专题01 化学计量在实验中的应用.docx
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专题01化学计量在实验中的应用
专题01化学计量在实验中的应用
一、选择题（本题包括16个小题，每小题3分，共48分）
1.设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述中正确的是（ ）
A.常温常压下，3.2gO3所含电子数为1.2NA
B.标准状况下，2.24LCCl4中含有的C—Cl键的数目为0.4NA
C.标准状况下，11.2LNO与11.2LO2混合所含原子数为2NA
D.将0.1mol氯化铁溶于1L水中，所得溶液含有0.1NAFe3＋
解析：
3.2gO3含0.2NA个氧原子，所含电子数为1.6NA，A不正确；标准状况下，CCl4是液体，B不正确；NO、O2都是双原子分子，二者物质的量和为1mol，故所含原子数为2NA，C正确；因Fe3＋水解，Fe3＋的数目应小于0.1NA，D不正确.
答案：
C
2.用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（ ）
A.标准状况下，5.6L一氧化氮和5.6L氧气混合后的分子总数为0.5NA
B.1mol乙烷分子含有8NA个共价键
C.58.5g的氯化钠固体中含有NA个氯化钠分子
D.在1L0.1mol/L碳酸钠溶液中，阴离子总数大于0.1NA
解析：
A项，0.25molNO与0.25molO2将反应生成0.25molNO2，剩余O20.125mol，不考虑NO2转化N2O4，分子总数应为0.375NA；B项，乙烷的结构式为,
1mol分子中含7NA个共价键；C项，NaCl为离子晶体，无分子；D项正确，因CO
水解使得阴离子数增加.
答案：
D
3.只给出下列甲和乙中对应的量，不能求出物质的量的是（ ）
A
B
C
D
甲
物质的
粒子数
标准状况下的
气体摩尔体积
固体的
体积
溶液中溶质的
物质的量浓度
乙
阿伏加德
罗常数
标准状况下
的气体体积
固体的
密度
溶液的体积
解析：
根据n＝
、n＝
、nB＝cBV可知，A、B、D中都能求出物质的量.
答案：
C
4.某氯化镁溶液的密度为1.18g/cm3，其中镁离子的质量分数为5.1%,300mL该溶液中氯离子的物质的量约等于（ ）
A.0.37mol B.0.63mol
C.0.74molD.1.5mol
解析：
n（Mg2＋）＝
＝0.75mol，
在MgCl2溶液中，Mg2＋与Cl－的物质的量之比为1∶2，则n（Cl－）＝2n（Mg2＋）＝2×0.75mol＝1.5mol.
答案：
D
5.等质量的CuO和MgO粉末分别溶于相同体积的硝酸中完全溶解，得到的Cu（NO3）2和Mg（NO3）2溶液的浓度分别为amol/L和bmol/L.则a与b的关系为（ ）
A.a＝bB.a＝2b
C.2a＝bD.a＝5b
解析：
n（CuO）∶n（MgO）＝
∶
＝
∶
＝1∶2，体积相同时，物质的量的比等于物质的量浓度的比，所以
＝
＝
，即2a＝b，故选C.
答案：
C
6.某溶液中大量存在以下五种离子：
NO
、SO
、Fe3＋、H＋、M，其物质的量之比为n（NO
）∶n（SO
）∶n（Fe3＋）∶n（H＋）∶n（M）＝2∶3∶1∶3∶1，则M可能为（ ）
A.Fe2＋B.Mg2＋
C.CO
D.Ba2＋
解析：
根据电荷守恒可知M为＋2价的阳离子，排除CO
，由于原溶液中存在SO
，根据离子共存知，其中不可能含有Ba2＋，又因原溶液中含有NO
和H＋，使溶液具有强氧化性，所以原溶液中不可能存在Fe2＋.
答案：
B
7.有一真空瓶的质量为W1g，向该瓶充入氧气后的质量为W2g，在相同条件下充入某一单质气体，其质量为W3g，则此单质气体的摩尔质量为（ ）
A.
×32B.
×32
C.
×32g/molD.
×32g/mol
解析：
根据题意，该气体物质的量与氧气相同，有如下关系：
＝
。
答案：
C
8.在标准状况下，若VL甲烷中含有的氢原子个数为n，则阿伏加德罗常数的数值可表示为
A.Vn/22.4B.22.4n/V
C.Vn/5.6D.5.6n/V
解析：
设阿伏加德罗常数为NA，则依题意，可得
×4NA＝n，即NA＝
mol－1.
答案：
D
9.若以w1和w2分别表示浓度为amol/L和bmol/L氨水的质量分数，且知2a＝b，则下列判断正确的是（氨水的密度比纯水的小）（ ）
A.2w1＝w2B.2w2＝w1
C.w2＞2w1D.w1＜w2＜2w1
解析：
设溶液的体积为VL，密度为ρg/mL，溶质的摩尔质量为Mg/mol，物质的量浓度为cmol/L，
由c＝
得：
a＝1000ρ1w1/17，b＝1000ρ2w2/17，因为2a＝b，所以有2ρ1w1＝ρ2w2，又氨水的密度比纯水小，且浓度越大，密度越小，所以ρ1＞ρ2，代入上式得：
2w1＜w2.
答案：
C
10.300mLAl2（SO4）3溶液中，含Al3＋为1.62g，在该溶液中加入0.1mol/LBa（OH）2溶液300mL，反应后溶液中SO
的物质的量浓度为（ ）
A.0.4mol/LB.0.3mol/L
C.0.2mol/LD.0.1mol/L
解析：
n（Al3＋）＝
＝0.06mol，则n（SO
）＝0.09mol.加入的Ba（OH）2溶液中含Ba2＋0.03mol，
反应后剩余SO
0.06mol，此时溶液的体积为600mL，因此c（SO
）＝0.1mol/L.
答案：
D
11.在标准状况下，1体积水溶解700体积氨气，所得溶液密度为0.9g/cm3，这种氨水的物质的量浓度和质量分数分别为（ ）
A.18.4mol/L 34.7%B.20.4mol/L 38.5%
C.18.4mol/L 38.5%D.20.4mol/L 34.7%
解析：
NH3溶于水后虽然大部分生成NH3·H2O，但在计算时，仍以NH3作为氨水中的溶质；气体溶于水后，溶液的体积、密度均发生了改变，计算时应该用溶液质量除以密度求出其体积.设水的体积为1L，则有：
w＝
×100%
＝34.7%
氨水的体积为：
V＝
＝1.7L
故c＝
＝18.4mol/L.
答案：
A
12.以下仪器，用蒸馏水洗净后便可立即使用而不会对实验结果造成误差的是（ ）
①中和滴定用的锥形瓶②中和滴定用的滴定管③容量瓶
④配制一定体积、一定物质的量浓度的NaOH溶液，用于称量的小烧杯 ⑤量筒（量取浓H2SO4用）
A.①②⑤B.①③
C.②④⑤D.①⑤
解析：
中和滴定时锥形瓶中有蒸馏水不会对实验结果产生误差，容量瓶定容时仍会加水至刻度线.
答案：
B
13.某学生配制了100mL1mol/L的硫酸溶液.然后，对溶液浓度做精确测定，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1mol/L.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，转移到容积为100mL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，马上用胶头滴管吸去多余的水，使溶液凹液面刚好与刻度线相切
A.②③④B.③④
C.①②③D.①②③④
解析：
①量筒用蒸馏水洗净后量取，浓H2SO4被稀释，所取溶质H2SO4偏少，会导致浓度降低.②未洗涤烧杯，溶质H2SO4损失，会导致浓度偏低.③少量溶液流到容量瓶外面，溶质H2SO4损失，会导致浓度偏低.④加水超过了刻度线，马上用胶头滴管吸去多余的水，会损失H2SO4，导致溶液浓度偏低.
答案：
D
14.下列叙述正确的是（ ）
A.与28gCO具有相同分子数的CO2的质量一定是44g
B.与VLCO具有相同分子数的CO2的体积一定是VL
C.所含原子数相等的CO与CO2的密度之比为7∶11
D.所含原子数相等的CO与CO2的密度之比为21∶22
解析：
A项：
根据公式
＝n＝
，可列式：
＝
，可判断A项正确.B、C、D都未指明两种气体所处的温度和压强是否相同，所以说法都不正确.
答案：
A
硫酸化学纯（CP）
（500mL）
品名：
硫酸
化学式：
H2SO4
相对分子质量：
98
密度：
1.84g/cm3
质量分数：
98%
15.右图是某硫酸试剂瓶的标签上的部分文字.据
此，下列说法正确的是（ ）
A.该试剂应保存在玻璃试剂瓶中，并用橡胶塞塞紧
B.1molZn与足量的该硫酸反应生成2g氢气
C.该硫酸与等体积水混合所得溶液的物质的量浓度等于9.2mol/L
D.向50mL该硫酸溶液中加入足量的铜片，加热充分反应后，
被还原的硫酸的物质的量小于0.46mol
解析：
浓硫酸有腐蚀性，不能用橡胶塞，应用玻璃塞，A错误.浓硫酸具有强氧化性，其还原产物为SO2，B错误.C项设硫酸与水的体积分别为1mL，混合后浓度为（1.84g/cm3×1mL×98%÷98g/mol）÷0.002L＝9.2mol/L，但实际混合后溶液密度有变化，其浓度不等于9.2mol/L，C错误.D中随反应进行，浓硫酸变为稀硫酸时反应停止，被还原的硫酸小于
×0.05L×18.4mol/L，即小于0.46mol.
答案：
D
16.对于1mol/L的氨水，下列叙述正确的是（忽略溶液混合时的体积变化）（ ）
A.将标准状况下22.4L氨气溶于1L水中配成溶液，即可得1mol/L的氨水
B.1mol/L的氨水的质量分数小于1.7%
C.将1mol/L的氨水与水等质量混合后，所得氨水的物质的量浓度大于0.5mol/L
D.将1mol/L的氨水与3mol/L的氨水等质量混合后，所得氨水的物质的量浓度为2mol/L
解析：
A项，因氨水以起始溶入的氨为溶质，故将1mol氨溶于水配成1L溶液，其物质的量浓度为1mol/L；B项，由物质的量浓度与质量分数的关系，可有以下表达式：
＝1mol/L，又由于氨水的密度ρ＜1g/cm3，故w＞1.7%；C项，若将1mol/L的氨水与水等体积混合，所得氨水的浓度为0.5mol/L，由于氨水密度比水小，则相同质量的氨水的体积比水大，故等质量混合后所得氨水的物质的量浓度大于0.5mol/L；D项，因氨水的浓度越大，其密度越小，则等质量混合时，3mol/L的氨水所占体积比1mol/L的氨水大，故所得氨水的物质的量浓度大于2mol/L.
答案：
C
二、非选择题（本题包括6个小题，共52分）
17.（7分）
（1）将40gNaOH溶于水，配成250mL溶液甲，甲的浓度为 mol/L（将正确选项的标号填入空格，下同）.将50mL甲加水稀释至100mL后，得溶液乙，乙的浓度为 mol/L.将10mL乙溶液与质量分数为9%、密度为1.11g/cm3的NaOH溶液10mL混合，该混合溶液丙的浓度为 mol/L（忽略溶液体积变化）.混合溶液丙能与 mL0.5mol/L的盐酸恰好完全中和.
选项
A.4
B.1
C.2
D.90
E.45
F.35
G.4.25
H.2.25
（2）若12.4gNa2X中含有0.4mol钠离子，Na2X的摩尔质量是 ，X的相对原子质量是 .
解析：
（1）n（NaOH）＝
＝1mol，
c（甲）＝
＝4mol/L；
c（乙）＝
＝2mol/L；
c（丙）＝
＝2.25mol/L，丙中NaOH的物质的量等于HCl的物质的量，n（HCl）＝2.25mol/L×0.02L＝0.045mol，
V[HCl（aq）]＝
＝0.09L（即90mL）.
（2）n（Na2X）＝
n（Na＋）＝
×0.4mol＝0.2mol，M（Na2X）＝
＝62g/mol，M（X）＝62g/mol－2×23g/mol＝16g/mol，
因此，X的相对原子质量为16.
答案：
（1）A C H D
（2）62g/mol 16
18.（12分）实验室需要0.1mol/LNaOH溶液450mL和0.5mol/L硫酸溶液500mL.根据这两种溶液的配制情况回答下列问题：
（1）如图所示的仪器中配制溶液肯定不需要的是 （填序号），配制上述溶液还需用到的玻璃仪器是 （填仪器名称）.
（2）下列操作中，容量瓶所不具备的功能有 （填序号）.
A.配制一定体积准确浓度的标准溶液
B.贮存溶液
C.测量容量瓶规格以下的任意体积的液体
D.准确稀释某一浓度的溶液
E.量取一定体积的液体
F.用来加热溶解固体溶质
（3）根据计算用托盘天平称取NaOH的质量为 g.在实验中其他操作均正确，若定容时仰视刻度线，则所得溶液浓度 0.1mol/L（填“大于”“等于”或“小于”，下同）.若NaOH溶液在转移至容量瓶时，洒落了少许，则所得溶液浓度 0.1mol/L.
（4）根据计算得知，所需质量分数为98%、密度为1.84g/cm3的浓硫酸的体积为 mL（计算结果保留一位小数）.如果实验室有15mL、20mL、50mL量筒，应选用 mL的量筒最好.配制过程中需先在烧杯中将浓硫酸进行稀释，稀释时操作方法是.
解析：
（1）五种仪器分别为烧瓶、量筒、分液漏斗、胶头滴管、容量瓶，配制上述溶液肯定不需要烧瓶和分液漏斗，还需要烧杯、玻璃棒.
（2）容量瓶不能用于贮存、加热溶液，它只有一个刻度线，也不能测量容量瓶规格以下的任意体积的液体.
（3）因无450mL的容量瓶，配制NaOH溶液只能用500mL的容量瓶，m（NaOH）＝c·V·M＝0.1mol/L×0.5L×40g/mol＝2.0g，定容仰视刻度线，造成加水较多，浓度偏低，洒落溶液会造成溶液浓度偏低.
（4）由稀释前后物质的量相等，V（浓）＝
＝
L＝
L＝13.6mL，选用15mL的量筒最好，误差小.稀释时将浓硫酸沿器壁缓缓倒入水中，并用玻璃棒不断搅拌.
答案：
（1）A、C 烧杯、玻璃棒
（2）B、C、E、F
（3）2.0 小于 小于
（4）13.6 15 将浓硫酸沿器壁缓缓倒入水中，并用玻璃棒不断搅拌
19.（6分）常温下，将20.0g14%的NaCl溶液跟30.0g24%的NaCl溶液混合，得到密度为1.17g/cm3的混合溶液.
（1）该混合溶液中NaCl的质量分数为 .
（2）该混合溶液中NaCl的物质的量浓度 mol/L.
（3）在1000g水中需加入 mol氯化钠，才能使其浓度恰好与上述混合溶液浓度相等（保留1位小数）.
解析：
（1）混合溶液的质量为：
20.0g＋30.0g＝50.0g，混合溶液中溶质的质量为：
20.0g×14%＋30.0g×24%＝10.0g，混合溶液中溶质的质量分数为：
×100%＝20%.
（2）n（NaCl）＝
V（溶液）＝
c（NaCl）＝
＝
×
＝4.0mol/L.
（3）
×100%＝20%
n（NaCl）＝4.3mol.
答案：
（1）20%
（2）4.0 （3）4.3
20.（10分）配制一定物质的量浓度的溶液是一个重要的定量实验.请回答以下问题：
（1）配制浓度为2mol/L的NaOH溶液100mL，用托盘天平称取NaOH固体时，天平读数将 （填写代号，下同）.
A.等于8.0gB.等于8.00g
C.大于8.0gD.等于0.2g
（2）要配制浓度约为2mol/L的NaOH溶液100mL，下面的操作正确的是 .
A.称取8gNaOH固体，放入250mL烧杯中，用量筒量取100mL蒸馏水，加入烧杯中，同时不断搅拌至固体溶解
B.称取8gNaOH固体，放入100mL量筒中，边搅拌，边慢慢加入蒸馏水，待固体完全溶解后用蒸馏水稀释至100mL
C.称取8gNaOH固体，放入100mL容量瓶中，加入适量蒸馏水，振荡容量瓶使固体溶解，再加水至刻度线，盖好瓶塞，反复摇匀
D.用100mL量筒量取40mL5mol/LNaOH溶液，倒入250mL烧杯中，再用另一量筒量取60mL蒸馏水，边搅拌边慢慢倒入烧杯中
（3）下列操作会使配制的BaCl2溶液浓度偏低的是 .
A.配制1L0.1mol/L的BaCl2溶液时，将砝码放在左盘上，BaCl2放在右盘上进行称量
B.选用的容量瓶内有少量蒸馏水
C.定容摇匀后，液面下降，又加水至刻度线
D.整个配制过程中，容量瓶不振荡
（4）某实验中需2mol/L的Na2CO3溶液950mL，配制时应选用的容量瓶的规格为 ，称取Na2CO3的质量为 .
解析：
（1）称量NaOH固体时需用小烧杯盛放，故天平读数等于（8.0g＋烧杯质量）.
（2）注意NaOH溶液的浓度约为2mol/L，并不是精确配制浓度为2mol/L的溶液.（3）配制一定物质的量浓度溶液的误差分析要紧扣c＝
，分析错误操作对n、V的影响.（4）根据容量瓶的常用规格可知，应配制2mol/L的Na2CO3溶液1000mL，所需Na2CO3的质量为：
1L×2mol/L×106g/mol＝212g.
答案：
（1）C
（2）AD （3）AC （4）1000mL 212g
21.（9分）某研究性学习小组为证明在同温同压下，相同浓度、
相同体积酸性不同的两种二元酸与足量镁带反应时，生成氢气
的体积相同而反应速率不同，同时测定实验室条件下的气体摩
尔体积.设计的简易实验装置如图所示.该实验的主要操作步骤
如下：
Ⅰ.①配制浓度均为0.5mol/L的H2SO4和H2C2O4溶液.
②用 量取10.00mL0.5mol/LH2SO4和H2C2O4溶液分别于两个锥形瓶中.
③分别称取除去表面氧化膜的镁带并系于铜丝末端.
④检查装置的气密性，在广口瓶中装满水，按图连接好装置.
⑤将铜丝向下移动，使足量镁带浸入酸中（铜丝不与酸接触）至反应完全后，记录 .
⑥反应结束后，读取量筒内水的体积为ymL.
Ⅱ.请将上述步骤补充完整并回答下列问题：
（1）用密度为1.84g/cm398%的浓H2SO4，配制浓度为250mL0.5mol/L的H2SO4溶液，所需要的主要仪器有 、 、烧杯、玻璃棒、酸式滴定管.
（2）以下是读取量筒内水的体积时，必须包括的几个步骤：
①使乙、丙中液面相平；②将装置冷却至室温；③读取量筒内水的体积.这三步操作的正确顺序是 .
（3）读取量筒内水的体积时，若丙中液面高于乙中液面，使乙、丙中液面相平的操作是 .
（4）简述速率不等的原因 ，铜丝不与酸接触的原因是
.
解析：
Ⅰ.②根据量取溶液体积的精确度要求可知使用酸式滴定管；⑤比较H2SO4、H2C2O4反应速率可通过观察气泡或完全反应所用时间长短.Ⅱ.
（1）配制溶液需要使用特定的仪器（250mL的容量瓶），定容时需用到胶头滴管.
（2）为保证测量数据的准确，应该先将气体冷却到室温，所以应该先进行操作②，然后调整液面使气体压强等于外界大气压，最后正确读数.（3）如丙（量筒）中的液面高于乙的液面，应将丙向下移动.（4）因为H2SO4是强酸、H2C2O4是弱酸，故同浓度的两溶液H2SO4中含氢离子浓度大，反应速率快.若铜丝接触溶液，则构成原电池，使反应速率加快，影响实验结果.
答案：
Ⅰ.酸式滴定管 反应所需时间
Ⅱ.
（1）250mL的容量瓶 胶头滴管
（2）②①③ （3）下移丙
（4）氢离子浓度不同 易形成原电池加快反应速率，干扰实验的测定
22.（8分）将10g复盐CuSO4·x（NH4）2SO4·yH2O加到过量的NaOH溶液中，加热；生成的氨用100mL0.5mol/L硫酸全部吸收，多余的硫酸用2mol/LNaOH溶液中和，用去NaOH溶液25mL.已知复盐中SO
的质量分数为48%，则x＝ ，y＝ .
10g复盐中n（NH
）＝2×（0.5mol/L×0.1L－2mol/L×0.025L×
）＝0.05mol
n（SO
）＝
＝0.05mol
n（Cu2＋）＝0.05mol－0.05mol×
＝0.025mol
n（H2O）＝
＝0.15mol
n（CuSO4）∶n[（NH4）2SO4]∶n（H2O）
＝0.025∶0.025∶0.15＝1∶x∶y
得x＝1，y＝6
答案：
1 6
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