内容正文:
第二章 物质的量
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 Cl 35.5 K 39 Mn 55 Fe 56
一、选择题(每小题只有一个正确选项,共15×3分)
1.下列物理量单位不正确的是
A.物质的量:mol B.摩尔质量:mol·g-1
C.阿伏加德罗常数:mol-1 D.物质的量浓度:mol·L-1
2.下列说法正确的是。
A.1molO2的质量是16g B.H2O的摩尔质量是18 g
C.CO的相对分子质量是28 D.1mol HCl的质量是
3.(2024·江苏南京·模拟预测)天然气、沼气和煤层气的主要成分是CH4 ,下列说法不正确的是
A.常温常压下,1 mol CH4 的体积为22.4 L
B.CH4的摩尔质量为16 g/mol
C.1 mol CH4气体中分子数约为6.02×1023
D.1 mol CH4气体中氢原子为4 mol
4.下列关于“100mL0.1mol∙L−1BaCl2溶液”的说法正确的是
A.该溶液Cl⁻浓度与0.1mol∙L−1 NaCl的Cl⁻浓度的相等
B.若取该溶液10mL,其中Ba2+浓度为0.01mol/L
C.该溶液中含有的微粒主要有:Ba2+、Cl-、BaCl2、H2O
D.若取该溶液10mL,恰好能与10mL0.1mol∙L−1Na2SO4溶液完全反应
5.下列溶液中的物质的量浓度与1000.1 溶液中的物质的量浓度相同的是
A.2000.1 溶液 B.1000.2 溶液
C.500.2 溶液 D.500.2 溶液
6.营养液是无土栽培的核心和关键,某营养液中含4种离子(忽略微量离子),对离子浓度的要求如下表所示。该营养液中的物质的量浓度为
离子种类
浓度(mol/L)
______
0.35
0.15
0.1
A. B. C. D.
7.标准状况下,22.4L由O2与CO2组成的混合气体质量为35g,下列说法不正确的是
A.该混合气体的密度为1.5625g/L B.O2与CO2的质量之比为11:24
C.该混合气体的平均摩尔质量为35g/mol D.O2与CO2的物质的量之比为3:1
8.下图是配制溶液的过程示意图,下列说法正确的是
A.操作1前用托盘天平和滤纸称取氢氧化钠固体
B.为使溶液充分混合,虚线框内的操作可用操作7
C.若操作2中未冷却的溶液转移到容量瓶中,所配溶液浓度偏高
D.操作7后发现液面低于刻度线,此时需补加少量蒸馏水至刻度线
9.(2025·重庆·一模)用金属钠制取氧化钠通常利用以下反应:,与充分反应后,下列说法错误的是(为阿伏加德罗常数的值)
A.有生成 B.反应剩余
C.反应过程中转移电子数目为 D.生成标况下2.24L气体
10.(2025·四川南充·二模)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.中含有的键的数目为
B.过量与1mol C充分反应转移电子数目为
C.溶液中含数目小于
D.25℃和101kPa下,的体积约为24.5L
11.(2024·四川泸州·三模)下列叙述正确的是
A.相等质量的D2O和H218O含有的质子数相同
B.1mol HCl和1mol HF在标准状况下的体积相同
C.1L相同pH的盐酸和醋酸溶液中H+的数目不同
D.相等质量的石墨和金刚石含有的C原子数目不同
12.【新催化剂为载体与物质的量相结合】(2021·四川内江·二模)近期,我国研究人员报道了温和条件下实现固氮的一类三元NiFeV催化剂,图为其电催化固氮的机理示意图。设NA为阿伏加德罗常数的值。关于该电催化过程叙述正确的是
A.该反应是在强碱性条件下进行的 B.1 mol N2反应最多消耗3NA个H+离子
C.反应中间产物为不同的氮氢化合物 D.每当产生17 g NH3,转移电子数为6NA
13.(2024·辽宁沈阳·模拟预测)下列有关物质的量浓度和质量分数的计算不正确的是
A.25℃时饱和溶液(密度为)的物质的量浓度约为5.3mol/L(已知25℃时氯化钠在水中的溶解度为36克)
B.20%的氢氧化钠溶液和30%的氢氧化钠溶液等体积混合,混合后溶液的溶质质量分数大于25%
C.的硫酸溶液与的硫酸溶液等体积混合,得到的硫酸溶液的浓度为
D.98%的浓硫酸的物质的量浓度大于49%的硫酸的物质的量浓度的二倍
14.在、、的混合溶液中,、、的物质的量浓度之比为1∶2∶4,现加入适量的铁粉,充分反应后使溶液中三种离子的物质的量浓度之比变为9∶3∶1,则原溶液中的Fe2+与参与反应的铁粉物质的量比为
A.3∶5 B.4∶5 C.6∶5 D.5∶4
15.室温下如图所示,关闭活塞,向左右两室(容积相同)各充入一定量和,且恰好使两容器内气体密度相同,打开活塞,点燃使压与充分反应生成氯化氢气体:,恢复到原温度后,下列判断正确的是( )
A.开始时左右两室分子数相同
B.最终容器内无存在
C.反应前后室压强相同
D.最终容器内密度与原来相同
二、非选择题(共4小题,共55分)
16.(14分)按要求完成下列填空:
(1)某金属氯化物MClx的摩尔质量为133.5 g·mol-1,取该金属氯化物26.7 g配成水溶液,与足量AgNO3溶液完全反应,生成86.1 g白色沉淀。则金属M的摩尔质量为 。
(2)某物质A加热时按化学方程式2A=2B+C+3D分解,产物均为气体,测得相同条件下由生成物组成的混合物气体对H2的相对密度为20,则反应物A的相对分子质量为 。
(3)10 mL 0.1 mol·L-1 BaCl2溶液分别恰好使相同体积的硫酸铁、硫酸铜两种溶液中的SO完全转化成沉淀,则硫酸铁、硫酸铜两种溶液的物质的量浓度之比是 。
(4)V L Fe2(SO4)3溶液中含m g Fe3+,则溶液中的物质的量浓度为 mol·L-1
(5)将4.695g普鲁士白晶体(Na2Mn[Fe(CN)6])溶于水,配制成100mL溶液,随后向该溶液逐滴加入0.5mol·L−1的BaCl2溶液,反应如下:Na2Mn[Fe(CN)6]+BaCl2=BaMn[Fe(CN)6]↓+2NaCl恰好完全反应,过滤。将滤液加水稀释至200mL,则稀释后Cl−的物质的量浓度为 。
(6)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672 mL,则(l表示液态,g表示气态):
①反应前O2的体积是 mL。
②在XY2分子中,X、Y两元素的质量比为3∶16,则X、Y两元素的相对原子质量之比为 。
17.(12分)钾是活泼碱金属,钾和氧可组成氧化钾(K2O)、过氧化钾(K2O2)和超氧化钾(KO2)等多种化合物。
(1)钾和硝酸钾反应可制得K2O,反应的化学方程式为10K+2KNO36K2O+N2↑,39.0 g钾与10.1 g硝酸钾充分反应生成K2O的质量为 g。
(2)某过氧化钾样品中氧的质量分数(杂质不含氧)为28%,则该样品中K2O2的质量分数为 。
(3)超氧化钾和二氧化碳反应生成氧气(4KO2+2CO22K2CO3+3O2),在医院、矿井、潜水、高空飞行中用作供氧剂。13.2 L(标准状况)CO2和KO2反应后,气体体积变为18.8 L (标准状况),反应消耗KO2的质量为 。
(4)KO2加热至600 ℃部分分解得到产物A。6.30 g产物A充分吸收二氧化碳生成碳酸钾并产生1.12 L氧气(标准状况),产物A中钾、氧两种原子的个数之比为 。如果产物A只含有两种化合物,写出所有可能的化学式和A中两种化合物的物质的量之比: 。
18.(14分)(2024·湖北黄冈·模拟预测)回答下列问题:
(1)侯德榜先生发明的侯氏制碱法为我国纯碱工业和经济发展做出了重要贡献。某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备。
①如图B中饱和氨盐水是在饱和食盐水中通入氨气形成的,使用雾化装置的优点是 。
②向饱和氨盐水中通入二氧化碳,利用在溶液中溶解度较小,析出。生成的总反应的离子方程式为 。
③A~D中选择合适的仪器制备,正确的连接顺序是 (按气流方向,用小写字母表示),最后通入NaOH溶液。
(2)实验室需配制240 mL 1.0 mol/L 溶液,请回答下列问题:
①通过计算可知,该实验需要用托盘天平称量 g 。
②实际配得溶液的浓度小于1.0 mol/L,原因不可能是 (填序号)。
a.转移溶液前容量瓶内有少量蒸馏水
b.定容摇匀后,发现液面下降,继续加水至刻度线
c.定容时仰视刻度线
(3)某同学在常温下,向100 mL NaOH溶液中通入一定量的气体制备溶液。为测定溶液成分,该同学向所得溶液中逐滴加入0.3 mol/L的盐酸,用压强传感器测得压强随盐酸体积的变化曲线如图所示(不考虑溶于水)。
①该同学所得溶液的溶质成分为 。
②该同学使用的NaOH溶液的物质的量浓度为 mol/L。
19.(15分)Ⅰ.配制0.5 mol·L-1硫酸溶液500 mL,试回答下列问题:
(1)配制溶液肯定不需要的上述仪器是 (填字母),配制上述溶液还需用到的玻璃仪器
是 (填仪器名称)。
(2)根据计算得知,所需质量分数为98%、密度为1.84 g·cm-3的浓硫酸的体积为 (计算结果保留一位小数)mL。如果实验室有15 mL、20 mL、50 mL量筒,应选用 mL的量筒最好。配制过程中须先在烧杯中将浓硫酸进行稀释,稀释时操作方法是 。
(3)取用任意体积的所配0.5 mol·L-1硫酸溶液时,下列物理量中不随所取体积的多少而变化的是 (填字母)。
A.溶液中H2SO4的物质的量
B.溶液的浓度
C.溶液中S的数目
D.溶液的密度
(4)将所配制的稀硫酸进行标定,发现溶液的浓度大于0.5 mol·L-1。下列操作会引起所配溶液的浓度偏大的
是 (填字母)。
A.烧杯未进行洗涤
B.配制前,容量瓶中有少量蒸馏水
C.浓硫酸在烧杯中稀释后,未冷却就立即转移到容量瓶中,并进行定容
D.往容量瓶转移时,有少量液体溅出
E.用量筒量取浓硫酸时,仰视量筒的刻度
F.定容时俯视容量瓶刻度线
G.定容后塞上瓶塞反复摇匀,静置后,液面不到刻度线,再加水至刻度线
Ⅱ.MgCl2·6H2O等结晶水合氯化物在空气中受热脱水易发生水解反应。
(5)MgCl2·6H2O在空气中受热脱水过程中,热重分析测得剩余固体质量占初始固体质量的百分含量随温度变化的曲线如图所示,写出A点固体的化学式: 。
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第二章 物质的量
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 Cl 35.5 K 39 Mn 55 Fe 56
一、选择题(每小题只有一个正确选项,共15×3分)
1.下列物理量单位不正确的是
A.物质的量:mol B.摩尔质量:mol·g-1
C.阿伏加德罗常数:mol-1 D.物质的量浓度:mol·L-1
【答案】B
【详解】A.物质的量的单位是mol,故A正确;
B.摩尔质量的单位是g/mol(或g·mol-1),故B不正确;
C.阿伏加德罗常数的单位是mol-1,故C正确;
D.物质的量浓度的单位是mol·L-1,故D正确;
故选B。
2.下列说法正确的是。
A.1molO2的质量是16g B.H2O的摩尔质量是18 g
C.CO的相对分子质量是28 D.1mol HCl的质量是
【答案】C
【详解】A.O2的摩尔质量为32g/mol,1mol O2的质量应为32g,A错误;
B.摩尔质量的单位应为g/mol,选项未正确标注单位,B错误;
C.CO的相对分子质量为12(C)+16(O)=28,C正确;
D.质量的单位应为g,而非g·mol-1(该单位属于摩尔质量),D错误;
故选C。
3.(2024·江苏南京·模拟预测)天然气、沼气和煤层气的主要成分是CH4 ,下列说法不正确的是
A.常温常压下,1 mol CH4 的体积为22.4 L
B.CH4的摩尔质量为16 g/mol
C.1 mol CH4气体中分子数约为6.02×1023
D.1 mol CH4气体中氢原子为4 mol
【答案】A
【详解】A.常温常压下,不能用标准状况下气体摩尔体积22.4 L/mol进行计算,A错误;
B.CH4的相对分子质量为16,摩尔质量单位是g/mol,故摩尔质量为16 g/mol,B正确;
C.1 mol CH4气体中含有NA个CH4分子,数目约为6.02×1023,C正确;
D.1 个CH4气体分子中含4个氢原子,则1 mol CH4气体中氢原子为1 mol×4=4 mol,D正确;
故选A。
4.下列关于“100mL0.1mol∙L−1BaCl2溶液”的说法正确的是
A.该溶液Cl⁻浓度与0.1mol∙L−1 NaCl的Cl⁻浓度的相等
B.若取该溶液10mL,其中Ba2+浓度为0.01mol/L
C.该溶液中含有的微粒主要有:Ba2+、Cl-、BaCl2、H2O
D.若取该溶液10mL,恰好能与10mL0.1mol∙L−1Na2SO4溶液完全反应
【答案】D
【详解】A.该溶液Cl⁻浓度为0.2mol/L,而0.1mol/L NaCl的Cl⁻浓度为0.1mol/L,两者不相等,故A错误;
B.溶液浓度与体积无关,取10mL后Ba2+浓度仍为0.1mol/L,故B错误;
C.BaCl2为强电解质,完全电离为Ba2+和Cl-,溶液中不存在BaCl2分子,故C错误;
D.10mL该溶液含0.001mol Ba2+,10mL 0.1mol/L Na2SO4含0.001mol,两者恰好完全反应,故D正确;
答案选D。
5.下列溶液中的物质的量浓度与1000.1 溶液中的物质的量浓度相同的是
A.2000.1 溶液 B.1000.2 溶液
C.500.2 溶液 D.500.2 溶液
【答案】C
【分析】1000.1 溶液中的物质的量浓度为0.1mol/L×2=0.2mol/L;
【详解】A.2000.1 溶液中的物质的量浓度为0.1mol/L;
B.1000.2 溶液中的物质的量浓度为0.2mol/L×3=0.6mol/L;
C.500.2 溶液中的物质的量浓度为0.2mol/L×1=0.2mol/L;
D.500.2 溶液中的物质的量浓度为0.2mol/L×2=0.4mol/L;
故选C。
6.营养液是无土栽培的核心和关键,某营养液中含4种离子(忽略微量离子),对离子浓度的要求如下表所示。该营养液中的物质的量浓度为
离子种类
浓度(mol/L)
______
0.35
0.15
0.1
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】根据溶液呈电中性原则,即溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数。设K+的物质的量浓度为x mol/L,则阳离子所带正电荷浓度为c(K+)+c(Na+)=x+0.35mol/L;阴离子所带负电荷浓度为2c(S2-)+3c()=2×0.15mol/L+3×0.1mol/L=0.3mol/L+0.3mol/L=0.6mol/L;由电荷守恒可得:x+0.35mol/L=0.6mol/L,解得x=0.6mol/L-0.35mol/L=0.25mol/L, C正确;
故答案选C。
7.标准状况下,22.4L由O2与CO2组成的混合气体质量为35g,下列说法不正确的是
A.该混合气体的密度为1.5625g/L B.O2与CO2的质量之比为11:24
C.该混合气体的平均摩尔质量为35g/mol D.O2与CO2的物质的量之比为3:1
【答案】B
【分析】22.4L由O2与CO2组成的混合气体质量为35g,混合气体的物质的量为1mol,则,,解得,,据此回答。
【详解】A.,A正确;
B.O2质量=0.75mol×32g/mol=24g,CO2质量=0.25mol×44g/mol=11g,质量比为24:11,B错误;
C.,C正确;
D.O2与CO2的物质的量比为0.75:0.25=3:1,D正确;
故选B。
8.下图是配制溶液的过程示意图,下列说法正确的是
A.操作1前用托盘天平和滤纸称取氢氧化钠固体
B.为使溶液充分混合,虚线框内的操作可用操作7
C.若操作2中未冷却的溶液转移到容量瓶中,所配溶液浓度偏高
D.操作7后发现液面低于刻度线,此时需补加少量蒸馏水至刻度线
【答案】C
【分析】配制一定物质的量浓度的溶液,所需的步骤有计算、称量、溶解(冷却)、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶贴签;
【详解】A.托盘天平只能精确到0.1g,且氢氧化钠固体具有腐蚀性、不能用滤纸称量氢氧化钠固体,A错误;
B.为使溶液充分混合,要轻轻摇动容量瓶(虚线框内的操作),操作方法为,不可用操作7摇匀操作,B错误;
C.若操作2中未冷却的溶液转移到容量瓶中,导致冷却后溶液体积减小,所配溶液浓度偏高,C正确;
D.摇匀时会有少量液体附着到刻线上方,造成暂时性的液面低于刻线。加水会使溶液总体积变大,溶液浓度偏低,D错误;
故选C。
9.(2025·重庆·一模)用金属钠制取氧化钠通常利用以下反应:,与充分反应后,下列说法错误的是(为阿伏加德罗常数的值)
A.有生成 B.反应剩余
C.反应过程中转移电子数目为 D.生成标况下2.24L气体
【答案】C
【分析】根据反应:可知,与充分反应后,完全反应,过量,只消耗,转移电子数目为,剩余,据此分析解答。
【详解】A.根据反应方程式可知,当有反应时,会有生成,A正确;
B.根据分析,过量,只消耗,剩余,B正确;
C.根据分析,过量,完全反应,则转移电子数目为,C错误;
D.根据反应方程式可知,当有反应时,生成,折算成标况下的气体体积为,D正确;
故答案为:C。
10.(2025·四川南充·二模)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.中含有的键的数目为
B.过量与1mol C充分反应转移电子数目为
C.溶液中含数目小于
D.25℃和101kPa下,的体积约为24.5L
【答案】D
【详解】A.,包括4个水分子是8个键和水与铜离子之间的配位键4个,共12个键,故A错误;
B.,当反应消耗1molC,转移的电子数目为,故B错误;
C.未告知溶液的体积,不能计算碳酸根离子的物质的量,故C错误;
D.25℃和101kPa,气体摩尔体积为24.5L/mol,1molCO2的体积约为24.5L,故D正确;
答案选D。
11.(2024·四川泸州·三模)下列叙述正确的是
A.相等质量的D2O和H218O含有的质子数相同
B.1mol HCl和1mol HF在标准状况下的体积相同
C.1L相同pH的盐酸和醋酸溶液中H+的数目不同
D.相等质量的石墨和金刚石含有的C原子数目不同
【答案】A
【详解】A.D2O和H218O的摩尔质量均为20g/mol,D2O和H218O中均含有10个质子,则相等质量的D2O和H218O的物质的量相同,所含有的质子数相同,A项正确;
B.标准状况下,HCl为气体,HF为液体,则1mol HCl和1mol HF在标准状况下的体积不相同,B项错误;
C.相同pH的盐酸和醋酸溶液中H+的浓度相同,溶液体积均为1L,则H+的物质的量相同,H+的数目相同,C项错误;
D.石墨和金刚石均为碳单质,相等质量的石墨和金刚石的物质的量相同,则所含C原子数目相同,D项错误;
答案选A。
12.【新催化剂为载体与物质的量相结合】(2021·四川内江·二模)近期,我国研究人员报道了温和条件下实现固氮的一类三元NiFeV催化剂,图为其电催化固氮的机理示意图。设NA为阿伏加德罗常数的值。关于该电催化过程叙述正确的是
A.该反应是在强碱性条件下进行的 B.1 mol N2反应最多消耗3NA个H+离子
C.反应中间产物为不同的氮氢化合物 D.每当产生17 g NH3,转移电子数为6NA
【答案】C
【详解】A.由题图信息可以看到,反应过程中一直是H+在参与反应,所以反应环境应该是酸性环境,描述错误,不符合题意;
B.反应由N2生成NH3,每个N原子结合3个H原子,所以1mol N2参与反应应消耗6mol H+,数据换算错误,不符合题意;
C.随着反应的进程,N2上结合着不同数量的H原子,之后两个N原子之间分解,余下的N继续结合H+和电子,所以中间产物是一系列不同结构的氮氢化合物,描述正确,符合题意;
D.一个N原子结合3个H+离子和3个电子形成一个NH3,17g NH3是1mol NH3,所以应该是得到3mol电子,即转移电子3NA,数据计算错误,不符合题意;
综上,本题选C。
13.(2024·辽宁沈阳·模拟预测)下列有关物质的量浓度和质量分数的计算不正确的是
A.25℃时饱和溶液(密度为)的物质的量浓度约为5.3mol/L(已知25℃时氯化钠在水中的溶解度为36克)
B.20%的氢氧化钠溶液和30%的氢氧化钠溶液等体积混合,混合后溶液的溶质质量分数大于25%
C.的硫酸溶液与的硫酸溶液等体积混合,得到的硫酸溶液的浓度为
D.98%的浓硫酸的物质的量浓度大于49%的硫酸的物质的量浓度的二倍
【答案】C
【详解】A.由可知,25℃时饱和溶液的物质的量为,A正确;
B.氢氧化钠溶液质量分数越大,密度越大,则20%的氢氧化钠溶液和30%的氢氧化钠溶液等体积混合后,混合后溶液的溶质质量分数大于25%,B正确;
C.c1 mol/L,ρ1 g/cm3的硫酸溶液与c2 mol/L,ρ2 g/cm3的硫酸溶液等体积混合,假设体积为V,则得到ρ3g/cm3的硫酸溶液的浓度为,C错误;
D.设49%的硫酸的物质的量浓度为c1,密度为ρ1,98%的浓硫酸的物质的量浓度为c2,密度为ρ2,则,,由于硫酸的质量分数越大,其密度越大,即ρ1<ρ2,因此c2>2c1,D正确;
故选C。
14.在、、的混合溶液中,、、的物质的量浓度之比为1∶2∶4,现加入适量的铁粉,充分反应后使溶液中三种离子的物质的量浓度之比变为9∶3∶1,则原溶液中的Fe2+与参与反应的铁粉物质的量比为
A.3∶5 B.4∶5 C.6∶5 D.5∶4
【答案】A
【详解】依据加入适量的铁粉,使溶液中的三种离子的物质的量浓度之比为9:3:1,结合原溶液中 Fe2+、Cu2+、Fe3+的物质的量浓度之比为1:2:4,可知铜离子未参加反应,反应后的铜离子为2时,剩余的三价铁离子根据比值可知为,参加反应的三价铁离子为 4−=,根据反应 2Fe3++Fe=3Fe2+可知反应的Fe3+为,反应的铁粉为,则原溶液中的Fe2+与参与反应的铁粉物质的量比为1:=3:5;
答案选A。
15.室温下如图所示,关闭活塞,向左右两室(容积相同)各充入一定量和,且恰好使两容器内气体密度相同,打开活塞,点燃使压与充分反应生成氯化氢气体:,恢复到原温度后,下列判断正确的是( )
A.开始时左右两室分子数相同
B.最终容器内无存在
C.反应前后室压强相同
D.最终容器内密度与原来相同
【答案】D
【详解】A. 开始时左右两室中气体体积和密度均相同,所以气体质量相同,但氢气和氯气的摩尔质量不同,则两种气体的物质的量不同,分子数不同,故A错误;
B. 开始时左右两室中气体体积相同,气体密度相同,所以气体质量相同,氢气的物质的量大于氢气,氢气过量,故B错误;
C. 氢气和氯气反应前后气体体积不变,反应前氢气的压强大于氯气,反应后氢气室的压强减小,故C错误;
D. 根据质量守恒定律,反应前后气体质量不变,容器容积也不变,所以总密度不变,故D正确;
故选D。
二、非选择题(共4小题,共55分)
16.(14分)按要求完成下列填空:
(1)某金属氯化物MClx的摩尔质量为133.5 g·mol-1,取该金属氯化物26.7 g配成水溶液,与足量AgNO3溶液完全反应,生成86.1 g白色沉淀。则金属M的摩尔质量为 。
(2)某物质A加热时按化学方程式2A=2B+C+3D分解,产物均为气体,测得相同条件下由生成物组成的混合物气体对H2的相对密度为20,则反应物A的相对分子质量为 。
(3)10 mL 0.1 mol·L-1 BaCl2溶液分别恰好使相同体积的硫酸铁、硫酸铜两种溶液中的SO完全转化成沉淀,则硫酸铁、硫酸铜两种溶液的物质的量浓度之比是 。
(4)V L Fe2(SO4)3溶液中含m g Fe3+,则溶液中的物质的量浓度为 mol·L-1
(5)将4.695g普鲁士白晶体(Na2Mn[Fe(CN)6])溶于水,配制成100mL溶液,随后向该溶液逐滴加入0.5mol·L−1的BaCl2溶液,反应如下:Na2Mn[Fe(CN)6]+BaCl2=BaMn[Fe(CN)6]↓+2NaCl恰好完全反应,过滤。将滤液加水稀释至200mL,则稀释后Cl−的物质的量浓度为 。
(6)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672 mL,则(l表示液态,g表示气态):
①反应前O2的体积是 mL。
②在XY2分子中,X、Y两元素的质量比为3∶16,则X、Y两元素的相对原子质量之比为 。
【答案】(1)27 g/mol(2分)
(2)120(2分)
(3)1∶3(2分)(4)(2分)
(5) 0.15mol·L−1(2分)
(6) 672(2分) 3∶8(2分)
【详解】(1)金属氯化物26.7 g配成水溶液,与足量AgNO3溶液完全反应,生成86.1 g即=0.6 mol AgCl白色沉淀,所以氯离子的物质的量是0.6 mol,金属氯化物MClx的摩尔质量为133.5 g/mol,该金属氯化物质量是26.7 g,物质的量为=0.2 mol,解得x=3,所以金属M的摩尔质量为133.5 g/mol-(35.5 g/mol×3)=27 g/mol;
(2)令A的物质的量为2 mol,由方程式2A=2B+C+3D,可知混合气体总物质的量为2 mol+1 mol+3 mol=6 mol,混合气体对氢气的相对密度为20,则混合气体平均摩尔质量=2 g/mol×20=40 g/mol,混合气体总质量=6 mol×40 g/mol=240 g,由质量守恒定律可知A的质量等于混合气体总质量,故A的摩尔质量==120 g/mol,A的相对分子质量为120;
(3)由相同的Ba2+恰好可使相同体积的两种溶液中的硫酸根离子完全转化为硫酸钡沉淀,则Ba2++SO=BaSO4↓,SO~Fe2(SO4)3~CuSO4,又体积相同的溶液,溶质的物质的量之比等于盐溶液的物质的量浓度之比,则两种硫酸盐溶液的浓度之比为∶1=1∶3;
(4)V L Fe2(SO4)3溶液中含m g Fe3+,含有铁离子的物质的量为= mol,溶液中含有硫酸根离子的物质的量为 mol×= mol,溶液中S的物质的量浓度为= mol·L-1。
(5)4.695g普鲁士白晶体的物质的量为=0.015mol,根据反应方程式:Na2Mn[Fe(CN)6]+BaCl2=BaMn[Fe(CN)6]↓+2NaCl,加入的BaCl2的物质的量为0.015mol,则Cl-的物质的量为0.03mol,将滤液加水稀释至200mL,则稀释后Cl−的物质的量浓度为=0.15mol/L。
(6)①根据方程式可知,反应前后气体的总体积不变,所以反应前O2的体积也是672 mL;
②参加反应的氧气的物质的量==0.03 mol,质量为0.03 mol×32 g/mol=0.96 g,则XY2的物质的量是0.01 mol。设X、Y的摩尔质量分别为x、y,由XY2分子中X、Y两元素的质量比是3∶16,得∶=1∶2,故=。
17.(12分)钾是活泼碱金属,钾和氧可组成氧化钾(K2O)、过氧化钾(K2O2)和超氧化钾(KO2)等多种化合物。
(1)钾和硝酸钾反应可制得K2O,反应的化学方程式为10K+2KNO36K2O+N2↑,39.0 g钾与10.1 g硝酸钾充分反应生成K2O的质量为 g。
(2)某过氧化钾样品中氧的质量分数(杂质不含氧)为28%,则该样品中K2O2的质量分数为 。
(3)超氧化钾和二氧化碳反应生成氧气(4KO2+2CO22K2CO3+3O2),在医院、矿井、潜水、高空飞行中用作供氧剂。13.2 L(标准状况)CO2和KO2反应后,气体体积变为18.8 L (标准状况),反应消耗KO2的质量为 。
(4)KO2加热至600 ℃部分分解得到产物A。6.30 g产物A充分吸收二氧化碳生成碳酸钾并产生1.12 L氧气(标准状况),产物A中钾、氧两种原子的个数之比为 。如果产物A只含有两种化合物,写出所有可能的化学式和A中两种化合物的物质的量之比: 。
【答案】(1)28.2(2分) (2)96.25%(2分) (3)71 g(2分)
(4)2∶3(2分) KO2与K2O2,n(KO2)∶n(K2O2)=2∶1; KO2与K2O,n(KO2)∶n(K2O)=4∶1(4分)
【解析】
(1)设10.1 g硝酸钾反应需要K的质量为x g,反应生成K2O的质量为y g。
10K+2KNO36K2O+N2↑
390 202 564
x g 10.1 g y g
解得x=19.5<39,钾过量;y=28.2。
(2)设样品中含K2O2的物质的量为1 mol,其质量为110 g,杂质质量为a g,由题意得(110+a)×28%=110×,则w(K2O2)=110 g÷(110+a) g×100%=96.25%。
(3)设反应消耗KO2的质量为z g。
4KO2+2CO22K2CO3+3O2 ΔV
284 g 44.8 L 67.2 L 22.4 L
z g (18.8-13.2) L
解得z=71。
(4)设产物A的化学式为KxOy。
KxOy+CO2K2CO3+O2
(39x+16y) g ×22.4 L
6.30 g 1.12 L
解得x∶y=2∶3,即n(K)∶n(O)=2∶3,产物A可能为KO2与K2O2,物质的量之比为2∶1;也可能为KO2与K2O,物质的量之比为4∶1。
18.(14分)(2024·湖北黄冈·模拟预测)回答下列问题:
(1)侯德榜先生发明的侯氏制碱法为我国纯碱工业和经济发展做出了重要贡献。某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备。
①如图B中饱和氨盐水是在饱和食盐水中通入氨气形成的,使用雾化装置的优点是 。
②向饱和氨盐水中通入二氧化碳,利用在溶液中溶解度较小,析出。生成的总反应的离子方程式为 。
③A~D中选择合适的仪器制备,正确的连接顺序是 (按气流方向,用小写字母表示),最后通入NaOH溶液。
(2)实验室需配制240 mL 1.0 mol/L 溶液,请回答下列问题:
①通过计算可知,该实验需要用托盘天平称量 g 。
②实际配得溶液的浓度小于1.0 mol/L,原因不可能是 (填序号)。
a.转移溶液前容量瓶内有少量蒸馏水
b.定容摇匀后,发现液面下降,继续加水至刻度线
c.定容时仰视刻度线
(3)某同学在常温下,向100 mL NaOH溶液中通入一定量的气体制备溶液。为测定溶液成分,该同学向所得溶液中逐滴加入0.3 mol/L的盐酸,用压强传感器测得压强随盐酸体积的变化曲线如图所示(不考虑溶于水)。
①该同学所得溶液的溶质成分为 。
②该同学使用的NaOH溶液的物质的量浓度为 mol/L。
【答案】(1) 使氨盐水雾化,可增大与二氧化碳的接触面积,从而提高产率(2分) (或)(2分) aefbc(2分)
(2) 71.5(2分) a(2分)
(3) (2分) 0.15(2分)
【详解】(1)①二氧化碳的溶解度很小,为了使二氧化碳溶解得更多,就使氨盐水雾化,可增大与二氧化碳的接触面积,从而提高产率;
故答案为:使氨盐水雾化,可增大与二氧化碳的接触面积,从而提高产率
②根据文字表述可知,反应的化学方程式为 (或)改写为离子方程式为(或);
故答案为:
(或)
③制备需要将二氧化碳通入饱和氨盐水中,制备的二氧化碳中含有HCl杂质气体,需要通过饱和碳酸氢钠溶液除去,所以仪器连接顺序为aefbc;
故答案为:aefbc;
(2)①配制240 mL 1.0 mol/L 溶液时,实际上要配制250 mL溶液,由计算式可得;
故答案为:71.5;
②a.转移溶液前容量瓶内有少量蒸馏水不影响最后定容时溶液的体积,不影响配制溶液的浓度,a符合题意;
b.定容摇匀后,是因为刻度线上部分干燥,摇匀后,会有部分液体残留,而导致液面下降,继续加水,相当于增加了最后溶液的体积,导致所配溶液的浓度小于1.0 mol/L,b不符合题意;
c.定容时仰视刻度线会使实际液面高于刻度线,最后所得溶液的体积偏大,导致所配溶液的浓度小于1.0 mol/L,c不符合题意;
故答案选a;
(3)①根据压强传感器图示可知,c点与b点盐酸的体积恰好为1∶2,结合化学方程式和,可以得到第一个反应消耗的盐酸和第二个反应消耗的盐酸一样多,可以得到溶液中溶质成分为;
故答案为:
②根据钠元素守恒,加入盐酸后最终钠元素以NaCl的形式存在,可得关系式,;
故答案为:0.15。
19.(15分)Ⅰ.配制0.5 mol·L-1硫酸溶液500 mL,试回答下列问题:
(1)配制溶液肯定不需要的上述仪器是 (填字母),配制上述溶液还需用到的玻璃仪器
是 (填仪器名称)。
(2)根据计算得知,所需质量分数为98%、密度为1.84 g·cm-3的浓硫酸的体积为 (计算结果保留一位小数)mL。如果实验室有15 mL、20 mL、50 mL量筒,应选用 mL的量筒最好。配制过程中须先在烧杯中将浓硫酸进行稀释,稀释时操作方法是 。
(3)取用任意体积的所配0.5 mol·L-1硫酸溶液时,下列物理量中不随所取体积的多少而变化的是 (填字母)。
A.溶液中H2SO4的物质的量
B.溶液的浓度
C.溶液中S的数目
D.溶液的密度
(4)将所配制的稀硫酸进行标定,发现溶液的浓度大于0.5 mol·L-1。下列操作会引起所配溶液的浓度偏大的
是 (填字母)。
A.烧杯未进行洗涤
B.配制前,容量瓶中有少量蒸馏水
C.浓硫酸在烧杯中稀释后,未冷却就立即转移到容量瓶中,并进行定容
D.往容量瓶转移时,有少量液体溅出
E.用量筒量取浓硫酸时,仰视量筒的刻度
F.定容时俯视容量瓶刻度线
G.定容后塞上瓶塞反复摇匀,静置后,液面不到刻度线,再加水至刻度线
Ⅱ.MgCl2·6H2O等结晶水合氯化物在空气中受热脱水易发生水解反应。
(5)MgCl2·6H2O在空气中受热脱水过程中,热重分析测得剩余固体质量占初始固体质量的百分含量随温度变化的曲线如图所示,写出A点固体的化学式: 。
【答案】(1)AC(2分) 烧杯、玻璃棒(2分)
(2)13.6(2分) 15(1分) 将浓硫酸沿烧杯壁缓缓注入水中并用玻璃棒不断搅拌(2分)
(3)BD(2分) (4)CEF(2分) (5)MgCl2·3H2O(2分)
【解析】(1)配制0.5 mol·L-1硫酸溶液所需要的仪器有托盘天平、药匙、烧杯、量筒、玻璃棒、500 mL容量瓶、胶头滴管,所以不需要的仪器是AC,还需要的玻璃仪器是烧杯和玻璃棒。(2)浓硫酸的物质的量浓度为c===18.4 mol·L-1,设需要浓硫酸的体积为V,0.5 mol·L-1×0.5 L=18.4 mol·L-1×V,解得V≈0.013 6 L=13.6 mL;选取量筒的体积应稍大于量取溶液的体积,所以选15 mL的量筒;稀释浓硫酸时,要将浓硫酸沿烧杯壁缓缓注入水中并用玻璃棒不断搅拌,防止溶液溅出。(3)溶液中H2SO4的物质的量(n)=cV,所以与溶液的体积有关,A项不符合题意;溶液的浓度(c)=,与所量取的体积无关,B项符合题意;溶液中S的数目(N)=cVNA,与溶液的体积有关,C项不符合题意;溶液的密度与所量取溶液的体积无关,D项符合题意。(4)烧杯未进行洗涤,导致溶质的物质的量偏小,所配溶液的浓度偏小,A项不符合题意;配制前,容量瓶中有少量蒸馏水,不影响溶液的体积也不影响溶质的物质的量,无影响,B项不符合题意;浓硫酸在烧杯中稀释后,未冷却就立即转移到容量瓶中,并进行定容,导致溶液的体积偏小,所配溶液的浓度偏大,C项符合题意;往容量瓶转移时,有少量液体溅出,导致溶质的物质的量偏小,所配溶液的浓度偏小,D项不符合题意;用量筒量取浓硫酸时,仰视量筒的刻度,导致溶质的物质的量偏大,所配溶液的浓度偏大,E项符合题意;定容时俯视容量瓶刻度线,导致溶液的体积偏小,所配溶液的浓度偏大,F项符合题意;定容后塞上瓶塞反复摇匀,静置后,液面不到刻度线,再加水至刻度线,导致溶液的体积偏大,所配溶液的浓度偏小,G项不符合题意。(5)设A点固体物质的摩尔质量为x g·mol-1,则=0.734,x≈149,所以A点固体的化学式为MgCl2·3H2O。
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