1、化学计量在实验中的应用一、选择题(共9题)1.如果ag某气体中含有的分子数为b,则cg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)( )ALBLCLDL2.利用碳酸钠晶体(Na2CO310H2O)来配制1.0molL1 Na2CO3溶液500mL。假如其他操作都准确无误。下列情况会引起所配溶液浓度偏高的是()A称取在空气中久置的碳酸钠晶体143.0 gB定容时,仰视观察刻度线C转移溶液时,用于溶解碳酸钠晶体的烧杯没有洗涤D定容后,将容量瓶振荡摇匀、静置时发现液面低于刻度线,又加少量水至刻度线3.实验室用36.5%、密度为1.20gcm3的浓盐酸配制80mL0.8molL1的盐酸溶液
2、,其操作步骤可分解为以下几步:用量筒量取浓盐酸,注入烧杯中加水稀释,并用玻璃棒搅拌。用适量蒸馏水分三次洗涤烧杯和玻璃棒,将每次的洗涤液都移入容量瓶里。将稀释后的盐酸小心地用玻璃棒引流到容量瓶里。检查容量瓶是否漏水。将蒸馏水直接加入容量瓶,至液面接近刻度线12cm处。盖紧瓶塞,反复颠倒振荡,摇匀溶液。用胶头滴管向容量瓶里逐滴加入蒸馏水,到液面最低点恰好与刻度线相切。下列叙述正确的是( )A正确的操作顺序:B定容时,若加水超过刻度线,可用胶头滴管将多余的水吸出C用量筒量取浓盐酸是可选择100mL的量筒D将浓盐酸在烧杯中稀释后移入容量瓶时,必须冷却后方可移液4.下列有关气体体积的叙述中,正确的是(
3、)A一定温度和压强下,各种气体物质体积的大小,由构成气体的分子的大小决定B一定温度和压强下,各种气体物质体积的大小,由构成气体的分子数和分子间的距离决定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22.4 L5.现有两种硫酸溶液,一种硫酸溶液的物质的量浓度为 C1,密度为1;另一种硫酸溶液的物质的量浓度为 C2,密度为 2,将它们等体积混合后,所得溶液的密度为 3,则混合后硫酸的物质的量浓度为( )ABCD6.下列关于气体摩尔体积的几种说法正确的是 ( )A22.4 L任何气体的物质的量均为1 molB非标准状况下, 1 mol任何气体不
4、可能占有22.4 L体积C0.1 mol H2、0.2 mol O2、0.3 mol N2和0.4 mol CO2组成的混合气体在标准状况下的体积约为22.4 LD在同温同压下,相同体积的任何气体单质所含分子数和原子数都相同7.同温同压下,用等质量的Cl2、SO2、O2、H2S四种气体分别吹起四个气球,其中是由Cl2吹起的是( )ABCD8.关于1 molL1的硫酸溶液,下列叙述中不正确的是()A1 L该溶液中含溶质98 gB从10 mL该溶液中取出5 mL后,剩余溶液的浓度为1 molL1C该浓度的硫酸具有酸的通性,可与锌反应制取氢气D将含4.9 g硫酸的浓硫酸加入盛有50 mL蒸馏水的烧杯
5、中,充分溶解后就可配得该浓度的硫酸溶液9.下列装置或说法正确的是( )A配制浓度为0.010molL-1的KMnO4溶液:托盘天平称取KMnO4固体0.158g,放入100mL容量瓶中,加水溶解并稀释至刻度B配制稀硫酸,先将浓硫酸加入烧杯中,后倒入蒸馏水稀释C称取2.0gNaOH固体,先在托盘上各放一张滤纸,然后在右盘上添加2g砝码,左盘上添加NaOH固体D洗净的容量瓶不能放进烘箱中烘干二、非选择题(共8题)10.设NA表示阿伏加德罗常数的值。回答下列问题:(1)0.3molNH3分子中所含原子数与_个H2O分子中所含原子数相等。(2)100mL硫酸钠溶液中n(Na+)=0.2mol,则其中c
6、(SO)=_。(3)在标准状况下,1.7g氨气所占的体积为_L。(4)某气体在标准状况下的密度为1.25g/L,则28g该气体所含有的分子数为_。(5)同温同压下,同体积的H2和A气体的质量分别为1.0g和16.0g,则A的摩尔质量为_。(6)某气态氧化物化学式为RO2,标准状况下,1.28g该氧化物的体积是448mL,则R是_元素。(7)VmLAl2(SO4)3溶液中含Al3+ag,取0.5VmL溶液稀释到2VmL,则稀释后溶液中SO的物质的量浓度是_mol/L。11.将36.6 g NaOH固体溶于水配成200 mL溶液,其密度为1.219 gmL-1。(1)该溶液中NaOH的物质的量浓度
7、为_。(2) % 表示质量百分比浓度、c表示物质的量浓度、表示溶液的密度、M表示溶质的式量, % =_(用含有、c、M的字母写出相应的表达式)。(3)从该溶液中取出10 mL,其中NaOH的物质的量浓度为_,NaOH的质量百分比浓度为_,含NaOH的质量为_。12.设NA表示阿伏加德罗常数的值,请回答下列问题:(1) O2的摩尔质量为_g/mol,1mol O2中含有_ 个O2分子。(2) 6.021023个Na+约含有_mol Na+,其质量为_g。(3)0.5 mol CH4约含有_个CH4,其标准状况的气体体积_L。(4)3.011023个SO约含有_mol SO,其质量为_g。(5)0
8、.2molAl含有_个铝原子,质量是_g。 (6)12.4gNa2X含有0.4molNa,则Na2X的摩尔质量为_g/mol,X的相对原子质量为_。(7)质量相同的O3和O2,物质的量之比_。13.现有4.4g由CO和组成的混合气体,在标准状况下其体积为8.96L。回答下列问题:(1)该混合气体的平均摩尔质量为_;(2)混合气体中碳原子的个数为_(用NA表示阿伏加德罗常数的值);(3)将混合气体依次通过如图所示装置,最后收集在气球中实验在标准状况下次测定。气球中收集到的气体的摩尔质量为_;气球的体积为_L;气球中收集到的气体中,电子总数为_用表示阿伏伽德罗常数的值)。14.如图所示,一密闭容器
9、被无摩擦、可滑动的两隔板a、b分成甲、乙两室;标准状况下,在乙室中充入0.6molHCl,甲室中充入NH3、H2的混合气体,静止时活塞位置如图。已知甲、乙两室中气体的质量之差为10.9g(1)甲室中气体的物质的量为_mol.(2)甲中NH3、H2的平均相对分子质量为_。15.化学计量在化学中占有重要地位,回答下列问题(1)0.3molNH3分子中所含原子数与_个H2O分子中所含原子数相等。(2)16gA和20gB恰好完全反应生成0.04molC和34gD,则C的摩尔质量为_。(3)在标准状况下,体积为8.96 L的氦气中约含_个原子,质量是_。(4)同温同压下,若A容器中充满气体CO2,B容器
10、中充满气体N2。若A容器和B容器的容积比为32,则气体CO2和气体N2质量之比为_,密度之比为_。16.掌握仪器名称、组装及使用方法是中学化学实验的基础,下图为两套实验装置。(1)写出仪器的名称:b_。(2)若利用装置1分离四氯化碳和酒精的混合物,还缺少的仪器是_。(3)用质量分数为98%、密度为1.84g/cm3的浓H2SO4来配制480mL、0.3molL-1的稀H2SO4。装置是某同学转移溶液的示意图,图中的错误是_。除了图中给出的的仪器外,为完成实验还需要的仪器有:_。根据计算得知,需量取该浓H2SO4的体积为_mL。(4)下列操作,会使所配制的溶液浓度偏大的是_。容量瓶中原来含有少量
11、蒸馏水在未降至室温时,立即将溶液转移至容量瓶定容定容转摇匀后,发现液面低于刻度线,又滴加蒸馏水至刻度定容时俯视刻度线用量筒量取98%的硫酸时俯视17.某“84”消毒液部分标签如图所示,回答下列问题:净含量:500mL密度:1.19gcm3主要成分:25%NaClO(NaClO的摩尔质量74.5gmol1)注意事项:密封保存(1)计算该“84”消毒液的物质的量浓度_molL1(保留小数点后一位)。(2)某实验需用480mL2.0molL1NaClO的消毒液,现用NaClO固体配制。a需要用托盘天平称量NaClO的固体质量为_g;b配制时,一般可分为以下几个步骤:称量,计算,溶解,摇匀,移液,洗涤
12、,定容,冷却正确的操作顺序为:_(填序号)。(3)在配制过程中,除需要烧杯、托盘天平外还必需的仪器有_(写两种)。(4)下列操作可能使配制溶液浓度偏低的是_(填字母)。A移液时,未洗涤烧杯内壁和玻璃棒B溶解后未经冷却就移液C移液时,有少量液体溅出D定容时,俯视刻度线E容量瓶用蒸馏水洗净后,没烘干就直接使用【参考答案及解析】一、选择题1.【答案】A【解析】a克某气体中含有的分子数为b,则c克气体含有的分子数为,c克该气体的物质的量为=mol,在标准状况下Vm=22.4L/mol,则cg该气体的体积为mol22.4L/mol=L,故选A。2.【答案】A【解析】A在空气中久置的碳酸钠晶体会失去部分结
13、晶水,称取在空气中久置的碳酸钠晶体143.0 g,Na2CO3的物质的量偏大,所配溶液浓度偏高,故选A;B定容时,仰视观察刻度线,溶液体积偏大,所配溶液浓度偏低,故不选B;C转移溶液时,用于溶解碳酸钠晶体的烧杯没有洗涤,容量瓶中Na2CO3的物质的量偏小,所配溶液浓度偏低,故不选C;D定容后,将容量瓶振荡摇匀、静置时发现液面低于刻度线,又加少量水至刻度线,溶液体积偏大,所配溶液浓度偏低,故不选D;选A。3.【答案】D【解析】A. 配制步骤是:计算量取稀释、冷却移液定容摇匀装瓶贴签,正确的操作顺序为:,故A错误;B. 定容时,若加水超过刻度线,不能用胶头滴管将多余的水吸出,否则配置的浓度偏小,故
14、B错误;C. 质量分数为36.5%,密度为1.20gcm-3的浓盐酸的浓度为: =12mol/L,配制0.10moLL-1的稀盐酸500mL,需要该浓盐酸的体积为:0.0042L=4.2mL,应该选用5mL的量筒,故C错误;D. 将浓盐酸在烧杯中稀释后移入容量瓶时,必须冷却后方可移液,故D正确;故选D。4.【答案】B【解析】A一定温度和压强下,各种气体物质体积的大小由分子间距离和气体分子数目决定,故A错误;B气体的体积有分子数目和分子间的距离决定,当温度和压强一定的时候,气体体积由构成气体的分子数目决定,故B正确;C决定气体的体积因素是温度、压强、气体的分子数,不同气体,体积不同,它们所含的分
15、子数也不一定不同,故C错误;D气体摩尔体积指一定温度和压强下,1mol任何气体所占的体积,其中在标准状态下1mol任何气体所占的体积约为22.4L,故D错误;故答案为B。5.【答案】A【解析】设溶液体积都为1 L,则混合后硫酸溶液的质量m(混合)=1000 mL1 g/mL+1000 mL2 g/mL=1000(1+2)g。混合后的硫酸溶液的体积V= L,假设混合后的物质的量浓度为c,则:c= mol/L,故合理选项是A。6.【答案】C【解析】在标准状况下,1mol气体的体积都越是22.4L,但在其它条件下,只要满足一定的温度和压强,1 mol任何气体也可能占有22.4 L体积,所以选项C正确
16、,AB错误。D也是不正确,在同温同压下,相同体积的任何气体单质所含分子数相同,但原子数不一定都相同,例如氧气和臭氧,答案选C。7.【答案】D【解析】同温同压下,等质量的Cl2、SO2、O2、H2S四种气体的物质的量与其摩尔质量成反比,所以摩尔质量越大,则物质的量越小,在同温同压下,体积越小,Cl2、SO2、O2、H2S的摩尔质量分别为71g/mol、64 g/mol、32 g/mol、34 g/mol,则Cl2的摩尔质量最大,物质的量最小,在同温同压下体积最小,答案选D。8.【答案】D【解析】A1 L1 molL1的硫酸溶液中含溶质硫酸98 g,A正确;B1 molL1的硫酸溶液,不论体积大小
17、,溶液的浓度为1 molL1,B正确;C1 molL1的硫酸是稀硫酸,具有酸的通性,可与锌反应制取氢气,C正确;D4.9 g硫酸的物质的量为0.05mol,充分溶解后得硫酸溶液的总体积大于50mL,则硫酸的浓度小于1 molL1,D错误;答案选D。9.【答案】D【解析】A. 溶解的过程应该在烧杯中进行,充分溶解冷却到室温后,然后再转移到容量瓶中,故A错误;B.浓硫酸的密度大于水的密度,且浓硫酸溶于水放出大量的热,所以浓硫酸的稀释过程,应该将浓硫酸缓慢注入水中,并不断搅拌,故B错误;C. 氢氧化钠具有腐蚀性,称取NaOH固体时,应该将药品放在小烧杯中,不能放在滤纸上称量,故C错误;D. 容量瓶属
18、于精量器,洗净的容量瓶不需要烘干,加热会影响容量瓶的精确度,故D正确;故选D。二、非选择题10.【答案】(1)0.4NA (2)1mol/L (3)2.24L (4)NA (5)32g/mol (6)S (7) 【解析】(1)0.3molNH3分子中含有1.2mol原子,一个H2O分子含有3个原子,所以0.4mol即0.4NA个H2O分子所含原子数与0.3molNH3分子中所含原子数相等;(2)硫酸钠的化学式为Na2SO4,100mL硫酸钠溶液中n(Na+)=0.2mol,则n(SO)=0.1mol,所以c(SO)=1mol/L;(3)1.7g氨气的物质的量为=0.1mol,标况下体积为0.1
19、mol22.4L/mol=2.24L;(4)1mol气体标况下的体积为22.4L,则质量为22.4L1.25g/L=28g,所以该气体的摩尔质量为28g/mol,所以28g该气体所含有的分子为1mol,数目为NA;(5)同温同压下,同体积的H2和A气体的质量分别为1.0g和16.0g,体积相同则二者物质的量相同,1.0g氢气的物质的量为0.5mol,所以有0.5molA的质量为16.0g,所以A的摩尔质量为32g/mol;(6)标准状况下,1.28g该氧化物的体积是448mL,则其物质的量为=0.02mol,所以该物质的摩尔质量为=64g/mol,即该物质的相对分子质量为64,所以R的相对原子
20、质量为64-162=32,则R应为S元素;(7)VmLAl2(SO4)3溶液中含Al3+ag,则n(Al3+)=mol,则nAl2(SO4)3=mol,则0.5VmL溶液中nAl2(SO4)3=mol,也即稀释后的2VmL溶液中nAl2(SO4)3=mol,n(SO)=mol,则c(SO)=mol/L。11.【答案】(1)4.575 mol/L (2) (3)4.575 mol/L 15% 1.83 g 【解析】【分析】根据n=、c=,结合溶液具有均一性分析解答。【详解】(1) 36.6 g NaOH的物质的量为=0.915 mol,故c(NaOH)= 4.575 mol/L,故答案为:4.5
21、75 mol/L;(2) % 表示质量百分比浓度、c表示物质的量浓度、表示溶液的密度、M表示溶质的式量,根据c=,则 % =,故答案为:;(3)溶液具有均一性,取出10mL溶液的物质的量浓度、质量分数、密度与原溶液相等,故溶液的物质的量浓度为4.575mol/L;NaOH的质量百分比浓度 % =100%= 15%;该10mL溶液中氢氧化钠的质量为10mL1.219 g/mL15%=1.83 g,故答案为: 4.575mol/L;15%;1.83g。12.【答案】32 1NA 1 23 3.011023或0.5NA 11.2 0.5 48 0.2NA 5.4 62 16 2:3 【解析】(1)
22、O2的摩尔质量为32g/mol,1mol O2中含有1NA个O2分子。(2) 6.021023个Na+约含有=1mol Na+,其质量为1mol23g/mol=23g;(3)0.5 mol CH4约含有0.5molNAmol-1=0.5NA个CH4,其标准状况的气体体积0.5mol22.4L/mol=11.2L;(4)3.011023个SO约含有=0.5mol SO,其质量为0.5mol96g/mol=48g;(5)0.2molAl含有0.2molNAmol-1=0.2NA个铝原子,质量是0.2mol27g/mol=5.4g;(6)12.4gNa2X含有0.4molNa,Na2X的物质的量为0
23、.2mol,则Na2X的摩尔质量为 =62g/mol,X的相对原子质量为=16;(7)质量相同的O3和O2,设两者质量均为mg,则物质的量之比为=2:3。【点睛】本题考查物质的量基本计算,准确理解摩尔质量的概念和应用相关公式是解题关键,特别是注意各物理量的单位。13.【答案】(1)36g/mol (2)0.4NA (3)28g/mol 4.48 2.8NA 【解析】【分析】CO2气体能溶于NaOH溶液,结合混合气体的体积和总质量,根据n=计算并确定混合气体的成分即可。【详解】(1)标况下混合气体的体积为8.96L,其物质的量为:=0.4mol,则混合气体的平均摩尔质量为:=36g/mol;(2
24、)1个二氧化碳分子,1个一氧化碳分子都含有1个碳原子,则依据碳原子个数守恒可知:二氧化碳、一氧化碳物质的量等于所含碳原子物质的量为:0.4mol,个数为:0.4NA;(3)设混合气体中CO的物质的量为xmol,CO2的物质的量为ymol,标况下混合气体的体积为8.96L,其物质的量为:=0.4mol,则:x+y=0.4,根据混合物的质量为14.4g可得:28x+44y=14.4,解得x=0.2mol、y=0.2mol;气球中收集到的气体为CO,则收集到气体的摩尔质量为28g/mol;气球中的气体为CO,其体积V=nVm=0.2mol22.4L/mol=4.48L;1个CO分子含有14个电子,且
25、CO的物质的量为0.2mol,则电子的物质的量为0.2mol14=2.8mol,电子总数为2.8NA;14.【答案】(1)1 (2)11 【解析】(1)相同条件下,气体的物质的量之比等于其体积之比,由图可知甲、乙两室气体的体积比为5:3,故其物质的量之比为5:3,所以甲室中气体为0.6mol1.0mol;(2)HCl气体的质量为0.6mol36.5g/mol=21.9g,则甲室中气体的质量为21.9g-10.9g=11.0g,设氨气的物质的量为xmol,氢气的物质的量为ymol,根据其物质的量、质量列方程为:x+y1、17x+2y11,解得x0.6,y0.4,甲中NH3、H2的平均相对分子质量
26、为=11。15.【答案】(1)0.4NA (2)50g/mol (3)2.4081023 1.6g (4)33:14 11:7 【解析】(1)0.3molNH3分子中所含原子数为0.34NA=1.2NA,1molH2O分子中含有3NA原子,则H2O分子的物质的量应为0.4mol,即0.4NA个时,与0.3molNH3分子中所含原子数相等,答案:0.4NA;(2)16gA和20gB恰好完全反应生成0.04molC和34gD,根据质量守恒定律可知,生成C的质量m(C)=16g+20g-34g=2g,C的摩尔质量=50g/mol,答案;50g/mol;(3)标准状况下,体积为8.96L的氦气的物质的
27、量=0.4mol,氦气化学式为He,属于单原子分子,所以0.4molHe的原子数为=0.4mol6.021023mol-1=2.4081023,质量=0.4mol4g/mol=1.6g,答案:2.4081023;1.6g;(4)根据阿伏加德罗定律可知:同温同压下、,同温同压下,气体的体积之比等于气体的物质的量之比,所以CO2和N2的物质的量之比为3:2,质量之比为344:228=33:14;气体的摩尔质量之比等于气体的密度之比,所以CO2和N2的物质的密度之比=44:28=11:7,答案:33:14;11:7。16.【答案】(1)冷凝管 (2)酒精灯 (3)未用玻璃棒引流 量筒、玻璃棒、胶头滴
28、管 8.2 (4) 【解析】(1)由题给实验装置图可知,仪器b的名称为冷凝管;(2)因为四氯化碳和乙醇为互溶且沸点不同的液体,所以利用这二者的沸点不同的原理(乙醇的沸点比较低)来进行分离,由蒸馏实验装置图可知,还缺少的仪器是酒精灯;(3)配制一定物质的量浓度的硫酸溶液需要的仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、500mL容量瓶和胶头滴管。装置I是转移溶液的示意图,由示意图可知,该同学实验时未用玻璃棒弓|流,为完成实验还需要的仪器有量筒、玻璃棒、胶头滴管;由质量分数为98%、密度为1.84 g/cm3的浓H2SO4的物质的量浓度为=18.4 mol/L,实验室没有480 mL规格的容量瓶,所以需要选用500
29、mL容量瓶,设需要浓硫酸的体积为V mL,由稀释定律可知,稀释前后硫酸的物质的量不变,则有V18.4 mol/L=500mL0.3 mol/L,解得V=8.2;(4)由于需要向容量瓶中加蒸馏水,则配制前容量瓶中有少量的水对所配溶液浓度无影响;在未降至室温时,立即将溶液转移至容量瓶定容,因冷却至室温后溶液的凹液面的最低点会小于刻度线,导致溶液体积偏大,使所配制的溶液浓度偏大;定容转摇匀后,发现液面低于刻度线,又滴加蒸馏水至刻度,导致溶液体积偏大,所配溶液浓度偏小;定容时俯视刻度线,导致溶液的体积偏小,所配溶液浓度偏大;用量筒量取98%的硫酸时俯视会导致取用的硫酸物质的量减少,使所配制的溶液浓度偏
30、小;符合题意,故答案为。17.【答案】(1)4.0 (2)74.5 (3)胶头滴管、500mL容量瓶(或玻璃棒) (4)AC 【解析】(1)根据c=,该消毒液的物质的量浓度为= =4.0molL-1,故答案为:4.0;(2) a需用480 mL 2.0 molL-1NaClO的消毒液,应选择500mL容量瓶配制,然后取出480 mL,所以需要NaClO的质量为0.5 L2.0 molL-174.5 gmol-1=74.5g,故答案为:74.5;b配制一定物质的量浓度溶液的一般步骤为:计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶等,所以正确的操作顺序为:,故答案为:;(3)配制一定物质的
31、量浓度的溶液的一般步骤为:计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶等,用到的仪器有:烧杯、药匙、托盘天平、玻璃棒、500mL容量瓶、胶头滴管,缺少必须的仪器有:胶头滴管、500mL容量瓶、玻璃棒;故答案为:胶头滴管、500mL容量瓶(或玻璃棒);(4)A移液时,未洗涤烧杯内壁和玻璃棒,导致溶质部分损耗,溶质的物质的量偏小,溶液的浓度偏低,故A选;B溶解后未经冷却就移液,冷却后,导致溶液体积偏小,溶液的浓度偏高,故B不选;C移液时,有少量液体溅出,导致部分溶质损耗,溶质的物质的量偏小,溶液的浓度偏低,故C选;D定容时,俯视刻度线,导致溶液体积偏小,溶液的浓度偏高,故D不选;E容量瓶用蒸馏水洗净后,没烘干就直接使用,对溶质的物质的量和溶液的体积都不产生影响,溶液的浓度无影响,故E不选;故选AC。【点睛】本题的易错点为(4),要注意一定物质的量浓度溶液配制的误差都是由溶质的物质的量n和溶液的体积V引起的,误差分析时,关键要看配制过程中引起n和V怎样的变化。