【化学】化学物质的量的专项培优练习题(含答案)含答案一、高中化学物质的量练习题(含详细答案解析)1.填写下列表格【答案】0.5N A 0.5 28 11.2 4.9 0.05 98 0.5N A 9 18 0.1N A 7.1 0.1 7.1【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=A N N 、n=m M 、n=m V V 这几个公式为基础,按试题中的要求,进行计算。
【详解】(1)N 2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N 2的摩尔质量是28 g ·mol -1,当N 2的质量为14g 时,n(N 2)= 11428.g g mol -=0.5mol ,N 2的分子数N(N 2)= 0.5 N A ,标况下N 2的体积为:0.5mol ⨯22.4L ·mol -1=11.2L ;(2)H 2SO 4的分子数是3.01×1022,H 2SO 4的物质的量:n(H 2SO 4)= 22233.01106.0210⨯⨯=0.05 mol ,H 2SO 4的摩尔质量是98 g ·mol -1,质量:m(H 2SO 4)= 0.05 mol ×98 g ·mol -1=4.9g ; (3)H 2O 的物质的量是0.5 mol ,水的摩尔质量:M(H 2O )=18 g ·mol -1,水分子的个数N(H 2O )= 0.5 N A ,水分子的质量是:m(H 2O )= 0.5 mol ×18 g ·mol -1=9g ;(4)Cl 2标况下的体积试剂2.24L ,Cl 2的物质的量:n(Cl 2)= 12.2422.4L L mol-g =0.1mol ,Cl 2的分子数是:N(N 2)=0.1 N A ,Cl 2的摩尔质量是71 g ·mol -1,Cl 2的质量:m(Cl 2)= 0.1mol ⨯71 g ·mol -1=7.1g ;【点睛】考生熟练掌握n=A N N 、n=m M、n=m V V ,这几个公式之间的换算;2.实验室需要配制0.1 mol·L -1 CuSO 4溶液480 mL 。
按下列操作步骤填上适当的文字,以使整个操作完整。
(1)选择仪器。
完成本实验所必需的仪器有:托盘天平(精确到0.1 g)、药匙、烧杯、量筒、玻璃棒、 ________、________以及等质量的两片张滤纸。
(2)计算,应选择下列________。
A .需要CuSO 4固体8.0 gB .需要CuSO 4·5H 2O 晶体12.0 gC .需要CuSO 4·5H 2O 晶体12.5 gD .需要CuSO 4固体7.7 g(3)称量。
所用砝码生锈则所配溶液的浓度会________(填“偏高”“偏低”或“无影响”,下同)。
(4)溶解、冷却。
若未冷却,则所配溶液浓度会________。
(5)转移、洗涤。
若未洗涤,则所配溶液浓度会________。
(6)定容,摇匀。
(7)将配好的溶液静置一段时间后,倒入指定的试剂瓶,贴好标签,注明配制的时间、溶液名称及浓度。
(8)在配制过程中,某学生观察定容时液面情况如图所示,所配溶液的浓度会________。
【答案】胶头滴管 500 mL 容量瓶 AC 偏高 偏高 偏低 偏低【解析】【分析】本题是一定量浓度溶液配制题目,注意其操作的相关注意事项即可【详解】(1)配制的是480 mL 溶液,需要容量瓶不能小于此体积,又定容后期需要胶头滴管,故本题答案为胶头滴管、500 mL 容量瓶;(2)因为定容时使用的500 mL 容量瓶,其物质称量时时按500 mL 算,不是按480 mL 算,若果是硫酸铜固体其质量为11500mL 0.1 mol L 160 g mol⨯⋅⨯⋅--=8.0g ,若为5水硫酸铜其质量为11500mL 0.1 mol L 250 g mol⨯⋅⨯⋅--=12.5g ,故答案为A 、C ; (3)砝码生锈,其砝码质量比本身标记质量大,其称量的物质质量增大,其配置容溶液浓度会偏高,故答案为偏高;(4)若未冷却,会导致定容的溶液体积减少,最终导致溶液浓度偏高,故本题答案为偏高;(5)若未洗涤,其烧杯中还残留有少量物质,其溶液中溶质质量减少,最终导致溶液浓度偏低,故本题答案为偏低;(8)因仰视,溶液体积偏大,最终导致溶液浓度偏低,故本题答案为偏低。
【点睛】注意:计算物质质量时是以容量瓶体积来计算,不是配置的体积;定容时要平视,不要仰视和俯视;溶液移液要先冷却,转移时要多次洗涤。
3.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_____g ③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,应打开分液漏斗的上口活塞,起到平衡气压的作用,便于液体顺利下滴;Ⅱ. (1)实验室没有240mL容量瓶,用胆矾晶体(CuSO4·5H2O)配制0.40mol/L的CuSO4溶液240mL时,应选用250mL容量瓶;(2)先计算250mL0.40mol/L的CuSO4溶液中硫酸铜的物质的量,再计算胆矾的质量;(3)转移溶液时,应用玻璃棒引流。
【详解】Ⅰ.(1)蒸发可以实现易溶于水的固体和水的分离,从氯化钾溶液中得到氯化钾固体可用蒸发,D为蒸发装置,故答案为:D;(2)分离沸点不同的互溶物质用蒸馏的方法,四氯化碳和甲苯的沸点不同,用蒸馏的方法分离,A为蒸馏装置,装置A中①的名称是冷凝管,故答案为:蒸馏;冷凝管;(3)B为萃取分液装置,碘单质在苯中的溶解度大于在水中的溶解度,笨的密度比水小,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,应打开分液漏斗的上口活塞,起到平衡气压的作用,便于液体顺利下滴,故答案为:上层;紫红色;打开分液漏斗的上口活塞;Ⅱ.(1)实验室没有240mL容量瓶,用胆矾晶体(CuSO4·5H2O)配制0.40mol/L的CuSO4溶液240mL时,应选用250mL容量瓶,用到的仪器有托盘天平、药匙、烧杯、量筒、250mL 容量瓶、玻璃棒、胶头滴管,故答案为:250mL容量瓶;(2)250mL0.40mol/L的CuSO4溶液中硫酸铜的物质的量为0.25L×0.40mol/L=0.1mol,则称量胆矾的质量为0.1mol×250g/mol=25g,故答案为:25g;(3)由题给图示可知,图中的错误是转移溶液时没有用玻璃棒引流,故答案为:转移溶液时,应用玻璃棒引流。
【点睛】实验室没有240mL容量瓶,用胆矾晶体(CuSO4·5H2O)配制0.40mol/L的CuSO4溶液240mL时,应选用250mi容量瓶是解答易错点。
4.按要求回答下列问题(1)实验室可用K2Cr2O7固体与浓盐酸反应制备氯气,发生反应的化学方程式为K2Cr2O7+14HCl(浓)=3Cl2↑+2CrCl3 +2KCl+7H2O,当转移0.6mole-时被氧化的HCl为_____mol(2)同温同压下,相同物质的量的SO2气体和SO3气体,其分子数之比为_________,密度之比为_________(3)①向溴化钠溶液中通入适量的氯气,产生的现象是________,反应的化学方程式是_________;②Cl2、Br2、I2三种单质氧化性强弱的关系是______。
③下列海产品中可以考虑用于工业上大量地提取碘的是________。
①贝壳②紫菜③鱼④海带(4)将相同质量的镁条分别在:①氧气;②空气;③氮气;④二氧化碳中完全燃烧,燃烧后所得固体产物的质量由小到大的顺序是_____(填序号)。
【答案】0.6mol 1:1 4:5 溶液由无色变为橙色 Cl2+2NaBr=Br2+2NaCl Cl2>Br2>I2④③<②<①<④【解析】【分析】(1)先分析方程式中转移电子与发生氧化反应消耗HCl的关系,然后计算转移0.6mole-时被氧化的HCl的物质的量;(2)根据n=A N N 及mm M ρV V ==计算; (3)①活动性强的可以把活动性弱的置换出来,根据Br 2的水溶液显橙色分析;②根据同一主族的元素性质变化规律分析;③根据海产品的成分分析;(4)根据题意结合化学反应的方程式,可以使各个产物在镁原子个数相同的情况下来比较质量的大小。
【详解】(1)在反应K 2Cr 2O 7 +14HCl(浓)=3Cl 2↑+2CrCl 3 +2KCl+7H 2O 中,每转移6mol 电子,会有6molHCl 被氧化产生Cl 2,则当转移0.6mole -时被氧化的HCl 的物质的量为0.6mol ;(2)根据物质的量与微粒数目关系式n=AN N 可知:气体的分子数的比等于气体的物质的量的比。
所以同温同压下,相同物质的量的SO 2气体和SO 3气体,其分子数之比为1:1;在同温同压下,气体摩尔体积相同,根据气体的密度定义式mm M ρV V ==可知:气体的密度与气体的摩尔质量成正比,所以在同温同压下, SO 2气体和SO 3气体的密度比ρ(SO 2):ρ(SO 3)=64g/mol :80g/mol=4:5;(3)①由于活动性Cl 2>Br 2,所以向溴化钠溶液中通入适量的氯气,会发生反应:Cl 2+2NaBr=Br 2+2NaCl ,反应后产生的Br 2的水溶液显橙色,因此看到的现象是溶液由无色变为橙色;②同一主族的元素,从上到下元素的非金属性逐渐减弱,单质的氧化性逐渐减弱,所以Cl 2、Br 2、I 2三种单质氧化性强弱的关系是Cl 2>Br 2>I 2;③①贝壳主要成分为碳酸钙,①不符合题意;②紫菜主要成分为蛋白质、维生素,②不符合题意;③鱼主要成分为蛋白质,③不符合题意;④海带含有丰富的碘元素,主要以碘化钾的形式存在,④符合题意;故合理选项是④;(4)Mg 燃烧的有关反应方程式为:2Mg+O 22MgO ; 3Mg+N 2Mg 3N 2; 2Mg+CO 2 2MgO+C ,可假设镁的物质的量是1mol ,比较Mg 燃烧后生成的固体增加的质量;1molMg 在O 2中燃烧质量增加1molO 原子的质量16g ;在N 2中燃烧质量增加13molN 2的质量283g ;在空气中燃烧产物既有MgO 、也有Mg 3N 2,所以增加的质量在283g ~16g 之间;在CO 2中燃烧质量增加1molO 和0.5molC 原子的质量,16g+6g=22g ,可见等质量的Mg 在四种情况下质量增加由小到大的顺序是③氮气<②空气<①氧气<④二氧化碳,Mg 的质量相等,增加的质量越大,则反应后得到的固体质量越大,所以将相同质量的镁条分别在:①氧气;②空气;③氮气;④二氧化碳中完全燃烧,燃烧后所得固体产物的质量由小到大的顺序是③<②<①<④。