化学 物质的量的专项 培优 易错 难题练习题及答案解析
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化学物质的量的专项培优易错难题练习题及答案解析一、高中化学物质的量练习题(含详细答案解析)1.(1)写出下列各项操作的名称,并写出有标号的仪器名称。
A:操作名称______________;仪器名称______________B:操作名称______________;仪器名称______________C:操作名称______________;仪器名称___________、______________、____________ D:操作名称_____________;仪器名称________________(2)配制100ml、3.00mol/L NaCl溶液。
①计算需要NaCl固体的质量__________g。
②根据计算结果,用托盘天平称称量NaCl固体__________g。
③将称好的NaCl固体放入烧杯中,用适量蒸馏水溶解。
④将烧杯中的溶液注入容量瓶,并用少量蒸馏水_________________2~3次,__________也都注入容量瓶。
轻轻摇动容量瓶,使溶液混均。
⑤将蒸馏水注入容量瓶,液面离容量瓶颈刻度线下________时,改用______________滴加蒸馏水使液面与刻度线相切,盖好瓶塞,上下颠倒,摇匀。
⑥贮存溶液。
(3)实验中所用玻璃仪器除量筒外还有________________________________________。
(4)为什么要用蒸馏水洗涤烧杯,并将洗涤液也注入容量瓶?答:____________________________________________________________________。
【答案】过滤漏斗蒸发蒸发皿蒸馏温度计蒸馏烧瓶冷凝管萃取分液分液漏斗 17.55 17.6 洗涤烧杯内壁和玻璃棒洗涤液 1-2cm 胶头滴管 100ml容量瓶玻璃棒胶头滴管烧杯烧杯内壁粘有NaCl浓溶液,洗涤后并将洗涤液转入容量瓶,保证NaCl完全转入容量瓶,否则所配溶液偏低。
【解析】【分析】(1)这四项操作均为化学实验基本操作,A为过滤,B为蒸发,C为蒸馏,D为萃取分液,据此写出所用仪器;(2)配制一定物质的量浓度的溶液的实验步骤为:计算、称量、溶解、冷却、移液洗涤、定容、摇匀、装瓶;①根据m=cVM计算需要NaCl的质量;②根据托盘天平只能精确至0.1g,确定称量NaCl的质量;④为了减小误差,将烧杯中的溶液注入容量瓶后,需要用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,并将洗涤液也都注入容量瓶;⑤定容时先将蒸馏水注入容量瓶,液面距离刻度线下1-2cm时,改用胶头滴管逐滴加入至凹液面与刻度线相切;(3)根据实验操作步骤确定所用玻璃仪器;(4)从对结果造成的误差角度分析。
【详解】(1)这四项操作均为化学实验基本操作,A为过滤,①为漏斗;B为蒸发,②为蒸发皿;C为蒸馏,③为温度计,④为蒸馏烧瓶,⑤为冷凝管;D为萃取分液,⑥为分液漏斗;故答案为:A. 过滤;漏斗;B. 蒸发;蒸发皿;C. 蒸馏;温度计;蒸馏烧瓶;冷凝管;D萃取分液;分液漏斗;(2)①n(NaCl)=cV=0.1L×3.00mol/L=0.3mol,NaCl质量m(NaCl)=nM=0.3mol×58.5g/mol=17.55g;②托盘天平只能精确至0.1g,则称量NaCl的质量为17.6g;④为了减小误差,将烧杯中的溶液注入容量瓶后,需要用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,并将洗涤液也都注入容量瓶;⑤定容时先将蒸馏水注入容量瓶,液面距离刻度线下1-2cm时,改用胶头滴管逐滴加入至凹液面与刻度线相切;(3)配制一定物质的量浓度的溶液的实验步骤为:计算、称量、溶解、冷却、移液洗涤、定容、摇匀、装瓶,除了量筒还需要的玻璃仪器是100ml容量瓶、玻璃棒、胶头滴管、烧杯;(4)烧杯内壁粘有NaCl浓溶液,如果不用蒸馏水洗涤烧杯,并将洗涤液也注入容量瓶,会造成溶质损失,使配制的溶液浓度偏低。
【点睛】配制一定物质的量浓度的溶液所需要的仪器是高频考点,但是也是学生们的易错点,①学生们往往会漏掉某些仪器,尤其是胶头滴管,②写容量瓶时经常会漏掉规格。
我们可以通过实验步骤有序的回忆思考实验所需要的仪器,做到不漏不多。
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.以下涉及的物质中A、B、C都是化合物;请注意各小题之间可能有的联系。
(1)一定条件下,9.80g NH4Br跟3.60g的某钙盐A恰好反应,生成了4.48L(标准状况)气态产物B和固体产物C。
标准状况下,B气体的密度为0.76g/L,氮的质量分数为82.35%,其余是氢。
试求B的分子式_____________ 。
(2)25℃、101.3KPa时,气体摩尔体积为24.5L/mol. 该状况下,1体积水(密度为1g/cm3)吸收560体积B气体得到密度为0.91 g/cm3的溶液,则该溶液中溶质的质量分数为_____%(溶液中的溶质以B计量;保留2位小数);溶液的物质的量浓度为__________ mol /L (保留2位小数)。
(3)在催化剂作用下,B可和NO、NO2混合气体反应生成液态水和一种单质气体D(可不考虑气体反应物与生成的液态水之间的作用)。
在常温常压下,将密度一定的NO、NO2混合气体和B在不同体积比时进行了四次实验,所得数据如下:则原NO、NO2混合气体中NO的体积分数为________%;第四次实验所得气体的平均摩尔质量为_______(保留2位小数)。
(4)将9.80g NH 4Br 跟过量的氧化鈣共热,充分反应后生成水、1.70gB 气体和固体产物C ,则C 的化学式为__________;试根据有关数据,求钙盐A 的化学式_______ 。
【答案】NH 3 27.98 14.98 20 22.76 CaBr 2 Ca(NH 2)2或CaN 2H 4【解析】【分析】(1)根据M=ρ⨯Vm 计算B 的相对分子质量,根据氮的质量分数为82.35%计算氢元素的质量分数,继而确定B 的分子式;(2)根据溶液质量分数=⨯溶质的质量溶液的质量100%,溶液物质的量浓度c=n V公式进行计算,结和已知信息寻找相应的量进行求解;(3)根据体积比不同混合气体和密度,计算混合气体的平均摩尔质量;(4)根据质量守恒和原子守恒确定相应物质的分子式。
【详解】(1)标况下B 气体的密度为0.76g/L ,则B 的相对分子质量= 0.76 ⨯ 22.4= 17,其中氮的质量分数为82.35%,则B 分子中N 原子数目=17?82.5%14⨯=1,其余是氢,则H 原子数目=171431-=,则B 为NH 3,故答案为: NH 3; (2)假设氨气体积为560L ,则水为1L ,25C 、101.3KPa 时,气体摩尔体积为24.5L/mol ,氨气的物质的量=560L 24.5L /mol = 22.86mo ,氨气的质量= 22.86mol ⨯17g/ mol = 388.62g ,1L 水的质量为1000g ,则所得溶液质量分数=388.62g 1000g 388.62g ⨯+100%= 27.99%;所得溶液密度为0.91g/cm3,故溶液物质的量浓度=1000?0.91?27.99%17⨯⨯ = 14.98 mol/L ,故答案:27.98;14.98; (3)在催化剂作用下,NH 3可和NO 、NO 2混合气体反应生成液态水和一种单质气体D ,根据原子守恒电子守恒可知,D 为N 2。
第一次反应气体的相对分子质量= 1.35⨯ 22.4= 30.24;第二次反应气体的相对分子质量= 1.25⨯ 22.4= 28;第三次反应气体的相对分子质量=1.04 ⨯ 22.4= 23.2,由反应后气体相对分子质量可知,第二次实验恰好完全反应气体为N 2,说明第一次剩余氨气不足,第三次剩余氨气有剩余,令第二次实验中NO 、NO 2的总物质的量为1mol ,则NH 3为1.2mol ,设NO 为axmol ,则NO 2为(1-x)mol ,根据电子转移守恒:2x +4(1-x)=1.2⨯[0-(-3)],解得x=0.2,故NO 的体积分数=0.2mol 1mol⨯ 100%= 20%; 令第四次实验中NO 、NO 2的总物质的量为1mol ,则NH 3为2.2mol , NO 为0.2mol ,则NO 2为(1- 0.2) mol= 0.8mol ,令参加反应的氨气为ymol ,根据电子转移守恒:2⨯0.2 +4⨯0.8=y ⨯ [0- (-3)],解得y= 1.2,剩余氨气为2.2mol - 1.2mol = 1mol ,根据N 原子守恒可知生成N2的物质的量=1mol?1?.2mol2+= 1.1mol,故反应后气体的平均摩尔质量=1mol1?7g/mol?1?.1mol?28g/?mol1mol 1.1mol⨯+⨯+=22.76g/mol,故答案为:20;22.76;(4)将9.80g NH4 Br跟过量的氧化钙共热,充分反应后生成水、1.70gNH3气体和固体产物C,由元素守恒,则C的化学式为CaBr2。