2015花学高考常用化学计量课后练习(附解析)
1. [2013·课标全国卷Ⅱ]NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )
A. 1.0 L 1.0 mol·L-1的NaAlO2水溶液中含有的氧原子数为2NA
B. 12 g石墨烯(单层石墨)中含有六元环的个数为0.5NA
C. 25 ℃时pH=13的NaOH溶液中含有OH-的数目为0.1NA
D. 1 mol的羟基与1 mol的氢氧根离子所含电子数均为9NA
解析:本题考查阿伏加德罗常数,意在考查考生的计算能力。1.0 L 1.0 mol·L-1的NaAlO2水溶液中,溶质NaAlO2和溶剂H2O中均含有氧原子,因此含有的氧原子数大于2NA,A项错误;石墨烯中1个六元环中含C原子的个数为6×=2,12 g石墨烯中C的物质的量为1 mol,则六元环的个数为0.5NA,B项正确;25 ℃时pH=13的NaOH溶液中c(OH-)=0.1 mol·L-1,由于没有提供溶液的体积,OH-的数目无法确定,C项错误;1 mol -OH所含电子数为9NA,而1 mol OH-所含电子数为10NA,D项错误。
答案:B
2. [2013·大纲全国卷]下列关于同温同压下的两种气体12C18O和14N2的判断正确的是( )
A. 体积相等时密度相等
B. 原子数相等时具有的中子数相等
C. 体积相等时具有的电子数相等
D. 质量相等时具有的质子数相等
解析:本题考查基本概念和基本理论知识,意在考查考生对一些重要概念与理论的理解能力。由于12C18O和14N2
的相对分子质量不等,故体积相等的两种气体的质量不等,因此密度不等,所以A项错误;1个12C18O分子中有16个中子,1个14N2分子中有14个中子,二者均为双原子分子,原子数相等,即分子数相等,但中子数不等,所以B项错误;12C18O和14N2均为14电子分子,同温同压下,体积相等则分子数相等,所具有的电子数相等,所以C项正确;每个12C18O和14N2分子内均有14个质子,由于二者的相对分子质量不等,故等质量的两种分子所具有的质子数不等,所以D项错误。
答案:C
3. [2013·江苏高考]用固体样品配制一定物质的量浓度的溶液,需经过称量、溶解、转移溶液、定容等操作。下列图示对应的操作规范的是( )
解析:用托盘天平称量物体的质量时,应“左物右码”,A错误;转移溶液时应使用玻璃棒引流,C错误;定容时胶头滴管不能插入容量瓶内部,D错误。
答案:B
4. [2014·吉林调研]把500 mL含有BaCl2和KCl的混合溶液分成5等份,取一份加入含a mol硫酸钠的溶液,恰好使钡离子完全沉淀;另取一份加入含b mol硝酸银的溶液,恰好使氯离子完全沉淀。则该混合溶液中钾离子浓度为( )
A. 0.1(b-2a) mol·L-1 B. 10(2a-b) mol·L-1
C. 10(b-a) mol·L-1 D. 10(b-2a) mol·L-1
解析:根据题意,500 mL溶液分成5等份,每份为100 mL。每份中n(Ba2+)=a mol,n(Cl-)=b mol,根据电荷守恒关系,n(K+)=(b-2a)mol,则c(K+)==10(b-2a) mol·L-1。
答案:D
5. [2014·大连一模]向用盐酸酸化的MgCl2、FeCl3混合溶液中逐滴滴入NaOH溶液,生成的沉淀质量与滴入NaOH溶液体积关系如图,则原混合溶液中MgCl2与FeCl3的物质的量之比为( )
A. B.
C. D.
解析:由图象可知:Oa段发生的反应为HCl+NaOH===NaCl+H2O;由于cd段产生的是白色沉淀,故该段发生的反应为MgCl2+2NaOH===Mg(OH)2↓+2NaCl,则ab段产生的沉淀应为Fe(OH)3,此段发生的反应为FeCl3+3NaOH===Fe(OH)3↓+3NaCl,因此混合溶液中==。
答案:D
6. [2013·四川高考]1.52 g铜镁合金完全溶解于50 mL密度为
1.40 g·mL-1、质量分数为63%的浓硝酸中,得到NO2和N2O4的混合气体1120 mL(标准状况),向反应后的溶液中加入1.0 mol·L-1 NaOH溶液,当金属离子全部沉淀时,得到2.54 g沉淀。下列说法不正确的是( )
A. 该合金中铜与镁的物质的量之比是2∶1
B. 该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是14.0 mol·L-1
C. NO2和N2O4的混合气体中,NO2的体积分数是80%
D. 得到2.54 g沉淀时,加入NaOH溶液的体积是600 mL
解析:设铜镁合金中铜的物质的量为x mol,镁的物质的量为y mol,则
解得x=0.02,y=0.01, x∶y=2∶1,A项正确;浓硝酸中HNO3的物质的量浓度c== mol·L-1=14.0 mol·L-1,B项正确;由关系式Cu~4HNO3~2NO2、Mg~4HNO3~2NO2得n(NO2)=2n(Cu)+2n(Mg)=0.06 mol,若设混合气体中NO2物质的量为z,则
2NO2 N2O4
始 0.06 mol 0
变 0.06 mol-z
平 z
z+==0.05 mol,得z=0.04 mol, NO2的体积分数为×100%=80%, C项正确;金属离子完全沉淀后,溶液中溶质为NaNO3,根据氮原子守恒可得n
(NaNO3)=n(HNO3)-n(NO2)=14.0 mol·L-1×0.05 L-0.06 mol=0.64 mol,则n(NaOH)=n(NaNO3)=0.64 mol,加入NaOH溶液的体积V==0.64 L=640 mL,D项错误。
答案:D
7. [2014·辽阳模拟]36.5 g HCl溶解在1 L水中(水的密度近似为1 g·mL-1),所得溶液的密度为ρ g·mL-1,质量分数为w,物质的量浓度为c mol·L-1,NA表示阿伏加德罗常数,则下列叙述中正确的是( )
A. 所得溶液的物质的量浓度:c=1 mol·L-1
B. 所得溶液中含有NA个HCl分子
C. 36.5 g HCl气体占有的体积为22.4 L
D. 所得溶液的质量分数:w=36.5 c/(1000ρ)
解析:A错误,36.5 g HCl的物质的量是1 mol,但溶液的体积不是1 L,所以所得溶液的物质的量浓度不是1 mol·L-1;B错误,36.5 g HCl的物质的量是1 mol,但在溶液中HCl完全电离,溶液中不存在HCl分子;C错误,因为题中没有给定温度和压强,所以不能确定气体所占有的体积;D选项正确,这是物质的量浓度与溶液的质量分数之间换算的重要公式,要求学生能够掌握并能运用。
答案:D
8. [2014·南昌模拟]Ⅰ.氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用。回答下列问题:
(1)氮元素原子的L层电子数为________;
(2)NH3与NaClO反应可得到肼(N2H4),该反应的化学方程式为________________________________;
(3)肼-空气燃料电池是一种碱性电池,该电池放电时,正极的反应式为____________________________。
Ⅱ.一定质量的液态化合物XY2在标准状况下的一定质量的O2中恰好完全燃烧,反应方程式为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是672 mL,密度是2.56 g/L,则:
(1)反应前O2的体积是________。
(2)化合物XY2的摩尔质量是________。
(3)XY2分子中X、Y两元素质量比是3∶16,X、Y两元素分别为________(写元素符号)。
解析:该题考查电化学及气体体积、摩尔质量的计算。
Ⅰ.(1)根据原子核外电子的排布规律可知,氮元素原子的L层电子数为5个。
(2)根据原子守恒可知,还有氯化钠和水生成,所以反应的方程式是2NH3+NaClO===N2H4+NaCl+H2O。
(3)原电池中负极失去电子,正极得到电子,所以正极是氧气得到电子。电解质溶液显碱性,所以正极电极反应式是O2+2H2O+4e-===4OH-。
Ⅱ.(1)根据反应的方程式可知,反应前后体积是不变的,所以反应前氧气的体积是672 mL。
(2)氧气的物质的量是0.03 mol,质量是0.96 g。反应后气体的质量是0.672 L×2.56 g/L=1.72032,所以根据质量守恒定律可知,参加反应的XY2的质量是0.76032 g。又因为XY2的物质的量是0.01 mol,所以该化合物的摩尔质量是0.76032 g÷0.01 mol=76 g/mol。
(3)根据化学式可知,X、Y两元素的摩尔质量之比是6∶16=12∶32,所以X是C,Y是S。
答案:Ⅰ.(1)5
(2)2NH3+NaClO===N2H4+NaCl+H2O
(3)O2+2H2O+4e-===4OH-
Ⅱ.(1)672 mL (2)76 g·mol-1 (3)C、S
9. [2014·郑州质检]已知硫酸、氨水的密度与所加水的量的关系如图所示,现有硫酸与氨水各一份,请根据表中信息,回答下列问题:
溶质的物质的量
浓度/mol·L-1
溶液的密
度/g·cm-3
硫酸
c1
ρ1
氨水
c2
ρ2
(1)表中硫酸的质量分数为________(不写单位,用含c1、ρ1的代数式表示)。
(2)物质的量浓度为c1 mol·L-1的硫酸与水等体积混合(混合后溶液的体积变化忽略不计),所得溶液的物质的量浓度为________mol·L-1。
(3)将物质的量浓度分别为c2 mol·L-1和c2 mol·L-1的氨水等质量混合,所得溶液的密度________ (填“大于”、“小于”或“等于”,下同)ρ2 g·cm-3,所得溶液的物质的量浓度 ________c2 mol·L-1(设混合后溶液的体积变化忽略不计)。
解析:(1)设硫酸的体积为1 L,则w(H2SO4)=×100%=%。
(2)硫酸与水等体积混合(混合后溶液的体积变化忽略不计),溶液的体积变为原来的2倍,则浓度为 mol·L-1。
(3)根据图象可知,氨水的浓度越大,密度越小,则c2 mol·L-1
氨水的密度小于c2 mol·L-1氨水的密度,等质量时,c2 mol·L-1氨水的体积小于c2 mol·L-1氨水的体积。两者混合后,所得溶液的密度一定比ρ2大,所得溶液的物质的量浓度趋近于体积大者,故大于c2 mol·L-1。
答案:(1)% (2)c1/2 (3)大于 大于
10. [2014·大连模拟]某研究性学习小组欲测室温下(25 ℃、101 kPa)的气体摩尔体积,请回答以下问题。
该小组设计的简易实验装置如下图所示:
该实验的主要操作步骤如下:
①配制100 mL 1.0 mol·L-1的盐酸溶液;
②用________(填仪器名称并注明规格)量取10.0 mL 1.0 mol·L-1的盐酸溶液加入锥形瓶中;
③称量a g已除去表面氧化膜的镁条,并系于铜丝末端,为使HCl全部参加反应,a的数值至少为________;
④往广口瓶中装入足量水,按上图连接好装置,检查装置的气密性;
⑤反应结束后待体系温度恢复到室温,读出量筒中水的体积为V mL。
请将上述步骤补充完整并回答下列问题。
(1)用文字表述实验步骤④中检查装置气密性的方法:
____________________________________________________。
(2)实验步骤⑤中应选用________(填序号)的量筒。
A. 100 mL B. 200 mL C. 500 mL
读数时除恢复到室温外,还要注意________________________________________________________。
(3)若忽略水蒸气的影响,在实验条件下测得气体摩尔体积的计算式为Vm=________,若未除去镁条表面的氧化膜,则测量结果________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
解析:该题考查气体摩尔体积测定。本题以化学计量和化学实验基础知识为背景,通过化学实验的形式考查气体摩尔体积的测定,探究实验中出现的问题,符合当前新课改的探究理念。
考虑到②10 mL量筒的精确度是0.1 mL,故应用10 mL量筒;③因HCl的物质的量为0.01 mol,由反应Mg+2HCl===MgCl2+H2↑知,HCl可与0.005 mol Mg完全反应,为保证HCl完全反应,故镁应不少于0.005 mol×24 g·mol-1=0.12 g。
(1)本装置可与初中化学制氢气的装置联系,用微热的方法检查装置的气密性。
(2)实验中产生的气体在标准状况下的体积为0.005 mol×22.4 L·mol-1=0.112 L=112 mL,考虑到室温时气体的体积稍大些,再考虑通常仪器规格应略大且越接近,误差越小,故选B。读数时注意量筒内的液面与集气瓶中液面相平,保证气压相等。
(3)Vm是气体的体积(排出水的体积)与气体的物质的量之比。若未除去表面的氧化膜,导致氧化膜耗酸,从而放出H2的体积变小,则Vm偏小。
答案:②10 mL量筒 ③0.12 g
(1)两手掌紧贴锥形瓶外壁一会儿,如果观察到广口瓶中长导管内有一段水柱高出液面,表明装置气密性良好
(2)B 量筒内的液面与集气瓶内液面相平
(3)0.2V L·mol-1 偏小
11. [2014·贵州六校联考](1)若某药品质量约为32.0 g,用托盘天平准确称其质量,若用↓表示在右盘放上砝码,用↑表示将砝码取下,在下列表格的空格内,用↓和↑表示相应砝码的放上或取下。
50 g
20 g
20 g
10 g
5 g
(2)配制500 mL 0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液,图中操作②中应该填写的数据为________,实验时操作的先后顺序为________________(填编号)。
(3)在配制一定物质的量浓度的溶液时,用“偏高”、“偏低”或“无影响”表示下列操作对所配溶液浓度的影响。
①用量筒量取液态溶质,读数时,俯视量筒,所配制溶液的浓度________。
②将量取液态溶质的量筒用水洗涤,洗涤液倒入容量瓶,所配制溶液的浓度________。
③定容摇匀后,有少量溶液外流,对所配制溶液的浓度________。
解析:(3)①用量筒量取液态溶质,读数时俯视量筒会使所量取液体体积比理论值小,使所配制溶液的浓度偏低;②用量筒量取液体时已经排除残留的部分,故用水洗涤量筒,洗涤液倒入容量瓶,会使液态溶质偏多,使所配溶液的浓度偏高;③定容摇匀后,即使有少量溶液外流,对所配制溶液的浓度也是没有影响的。
答案:(1)
50 g
20 g
20 g
10 g
5 g
↓↑
↓
↓↑
↓
↓↑
(2)5.3 ②④③⑥⑤①⑦
(3)①偏低 ②偏高 ③无影响