课时分层作业(一) 物质的量 气体摩尔体积
1.C
2.B [C2H2与C6H6的最简式均为CH,故二者碳元素的质量分数相同,故A正确;标准状况下,C6H6为非气体,等体积的两种物质的物质的量不相等,含有的分子数也不相等,B项错误;等物质的量时,二者质量之比为=,故C正确;二者的最简式相同,则等质量的两种物质完全燃烧消耗相同状况下的氧气体积相等,故D正确。]
3.C [1个乙炔分子中有3个σ键,1 mol乙炔分子中所含σ键数为3NA,A项错误;反应2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2中转移2e-,7.8 g Na2O2为0.1 mol,与足量CO2反应转移电子数为0.1NA,B项错误;14NO与13CO的中子数均为15,1 mol 14NO和13CO的混合气体中所含中子数为15NA,C项正确;没有给出溶液体积,不能计算各微粒数目,D项错误。]
4.A [Fe + 2HCl===FeCl2+H2↑
0.05 mol 0.1 mol 0.05 mol
反应转移电子0.05 mol×2=0.1 mol,A正确;HCl溶液中N(Cl-)=0.3NA,B错误;含有的中子数为×(56-26)×NA=1.5NA,C错误;V(H2)=0.05×22.4 L=1.12 L,D错误。]
5.B [A项,Fe(OH)3胶体粒子是很多Fe(OH)3粒子的集合体,错误;C项,92.0 g(1 mol)甘油含有羟基数为3.0NA,错误;D项,CH4与Cl2反应生成的产物有CH2Cl2、CHCl3、CCl4等,错误。]
6.A [根据结构简式可知奥克托今的分子式为C4N8H8O8,根据原子守恒可知,HMX自爆时的反应方程式为C4N8H8O8===4CO↑+4N2↑+4H2O↑,故氮气和一氧化碳的分子数之比为1∶1。]
7.A [由S8分子结构看出一个S8分子有8个σ键,所以32 g S8的物质的量为=0.125 mol,σ键的物质的量为0.125 mol×8=1 mol,即NA个,故A错误;SF6是由S原子和F原子通过S—F的极性键构成的分子,故B正确;C2H2分子的结构式为H—C≡C—H,单键为σ键,三键有1个σ键和2个π键,则1 mol C2H2分子中有3NA个σ键和2NA个π键,故C正确;S8是一个环形分子,每个S与2个S原子相连,一个S8分子有8个S—S键,1 mol S8中含有8 mol S—S键,即8NA个,故D正确。]
8.B [A项,设四种气体的质量都为m g,则CH4、CO2、O2、SO2的物质的量分别表示为 mol、 mol、 mol、 mol,同温同压下,气体体积比等于物质的量之比,则a、b、c、d中分别为SO2、CO2、O2、CH4。 由此可知d中通入的气体是CH4;B项,二者物质的量之比= mol∶ mol=11∶16,则原子个数之比=(11×3)∶(16×3)=11∶16;C项,同温同压下,气体体积之比等于物质的量之比,则a和c容器体积之比= mol∶ mol=1∶2;D项,同温同压下,两种气体的密度之比等于摩尔质量之比,因此c和d中气体密度之比=32∶16=2∶1。]
9.A [MnO中Mn元素化合价为+7价,MnO~Mn2+转移5个电子,4 mol MnO完全转化为Mn2+转移20 mol电子,A项正确;粗铜中含有Zn、Fe、Ag等杂质,电解时比铜活泼的金属先放电,Cu可能没有反应,B项错误;不知道溶液的体积,H+数无法求出,C项错误;碳酸根离子水解,阴离子数大于0.100NA,D项错误。]
10.D [A项,n(—OH)==1 mol,1 mol羟基(—OH)含有的电子数为9NA,错误;B项,依据n=cV可知,溶液体积未知,无法计算钡离子数目,错误;C项,CH3COONH4为弱酸弱碱盐,醋酸根离子和铵根离子均会水解,因此溶液中CH3COO-与NH的数目均小于NA,错误;D项,该晶胞中O2-个数=8×+1=2、Cu+个数为4,含0.5 mol晶胞的Cu2O晶体中Cu+的数目为2NA,正确。]
11.解析:(1)由题图可知甲、乙两室气体的体积之比为5∶3,故其物质的量之比也为5∶3,所以甲室中气体为2 mol。(2)HCl气体的质量为1.2 mol×36.5 g·mol-1=43.8 g,则甲室中气体的质量为43.8 g-33.8 g=10 g。(3)设氨气的物质的量为x,氢气的物质的量为y,根据其物质的量、质量列方程组为
解得x=0.4 mol,y=1.6 mol,所以氨气和氢气的物质的量之比=0.4 mol∶1.6 mol=1∶4,其质量之比=(0.4 mol×17 g·mol-1)∶(1.6 mol×2 g·mol-1)=17∶8。(4)甲室中NH3的物质的量为0.4 mol,能与0.4 mol HCl反应,剩余气体为2.4 mol,相同条件下,气体的体积之比等于其物质的量之比,所以活塞b会移至“6”处。
答案:(1)2 (2)10 (3)1∶4 17∶8 (4)6
12.解析:(1)设FeO、Fe2O3物质的量分别为x mol、y mol,根据铁、氧原子物质的量之比得:(x+2y)∶(x+3y)=4∶5,x∶y=2∶1,Fe2+与Fe3+物质的量之比=x∶2y=1∶1。(2)根据催化剂中Fe2+与Fe3+的物质的量之比为1∶2,可推知,FeO、Fe2O3的物质的量之比为1∶1,混合物中铁的质量分数为×100%≈72%。(3)由题给信息知,C(炭粉)会将一部分Fe2O3还原成FeO,同时C(炭粉)被氧化成CO2。(4)由于催化剂中Fe2+与Fe3+的物质的量之比为1∶2时,其催化剂活性最高,此时反应后的混合物中,FeO、Fe2O3的物质的量之比为1∶1,原料480 g Fe2O3的物质的量为3 mol,Fe2O3~2FeO,原料中必须有的Fe2O3参加反应,即1 mol Fe2O3参加反应,理论上要有0.5 mol C反应,即6 g C,生成CO2的物质的量为0.5 mol,在该条件下体积为12 L。
答案:(1)1∶1 (2)72%
(3)2Fe2O3+C4FeO+CO2↑ (4)6 g 12 L
13.解析:(1)2.3 g乙醇的物质的量为=0.05 mol,含有H原子的物质的量为0.05 mol×6=0.3 mol,含有H原子数为0.3NA;1个乙醇分子共含有8个共价键,则0.05 mol乙醇分子中含共价键的物质的量为0.05 mol×8=0.4 mol;0.05 mol乙醇分子中含0.05 mol 羟基,0.05 mol羟基含有电子的物质的量为9×0.05 mol=0.45 mol,含有电子数为0.45NA。(2)8 g氧气的物质的量为=0.25 mol,则该条件下的气体摩尔体积为=24 L·mol-1。(3)9.5 g某二价金属的氯化物中含有0.2 mol Cl-,则该氯化物的物质的量为0.1 mol,则此氯化物的摩尔质量为=95 g·mol-1。(4)标准状况下6.72 L一氧化碳的物质的量为=0.3 mol,0.3 mol CO完全反应生成二氧化碳失去的电子的物质的量为0.3 mol×(4-2)=0.6 mol,转移电子的数目为0.6NA,根据得失电子守恒,反应生成铁的物质的量为=0.2 mol,质量为56 g·mol-1×0.2 mol=11.2 g。
答案:(1)0.3NA 0.4 mol 0.45NA (2)24 L·mol-1 (3)95 g·mol-1 (4)11.2 0.6NA课时分层作业(一) 物质的量 气体摩尔体积
一、选择题(每小题只有一个选项符合题目要求)
1.光缆的主要成分为SiO2。下列叙述正确的是( )
A.SiO2的摩尔质量为60
B.标准状况下,15 g SiO2的体积为5.6 L
C.SiO2中Si与O的质量比为7∶8
D.相同质量的SiO2和CO2中含有的氧原子数相同
2.下列有关C2H2和C6H6的叙述错误的是( )
A.二者碳元素的质量分数相同
B.在标准状况下,等体积的两种物质含有的分子数相等
C.等物质的量时,二者质量之比为=
D.等质量时,二者完全燃烧消耗相同状况下的氧气体积相等
3.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 ( )
A.1 mol HC≡CH分子中所含σ键数为5NA
B.足量CO2与7.8 g Na2O2反应转移的电子数为0.2NA
C.1 mol的14NO和13CO混合气体中所含中子数为15NA
D.0.1 mol·L-1 Na2S溶液中,N(H2S)+N(HS-)+N(S2-)=0.1NA
4.(2022·海南等级考,T7)在2.8 g Fe中加入100 mL 3 mol/L HCl,Fe完全溶解。NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.反应转移电子为0.1 mol
B.HCl溶液中Cl-数为3NA
C.2.8 g 56Fe含有的中子数为1.3NA
D.反应生成标准状况下气体3.36 L
5.NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.16.25 g FeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为0.1NA
B.22.4 L(标准状况)氩气含有的质子数为18NA
C.92.0 g甘油(丙三醇)中含有羟基数为1.0NA
D.1.0 mol CH4与Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数为NA
6.奥克托今学名环四亚甲基四硝胺,简称HMX,其结构简式如图所示。密闭容器中HMX自爆时产生的氮气和一氧化碳的分子数之比为 ( )
A.1∶1 B.2∶1
C.1∶2 D.3∶2
7.下列模型分别表示C2H2、S8、SF6的结构,NA代表阿伏加德罗常数的值,则下列说法错误的是 ( )
A.32 g S8中含有个σ键
B.SF6中只含有极性键
C.1 mol C2H2中含有3NA个σ键和2NA个π键
D.1 mol S8中含有8NA个S—S键
8.某温度下,向图中所示a、b、c、d中通入等质量的CH4、CO2、O2、SO2四种气体中的一种(已知密封隔板Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ可自由滑动,且与容器内壁摩擦不计)。下列说法中错误的是 ( )
A.d中通入的气体是CH4
B.a和b中原子个数之比为16∶11
C.a和c容器体积之比为1∶2
D.c和d中气体密度之比为2∶1
9.(2020·浙江7月选考,T19)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.4MnO+5HCHO+12H+===4Mn2++5CO2↑+11H2O,1 mol [4MnO+5HCHO]完全反应转移的电子数为20NA
B.用电解粗铜的方法精炼铜,当电路中通过的电子数为NA时,阳极应有32 g Cu转化为Cu2+
C.常温下,pH=9的CH3COONa溶液中,水电离出的H+数为10-5NA
D.1 L浓度为0.100 mol·L-1的Na2CO3溶液中,阴离子数为0.100NA
10.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.17 g —OH中含有的电子数为10NA
B.25 ℃时,Ksp(BaSO4)=1×10-10,则BaSO4饱和溶液中Ba2+数目为1×10-5NA
C.1 L 1 mol·L-1 CH3COONH4溶液中CH3COO-与NH数目均为NA
D.含0.5 mol晶胞(如图)的Cu2O晶体中Cu+的数目为2NA
二、非选择题
11.标准状况下,在乙室中充入1.2 mol HCl,甲室中充入NH3、H2的混合气体,静止时活塞如图。已知甲室中气体的质量比乙室中气体的质量少33.8 g。
请回答下列问题:
(1)甲室中气体的物质的量为________ mol。
(2)甲室中气体的质量为________ g。
(3)甲室中NH3、H2的物质的量之比为________,质量之比为________。
(4)如果将活塞a去掉,当HCl与NH3完全反应后,活塞b将静止于刻度“________”(填数字)处。
12.合成氨工业生产中所用的α-Fe催化剂的主要成分为FeO、Fe2O3。
(1)某FeO、Fe2O3混合物中,铁、氧原子的物质的量之比4∶5,其中Fe2+与Fe3+物质的量之比为________。
(2)当催化剂中Fe2+与Fe3+的物质的量之比为1∶2时,其催化剂活性最高,此时混合物中铁的质量分数为________。
(3)写出由C(炭粉)与Fe2O3在高温下反应制备α-铁触媒的化学方程式(另一种产物可溶于水)________________________________________。
(4)为制得这种活性最高的催化剂,理论上应向480 g Fe2O3粉末加入炭粉的质量为________,生成实验条件下CO2的体积为________(假设此实验条件下,气体摩尔体积为24 L·mol-1)。
13.物质的量是高中化学常用的物理量,请完成以下有关计算(设NA为阿伏加德罗常数的值):
(1)2.3 g乙醇含有________个H原子,所含共价键的物质的量为________,其中官能团羟基所含的电子数为________。
(2)某条件下,8 g氧气所占的体积为6 L,则在该条件下的气体摩尔体积为________。
(3)9.5 g某二价金属的氯化物中含有0.2 mol Cl-,则此氯化物的摩尔质量为________。
(4)6.72 L CO(标准状况)与一定量的Fe2O3恰好完全反应(生成Fe与CO2)后,生成Fe的质量为________ g,转移的电子数目为________。课时分层作业(二) 物质的量浓度及溶液的配制
1.C [A项,两份溶液中n(H2SO4)分别为0.03 mol和0.075 mol,错误;B项,两份溶液中c(H+)分别为0.6 mol·L-1和0.5 mol·L-1,错误;C项,c= mol·L-1=0.21 mol·L-1,正确;D项,c(H+)=0.21 mol·L-1×2=0.42 mol·L-1,错误。]
2.D [V L浓度为0.3 mol·L-1的盐酸,通入标准状况下的HCl气体6.72 L,体积发生改变,无法计算混合后浓度,故A错误;加热促进HCl挥发,将溶液加热浓缩到0.5V L,得到溶液浓度小于0.6 mol·L-1,B错误;V L浓度为0.3 mol·L-1的盐酸加入V L 0.1 mol·L-1的盐酸混合均匀,得到溶液体积不等于2V L,无法计算混合后溶液浓度,C错误;V L浓度为0.3 mol·L-1的盐酸加入6 mol·L-1的盐酸0.1V L,共含有溶质氯化氢物质的量为(0.3V+6×0.1V)mol,再稀释至1.5V L,所得溶液浓度为=0.6 mol·L-1,D正确。]
3.C [根据稀释前后溶质质量不变知,配制该稀硫酸需要浓硫酸的体积为V==25.0 mL,C项正确。]
4.D [①量筒用蒸馏水洗净后立即量取浓硫酸,使浓硫酸被稀释,所取溶质H2SO4偏少,会导致溶液浓度偏低。②未洗涤烧杯,溶质H2SO4损失,会导致溶液浓度偏低。③少量溶液流到容量瓶外面,溶质H2SO4损失,会导致溶液浓度偏低。④加水超过了刻度线,马上用胶头滴管吸出多余的水,溶质H2SO4损失,会导致溶液浓度偏低。]
5.C [A项,在t1 ℃、t3 ℃时,NaCl、MgSO4的溶解度都相等;B项,t2 ℃之前,MgSO4的溶解度随温度的升高而增大,t2 ℃之后,MgSO4的溶解度随温度的升高而减小;C项,ω=×100%,S越大,ω越大;D项,把MgSO4饱和溶液的温度从t3 ℃降至t2 ℃时,由饱和溶液变成不饱和溶液,不会有晶体析出。]
6.BD [500 mL 0.10 mol·L-1 Na2S2O3溶液中Na2S2O3的质量=c·V·M=0.10 mol·L-1×500×10-3 L×158 g·mol-1=7.9 g,用托盘天平称取7.9 g Na2S2O3·5H2O时,7.9 g Na2S2O3·5H2O中Na2S2O3的质量小于7.9 g,浓度偏低,故A不符合题意;定容时,俯视容量瓶刻度线,会使V的值偏小,根据c=分析,浓度偏高,故B符合题意;没有用蒸馏水洗涤转移后的烧杯和玻璃棒,会使n的值偏小,浓度偏低,故C不符合题意;用Na2S2O3溶液润洗过的容量瓶配制溶液,会使n的值偏大,浓度偏高,故D符合题意。]
7.BC [饱和溶液的物质的量浓度为c(A)=== mol/L,A错误;饱和溶液中溶质的质量分数为ω(A)=×100%=×100%=%,B正确;溶液的体积为V== mL,C正确;设25 ℃时,A的溶解度为S g,则ω(A)==,得S=,D错误。]
8.A [根据图可知,Cl-的物质的量浓度为3.0 mol·L-1,Cl-来自NaCl、MgCl2、CaCl2的电离,所以根据原子守恒,来自CaCl2的Cl-的物质的量浓度为3.0 mol·L-1-1.0 mol·L-1-0.5 mol·L-1×2=1.0 mol·L-1,根据比例关系,CaCl2的物质的量浓度为0.5 mol·L-1,所以CaCl2的物质的量为0.5 mol·L-1×0.2 L=0.1 mol,故A错误。]
9.解析:(2)“鲜花保鲜剂”中K+的物质的量为n(K+)=2n(K2SO4)+n(KMnO4)=(2×+)mol,所以c(K+)=(2×+)mol·L-1。(3)配制一定物质的量浓度的溶液必需的仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶、托盘天平,不需要圆底烧瓶和分液漏斗,还缺少的仪器有托盘天平、烧杯、玻璃棒。
答案:(1)蔗糖 (2)(2×+) (3)ac 托盘天平、玻璃棒、烧杯
10.解析:(1)n(HCl)==10 mol,m(HCl)=10 mol×36.5 g·mol-1=365 g,盐酸中HCl的质量分数ω=×100%=36.5%,c(HCl)===11.8 mol·L-1。
(2)由c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)可知,c(稀)==1 mol·L-1。
(3)n(Na2CO3)=0.040 L×0.065 mol·L-1=0.002 6 mol,设加入稀盐酸的体积最多不超过x mL,则n(HCl)=1 mol·L-1×0.001x L=0.001x mol,根据反应Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaCl得0.002 6=0.001x,x=2.6。
答案:(1)36.5% 11.8 mol·L-1
(2)1 mol·L-1 (3)2.6
11.解析:(1)配制250 mL 0.010 00 mol·L-1 K2Cr2O7溶液,需要溶质的质量=0.250 L×0.010 00 mol·L-1×294.0 g·mol-1=0.735 0 g。(3)①配制过程中未洗涤烧杯和玻璃棒,导致溶质的物质的量偏小,溶液的浓度偏低。②定容时,仰视刻度线,导致溶液的体积偏大,溶液的浓度偏低。(5)根据方程式,设Fe2+的物质的量浓度为c,则:
6Fe2+ + Cr2O+14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O
6 1
c×20.00 0.010 00 mol·L-1×10.00
×10-3 L ×10-3 L
计算得出c=0.030 00 mol·L-1。
答案:(1)0.735 0 (2)③⑦ (3)偏低 偏低 (4)重新配制 (5)0.030 00 mol·L-1课时分层作业(二) 物质的量浓度及溶液的配制
一、选择题(每小题只有一个选项符合题目要求)
1.把如图标签所示的两份溶液全部注入容量瓶中并加水达到图示状态。
下列说法正确的是( )
A.两份溶液中溶质的物质的量相同
B.两份溶液中c(H+)分别为0.3 mol·L-1和0.25 mol·L-1
C.容量瓶中溶液的物质的量浓度为0.21 mol·L-1
D.容量瓶中溶液的c(H+)为0.21 mol·L-1
2.V L浓度为0.3 mol·L-1的盐酸,欲使其浓度增大一倍,采取的措施合理的是 ( )
A.通入标准状况下的HCl气体6.72 L
B.将溶液加热浓缩到0.5V L
C.加入V L 0.1 mol·L-1的盐酸混合均匀
D.加入6 mol·L-1的盐酸0.1V L,再稀释至1.5V L
3.用质量分数为98%的浓硫酸(ρ=1.84 g·cm-3)配制240 mL 1.84 mol·L-1稀硫酸,下列操作正确的是( )
A.将蒸馏水缓慢注入盛有一定量浓硫酸的烧杯中,并不断搅拌至冷却
B.必需的定量仪器有50 mL量筒、250 mL容量瓶和托盘天平
C.量取浓硫酸的体积为25.0 mL
D.先在容量瓶中加入适量水,将量好的浓硫酸注入容量瓶,加水定容
4.某学生配制了100 mL 1 mol·L-1的硫酸溶液,然后对溶液浓度做了精确测定,且测定过程中一切操作都正确,结果测得溶液的物质的量浓度低于1 mol·L-1。那么,在配制过程中,下列操作可能导致溶液浓度偏低的是( )
①量筒用蒸馏水洗净后立即用来量取浓硫酸
②将浓硫酸在烧杯中稀释并冷却,转移到容积为100 mL的容量瓶中后,没有洗涤烧杯
③在转移过程中用玻璃棒引流,因操作不慎有少量溶液流到了容量瓶外面
④最后定容时,加水超过了刻度线,马上用胶头滴管吸出多余的水,使溶液凹液面刚好与刻度线相切
A.②③④ B.③④
C.①②③ D.①②③④
5.如图是NaCl、MgSO4的溶解度曲线。下列说法正确的是( )
A.只有在t1 ℃时,NaCl和MgSO4的溶解度才相等
B.t1~t2 ℃,MgSO4的溶解度随温度升高而减小
C.在t2 ℃时,MgSO4饱和溶液的溶质质量分数最大
D.把MgSO4饱和溶液的温度从t3 ℃降至t2 ℃时,有晶体析出
二、选择题(每小题有一个或两个选项符合题目要求)
6.硫代硫酸钠(Na2S2O3)常用于碘量法中测定碘的标准溶液。现需要配制500 mL 0.10 mol·L-1 Na2S2O3溶液,下列情况会导致所配制的溶液浓度偏高的是 ( )
A.用托盘天平称取7.9 g Na2S2O3·5H2O
B.定容时,俯视容量瓶刻度线
C.没有用蒸馏水洗涤转移后的烧杯和玻璃棒
D.用经Na2S2O3溶液润洗过的容量瓶配制溶液
7.某结晶水合物的化学式为A·nH2O,其相对分子质量为M,在25 ℃时,a g晶体溶于b g水中即达饱和,形成密度为ρ g/mL的溶液,下列表达式正确的是( )
A.饱和溶液的物质的量浓度为 mol/L
B.饱和溶液中溶质的质量分数为%
C.饱和溶液的体积为 mL
D.25 ℃时,A的溶解度为 g
8.在0.2 L由NaCl、MgCl2、CaCl2组成的混合溶液中,部分离子浓度大小如图所示,对于该溶液成分,下列说法不正确的是 ( )
A.该混合液中CaCl2的物质的量为0.2 mol
B.溶质MgCl2的质量为9.5 g
C.NaCl的物质的量为0.2 mol
D.将该混合液加水稀释至体积为1 L,向稀释后的溶液中加入足量硝酸酸化的硝酸银溶液,可得到沉淀0.6 mol
三、非选择题
9.在花瓶中加入“鲜花保鲜剂”可延长鲜花的寿命。下表是1 L“鲜花保鲜剂”的成分,阅读后回答下列问题:
成分 蔗糖 硫酸钾 阿司匹林 高锰酸钾 硝酸银
质量/g 50.00 0.50 0.35 0.50 0.04
摩尔质量/(g·mol-1) 342 174 180 158 170
(1)“鲜花保鲜剂”中物质的量浓度最大的成分是________(填写名称)。
(2)“鲜花保鲜剂”中K+的物质的量浓度为(阿司匹林中不含K+)________(只要求写表达式,不需计算)mol·L-1。
(3)下图所示的仪器中,在配制“鲜花保鲜剂”溶液时肯定不需要的是________(填字母),还缺少的仪器有__________________________(填仪器名称)。
10.在标准状况下,将224 L HCl气体溶于635 mL水中,所得盐酸的密度为1.18 g·cm-3。试计算:
(1)所得盐酸的质量分数和物质的量浓度分别是________、________。
(2)取这种盐酸100 mL,稀释至1.18 L,所得稀盐酸的物质的量浓度是________。
(3)在40.0 mL 0.065 mol·L-1 Na2CO3溶液中,逐滴加入上述稀释后的稀盐酸,边加边振荡。若使反应不产生CO2气体,加入稀盐酸的体积最多不超过________mL。
11.用重铬酸钾法(一种氧化还原滴定法)可测定产物Fe3O4中的二价铁含量。若需配制浓度为0.010 00 mol·L-1的K2Cr2O7标准溶液250 mL,应准确称取一定质量的K2Cr2O7[保留4位有效数字,已知M(K2Cr2O7)=294.0 g·mol-1]。
(1)计算配制250 mL 0.010 00 mol·L-1 K2Cr2O7溶液时需要准确称量K2Cr2O7的质量是______g。
(2)配制该标准溶液时,下列仪器中不必要用的有________(用编号表示)。
①电子天平 ②烧杯 ③漏斗 ④玻璃棒
⑤250 mL容量瓶 ⑥胶头滴管 ⑦移液管
(3)配制0.010 00 mol·L-1 K2Cr2O7溶液时,下列操作对配制结果有何影响?(选填“偏高”“偏低”或“无影响”)
①配制过程中未洗涤烧杯和玻璃棒________。
②定容时,仰视刻度线________。
(4)配制0.010 00 mol·L-1 K2Cr2O7溶液,定容时不慎加水超过了刻度线,应如何操作? ________________。
(5)用0.010 00 mol·L-1 K2Cr2O7溶液滴定20.00 mL未知浓度的含Fe2+的溶液,恰好完全反应时消耗 10.00 mL K2Cr2O7溶液,则溶液中Fe2+的物质的量浓度是________(已知化学反应:6Fe2++Cr2O+14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O)。课时分层作业(三) 物质的量在化学反应中的计算
1.C [由S原子守恒和有关反应可得出:
S~H2SO4~2NaOH
32 g 2 mol
m(S) (0.5×10×10-3)mol
=,m(S)=0.08 g,原混合物中ω(S)=×100%≈36%。]
2.B [根据题意,3.2 g滤渣一定是铜,而铜与Fe3+不共存,则A项错误;最后的3.2 g固体为Fe2O3,其中Fe元素的质量为2.24 g,B项正确;样品中铜元素和氧元素共5.76 g-2.24 g=3.52 g,则C项错误;2.24 g Fe元素不可能全是单质铁,故生成的氢气的体积小于896 mL,则D项错误。]
3.B [根据题意可知反应后的溶液中溶质为Fe(NO3)2,根据氮原子守恒可知n(Fe)=×(0.12×4 mol- mol)=0.21 mol,故根据铁原子守恒,相同质量的混合物与足量CO反应,得到的Fe的物质的量为0.21 mol,B项正确。]
4.B [用终态分析法容易看出只有两种元素的价态有变化,其一是Cu→Cu(NO3)2,Cu元素化合价由0价升高为+2价,每个Cu原子失2个电子;另一个是HNO3→NaNO2,N元素由+5价降低为+3价,每个N原子得2个电子,51.2 g Cu的物质的量为n(Cu)==0.8 mol,共失电子为0.8 mol× 2=1.6 mol,HNO3到NaNO2共得到电子1.6 mol,根据得失电子数目相等得到2n(Cu)=2n(NaNO2),故产物中NaNO2的物质的量为0.8 mol;根据钠原子守恒n(NaNO3)=n(NaOH)-0.8 mol=0.6 L×2 mol·L-1-0.8 mol=0.4 mol。]
5.解析:由2MnO+5H2C2O4+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O知,ω(KMnO4)=×100%=
×100%。
答案:×100%
6.解析:(1)只生成K2S和K2SO3,则说明只发生反应3S+6KOH2K2S+K2SO3+3H2O,0.480 g S的物质的量n(S)=0.015 mol,则需要消耗KOH的物质的量n(KOH)=2n(S)=0.03 mol,故需要KOH溶液的体积V(KOH)===0.03 L=30.0 mL。
(2)若S与KOH溶液反应只生成K2Sx和K2S2O3,则总反应的化学方程式为(2x+2)S+6KOH2K2Sx+K2S2O3+3H2O,根据反应方程式有:
(2x+2)S + 6KOH2K2Sx+K2S2O3+3H2O
2x+2 6
0.060 L×1.00 mol·L-1
可列比例式:
=,
解得x=3。
答案:(1)30.0 (2)3
(2x+2)S+6KOH2K2Sx+K2S2O3+3H2O
2x+2 6
0.080 mol 0.060 mol
x=3
7.解析:(1)根据氮原子守恒可知被还原的硝酸的物质的量即生成气体的物质的量,所以被还原的硝酸的物质的量为=0.3 mol。
(2)剩余硝酸是1 mol·L-1×0.08 L=0.08 mol,则参加反应的硝酸为13.5 mol·L-1×0.08 L-0.08 mol=1.0 mol。设合金中Cu和Ag的物质的量分别为x mol和y mol,则64.0x+108y=30.0,根据氮原子守恒可知2x+y=1.0-0.3=0.7,解得:x=0.3、y=0.1,所以银的质量分数为×100%=36%。
(3)设混合气体中NO、NO2的物质的量分别是a mol、b mol,则a+b=0.3,根据得失电子守恒可知3a+b=0.3×2+0.1,解得a=0.2、b=0.1,即6.72 L气体中n(NO)为0.2 mol,n(NO2)为0.1 mol。
答案:(1)0.3 mol (2)36%
(3)n(NO)=0.2 mol,n(NO2)=0.1 mol
8.解析:NH4VO3分解的过程中生成氨气和HVO3,HVO3进一步分解生成V2O5,210 ℃时若分解生成酸和氨气,则剩余固体占起始固体百分含量为×100%≈85.47%,所以210 ℃时,剩余固体物质的化学式为HVO3。
答案:HVO3课时分层作业(三) 物质的量在化学反应中的计算
一、选择题(每小题只有一个选项符合题目要求)
1.在氧气中燃烧0.22 g硫和铁组成的混合物,使其中的硫全部转化为二氧化硫,把这些二氧化硫全部氧化成三氧化硫并转变为硫酸,这些硫酸可用10 mL 0.5 mol·L-1氢氧化钠溶液完全中和,则原混合物中硫的质量分数为 ( )
A.72% B.40%
C.36% D.18%
2.部分被氧化的Fe-Cu合金样品(氧化产物为Fe2O3、CuO)共5.76 g,经如下处理:
下列说法正确的是( )
A.滤液A中的阳离子为Fe2+、Fe3+、H+
B.样品中Fe元素的质量为2.24 g
C.样品中CuO的质量为4.0 g
D.V=896
3.向一定量的Fe、FeO和Fe2O3的混合物中加入120 mL 4 mol·L-1的稀硝酸,恰好使混合物完全溶解,放出1.344 L NO(标准状况),向所得溶液中加入KSCN溶液,无红色出现。若用足量的CO在加热条件下还原相同质量的混合物,能得到铁的物质的量为( )
A.0.24 mol B.0.21 mol
C.0.16 mol D.0.14 mol
4.将51.2 g Cu完全溶于适量浓硝酸中,收集到氮的氧化物(含NO、N2O4、NO2)的混合物共0.8 mol,这些气体恰好能被600 mL 2 mol·L-1 NaOH溶液完全吸收,生成含NaNO3和NaNO2的盐溶液,其中NaNO3的物质的量为 ( )
A.0.2 mol B.0.4 mol
C.0.6 mol D.0.8 mol
二、非选择题
5.高锰酸钾纯度的测定:称取1.0800 g样品,溶解后定容于100 mL容量瓶中,摇匀。取浓度为0.2000 mol·L-1的H2C2O4标准溶液20.00 mL,加入稀硫酸酸化,用KMnO4溶液平行滴定三次,平均消耗的体积为24.48 mL。该样品的纯度为____________________________(列出计算式即可,已知2MnO+5H2C2O4+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O)。
6.(2021·浙江1月选考,T27)玻璃仪器内壁残留的硫单质可用热KOH溶液洗涤除去,发生如下反应:
3S+6KOH2K2S+K2SO3+3H2O
(x-1)S+K2SK2Sx(x=2~6)
S+K2SO3K2S2O3
请计算:
(1)0.480 g硫单质与V mL 1.00 mol·L-1热KOH溶液恰好完全反应,只生成K2S和K2SO3,则V=________。
(2)2.560 g硫单质与60.0 mL 1.00 mol·L-1热KOH溶液恰好完全反应,只生成K2Sx和K2S2O3,则x=__________________________。(写出计算过程)
7.为了测定某铜银合金的组成,将30.0 g合金溶于80.0 mL 13.5 mol·L-1的浓硝酸中。待合金完全溶解后,收集到NO和NO2的混合气体6.72 L(标准状况下)并测得H+浓度为1 mol·L-1。假设反应后溶液的体积为80.0 mL,不考虑2NO2??N2O4,试计算:
(1)被还原的硝酸的物质的量为___________________________________。
(2)合金中银的质量分数为______________________________。
(3)确定6.72 L气体中各成分的物质的量:________________________________。
8.在焙烧NH4VO3的过程中,固体残留率(纵坐标)随温度变化的曲线如图所示,210 ℃时,剩余固体物质的化学式为________。课时分层作业(四) 物质的组成、分类与转化
1.A [液化石油气的主要成分为丁烯、丙烯、丁烷、丙烷,为混合物。]
2.A [“强烧之,紫青烟起,仍成灰”,是指KNO3受热分解,看到的紫色是钾的焰色,A项错误;KNO3受热分解,固体产物主要为亚硝酸钾,故这里的“灰”的主要成分是KNO2,B项正确;因KNO3在水中的溶解度随温度的升高增大,故从KNO3溶液中获得KNO3晶体的方法是蒸发浓缩、冷却结晶,C项正确;硝酸钾属于强氧化剂,硫黄、白磷属于易燃物,三者不能保存在同一试剂柜中,D项正确。]
3.B [As2O3为酸性氧化物,B错误。]
4.C [①漂白粉是CaCl2、Ca(ClO)2的混合物,水玻璃是Na2SiO3的水溶液,Fe(OH)3胶体含有分散质Fe(OH)3和分散剂水,属于混合物,而冰水共存物则是纯净的水,错误;②HD是氢元素的两种核素形成的单质,错误;③明矾是盐,苛性钠是碱,冰醋酸是酸,氧化钠是碱性氧化物,均属于电解质,正确;④C60、碳纳米管、金刚石均为碳的同素异形体,正确。故选C项。 ]
5.B [A项,Fe与O2反应生成Fe3O4,FeO与O2反应生成Fe3O4,错误;C项,Na2CO3与NaOH不反应,错误;D项,Al(OH)3与CO2不反应,错误。]
6.D [Fe3+不可能完全水解生成Fe(OH)3,水解产生的H+也不一定通过渗析全部进入C区,故进入C区的H+数目小于0.03NA,D项错误。]
7.A [甲醛溶液虽然能作保鲜剂使用,但不能用于食品保鲜,因其能使蛋白质变性,对人体有害,故B错误;明矾只能除去海水中的悬浮物,不能除去溶解的盐,不能淡化海水,故C错误;铁盐和铝盐的净水原理是Fe3+、Al3+与H2O发生水解反应生成胶体,涉及化学变化,故D错误。]
8.解析:(1)山梨酸钾具有防腐性。(3)依据题干:氟化钠与羟基磷酸钙反应生成氟磷酸钙,结合原子守恒配平。
答案:(1)山梨酸钾、氟化钠 山梨酸钾
(2)①c ②CH2OHCHOHCH2OH
(3)①NaF+Ca5(PO4)3OH===Ca5(PO4)3F+NaOH ②复分解反应课时分层作业(四) 物质的组成、分类与转化
一、选择题(每小题只有一个选项符合题目要求)
1.(2022·浙江1月选考,T6)下列说法不正确的是( )
A.液化石油气是纯净物
B.工业酒精中往往含有甲醇
C.福尔马林是甲醛的水溶液
D.许多水果和花卉有芳香气味是因为含有酯
2.《本草经集注》中对“硝石(KNO3)”的注解如下:“如握盐雪不冰,强烧之,紫青烟起,仍成灰。”下列有关说法错误的是( )
A.“紫青烟起”是因为硝石发生了升华现象
B.这里的“灰”的主要成分是KNO2
C.利用蒸发浓缩、冷却结晶的方法可从硝石溶液中得到硝石
D.实验室不能将硝石、白磷、硫黄放在同一试剂柜中保存
3.化学与科技、社会、生活有着密切联系。下列有关说法不正确的是( )
A.制造速滑馆冰面采用的超临界二氧化碳与普通二氧化碳化学性质相同
B.As2O3是治疗白血病的一线药物,我国首次实现其仿生递送,As2O3是碱性氧化物
C.北京冬奥会采用光伏发电以减少CO2排放,有利于实现碳达峰
D.神舟十三号飞船成功发射,航天员的头盔主要成分是聚碳酸酯,属于混合物
4.下列有关物质的性质,归类正确的是( )
①混合物:漂白粉、水玻璃、Fe(OH)3胶体、冰水共存物
②化合物:HCl、(SCN)2、NaOH、HD
③电解质:明矾、苛性钠、冰醋酸、氧化钠
④同素异形体:C60、碳纳米管、金刚石
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
5.下表各组物质中,可以实现XYZ(每步只发生一个反应)所示转化的是( )
选项 X Y Z M
A Fe FeO Fe2O3 O2
B C CO CO2 O2
C CO2 Na2CO3 NaHCO3 NaOH
D [Al(OH)4]- Al(OH)3 Al3+ CO2
6.含有0.01 mol FeCl3的氯化铁饱和溶液因久置变得浑浊,将所得分散系从如图所示装置的A区流向B区,其中C区是不断更换中的蒸馏水。已知NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是 ( )
A.实验室制备Fe(OH)3胶体的反应为FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl
B.滤纸上残留的红褐色物质为Fe(OH)3固体颗粒
C.在B区的深红褐色分散系为Fe(OH)3胶体
D.进入C区的H+的数目为0.03NA
7.化学与生活、环境等密切相关。下列说法正确的是( )
A.消毒酒精体积分数约为75%,能使蛋白质变性
B.食用水产品可用甲醛溶液浸泡以达到保鲜的目的
C.可向海水中加入明矾使海水淡化以解决淡水供应危机
D.铁盐和铝盐净水过程没有发生化学变化
二、非选择题
8.合理应用化学知识可提高人们的生活质量。某品牌牙膏的成分有甘油、山梨酸钾、氟化钠等。回答下列问题:
(1)在上述牙膏成分中,属于盐的有________,防腐剂是________。
(2)油脂在酸性条件下反应,生成甘油和高级脂肪酸。
①上述反应的反应类型是________(填字母)。
a.复分解反应 b.置换反应
c.取代反应 d.加成反应
②甘油的化学式为C3H8O3,其化学名称为丙三醇,写出其结构简式:_________________________________________________________________。
(3)氟化钠(NaF)可与牙齿中的羟基磷酸钙[Ca5(PO4)3OH]反应,生成更难溶的氟磷酸钙[Ca5(PO4)3F],从而达到防治龋齿的目的。
①写出该反应的化学方程式:_______________________________________。
②该反应属于四种基本反应类型中的__________。课时分层作业(五) 离子反应 离子方程式
1.D [A项,HCl为电解质,Cu为单质不是电解质也不是非电解质,错误;B项,氨水是电解质溶液,错误;C项,弱电解质溶液中存在两种共价化合物分子,弱电解质分子和H2O分子,错误。]
2.B [由题意可知HA为弱电解质,书写离子方程式时HA不可拆,A不正确;HA不完全电离,B正确;两种溶液的体积不一定相等,无法比较中和能力,C不正确:H+与A-可发生反应生成HA,D不正确。]
3.D [小苏打为NaHCO3,离子方程式为HCO+H+===CO2↑+H2O,D项错误。]
4.C
5.BC [A项,H2S为弱酸,不可拆分,错误;D项,向苯酚钠中通入CO2气体生成HCO,而不是CO,因为苯酚的酸性强于HCO的,错误。]
6.A [电解MgCl2溶液的离子方程式为Mg2++2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+Mg(OH)2↓,A项错误;氯气与KOH反应的化学方程式为Cl2+2KOH===KCl+KClO+H2O,改写成离子方程式为Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O,B项正确;稀硝酸和磁铁矿反应的化学方程式为3Fe3O4+28HNO3===9Fe(NO3)3+NO↑+14H2O,改写成离子方程式为3Fe3O4+28H++NO===9Fe3++NO↑+14H2O,C项正确;碱性KClO浓溶液和Fe(NO3)3溶液反应,Fe3+被氧化为FeO,ClO-被还原为Cl-,反应的离子方程式为2Fe3++3ClO-+10OH-===2FeO+3Cl-+5H2O,D项正确。]
7.(1)FeCO3+2H+===Fe2++CO2↑+H2O
Cu2(OH)2CO3+4H+===2Cu2++CO2↑+3H2O
(2)2Fe2++ClO-+2H+===2Fe3++Cl-+H2O
(3)①Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O
②2Fe3++Fe===3Fe2+
(4)Fe2++2HCO===FeCO3↓+CO2↑+H2O课时分层作业(五) 离子反应 离子方程式
一、选择题(每小题只有一个选项符合题目要求)
1.下列说法正确的是( )
A.液态HCl不导电,为非电解质;单质Cu导电,为电解质
B.氨水导电,液氨不导电,所以氨水是电解质
C.弱电解质溶液中存在一种共价化合物分子
D.BaSO4的水溶液的导电性很弱,但它是强电解质
2.已知相同浓度的HA溶液与盐酸相比,HA溶液导电能力较弱。下列说法正确的是 ( )
A.HA溶液与NaOH溶液发生中和反应的离子方程式为H++OH-===H2O
B.HA溶液中存在HA分子
C.相同浓度的HA溶液与盐酸相比,两者中和能力相同
D.H+、NO、A-、Na+在溶液中可以大量共存
3.下列离子方程式不正确的是( )
A.Na2S溶液呈碱性:S2-+H2O??HS-+OH-
B.FeCl3溶液溶解Cu:2Fe3++Cu===Cu2++2Fe2+
C.H2SO4溶液与Cu(OH)2反应:2H++Cu(OH)2===Cu2++2H2O
D.小苏打溶液与稀H2SO4反应:CO+2H+===CO2↑+H2O
4.下列反应可用离子方程式“H++OH-===H2O”表示的是( )
A.NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液混合
B.NH4Cl溶液与Ca(OH)2溶液混合
C.HNO3溶液与KOH溶液混合
D.Na2HPO4溶液与NaOH溶液混合
二、选择题(每小题有一个或两个选项符合题目要求)
5.(2022·衡阳模拟)已知Ka1(H2CO3)>Ka(HClO)>Ka2(H2CO3),则下列反应的离子方程式正确的是( )
A.用CuSO4溶液除去电石气中的少量硫化氢:Cu2++S2-===CuS↓
B.向NaClO溶液中通入少量CO2:ClO-+CO2+H2O===HClO+HCO
C.向稀AgNO3溶液中加入过量稀氨水:Ag++2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]++2H2O
D.向苯酚钠溶液中通入少量CO2:CO2+H2O+―→CO+
6.一种生产高铁酸钾的流程如图所示,涉及反应的离子方程式书写错误的是( )
A.反应①:2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-
B.反应②:Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O
C.反应③:3Fe3O4+28H++NO===9Fe3++NO↑+14H2O
D.反应④:2Fe3++3ClO-+10OH-===2FeO+3Cl-+5H2O
三、非选择题
7.某实验室模拟以工业用菱铁矿(FeCO3){含碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]}为原料制取纯净的FeCO3和氯化铜晶体(CuCl2·2H2O)的生产流程如图:
请回答下列问题:
(1)盐酸溶解矿物样品时可能发生的离子方程式:
____________________________________________________________________、
___________________________________________________________________。
(2)溶液A中加入NaClO反应的离子方程式为________________________。
(3)沉淀B加①盐酸、②足量铁粉发生反应的离子方程式分别为①__________________________________________________________________、
②________________________________________________________________。
(4)处理滤液D时,除产生沉淀外,还产生无色气体,写出该反应的离子方程式:_________________________________________________________________。