课件19张PPT。第一章
从实验学化学 课
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习第二节 化学计量在实验中的应用
课时作业1——物质的量和摩尔质量撷取百家精妙·荟萃时代品牌 谢谢观赏!
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限时:45分钟 满分:100分
一、选择题(每小题3分,共45分。)
1.(双选)下列说法不正确的是( )
A.物质的量就是物质的质量
B.阿伏加德罗常数就是6.02×1023
C.6.02×1023/mol叫做阿伏加德罗常数
D.科学上规定含有6.02×1023个粒子的任何粒子集体计量为1 mol
2.下列说法中正确的是( )
A.摩尔是国际单位制中的七个基本物理量之一
B.0.5 mol H2O中含有的原子数目为1.5 NA
C.64 g氧相当于2 mol氧
D.1 mol任何物质都约含有6.02×1023个原子
3.设NA表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是( )
A.1 mol 氦气中有2NA个氦原子
B.使用摩尔时必须指明粒子的名称
C.1 mol任何物质所含有的原子数为NA个
D.1 mol任何物质所含有的粒子数为NA个
4.下列叙述不正确的是( )
A.质量相等的O2和O3中所含原子数相等
B.物质的量相等的O2和O3中含氧分子数相等
C.质量相等的CO和CO2中所含碳原子数相等
D.物质的量相等的CO和CO2中含碳原子数相等
5.(双选)设NA表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是( )
A.NA个氢分子与NA个氧分子的质量比为1∶1
B.1 mol氢气的质量与NA个氢分子的质量相等
C.16 g氧气中含有的氧分子数为NA
D.44 g CO2与28 g CO所含有的分子数均为NA
6.相同质量的下列气体所含原子数最多的是( )
A.C2H6 B.N2
C.CO D.O2
7.20 g某元素中含有0.5 NA个原子,则该元素的相对原子质量为( )
A.2 B.4
C.40 D.30
8.物质的量相等的CO和CO2相比较,下列有关叙述中正确的是( )
①它们所含的分子数目之比为1∶1
②它们所含的氧原子数目之比为1∶2
③它们所含的原子总数目之比为2∶3
④它们所含的碳原子数目之比为1∶1
⑤它们所含的电子数目之比为7∶11
A.①和④ B.②和③
C.④和⑤ D.①②③④⑤
9.(双选)下列叙述正确的是( )
A.H2SO4的摩尔质量是98
B.2 mol NO和2 mol NO2含原子数相同
C.等质量的O2和O3中所含氧原子个数相同
D.等物质的量的CO和CO2中所含碳原子数相等
10.(双选)下列说法中正确的是(NA代表阿伏加德罗常数的值)( )
A. 28 g N2和28 g CO所含的分子数都是NA
B. 2 g H2和2g O2所含的原子数都是NA
C. 28 g CO和44 g CO2所含的氧原子数都是2NA
D.98 g H2SO4和98 g H3PO4所含的氧原子数都是4NA
11.(双选)下列说法中正确的是(NA代表阿伏加德罗常数的值)( )
A. 7.1 g氯气和7.1 g液态氯所含的分子数都是0.1 NA
B. 36.5 g氯化氢和36.5 g盐酸所含的分子数都是NA
C. 1 mol Mg转化为MgCl2必定有NA个Cl2分子参加了反应
D. 1 mol Fe转化为Fe3+失去的电子数为3NA
12.多少摩尔CaCl2溶解在1 mol H2O中,才能使Cl-与H2O分子的物质的量之比为1∶10( )
A.0.1 mol B.10 mol
C.0.5 mol D.0.05 mol
课后作业
1.AB。物质的量和质量是两个不同的基本物理量。物质的量的符号为n,常用单位是mol,质量的符号为m,常用单位是g或kg。
阿伏加德罗常数为6.02×1023 mol-1,也可写为6.02×1023/mol,但写为6.02×1023就错了。
我们把含有6.02×1023个粒子的任何粒子集体计量为1 mol,“科学上规定含有6.02×1023个粒子的任何粒子集体计量为1 mol”的说法同样正确。
2.B。A项,物质的量是国际单位制中的七个基本物理量之一,摩尔是物质的量的单位;C项,使用物质的量时必须用化学式指明确定的粒子,“2 mol氧”这种说法中的氧未指明是氧原子、氧分子还是氧离子;D项,构成物质的粒子除了原子外,还有分子、离子等。
3.B。氦是单原子分子,所以A错;化学上规定把含有NA个粒子的任何粒子集体定为1 mol,当求1 mol物质中的粒子数时,必须指明是何种粒子,C、D错误。
4.C。A项取质量都为a g,则O2中氧原子个数为×2,O3中氧原子个数为×3,二者相等,故A正确;B项物质的量相等,因此分子个数也相等;C项质量相等,但CO和CO2的摩尔质量不等,根据N=×NA,故所含碳原子个数不相等,即C不正确;D项物质的量相等时所含碳原子个数相等,故D正确。
5.BD。A中NA个H2的质量是2 g, NA个O2的质量是32 g,质量比为1∶16;C中16 g O2的物质的量为0.5 mol,其分子数为0.5 NA。
6.A。对相同质量的气体比较所含原子数目的大小,可设定质量后比较所含原子物质的量的大小:如1 g C2H6所含原子的物质的量为: mol×8= mol,1 g N2所含原子物质的量为: mol×2= mol,1 g CO所含原子物质的量为: mol ×2= mol,1 g O2所含原子物质的量为 mol×2= mol,故选A。
7.C。M====40g·mol-1
则该元素的相对原子质量为40。
8.D。题中CO和CO2的物质的量相同,所以含有的CO和CO2的分子数目也相同,则①的叙述是正确的。又因CO和CO2分子中的氧原子数分别为1和2,则物质的量相同的CO和CO2所含的氧原子数目之比为1∶2,则②的叙述是正确的。对③来说CO和CO2的分子中原子总数之比为2∶3,所以③的叙述也是对的。对④来说,物质的量相同的CO和CO2,碳原子数目之比是1∶1,则选项④也是对的。最后是⑤,CO和CO2分子中电子总数分别为14和22,即物质的量相同的CO和CO2电子总数之比为14∶22=7∶11,则选项⑤也是正确的。所以,本题的正确答案应为D。
9.CD。摩尔质量的单位是g·mol-1,A项不正确;2 mol NO共含4 mol原子(N、O原子均为2 mol),2 mol NO2共含6 mol原子(N原子为2 mol,O原子为4 mol),B项不正确,同理可知D项正确;O2与O3的质量相等,则氧元素的质量相等,根据n=,N=n×NA,可知二者所含氧原子的个数相同,C项正确。
10.AD。
11.AD。氯气和液态氯都是Cl2分子组成的。氯化氢是由氯化氢分子组成的纯净物,盐酸是氯化氢的水溶液。Mg与氯气、盐酸都可反应生成MgCl2。
12.D。已知n(H2O)=1 mol
n(Cl-)∶n(H2O)=1∶10
故n(Cl-)===0.1 mol
又n(Cl-)=2n(CaCl2)
所以n(CaCl2)==
=0.05 mol。
13.(双选)下列物质在溶液中电离出的Cl-与1 mol CaCl2电离出的Cl-数目相同的是( )
A.2 mol KClO3 B.1 mol KCl
C.1 mol MgCl2 D.2 mol NaCl
14.有15 g A物质与10.5 g B物质恰好完全反应,生成7.2 g C物质、1.8 g D物质和0.3 mol E物质。则E的摩尔质量是( )
A.27.5 g·mol-1 B.55 g·mol-1
C.100 g·mol-1 D.111 g·mol-1
15.下列各物质所含原子个数按由多到少的顺序排列的是( )
①0.5 mol氨气 ②4 g氦气
③4℃时9 mL水 ④0.2 mol磷酸钠
A.①④③② B.④③②①
C.②③④① D.①④②③
二、填空题(共55分)
16.(4分)49 g H2SO4的物质的量是_______________;
1.5 mol H2SO4的质量是________,其中含有________mol H,含有________g O。
17.(4分)有五种物质是①6 g H2,②0.5 mol CO2,③1.204×1024个氯化氢分子,④147 g硫酸,⑤92 g乙醇(C2H5OH),它们的物质的量最大的是________,所含分子数最多的是____________,含有原子个数最多的是__________,质量最大的是________。
18.(6分)19 g 某二价金属氯化物(ACl2)中含有0.4 mol Cl-,则ACl2的摩尔质量是________;A的相对原子质量是________;ACl2的化学式是________。
19.(6分)2 mol Na2SO4溶于水可电离出______mol Na+,溶液中含SO________g。某一定量的Na2SO4溶液中含9.2 g Na+,则该溶液中含SO________mol。
20.(4分)有NaCl、CaCl2、AlCl3三种溶液,分别与足量的AgNO3溶液反应:①若所含溶质的物质的量相等,则生成沉淀的物质的量之比是________;②若生成沉淀的质量相等,则三种溶液中所含溶质的物质的量之比是________。
21.(4分)________g尿素[CO(NH2)2]所含的N原子数与10.7 g氯化铵所含的N原子数相同。
22.(11分)有一种氯化钠与氯化钾的混合物,它所含钾与钠的物质的量之比为3∶1。
(1)混合物中氯化钾的质量分数为________(写出计算过程)。
(2)含1 mol氯离子的该混合物的质量为________________。
23.(8分)日本筑波材料科学国家实验室一个研究小组发现首例带结晶水的晶体在5 K下呈现超导性。据报道,该晶体的化学式为Na0.35CoO2·1.3H2O。试计算:该晶体的摩尔质量是________;钴原子与氧原子的物质的量之比是__________;钴原子与氧原子的个数之比是________;1 mol 该晶体中含有的氧原子数目是________。(比值可以用小数表示)
24.(8分)现有以下四种物质:
①22 g二氧化碳
②8 g氢气
③1.204×1024个氮气分子
④4 ℃时18 mL水
它们所含分子数最多的是________;
所含原子数最多的是________;
质量最大的是________;
所含电子数最多的是________。(填序号)
课后作业
13.CD。1 mol CaCl2电离出的Cl-是2 mol。A中KClO3不能电离出Cl-。
14.B。根据质量守恒,生成的0.3 mol E的质量为15 g+10.5 g-7.2 g-1.8 g=16.5 g,则E的摩尔质量为=55 g·mol-1
15.A。
16.解析:H2SO4的质量、摩尔质量和物质的量三者之间的关系是:n(H2SO4)=;1个H2SO4中含有2个H、4个O,则1 mol H2SO4中含有2 mol H、4 mol O;O的质量、摩尔质量和物质的量三者之间的关系是: m(O)=n(O)·M(O)。
答案:0.5 mol 147 g 3 96
点评:在将物质的量应用于粒子数目的计算时,要特别注意两点:一是弄清与计算有关的是什么粒子,如分子、离子、原子、电子、质子、中子等;二是粒子所包含的粒子种类和数目,如1 个H2O中含有2个H、1个O、10个电子和10个质子,则1 mol H2O中就含有2 mol H、1 mol O、10 mol电子和10 mol 质子。
17.解析:首先“见量化摩”,以物质的量为核心再进行转换。
①n(H2)=3 mol
②n(CO2)=0.5 mol
③n(HCl)=2 mol
④n(H2SO4)=1.5 mol
⑤n(C2H5OH)=2 mol
所以物质的量最大的是①。因物质的量越大,所含分子数越多,所以所含分子数最多的也是①。
①~⑤含原子的物质的量分别为6 mol、1.5 mol、4 mol、10.5 mol、18 mol,故含原子个数最多的是⑤。
经计算可知质量最大的是④。
答案:① ① ⑤ ④
18.解析:n(ACl2)===0.2 mol,M(ACl2)===95 g·mol-1,即其相对分子质量为95,所以A的相对原子质量为95-35.5×2=24,A为Mg,ACl2为MgCl2。
答案:95 g·mol-1 24 MgCl2
19.答案:4 192 0.2
20.答案:1∶2∶3 6∶3∶2
21.解析:(守恒法)两物质中N原子数相等,则N原子物质的量必相等。10.7 g NH4Cl中:n(N)=n(NH4Cl)=0.2 mol。(N原子守恒)
由于尿素分子中含有2个N原子,所以当CO(NH2)2中含有0.2 mol N原子时:
n〔CO(NH2)2〕=×0.2 mol (N原子守恒)
m〔CO(NH2)2〕=×0.2 mol×60.0 g·mol-1=6 g。
答案:6
22.解析:(1)NaCl与KCl的物质的量之比等于Na与K的物质的量之比。
∴n(NaCl)∶n(KCl)=1∶3。
设NaCl为1 mol ,则KCl为3 mol。
∴w(KCl)=×100%=79.3%。
(2)含1 mol氯离子的混合物共为1 mol,
又∵n(NaCl)∶n(KCl)=1∶3
∴NaCl为mol,KCl为mol
∴混合物的质量=58.5×+74.5×=70.5 g。
答案:(1)79.3% (2)70.5 g
23.解析:由晶体的化学式Na0.35CoO2·1.3H2O可得该晶体的摩尔质量为122 g·mol-1,钴原子与氧原子的物质的量之比是1∶3.3,其个数之比也是1∶3.3,1 mol该晶体中含有的氧原子数目是3.3 mol×6.02×1023mol-1≈1.99×1024。
答案:122 g·mol-1 1∶3.3 1∶3.3 1.99×1024
24.解析:各物质的物质的量:①n(CO2)=0.5 mol,②n(H2)=4 mol,③n(N2)=2 mol,④n(H2O)=1 mol,由此可知分子数最多的是②;原子数最多的是②;各物质的质量:①22 g,②8 g,③56 g,④18 g,故质量最大的是③;各物质含电子数:①11 mol,②8 mol,③28 mol,④10 mol,所含电子数最多的是③。
答案:② ② ③ ③
课 堂 练 习
1.2010年的冬天,我国的天气呈现反常现象,南方持续降雪,西北部遭受大雪袭击。下雪时,常用融雪剂清理路面,醋酸钾(CH3COOK)是效果较好的融雪剂,下列关于1 mol CH3COOK的叙述正确的是( )
A.摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一
B.CH3COOK的摩尔质量为98 g
C.1 mol CH3COOK含有2 mol氧
D.1 mol CH3COOK含有3×6.02×1023个H
2. 下列叙述中正确的是( )
A.1 mol H2O的质量是18 g·mol-1
B.硫酸根离子的摩尔质量是96 g
C.CO2的摩尔质量是44 g·mol-1
D.HCl的相对分子质量是36.5 g·mol-1
3. 下列叙述中正确的是( )
A.镁的原子质量就是镁的相对原子质量
B.一个氧原子的实际质量约等于 g
C.水的相对分子质量等于18 g
D.二氧化硫的摩尔质量是64 g
4.下列说法正确的是( )
A.1 mol氢含有6.02×1023个微粒
B.1 mol H2O中含有的氢原子数为2NA
C.钠的摩尔质量等于它的相对原子质量
D.Na2CO3的摩尔质量为106 g
5. 与22 g CO2所含分子数相等的水的质量为( )
A. 44 g B. 22 g
C. 18 g D. 9 g
6. 含3.01×1023个分子的H2SO4的物质的量是( )
A. 5 mol B. 0.5 mol
C. 50 mol D. 0.2 mol
7. 下列哪种物质所含原子数与0.2mol H3PO4所含原子数相等
A. 0.4 mol H2O2 B. 0.2 mol H2SO4
C. 0.8 mol NaCl D. 0.3 mol HNO3
8. 1 mol H2O(l),H2O(g),H2O(s)中所含分子数( )
A. 相等 B. H2O(l)最多
C. H2O(g)最多 D. H2O(s)最多
9. (双选)下列说法中正确的是( )
A.6.02×1023个12C原子数就是阿伏加德罗常数
B.1 mol氧含6.02×1023个O2分子
C.1 mol CaCl2里含3 mol离子
D.1 mol H+中含有的H+数为NA
10. 下列各物质中含氮原子数最少的是( )
A. 0.1 mol NH4Cl
B. 0.1 mol N2
C. 1.204×1022个CO(NH2)2
D. 0.2 mol NH3·H2O
11. 某元素+3价氧化物中,该元素与氧元素的质量比为7∶3,则它的摩尔质量为( )
A. 28 g·mol-1 B. 56 g
C. 56 g·mol-1 D. 28 g
12. 相同物质的量的CO和N2,下列说法中:①它们所含原子个数相等;②它们所含分子数相等;③它们的质量相等。正确的有( )
A. ①② B. ①③
C. ②③ D. ①②③
13. 2.16 g X2O5中含有0.1 mol氧原子,则X的相对原子质量为( )
A. 21.6 B. 28
C. 14 D. 31
14. 若1 g N2中含有x个原子,则阿伏加德罗常数是( )
A. mol-1 B. mol-1
C. 14x mol-1 D. 28x mol-1
15.下列说法错误的是( )
A.0.3 mol硫酸 B.1 mol 水
C.0.5 mol钠 D.1.5 mol氧
16.下列物质中含原子个数为阿伏加德罗常数个的是( )
A.1 mol N2
B.0.5 mol H2O
C.0.25 mol SO3
D.0.5 mol Ne
课堂练习
1.D。A项,摩尔是物质的量的单位,错误;B项,CH3COOK的摩尔质量为98 g·mol-1,错误;C项,2 mol氧是指氧原子还是指氧分子,指代不明确,错误;1个CH3COOK含有3个H,所以1 mol CH3COOK含有3×6.02×1023个H。
2.C。本题考查摩尔质量概念的理解、准确表达和描述及其使用的情况。
3.B。A中相对原子质量是比值,不是原子的实际质量;B中1 mol O的质量是16 g,1 mol O含有阿伏加德罗常数个氧原子,因此一个氧原子的质量约等于g;C中水的相对分子质量是18,而不是18 g;D中摩尔质量的单位是g·mol-1。
4.B。A项中没有指出1 mol氢具体是氢原子、氢分子还是氢离子,错误;1 mol H2O中含有2 mol H,即2NA个H,B正确;钠的摩尔质量只有在以g·mol-1为单位时,在数值上等于钠的相对原子质量,C错误;Na2CO3的摩尔质量为106 g·mol-1,D错误。
5.D。22 g CO2的物质的量n(CO2)==0.5 mol,分子数相等,则要求n(CO2)=n(H2O),故0.5 mol H2O的质量:m(H2O)=18 g·mol-1×0.5 mol=9 g。
6.B。由粒子数计算物质的量的公式:n=可知:物质的量n===0.5 mol,则正确答案为B。
7.A。因0.2 mol H3PO4分子中所含原子数为0.2 mol×8=1.6 mol,选项A中:0.4 mol×4=1.6 mol;B中:0.2 mol×7=1.4 mol;C中:0.8 mol×2=1.6 mol;D中0.3 mol×5=1.5 mol。但由于C中NaCl为离子化合物,是由离子构成的,不是由原子直接构成的分子,故C选项是不正确的。答案为A。
8.A。因为固态水、液态水、气态水的物质的量都是1 mol,所以三者所含的分子数相同。
9.CD。A不正确,阿伏加德罗常数无误差可言,而6.02×1023是通过实验测定的近似值,另外阿伏加德罗常数的单位是“mol-1”而不是“个”;B不正确,“1 mol氧”指代不明确,即不能确定其所指为“1 mol O”、“1 mol O2-”,还是“1 mol O2”;C正确,1 mol CaCl2中含有:1 mol Ca2+和2mol Cl-,其阴阳离子总物质的量为3mol;D正确,1 mol任何粒子的粒子数叫阿伏加德罗常数,其符号为NA。
10.C。统一按物质的量进行比较,然后分析化学式的组成。
11.C。该氧化物的化学式可表示R2O3,R元素与氧元素的质量之比为7∶3,n(R)∶n(O)=2∶3,建立下式∶=2∶3,得M(R)=56 g·mol-1。
12.D。CO和N2均为双原子分子,且其相对分子质量均为28。
13.C。n(X2O5)= mol=0.02 mol
m(X2O5)==108 g·mol-1,即X2O5的相对分子质量为108,X的相对原子质量为(108-16×5)×=14。
14.C。求阿伏加德罗常数就是利用已知条件求1mol N2中含有的原子个数NA(NA是未知数),应以物质的量为“桥梁”,用NA=求得。
因为M(N2)=28 g·mol-1,所以1gN2的物质的量为
n(N2)== mol,
n(N)=2n(N2)= mol,
所以NA===14x mol-1。
15.D。物质的量需表示出具体的粒子形式。
16.C。注意特指计算原子个数。
课件16张PPT。第一章
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限时:45分钟 满分:100分
一、选择题(每小题3分,共45分。)
1.下列有关气体体积的叙述中,正确的是( )
A.一定温度和压强下,各种气态物质体积的大小,由构成气体的分子大小决定
B.一定温度和压强下,各种气态物质体积的大小,由构成气体的分子数决定
C.不同的气体,若体积不同,则它们所含的分子数也不同
D.气体摩尔体积是指1 mol任何气体所占的体积约为22.4L
2.下列叙述正确的是( )
A. 1mol任何气体的体积都为22.4 L
B. 1 mol任何物质在标准状况下所占的体积都为22.4 L
C.标准状况下,1 mol水所占的体积是22.4 L
D.标准状况下,22.4 L的任何气体的物质的量都是1 mol
3.(双选)下列说法正确的是( )
A.在常温常压下,11.2 L氯气含有的分子数为0.5 NA
B.在常温常压下,1 mol氦气含有的原子数为NA
C.32 g氧气含原子数目为2 NA
D.在同温同压下,相同体积的任何气体单质所含的原子数目相同
4.关于同温同压下等体积的CO2和CO的叙述:①质量相等;②密度相等;③所含分子数相等;④所含碳原子个数相等。其中正确的是( )
A.①②③④ B.②③④
C.③④ D.③
5.(双选)在同温、同压条件下,两种物质的量相同的单质气体之间的关系( )
A.体积都是22.4L B.具有相同的体积
C.都是双原子分子 D.具有相同的分子数目
6.下列说法正确的是( )
A. 1 mol O2和1 mol H2所占体积相同,都约为22.4 L
B.1 mol H2和1 mol H2O所含分子数相同,在标准状况下体积为22.4 L
C.在标准状况下,1 mol干冰所占体积远小于22.4 L
D.在通常状况下,1 mol CH4的体积大于22.4 L
7.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.2.3 g金属钠变为钠离子时失电子数为0.1 NA
B.18 g水所含的原子数目为NA
C.在常温下22.4 L氢气所含的原子数目为NA
D.32 g氧气所含的原子数目为NA
8.在同温、同压下,A容器的氯气和B容器的氨气中,若它们所含的原子数相等,则这两个容器的体积之比是( )
A.2∶1 B.1∶2
C.2∶3 D.1∶3
9.同温同压下,x g甲气体和y g乙气体占有相同的体积。根据阿伏加德罗定律判断,x∶y的值可以表示( )
A.甲与乙的物质的量之比
B.等质量的甲与乙的分子个数之比
C.同温同压下,甲与乙的密度之比
D.同温同压下,等质量的甲与乙的压强之比
10.在标准状况下,与12 g H2的体积相等的N2的( )
A. 质量为12 g
B. 物质的量为6 mol
C. 体积为22.4 L·mol-1
D.物质的量为12 mol
11.下列示意图中,白球代表氢原子,黑球代表氦原子,方框代表一个温度恒定的容器,容器中间有一个可以上下滑动的隔板(其质量忽略不计)。其中能表示氢气和氦气的是( )
12.如果a g 某气体中含有的分子数为b,则c g该气体在标准状况下的体积是(式中NA表示阿伏加德罗常数)( )
A.L B.L
C.L D.L
课后作业
1.B。A中气态物质体积与构成气体的分子大小无关;C中比较气体的体积一定要在相同状况下;D中气体摩尔体积是指在标准状况下,1 mol任何气体所占的体积约为22.4L。答案B正确。
2.D。按气体摩尔体积的“四要素”即状态(气体)、状况(条件:温度、压强)、定量(1 mol)、数值(体积)进行分析,A中没有指明该物质所处的状况即:温度、压强;B中没有指明该物质所处的状态;C中的水在标准状况下不是气体;D是对气体摩尔体积概念的应用,故A、B、C三项错误,正确的是D。
点评:有关气体摩尔体积的概念是本节知识的重点,也是高考的热点。这道题设计意图主要是考查学生对“气体摩尔体积”概念的理解程度及使用范围,对有关气体摩尔体积的概念问题,关键是抓住“四要素”,逐项逐条分析、判断才会准确。
3.BC。标准状况下11.2L氯气的分子数应为0.5 NA,而题中是常温常压,故A选项错误;B选项中氦气为单原子分子,1 mol氦气含有的原子数为NA,故B选项正确;C选项中O2的摩尔质量为32 g·mol-1,且O2为双原子分子,所以 32 g氧气含原子数为×2NA=2NA,故C选项正确;D选项中强调的是气体单质所含原子数相同,气体分子可能是单原子分子也可能是多原子分子,故分子数相同时,原子数不一定相同。
4.C。由阿伏加德罗定律可知,CO2和CO分子数相等,则它们的物质的量相等,但它们的摩尔质量不等,故质量不等,密度不等;由组成知含碳原子个数相等。
5.BD。题中没有说明温度、压强都是标准状况下,也没有明确两种气体都是1 mol,所以不能认为体积都是22.4 L。又因两种单质气体既可能是双原子分子组成的(如N2、O2、Cl2等),又可能是单原子分子组成的(如He、Ne、Ar等),还可能是三原子分子组成的(如O3等),所以选项C也是不对的。
6.D。A项中没有强调气体所处的状况,在相同状况下二者的体积相同,在标准状况下都约为22.4 L;B项中的H2O在标准状况下为非气体,此时1 mol H2O所占体积远小于22.4 L(约为18mL);C项中干冰虽指固体CO2,但在标准状况下,是气体,体积应约等于22.4 L;D项在标准状况下体积约为22.4 L,在通常状况下应比标准状况下温度高,气体体积受热膨胀,体积大于22.4L。故D项正确。
7.A。此题是对物质的量、摩尔体积概念的理解。任何条件下,1 mol粒子的数目总是NA个,标准状况下,1 mol任何气体的体积约是22.4 L。A中,2.3 g钠为0.1 mol,失电子总共0.1 mol,其数目为0.1 NA;B中18 g H2O为1 mol,其中原子数为3 mol,即3 NA;C中22.4 L氢气常温时不是1 mol,因此数目也不是NA;D中32 g氧气中氧原子为2 mol,其数目为2 NA。
8.A。相同条件下,气体的体积比等于其物质的量之比,设它们所含的原子的物质的量均为4 mol,则据Cl2、NH3的化学式,可得其物质的量之比为2∶1,即其体积比。
9.C。由阿伏加德罗定律可知:同温同压下,相同体积的气体含有相同的分子数,即气体的物质的量相等,等物质的量的气体其质量之比(即x∶y)等于其摩尔质量之比也等于其密度之比。
10.B。12 g H2为6 mol,则N2也应为6 mol。6 mol N2的质量为168 g,体积为134.4 L。
11.A。氦是单原子分子,H2是双原子分子,B项不正确;由于容器中的隔板可以上下移动,因此上下两个空间的压强是相同的,同时上下方的温度又恒定,根据阿伏加德罗定律的推论,气体体积之比等于物质的量之比,A项中,=,A项正确;C项中≠,C项错误;D项中,≠,D项错误。
12.A。本题4个选项比较复杂,无法猜测,只能通过计算解决。
a g 气体的物质的量na=mol,
a g 气体的摩尔质量
M==g·mol-1。
c g气体的物质的量nc== mol。
c g气体的体积V=nc·22.4 L·mol-1
=L。
13.同温同压下,气体A与氧气的质量比为1∶2,体积比为1∶4,气体A的相对分子质量是( )
A.16 B.17
C.44 D.64
14.(双选)体积相同的甲、乙两容器中,一个充满HCl,另一个充满H2和Cl2的混合气体。同温、同压下,两个容器内的气体一定具有相同的( )
A.原子总数 B.分子总数
C.质量 D.密度
15.在标准状况下,称量一个充满Cl2的容器质量为74.6 g,若改充氮气,其质量为66 g,则容器的容积为( )
A.11.2 L B.5.6 L
C.4.48 L D.2.24 L
二、填空题(55分)
16.(12分)某气体的摩尔质量是M g·mol-1,分子数为x,在标准状况下所占的体积是V L,质量是m g。某元素原子的摩尔质量是A g·mol-1,原子个数是Y,阿伏加德罗常数为NA。试说明下列各式表示的意义。
(1)____________________;
(2)____________________;
(3)____________________;
(4)____________________;
(5)____________________;
(6)____________________。
17.(15分)根据下列数据确定元素X的相对原子质量。
(1)1.01×105 Pa、0 ℃时气态单质Xn的密度为d g/L,则X的相对原子质量为________。
(2)相同状况下,一定体积的X的气态氢化物HmX的质量是等体积NH3的2倍。则X的相对原子质量为________。
(3)a个X原子的总质量为b g,则X的相对原子质量可表示为________(设NA表示阿伏加德罗常数的值)。
18.(12分)一定量的液态化合物XY2,在一定量的O2中恰好完全燃烧,反应方程式为
XY2(l)+3O2(g)点燃,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-1。
(1)反应前O2的体积是________ mL(标准状况下)。
(2)化合物XY2的摩尔质量是________。
(3)若XY2分子中X、Y两元素质量比是3∶16,则X、Y两元素分别是________和________(填元素符号)。
19.(16分)某研究性学习小组欲测定室温下(25 ℃、101 kPa)的气体摩尔体积,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用________(填仪器名称)配制100 mL、1.0 mol·L-1的盐酸;
②量取10.0 mL 1.0 mol·L-1的盐酸加入锥形瓶中;
③称取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)实验步骤④中检查装置气密性的方法是
________________________________________________________________________________________________________________。
(2)实验步骤⑤中应选用________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”)。
课后作业
13.D。同温同压下,气体的体积之比等于其相应的物质的量之比,将抽象条件具体化则有:假定A为1 mol,氧气为4 mol,则它们的质量分别为:MA g、128 g,即MA g∶128 g=1∶2。MA=64。
14.AB。都是双原子分子,分子数,原子数相同时物质的量也相同。
15.C。根据阿伏加德罗定律的推论=,设瓶的质量为A,则=,得A=60.4 g。
可得Cl2的质量为74.6 g-60.4 g=14.2 g。V=×22.4 L·mol-1=4.48 L。
16.(1)该气体一个分子的质量
(2)该气体的物质的量
(3)该元素一个原子的质量
(4)该元素原子的物质的量
(5)标准状况下该气体的密度
(6)该气体的物质的量
17.解析:(1)根据公式:M=d g/L×Vm可知,标准状况下Xn的相对分子质量为22.4d,则X的相对原子质量为。(2)HmX的相对分子质量为17×2=34,则X的相对原子质量为(34-m)。(3)一个X原子的质量为 g,1 mol X的质量为g·NA,则X的相对原子质量为NA。
答案:(1) (2)34-m (3)NA
18.解析:(1)观察反应方程式,因XY2为液态,由反应前后体积不变,知V(O2)=672 mL。
(2)根据质量守恒定律,有:
m(XY2)=0.672 L×2.56 g·L-1-32 g·mol-1×=0.76 g。
故M(XY2)==76 g·mol-1。
(3)由=及Ar(X)+2Ar(Y)=76,解得:Ar(X)=12,Ar(Y)=32。故X为C元素,Y为S元素。
答案:(1)672
(2)76 g·mol-1
(3)C S
19.解析:①容量瓶的选用要注意标明规格,故应用100 mL容量瓶;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)本装置可与制氢气的装置联系,用微热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大于此值,且仪器规格越接近实际测量值,误差越小,故选B。读数时注意量筒内的液面与广口瓶中液面相平,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,导致氧化膜消耗盐酸且使镁的质量减小,从而放出H2的体积变小,则Vm偏小。
答案:①100 mL容量瓶 ③0.12
(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 量筒内的液面与广口瓶内液面相平
(3)0.2V L·mol-1 偏小
课 堂 练 习
1.(双选)下列说法正确的是( )
A.在0 ℃、101 kPa条件下,某气体的体积为22.4 L,则该气体的物质的量约为1 mol
B.1 mol某气体体积为22.4 L,则该气体所处状态为标准状况
C.1 mol H2和O2的混合气体,在标准状况下体积约为22.4 L
D.固态CO2又叫干冰,含1 mol CO2的干冰在标准状况下体积必定小于22.4 L
2. 下列说法中正确的是 ( )
A.1 mol O2和1 mol N2所占的体积都约为22.4 L
B.H2的气体摩尔体积约为22.4 L
C.在标准状况下,1 mol H2和1 mol H2O所占的体积都约为22.4 L
D.在标准状况下,22.4 L由N2和N2O组成的混合气体中,所含有的N的物质的量约2 mol
3. 在一定温度和压强下,1体积的A2气体和3体积的B2气体化合成2体积的C气体,则C的化学式为( )
A.AB3 B.AB
C.A3B D.A2B3
4.标准状况下有①6.72 L甲烷,②3.01×1023个氯化氢分子,③13.6 g硫化氢,④0.2 mol NH3。下列对这四种气体的关系从小到大表示不正确的是( )
A.体积:④<①<②<③
B.密度:①<④<③<②
C.质量:④<①<③<②
D.氢原子数:②<④<③<①
5. (双选)同温同压下,O2和N2各1 mol,它们的 ( )
A.质量相同,体积相同
B.体积相同,分子数相同
C.体积不同,分子数相同
D.体积相同,分子数相同,质量不同
6.同温同压下,下列关于氢气和氧气的叙述中,正确的是 ( )
①等体积的氢气和氧气所含的分子数相等
②氢分子间的平均距离和氧分子间的平均距离几乎是相等的
③氢分子与氧分子大小相同
④氢分子和氧分子本身的大小对于气体体积影响可以忽略不计
A.①②③ B.①②④
C.①④ D.②③
7.下列说法正确的是( )
A.在标准状况下,1 mol水的体积是22.4 L
B.1 mol氢气所占的体积一定是22.4 L
C.标准状况下,6.02×1023个Cu原子所占有的体积约是22.4 L
D.标准状况下,28 g N2与CO的混合气体,体积为22.4 L
8.已知同温同压下,气体的密度与它的摩尔质量成正比。一只气球若放在空气(空气平均摩尔质量为29 g·mol-1)中可静止不动,那么在相同条件下该气球放在下列气体中会下沉的是( )
A.O2 B.Cl2
C.CO2 D.CH4
9.(双选)下列叙述中正确的是( )
A.标准状况下,6.02×1023个分子所占的体积约是22.4 L
B.在标准状况下某气体的体积是22.4 L,则可认为该气体的物质的量约是1 mol
C.在20 ℃时,1 mol 任何气体的体积总比22.4 L大
D.1 mol H2和O2的混合气体,在标准状况下的体积约是22.4 L
10.现有m g某气体,它由双原子分子构成,它的摩尔质量为M g·mol-1。若阿伏加德罗常数用NA表示,则:
(1)该气体的物质的量为________mol。
(2)该气体所含原子总数为________个。
(3)该气体在标准状况下的体积为________L。
(4)该气体在标准状况下的密度为____g·L-1。
课堂练习
1.AC。标准状况下,1 mol气体的体积约为22.4 L,A、C项正确。由于温度和压强的升高或降低对气体体积的影响效果是相反的,1 mol 气体体积为22.4 L,该气体并不一定处于标准状况,B项错。CO2在标准状况下是气体,D项错。
2.D。A没有明确温度和压强;B项气体摩尔体积的单位不是“L”而是“L·mol-1”;C项在标准状况下水为固态,1 mol冰的体积远小于22.4 L;D项气体的物质的量约为1 mol,再结合N2、N2O的分子组成可知,N的物质的量约为2 mol。
3.A。此题考查阿伏加德罗定律和质量守恒定律的应用,由阿伏加德罗定律可知,反应物A2、B2和生成物C在化学变化中的分子数之比与其体积之比相等,即
N(A2)∶N(B2)∶N(C)=V(A2)∶V(B2)∶V(C)=1∶3∶2
因此,该反应的化学方程式为:A2+3B2===2C
设气体C的化学式为AnBm,则由质量守恒定律知1×2=2n,n=1,3×2=2m,m=3,C的化学式为AB3。
4.A。解答本题要理解物质的量是体积、密度、质量、粒子数等物理量之间相互转换的桥梁,然后正确应用阿伏加德罗定律及其推论进行解题。
①n(CH4)==0.3 mol
②n(HCl)==0.5 mol
③n(H2S)==0.4 mol
④n(NH3)=0.2 mol
在标准状况下气体的物质的量越大,则体积越大,四种气体的体积由小到大的顺序为④<①<③<②;密度大小与摩尔质量成正比,故密度由小到大的顺序为①<④<③<②;据m=nM可知质量由小到大的顺序为④<①<③<②;根据每种气体的物质的量及分子组成可知氢原子个数由少到多的顺序为②<④<③<①。
5.BD。同温同压下,体积比等于物质的量之比,等于分子个数比。
6.B。
7.D。A项中的水、C项中的Cu均不是气体,而气体摩尔体积只适用于气体;B项未指明温度、压强;D项中N2和CO的摩尔质量均为28 g·mol-1,则其体积V=n·Vm=·Vm=×22.4 L·mol-1=22.4 L,D正确。
8.D。根据同温同压下,气体的密度与其摩尔质量成正比可知,O2、Cl2、CO2的密度均大于空气,气球会上浮,CH4的密度比空气小,气球会下沉。
9.BD。6.02×1023个分子的物质的量是1 mol,但此分子不一定是气体,故在标准状况下的体积不一定是22.4 L,A选项错误;22.4 L·mol-1是在特定条件下的气体摩尔体积,故在标准状况下,某气体的体积是22.4 L,可以认为该气体的物质的量约是1 mol,B选项正确;由于气体摩尔体积与气体的温度、压强有关,因此仅温度确定而压强不定,则1 mol 气体的体积不能确定,C选项错误;在标准状况下,1 mol 任何气体(可以是纯净气体,也可以是混合气体)的体积都约是22.4 L,D选项正确。
10.解析:(1)由n=可求,(2)由物质的量可求得该气体的分子数,进一步可求得原子数;(3)由V=nVm可求得该气体在标准状况下的体积;(4)由质量和已求得的标准状况下的体积可求得密度,也可以由M=Vm·ρ求得密度。
答案:(1) (2) (3)
(4)
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习第二节 化学计量在实验中的应用
课时作业3——物质的量在化学实验中的应用撷取百家精妙·荟萃时代品牌 谢谢观赏!
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限时:45分钟 满分:100分
一、选择题(每小题3分,共42分。)
1.对于2 mol·L-1的BaCl2溶液,下列叙述正确的是( )
A.1 L溶液中约含2×6.02×1023个Cl-
B.取0.5 L该溶液,则c(Ba2+)为1 mol·L-1
C.0.5 L该溶液中Ba2+和Cl-总数约为3×6.02×1023个
D.取0.1 L溶液,则Cl-浓度为0.2 mol·L-1
2.下列说法中正确的是( )
A. 将10 g CaCO3粉末加水配成100 mL溶液,CaCO3的物质的量浓度为1 mol·L-1
B. 将100 mL、5 mol·L-1 HCl溶液在蒸发皿中蒸发得到50 mL溶液,HCl的物质的量浓度变为10 mol·L-1
C. 将10 mL、0.1 mol·L-1 NaCl溶液与90 mL水混合,所得溶液中NaCl的物质的量浓度约为0.01 mol·L-1
D.向100 mL饱和、澄清的石灰水中加入10 g CaO,搅拌、静置并恢复到原来的温度,石灰水中Ca(OH)2的物质的量浓度变小了
3.将4 g NaOH溶解在10 mL水中,再稀释成1 L,从中取出10 mL,这10 mL溶液的物质的量浓度为( )
A.1 mol·L-1 B.0.1 mol·L-1
C.0.01 mol·L-1 D.10 mol·L-1
4.欲使0.2 mol·L-1Na2SO3溶液和0.4 mol·L-1 NaCl溶液中Na+的物质的量相等,应取两种溶液的体积比是( )
A.1∶1 B.1∶2
C.2∶1 D.4∶1
5.50 mL质量分数为35%、密度为1.24 g·cm-3的硫酸中,H2SO4的物质的量浓度为( )
A. 0.044 mol·L-1 B. 0.44 mol·L-1
C. 4.4 mol·L-1 D. 44 mol·L-1
6.下列说法正确的是( )
A. 1 L水中溶解了58.5 g NaCl,该溶液的物质的量浓度为1 mol·L-1
B. 从1 L 2 mol·L-1的H2SO4溶液中取出0.5 L,该溶液的浓度为1 mol·L-1
C.配制500 mL 0.5 mol·L-1的CuSO4溶液,需62.5 g胆矾
D.中和100 mL 1 mol·L-1的H2SO4溶液,需NaOH 4 g
7.下列溶液中物质的量浓度为1 mol·L-1的是( )
A.将40 g NaOH溶解在1 L水中
B.将22.4 L HCl气体溶于水配成1 L溶液
C.将1 L 10 mol·L-1浓盐酸加入9 L水中
D.将10 g NaOH溶解在少量水中,再加蒸馏水至溶液体积为250 mL
8.将50 mL 0.1 mol·L-1 NaCl溶液和50 mL 0.5 mol·L-1 CaCl2溶液混合后,若溶液的体积为二者体积之和,则混合溶液中c(Cl-)为( )
A.1 mol·L-1 B.0.55 mol·L-1
C.0.67 mol·L-1 D.2 mol·L-1
9.某校化学兴趣小组在实验室中发现一瓶溶液,标签上标有“CaCl2,0.1 mol·L-1”的字样,下面是该小组成员对溶液的叙述,正确的是( )
A.配制1 L该溶液,可将0.1 mol CaCl2溶于1 L水中
B.Ca2+和Cl-的物质的量浓度都是0.1 mol·L-1
C.从试剂瓶中取该溶液的一半,则所取溶液的物质的量浓度为0.05 mol·L-1
D.将该瓶溶液稀释一倍,则所得溶液的c(Cl-)为0.1 mol·L-1
10.两份体积相同的某植物营养液,其配方分别如下:
KCl
K2SO4
ZnSO4
①
0.3 mol·L-1
0.2 mol·L-1
0.1 mol·L-1
②
0.1 mol·L-1
0.3 mol·L-1
——
注:“——”表示营养液中不含该物质。
下列对这两份营养液成分的分析中正确的是( )
A.K+的物质的量相同
B.Cl-的物质的量相同
C.完全相同
D.SO的物质的量不同
11.若20 g密度为ρ g·cm-3的Ca(NO3)2溶液里含1 g Ca2+,则NO的物质的量浓度是(mol·L-1)( )
A. B.
C.2.5 ρ D.1.25 ρ
12.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-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,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=1 000 Vρ/(17V+22 400)
课后作业
1.C。物质的量浓度是指用单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量,在固定浓度的溶液中任取多少体积的溶液,浓度是不会改变的。因1 L溶液中含有2 mol BaCl2,BaCl2在溶液中发生电离BaCl2===Ba2++2Cl-,所以1 L溶液中含2 mol Ba2+和4 mol Cl-,1L溶液中约含4×6.02×1023个Cl-;0.5 L该溶液中含1 mol Ba2+和2 mol Cl-,共有离子3×6.02×1023个。正确的选项为C。
2.C。A.CaCO3难溶于水,100 mL水所溶解的CaCO3是极少的;B.在蒸发水的过程中肯定也有许多HCl挥发了;C.稀NaCl溶液(0.1 mol·L-1)10 mL与90 mL水混合,总体积约为100 mL,100 mL NaCl溶液中NaCl的物质的量浓度约为0.01 mol·L-1;D.原来就是饱和的石灰水,温度又没变,则后来也是饱和的石灰水,浓度未变。在这里,加CaO后的化学变化是CaO+H2O===Ca(OH)2。
3.B。c(NaOH)==
==0.1 mol·L-1。
4.A。0.2 mol·L-1Na2SO3溶液中的c(Na+)=0.4 mol·L-1,0.4 mol·L-1NaCl溶液中c(Na+)=0.4 mol·L-1,故应取二者的体积比为1∶1。
5.C。c(H2SO4)=
=4.4 mol·L-1。
6.C。物质的量浓度是指1 L溶液里所含溶质的物质的量。对于配制好的溶液,其浓度为一常数,无论1 L还是1滴,浓度都相同,只是所含溶质的物质的量不同。酸碱中和反应注意酸碱的元数,100 mL 1 mol·L-1的H2SO4需要8 g NaOH才能完全反应。
7.D。根据公式c=,n为溶质的物质的量,V为溶液的体积。A项溶液的体积不等于1 L;B项22.4 L HCl的物质的量不一定是1 mol;C项,浓盐酸与水混合后,溶液体积不是10 L;D项 n(NaOH)=0.25 mol,V[NaOH(aq)]=0.25 L,c(NaOH)=1 mol·L-1。
8.B。c(Cl-)
=
=0.55 mol·L-1。
9.D。A选项,0.1 mol CaCl2溶于1 L水中,所得溶液体积不是1 L。B选项,由CaCl2===Ca2++2Cl-知n(CaCl2)∶n(Ca2+)∶n(Cl-)=1∶1∶2,因此c(Ca2+)=0.1 mol·L-1,c(Cl-)=0.2 mol·L-1。C选项,溶液具有均一性,同一浓度的溶液,不管体积是多少,其浓度都不改变,故所取溶液浓度仍为0.1 mol·L-1。D选项,溶液稀释一倍,体积变为原来的两倍,溶质的物质的量不变。设原溶液的体积为V L,稀释前,n(Cl-)=2×0.1 mol·L-1×V L=0.2V mol,稀释后,c(Cl-)==0.1 mol·L-1。
10.A。
c(K+)
c(Cl-)
c(SO)
c(Zn2+)
①
0.7 mol·L-1
0.3 mol·L-1
0.3 mol·L-1
0.1 mol·L-1
②
0.7 mol·L-1
0.1 mol·L-1
0.3 mol·L-1
0
11.C。Ca(NO3)2===Ca2++2NO
1 2
mol mol
V(溶液)==mL=L
c(NO)==2.5 ρ mol·L-1。
12.A。本题考查物质的量浓度、质量分数、标准状况下的摩尔体积及溶液密度的相关计算,意在考查考生对这些概念的理解及计算能力。选项A中溶液的体积错,故A项关系不成立。
13.把一定质量的10%的NaOH溶液250 mL,加热蒸发掉8 g水后,浓度变为12%,则浓缩前NaOH溶液的物质的量浓度为( )
A.1.2 mol·L-1 B.3 mol·L-1
C.0.48 mol·L-1 D.4.8 mol·L-1
14.物质的量浓度相同的NaCl、MgCl2、AlCl3三种物质的溶液,当溶液的体积比为3∶2∶1时,它们与同一浓度的AgNO3溶液恰好反应,则消耗的AgNO3溶液的体积比是( )
A.3∶4∶3 B.1∶1∶1
C.1∶2∶3 D.3∶2∶1
二、填空题(共58分)
15.(10分)在0.2 L由NaCl、MgCl2、CaCl2组成的混合液中,部分离子浓度大小如图所示,回答下列问题:
(1)该混合液中,NaCl的物质的量为______mol,含溶质MgCl2的质量为________g。
(2)该混合液中CaCl2的物质的量为______mol,将该混合液加水稀释至体积为1 L,稀释后溶液中Ca2+的物质的量浓度为________mol·L-1。
16.(17分)Ⅰ.下图所示是实验中常用的几种仪器:
写出序号所代表的仪器的名称A________;B________;C________;D________。
Ⅱ.实验室要配制500 mL 0.2 mol/L NaOH溶液,请回答下列问题:
(1)配制过程中不需要使用的化学仪器有______(填字母)。
A.烧杯 B.500 mL容量瓶 C.漏斗 D.胶头滴管 E.玻璃棒
(2)用托盘天平称取NaOH固体,其质量为________g。
(3)下列操作步骤的正确顺序是________(填序号)。
①称取一定质量的NaOH固体,放入烧杯中,用适量蒸馏水溶解;
②加蒸馏水至液面距容量瓶颈刻度线下1~2 cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面与刻度线相切;
③待冷却至室温后,将溶液转入500 mL容量瓶中;
④盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀;
⑤用少量的蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,洗涤液转入容量瓶中。
(4)如果实验过程中缺少步骤⑤,会使配制出的NaOH溶液的物质的量浓度________(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
17.(12分)将24.4 g NaOH固体溶于水配成100 mL溶液,其密度为1.219 g·mL-1。
(1)该溶液中NaOH的物质的量浓度为____________________。
(2)该溶液中NaOH的质量分数为________。
(3)从该溶液中取出10mL,其中NaOH的物质的量浓度为____,NaOH的质量分数为________,溶液的密度为________,含NaOH的质量为______,含NaOH的物质的量为______。
(4)将取出的10 mL溶液加水稀释到100 mL,稀释后溶液中NaOH的物质的量浓度为______。
18.(19分)甲、乙两位同学分别用不同的方法配制100 mL、3.6 mol·L-1的稀硫酸。
(1)若采用18 mol·L-1的浓硫酸配制溶液,需要用到浓硫酸的体积为________。
(2)甲同学: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入水至刻度线定容,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,将洗涤烧杯后的洗涤液也注入容量瓶中,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度,处理的方法是________(填字母序号)。
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)乙同学: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,再加入水至100 mL刻度线,最后搅拌均匀。你认为此法是否正确?若不正确,指出其中错误之处:____________________________________________________。
课后作业
13.C。溶液的物质的量浓度是溶质的物质的量(mol)对溶液的体积(L)的关系,溶液的体积的单位一般是升,如果题目中不是升而是毫升,则需注意换算成升。
设浓缩前NaOH溶液的质量为x,由浓缩前后NaOH质量相等,列等式:x×10%=(x-8 g)×12%
解得:x=48 g
NaOH的物质的量浓度:
=0.48 mol·L-1。
14.A。NaCl、MgCl2、AlCl3三种溶液中所含Cl-的物质的量之比为:1×3∶2×2∶3×1=3∶4∶3。
15.解析:读图可知,n(Na+)=0.2 mol,n(Mg2+)=0.1 mol,n(Cl-)=0.6 mol,则n(NaCl)=0.2 mol,n(MgCl2)=0.1 mol,m(MgCl2)=9.5 g,所以由CaCl2提供的n(Cl-)=0.6 mol-0.2 mol-0.1 mol×2=0.2 mol,则n(CaCl2)=0.1 mol,c(CaCl2)==0.1 mol·L-1。
答案:(1)0.2 9.5 (2)0.1 0.1
16.解析:Ⅱ.(1)配制溶液肯定用到容量瓶。溶解NaOH固体用到烧杯,搅拌、转移溶液用到玻璃棒,定容用到胶头滴管。(2)NaOH的质量为0.5 L×0.2 mol/L×40 g/mol=4.0 g。(3)配制溶液的基本步骤为计算、称量、溶解、转移、洗涤、定容。(4)如果实验过程中缺少步骤⑤,则所配制的溶液中溶质的质量偏小,故溶液的物质的量浓度偏低。
答案:Ⅰ.漏斗 1 000 mL 容量瓶 冷凝管 分液漏斗
Ⅱ.(1)C (2)4.0 (3)①③⑤②④
(4)偏低
17.解析:(1)24.4g NaOH的物质的量为0.61 mol;
c(NaOH)=0.61 mol÷0.1 L
=6.1 mol·L-1。
(2)100 mL NaOH溶液的质量为:
100 mL×1.219 g·mL-1=121.9 g;
NaOH的质量分数为:×100%=20%。
(3)由于整个溶液的各处都是均匀的,所以这10 mL溶液与原100 mL溶液相比,NaOH的质量分数和溶液的密度及物质的量浓度均相同,但NaOH的质量和物质的量均为原来的1/10。
(4)这10mL溶液NaOH的物质的量浓度为6.1mol·l-1,稀释到100mL以后,NaOH的物质的量浓度缩小为6.1mol·L-1÷10=0.61 mol·L-1。
答案:(1)6.1 mol·L-1 (2)20%
(3)6.1 mol·L-1 20% 1.219 g/mL 2.44 g 0.061 mol
(4) 0.61 mol·L-1
18.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-1=0.1 L×3.6 mol·L-1,解得:V=0.02 L=20 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,都是无法补救的,必须重新配制。(3)量筒不能配制溶液,稀释浓硫酸时要将浓硫酸加入到水中。
答案:(1)20 mL (2)①将玻璃棒插入容量瓶刻度线以下,使溶液沿玻璃棒慢慢地倒入容量瓶中 ②使溶质完全转移到容量瓶中 ③加水至离容量瓶刻度线1~2 cm时,改用胶头滴管滴加水至液面与刻度线相切 ④D (3)不正确;不能用量筒配制溶液,不能将水加入到浓硫酸中
课 堂 练 习
1. 下列叙述正确的是( )
A. 含1 mol溶质的任何溶液,物质的量浓度一定相等
B. 配制1 mol·L-1 NaCl溶液1 L,其方法是将58.5 g NaCl溶于1L水中即可
C. 体积相同、物质的量浓度相同的同种溶液所含溶质的微粒数一定相同
D. 1 L、0.5 mol·L-1 CaCl2溶液中,Ca2+和Cl-的物质的量浓度都是0.5 mol·L-1
2. 下列关于容量瓶及其使用方法的叙述,正确的是( )
①是配制一定物质的量浓度的溶液的专用仪器
②使用前要先检查容量瓶是否漏液
③容量瓶可以用来加热
④不能用容量瓶贮存配制好的溶液
⑤可以用500 mL容量瓶配制250 mL溶液
A.①和③ B.①②④
C.除了③ D.除了⑤
3.下列有关0.1 mol·L-1KNO3溶液的叙述正确的是( )
A.1 L该溶液中含有KNO3101 g
B.100 mL该溶液中含有NO 0.01 mol
C.从1 L该溶液中取出100 mL,所取出的KNO3溶液的浓度为0.01 mol·L-1
D.在1 L水中溶解10.1 g KNO3,即可配制得0.1 mol·L-1KNO3溶液
4. 在100 mL的溶液中溶有5.85 g NaCl和9.5 g MgCl2,此溶液中Cl-的物质的量浓度为( )
A.0.2 mol·L-1 B.0.3 mol·L-1
C.2 mol·L-1 D.3 mol·L-1
5. Al2(SO4)3溶液的物质的量浓度为c,若已知溶液含硫酸根离子n mol时,体积应是( )
A. mL B. mL
C. mL D. mL
6.配制一定物质的量浓度的某溶液,下列情况会使配制结果偏低的是( )
A.未冷却即转移、定容
B.未洗涤烧杯及玻璃棒
C.定容时俯视刻度线观察液面
D.容量瓶中原有少量蒸馏水
7.实验室里需用480 mL、0.1 mol·L-1的CuSO4溶液,现选取500 mL容量瓶进行配制,以下操作正确的是( )
A.称取7.68 g CuSO4,加入500 mL水
B.称取12.0 g CuSO4·5H2O,配成500 mL溶液
C.称取8.0 g CuSO4,加入500 mL水
D.称取12.5 g CuSO4·5H2O,配成500 mL溶液
8. 现有98%硫酸溶液(ρ=1.84 g·cm-3):
(1)该浓硫酸的物质的量浓度为________。
(2)若将该浓硫酸50 mL,溶于水制得500 mL稀硫酸(稀释过程中损失溶液的体积忽略不计),则这种稀硫酸溶液的物质的量浓度为________。
9. 现用98%的浓H2SO4(ρ=1.84 g·cm-3)配制成浓度为0.5 mol·L-1的稀硫酸500 mL。
(1)选用的主要仪器有:
①__________,②__________,③__________,
④__________,⑤__________。
(2)请将下列操作按正确的序号填在横线上:
A.用量筒量取浓H2SO4
B.反复颠倒摇匀
C.用胶头滴管加水至刻度线
D.洗净烧杯内壁和玻璃棒,并将洗液转至容量瓶
E.稀释浓H2SO4
F.将溶液转入容量瓶
其操作正确顺序为____________________。
(3)简要回答下列问题:
①所需浓H2SO4的体积为________mL。
②量取时发现量筒不干净,用水洗净后直接量取将使实验最终结果________(填“偏高”、“偏低”、“无影响”)。
③将浓H2SO4沿烧杯内壁慢慢注入盛水的烧杯中,不断搅拌的目的是_________________________________________________,
若搅拌过程中有液体溅出,会使最终结果__________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
④在转入容量瓶前烧杯中液体应________,否则会使浓度________;洗涤烧杯2~3次,洗液也要转入容量瓶,否则会使最终结果________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
⑤定容时必须使溶液凹液面最低处与刻度线相切,若俯视会使结果__________,仰视会使结果________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
课堂练习
1.C。A中没有指明溶液的体积,无法比较物质的量浓度;B中1 L是水的体积不是溶液的体积,所以B不正确;C中不论是不是电解质,只要是同种溶液体积相同,物质的量浓度也相同,微粒必定相等;D中,CaCl2溶液中c(CaCl2)∶c(Ca2+)∶c(Cl-)=1∶1∶2,所以c(Cl-)=1.0 mol·L-1,D不正确。
2.B。
3.B。
4.D。
5.A。由题知SO的物质的量浓度为3c,V=L=mL。
6.B。造成浓度偏小的原因有两种:即溶液的体积大于规定的体积,溶质的物质的量小于规定的物质的量。A选项会因冷却后溶液体积小而使浓度偏大,B选项会使溶质留在烧杯和玻璃棒上而使溶液中的溶质减少,C选项定容时俯视造成溶液的体积偏小浓度偏大,D选项对浓度无影响。
7.D。首先准确配制一定浓度的溶液必须是定容到容量瓶的刻度线,A、C一定错误。根据n=cV计算得出,称取8.0 g CuSO4配成500 mL溶液或是称取12.5 g CuSO4·5H2O配成500 mL溶液可得到题中所需要的浓度。
8.(1)18.4 mol·L-1 (2)1.84 mol·L-1
9.解析:(3)所需浓H2SO4的体积计算过程如下:
V×1.84 g·cm-3×98%
=0.5 L×0.5 mol/L×98 g·mol-1
V=13.6 mL
答案:(1)量筒 烧杯 玻璃棒 500 mL容量瓶 胶头滴管
(2)AEFDCB
(3)①13.6 ②偏低 ③稀释浓H2SO4时放出大量的热,防止暴沸、浓H2SO4外溅,迅速散热 偏低 ④静置冷却 偏高 偏低 ⑤偏高 偏低