低;
B.溶解后未冷却到室温就转入容量瓶,冷却后溶液体积偏小,溶液浓度偏高;
C.容量瓶内壁附有水珠而未干燥处理,对溶质物质的量和溶液体积都不产生影响,溶液浓度不变;
D.定容时仰视,导致溶液体积偏大,溶液浓度偏低;
E.上下颠倒摇匀后液面低于刻线,属于正常操作,溶液浓度不变;
(5)若实验室中要用浓度为16mol/L 的浓硫酸配制480mL 2.0mol/L 的稀硫酸,应选择500mL容量瓶,设需要浓硫酸体积为V,则依据溶液稀释过程中溶质物质的量不变得:
16mol/L×V=500mL 2.0mol/L,解得V=62.5mL。
【点睛】
配制一定物质的量浓度溶液的常见误差分析的基本方法:
根据c=
可知,一定物质的量浓度溶液配制的误差都是由溶质的物质的量n和溶液的体积V引起的,误差分析时,关键要看配制过程中引起n和V怎样的变化,若n比理论值小,或V比理论值大时,都会使所配溶液浓度偏小;若n比理论值大,或V比理论值小时,都会使所配溶液浓度偏大。
2.实验室需要480mL0.3mol.·L-1NaOH溶液和一定浓度的硫酸溶液。
请回答:
(1)如图所示的仪器中,配制上述溶液一定不需要的仪器为__________(填选项字母),配制上述溶液还需用到的玻璃仪器为_________________(填仪器名称)。
(2)配制NaOH溶液。
①计算用托盘天平称取NaOH固体的质量为_____g。
②若NaOH溶液在转移至容量瓶时,洒落了少许,则所配制的溶液浓度将_______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(3)配制硫酸溶液。
①实验室用98%(ρ=1.84g·cm3)的硫酸配制3.68mo·L-1的硫酸溶液500mL,需准确量取98%的硫酸的体积为_____mL。
②该同学实际配制硫酸溶液的浓度为3.50mol·L-1,原因可能是_________(填选项字母)。
A.用胶头滴管加水定容时俯视刻度
B.容量瓶中原来存有少量水
C.稀释硫酸的烧杯未洗涤
D.用胶头滴管加水定容时仰视刻度
【答案】AC烧杯、玻璃棒6.0偏低100mLCD
【解析】
【分析】
配制一定物质的量浓度的溶液的步骤有:
计算、称量、溶解(冷却)、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶贴签。
配制硫酸溶液时,根据浓稀硫酸物质的量相等计算,浓硫酸的浓度可根据公式c=
进行计算。
【详解】
(1)用液体药品配制溶液需要的玻璃仪器有烧杯、量筒、胶体滴管、容量瓶、玻璃棒,因此一定不会用到的是A烧瓶和C分液漏斗;还需要的玻璃仪器是烧杯、玻璃棒。
(2)①配制溶液应根据体积选择合适的容量瓶以确保精度,然后根据容量瓶体积计算溶质的量,配制480mL0.3mol/L的NaOH溶液需要选择500mL容量瓶,因此需要NaOH的物质的量为0.5L×0.3mol/L=0.15mol,需要NaOH的质量为:
m=n∙M=0.15mol/L×40g/mol=6.0g,因此需要称取6.0NaOH固体。
②NaOH溶液转移时洒落少许,会使溶质物质的量减小,配制的溶液浓度偏低。
(3)98%的浓硫酸的分数为:
需要浓硫酸的体积为:
。
(4)A.用胶头滴管加水定容时俯视视刻度,读数比实际体积大,加入的水会低于刻度线,会使实际溶液浓度偏大,A错误;
B.容量瓶中有水不会影响配制溶液的浓度,B错误;
C.稀释硫酸的烧杯未洗涤可能会导致硫酸残余在烧杯中,会使配制的溶液浓度减小,C正确;
D.用胶头滴管加水定容时仰视刻度,读数比实际体积小,加入的水会超过刻度线,会使实际溶液浓度减小,D正确;
故选CD。
【点睛】
本题的易错点为(3)①,计算浓硫酸用量时,需根据稀释前后物质的量不变来计算,稀硫酸的浓度和体积是已知的,只需要知道浓硫酸的浓度即可,浓硫酸的浓度可用公式c=
算出。
3.I.配制
的
溶液时,如果只存在下列问题,溶液的浓度如何变化?
(填“偏大”“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:
A
B
C
D
E
F
G
H
试剂有:
a.
溶液b.澄清石灰水c.浓硫酸d.饱和
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)2Δ2NH3↑+CaCl2+2H2OAe
【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)2Δ2NH3↑+CaCl2+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,可选e。
4.
(1)有相同物质的量的H2O和H2SO4,其质量之比为_____,氢原子个数比为_____,氧原子个数比为_____。
(2)把3.06g铝和镁的混合物粉末放入100mL盐酸中,恰好完全反应,并得到标准状况下3.36LH2。
计算:
①该合金中铝的物质的量为_____。
②该合金中镁的质量为_________。
③反应后溶液中Cl﹣的物质的量浓度为__________(假定反应体积仍为100mL)。
(3)由CO2与CO组成的混和气体对H2的相对密度为20,则混和气体中CO2的体积分数为_____;CO的质量分数为_____。
【答案】9:
491:
11:
40.06mol1.44g3.0mol·L-175%17.5%
【解析】
【分析】
【详解】
(1)n(H2O)=n(H2SO4),m(H2O):
m(H2SO4)=n(H2O)×18:
n(H2SO4)×98=9:
49;NH(H2O):
NH(H2SO4)=n(H2O)×2:
n(H2SO4)×2=1:
1;NO(H2O):
NO(H2SO4)=n(H2O)×1:
n(H2SO4)×4=1:
4;
(2)设镁的物质的量为xmol,铝的物质的量为ymol,二者混合物的质量为3.06=24x+27y;根据化学反应的计量系数比:
Mg~2HCl~H2,2Al~6HCl~3H2,氢气的体积标准状况下3.36L,n(H2)=0.15mol,列式x+1.5y=0.15,解方程x=0.06mol,y=0.06mol,故该合金中铝的物质的量为0.06mol,该合金中镁的质量为0.06×24=1.44g,反应后溶液中Cl¯(盐酸恰好反应完全,溶液中溶质只有氯化镁和氯化铝)的物质的量=0.06×2+0.06×3=0.3mol,溶液体积100mL,Cl¯的物质的量浓度c=
=3.0mol·L-1;
(3)由CO2与CO组成的混和气体对H2的相对密度为20,密度之比等于摩尔质量之比,则混合气体的平均摩尔质量为40g/mol,设1mol混合气体中有xmolCO,CO2ymol,故x+y=1,28x+44y=40,则x=0.25mol,y=0.75mol,同温同压,气体体积之比等于物质的量之比,则混和气体中CO2的体积分数为75%,CO的质量分数=0.25×28/40=17.5%
5.I.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____________;
Ⅱ.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dg/cm3,质量分数为w,物质的量浓度为cmol/L,溶液中含NaCl的质量为mg。
(1)用m、V表示溶液的物质的量浓度是_________
(2)用w、d表示溶液的物质的量浓度是_________
(3)用c、d表示溶液的质量分数是__________
【答案】BDAC
mol·L-1
mol·L-1
【解析】
【分析】
I.根据混合物的性质选择相应的装置进行分离;
Ⅱ.根据公式
、
、
进行计算。
【详解】
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:
B;
(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:
D;
(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:
A;
(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;
Ⅱ.
(1)NaCl的物质的量为
,则NaCl溶液的物质的量浓度是
,故答案为:
mol·L-1;
(2)根据公式
可知,该溶液的物质的量浓度是
,故答案为:
mol·L-1;
(3)由
可知,
,则该溶液的质量分数是
,故答案为:
。
【点睛】
该公式
中,涉及溶液的密度,质量分数,物质的量浓度,密度的单位为g/cm3,是同学们的易忘点。
6.完成下列填空:
(1)已知反应:
Fe2O3+2Al
Al2O3+2Fe,则
①该反应所属基本反应类型是___。
②在反应中铁元素的化合价变化__(填“升高”或“降低”),该元素的原子__(填“失去”或“得到”)电子。
③发生氧化反应的是__,发生还原反应的是__。
(2)反应2KMnO4+16HCl(浓)=2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O中:
①反应中被氧化的元素是__,被还原的元素是___。
②若生成71gCl2,则消耗的HCl是__g,被氧化的HCl是__g。
【答案】置换反应降低得到AlFe2O3ClMn116.873
【解析】
【分析】
(1)①反应符合基本反应类型的AB+C=AC+B。
②反应中,Fe的化合价由+3价变为0价;
③反应中,还原剂被氧化,发生氧化反应。
(2)①还原剂被氧化,氧化剂被还原;
②根据方程式进行计算。
【详解】
(1)①反应符合基本反应类型的AB+C=AC+B,属于置换反应。
②反应中,Fe的化合价由+3价变为0价,化合价降低,得电子;
③反应中,还原剂被氧化,发生氧化反应,则Al发生氧化反应;Fe2O3发生还原反应。
(2)①还原剂被氧化,氧化剂被还原,则Cl被氧化,Mn被还原;
②若生成71gCl2,即1mol,需消耗3.2molHCl,即3.2×36.5=116.8g;化合价升高的HCl为2mol,即73g。
【点睛】
高锰酸钾与浓盐酸反应制备氯气,16molHCl参加反应,其中有10molHCl发生了氧化反应,产生了5molCl2,6molHCl价态没变,生成了盐,体现了其酸性的性质。
7.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;
8.已知:
2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑,将0.1moKMnO4固体加热一段时间后,收集到amolO2;向反应后残留的固体中加入足量的浓盐酸,又收集到bmolCl2,此时Mn元素全部以Mn2+的形式存在于溶液中(注:
KMnO4和K2MnO4以及MnO2都能与浓盐酸反应并生成Mn2+)。
(1)2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O反应中的还原产物是_____(填化学式),反应中若产生0.3mol的气体则有________mol的电子转移。
(2)a+b的最大值为________,a+b最小值为________。
【答案】MnCl20.60.250.2
【解析】
【分析】
(1)元素化合价降低发生还原反应得到还原产物;根据Cl元素化合价变化计算转移电子;
(2)KMnO4固体,加热一段时间后,收集到amol氧气,在反应后的残留固体中加入足量的浓盐酸,继续加热,收集到气体bmol氯气,根据电子转移守恒,整个过程中,Mn元素得到电子数等于O元素、Cl元素失去的电子,则有:
0.1×(7-2)=4a+2b,整理得a+b=0.25-a,当高氯酸钾没有分解时,(a+b)达最大值,当高锰酸钾完全分解生成氧气时,生成氧气最多,生成氯气最少,根据方程式计算氧气最大值,进而确定(a+b)的最小值。
【详解】
(1)反应中Mn元素化合价由+7价变为+2价,化合价降低,得到电子,被还原,所以MnCl2是还原产物;产生0.3mol的氯气时,转移电子为n(e-)=0.3mol×2×[0-(-1)]=0.6mol;
(2)KMnO4固体加热一段时间后,收集到amol氧气,在反应后的残留固体中加入足量的浓盐酸,继续加热,收集到bmol氯气,根据电子转移守恒,整个过程中,Mn元素获得电子等于O元素、Cl元素失去的电子,则有:
0.1×(7-2)=4a+2b,整理可得a+b=0.25-a,当高氯酸钾没有分解时,(a+b)达最大值,此时a=0,则(a+b)的最大值=0.25;当高锰酸钾完全分解生成氧气时,生成氧气最多,生成氯气最少,由2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑,可知生成氧气最大的物质的量为0.1mol×
=0.05mol,则a+b≥0.25-0.05=0.2,故(a+b)的最小值为0.2。
【点睛】
本题考查混合物计算、氧化还原反应计算,充分利用整个过程中的电子转移守恒是解答本题的关键。
掌握元素化合价升降总数与反应过程中电子转移的关系及与物质的性质与作用的关系是解答的基础,学会将关系式进行变形,并用用极值方法分析判断。
9.卤素及其化合物在工农业生产和人类生活中都有着重要的应用。
(1)碘是人体不可缺乏的元素,为了防止碘缺乏,现在市场上流行一种加碘盐,就是在精盐中添加一定量的KIO3进去。
某研究小组为了检测某加碘盐中是否含有碘,查阅了有关的资料,发现其检测原理是:
KIO3+5KI+3H2SO4=3I2+3H2O+3K2SO4
①氧化剂与还原剂的物质的量比是_______;如果反应生成0.3mol的单质碘,则转移的电子数目是_______。
②先取少量的加碘盐加蒸馏水溶解,然后加入稀硫酸和KI溶液,最后加入一定量的CCl4,振荡,这时候,观察到的现象是_____;
③若采用下图实验装置将四氯化碳和I2的混合溶液分离。
写出图中仪器的名称:
①_____;该装置还缺少的仪器是_____;冷凝管的进水口是:
_____(填g或f)。
(2)实验室常用MnO2和浓盐酸制氯气,反应原理:
MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O
①实验室用MnO2和浓盐酸制氯气的离子方程式:
__________________________
②上述反应中氧化剂:
__________,还原剂:
__________,被氧化的HCl和未被氧化的HCl的比值______________。
③a:
Cl2+2I-=I2+2Cl-;b:
Cl2+2Fe2+=2Fe3++Cl-;c:
2Fe3++2I-=I2+2Fe2+。
Cl2、I2、Fe3+的氧化性由强到弱的顺序:
_________________________
【答案】1:
50.5NA溶液分层,下层液为紫红色蒸馏烧瓶温度计gMnO2+4H++2Cl-(浓)
Mn2++Cl2↑+2H2OMnO2HCl1:
1Cl2>Fe3+>I2
【解析】
【分析】
(1)①KIO3+5KI+3H2SO4→3I2+3K2SO4+3H2O中,I元素的化合价由+5价降低为0,I元素的化合价由-1价升高为0,化合价升高值=化合价降低值=转移电子数,根据化合价变化确定电子转移情况;
②碘易溶于有机溶剂,在四氯化碳在的溶解度远大于在水中,加入四氯化碳萃取水中的碘,四氯化碳与水不互溶,溶液分成两层,四氯化碳的密度比水,有机层在下层,碘溶于四氯化碳呈紫红色,上层几乎无色;
③依据蒸馏的正确操作与注意事项分析;
(2)①实验室常用MnO2和浓盐酸制氯气;
②依据氧化还原反应的规律分析;
③依据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性分析作答;
【详解】
(1)①反应中氧化剂为KIO3,还原剂为KI,氧化剂与还原剂的物质的量比是1:
5;生成3molI2,电子转移5mol,生成0.3mol的单质碘转移的电子0.5mol,转移的电子的数目为0.5NA;
②溶液分层且I2溶于CCl4中呈紫色,密度较大,因此观察到的现象是溶液分层,下层液为紫红色;
③该图为蒸馏装置①是蒸馏烧瓶,②是锥形瓶;在蒸馏时需要测量温度,还需要温度计;冷凝水进出水方向为“下进上出”,即g口为进水口;
(2)①实验室常用MnO2和浓盐酸制氯气,反应原理:
MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O,离子反应为:
MnO2+4H++2Cl-(浓)
Mn2++Cl2↑+2H2O;
②反应中Mn元素化合价从+4价降低到+2价,Cl元素化合价从-1价升高到0价,MnO2作氧化剂,HCl作还原性,盐酸具有还原性和酸性,且被氧化的HCl和未被氧化的HCl的比值为1:
1;
③a反应中Cl2作氧化剂,I2为氧化产物,氧化性Cl2>I2,b反应中Cl2作氧化剂,Fe3+为氧化产物,氧化性Cl2>Fe3+,c反应中Fe3+作氧化剂,I2为氧化产物,氧化性Fe3+>I2,综上,氧化性Cl2>Fe3+>I2。
【点睛】
本题的难点是氧化性强弱的判断,一般根据氧化还原反应原理来判断
(1)氧化性强弱:
氧化剂>氧化产物。
(2)还原性强弱:
还原剂>还原产物。
10.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
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高考 化学物质 经典 压轴