2022年化学计量在实验中的应用例题解析
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1、学习必备欢迎下载化学计量在实验中的应用例题解析【例 1】下列说法正确的是()A1mol 氢约含有6.021023个微粒B1mol 水中含有1mol 氧原子和2mol 氢原子C钠的摩尔质量等于它的相对原子质量D硫酸的摩尔质量等于98g 思路点拨通常将微粒的名称或化学式或微粒符号写在“摩尔”或“mol”的后面,如:1mol 氢分子或写成1molH2;1mol 氢原子或写成1molH;但不能说“1mol 氢”,因为这里的氢究竟是指氢原子还是氢分子,很不明确;只说氢时一般指氢元素,然而元素属于宏观概念,只有种类之分,不讲个数,所以“1mol 氢”这种说法或写法都是错误的正确解答A 中没有具体指出是氢的
2、什么微粒,因此是错误的;B 中“水”是具体物质,由水分子(H2O)构成,所以此说法是正确的;C 中钠的摩尔质量只是在数值上等于该种原子的相对原子质量,而相对原子质量的单位是1,摩尔质量的单位是g mol,即 C 也是错误的;D 也是错在单位上,应改为:硫酸的摩尔质量为98gmol本题正确答案是B小结点评本题考查学生对摩尔、摩尔质量概念的理解,学习概念时必须牢记概念的内涵和它的外延发散演习1下列说法正确的是()A摩尔既是表示微粒又是表示质量的单位B反应前各物质的“物质的量”之和与反应后各物质的“物质的量”之和一定相等C氢氧化钠的摩尔质量是40g D氩气的摩尔质量在数值上等于它的相对原子质量答案:
3、D 提示:摩尔是“物质的量”的单位化学方程式中各化学式前的系数既表示微粒个数,也表示这种物质的“物质的量”,因此反应前各物质的“物质的量”之和与反应后各物质的“物质的量”之和不一定相等摩尔质量的单位为gmol1,质量单位才是g氢氧化钠的摩尔质量是40gmol1氩气的化学式为Ar,因此 D 是正确的2下列物质中含原子数最多的是()A6.4gO2B8.8gCO2C0.1mol N2D3.011022个 H2O 答案:B 提示:依题意先求出各物质的物质的量,分别为:mol2.0molg324.6)O(12gnmol2.0molg448.8)CO(12gnm o l05.01002.61001.3)O
4、H(23222n然后再依据每摩尔物质中所含原子的物质的量求出各物质中原子的总物质的量:0.2mol O2有 0.4mol 原子;0.2mol CO2中有 0.6mol 原子;0.1mol N2中有 0.2mol 原子;0.05mol H2O 中有 0.15mol 原子原子的物质的量越大,所含原子的个数就越多3对于等质量的下列各气体中,含有的分子个数最多的是()ACl2BH2CO2DCO 答案:B 提示:等质量的不同物质,摩尔质量越小的,则物质的量越大,含分子数就多而物质的摩尔质量在数值上与化学式式量相同,所以实际上只要比较式量大小即可4碳元素的原子量为12,一个碳原子的质量为bg,一个 A 原
5、子的质量为ag,则 A 的原子量为()精选学习资料 -名师归纳总结-第 1 页,共 7 页学习必备欢迎下载Aba12BaNACab12D12aNA答案:A、B 提示:根据原子量的定义,以碳12 原子质量的121为标准,此标准即12bg,A 原子的质量与其相比即:a12b即可得 A 的原子量为ab12;另外,1molA原子的质量为aNAg,在数值上即 A 的相对原子质量【例 2】设 NA代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是()A标准状况下0.1NA个水分子所占的体积约是2.24L B11.2LCO2中含有 11NA个电子CNH3的摩尔质量等于NA个氨分子的分子量之和D101kPa、4时,18mL
6、 水和 202kPa、27时 32gO2所含分子数均为1NA思路点拨气体的体积与温度、压强有关,只有在标准状况下(0、1.01105Pa)1mol任何气体的体积才是22.4L气体物质的质量及分子数不受温和压强影响正确解答水标准状况下是液态,不能用气体摩尔体积来计算,选项A 不正确 1 个CO2分子含有22 个电子,1molCO2含有22mol 电子标准状况下,11.2LCO2物质的量是0.5mol,但由于题中没有指明温度、压强,因此不能确定题给11.2LCO2物质的量就是0.5mol,也就无法计算其所含电子数选项 B 不正确 NH3的分子量为17,其摩尔质量为17gmol,NA个 NH3分子的
7、质量之和为17g,三者在数值上相同但 NH3的摩尔质量并不是NA个 NH3的分子量之和,选项C 不正确 4时,18mL 水就是 18g 水,其物质的量为1mol,含有 NA个水分子 32gO2物质的量是1mol,不管在什么温度和压强下,1molO2都含有 NA个 O2分子本题正确答案是D小结点评本题着重考查阿伏加德罗常数和气体摩尔体积的概念和适用条件,阿伏加德罗常数问题是近几年高考的“热点”问题要正确解答本类题目,要留心“陷阱”,要在认真审题的基础上利用自己掌握的概念仔细分析、比较、作出正确解答发散演习1下列说法正确的是(NA表示阿伏加德罗常数的值)()A在常温常压下,11.2LN2含有的分子
8、数为0.5NAB在常温常压下,1molNe 含有的原子数为NAC71gCl2所含原子数为2NAD在同温同压下,相同体积的任何气体单质所含的原子数相同答案:B、C 提示:常温常压下,11.2LN2并不是0.5mol,含有的分子数也就不为0.5NA;稀有气体Ne 是由单原子分子构成的,1molNe 含有的原子数为NA,与状况无关;71gCl2恰好是 1molCl2,含原子数为2NA;在同温同压时,相同体积的任何气体单质所含的分子数相同,由于气体单质分子中所含原子数不同,如 CH4由 5 个原子构成,H2由 2 个原子构成,而 Ne 由一个原子构成相同状况下,相同体积的上述气体所含原子数就不相同2设
9、 NA表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是()A标准状况下22.4L 水所含的分子为NAB16g 氧气中所含的电子数为NAC18g 水所含的电子数为8NA DNA个 Cl2的质量是71g 答案:D 提示:标准状况下水是液态,不能用气体摩尔体积来计算,A 不正确;B 中是 0.5mol,1 个 O2中含 16 个电子,则0.5mol O2中应含 8mol 电子即电子数8NA;C 中 18g 水为 1mol,一个 H2O 分子中含10 个电子,则1molH2O 中应 10mol 电子即电子数为10NA;D 中 NA个Cl2即 1mol Cl2质量是 71g,所以正确3在标准状况下,将1.40g 氮
10、气、1.60g 氧气和 4.00g 氩气充分混合,则该混合气体的精选学习资料 -名师归纳总结-第 2 页,共 7 页学习必备欢迎下载体积为()A2.24L B3.36L C4.48L D无法计算答案:C 提示:标准状况下,1mol 的任何气体包括象混和气体的体积均为22.4Ln(混合气体)n(N2)n(O2)n(Ar)1.40g28gmol1.60g32gmol4.00g40gmol0.05mol0.05mol0.1mol0.2mol所以,V(混合气体)0.2mol22.4Lmol4.48L 4 0.5mol H2SO4所含原子数与多少gH2所含原子数相同?这些H2在标准状况下的体积是多少 L
11、?答案:3.5gH2与 0.5mol H2SO4所含原子数相同,在标况下的体积为39.2L提示:只要物质的量相同,所含微粒数目就相同1mol H2SO4含有 7mol 原子,1mol H2含有 2mol 原子由此可推知2mol H2SO4与 7molH2所含原子数相同的关系式设质量为 x 的 H2与 0.5mol H2SO4所含原子数相同2H2SO47H22mol 72g 0.5mol xg5.3m o l2g27m o l5.0 x2.39mol/L4.22mol/g2g5.3gH5.32的体积标准状况下,【例 3】在标准状况下,1 体积水吸收500 体积 NH3,所得氨水的密度为0.9gc
12、m3,则氨水的物质的量浓度及氨水的质量分数分别为多少?思路点拨NH3溶于水后,一部分NH3发生化学反应生成一水合氨(NH3H2O),但在计算时,仍以NH3作为氨水中的溶质,而不以一水合氨作为溶质物质的量浓度的单位为:molL,计算时一定要将溶液的体积单位换算成L依据物质的量浓度的概念,首先应计算出溶质(NH3)的物质的量和溶液的体积,两者之比即为溶质物质的量浓度依据质量分数的概念,溶质(NH3)的质量和溶液的质量之比即为溶质的质量分数正确解答设 1 体积为 1L,则在标准状况下,1L 水吸收 500L NH3,则 NH3的物质的量为mol4.22500mol/L4.22L500溶液质量为:g4
13、.2230900mol/g17mol4.22L500mL/g1L/mL10L13溶液体积为:L109.04.2230900L/mL10mL/g9.0g4.223090033氨水的物质的量浓度为:L/m o l6.14L109.04.2230900mol4.225003氨水的质量分数为:%5.27%100g4.2230900mol.g17mol4.22500本题求氨水的物质的量浓度也可列总算式来计算:精选学习资料 -名师归纳总结-第 3 页,共 7 页学习必备欢迎下载L/mol6.14L/mL10mL/g9.0mL/g1L/mL10L1mol/g17mol/L4.22L500mol/L4.22L
14、500NHc333)(小结点评本题主要考查溶液中溶质的质量分数和物质的量浓度,计算物质的量浓度时要明确:气体溶于水后,溶液的密度发生改变,则溶液体积不再等于水的体积,也不等于水的体积加气体体积,而应根据溶液质量和密度求出溶液体积再用物质的量浓度公式作进一步计算发散演习1密度为gcm3的溶液 VmL,含有式量为M 的溶质 mg,其物质的量浓度为c molL,溶质的质量分数 下列关系式中不正确的是()AMc10B100VmC%1001000cMDVMmc1000答案:A、B 提示:本题没有给出具体数字,为字母型计算题解这类计算题要从概念出发,利用基本表示式进行推理,判断出选项中的关系式是否正确根据
15、物质的量浓度的量浓分数的换算关系,物质的量浓度Mc1000溶质的质量分数%1001000cM,故选项 A 不正确,C 正确MVmVMmmol10001000)L()(溶液的体积溶质物质的量物质的量浓度,故选项D 正确2已知某饱和溶液的(1)体积(2)密度(3)溶质和溶剂的质量比(4)溶质的摩尔质量,要根据溶质的溶解度计算某饱和溶液的物质的量浓度时,在上述条件中必不可少的是()A(1)(3)B(3)C(2)(4)D(2)(3)答案:C 提示:依据溶解度与饱和溶液的质量分数之间的关系(设溶解度为Sg,质量分数为%100gg100gSS,可知,由饱和溶液的溶解度可以确定饱和溶液的质量分数再根据质量分
16、数与物质的量浓度之间的关系来分析,欲求物质的量浓度,必不可少的条件是溶质的摩尔质量和溶液的密度3用等体积的0.1mol L 的 BaCl2溶液,可使相同体积的Fe2(SO4)3、Na2SO4、KAl(SO4)2三种溶液的SO24完全沉淀,则三种硫酸盐的物质的量浓度之比为()A323 B3 12 C263 D111 答案:C 提示:BaCl2溶液与硫酸盐溶液反应的实质是:公式Ba2SO24BaSO4设 BaCl2溶液体积为10L,则有 Ba2:10L0.1molL1mol 三种盐溶液中24SO均为 1mol 则需 Fe2(SO4)331mol,需 Na2SO41mol,需 KAl(SO4)221
17、mol因三种盐溶液体积相等,则物质的量浓度之比就是物质的量之比,即31 1 21精选学习资料 -名师归纳总结-第 4 页,共 7 页学习必备欢迎下载2634现将 20mL 1mol L 的 NaCl 与 40mL 0.5molL 的 BaCl2溶液混合,若混合液体积为 60mL,求 Cl的物质的量浓度答案:1mol L提示:解法 1:可从物质的量浓度的定义出发求:L/m o l1mL40mL20mL402L/mol5.0mL20L/mol1ClClVnc)()(解法 2:因 NaCl 溶液与 BaCl2溶液中 Cl的物质的量浓度相同,均为1molL,两溶液以任意体积比混合,Cl的物质的量浓度不
18、变【例 4】配制一定量的物质的量浓度溶液时,下列操作使得到的溶液浓度偏高、偏低,还是不变?(1)用量筒取液态溶质,读数时,俯视量筒,所配制溶液的浓度_(2)将取样品的药匙用水洗涤,洗涤液倒入容量瓶,所配制溶液的浓度_(3)定容摇匀后,有少量溶液外流,所配制溶液的浓度_思路点拨判断所配制的溶液浓度偏高、偏低的切入点应是物质的量浓度计算公式:)(BBVnc溶液的体积溶质的物质的量)(,能造成溶质物质的量减少或溶液体积增大的操作使得到的溶液浓度偏低,能造成溶质物质的量增多或溶液体积减小的操作使得到的溶液浓度偏高正确解答(1)正确的读数方法应是视线与量筒刻度保持水平,俯视的结果使得量取液体体积小于计算
19、值,所以配制出的溶液浓度偏低(2)药匙上的药品并未称量,洗涤后转移入容量瓶,使得溶质的量增大,所配制的溶液浓度偏高(3)定容后摇匀后,溶液的配制已经结束,从中任意取出一部分,浓度不会发生改变本题正确答案是:(1)偏低;(2)偏高;(3)不变小结点评在判断仰视与俯视造成溶液浓度偏高、偏低时一定要注意区分仰视与俯视的对象在给容量瓶定容时,俯视读数造成所加液体体积减小,致使所配制溶液的浓度偏高而用量筒量取液态溶质时,俯视读数,造成所加液态溶质的体积偏小,致使所配制溶液的浓度偏低发散演习1配制250mL 0.1molL 盐酸溶液时,下列实验操作将使配制溶液的浓度偏大的是()A用量筒量取所需的浓盐酸时俯
20、视刻度线B定容时仰视刻度线C用量筒量取所需的浓盐酸倒入烧杯后,再用水洗量筒23 次,洗液倒入烧杯中D定容后倒转容量瓶几次,发现液面最低点低于标线,再补几滴水至标线答案:C 提示:量取时俯视量筒刻度线,量取浓盐酸的体积小于计算值,使配制溶液的浓度偏小;定容时仰视容量瓶刻度线,使加水定容的液面超过了容量瓶刻度线,使配制溶液的浓度偏小;若用量筒量取液体溶质或较浓溶液后,不要将量筒进行洗涤及将洗涤液转移到容量瓶中,因为筒量内壁附着的液体属于“自然残留”,对所量取的液体的体积没有影响定容后倒转容量瓶几次,发现液面最低点低于标线,再补几滴水至标线,将溶液给稀释了,使配制溶液的浓度偏小2用 NaOH 固体配
21、制一定物质的量浓度的NaOH 溶液,下列情况使NaOH 溶液浓度偏高的是()A所用的 NaOH 中混有 Na2O B用托盘天平称取一定质量的NaOH 时,所用的小烧杯内壁不太干燥CNaOH 在烧杯中溶解后立即将溶液转移到容量瓶内D最后确定NaOH 溶液的体积(定容)时,用仰视观察液面答案:A、C 提示:ANa2O 与 H2O 发生化学反应:Na2OH2O2NaOH 使 NaOH 的物质的量偏大 B与不太干燥相对应的水的质量含在烧杯的质量测得值中,对NaOH物质的量无影精选学习资料 -名师归纳总结-第 5 页,共 7 页学习必备欢迎下载响 CNaOH 在烧杯中溶解后时容量瓶内NaOH 溶液温度偏
22、高,冷却到室温时体积缩小,浓度偏高 D定容时,仰视容量瓶刻度线使NaOH 溶液体积偏大,浓度偏小3实验室里需用480mL 0.10molL 的硫酸铜溶液,现选取500mL 容量瓶进行配制,以下操作正确的是()A称取 7.68g 硫酸铜,加入500mL 水B称取 12.0g 胆矾配成500mL 溶液C称取 8.0g 硫酸铜,加入500mL 水D称取 12.5g 胆矾配成500mL 溶液答案:D 提示:500mL 容量瓶只能配500mL 溶液,因而配500mL 0.1molL 的硫酸铜溶液时,需纯硫酸铜质量:m(CuSO4)0.lmolL0.5L160gmol 8g 或 m(CuSO45H2O)0
23、.1molL0.5L250gmol12.5g,加水配成500mL 溶液,从中取出480mL 就可以了配成 500mL 溶液不等于加500mL 水,A、C 错了不少同学会用480mL 来计算,结果选 B 了,错误原因是不知道没有480mL 容量瓶4欲用 98的浓硫酸(1.84gcm3)配制成浓度为0.5molL 的稀硫酸500mL(1)选 用 的 主 要 仪 器 有:_,_,_,_,_(2)请将下列各操作,按正确的序号填在横线上A用量筒量取浓硫酸B反复颠倒摇匀,C用胶头滴管加水至刻度D洗净所用仪器E稀释浓硫酸F将溶液转入容量瓶其操作正确的顺序依次为:_(3)简要回答下列问题:所需浓硫酸的体积为_
24、mL 如果实验室有15mL、20mL、50mL 的量筒应选用_mL 的量筒最好,量取时发现量筒不干净用水洗净后直接量取将使结果浓度_(偏高、偏低、无影响)将浓硫酸沿烧杯内壁慢慢注入盛水的烧杯中,并不断搅拌的目的是_,若搅拌过程中有液体溅出结果会使浓度偏_在转入容量瓶前烧杯中液体应_,否则会使结果浓度偏_;并洗涤烧杯 2 3次,洗涤液也要转入容量瓶,否则会使结果浓度_定容时必须使溶液凹液面与刻度相平,若俯视会使结果浓度_;仰视会使浓度_答案:(1)量筒,烧杯,玻璃棒,500mL 容量瓶,胶头滴管(2)D、A、E、F、D、C、B(3)13.615;偏低防止暴沸,迅速散热;低静置冷却;偏高;偏低偏高
25、;偏低提示:设所需浓硫酸溶液的体积为VV1.84gcm398 0.5L0.5molL98gmol 解得:V13.6mL 依据公式 cnV,造成浓度误差的原因可由n 或 V 引起 造成 n 的误差往往由称量转移洗涤等错误所致造成V 的误差往往由错误读数未冷却所致例如未洗涤溶解用的烧杯和玻璃棒,造成实际值比n 值偏小,而引起 c 偏小;溶解后未静置冷却就转移到容量瓶内使溶液温度偏高,冷却到室温时体积缩小,浓度偏高【例 5】配制 250mL 0.1mol L 的盐酸,需37.5的浓盐酸(密度为1.19gmL)多少毫升?思路点拨本题是配制一定物质的量浓度溶液实验的相关计算题,可从物质的量浓度的定义或物
26、质的量浓度与溶液中溶质的质量分数的换算关系入手分析正确解答解法一:设需浓盐酸体积为VmLHCl 的物质的量为0.1molL0.25L0.025mol HCl 的质量为0.1molL0.25L36.5gmol0.9125g 由 1.19gmLVmL 37.5 0.9125g 得:V2,需浓盐酸体积为2mL解法二:37.5的浓盐酸的物质的量浓度为:精选学习资料 -名师归纳总结-第 6 页,共 7 页学习必备欢迎下载mo l/g2.12mol/g5.36%5.37cm09.1L/cm100033设需浓盐酸体积为VL 0.1molL0.25L 12.2mol LV得:V3102L(即 2mL)小结点评
27、对此类题的分析,可以从物质的量浓度的定义出发,然后根据物质的量与对应物质间的质量关系来算也可根据溶液在稀释前后,其溶质的物质的量保持不变,把溶质质量分数先换算为物质的量浓度,再根据浓度溶液中溶质物质的量等于稀溶液中溶质物质的量,即 c(浓)点 V(浓)c(稀)点V(稀),直接求出浓盐酸的体积发散演习1 用 100mL 0.3mol L 的 HCl 溶液和 300mL 0.25mol l 的 H2SO4溶液混合加水稀释到500mL,则混合液中H离子的物质的量浓度为()A0.26mol L B0.36molL C0.45molL D0.56molL 答案:B 提示:混合后H离子的物质的量浓度(0.
28、1L 0.3molL0.3L0.25molL2)0.5L 0.36mol L2配制 0.2L0.5mol L 的 H2SO4,需 4molLH2SO4多少 mL?答案:25mL提示:依据稀释前后溶质的物质的量不变,设需4molL 的 H2SO4的体积为x,x4molL 0.210.5molL,得:x0.025L,即 25mL3现有0.5molL(密度为1.03gcm3)的稀 H2SO45L,要配制成5molL(密度为1.29gcm3)的 H2SO4溶液 10L,需加入98(密度为1.84gcm3)的浓 H2SO4多少升?答案:2.58L 提示:设需 98的浓 H2SO4的体积为xcm3m o
29、l/g98%98cm/g84.1L5L/mol5.0L10L/mol53x解得:x2581.5cm32.58L 4现有 Na2SO4和 H2SO4的混合液200mL,其中 H2SO4的物质的量浓度为1molL1,Na2SO4的物质的量浓度为0.5mol 点 L1 若要配制硫酸和硫酸钠的物质的量浓度分别为2mol点 L1和 0.2mol 点 L1的溶液,应加入 55.8的硫酸溶液(密度为1.35gcm3)多少毫升?再加蒸馏水稀释到多少毫升?答案:需加入 55.8的硫酸溶液104mL,再加蒸馏水稀释至500mL提示:先根据稀释定律:c(浓)V(浓)c(稀)V(稀)求稀释后溶液的体积V(稀),对于 Na2SO4来说,其物质的量在稀释前后并没有改变:200mL0.5mol 点 L1V(稀)0.2mol 点 L1解得:V(稀)500mL 再求应加入55.8的硫酸溶液的体积V(H2SO4),对于 H2SO4来说,n(原有)n(加入)n(配制),则有:0.2L1mo1L1V(H2SO4)1.35gcm355.8 98gmol10.5L2molL1解得:V104mL 精选学习资料 -名师归纳总结-第 7 页,共 7 页
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