物质的量(第一课时) 参考答案
【重点和难点导学】
一、 物质的量
n = = = = c(B) ·V(aq)
物质的粒子数目 粒子的大小 粒子间的距离 粒子的大小 粒子间的距离 温度和压强
22.4L/mol ;c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀); c1·V1+c2·V2=c(混)·V(混) ; c(B)=
二、 溶液的配制
1、托盘天平 量简;玻璃棒;转移 玻璃棒; 2-3次 ;定容 1-2cm 胶头滴管 溶液凹面最低处; 50mL、100mL、250mL、500mL、1000mL ;是否漏水;
2、小 大 小 小 小 大 大 小 大 ;
【强化练习】
1、【答案】1 1
2、【答案】1.5 6 16.5 15 44.8 18g/mol
3、【答案】0.3 mol 32
4、【答案】2.5 mol/L
5、【答案】2mol/L 4mol/L 2.5mol/L 0.25 0.2
6、【答案】90
7、【答案】3∶2
8、【答案】(1)②①③⑧⑤⑥⑦④⑨; 250mL容量瓶、玻璃棒
(2)27.4;10.0
(3)应选用250 mL的容量瓶;没有用玻璃棒引流
(4)BD
【解析】(1)配制步骤有计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、摇动、定容、摇匀等操作,正确的操作顺序为:②①③⑧⑤⑥⑨⑦④;
一般用托盘天平称量,用药匙取用药品,在烧杯中溶解,冷却后转移到250mL容量瓶中,并用玻璃棒引流,当加水至液面距离刻度线1~2cm时,改用胶头滴管滴加,所以需要的仪器为:托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、250mL容量瓶、胶头滴管,缺少的仪器:250m容量瓶、玻璃棒。
(2)因天平的称量原理:左盘物体的质量=右盘物体的质量+游码的读数,所以烧杯的实际质量为27.4g。 因配制溶液的体积为240ml,而容量瓶的规格没有240ml,只能选用250ml,NaOH的质量m=cvM=1.0mol•L−1×0.25L×40g/mol=10.0g。
(3) 如图2是该同学转移溶液的示意图,图中有两处错误分别为:配制250 mL的溶液,应选用250 mL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,引起所配溶液浓度偏低。
(4)A.所用氢氧化钠已经潮解,导致称取固体含有溶质的物质的量偏小,溶液浓度偏低,故A不选;
B.溶液未冷却至室温就注入容量瓶中定容,冷却后溶液体积偏小,溶液浓度偏高。B选
C.在配制过程中未洗涤烧杯和玻璃棒,导致溶质物质的量偏小,溶液浓度偏低。C不选;
D.定容时,俯视容量瓶刻度线,导致溶液体积偏小,溶液浓度偏高。故D选。
等级性考试层次习题
1、【答案】D
2、【答案】A
3、【答案】C
【解析】 0.4 mol·L-1 KNO3溶液中NO的物质的量浓度为0.4 mol·L-1,A、B、C、D中NO的物质的量浓度分别为4 mol·L-1、0.2 mol·L-1、0.4 mol·L-1、0.8 mol·L-1,故选C。
4、【答案】D
【解析】混合溶液分成两等份,每份溶液浓度相同。一份加入含a mol 硫酸钠的溶液,发生反应Ba2++SO42-=BaSO4↓,恰好使钡离子完全沉淀,可知该份中n(Ba2+)=n(Na2SO4)=amol;另一份加入含bmol 硝酸银的溶液,发生反应Ag++Cl-=AgCl↓,恰好使氯离子完全沉淀,则n(Cl-)=n(Ag+)=bmol,根据电荷守恒可知每份中2n(Ba2+)+n(K+)=n(Cl-),每份溶液中n(K+)=bmol-2amol=(b-2a)mol,则原混合溶液中钾离子的物质的量浓度为(b-2a)mol×20.5L=4(b-2a)mol/L,故选D。
【点睛】本题考查离子反应的有关计算,熟悉发生的离子反应及量的关系,再根据电荷守恒计算钾离子的物质的量是解题的关键。解答本题需要注意溶液分成了2等份,根据每份的量求出的钾离子后要乘以2。
5、【答案】C
【解析】A.H2O2分子中含2个O-H极性键,1个O-O共价键,17gH2O2中含有非极性健的数目为0.5NA,故A错误;
B.OH−中含10个电子,故1mol OH−中含10NA个电子,故B错误;
C.CO和氮气的摩尔质量均为28g/mol,故28g混合物的物质的量为1mol,则气体的体积V=nVm=1mol×22.4L/mol=22.4L,故C正确;
D.溶液体积不明确,故溶液中氯离子的个数无法计算,故D错误。
6、【答案】C
【解析】A. 5.6 g铁的物质的量为0.1mol,在氧气中燃烧,生成Fe3O4,完全反应时转移的电子数为 NA,故A错误;
B.标准状况下,22.4 L氦气与22.4 L氯气均为1mol,氦气为单原子分子,氯气为双原子分子,故所含原子数不等,故B错误;
C.18g水的物质的量为1mol,含有10mol电子,含有的电子数为10NA,故C正确;
D.由于不确定生成Na2O和Na2O2的物质的量,所以无法确定转移电子数,故D错误。
7、【答案】C
【解析】A项,1 mol钠原子变成钠离子时失去1 mol e-,2.3 g钠即为0.1 mol钠原子,失去的电子数为0.1NA,故A正确;
B项,19.6 g磷酸即为0.2NA个磷酸分子(19.6 g÷98 g·mol-1=0.2 mol),等物质的量的硫酸(H2SO4)与磷酸(H3PO4)含有相同的氧原子数,故B正确;
C项,D2O相对分子质量是20,所以18 g D2O的物质的量小于1mol,则18gD2O中含有的质子数目小于10NA,C错误;
D项,标准状况下,22.4L甲烷为1mol,1个CH4分子含有4个C—H共价键,故为4NA,故D正确。
8、【答案】BD
9、【答案】C
10、【答案】A
【解析】14N16O和13C16O气体中含有的质子数分别是15和14,质子数都是15,相对分子质量分别是30和29,所以正确的答案是A。
11、【答案】D
【解析】由图可知,相同温度时,p(O2)>p(X),根据PV=nRT=RT知,在同质量、同体积条件下,气体相对分子质量与压强成反比,即相对分子质量越大,压强越小,只有SO2的相对分子质量大于O2,所以该气体可能是SO2,故D正确。
12、【答案】(1)71 g/mol (2) 44 g/mol
【解析】 标准状况气体摩尔质量=22.4D =22.4L/mol×3.170g/L=71g/mol;
两个同容积的密封容器A、B,25℃下,气体压强之比等于气体物质的量之比,A中充入a g A气体,B中充入a g CH4气体,A与B内的压强之比是4:11,则得到:=4:11,M=44g/mol;
13、【答案】(1)0.4 19.0 (2)0.2 0.2 (3)1.2
【解析】(1)根据图象可知钠离子的浓度是1.0 mol·L-1,所以溶液中氯化钠的浓度是1.0 mol·L-1,该混合液中NaCl的物质的量为1.0 mol·L-1×0.4 L=0.4 mol;溶液中镁离子的浓度是0.5 mol·L-1,所以溶液中氯化镁的浓度是0.5 mol·L-1则含溶质MgCl2的质量为0.4 L×0.5 mol·L-1×95 g·mol-1=19.0 g。
(2)溶液中氯离子的浓度是3.0 mol·L-1,所以根据溶液显电中性可知溶液中钙离子的浓度是(3.0 mol·L-1-1.0 mol·L-1-2×0.5 mol·L-1)÷2=0.5 mol·L-1,因此该混合液中CaCl2的物质的量为0.5 mol·L-1×0.4 L=0.2 mol。将该混合液加水稀释至体积为1 L,由于稀释前后溶质的物质的量不变,则稀释后溶液中Ca2+的物质的量浓度为=0.2 mol·L-1。
(3)溶液中氯离子的物质的量是0.4 L×3.0 mol·L-1=1.2 mol,所以根据方程式Ag++Cl-===AgCl↓可知,向该稀释后的溶液中加入足量硝酸酸化的硝酸银溶液,可得到氯化银沉淀的物质的量是1.2 mol。
14、【答案】(1)n(Mg)=0.1mol、n(Al)=0.1mol (2)250
15、【答案】(1)2 mol/L(2)2mol/L ; 4 mol/L(3)4 mol/L(4)1.25 mol/L
【解析】(1)设两溶液的体积为VL,
则混合液中Fe3+的物质的量浓度=2.0 mol/L×2×VL÷2VL=2 mol/L。
(2)混合液中H+物质的量浓度c(H+)=2.0 mol/L×2×VL÷2VL=2 mol·L‾1;
c(SO42‾)=(2.0 mol/L×3×VL+2.0 mol/L×V)÷2VL=4 mol/L。
(3)根据Fe+ Fe2(SO4)3=3Fe SO4
1mol 3mol
2.0Vmol n(FeSO4)
生成的 n(FeSO4)=6Vmol
Fe+ H2SO4 = Fe SO4+ H2↑
1mol 1mol
2.0Vmol n(FeSO4)
本反应生成的n(FeSO4)=2.0Vmol,则FeSO4的物质的量浓度为:(6Vmol+ 2.0Vmol)÷2VL=4 mol/L。
(4)H2物质的量为:16.8L÷22.4L/mol=0.75mol,根据化学方程式:Fe+2H+=Fe2++H2↑,则消耗的H+为1.5mol,则剩余的H+为:2.0 mol/L×2L—1.5mol=2.5mol,则c(H+)=2.5mol÷2L=1.25 mol/L。
以物质的量为中心的化学计算方法(第二课时)参考答案
强化练习
1、(电荷守恒)【答案】B
【解析】 在任何溶液中,阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数,则有3c(Al3+)+c(Na+)=2c(SO),解得c(Na+)=0.2 mol·L-1。
2、(得失电子守恒)【答案】B
3、【答案】A
【解析】 由题意知(w1-w2)g应为NaHCO3分解生成的CO2和H2O的质量,设样品中NaHCO3质量为x g,由此可得如下关系:
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O △m
2×84 62
x w1-w2
则x=, 故样品纯度为==
4、(元素守恒)【答案】7.42g。
【解析】Na2CO3·10H2O和NaHCO3、 Na2CO3组成的混合物加热到恒重,所得固体是碳酸钠,根据钠原子守恒,碳酸钠的物质的量为(1.4mol/L×0.1L)÷2=0.07mol,质量为0.07mol×106g/moL=7.42g
5、【答案】 Fe:2.24g Fe2O3:1.6g 1mol/L
【解析】(1)方法一 解析 设Fe为xmol,Fe2O3为ymol,
反应的方程式分别为Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O,2FeCl3+Fe═3FeCl2,Fe+2HCl═FeCl2+H2↑,
由于反应后的溶液中加入KSCN检验,溶液无明显现象,则说明FeCl3完全反应,溶液中只生成FeCl2,则有:
Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O, 2FeCl3+Fe═3FeCl2, Fe+2HCl═FeCl2+H2↑,
ymol 2ymol 2ymol ymol (x﹣y)mol 0.03mol
则有:
解之得:x=0.04,y=0.01,
所以Fe2O3的质量为0.01mol×160g/mol=1.6g Fe的质量为0.04×56=2.24 g
方法二 设原混合物中Fe为xmol,Fe2O3为ymol,根据电子守恒规律可知:2x=2y+0.03×2;根据质量守恒定律:56x+160y=3.84;联立方程组可得:x=0.04mol,y=0.01 mol。
原混合物中Fe2O3质量为0.01×160=1.6 g;Fe的质量为0.04×56=2.24 g
(2)根据元素的量守恒规律,氯化亚铁中铁元素的量为3.84 g Fe和Fe2O3的混合物中铁元素的量,氯化亚铁的量为x+2y=0.04+2×0.01=0.06 mol,由于混合物与盐酸恰好完全反应,氯元素守恒:盐酸中氯化氢的量等于氯化亚铁中氯元素的量,即0.06×2=0.12 mol,原盐酸的物质的量浓度0.12/0.12=1 mol/L;正确答案:1mol/L。
【点睛】:此题采用守恒的方法进行解析,简洁方便;第一问采用质量守恒和电子守恒方法;第二步采用元素的量守恒法。
6、【答案】 33.6g/mol 1.5 3
【解析】试题分析:(1)根据3O22O3,利用差量法计算生成O3的体积,再根据n=VVm 换算成物质的量;平均摩尔质量=m总n总;密度=m总V总;(2)利用差量法计算生成O3的体积
。
解析:(1)设生成O3的体积是 VmL;
V=10 mL,所以生成O3的体积是10 mL,剩余O2的体积是85 mL,根据n=VVm;O3、O2的物质的量分别是0.0122.4mol 、0.08522.4mol,气体总质量是0.122.4mol×32g/mol
平均摩尔质量=m总n总=0.122.4mol×32g/mol0.0122.4mol+0.08522.4mol= 33.6g/mol ;密度=m总V总=0.122.4mol×32g/mol0.095L=1.5g/L;
(2)设生成O3的体积是VL
列比例式求解可得: V=3L
7、【答案】 原混合气体中CO的质量分数为87.5%。
【解析】 设原混合气体中CO的质量分数为x。
CuO +CO Cu+CO2 △m
28 g 44 g 44 g-28 g=16 g
12x g 18 g-12 g=6 g
=,解得x=0.875。
8、【答案】13.5
【解析】某CH4和CO组成的混合气体与氢气的密度比为12.5,则混合气体的平均摩尔质量为12.5×2g/mol=25g/mol;33.6L混合气体的物质的量为=1.5mol,设混合气体中CH4的物质的量为xmol,CO的物质的量为ymol,则x+y=1.5,16xg+28yg=1.5mol×25g/mol,解得:x=0.375、y=1.125,则CH4完全燃烧生成水的质量为0.375mol×4××18g/mol=13.5g。