西安高考化学物质的量培优练习(含答案)一、高中化学物质的量练习题(含详细答案解析)1.某实验小组拟配制0.10 mol·L-1的氢氧化钠溶液并进行有关性质实验,回答下列问题。
(1)若实验中大约要使用475 mL 氢氧化钠溶液,至少需要称量氢氧化钠固体________g。
(2)从如图中选择称量氢氧化钠固体所需要的仪器________(填序号)。
(3)定容时加水超过刻度线,会使配制溶液的浓度_________(偏高,偏低或不变)。
(4)下列情况会使所配溶液浓度偏低________(填序号)。
①称量读数时,左盘高,右盘低②溶液转移到容量瓶后,未进行洗涤操作③转移溶液前容量瓶内有少量蒸馏水④定容时,仰视容量瓶的刻度线⑤在烧杯中溶解氢氧化钠后,立即将所得溶液注入容量瓶中⑥定容后摇匀,发现液面降低,又补加少量水,重新达到刻度线【答案】2.0 ①②⑤偏低①②④⑥【解析】【分析】(1)根据配制溶液体积选择合适容量瓶,根据m=cVM计算需要氢氧化钠的质量;(2)称量一定质量的固体物质一般用托盘天平、药匙,称量腐蚀性药品应用小烧杯盛放;(3)、(4)分析操作对溶质的物质的量和溶液体积的影响,根据c=n/V进行误差分析。
【详解】(1)配制475mL、0.10mol/LNaOH溶液,应选择500mL容量瓶,实际配制500mL溶液,需要氢氧化钠质量m=0.5×0.1×40=2.0g,故答案为:2.0;(2)氢氧化钠具有腐蚀性,所以称量氢氧化钠固体应用的仪器:托盘天平,药匙,小烧杯,故答案为:①②⑤;(3)定容时加水超过刻度线,所配制的溶液的体积偏大,会使配制溶液的浓度偏低,故答案为:偏低;(4)①称量读数时,左盘高,右盘低,导致称量的固体质量偏小,溶质的物质的量偏小,溶液浓度偏低,故选;②溶液转移到容量瓶后,未进行洗涤操作,导致部分溶质损耗,溶质的物质的量偏小,溶液浓度偏低,故选;③转移溶液前容量瓶内有少量蒸馏水,对溶质的物质的量和溶液体积都不产生影响,溶液浓度不变,故不选;④定容时,仰视容量瓶的刻度线,导致溶液体积偏大,溶液浓度偏低,故选;⑤在烧杯中溶解NaOH后,立即将所得溶液注入容量瓶中,冷却后,溶液体积偏小,溶液浓度偏高,故不选;⑥定容后摇匀,发现液面降低,又补加少量水,重新达到刻度线,导致溶液体积偏大,溶液浓度偏低,故选;综上所述,①②④⑥满足题意,故答案为:①②④⑥。
【点睛】配制一定物质的量浓度的溶液误差分析要依据c=n/V进行分析:凡是实验操作中引起溶质的量n增大的,所配溶液的浓度偏高,凡是实验操作中引起溶液体积V增大的,所配溶液的浓度偏低。
2.(1)有相同物质的量的 H2O 和 H2SO4,其质量之比为_____,氢原子个数比为_____,氧原子个数比为_____。
(2)把 3.06 g 铝和镁的混合物粉末放入 100 mL 盐酸中,恰好完全反应,并得到标准状况下 3.36 L H2。
计算:①该合金中铝的物质的量为_____。
②该合金中镁的质量为_________。
③反应后溶液中 Cl﹣的物质的量浓度为__________(假定反应体积仍为 100 mL)。
(3)由 CO2与 CO 组成的混和气体对 H2的相对密度为 20,则混和气体中 CO2的体积分数为_____; CO 的质量分数为_____。
【答案】9:49 1:1 1:4 0.06 mol 1.44 g 3.0 mol·L-1 75% 17.5%【解析】【分析】【详解】(1)n (H2O)= n (H2SO4) ,m (H2O):m (H2SO4)= n (H2O)×18:n (H2SO4)×98= 9:49;N H(H2O) :N H(H2SO4)= n (H2O)×2:n (H2SO4)×2=1:1; N O(H2O) :N O(H2SO4)= n (H2O)×1:n (H2SO4)×4=1:4;(2)设镁的物质的量为xmol,铝的物质的量为ymol,二者混合物的质量为3.06=24x+27y;根据化学反应的计量系数比:Mg~2HCl~H2,2Al~6HCl~3H2,氢气的体积标准状况下3.36 L,n (H2)=0.15mol,列式x+1.5y=0.15,解方程x=0.06 mol,y=0.06 mol,故该合金中铝的物质的量为0.06 mol,该合金中镁的质量为0.06×24=1.44g,反应后溶液中Cl¯(盐酸恰好反应完全,溶液中溶质只有氯化镁和氯化铝)的物质的量=0.06×2+0.06×3=0.3mol,溶液体积100mL,Cl¯的物质的量浓度c=nV=3.0 mol·L-1;(3)由CO2与CO组成的混和气体对H2的相对密度为20,密度之比等于摩尔质量之比,则混合气体的平均摩尔质量为40g/mol,设1mol混合气体中有xmol CO,CO2ymol,故x+y=1,28x+44y=40,则x =0.25mol,y =0.75mol,同温同压,气体体积之比等于物质的量之比,则混和气体中CO2的体积分数为75%,CO的质量分数=0.25×28/40=17.5%3.I .自然界中的物质绝大多数以混合物的形式存在,为了便于研究和利用,常需对混合物进行分离和提纯。
下列A 、B 、C 、D 是中学常见的混合物分离或提纯的装置。
请根据混合物分离或提纯的原理,回答在下列实验中需要使用哪种装置。
将A 、B 、C 、D 填入适当的空格中。
(1)碳酸钙悬浊液中分离出碳酸钙__________;(2)氯化钠溶液中分离出氯化钠___________;(3)分离39%的乙醇溶液___________;(4)分离溴的氯化钠溶液____________;Ⅱ.利用“化学计量在实验中的应用”的相关知识进行填空已知某饱和氯化钠溶液体积为V mL ,溶液密度为d g/cm 3,质量分数为w ,物质的量浓度为c mol/L ,溶液中含NaCl 的质量为m g 。
(1)用m 、V 表示溶液的物质的量浓度是_________(2)用w 、d 表示溶液的物质的量浓度是_________(3)用c 、d 表示溶液的质量分数是__________【答案】B D A C100058.5m V mol·L -1 100058.5dw mol·L -1 58.51000c d 【解析】【分析】I. 根据混合物的性质选择相应的装置进行分离;Ⅱ. 根据公式n m M =、n c V =、1000=c M ρω进行计算。
【详解】I. (1)碳酸钙不溶于水,可用过滤的方法从碳酸钙悬浊液中分离出碳酸钙,故答案为:B ;(2)氯化钠易溶于水,可用蒸发的方法从氯化钠溶液中分离出氯化钠,故答案为:D ;(3)乙醇和水是互溶的两种液体,可用蒸馏的方法分离乙醇和水,故答案为:A ;(4)溴易溶于四氯化碳而难溶于水,且四氯化碳与水不互溶,则可以用四氯化碳萃取氯化钠溶液中的溴单质,再分液,故答案为:C ;Ⅱ. (1)NaCl 的物质的量为g ==mol 58.5g/mol 58.5m m m n M =,则NaCl 溶液的物质的量浓度是-1-3mol 100058.5==mol L 10L 58.5m m c V V⋅⨯,故答案为:100058.5m V mol·L -1;(2)根据公式1000=c M ρω可知,该溶液的物质的量浓度是-11000=mol L 58.5dw c ⋅,故答案为:100058.5dw mol·L -1; (3)由1000=c M ρω可知,=1000cM ωρ,则该溶液的质量分数是58.51000cd ,故答案为:58.51000c d。
【点睛】该公式1000=c Mρω中,涉及溶液的密度,质量分数,物质的量浓度,密度的单位为g/cm 3,是同学们的易忘点。
4.纯碱和小苏打都是重要的化工原料,在生产和生活中有着广泛的应用。
(1)用洁净的铂丝蘸取Na 2CO 3溶液置于酒精灯火焰上灼烧,火焰呈__________色。
(2)实验室中需0.2mol/L 的Na 2CO 3溶液950mL ,配制时应选用容量瓶的规格和称取Na 2CO 3的质量分别是__________。
A . 1000mL ;21.2gB .950mL ;20.14gC .500mL ;21.2gD .500mL ;10.6g(3)若加热10.00g 的碳酸钠和碳酸氢钠的混合物,使碳酸氢钠完全分解,混合物质量减少了2.48g ,则原混合物中碳酸钠的质量分数为______。
(4)某同学为确定一包可能由碳酸钠和碳酸氢钠组成的白色混合物的成分,他取少量该白色物质溶于水,并向所得溶液中加入适量澄清石灰水,产生白色沉淀,据此该同学认为有碳酸钠。
你是否同意该同学的观点,请你用适当的化学方程式阐述你的观点________。
(5)取等物质的量浓度的NaOH 溶液两份A 和B ,每份10 mL ,分别向A 、B 中通入不等量的CO 2,再继续向两溶液中逐滴加入0.1 mol/L 的盐酸,标准状况下产生的CO 2的体积与所加盐酸体积之间的关系如图所示,试回答下列问题:①曲线A 表明,原NaOH 溶液中通入CO 2后,所得溶液加盐酸后产生CO 2气体体积(标准状况)的最大值为_______mL 。
②曲线B 表明,原NaOH 溶液中通入CO 2后,所得溶液中的溶质成分是________,其物质的量之比为________。
【答案】黄 A 32.8% 不同意,由于Ca(OH)2 + 2NaHCO 3 = CaCO 3↓ + Na 2CO 3 +2H 2O (或Ca(OH)2 + NaHCO 3 = CaCO 3 ↓+ NaOH +H 2O),碳酸氢钠溶液与石灰水反应也能产生白色沉淀 33.6 Na 2CO 3 与 NaHCO 3 1:1【解析】【分析】(1)考查焰色反应;(2)根据n=cV,m=nM计算;(3)根据碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠,二氧化碳和水,固体质量的减少即为生成二氧化碳的水的质量;(4)根据碳酸钠,碳酸氢钠与氢氧化钙的反应判断;(5)①根据碳原子守恒计算二氧化碳的物质的量即为碳酸氢钠的物质的量,利用n=VVm;②由曲线B可知从25mL到75mL为碳酸氢钠与盐酸反应生成二氧化碳,根据钠原子守恒计算;【详解】(1)钠的焰色反应为黄色;(2)配置950ml的溶液应用1000 mL容量瓶配制溶液,所需Na2CO3的质量m=nM=cVM=0.2mol/L×1L×106g/mol=21.2g,答案选A;(3)设参加反应的碳酸氢钠的质量为x根据混合物质量减少了2.48g,323222NaHCO=Na CO+H O+CO16862x 2.48g↑质量差16862x 2.48g=,解得x=6.72g,碳酸钠和碳酸氢钠共10g,则碳酸钠的质量为10g-6.72g=3.28g,原混合物中碳酸钠的质量分数=3.28g100%10g⨯=32.8%;(4) 由于Ca(OH)2 + 2NaHCO3 = CaCO3↓ + Na2CO3 +2H2O (或Ca(OH)2 + NaHCO3 = CaCO3 ↓+ NaOH +H2O),碳酸钠与氢氧化钙反应会生成碳酸钙沉淀,同样碳酸氢钠与氢氧化钙反应也会生成碳酸钙沉淀,所以不同意他的观点;(5) ①CO2与NaOH反应为①CO2+NaOH=NaHCO3,②CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O,当()()2n COn NaOH⩾1,反应按①进行,等于1时,CO2、NaOH恰好反应生成NaHCO3;大于1时,生成NaHCO3,CO2有剩余;当12<()()2n COn NaOH<1,反应按①②进行,CO2、NaOH反应,无剩余,生成物为NaHCO3、Na2CO3;当()()2n COn NaOH⩽12,反应按②进行,等于12时,CO2、NaOH恰好反应生成Na2CO3;小于12时,生成Na2CO3,NaOH有剩余;由曲线A可知从60ml到75ml为碳酸氢钠与盐酸反应, 消耗的15mL盐酸为碳酸氢钠与盐酸反应并产生CO2,反应方程式为NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O,所以n(NaHCO3)=n(HCl)=(75ml−60ml)×0.1mol/L=1.5×10−3mol,根据C原子守恒,所以n(CO2)=n(NaHCO3)=1.5×10−3mol,V= nV m=1.5×10−3mol×22.4L/mol=33.6 mL;②加入75ml盐酸时二氧化碳的体积达最大,此时溶液为氯化钠溶液。