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备战高考化学专题题库物质的量的综合题及答案
2020-2021备战高考化学专题题库∶物质的量的综合题及答案
一、高中化学物质的量练习题(含详细答案解析)
1.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3.22g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)100mL0.3mol/LNa2SO4(密度为d1g/cm3)和50mL0.2mol/LAl2(SO4)3(密度为d2g/cm3)混合,所得密度为d3g/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7molAOH与5molBOH混合后,从中取出5.6g,恰好可以中和100ml浓度为1.2mol/L的盐酸,则AOH的摩尔质量为_____。
(6)标准状况下,用一定量的水吸收HCl气体后制得浓度为1.0mol/L,密度为1.0365g/cm-3的盐酸。
请计算1体积水吸收_______体积的HCl可制得上述氨水。
【答案】6:
3:
234.2
(或83.3%)6d3/(10d1+5d2)mol/L40g/mol22.4
【解析】
【详解】
(1)设NaC1、MgCl2、A1Cl3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,则种溶液中Cl-的物质的量相等,x=y×2=z×3,解得x:
y:
z=6:
3:
2,因溶液的体积相同,则物质的量之比等于浓度之比,所以浓度之比为6:
3:
2;
故答案是:
6:
3:
2;
(2)3.22g芒硝的物质的量为3.22/322=0.01mol,所以溶液中n(Na+)=2n(Na2SO4·10H2O)=0.01×2=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中含有水的物质的量为0.01×10=0.1mol,所以需要的水的物质的量为2-0.1=1.9mol,所以需要水的质量为1.9mol×18g/mol=34.2g;
故答案是:
34.2;
(3)用排气法收集氨气后,收集到的氨气气体不纯,含有空气;空气的平均相对分子质量为29,混合气体的平均相对分子质量为:
9.5×2=19;设烧瓶的容积为VL,氨气的体积为xL,空气的体积为(V-x)L,则有:
[17x/Vm+(29×(V-x)/Vm)]÷(V/Vm)=19,解之得:
x=
V;将此瓶气体倒置于水槽中,进入烧瓶的液体体积为氨气体积,即
V,烧瓶内液面上升的体积占烧瓶总体积为:
(
V)/V=
(或83.3%);
故答案是:
(或83.3%);
(4)混合液的质量为(100d1+50d2)g,混合后溶液的体积为:
[(100d1+50d2)÷d3]mL=[(100d1+50d2)÷d3]×10-3L;溶液混合后n(SO42-)=(0.1×0.3×1+0.05×0.2×3)=0.06mol;根据c=n/V可知,混合溶液中SO42-的浓度为:
0.06÷[(100d1+50d2)÷d3]×10-3=60d3/(100d1+50d2)mol/L=6d3/(10d1+5d2)mol/L
故答案是:
6d3/(10d1+5d2)mol/L;
(5)设AOH和BOH的摩尔质量分别为5xg/mol和7xg/mol,n(HCl)=n(OH-)=0.1×1.2=0.12mol;7molAOH与5molBOH混合物中含有n(OH-)=7+5=12,根据题意可知,5.6g混合碱中含有n(OH-)=0.12mol,则含有n(OH-)=12mol时,混合碱的质量为560g;根据7mol×5xg/mol+5mol×7xg/mol=560g可知,x=8,所以AOH的摩尔质量为40g/mol;
故答案是:
40g/mol;
(6)假设溶液体积为1.00L,1.00L盐酸中含氯化氢的物质的量为:
1L×1mol/L=1mol,V(HCl)=1×22.4=22.4L;1.00L盐酸中含水的质量为:
m(H2O)=1×1.0365×103-1×36.5=1000g,V(H2O)=1L;标准状况下,1体积水吸收氯化氢的体积为V=[V(HCl)/V(H2O)]×1L=22.4L;
故答案是:
22.4。
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.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。
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+H2O
CO2+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)=____________。
(3)碱液吸收法是脱除二氧化碳的方法之一。
已知:
Na2CO3
K2CO3
20℃碱液最高浓度(mol/L)
2.0
8.0
碱的价格(元/kg)
1.25
9.80
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。
①选用合适的无机试剂分别填入Ⅰ、Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ方框中。
_________________
②该实验方案中,步骤Ⅰ、Ⅱ的目的是:
_________________。
③该实验方案中,步骤________(选填“Ⅳ”或“Ⅴ”)可以确定半水煤气中H2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2KHCO3→K2CO3+CO2↑+H2O
除去半水煤气中的CO2(包括H2S)和H2OIV
【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2KHCO3→K2CO3+CO2↑+H2O;
(4)①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
。
②Ⅰ中KOH吸收CO2和H2S,Ⅱ中浓硫酸吸收水蒸气,干燥气体。
③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Ⅳ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。
5.设NA代表阿伏加德罗常数的数值,判定下列说法是否正确,打√或×?
①22.4L(标准状况)氩气含有的质子数为18NA__________
②标准状况下,11.2LCH4和C2H4混合物中含氢原子数目为2NA__________
③标准状况下,2.24LN2和O2的混合气体中分子数为0.2NA__________
④1mol的CO和N2混合气体中含有的质子数为14NA__________
⑤标准状况下,5.6LCO2气体中含有的氧原子数目为0.5NA__________
⑥1.6g由O2和O3组成的混合物中含有的O原子数目为0.1NA__________
⑦常温常压下,8gO2含有的电子数为4NA__________
⑧常温常压下,22.4LNO2和CO2的混合气体中O原子数目为2NA__________
⑨标准状况下,22.4LCCl4中含有的CCl4分子数为NA__________
⑩常温常压下,18gH2O中含有的原子总数为3NA__________
⑪标准状况下,11.2LCH3CH2OH中含有的分子数目为0.5NA__________
⑫常温常压下,2.24LCO和CO2混合气体中含有的碳原子数目为0.1NA__________
【答案】√√×√√√√××√××
【解析】
【分析】
运用n=m/M、V=n×Vm、n=V/Vm等公式的应用转换,先求出物质的量,然后求出分子的总个数,在根据这个分子中含有多少个相关微粒。
【详解】
①标准状况下,22.4L氩气的物质的量为1mol,1个氩气分子中含有18个电子,故22.4L(标准状况)氩气含有的质子数为18NA说法正确;
②标准状况下,11.2LCH4和C2H4混合物的物质的量是:
11.2L/(22.4L/mol)=0.5mol,1个CH4分子中、1个C2H4分子中都含有4个H原子,所含H原子的个数为0.5NA×4=2NA,故标准状况下,11.2LCH4和C2H4混合物中含氢原子数目为2NA说法正确;
③标准状况下,2.24LN2和O2的混合气体的物质的量是:
2.24L/(22.4L/mol)=0.1mol,所含分子数为0.1NA,故标准状况下,2.24LN2和O2的混合气体中分子数为0.2NA说法错误;
④1mol的CO和N2混合气体的分子数为NA,1个CO分子中和N2分子中都含有14个质子,故1mol的CO和N2混合气体中含有的质子数为14NA说法正确;
⑤标准状况下,5.6LCO2气体的物质的量为5.6L/(22.4L/mol)=0.25mol,1个CO2分子中含有2个O原子,故标准状况下,5.6LCO2气体中含有的氧原子数目为0.5NA说法正确;
⑥1.6g由O2和O3组成的混合物中O原子的物质的量为0.1mol,故1.6g由O2和O3组成的混合物中含有的O原子数目为0.1NA说法正确;
⑦常温常压下,8gO2的物质的量为8g/(32g/mol)=0.25mol,1个O2分子中含有16个电子,故8gO2含有的电子数为4NA说法正确;
⑧常温常压下,气体的摩尔体积不是22.4L/mol,故常温常压下,22.4LNO2和CO2的混合气体中O原子数目为2NA说法错误;
⑨标准状况下,CCl4是液体,不能利用气体摩尔体积计算22.4LCCl4的物质的量,故标准状况下,22.4LCCl4中含有的CCl4分子数为NA说法错误;
⑩18gH2O的物质的量为18g/(18g/mol)=1mol,1个H2O分子中含有3个原子,故常温常压下,18gH2O中含有的原子总数为3NA说法正确;
⑪标准状况下,CH3CH2OH是液体,不能利用气体摩尔体积计算11.2LCH3CH2OH的物质的量,故标准状况下,11.2LCH3CH2OH中含有的分子数目为0.5NA说法错误;
⑫常温常压下,气体的摩尔体积不是22.4L/mol,故2.24LCO和CO2混合气体中含有的碳原子数目为0.1NA说法错误;
【点睛】
本题考查物质的量、阿伏伽德罗常数、气体摩尔体积、粒子的个数之间的计算,另外注意气体摩尔体积的适用范围。
6.按要求完成下列填空
I.
(1)给定条件下的下列四种物质:
a.10g氖气
b.含有40mol电子的NH3
c.标准状况下8.96LCO2
d.标准状况下112g液态水
则上述物质中所含分子数目由多到少的顺序是________________(填序号)。
(2)标准状况下,0.51g某气体的体积为672mL,则该气体摩尔质量为______。
(3)将100mLH2SO4和HCl的混合溶液分成两等份,一份中加入含0.2molNaOH溶液时恰好中和完全,向另一份中加入含0.05molBaCl2溶液时恰好沉淀完全,则原溶液中c(Cl-)=____mol/L。
II.现有以下物质:
①铝;②二氧化硅;③液氯;④NaOH溶液;⑤液态HCl;⑥NaHCO3晶体;⑦蔗糖;⑧熔融Na2O;⑨Na2O2固体;⑩CO2。
回答下列问题(用相应物质的序号填写):
(1)其中可以导电的有__________。
(2)属于电解质的有_______,非电解质有__________。
(3)写出向⑨与⑩反应的化学方程式___________。
(4)写出①与④的离子方程式_____________。
(5)写出⑤的水溶液与⑥的水溶液反应的离子方程式___________________。
(6)写出②与④反应的离子方程式_______________________________。
【答案】d>b>a>c17g/mol2①④⑧⑤⑥⑧⑨②⑦⑩2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O22Al+2H2O+2OH-=2AlO2-+3H2H++HCO3-=H2O+CO2SiO2+2OH-=SiO32-+H2O
【解析】
【分析】
I.利用n=
=
=
计算。
II.①铝能导电,既不是电解质,也不是非电解质;
②二氧化硅不能导电,为非电解质;
③液氯不能导电,既不是电解质,也不是非电解质;
④NaOH溶液能导电,为混合物,既不是电解质,也不是非电解质;
⑤液态HCl不能导电,为电解质;
⑥NaHCO3晶体不能导电,为电解质;
⑦蔗糖不能导电,为非电解质;
⑧熔融Na2O能导电,为电解质;
⑨Na2O2固体不能导电,为电解质;
⑩CO2不能导电,为非电解质。
【详解】
I
(1)a.10g氖气的物质的量=
=0.5mol,Ne为单原子分子,即分子数为0.5mol;
b.NH3中含有10个电子,则含有40mol电子的NH3的物质的量为4mol;
c.标准状况下8.96LCO2的物质的量=
=0.4mol;
d.标准状况下112g液态水的物质的量=
=6.22mol;
综上所述,分子数目由多到少的顺序为d>b>a>c;
(2)标准状况下,某气体的体积为672mL,物质的量为0.672L÷22.4L/mol=0.03mol,则M=
=
=17g/mol;
(3)0.05molBaCl2与硫酸根离子生成0.05mol硫酸钡,则原溶液中含有0.1mol硫酸;0.05mol硫酸消耗0.1mol的NaOH,剩余的0.1molNaOH为盐酸消耗,则原溶液中含0.2mol盐酸,c(Cl-)=0.2÷0.1=2mol/L;
II
(1)分析可知,能导电的为①④⑧;
(2)属于电解质的为⑤⑥⑧⑨;属于非电解质的为②⑦⑩;
(3)过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,方程式为2Na2O2+CO2=2Na2CO3+O2;
(4)铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,离子方程式为2Al+2H2O+2OH-=2AlO2-+3H2↑;
(5)盐酸与碳酸氢钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水,离子方程式为H++HCO3-=H2O+CO2↑;
(6)二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水,离子方程式为SiO2+2OH-=SiO32-+H2O。
7.Ⅰ.如图是中学化学中常用于混合物的分离和提纯的装置,请根据装置回答问题:
(1)从氯化钾溶液中得到氯化钾固体,选择装置____(填代表装置图的字母);
(2)分离CCl4(沸点为76.75℃)和甲苯(沸点为110.6℃)的液体混合物,可选择装置A,该分离方法的名称为_____,装置A中①的名称是______。
(3)实验室用B装置从碘水中分离出I2,将碘水和苯注入分液漏斗中充分振荡并静置后,碘主要溶解在_____(填“上层”或“下层”)液体中,该层溶液颜色为_____,该装置在分液时为使液体顺利下滴,应进行的具体操作_____。
Ⅱ.用胆矾晶体(CuSO4·5H2O)配制0.40mol/L的CuSO4溶液240mL,回答下列问题:
(1)所需仪器为:
托盘天平、药匙、烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管,还需要哪些玻璃仪器才能完成该实验,请写出:
_____。
(2)请写出该实验的简要的实验步骤:
①计算②称量胆矾_____g③溶解④转移⑤洗涤并转移⑥定容⑦摇匀
(3)如图是该同学转移溶液的示意图,图中的错误是_____。
【答案】D蒸馏冷凝管上层紫红色打开分液漏斗的上口活塞250mL容量瓶25转移溶液时,应用玻璃棒引流
【解析】
【分析】
Ⅰ.
(1)蒸发可以实现易溶于水的固体和水的分离;
(2)分离沸点不同的互溶物质用蒸馏的方法;
(3)碘单质在苯中的溶解度大于在水中的溶解度,苯的密度比水小,将碘水和苯注入分液漏斗中充分振荡并静置后,上层为紫红色的碘的苯溶液,下层为水层;分液时,应打开分液
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