化学物质的量的专项培优-易错-难题练习题(含答案)及答案(DOC 17页).doc
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- 化学物质的量的专项培优-易错-难题练习题含答案及答案DOC 17页 化学物质 专项 易错 难题 练习题 答案 DOC 17
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1、化学物质的量的专项培优 易错 难题练习题(含答案)及答案一、高中化学物质的量练习题(含详细答案解析)1(1)在标准状况下6.72L CH43.011023个HCl分子13.6g H2S0.2mol NH3,体积最大的是_,密最大的是度_,质量最小的是_,氢原子个数最多的是_。(填写序号)(2)等温等压下,质子数相等的CO、N2两种气体,质量之比为_,体积之比为_,摩尔质量之比_。(3)某物质在一定条件下加热分解,产物都是气体。分解方程式为:3AB3C2D。测得生成的混合气体的平均相对分子质量为2a,则A的摩尔质量为_。【答案】 1:1 1:1 1:1 4a g/mol 【解析】【详解】(1)6
2、.72L CH4中:n(CH4)=0.3mol,m(CH4)=0.3mol16g/mol=4.8g,(CH4)= ,N(H)=4N(CH4)=1.2NA;3.011023个HCl分子中:n(HCl)=0.5mol,V(HCl)=0.5mol22.4L/mol=11.2L,(HCl)=,m(HCl)=0.5mol36.5g/mol=18.25g,N(H)=N(HCl)=0.5NA;13.6g H2S中:n(H2S)=0.4mol,V(H2S)=0.4mol22.4L/mol=8.96L,(H2S)= ,N(H)=2N(H2S)=0.8NA;0.2mol NH3中:m(NH3)=0.2mol17g
3、/mol=3.4g,V(NH3)=0.2mol22.4L/mol=4.48L,(NH3)= ,N(H)=3N(NH3)=0.6NA.所以:体积最大的是,密度最大的是,质量最小的是,含氢原子数最多的是;(2)CO、N2两种气体涉及的元素有C、O、N质子数分别为6、8、7,所以两种气体的分子的质子数分别为:14、14,质子数相等的CO、N2,物质的量相等;CO、N2摩尔质量分别为28g/mol、28g/mol,故摩尔质量之比1:1;根据m=nM知:质量之比与摩尔质量成正比为28:28=1:1;根据阿伏伽德罗定律,相同条件下物质的量相等的气体具有相同的体积,故体积之比为1:1;(3)化学方程式系数的
4、意义:表示物质的量。设A的物质的量为3mol,则三种混合气体的总物质的量为6mol,由于平均相对分子质量为2a,即平均摩尔质量为2a g/mol,三种气体质量总和为12a g,根据质量守恒定律,A的质量也是12a g,故A的摩尔质量为4a g/mol。2按要求填空,已知NA为阿伏伽德罗常数的数值。(1)标准状况下,2.24L Cl2的质量为_;有_个氯原子。(2)含0.4mol Al3的Al2(SO4)3中所含的SO42的物质的量是_。(3)阻燃剂碱式碳酸铝镁中OH-与CO32质量之比为51:300,则这两种离子的物质的量之比为_。(4)质量相同的H2、NH3、SO2、O3四种气体中,含有分子
5、数目最少的是_。(5)标准状况下,3.4g NH3的体积为_;它与标准状况下_L H2S含有相同数目的氢原子。(6)10.8g R2O5中氧原子的数目为3.011023,则元素R的相对原子质量为_;R元素名称是_。(7)将10mL 1.00mol/L Na2CO3溶液与10mL 1.00mol/L CaCl2溶液相混和,则混和溶液中Na+的物质的量浓度为_,混和溶液中Cl-的物质的量_(忽略混合前后溶液体积的变化)。(8)a个X原子的总质量为b g,则X的相对原子质量可以表示为_(9)已知CO、CO2混合气体的质量共11.6g,在标准状况下的体积为6.72L,则混合气体中CO的质量为_;CO2
6、在相同状况下的体积为_。(10)由CH4和O2的组成的混和气体,在标况下的密度是H2的14.5倍。则该混合气体中CH4和O2的体积比为_。【答案】7.1g 0.2NA或1.2041023 0.6mol 3:5 SO2 4.48L 6.72 14 氮 1mol/L 0.02mol NA或6.021023 2.8g 4.48L 3:13 【解析】【分析】(1)先计算标准状况下,2.24L Cl2的物质的量,再计算氯气的质量和氯原子个数;(2)由化学式计算硫酸根的物质的量;(3)由两种离子的质量比结合摩尔质量计算两种离子的物质的量之比;(4)由n=可知,质量相同的不同气体,气体的摩尔质量越大,物质的
7、量越小,分子数越小;(5)先计算标准状况下,3.4g NH3的物质的量,再计算气体体积和所含氢原子的物质的量,最后依据氢原子的物质的量计算硫化氢的体积;(6)由R2O5的质量和所含氧原子个数建立关系式计算R的相对原子质量;(7)将10mL 1.00 mol/L Na2CO3溶液与10mL 1.00mol/L CaCl2溶液相混和发生反应,生成碳酸钙沉淀和氯化钠,反应过程中Na+和Cl-的物质的量不变;(8)先计算a个X原子的物质的量,再依据质量计算X的摩尔质量;(9)依据混合气体的质量和体积建立求解关系式求得一氧化碳和二氧化碳的物质的量,在分别计算一氧化碳质量和二氧化碳体积;(10)先计算混合
8、气体的平均相对分子质量,再依据公式计算甲烷和氧气的体积比。【详解】(1)标准状况下,2.24L Cl2的物质的量为=0.1mol,质量为0.1mol71g/mol=7.1g,Cl2为双原子分子,含有的氯原子个数为0.2NA或1.2041023,故答案为:7.1g;0.2NA或1.2041023;(2)由化学式可知,含0.4mol Al3的Al2(SO4)3中所含的SO42的物质的量是0.4mol=0.6mol,故答案为:0.6mol;(3)阻燃剂碱式碳酸铝镁中OH-与CO32质量之比为51:300,则这两种离子的物质的量之比为:=3:5,故答案为:3:5;(4)由n=可知,质量相同的不同气体,
9、气体的摩尔质量越大,物质的量越小,分子数越小,H2、NH3、SO2、O3四种气体中SO2的摩尔质量最大,则SO2的物质的量最小,分子数最小,故答案为:SO2;(5)标准状况下,3.4g NH3的物质的量为=0.2mol,则体积为0.2mol22.4L/mol=4.48L,含有氢原子的物质的量为0.2mol3=0.6mol,含有氢原子的物质的量为0.6mol的H2S的物质的量为=0.3mol,标准状况下,0.3mol H2S的体积为0.3mol22.4L/mol=6.72L,故答案为:4.48L;6.72;(6)设元素R的相对原子质量为M,10.8g R2O5的物质的量为=mol,所含氧原子的数
10、目为mol6.0210235=3.011023,解得M=14,该元素为N元素,故答案为:14;N;(7)将10mL 1.00mol/L Na2CO3溶液与10mL 1.00mol/L CaCl2溶液相混和发生反应,生成碳酸钙沉淀和氯化钠,反应过程中Na+和Cl-的物质的量不变,10mL 1.00mol/L Na2CO3溶液中Na+的物质的量为0.01L1.00 mol/L2=0.02mol,则混和溶液中Na+的物质的量浓度为=1.00mol/L;10mL 1.00mol/L CaCl2溶液中Cl-的物质的量为0.01L1.00 mol/L2=0.02mol,则混和溶液中Cl-的物质的量0.02
11、mol,故答案为:1mol/L;0.02mol;(8)a个X原子的物质的量为mol,X的摩尔质量为=g/mol,则X的相对原子质量,故答案为:或;(9)设CO、CO2混合气体中CO为x mol,CO2为y mol,由题意可得28x+44y=11.6,x+y=0.3mol,解可得x=0.1,y=0.2,则0.1mol CO的质量为0.1mol28g/mol=2.8g,0.2mol CO2在标准状况下的体积为0.2mol22.4L/mol=4.48L,故答案为:2.8g;4.48L;(10)由题意可知,CH4和O2的组成的混和气体平均相对分子质量为214.5=29,设混合气体中甲烷的物质的量为x、
12、氧气的物质的量为y,则有=29,解得x:y=3:13,故答案为:3:13。3用98%的浓硫酸(其密度为1.84g/cm3,物质的量浓度为18.4 molL-1)配制100mL 1.0molL-1稀硫酸,现有下列实验仪器备用:A100mL量 B托盘天平 C玻璃棒 D50mL容量瓶 E10mL量筒 F胶头滴管 G50mL烧杯 H100mL容量瓶。请回答:(1)通过计算,需用量筒量取浓硫酸的体积为_mL;(2)实验时选用的仪器有_(填序号),使用容量瓶时第一步的操作是_;(3)配制过程中,下列情况会使配制结果偏高的是_(填序号);定容时俯视刻度线观察液面容量瓶使用时未干燥定容后经振荡、摇匀、静置,发
13、现液面低于刻度线,再加蒸馏水补至刻度线(4)实验步骤如下:计算所用浓硫酸的体积量取一定体积的浓硫酸 溶解恢复至室温 转移、洗涤定容、摇匀 装瓶贴标签。其中,第步中“洗涤”操作的目的是_。【答案】5.4 CFGEH 检查容量瓶是否漏水 减少溶质损失,减小实验误差 【解析】【分析】根据稀释前后溶质物质的量不变进行计算。配制溶液时需要用到100mL容量瓶、玻璃棒、10mL量筒、胶头滴管、50mL烧杯,使用容量瓶前要检漏。定容时俯视刻度线观察液面,溶液体积偏小,溶液溶度偏高;容量瓶使用时未干燥,与结果无影响;定容后经振荡、摇匀、静置,发现液面低于刻度线,再加蒸馏水补至刻度线,溶液体积偏大,浓度偏低。溶
14、质黏在烧杯内壁或玻璃棒上,要洗涤。【详解】用物质的量浓度为18.4 molL-1的浓硫酸配制100mL 1.0molL-1稀硫酸,根据稀释前后溶质物质的量不变得到18.4 molL1 V= 1.0 molL10.1 L,V=0.0054L =5.4mL,因此需用量筒量取浓硫酸的体积为5.4mL;故答案为:5.4。配制溶液时需要用到100mL容量瓶、玻璃棒、10mL量筒、胶头滴管、50mL烧杯,因此实验时选用的仪器有CFGEH,使用容量瓶时第一步的操作是检查容量瓶是否漏水;故答案为:CFGEH;检查容量瓶是否漏水。定容时俯视刻度线观察液面,溶液体积偏小,溶液溶度偏高,故符合题意;容量瓶使用时未干
15、燥,与结果无影响,故不符合题意;定容后经振荡、摇匀、静置,发现液面低于刻度线,再加蒸馏水补至刻度线,溶液体积偏大,浓度偏低,故不符合题意;综上所述,答案为:。溶质黏在烧杯内壁或玻璃棒上,因此第步中“洗涤”操作的目的是减少溶质损失,减小实验误差;故答案为:减少溶质损失,减小实验误差。4实验室可用铜和浓硫酸加热或硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫。(1)如果用硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫,并希望能控制反应速度,图中可选用的发生装置是 _ (填写字母)。(2)若用硫酸和亚硫酸钠反应制取3.36 L(标准状况)二氧化硫,如果已有40%亚硫酸钠(质量分数),被氧化成硫酸钠,则至少需称取该亚硫酸钠 _g(保
16、留一位小数)。(3)某热电厂上空大气中所含二氧化硫严重超标,现对该区域雨水样品进行探究。首先用pH试纸测定雨水样品的pH,操作方法为_,测得样品pH约为3;为进一步探究由SO2所形成酸雨的性质,将一定量的SO2通入蒸馏水中,配成pH为3的溶液,然后将溶液分为A、B两份,将溶液B久置于空气中,与密闭保存的A相比,久置后的溶液B中水的电离程度将 _(填“增大”、“减小”或“不变”)。【答案】ae 31.5 取一条试纸放在干燥洁净的表面皿(或玻璃片)上,用干燥洁净的玻璃棒蘸取雨水样品滴在试纸中央,半分钟后待变色,再与对照标准比色卡读数。 减小 【解析】【分析】(1)用硫酸和亚硫酸钠制取SO2的试剂为
17、固态和液态,反应条件不需加热,可通过控制添加硫酸的速率来控制反应速率;(2)由硫守恒可得:Na2SO3SO2,根据关系式及二氧化硫的物质的量计算出需要亚硫酸钠的质量;结合亚硫酸钠的质量分数,再计算出需要变质后的亚硫酸钠的质量;(3)测定pH,可用玻璃棒蘸取溶液,然后与比色卡对比;将溶液B久置于空气中,亚硫酸被氧化生成硫酸,溶液酸性增强。【详解】(1)用硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫,并希望能控制反应速度,由于反应不需要加热,排除装置d;由于亚硫酸钠是细小颗粒,不可选用装置c;装置b无法可知反应速率,故可选用的发生装置为:ae;(2)若用硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫,根据反应方程式:Na2SO
18、3+H2SO4=Na2SO4+SO2+H2O,根据反应方程式可知:Na2SO3SO2,n(SO2)=0.15 mol,则需亚硫酸钠的质量为:m(Na2SO3)= 0.15 mol126 g/mol=18.9 g;如果已有40%亚硫酸钠(质量分数),被氧化成硫酸钠,则含亚硫酸钠的质量分数为60%,至少需称取该亚硫酸钠的质量为=31.5 g;(3)测定pH,可用玻璃棒蘸取溶液,滴在pH试纸上,半分钟后与比色卡对比,操作方法为取一条试纸放在干燥洁净的表面皿(或玻璃片)上,用干燥洁净的玻璃棒蘸取雨水样品滴在pH试纸上,半分钟后待变色,再对照标准比色卡读数;将溶液B久置于空气中,亚硫酸被氧化生成硫酸,导
19、致溶液酸性增强,溶液中c(H+)增大,对水电离的抑制作用增强,则水的电离程度减小。【点睛】本题考查了二氧化硫气体的制取方法、物质含量的测定及溶液pH的测定等。明确化学实验基本操作方法及常见气体发生装置特点为解答关键,注意掌握浓硫酸及二氧化硫的性质,试题侧重考查学生的化学实验能力和分析能力。5已知:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2,将0.1moKMnO4固体加热一段时间后,收集到amolO2;向反应后残留的固体中加入足量的浓盐酸,又收集到bmolCl2,此时Mn元素全部以Mn2+的形式存在于溶液中(注:KMnO4和K2MnO4以及MnO2都能与浓盐酸反应并生成Mn2+)。(1)2KMnO
20、4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O反应中的还原产物是_(填化学式),反应中若产生0.3mol的气体则有_mol的电子转移。(2)a+b的最大值为_,a+b最小值为_。【答案】MnCl2 0.6 0.25 0.2 【解析】【分析】(1)元素化合价降低发生还原反应得到还原产物;根据Cl元素化合价变化计算转移电子;(2)KMnO4固体,加热一段时间后,收集到amol氧气,在反应后的残留固体中加入足量的浓盐酸,继续加热,收集到气体bmol氯气,根据电子转移守恒,整个过程中,Mn元素得到电子数等于O元素、Cl元素失去的电子,则有:0.1(7-2)=4a+2b,整理得a+b=0.2
21、5-a,当高氯酸钾没有分解时,(a+b)达最大值,当高锰酸钾完全分解生成氧气时,生成氧气最多,生成氯气最少,根据方程式计算氧气最大值,进而确定(a+b)的最小值。【详解】(1)反应中Mn元素化合价由+7价变为+2价,化合价降低,得到电子,被还原,所以MnCl2是还原产物;产生0.3mol的氯气时,转移电子为n(e-)=0.3mol20-(-1)=0.6mol;(2)KMnO4固体加热一段时间后,收集到amol氧气,在反应后的残留固体中加入足量的浓盐酸,继续加热,收集到bmol氯气,根据电子转移守恒,整个过程中,Mn元素获得电子等于O元素、Cl元素失去的电子,则有:0.1(7-2)=4a+2b,
22、整理可得a+b=0.25-a,当高氯酸钾没有分解时,(a+b)达最大值,此时a=0,则(a+b)的最大值=0.25;当高锰酸钾完全分解生成氧气时,生成氧气最多,生成氯气最少,由2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2,可知生成氧气最大的物质的量为0.1mol=0.05mol,则a+b0.25-0.05=0.2,故(a+b)的最小值为0.2。【点睛】本题考查混合物计算、氧化还原反应计算,充分利用整个过程中的电子转移守恒是解答本题的关键。掌握元素化合价升降总数与反应过程中电子转移的关系及与物质的性质与作用的关系是解答的基础,学会将关系式进行变形,并用用极值方法分析判断。6根据题意计算填空。(1)在
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