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体积为V mL,密度为ρg·cm-3的溶液,含有相对分子质量为M的溶质m g,其物质的量浓度为c mol·L-1,质量分数为w %,下列表示式正确的是A.?c=B.?m=VρC.?w%=%?D.?c=
题型:单选题难度:偏易来源:不详
Bc=mol·L-1m=V·ρ·w%=w%=A、C、D错,B对。
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据魔方格专家权威分析,试题“体积为VmL,密度为ρg·cm-3的溶液,含有相对分子质量为M的溶质mg,..”主要考查你对&&物质的量&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:
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物质的量: 物质中含有一定数目粒子集体的物理量。是国际单位制中7个基本物理量之一(7个基本的物理量分别为:长度、质量、时间、电流强度、发光强度、温度、物质的量)符号:n 计算公式:物质的量(n)=粒子数(N)/阿伏加德罗常数(NA) 以物质的量为中心的各种化学常用量间的关系:n=N/NA=m/M=V/Vm=cV=ρV/M 使用物质的量注意事项:
(1)物质的量表示物质所含指定粒子的多少,物质的量是一个整体,不得简化或增添任何字。(2)物质的量及其单位摩尔的适用范围是微观粒子,因此在使用中应指明粒子的名称。物质的量的相关解法:
&问题探究:
(1)1mol氢这种说法正确吗?如何表示1mol氢原子、1mol氢分子、1mol氢离子?答:使用摩尔作单位时,应用化学式(符号)指明离子的种类,1mol氢的说法不正确,因其咩有指明是氢分子还是氢离子、氢原子。1mol氢原子、1mol氢分子、1mol氢离子分别表示为1molH、1molH2、1molH+。(2)阿佛加德罗常数和6.02×1023mol-1在实际使用上有何区别?阿佛加德罗常数是一个非常精确的数字,而6.02×1023mol-1只是阿佛加德罗常数的一个近似值。在关于概念性描述时要求非常准确,要使用阿佛加德罗常数,而在涉及计算时,则用6.02×1023mol-1进行粗略计算。二者关系类似于数学上的圆周率∏与3.14的关系。
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3738703519493668823686483537872956792012届高考化学溶液的配制与分析第一轮考点专项复习题(含答案)
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2012届高考化学溶液的配制与分析第一轮考点专项复习题(含答案)
作者:佚名 资料来源:网络 点击数: &&&
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文 章来源莲山课件 w ww.5 y kj.Co m 第3讲 溶液的配制与分析一、单项(本题包括6个小题,每小题3分,共18分)1.实验中需用2.0mol/L的Na2CO3溶液950mL,配制时应选用容量瓶的规格和称取Na2CO3固体的质量分别为(  )A.950mL;201.4g&&&&&&B.1000mL;212.0gC.100mL;21.2g&&&&&&D.500mL;100.7g2.300mLAl2(SO4)3溶液中,含Al3+为1.62g,在该溶液中加入0.1mol/LBa(OH)2溶液300mL,反应后溶液中SO2-4的物质的量浓度为(  )A.0.4mol/L&&&&&&&&B.0.3mol/LC.0.2mol/L&&&&&&&&D.0.1mol/L3.浓度不等的两种硫酸溶液等质量混合后,溶液的质量分数为a%,而等体积混合后,溶液的质量分数为b%;浓度不等的两种氨水等质量混合时,其溶质的质量分数为a%,而等体积混合后,溶液的质量分数为c%,那么a、b、c数值的关系是(  )A.a&b&c&&&B.b&a&c&&&C.c&b&a&&&D.c&a&b4.某同学用Na2CO3配制0.10mol/L的Na2CO3溶液的过程如图所示:&&你认为该同学的错误步骤有(  )A.1处&&&&B.2处&&&&C.3处&&&&D.4处5.下列实验操作中,错误的是(  )A.配制5%的食盐溶液时,将称量的食盐放在烧杯中加适量的蒸馏水搅拌溶解B.用酸式滴定管准确量取10.00mLKMnO4溶液C.用500mL容量瓶配制1mol/L的NaOH溶液D.用pH试纸测得新制氯水的pH为26.取100mL0.3mol/L和300mL0.25mol/L的硫酸注入500mL容量瓶中,加水稀释至刻度线,该混合溶液中H+的物质的量浓度是(  )A.0.21mol/L&&B.0.42mol/L&&C.0.56mol/L&&D.0.26mol/L二、不定项(本题包括6个小题,每小题6分,共36分)7.下列有关离子浓度的关系正确的是(  )A.碳酸钠溶液中c(Na+)+c(H+)=c(HCO-3)+2c(CO2-3)+c(OH-)B.浓度均为0.1mol/L的CH3COOH和CH3COONa溶液等体积混合c(CH3COO-)-c(CH3COOH)=2[c(H+)-c(OH-)]C.0.1mol/L的NaHSO3溶液中c(Na+)>c(HSO-3)>c(SO2-3)>c(H+)>c(OH-)D.新制氯水中c(Cl2)=2[c(ClO-)+c(Cl-)+c(HClO)]8.体积为VmL,密度为ρg/mL的含有相对分子质量为M的某物质的溶液,其中溶质为mg,其物质的量浓度为cmol/L,溶质的质量分数为w%,则下列表示正确的是&(  )A.c=1 000wρM&&B.m=Vρw100&&C.w=cM1 000ρ%&&D.c=mVM9.下列说法中错误的是(  )A.从1L1mol/L的NaCl溶液中取出10mL,其浓度仍是1mol/LB.制成0.5L10mol/L的盐酸,需要氯化氢气体112L(标准状况)C.0.5L2mol/LBaCl2溶液中,Ba2+和Cl-总数为3×6.02×1023D.10g98%硫酸(密度为1.84g/cm3)与10mL18.4mol/L硫酸的浓度是不同的10.下列实验操作或记录正确的是(  )A.常温常压下测得1molN2的质量为28gB.用量筒测得排水法收集制得的氢气体积为50.28mLC.用两只250mL的容量瓶配制0.1mol/L500mL的NaOH溶液D.用托盘天平称得2.5g胆矾,受热充分失水后,固体质量减轻0.9g11.25℃时,下列溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是(  )&A.pH=7的NaHSO3与Na2SO3混合溶液中:3c(Na+)=c(HSO-3)+c(SO2-3)B.0.1mol/L的KHA溶液,其pH=10:c(K+)>c(HA-)>c(OH-)>c(H+)C.20mL0.1mol/L醋酸钠溶液与10mL0.1mol/L盐酸混合后的溶液中:2c(H+)+c(CH3COOH)=c(CH3COO-)+2c(OH-)D.在25mL0.1mol/LNaOH溶液中逐滴加入0.2mol/LCH3COOH溶液,溶液pH变化如上图所示,在A、B间任一点,溶液中一定都存在下列关系:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)12.2008年5月我国汶川发生地震灾害,假若你是卫生防疫人员,为配制0.01mol/L的KMnO4消毒液,下列操作导致所配溶液浓度偏高的是(  )A.取KMnO4样品时不慎在表面沾了点蒸馏水B.溶解搅拌时有液体飞溅C.定容时俯视容量瓶刻度线D.摇匀后见液面下降,再加水至刻度线三、非选择题(本题包括4个小题,共46分)13.(9分)(1)指出在使用下列仪器(已洗净)或用品的第一步操作:石蕊试纸检验气体&容量瓶&集气瓶收集氨气&&(2)配制物质的量浓度为0.2mol/L的NaOH溶液500mL,并请回答下列问题:应称量NaOH的质量/g&已给仪器&除已给仪器外还需要的其他仪器&烧杯、托盘天平、药匙&(3)下列操作对配制的NaOH溶液浓度有偏高影响的是。A.称量NaOH固体时,露置在空气的时间过长B.选用的容量瓶内有少量的蒸馏水C.在烧杯中溶解NaOH后,立即将所得溶液注入容量瓶中D.在定容时仰视容量瓶刻度线14.(9分)某工厂采用含硫酸和氢氟酸的溶液作为矿物中稀有元素的萃取液,生产要求该萃取液中硫酸的浓度为3mol/L,氢氟酸的浓度为8mol/L,现有一批回收酸液共400L,经测定其中氢氟酸的浓度为12mol/L,硫酸的浓度为1mol/L。现要用此回收酸液配制上述萃取液,400L回收酸液经稀释可以得到L8mol/L的氢氟酸,在400L回收酸液中加入L密度为1.84g/cm3、浓度为98%的浓硫酸,然后加水稀释至L,即可得到符合要求的萃取液。15.(14分)实验室需要0.1mol/LNaOH溶液450mL和0.5mol/L硫酸溶液500mL。根据这两种溶液的配制情况回答下列问题:(1)如图所示的仪器中配制溶液肯定不需要的是(填序号),配制上述溶液还需用到的玻璃仪器是(填仪器名称)。&(2)下列操作中,容量瓶所不具备的功能有(填序号)。A.配制一定体积准确浓度的标准溶液B.贮存溶液C.测量容量瓶规格以下的任意体积的液体D.准确稀释某一浓度的溶液E.量取一定体积的液体F.用来加热溶解固体溶质(3)根据计算用托盘天平称取NaOH的质量为g。在实验中其他操作均正确,若定容时仰视刻度线,则所得溶液浓度0.1mol/L(填“大于”、“等于”或“小于”,下同)。若NaOH溶液在转移至容量瓶时,洒落了少许,则所得溶液浓度0.1mol/L。(4)根据计算得知,所需质量分数为98%、密度为1.84g/cm3的浓硫酸的体积为mL(计算结果保留一位小数)。如果实验室有15mL、20mL、50mL量筒,应选用mL量筒最好。配制过程中需先在烧杯中将浓硫酸进行稀释,稀释时操作方法是。16.(14分)某学生欲配制6.0mol/L的H2SO41000mL,实验室有三种不同浓度的硫酸:①480mL0.5mol/L的硫酸;②150mL25%的硫酸(ρ=1.18g/mL);③足量的18mol/L的硫酸。有三种规格的容量瓶:250mL、500mL、1000mL。老师要求把①②两种硫酸全部用完,不足的部分由③来补充。请回答下列问题:(1)实验所用25%的硫酸的物质的量浓度为mol/L(保留1位小数)。(2)配制该硫酸溶液应选用容量瓶的规格为mL。(3)配制时,该同学的操作顺序如下,请将操作步骤B、D补充完整。A.将①②两溶液全部在烧杯中混合均匀;B.用量筒准确量取所需的18mol/L的浓硫酸mL,沿玻璃棒倒入上述混合液中。并用玻璃棒搅拌,使其混合均匀;C.将混合均匀的硫酸沿玻璃棒注入所选的容量瓶中;D.;E.振荡,继续向容量瓶中加水,直到液面接近刻度线1~2cm处;F.改用胶头滴管加水,使溶液的凹液面恰好与刻度线相切;G.将容量瓶盖紧,振荡,摇匀。(4)如果省略操作D,对所配溶液浓度有何影响?(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。(5)进行操作C前还需注意。答案1.B 2.D3.B 4.B 5.D6.B 7.AB 8.B 9.D 10.AD 11.BC 12.C13.(1)用蒸馏水湿润 检验是否漏水 干燥集气瓶 (2)4.0 500mL容量瓶、玻璃棒、胶头滴管、量筒 (3)C14.600 76.1 60015.(1)A、C 烧杯、玻璃棒 (2)B、C、F(3)2.0 小于 小于 (4)13.6 15 将浓硫酸沿器壁缓缓倒入水中,并用玻璃棒不断搅拌16.(1)3.0 (2)1000 (3)295 用适量的水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,洗涤液均注入容量瓶中 (4)偏小 (5)将稀释后的硫酸冷却到室温文 章来源莲山课件 w ww.5 y kj.Co m
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高三化学二轮复习 专题训练 专题二 化学常用计量教案(教师版)(word版下载)
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高三化学二轮复习 专题训练 专题二 化学常用计量教案(教师版)(word版下载)
化学常用计量【考纲点击】1.了解相对原子质量、相对分子质量的涵义.2.了解物质的量的单位――摩尔(mol),摩尔质量(g?mol-1)、气体摩尔体积(L?mol-1).理解物质的量浓度(mol?L-1)、阿伏加德罗常数.掌握物质的量与粒子(原子、分子、离子等)数目、气体体积(标准状况下)之间的相互关系.3.了解溶液的组成,理解溶液中溶质的质量分数的概念.4.了解饱和溶液、不饱和溶液的概念.了解溶解度的概念.了解温度对溶解度的影响及溶解度曲线.【命题规律】化学常用计量是化学计算的基础,贯穿于高中化学始终,是每年高考的必考内容。高考主要通过阿伏加德罗常数的应用来考查物质的量、物质的量浓度、阿伏加德罗定律、气体摩尔体积等概念的理解或利用物质的量在元素化合物、理论方面计算中的应用。2012年会继续考查阿伏加德罗常数,主要从概念的内涵、物质在标准状况下的状态、溶液的体积及在溶液中存在状态等角度设问。借助阿伏加德罗定律考查气体温度、压强、体积、分子数、密度等量之间的关系将成为另一热点。一定物质的量浓度溶液的配制实验在社会生活、生产、科技等背景下与其他知识的综合考查也是命题趋势。【重点知识解读】一、以物质的量为中心的有关化学量的换算关系进行以上各量换算时,要注意以下几点:(1)“一个中心”:必须以物质的量为中心.(2)“两个前提”:在应用Vm=22.4 L/mol时,一定要符合“标准状况”和“气态”这两个前提条件(混合气体也适用).(3)“三个关系”:①直接构成物质的粒子与间接构成物质的粒子(原子、电子等)数目间的关系;②摩尔质量与相对分子质量的关系;③强电解质、弱电解质、非电解质与溶质粒子(分子或离子)数之间的关系.(4)“四个无关”:物质的量、质量、粒子数的多少均与温度、压强的高低无关;物质的量浓度的大小与所取该溶液的体积多少无关(但溶质粒子数的多少与溶液体积有关).二、阿伏加德罗定律及其推论1.定律同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子.2.推论(1)同温同压下,气体的体积之比等于气体的物质的量之比,即V1∶V2=n1∶n2.(2)同温同压下,两种不同气体的密度之比等于气体的摩尔质量之比,即ρ1∶ρ2=M1∶M2.(3)同温同压下,同体积的任何气体的质量之比等于气体的摩尔质量之比,即m1∶m2=M1∶M2.(4)同温同压下,同质量的任何气体的体积之比与其摩尔质量成反比,即V1∶V2=M2∶M1.(5)同温同体积下,气体的压强之比等于气体的物质的量之比,即p1∶p2=n1∶n2.注意:(1)1 mol任何粒子的数目为阿伏加德罗常数,其不因温度、压强等条件的改变而改变.(2)应用阿伏加德罗定律及其推论时,首先要判断物质在所给温度和压强下是否为气体,若物质为非气态则不能应用阿伏加德罗定律.(3)阿伏加德罗定律既适用于单一气体,也适用于混合气体.若为混合气体,则组成成分间不能发生化学反应,如2NO+O2 === 2NO2不适用.三、物质的量浓度的计算与换算1.物质的量浓度与溶质质量分数之间的换算cB====w=2.物质的量浓度与溶解度(S)的换算c===S=3.质量分数与溶解度之间的换算饱和溶液中:w=×1004.气体溶质溶于水中制得溶液,其物质的量浓度的计算在标准状况下,1 L水中溶解某气体V L,所得溶液密度为ρ,则:c===w=×100=×100=×1005.稀释定律(1)如用V1、V2、c1、c2分别表示稀释前后溶液的体积和物质的量浓度,有:c1V1=c2V2.(2)如用m1、m2、w1、w2分别表示稀释前后溶液的质量和质量分数,有:m1w1=m2w2.注意:同一溶质不同浓度的溶液混合后溶质质量分数的判断方法:设溶质质量分数分别为w1和w2的两溶液混合所得溶液的质量分数为w.(1)两溶液等质量混合,则w=(w1+w2).(2)两溶液等体积混合:①若溶液中溶质的密度大于溶剂的密度,则w>(w1+w2).如:H2SO4溶液.②若溶液中溶质的密度小于溶剂的密度,则w<(w1+w2).如:氨水、酒精溶液.【考点突破】考点一 以物质的量为核心的计算例1.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/LB.10(2a-b)mol/LC.10(b-a)mol/LD.10(b-2a)mol/L解析 BaCl2与Na2SO4反应的物质的量之比为1∶1,Cl-与Ag+反应的物质的量之比为1∶1,故每份混合溶液中的BaCl2为a mol、Cl-总物质的量为b mol,又因为在KCl中,钾离子与氯离子的物质的量相等,则每份溶液中KCl对应的氯离子为(b-2a)mol,钾离子的物质的量也为(b-2a)mol;总混合溶液中钾离子的浓度与每一等份混合溶液中的浓度相同,则c(KCl)==10(b-2a)mol/L。答案:D特别提醒以物质的量为中心的计算需注意的问题1.“一个中心”:必须以物质的量为中心。2.“两个前提”:在应用Vm=22.4 L/mol时,一定要有“标准状况”和“气体状态”两个前提条件(混合气体也适用)。3.“三个关系”:(1)直接构成物质的粒子与间接构成物质的粒子(原子、电子等)间的关系;(2)摩尔质量与相对分子质量间的关系;(3)“强、弱、非”电解质与溶质粒子(分子或离子)数之间的关系。4.“七个无关”:物质的量、质量、粒子数的多少均与温度、压强的高低无关;物质的量浓度的大小与所取该溶液的体积多少无关(但溶质粒子数的多少与溶液体积有关)。变式探究1
在a L Al2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合溶液中加入b mol BaCl2,恰好使溶液中的SO完全沉淀;如加入足量强碱并加热可得到c mol NH3,则原溶液中Al3+的浓度(mol/L)为
D.解析 由于产生c mol NH3,则必定有NH c mol,使SO完全沉淀需Ba2+ b mol,因此SO有b mol。根据电荷守恒:2c(SO)=c(NH)+3c(Al3+),则3c(Al3+)= mol/Lc(Al3+)= mol/L答案:C考点二 阿伏加德罗常数的应用例2.设NA为阿伏加德罗常数,下列叙述正确的是
(  )A.24 g镁的原子最外层电子数为NAB.1 L 0.1 mol/L乙酸溶液中H+数为0.1NAC.1 mol甲烷分子所含质子数为10NAD.标准状况下,22.4 L乙醇的分子数为NA解析 24 g镁的原子最外层电子数为24 g/24 g?mol-1×2=2 mol,为2NA,A错误;乙酸是弱酸,不完全电离,B错误;甲烷是10电子分子,C正确;标准状况下,乙醇是液体,D错误。答案:C名师点拨有关阿伏加德罗常数的应用问题,实质上是以物质的量为中心的各物理量间的换算,需要特别注意的主要有:1.条件:考查气体时经常给定非标准状况,如常温常压下(1.01×105 Pa、25℃时)等。2.物质状态:考查气体摩尔体积时,常用在标准状况下非气态的物质来迷惑考生,如H2O、SO3、己烷、辛烷、CHCl3等。3.物质结构:考查一定物质的量的物质中含有多少微粒(分子、原子、电子、质子、中子等)时常涉及惰性气体He、Ne等单原子分子,Cl2、N2、O2等双原子分子,以及O3、P4等。4.氧化还原反应:考查指定物质参加氧化还原反应时,常设置氧化还原反应中氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物、电子转移(得失)数目方面的陷阱。如:Na2O2+H2O;Cl2+NaOH;电解AgNO3溶液;Cu与S反应等。5.电离、水解:考查电解质溶液中粒子数目或浓度时常设置弱电解质的电离、盐类水解方面的陷阱。6.一些物质中的化学键数目,如SiO2、Si、CH4、P4、S8、CO2、烃(如烷烃中单键数)等。7.常见的可逆反应:如2NO2N2O4,弱电解质的电离平衡等。8.摩尔质量:特殊物质如D2O、18O2等。变式探究2设nA 代表阿伏加德罗常数(NA )的数值,下列说法正确的是
( )A.1 mol 硫酸钾中阴离子所带电荷数为nAB.乙烯和环丙烷(C3H6)组成的28 g混合气体中含有3nA个氢原子C.标准状况下,22.4 L氯气与足量氢氧化钠溶液反应转移的电子数为nAD.将0.1 mol氯化铁溶于1 L水中,所得溶液含有0.1nA个Fe3+解析 A中SO带2个单位的负电荷,为2nA;B中乙烯和环丙烷的最简式相同,28 g气体中含4nA个氢原子,B错误;Cl2和NaOH反应时发生自身氧化还原反应,C正确;Fe3+在水溶液中水解,D错误。答案:C考点三 有关物质的量浓度的计算与换算例3 在一定温度下,某饱和氢氧化钠溶液体积为V mL,溶液密度为d g/cm3,质量分数为w,物质的量浓度为 c mol/L,溶液中含氢氧化钠的质量为m g。(1)用w来表示该温度下氢氧化钠的溶解度(S)为____________________________。(2)用m、V表示溶液中溶质的物质的量浓度(c)为_____________________________。(3)用w、d表示溶液中溶质的物质的量浓度(c)为_____________________________。(4)用c、d表示溶液中溶质的质量分数w为___________。解析 溶液中溶质质量分数与物质的量浓度之间的相互换算,一定要通过溶液密度这个桥梁来进行。答案 (1)S=×100 g(2)c= mol/L(3)c=25dw mol/L (4)w=知识归纳1.物质的量浓度与溶质质量分数之间的换算cB====,w=。2.物质的量浓度与溶解度(S)的换算c===,S=。3.质量分数与溶解度之间的换算饱和溶液中:w=×100。4.气体溶质溶于水中制得溶液,其物质的量浓度和质量分数的计算在标准状况下,1 L水中溶解某气体V L,所得溶液密度为ρ,则:c===,w=×100==×100。5.稀释定律(1)如用V1、V2、c1、c2分别表示稀释前后溶液的体积和物质的量浓度,有:c1V1=c2V2。(2)如用m1、m2、w1、w2分别表示稀释前后溶液的质量和质量分数,有:m1w1=m2w2。特别提醒 同一溶质不同浓度的溶液混合后溶质质量分数的判断方法:设溶质质量分数分别为w1和w2的两溶液混合所得溶液的质量分数为w。(1)两溶液等质量混合:w=(w1+w2)。(2)两溶液等体积混合:①若溶液中溶质的密度大于溶剂的密度,则w>(w1+w2),如:H2SO4溶液。②若溶液中溶质的密度小于溶剂的密度,则w<(w1+w2),如:氨水、酒精溶液。变式探究3标准状况下V L氨气溶解在1 L水中(水的密度近似为1 g/mL),所得溶液的密度为ρ g/mL,质量分数为w,物质的量浓度为c mol/L,则下列关系中不正确的是
( )A.ρ=(17V+22 400)/(22.4+22.4V)B.w=17c/(1 000ρ)C.w=17V/(17V+22 400)D.c=1 000Vρ/(17V+22 400)解析 由c=== mol/L由上可推知:ρ=设溶液的体积为1 L由c=可得w==w===因此只有A项不正确。考点四 一定物质的量浓度的溶液的配制例4 实验室配制500 mL 0.5 mol/L的NaCl溶液,有如下操作步骤:①把称量的NaCl晶体放入小烧杯中,加适量蒸馏水溶解。②把①所得溶液小心转入500 mL容量瓶中。③继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距刻度1~2 cm处,改用胶头滴管小心滴加蒸馏水至溶液凹液面底部与刻度线相切。④用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,每次洗涤的液体都小心转入容量瓶,并轻轻摇匀。⑤将容量瓶塞塞紧,充分摇匀。请填写下列空白:(1)操作步骤的正确顺序为_________________(填序号)。(2)本实验用到的基本实验仪器有__________________。(3)某同学观察液面的情况如上图所示,对所配溶液浓度将有何影响?__________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。(4)若出现如下情况,对所配溶液浓度将有何影响?没有进行操作步骤④________;加蒸馏水时不慎超过了刻度__________。(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)(5)若实验过程中出现如下情况应如何处理?加蒸馏水时不慎超过了刻度________;向容量瓶中转移溶液时(操作步骤②)溶液流到容量瓶外面_______________。解析 (2)为防止仪器的遗漏,可根据步骤进行选取。(3)根据c=,V偏小,c偏高。(4)加蒸馏水超过刻度,V偏大,c偏低,这种情况下配制的溶液浓度不是0.5 mol/L,因此要重配。答案 (1)①②④③⑤ (2)500 mL容量瓶、托盘天平、烧杯、胶头滴管、玻璃棒 (3)偏高 (4)偏低 偏低 (5)重配 重配思维拓展配制一定物质的量浓度溶液的误差分析根据c==进行分析:1.若称量固体溶质时,操作无误,但所用砝码生锈,m偏大,结果偏高。2.若没有洗涤烧杯内壁,使n减小,结果偏低。3.若容量瓶中有少量蒸馏水,则对结果无影响;定容后反复摇匀发现液面低于刻度,又加蒸馏水至刻度线,则结果偏低。4.俯视、仰视对结果的影响:(1)仰视刻度线:由于操作时以刻度线为基准,故加水量增多,导致溶液体积偏大,c偏低。 (2)俯视刻度线:加水量减少,溶液体积变小,c偏高。变式探究4
甲、乙两位同学分别用不同的方法配制100 mL 3.6 mol/L的稀硫酸。(1)若采用18 mol/L的浓硫酸配制溶液,需要用到浓硫酸的体积为________。(2)甲学生:量取浓硫酸,小心地倒入盛有少量水的烧杯中,搅拌均匀,待冷却至室温后转移到100 mL容量瓶中,用少量的水将烧杯等仪器洗涤2~3次,每次洗涤液也转移到容量瓶中,然后小心地向容量瓶加水至刻度线定容,塞好瓶塞,反复上下颠倒摇匀。①将溶液转移到容量瓶中的正确操作是______________________________________。②洗涤操作中,将洗涤烧杯后的洗液也注入容量瓶,其目的是____________________。③定容的正确操作是_____________________________。④用胶头滴管往容量瓶中加水时,不小心液面超过了刻线,处理的方法是________(填序号)。A.吸出多余液体,使凹液面与刻度线相切B.小心加热容量瓶,经蒸发后,使凹液面与刻度线相切C.经计算加入一定量的浓硫酸D.重新配制(3)乙学生:用100 mL量筒量取浓硫酸,并向其中小心地加入少量水,搅拌均匀,待冷却至室温后,再加水至100 mL刻度线,搅拌均匀。你认为此法是否正确?若不正确,指出其中错误之处___________________________。解析 (1)假设取用的浓硫酸的体积为V,根据稀释前后溶质的物质的量不变有:V×18 mol/L=100 mL×3.6 mol/LV=20.0 mL(2)④在溶液配制过程中,如不慎损失了溶质或最后定容时用胶头滴管往容量瓶中加水时不慎超过了刻度线,都是无法补救的,得重新配制。高考失分警示1.在运用气体摩尔体积时应把握22.4 L/mol的使用条件是标准状况下的气体。如SO3、CHCl3、苯、辛烷等,在标准状况下为非气体,命题者常把这些容易忽视的液态或固态物质作为气体来命题,让考生落入陷阱。而有些物质虽是气体,但给出的气体数值没有指明是否在标准状况下,也不能直接利用22.4 L/mol(换算其物质的量)。2.一些物质变化具有一定的隐蔽性,有时需要借助化学方程式分析才能挖掘出其隐含的变化情况。如NO2存在与N2O4的化学平衡,NH、Al3+、CO等存在水解平衡。考生若不注意挖掘隐含变化,往往会误入歧途。3.在计算溶液的物质的量浓度时,溶液的体积要用溶液的质量除以溶液的密度求得,并且要把溶液的体积单位换算为“L”而不是“mL”。在计算溶质的质量分数时,氨水的溶质以NH3计算,而不是NH3?H2O;硫酸铜溶液的溶质是CuSO4,而不是CuSO4?5H2O等。4.由于容量瓶只有一个刻度(标线),所以配制80 mL溶液应选100 mL的容量瓶,应以配制100 mL溶液的标准计算溶质的量,并且指明所需仪器为100 mL的容量瓶。一、有关阿伏伽德罗常数问题的考查有关阿伏加德罗常数的应用问题,实质上是以物质的量为中心的各物理量间的换算,需要特别注意的是准确掌握有关概念的内涵。主要有:
1.状态问题,如标准状况下SO3为固态,戊烷为液态。标准状况下的气体适用气体摩尔体积(22.4 L/mol),相同状况下的气体适用阿伏加德罗定律。2.特殊物质的摩尔质量,如D2O、18O2等。3.物质分子中的原子个数,如O3、白磷、稀有气 体等。4.某些物质中的化学键,如SiO2、P4、CO2等。5.物质中某些离子或原子团发生水解,如Na2CO3中的、AlCl3中的Al3 。6.常见可逆反应,如2NO2N2O4,弱电解质不完全电离等。7.应用22.4 L/mol时,物质是否为气体,气体是否处于标准状况。8.某些反应中电子转移的数目,如:特别提醒:(1)1 mol任何粒子的数目为阿伏加德罗常数,其不因温度、压强等条件的改变而改变.(2)应用阿伏加德罗定律及其推论时,首先要判断物质在所给温度和压强下是否为气体,若物质为非气态则不能应用阿伏加德罗定律.(3)阿伏加德罗定律既适用于气体纯净物,也适用于混合气体.若为混合气体,则组成成分间不能发生化学反应,如2NO+O2===2NO2不适用.【典题训练1】(2010?福建理综?T7?6分)表示阿伏加德罗常数,下列判断正确的是A.在18中含有个氧原子B.标准状况下,22.4L空气含有个单质分子C.1 molCl2参加反应转移电子数一定为2D.含个的溶解于1L水中,的物质的量浓度为1 mol/L【命题立意】本题以考查考生的知识运用和计算能力为出发点,着重考查了考生对有关阿伏加德罗常数计算和判断的掌握情况,近几年的高考试题对此题型的考查保持了一定的持续性,如通过阿伏加德罗常数进行一些量之间的换算成为高考的热点。【思路点拨】解答本题应注意两点:(1)熟练掌握阿伏加德罗常数和其它量的换算公式;(2)对常见物质的性质熟练掌握。【规范解答】选A。选项A:18物质的量为0.5mol,所以它所含氧原子的物质的量为1 mol,即为1NA,A正确;选项B:空气是多种成分的混合物,不只是单质,B错误;选项C:在氯气与水的反应中,1 mol氯气只转移1NA电子,所以C项错误;选项D:所得溶液中含有NA个可得氢氧化钠的物质的量为1 mol,但溶液体积不是1L,所以溶液的物质的量浓度不是1mol/L,D错误。【类题拓展】解答与阿伏加德罗常数有关计算时应注意的问题:1.解答以N=m/M?NA为中心的有关基本粒子计算是,应注意看清所求粒子的种类。2. 以气体物质为中心的计算,解答此题应注意:(1)若题目给出物质的体积,一要看是否是标准状况,若不是标准状况,则1mol气体的体积不一定是22.4L;二要看是不是气体,如不是气体,则无法求算其物质的量及其分子数。(2)若题目给出气体的质量或物质的量,则粒子数目与外界条件无关。(3)若气体为稀有气体,须注意它是单原子分子。3.与物质结构基本知识联系,考查物质所含的电子数、质子数、中子数等。解答此类题目应弄清物质的构成,正确运用粒子之间的求算关系。4.与氧化还原知识结合,着重考查氧化还原过程中电子转移数目。解答此类题目时,应把握氧化还原反应的实质和电子守恒规律。二、以物质的量为中心的有关计算点拨:
以物质的量为中心的计算需注意的问题
1.“一个中心”:必须以物质的量为中心。
2.“两个前提”:在应用Vm=22.4 L?mol-1时,一定要有“标准状况”和“气体状态”两个前提条件(混合气体也适用)。
3.“三个关系”:
(1)直接构成物质的粒子与间接构成物质的粒子(原子、电子等)间的关系;
(2)摩尔质量与相对分子质量间的关系;
(3)“强、弱、非”电解质与溶质粒子(分子或离子)数之间的关系。
4.“七个无关”:物质的量、质量、粒子数的多少均与温度、压强的高低无关;物质的量浓度的大小与所取该溶液的体积多少无关(但溶质粒子数的多少与溶液体积有关)。
5.有关同溶质的溶液混合后溶液质量分数的计算规律
(1)溶质相同的两溶液等质量混合时,混合溶液的质量分数为两溶液质量分数和的一半。
(2)溶质相同的两溶液等体积混合时:
①对于密度小于1 g/cm3的溶液,如氨水、乙醇的水溶液,等体积混合时质量分数小于两溶液质量分数和的一半;
②对于密度大于1 g/cm3的溶液,如硫酸溶液、氯化钠溶液,等体积混合时质量分数大于两溶液质量分数和的一半。【典题训练2】(2010?海南高考?T4?2分)把VL含有MgSO4和K2SO4的混合溶液分成两等份,一份加入含a mol NaOH的溶液,恰好使镁离子完全沉淀为氢氧化镁;另一份加入含b mol BaCl2的溶液,恰好使硫酸根离子完全沉淀为硫酸钡。则原混合溶液中钾离子的浓度为A.mol?L-1
B. mol?L-1 C. mol?L-1
D. mol?L-1【命题立意】本题涉及到的知识点有:化学反应的本质------离子反应、离子浓度的计算,此题有一定的综合性,考查了化学计量的应用能力,分析问题的能力、计算能力。【思路点拨】【规范解答】选D。由离子方程式:2OH- Mg2 = Mg(OH)2↓可知,OH―为a mol,则Mg2 为a/2 mol,MgSO4为a/2 mol;由离子方程式:SO42― Ba2 = BaSO4↓可知,Ba2 为b mol,SO42―共bmol,MgSO4和K2SO4共bmol,则K2SO4为(b-a/2)mol,其含有的K 为(b-a/2)mol ×2= (2b-a)mol;原混合溶液中的K 为2×(2b-a)mol;所以原混合溶液中钾离子的浓度为 mol?L-1三、配置一定物质的量浓度溶液的误差分析原理:cB = nB/V=m/MV(M-溶质的摩尔质量,配制某种溶液时是定值)误差分析:1.称量或量取时所引起的误差(1)使所配溶液的物质的量浓度偏高的主要原因:①天平的砝码沾有其他物质或已锈蚀,导致称量物质的实际值是大于称量值;②称量时游码忘记归零;③调整天平零点时,游码放在了刻度线的右端;④用滴定管量取液体时,开始时平视读数,结束时俯视读数,使所量取的液体的体积偏大,等等。(2)使所配溶液的物质的量浓度偏低的主要原因:①直接称热的物质,含有水份,称的重,实际质量却小;②砝码有残缺;③在敞口容器中称量易吸收空气中其他成分或易于挥发的物质时的动作过慢而变质;④用滴定管量取液体时,开始时平视读数,结束时仰视读数,使所量取的液体的体积偏小,等等。2.用于溶解稀释溶液的烧杯未用蒸馏水洗涤,使溶质的物质的量减少,致使溶液的浓度偏低。3.转移或搅拌溶液时有部分液体溅出,致使溶液浓度偏低。4.容量瓶内溶液的温度高于20℃,造成所量取的溶液的体积小于容量瓶上所标注的液体的体积,致使溶液浓度偏高。5.在给容量瓶定容时,仰视读数会使溶液的体积增大,致使溶液浓度偏低;俯视读数会使溶液的体积减小,致使溶液浓度偏高。【高考真题探究】1.(2010?广东高考?T8?4分)设  为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是A.16g 中含有4个C-H键B.1mol?溶液含有个C.1mol Cu和足量稀硝酸反应产生 个NO分子D.常温常压下,22.4L 中含有 个分子【命题立意】本题主要考查阿伏加德罗常数的应用,属于常考题。体现了广东高考考题的延续性。阿伏加德罗常数的考查是广东近几年高考选择题中常考题,说明广东高考注重热点内容考查的长期性。【思路点拨】分析考查的具体微粒→求出指定微粒的物质的量→指定微粒个数=n×NA【规范解答】选A。每个CH4中含有4个C-H键,故16gCH4(1mol)中含有4nA个C-H键,A正确;B项没有告诉溶液的体积,无法知道NaCl的物质的量,故B错;根据化学反应关系3molCu~2molNO,故C错;常温常压下22.4L CO2不是1mol,故D错。【类题拓展】关于阿伏加德罗常数的考查,可以注意以下几方面:1.考虑是否涉及到22.4L/mol。若涉及到22.4L/mol,应注意到:①必须为标准状况;②必须为气体。如标况下SO3、Br2、I2、碳原子数大于4个的烃类物质等都不是气体。2.若涉及到溶液中的情况,应考虑:①是否有溶液的体积大小这个条件。如本题的B选项就无体积大小,没办法求出物质的量。②有无盐类水解、弱电离等情况。3.若涉及到氧化还原反应,应注意电子转移多少的分析。有时需写出具体的反应方程式来分析。4.考查到的微粒常有:电子(包括电子转移)、中子、质子、离子、分子、共价键2.(2010?江苏高考?T5?2分)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是A.常温下,1 L
0.1 mol?L-1 的NH4NO3溶液中氮原子数为0.2NAB.1 mol羟基中电子数为10NAC.在反应KIO3 6HI=KI 3I2 3H2O中,每生成3 mol I2转移的电子数为6NAD.常温常压下,22.4L乙烯中C―H键数为4NA【命题立意】本题以阿伏加德罗常数为抓手,考查气体摩尔体积、物质的量浓度、微粒的电子数、特殊氧化还原反应、守恒关系等,阿伏加德罗常数含义是多年来坚持考查的热点问题。【思路点拨】注意溶液中的守恒关系,羟基不带电,质子与电子相等,使用22.4L?mol-1要注意看清条件。【规范解答】选A。A项,NH4NO3的物质的量为0.1 mol,氮原子数为0.2NA,尽管NH
4水解,但氮原子数不变,A项正确;B项,羟基电子数为9,1 mol羟基中电子数为9NA,B项错;C项,KI中的碘来源于HI,每生成3 mol I2转移的电子数为5NA,C项错;D项,常温常压下,22.4L乙烯的物质的量不是1 mol,D项错。【类题拓展】阿伏加德罗常数含义是高考热点之一,多年来全国高考化学试题重现率几乎为100%。试题通常以中学学过的一些重点物质为载体,考查有关概念和原理。为了加强对考生思维品质、适应性、科学性、深刻性的考查,命题者往往有意设置一些陷阱,增大试题的区分度,陷阱的设置主要有以下几个方面:1.状况条件:考查气体时经常给非标准状况如常温常压下,101kPa、25℃时等,用22.4L/mol时注意满足两个条件:“标况”、“气态”。2.物质状态:考查气体摩尔体积时,常用在标准状况下非气态的物质来迷惑考生,如H2O、SO3、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HF、碳原子数大于4的烃等。3.物质结构:考查一定物质的量的物质中含有多少微粒(分子、原子、电子、质子、中子等)时常涉及:稀有气体He、Ne等为单原子组成,Cl2、N2、O2、H2为双原子分子,臭氧为三原子分子,白磷为四原子分子等。4.氧化―还原反应:常设置氧化―还原反应中氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物、被氧化、被还原、电子转移(得失)数目方面的陷阱,如氯气与水、与碱反应,Na2O2与CO2、H2O反应等。5.电离、水解:考查电解质溶液中微粒数目或浓度时常涉及弱电解质的电离,盐类水解方面的陷阱。6.胶体:胶体粒子较大,由多个微粒组合而成,如一个Fe(OH)3胶体粒子是由多个Fe(OH)3吸附一些离子组成的,所以Fe(OH)3胶体粒子数小于 Fe(OH)3数目。7.一些物质结构中化学键数目。8.特殊物质的摩尔质量。如18O2(36g/mol)、D2O(20g/mol)、T2O(22g/mol)9.特例:NO2存在着与N2O4的平衡。3.(2010?山东高考?T9?4分)和是氧元素的两种核素,表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是A.与互为同分异构体B.与核外电子排布方式不同C.通过化学变化可以实现与间的相互转化D.标准状况下,1.12L和1.12L均含0.1个氧原子【命题意图】考查“四同”的概念辨析、对化学变化本质及气体摩尔体积的深度理解。【思路点拨】原子是化学变化中的最小单位,原子之间的变化不属于化学变化;原子重新组合生成了其他的物质,则属于化学变化。气体摩尔体积是针对任何不同的气体分子,与气体粒子本身大小无关。【规范解答】选D。A项,2和2属于同一种单质,故A错:B项,两种氧原子的电子数相等,核外电子排布也相等,故B错;16O、18O之间的转化,是原子核之间的变化,属于同种物质之间的转化,不属于化学变化,故C错;1.12L标准状况下O2的物质的量为0.05mol,含有的氧原子数为0.1NA,故D正确。【类题拓展】1.同素异形体:由同种元素所形成的不同种单质叫做同素异形体。如O2(氧气)和O3(臭氧),红磷(P)和白磷(P4),金刚石和石墨等。  (1)同素异形体的物理性质不同,化学性质相似。②性质不同的原因是结构不同导致的。(2)同素异形体之间可以相互转化,属于化学变化,但不属于氧化还原反应。如: 2.同一种元素的不同核素之间互称同位素,核素之间的转化属于物理变化。  3.同素异形体混合在一起,属于混合物而不是纯净物,如金属石、石墨,虽然它们都是碳元素组成,但它们的结构不同,故它们混在一起为混合物。4.H2、D2 、T2、DT混合在一起为纯净物。5.“四同”概念的区别方法要明确研究对象,如同位素为同种元素的原子,同素异形体为同种元素的单质,同分异构体指是分子式相同但结构不同的分子,同系物主要指结构上相似(同类别),要组成上相差一个或几个―CH2的同类别的有机物。4.(2010?四川高考?T12?6分)标准状况下VL氨气溶解在1L水中(水的密度近似为1g/ml),所得溶液的密度为p g/ml,质量分数为W。物质的量浓度为c mol/L,则下列关系中不正确的是A.
D.A项,由于溶液的体积既不是水的体积也不是二者体积之和,溶液的体积不能直接确定,仅利用V无法确定P。所以A错误。 由此可知C项正确。5.(2010?全国卷Ⅰ?T12?6分)一定条件下磷与干燥氯气反应,若0.25g磷消耗掉314mL氯气(标准状况),则产物中PCl3与PCl5的物质的量之比接近于A.1:2
D.5:3【命题立意】本题以化学计算为考查对象,主要考查学生的基本化学计算能力、方法技巧、过量计算问题等。【思路点拨】该题可利用P元素和Cl元素守恒来解题,元素守恒即反应前后各元素种类不变,各元素原子个数不变,其物质的量、质量也不变。【规范解答】选C。设n(PCl3)=X mol, n(PCl5)=Y mol,由P元素守恒有:X Y=0.25/31≈0.008……①;由Cl元素守恒有3X 5Y=(0.314×2)/22.4≈0.028……②,联立之可解得:X=0.006,Y=0.002故选C。【类题拓展】化学反应的实质是原子间重新组合,依据质量守恒定律在化学反应中存在一系列守恒现象,如:质量守恒、元素守恒、电荷守恒、电子得失守恒等,利用这些守恒关系解题的方法叫做守恒法。(1)质量守恒 参加化学反应的各物质的质量总和,等于反应后生成的各物质的质量总和。这个规律叫做质量守恒定律。(2)物质的量守恒依据化学反应前后某一微粒的物质的量保持不变,列出守恒关系,也就是利用物质的量守恒。(3)电子得失守恒在氧化还原反应中,氧化剂得到的电子总数总是等于还原剂失去的电子总数。(4)电荷守恒在电解质溶液中,不论存在多少种离子,但溶液总是显电中性,即阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数。守恒法是拨开云雾、驱散困惑的良方,值得我们认真体会。6.(2010?全国卷Ⅱ?T11?6分) 在一定的温度、压强下,向100mLCH4和Ar的混合气体中通入400mLO2,点燃使其完全反应,最后在相同条件下得到干燥气体460mL,则反应前混合气体中CH4和Ar的物质的量之比为A.1:4
D. 1:1【命题立意】本题以化学计算为考查对象,主要考查有机物的燃烧和差量法的应用。【思路点拨】CH4和Ar的混合气体在氧气中完全燃烧,实质上只是CH4与氧气反应;另外得到干燥气体460mL,意味着不含水分;这样只要利用CH4与氧气反应前后气体的差量进行运算即可。【规范解答】选A。CH4与氧气反应的化学方程式为:进而可得:V(Ar)=100mL-20mL=80mL根据同温同压下气体的体积之比等于气体的物质的量之比可得:反应前混合气体中CH4和Ar的物质的量之比=20mL :80mL=1:4;即A选项正确。【专题模拟演练】一、选择题1.(2011?古田一中模拟)设NA为阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A.18g水中含有的电子数为8NA
B.某气体含有3.01×1023个分子,则该气体所占的体积为11.2 L
C.1 L 0.5mol?L-1CuSO4溶液中含有3.01×1023个Cu2+
D.2.3g Na在足量的O2中完全燃烧和与在空气中缓慢反应完全,转移的电子数均为0.1NA2.(2011?北师大附中模拟)下列说法中,正确的有
① 标准状况下,22.4 L己烯所含有的分子数约为6.02×1023
② 标准状况下,a L的氧气和氮气的混合物含有的分子数约为×6.02×1023
③ 7.1 g 氯气与足量的氢氧化钠溶液反应转移的电子数约为0.2×6.02×1023
④ 10 g重水中含有中子数约为4×6.02×1023
⑤ 1 mol乙醇中含有的共价键数约为7×6.02×1023
⑥ 500 mL 1 mol/L的硫酸铝溶液中含有的硫酸根离子数约为9.03×1023
D.②⑥3.(2011?厦门外国语模拟)标准状况下VL氨气溶解在1L水中(水的密度近似为1g/mL),所得溶液的密度为ρg/mL,质量分数为ω,物质的量浓度为cmol/L,则下列关系中不正确的是 A.
22400) / (22.4
ω = 17c / (1000ρ) C.
ω= 17V / (17V
c = 1000Vρ /(17V
22400)4.设表示阿伏加德罗常数,下列叙述中不正确的是A.同温同压下,等质量的与两种气体的体积相等B.溶液中阴离子总数大于0.1C.46g的和混合气体含有的原子数为3D.71g氯气与足量的铁充分反应时,转移的电子数为35. NA为阿伏加德罗常数,下列叙述正确的是A.22.4LCH4和CH3Cl的混合物所含有的分子数目为NAB.用惰性电极电解1 L浓度均为2 mol/L的AgNO3与Cu(NO3)2的混合溶液,当有0.2 NA个电子转移时,阴极析出6.4g金属C.1mol过氧化氢分子中共用电子对数为3NA D.0.1mol Na2CO3?10H2O在晶体中或溶液中,含有的CO32-离子均小于0.1 NA6.下列溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是A.pH相等的①NH4Cl、②(NH4)2SO4、③NH4HSO4的溶液中,c(NH4+)大小:①=②>③B.将物质的量相等的KHC2O4和H2C2O4溶于水配成溶液:2c(K+)=c(HC2O4-)+c(H2C2O4) C.0.1mol?L-1 K2HPO4和0.2mol/L KH2PO4的混合溶液:c(K+)+c(H+)=c(H2PO4-)+2c(HPO42-)+3c(PO43-)+c(OH-)D.0.1mol?L-1 CH3COONa与0.15mol?L-1 HCl等体积混合:c(Cl-)>c(H+)>c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)7.下列说法正确的是(
)A.含10.6 g Na2CO3的溶液中,所含阴离子总数等于6.02×1022B.28 g由乙烯和氮气组成的混合气体中,含有6.02×1023个原子C.电解法精炼铜,当阴极质量增加32 g时,有6.02×1023个电子转移D.含0.2 mol H2SO4的浓硫酸与足量铜反应,生成SO2的分子数为6.02×1022二、非选择题8.(12分)(2009?上海高考)臭氧层是地球生命的保护神,臭氧比氧气具有更强的氧化性。实验室可将氧气通过高压放电管来制取臭氧:3O2 2O3。(1)若在上述反应中有30的氧气转化为臭氧,所得混合气的平均摩尔质量为______g/mol(保留一位小数)。(2)将8 L氧气通过放电管后,恢复到原状况,得到气体6.5 L,其中臭氧为_______L。(3)实验室将氧气和臭氧的混合气体0.896 L(标准状况)通入盛有20.0 g铜粉的反应器中,充分加热后,粉末的质量变为21.6 g。则原混合气中臭氧的体积分数为________。9.(16分)(无水CuSO4在500 ℃以上按下式分解:CuSO4 CuO SO3↑ SO2↑ O2↑,某同学为测定一定量的CuSO4受热分解所产生的SO3、SO2、O2的物质的量,从而通过计算来确定该条件下CuSO4分解方程式中各物质的化学计量数。实验的主要仪器如下:实验所测:a.准确称取6.40 g无水CuSO4;b.装置C在实验结束时增重2.88 g;c.实验结束后,测量量筒中水的体积后,折算成排出水的气体的体积(标准状况下)为224 mL。(1)按装置从左至右的方向,各仪器接口的连接顺序为____________(用圆圈内数字表示)。(2)实验前,还须向盛满水的D装置中通入O2(所需的O2另用其他方法制取)使之达到饱和,这样操作的目的是____________________________________。(3)假设CuSO4完全分解且所有气体全被吸收或排出,通过题中所给的数据计算,CuSO4完全分解所得SO3的物质的量是______mol,该条件下无水CuSO4分解的化学方程式是___________________________________。(4)若将A中分解所得的混合气直接导入一定量的NaOH溶液中,当酸性气体恰好完全被吸收,而仍有氧气逸出时,则溶液中的溶质为_______。10.(2011?金华一中模拟) 将镁、铝的混合物0.1mol 溶于100mL 2mol/LH2SO4溶液中,然后在得到的溶液中滴加1mol/LNaOH 溶液,请回答:(1)若在滴加NaOH溶液的过程中,欲使Mg2 、Al3 刚好完全沉淀,则加入NaOH溶液的体积是V(NaOH)=________mL。(2)若在滴加NaOH溶液过程中,沉淀的质量随加入NaOH溶液的体积变化如下图所示。当V1=160mL时,求金属粉末中镁的物质的量和V2的体积?(要求写出解题过程) (3)若混合物仍为0.1mol ,其中Mg的物质的量分数为a,用100mL 2mol/L的H2SO4溶解此混合物后,再加入450mL 1mol/L的NaOH溶液,所得沉淀中无Al(OH)3,则满足此条件的a的取值范围为
。11.(2011?厦门模拟)纳米TiO2在涂料、光催化、化妆品等领域有着极其广泛的应用。制备纳米TiO2的方法之一是TiCl4水解生成TiO2?xH2O,经过滤、水洗除去其中的Cl,再烘干、焙烧除去水分得到粉体TiO2 。用氧化还原滴定法测定TiO2的质量分数:一定条件下,将TiO2溶解并还原为Ti3
,再以KSCN溶液作指示剂,用NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定Ti3 至全部生成Ti4 。请回答下列问题:⑴ TiCl4水解生成TiO2?xH2O的化学方程式为_______________________________。⑵检验TiO2?xH2O中Cl-是否被除净的方法是______________________________。(3)配制NH4Fe(SO4)2标准溶液时,加入一定量H2SO4的原因是_________________;使用的仪器除天平、药匙、玻璃棒、烧杯、量简外,还需要下图中的_____(填字母代号)。⑸滴定终点的现象是___________________________________________________。⑹滴定分析时,称取TiO2(摩尔质量为M g?mol-1)试样w g,消耗c mol?L-1NH4Fe(SO4)2标准溶液V mL,则TiO2质量分数表达式为_________________________。答案一、选择题1. 【答案】D2. 【答案】选A。 3.【解析】选A。4.【答案】D5. 【答案】C6. 【答案】AC7. 【答案】C二、非选择题8.9.【解析】该题的原理是碱石灰吸收SO3、SO2,用排水法测得O2的体积。通过反应物和反应产物的质量进行计算。(1)因为SO3和SO2都易与H2O反应,故应先吸收SO3、SO2,再收集O2。故仪器连接顺序为①③④⑥⑤②。(4)由化学方程式中的化学计量数可知,SO2与O2物质的量比为2∶1,通入NaOH溶液中,若有O2逸出,说明Na2SO3没有完全被氧化,故反应产物有Na2SO4和Na2SO3两种。答案:(1)①③④⑥⑤②(2)降低O2在水中的溶解度,减少实验误差(3)0.02
(4)Na2SO4、Na2SO310.【答案】
(1) 400 (2分) (2) 0.06 (2分) 440 (2分)无过程不给分
(3)0.5≤a<1(2分)11.【答案】⑴TiCl4
(x 2)H2O TiO2?xH2O↓
4HCl ⑵取少量水洗液,滴加AgNO3溶液,不产生白色沉淀,说明Cl-已除净。(3)抑制NH4Fe(SO4)2水解
c(4)溶液变为红色(5) (或)【高考真题精解精析】【2010高考】1.(2010?四川)表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A.标准状况下,22.4L二氯甲烷的分子数约为个B.盛有的密闭容器中含有个氧原子,则的物质的量为0.5molC.17.6g丙烷中所含的极性共价键为个D.电解精炼铜时,若阴极得到电子数为个,则阳极质量减少64g【命题立意】本题以阿伏伽德罗常数为考查对象,主要考查阿伏伽德罗常数与微粒数、化学键、电子转移等的关系问题。【思路点拨】用作为考查对象,涵盖的知识面广,如可与气体摩尔体积、微粒数、化学键、电子转移、盐类水解、同位素等问题联系在一起。【规范解答】选B。A项,二氯甲烷在标准状况下呈液态,22.4L二氯甲烷不是1mol,故A错误。B项,根据O元素守恒可知该说法正确。C项,1个丙烷分子中含有8个极性共价键,17.6g丙烷的物质的量为0.4mol,所以含有极性共价键应为3.2NA,C错误。D项,在铜的电解精炼中,粗铜作阳极,初始时粗铜中的Zn、Fe、Ni等先放电,所以阴极得到电子数为个(即转移电子2mol),阳极质量减少的不是64g。【类题拓展】阿伏伽德罗常数试题的解题策略有关阿伏伽德罗常数的试题,可以说一直是高考的热点,也是考生易错的地方,我根据多年的教学经验认为,只要注意下列一些细微的知识点,就可以做到战无不胜。1.注意状态问题:(1)水在标准状况时为液态或者固态。(2)三氧化硫在标准状况时为固态,常温常压下为液态。(3)碳原子数大于4的烃,在标准状况时为液态或者固态。2.注意特别物质的摩尔质量,如D2O,T2O,18O2等。3.注意某些物质在分子中的原子个数。如稀有气体,白磷等。4.注意一些物质中的化学键的数目,如硅、二氧化硅、甲烷、白磷等。5.注意较复杂的化学反应中,转移电子数目的计算。如过氧化钠与水、二氧化碳的反应,氯气与氢氧化钠的反应等。6.用到22.4L/mol时,一定要注意气体是否处于标准状况下,或者在标准状况下,但物质是否是气态。7.某些离子或者原子团在水溶液中能发生水解反应,使其数目减少。如碳酸根等。8.某些物质或者几种物质的混合物可能发生反应。如二氧化氮与四氧化二氮之间的转化,一氧化氮与氧气的混合物之间的反应等。2.(2010?上海)NA表示阿伏加德罗常数,下列叙述正确的是A.等物质的量的N2和CO所含分子数均为NAB.1.7g H2O2中含有的电子数为0.9 NAC.1mol Na2O2 固体中含离子总数为4 NA
D.标准状况下,2.24L戊烷所含分子数为0.1 NA【命题立意】此题考查了气体摩尔体积、摩尔质量、阿伏伽德罗常数的含义和应用。【思路点拨】(1)理解阿伏伽德罗常数的含义;(2)注意阿伏加德罗常数与其他物理量之间的换算。【规范解答】选B。阿伏伽德罗常数是指1mol任何微粒中含有的微粒数,等物质的量不一定是1mol,A错误;H2O2的相对分子质量为:34,故1.7gH2O2的物质的量为0.05mol,因每个H2O2分子中含有的电子数为18个,故1.7gH2O2中含有电子的物质的量为0.9mol,数目为0.9NA,B正确;Na2O2固体中,含有的是Na 和O22-两种离子,1mol固体中共含有3mol离子(2molNa 和1mol O22-),离子总数为3 NA,C错误;戊烷在标准状况下为液态,故其2.24L不是0.1mol,D错误。【类题拓展】应用气体摩尔体积进行计算时应注意的一些问题(1) 22.4L是1 mol任何气体在标准状况下的体积,因此在非标准状况时不能使用22.4 L/mol。(2)只适用于气态物质,对于固态物质和液态物质来讲是不适用的。(3)气体摩尔体积约为22.4 L/mol,22.4这个数值专指标准状况而言的。(4)这里所说的标准状况指的是气体本身所处的状况,而不是指其他外界条件的状况。例如,“1mol H2O(气态)在标准状况下的体积为22.4 L”是错误的,因为在标准状况下,我们是无法得到气态水的。(5)根据pV=nRT的气态方程可知,1 mol任何气体的体积若为22.4 L,它所处的状况不一定就是标准状况因此不能简单地认为,只有在标准状况下,1 mol任何气体的体积才约为22.4 L。例3.(2010?上海)白磷(P4)是磷的单质之一,易氧化,与卤素单质反应生成卤化磷。卤化磷通常有三卤化磷或五卤化磷,五卤化磷分子结构(以PCl5为例)如图所示。该结构中氯原子有两种不同位置。(1)6.20g白磷在足量氧气中完全燃烧生成氧化物,反应所消耗的氧气在标准状况下的体积为
L。上述燃烧产物溶于水配成50.0mL磷酸(H3PO4)溶液,该磷酸溶液的物质的量浓度为
mol?L-1。(2)含0.300mol H3PO4的水溶液滴加到含0.500mol Ca(OH)2的悬浮液中,反应恰好完全,生成l种难溶盐和16.2g H2O。该难溶盐的化学式可表示为
。(3)白磷和氯、溴反应,生成混合卤化磷(,且x为整数)。如果某混合卤化磷共有3种不同结构(分子中溴原子位置不完全相同的结构),该混合卤化磷的相对分子质量为
。(4)磷腈化合物含有3种元素,且分子中原子总数小于20。0.10mol PCl5和0.10mol NH4Cl恰好完全反应,生成氯化氢和0.030mol磷腈化合物。推算磷腈化合物的相对分子质量(提示:M>300)。【命题立意】此题考查了元素化合物、化学计算知识。【思路点拨】此计算题难度较大,对于可能出现的情况,逐一分析讨论,最后确定是否合理。【规范解答】1)白磷燃烧生成五氧化二磷,白磷的相对分子质量为128,则其6.20g的物质的量为0.05mol,其完全燃烧消耗氧气0.25mol,标准状况下体积为5.6L;将这些白磷和水反应生成磷酸0.20mol,溶液体积为50mL,也就是0.05L,则磷酸溶液的物质的量浓度为4.00mol/L;2)根据该水溶液中含有溶质的物质的量和氢氧化钙悬浊液中溶质的物质的量,根据质量守恒,可知该物质中含有5个钙离子和3个磷酸根离子,结合电荷守恒,必还含有1个氢氧根离子,写作:Ca5(PO4)3(OH);3)根据题意x为整数,其可能为:PCl4Br、PCl3Br2、PCl2Br3、PClBr4四种,要是有三种不同结构的话,结合PCl5的结构,其可能为:PCl3Br2或PCl2Br3,则其相对分子质量可能为:297.5或342;4)根据题意和质量守恒定律,可求出化合物提供的Cl原子的物质的量为:0.1mol×5 0.1mol×1=0.6mol;由于磷腈化合物中只含有三种元素,故必须将其中的氢原子全部除去;两物质提供的H原子的物质的量为:0.1mol×4=0.4mol,则生成的氯化氢的物质的量为:0.1mol×4=0.4mol;则磷腈化合物中含有的Cl原子为:0.2mol、P原子为:0.1mol、N原子为:0.1mol,则该化合物的最简式为:PNCl2;假设其分子式为(PNCl2)x,由其含有的碳原子总数小于20,则知:4x<20,故x<5;假设x=4,其分子式为: P4N4Cl8,相对分子质量为464;假设x=3,其分子式为: P3N3Cl6,相对分子质量为:348;假设x=2,其分子式为:P2N2Cl4,相对分子质量<300 舍去。故其相对分子质量可能为:348或464。【答案】(1)5.6;4.00
(2)Ca5(PO4)3(OH)
(3)297.5或342
(4)348或464【2009高考】例1.(2009?广东)设nA代表阿伏加德罗常数(NA)的数值,下列说法正确的是(
)A.22.4 L Cl2中含有nA个Cl2分子B.1 L 0.1 mol?L-1 Na2SO4溶液中有0.1 nA个Na C.1 mol H2与1 mol Cl2反应生成nA个HCl分子D.1 mol Ca变成Ca2 时失去的电子数为2nA【解析】选D。A项未限制标准状况,故22.4 L Cl2的物质的量并非1 mol;B项中Na2SO4====2Na
,故1 L 0.1 mol?L-1 Na2SO4溶液中含有0.2nA Na ;C项由反应H2 Cl2 2HCl可知,1 mol H2与1 mol Cl2反应生成2nA个HCl分子。例2.(2009?全国卷Ⅰ)为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度,现将w1 g样品加热,其质量变为w2 g,则该样品的纯度(质量分数)是(
)【解析】选A。由题意知w1-w2应为NaHCO3分解生成的CO2和H2O的质量,设样品中NaHCO3质量为x g,由此可列如下关系:例3.(2009?福建高考)设NA为阿伏加德罗常数,下列叙述正确的是(
)A.24 g镁的原子最外层电子数为NAB.1 L 0.1 mol?L-1乙酸溶液中H 数为0.1NAC.1 mol甲烷分子所含质子数为10NAD.标准状况下,22.4 L乙醇的分子数为NA【解析】选C。A项24 g 镁原子最外层电子数为2NA;B项乙酸是弱电解质,其H 数小于0.1 NA;D项标准状况下乙醇为液体,22.4 L乙醇的物质的量不为1 mol,故不正确。【2012高考押题】1.自稀有气体发现后,人类一直在进行寻找其化合物的尝试,美国一科学家在一定体积的容器中加入1.5molXe和7.5molF2,在400℃、2633kPa压强下,加热数小时,然后迅速冷却至25℃,容器内得到一种无色晶体,另外还剩余4.5molF2,则所得无色晶体的化学式为(
)。A.XeF2
D.XeF6【解析】选C。反应的Xe和F2的物质的量之比为:n(Xe)∶n(F2)=1.5mol∶(7.5mol-4.5mol)=1∶2,所以n(Xe)∶n(F)=1∶4,即所得晶体的化学式为XeF4。2.下图是某溶液在稀释过程中,溶质的物质的量浓度随溶液体积的变化曲线图,根据图中数据分析可得出a值等于(
D.5【解析】选C。根据稀释前后溶质的物质的量不变,则有:1L×2mol?L-1=a×0.5mol?L-1,解得:a=4L。3.如图两瓶体积相等的气体,在同温同压时瓶内气体的关系一定正确的是(
A.所含原子数相等
B.气体密度相等
C.气体质量相等
D.摩尔质量相等【解析】选A。根据pV=nRT=RT,在同温同压时,气体的体积和物质的量成正比,和分子数也成正比,所以相同体积的气体物质的量相同,分子数也相同,又因为所给的气体都是双原子分子,所以所含的原子数也相等,A选项正确;因为同温同容下,气体的密度比等于摩尔质量之比,N2和O2只有在等物质的量混合时的平均摩尔质量等于NO的摩尔质量,根据=和ρ==可以判断气体的质量和密度也不一定相等。4.固体单质A和气体单质B在容积一定的密闭容器中完全反应生成气体C,同温下测得容器内压强不变,且反应后气体C的密度是原气体密度的4倍。则下列判断正确的是(
A.两种气体单质的摩尔质量比为1∶4
B.生成物C中A的质量分数为75%
C.生成物C中A、B的原子个数比为3∶1
D.反应前后气体分子数比为1∶4【解析】选B。同温同压下,气体的密度之比等于摩尔质量之比,所以M(C)∶M(B)=4∶1,A选项错误;又因为容器的体积相同,所以C的质量是B的质量的4倍,即A元素的质量占其中的,B选项正确;因为不知道A、B、C的化学式,所以无法确定反应前后A、B的原子个数比,C选项错误;根据阿伏加德罗定律,同温同压下,同体积的气体的物质的量相同,则B和C的化学计量数相同,即反应前后气体分子数比为1∶1,D选项错误。5.设NA为阿伏加德罗常数,下列说法不正确的是(
A.1mol O2与金属钠反应,O2不一定得到4NA个电子
B.标准状况下,a L CH4和a L C6H14中所含分子数均为a NA/22.4
C.常温常压下,1mol氯气与足量的金属镁反应,转移2NA个电子
D.在20℃、1.01×105 Pa时,2.8g C2H4和CO的混合气体含气体分子数等于0.1 NA 【解析】选B。A选项,当O2与钠反应生成Na2O2时,每mol O2只能得到2NA个电子,A正确;B选项,标准状况下C6H14为液态;D选项2.8g C2H4和CO的混合气体的物质的量为0.1mol,因此气体的分子数等于0.1 NA。C,D正确。6.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关叙述正确的是(
A.28g乙烯和28g丙烯中均含有6NA对共用电子对
B.在熔融状态下,lmol NaHSO4完全电离出的阳离子数目为2NA
C.7.8g Na2O2含有的阴离子数目为0.2 NA
D.在含4mol Si-O键的石英晶体中,氧原子的数目为4NA【解析】选A。A中的干扰是乙烯和丙烯中的键数不等,但实质上当两者质量相同时,含有的C、H原子数相同,因而共用电子对数当然也就相同,正确;熔化状态下能电离的只能是原有的离子键,所以形成的是Na 、HSO4-即阳离子为NA;C项中的氧原子个数起干扰作用,实质上两个氧原子共同形成一个过氧根离子O22-,即为0.1 NA;在二氧化硅晶体中每有一个Si就形成4个硅氧键,所以含4molSi-O键时,为1mol硅原子,对应的就为2NA氧原子。7.三个容积不同的密闭容器中分别充满O2、N2、CH4三种气体,当这些容器内的气体温度和密度均相等时,这三个密闭容器内单位体积所含分子数的相互关系正确的是(
A.n(O2)>n(CH4)>n(N2)
B.n(O2)>n(N2)>n(CH4)
C.n(CH4)>n(N2)>n(O2)
D.n(O2)=n(N2)=n(CH4)【解析】选C。根据ρ=,因为温度和密度均相等,所以单位体积的三种气体的质量也相同;由n=,相同质量的气体,摩尔质量越大,物质的量越小,所含分子数越小。8.在臭氧发生装置中装入氧气100mL,经反应:3O2  2O3,最后气体体积变为95mL(体积均在标准状况下测定),则混合气体的密度是(
D.2.0g/L【解析】选B。ρ(O2)=32g?mol-1÷22.4mol?L-1=1.429g?L-1,根据同温同压下同质量的气体,密度之比等于体积的反比,可得:ρ(混)=V(O2)?ρ(O2)/V(混)=1.429g?L-1×100mL÷95mL=1.50g?L-1。9.已知Q与R的摩尔质量之比为9∶22。在反应X 2Y=2Q R中,当1.6gX与Y完全反应后,生成4.4g R,则参与反应的Y和生成物Q的质量比为(
D.16∶9【解析】选D。生成的Q和R质量比为:m(Q)∶m(R)=2M(Q)∶M(R)=(2×9)∶22=9∶11,所以m(Q)=m(R)=×4.4g=3.6g。根据质量守恒定律:m(Y)=m(Q)
m(R)-m(X)=3.6g 4.4g-1.6g=6.4g,所以m(Y)∶m(Q)=6.4g∶3.6g=16∶9。10.密度为(g / cm3的溶液VmL,含有相对分子质量为M的溶质mg,其物质的量浓度为cmol/L,质量分数为(,下列表示式不正确的是(
D.(=【解析】选D。A选项是由浓度定义公式得到,B选项可写成m=VmL×(g / cm3×(,C选项可表示为c=,D选项应为×100。11.把100g某NaOH溶液(密度是1.2g/mL)蒸发浓缩,余下50mL溶液时,物质的量浓度为8mol/L,原溶液的浓度是(
B.4.8mol/L
C.3.3mol/L
D.16mol/L【解析】选B。蒸发浓缩前后,NaOH的物质的量不变。n(NaOH)=8mol/L×0.050L=0.4mol,蒸发浓缩前溶液的体积为:V(NaOH)=×=L,所以c(NaOH)==4.8mol/L。12.若以w1和w2分别表示浓度为c1 mol/L和c2 mol/L硫酸的质量分数,已知2w1=w2,则下列推断正确的是(硫酸的密度比纯水的大)(
A.2c1=c2
B.2c2=c1
C.c2>2c1
D.c1<c2<2c1【解析】选C。因为硫酸的密度比纯水的大,其浓度越大,密度也越大,w2>w1,所以ρ2>ρ1,<1,根据c=可得:==<,即c2>2c1。13.下图为用某浓度的NaOH溶液(Y),滴定10mL某浓度的HCl溶液(X)的图像,据此推断NaOH溶液和HCl溶液的物质的量浓度是(
)。ABCDX溶液/mol?L-10.1500.0900.0800.040Y溶液/mol?L-10.0500.0300.1600.120【解析】选B。假设NaOH溶液和HCl溶液的物质的量浓度分别为x和y,由图可知,当加入20mLNaOH溶液时,溶液的pH=2,此时c(H )=10-2mol/L,则有:0.01L?y-0.02L?x=(0.01L 0.02L)×10-2mol/L;当加入30mLNaOH溶液时,溶液的pH=7,此时恰好完全中和,则有:0.01L?y=0.03L?x,解得:x=0.03mol/L,y=0.09mol/L。14.质量分数不同的两种硫酸溶液等质量混合时,其质量分数为a,而等体积混合时为b;质量分数不同的两种乙醇溶液等质量混合时,其质量分数也为a,而等体积混合时则为c,则a、b、c之间的大小关系为(
A.a>b>c
B.b>a>c
C.c>a>b
D.不能比较【解析】选B。两种质量分数不同的溶液等质量混合时,混合物中溶质质量分数等于混合前两溶液溶质质量分数之和的一半;等体积相混时,若溶液的密度比水的小,则混合物中溶质质量分数小于混合前两溶液溶质质量分数之和的一半,若溶液的密度比水的大,则混合物中溶质质量分数大于混合前两溶液溶质质量分数之和的一半,硫酸的密度比水的大,乙醇的密度比水的小,所以b>a>c。15.有五瓶溶液分别是:①10mL0.60mol/LNaOH水溶液 ②20mL0.50mol/LH2SO4水溶液 ③30mL0.40mol/LHCl水溶液 ④40mL0.30mol/LHAc水溶液 ⑤50mL0.20mol/L蔗糖水溶液。以上各瓶溶液所含离子、分子总数的大小顺序是(
A.①>②>③>④>⑤
B.②>①>③>④>⑤
C.②>③>④>①>⑤
D.⑤>④>③>②>①【解析】选D。溶液中的离子.分子总数应包含水分子,因此溶液的体积就决定了离子分子总数的顺序。本题容易错选C,原因都是只考虑了溶质的离子和分子而忽略了溶剂中的水分子,不但丢分,而且计算量不小,浪费了许多宝贵的时间。因此,仔细审题,通盘考虑是关键。16.标准状况下,将VL A气体(摩尔质量为M g?mol-1)溶于0.1L水中,所得溶液密度为ρg?mL-1。则此溶液物质的量浓度为(
A.mol?L-1
B.mol?L-1
C.mol?L-1
D.mol?L-1【解析】选B。c=,n=mol,溶液质量=(?M+100)g,所以溶液体积=×10-3L,所以c=mol÷(×10-3)L=mol?L-1。17. 20℃时,KCl的溶解度为34g,若忽略固体溶解引起的溶液体积变化,则在该温度下,所配KCl溶液的物质的量浓度不可能是(
D.2mol/L【解析】选A。饱和KCl溶液中KCl的物质的量浓度最大。假设将34gKCl固体溶于100g水中,则n(KCl)==0.46mol,溶液的体积近似等于水的体积,c(KCl)==4.6mol/L。因为不知道溶液是否饱和,所以其物质的量浓度≤4.6mol/L。18.在某温度下,NaOH的溶解度为20克,该温度下将80克NaOH放入220克水中,充分搅拌后,测得溶液的密度为1.2g/mL,则溶液中溶质的物质的量浓度为(
A.0.02mol/L
B.2.0mol/L
C.5.0mol/L
D.7.5mol/L【解析】选B。假设220克水中最多溶解x g NaOH形成饱和溶液,则:=,解得:x=44g<80g,所以NaOH没有完全溶解,溶液达到饱和。NaOH的质量分数为w(NaOH)=×100=16.7,c(NaOH)===5.0mol?L-1。19.有一浓度为14%的KOH溶液,加热蒸发掉100g水后,得到浓度为28%的KOH溶液80mL,则浓缩后溶液的物质的量浓度为(
B.6.25mol/L
D.7.25mol/L【解析】选B。蒸发前后KOH的质量和物质的量都不变,假设原溶液的质量为x,则:x?14%=(x-100g)×28%,解得:x=200g,m(KOH)=200g×14%=28g,n(KOH)==0.5mol,c(KOH)==6.25mol/L。20.某探究性学习小组拟用小颗粒状铝硅合金与足量稀硫酸的反应测定通常状况(约20℃,1atm)下气体摩尔体积的方法。拟选用下列实验装置完成实验:(1)该组同学必须选用的装置的连接顺序是(填接口字母,可不填满。):A接(
)(2)实验开始时,先打开分液漏斗上口的玻璃塞,再轻轻打开其活塞,一会儿后稀硫酸也不能顺利滴入锥形瓶。请你帮助分析原因。_________________________。(3)实验结束时,该组同学应怎样测量实验中生成氢气的体积?_______________。(4)实验中准确测得4个数据:实验前铝硅合金的质量m1 g,实验后残留固体的质量m2 g,实验后量筒中液面读数为VmL。则通常状况下气体摩尔体积Vm=_________ L?moL-1。【解析】测定气体的摩尔体积,可以测定一定量的金属和酸反应放出的氢气的体积,然后根据化学方程式得到气体的摩尔体积的计算表达式。(1)测定气体的体积可以用排水法测定液体的体积,为了能够保证将液体顺利排出,E为进气口,F为出水口,导气管深入量筒内部,可以防止液体溅出而使测得的气体体积偏小,所以正确的装置的连接顺序是A→E→D→G。(2)金属和酸反应为放热反应,而且随着反应快速进行,锥形瓶内气体越来越多,压强越来越大,所以分液漏斗内的液体不容易流下。(3)测量气体体积时,一定要使气体的温度和压强与外界温度和大气压相同,所以应将实验装置冷却到室温,然后调节量筒中液面与广口瓶中液面相平,以保证气体压强等于外界大气压,读数时注意要平视量筒刻度。(4)反应的铝的质量为m(Al)=(m1-m2)g,气体的体积为V×10-3L,由化学方程式:2Al 3H2SO4=Al2(SO4)3 3H2↑54g
3Vm L(m1-m2)g
V×10-3L得Vm=L?moL-1。【答案】(1)EDG
(2)铝与稀硫酸反应放热且生成气体,使锥形瓶中气体压强变大
(3)待实验装置冷却后,上下移动量筒,使其中液面与广口瓶中液面相平,再平视读取量筒中水的体积,即氢气在通常状况时的体积。(4)21. Ba2 是一种重金属离子,有一环境监测小组欲利用Na2S2O3、KI、K2Cr2O7等试剂测定某工厂废水中Ba2 的浓度。(1)现需配制250mL 0.100mol?L-1标准Na2S2O3溶液,所需要的玻璃仪器除量筒、250mL容量瓶、玻璃棒外,还需要_________________________。(2)需准确称取Na2S2O3固体的质量为_______________g。(3)另取废水50.00mL,控制适当的酸度加人足量的K2Cr2O7溶液,得BaCrO4沉淀;沉淀经洗涤.过滤后,用适量的稀盐酸溶解,此时CrO42-全部转化为Cr2O72-;再加过量KI溶液反应,反应液中再滴加上述Na2S2O3溶液,反应完全时,消耗Na2S2O2溶液36.00mL。已知有关的离子方程式为:①Cr2O72- 6I- 14H =2Cr3
3I2 7H2O;
②I2 2S2O32-=2I- S4O62-。试计算该工厂废水中Ba2 的物质的量浓度。【解析】(1)配制0.100mol?L-1的Na2S2O3溶液时,将Na2S2O3固体在烧杯中溶解,将溶液沿玻璃棒转移到250mL容量瓶中,用胶头滴管定容,所以必须使用到这三种玻璃仪器。(2)m(Na2S2O3)=0.250L×0.100mol?L-1×158g?mol-1=3.95g。(3)设Ba2 的物质的量为x,则有:
Ba2 ~BaCrO2~Cr2O72-~I2~3S2O32-
36.00×0.100×10-3molmol所以c(Ba2 )mol?L-1【答案】(1)胶头滴管
(3)0.024mol?L-122.用质量分数为36.5%的浓盐酸(密度为1.16g/cm3)配制成1mol/L的稀盐酸。现实验室仅需要这种盐酸220mL。试回答下列问题:(1)配制稀盐酸时,应选用容量为______mL的容量瓶;(2)经计算需要______mL浓盐酸,在量取时宜选用下列量筒中的______。
D.50mL(3)在量取浓盐酸后,进行了下列操作:①等稀释的盐酸其温度与室温一致后,沿玻璃棒注入250mL容量瓶中。②往容量瓶中小心加蒸馏水至液面接近环形标线2~3 cm处,改用胶头滴管加蒸馏水,使溶液的凹面底部与瓶颈的环形标线相切。③在盛盐酸的烧杯中注入蒸馏水,并用玻璃棒搅动,使其混合均匀。④用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2至3次,并将洗涤液全部注入容量瓶上述操作中,正确的顺序是(填序号)____________。(4)在上述配制过程中,用刚刚洗涤洁净的量筒来量取浓盐酸,其配制的稀盐酸浓度是______(填“偏高”、“偏低”、“无影响”)。若未用蒸馏水洗涤烧杯内壁或未将洗涤液注入容量瓶,则配制的稀盐酸浓度是____________(填“偏高”、“偏低”、“无影响”)。【解析】(1)由于实验室里没有220mL容量瓶,所以必须选用250mL容量瓶,先配制250m溶液,再从其中取出220mL即可。(2)c(HCl)===11.6mol/L。加水稀释前后HCl的物质的量不变,所以11.6mol/L?V(HCl)=250mL×1mol/L,解得V(HCl)=21.6mL,应该选择25mL的量筒量取。(3)配制一定物质的量浓度的溶液基本步骤为:计算→称量或量取→溶解→冷却后转移洗涤→振荡后定容→倒转摇匀,所以正确的顺序是③①④②。(4)用刚刚洗涤洁净的量筒来量取浓盐酸,量取的盐酸被稀释了,其物质的量比实际偏小,所配制溶液的浓度偏低;若未用蒸馏水洗涤烧杯内壁或未将洗涤液注入容量瓶,则一部分溶质损失,所配制溶液的浓度偏低。【答案】(1)250
C (3)③①④②
(4)偏低;偏低23.人体血液里Ca2 离子的浓度一般采用g/cm3来表示。抽取一定体积的血样,加适量的草酸铵[(NH4)2C2O4]溶液,可析出草酸钙(CaC2O4)沉淀,将此草酸钙沉淀洗涤后溶于强酸可得草酸(H2C2O4),再用KMnO4溶液滴定即可测定血液样品中Ca2 的浓度。某研究性学习小组设计如下实验步骤测定血液样品中Ca2 的浓度:【配制KMnO4标准溶液】下图是配制50mLKMnO4标准溶液的过程示意图。(1)请你观察图示判断其中不正确的操作有(填序号)____________;(2)其中确定50mL溶液体积的容器是(填名称)__________________;(3)如果按照图示的操作所配制的溶液进行实验,在其他操作均正确的情况下,所测得的实验结果将____________(填偏大或偏小)【测定血液样品中Ca2 的浓度】抽取血样20.00mL,经过上述处理后得到草酸,再用0.020mol/LKMnO4溶液滴定,使草酸转化成CO2逸出,这时共消耗12.00mL KMnO4溶液。(4)已知草酸跟KMnO4反应的离子方程式为:2MnO4D 5H2C2O4 6H =2Mnx
10CO2↑ 8H2O则式中的________________。(5)滴定时,根据现象_____________________________,即可确定反应达到终点。(6)经过计算,血液样品中Ca2 离子的浓度为________mg/cm3。【解析】(1)量筒不能用于配制溶液,视线应该与凹液面的最低点相平读数,所以②⑤操作错误;(2)配制50mL一定物质的量浓度KMnO4标准溶液需要50mL的容量瓶;(3)仰视读数时,定容时,所加的水超过刻度线,体积偏大,所以浓度偏小。(4)~(6)血样处理过程中发生反应的离子方程式依次是:①Ca2
C2O42-=CaC2O4↓;②CaC2O4 2H =Ca2
H2C2O4;③2MnO4D 5H2C2O4 6H =2Mnx
10CO2↑ 8H2O,由此可得如下关系式:5Ca2 ~5CaC2O4~5H2C2O4~2MnO4D,所以n(Ca2 )=n(MnO4-)=×0.0120L×0.020mol?L-1=6.0×10-4mol,血液样品中Ca2 的浓度==1.2×10-3g/cm3=1.2mg/cm3。对于反应③根据电荷守恒,2×(-1) 6×( 1)=2×( x),所以x=2。草酸溶液无色,当反应正好完全进行的时候,多加一滴KMnO4溶液,溶液恰好由无色变为紫红色。【答案】(1)②⑤
(2)容量瓶
(3)偏小(4)2
(5)溶液由无色变为紫红色
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