A.开始时左右两室分子数相同
B.反应前后NO室压强相同
C.最终容器内密度与原来相同
D.最终容器内无O2存在
解析:由左右两室体积相同,两容器内气体密度相同可知,两容器中气体的质量一定相等,而NO和O2的摩尔质量不相等,故其物质的量不相等,开始时左右两室分子数不相同,故A错误.由于反应前后NO室的气体物质的量要减小,故压强要减小,B错误.由于NO与O2反应,O2过量,故最终容器内有O2存在,D错误.
答案:C
2.设NA为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是( )
A.16 g CH4中含有4NA个C—H键
B.1 mol/L NaCl溶液含有NA个Na+
C.1 mol Cu和足量稀硝酸反应产生NA个NO分子
D.常温常压下,22.4 L CO2中含有NA个CO2分子
解析:因不能确定1 mol/L NaCl溶液的体积,故不能确定该溶液中Na+的数目,B错误;1 mol Cu与足量稀硝酸反应时,产生NO的分子数为23NA,C错误;常温常压下,22.4 L CO2的物质的量并不是1 mol,D错误.
答案:A
3.已知Ca(OH)2的溶解度随温度升高而降低.将40℃的饱和澄清石灰水冷却至10℃,或保持40℃向其中加入少量CaO,两种情况下均保持不变的是( )
A.溶液中Ca2+的数目
B.溶剂的质量
C.溶液中溶质的物质的量浓度
D.溶质的质量
解析:将40℃的饱和澄清石灰水冷却至10℃时,此时溶液是不饱和溶液,溶液中溶质质量、溶剂质量均不变,所以溶液中Ca(OH)2的物质的量浓度不变.保持40℃向其中加入少量CaO,CaO与H2O反应导致溶剂质量减少,有部分Ca(OH)2晶体析出,但溶液仍是40℃的饱和溶液,Ca(OH)2的物质的量浓度不变.
答案:C
4.已知单位体积的稀溶液中,非挥发性溶质的分子或离子数越多,该溶液的沸点就越高.则下列溶液沸点最高的是( )
A.0.01 mol/L的蔗糖溶液
B.0.01 mol/L的CaCl2溶液
C.0.02 mol/L的NaCl溶液
D.0.02 mol/L的CH3COOH溶液
解析:“非挥发性溶质”的浓度越大,溶液的沸点就越高,其实质是比较溶质微粒的浓度大小.A项,蔗糖为非,其微粒浓度为0.01 mol/L;B项,CaCl2为强,完全电离,微粒浓度为0.03 mol/L;C项,NaCl为强电解质,完全电离,微粒浓度为0.04 mol/L;D项,CH3COOH为弱电解质,部分电离,微粒浓度大于0.02 mol/L而小于0.04 mol/L.
答案:C
5.两份体积相同的某植物营养液,其配方如下:
含量KClK2SO4ZnSO4ZnCl2
①0.3 mol0.2 mol0.1 mol-
②0.1 mol0.3 mol—0.1 mol
两种营养液的成分( )
A.n(K+)相同 B.n(Cl-)相同
C.完全相同 D.完全不同
解析:依题意,分别计算①和②中各种离子的物质的量: n(K+)=0.7 mol,n(SO2-4)=0.3 mol,n (Zn2+)=0.1 mol,n(Cl-)=0.3 mol,故成分相同.
答案:C
6.将0.01 mol下列物质分别加入100 mL蒸馏水中,恢复至室温,所得溶液中阴离子浓度的大小顺序是(溶液体积变化忽略不计)( )
①Na2O2 ②Na2O ③Na2CO3 ④NaCl
A.①>②>③>④ B.①>②>④>③
C.①=②>③>④ D.①=②>③=④
解析:0.01 mol Na2O2、Na2O分别与100 mL水反应均生成0.02 mol NaOH,因忽略溶液体积的变化,则①、②中OH-的物质的量浓度相同,CO2-3发生水解:CO2-3+H2O HCO-3+OH-.使溶液中阴离子数目增多,故③中阴离子的浓度大于④中Cl-的浓度.
答案:C
7.在200 mL某硫酸盐溶液中,含有1.5NA个硫酸根离子(NA表示阿伏加德罗常数的值),同时含有NA个金属离子,则该硫酸盐的物质的量浓度为( )
A.1 mol/L B.2.5 mol/L
C.5 mol/L D.2 mol/L
解析:由硫酸盐溶液中含有1.5NA个硫酸根离子,同时含有NA个金属阳离子,可知金属离子与硫酸根离子物质的量之比为2∶3,故其化学式可表示为M2(SO4)3,则该硫酸盐的物质的量浓度为0.5 mol0.2 L=2.5 mol/L.
答案:B
8.把V L含MgSO4和K2SO4的混合溶液分成两等份,一份加入含a mol NaOH的溶液,恰好使镁离子完全沉淀为氢氧化镁;另一份加入含b mol BaCl2的溶液,恰好使硫酸根离子完全沉淀为硫酸钡.则原混合溶液中钾离子的浓度为( )
A.b-aV mol/L B.2b-aV mol/L
C.2?b-a?V mol/L D.2?2b-a?V mol/L
解析:根据反应:Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓,
Ba2++SO2-4===BaSO4↓
可知每一份溶液中:n(Mg2+)=12n(OH-)=12a mol,
n(SO2-4)=n(Ba2+)=b mol
溶液中存在电荷守恒:2n(Mg2+)+n(K+)=2n(SO2-4)
n(K+)=2n(SO2-4)-2n(Mg2+)=2b-2×12a=2b-a
则c(K+)=?2b-a?mol12V L=2?2b-a?V mol/L.
答案:D
9.将0.4 g NaOH和1.06 g Na2CO3混合并配成溶液,向溶液中滴加0.1 mol/L稀盐酸.下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是 ( )
解析:n(NaOH)=0.4 g40 g?mol-1=0.01 mol
n(Na2CO3)=1.06 g106 g?mol-1=0.01 mol
向混合溶液中逐滴加入0.1 mol/L的盐酸,反应分为三个阶段
第一阶段:NaOH+HCl===NaCl+H2O,此阶段消耗盐酸0.1 L,无CO2气体放出.
第二阶段:Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaCl,此阶段消耗盐酸0.1 L,无CO2气体放出.
第三阶段:NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑,此阶段消耗盐酸0.1 L,放出CO2 0.01 mol.
答案:C
10.一定条件下磷与干燥氯气反应,若0.25 g磷消耗掉314 mL氯气(标准状况),则产物中PCl3与PCl5的物质的量之比接近于( )
A.3∶1 B.5∶3
C.2∶3 D.1∶2
解析:参加反应的P和Cl2的物质的量之比为0.25 g31 g/mol∶0.314 L22.4 L/mol≈1∶1.74.
因此产物中n(P)∶n(Cl)=1∶(1.74×2)=1∶3.48
即产物中PCl3和PCl5的物质的量之比1.52∶0.48≈3∶1.
答案:A
11.下列各组中两种气体所含的原子数一定相等的是( )
A.质量相等、密度不等的N2和CO
B.温度相同、体积相同的O2和N2
C.体积相等、密度相等的CO和C2H4
D.压强相同、体积相同的N2和O2
解析:A项,氮气和一氧化碳的摩尔质量相等,质量相等时物质的量相等,故原子数一定相等;B项,压强不一定相等,则两气体的物质的量不一定相等;C项,体积和密度相等,则两气体的质量相等,由于摩尔质量相等,则两者的物质的量相等,则原子数之比为1∶3;D项,温度不一定相同,则原子数不一定相等.
答案:A
12. 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,22.4 L二氯甲烷的分子数约为NA个
B.盛有SO2的密闭容器中含有NA个氧原子,则SO2的物质的量为0.5 mol
C.17.6 g丙烷中所含的极性共价键为4NA个
D.电解精炼铜时,若阴极得到电子数为2NA个,则阳极质量减少64 g
解析:标准状况下,二氯甲烷为液体,A错误;17.6 g丙烷中所含极性共价键数为17.6 g44 g/mol×8NA=3.2NA;电解精炼铜时,粗铜作阳极,粗铜中含Zn、Ni、Ag等金属,其电极反应式为:Zn-2e-===Zn2+,Ni-2e-===Ni2+,Cu-2e-===Cu2+,故当有2 mol电子转移时,阳极质量减少不是64 g.
答案:B
13.把500 mL含有BaCl2和KCl的混合溶液分成5等份,取一份加入含a mol硫酸钠的溶液,恰好使钡离子完全沉淀;另取一份加入含b mol硝酸银的溶液,恰好使氯离子完全沉淀.则该混合溶液中钾离子浓度为( )
A.0.1(b-2a) mol/L B.10(2a-b) mol/L
C.10(b-a) mol/L D.10(b-2a) mol/L
解析:每一份溶液中(100 mL),n(Ba2+)=n(SO2-4)=a mol,n(Cl-)=n(Ag+)=b mol,则每一份溶液中含K+的物质的量为n(Cl-)-2n(Ba2+)=(b-2a)mol,混合液中c(K+)=?b-2a?mol0.1 L=10(b-2a) mol/L.
答案:D
14.现有铝和过氧化钠的固体混合物样品,加入稀盐酸使混合物完全溶解,所得溶液中c(Al3+)∶c(H+)∶c(Cl-)=1∶2∶8,则原固体混合物中铝元素与氧元素的质量比为( )
A.3∶4 B.9∶32
C.9∶16 D.9∶8
解析:根据反应后溶液中含有H+,知加入的盐酸过量,溶液中的溶质为NaCl、AlCl3、HCl,根据电荷守恒得:c(H+)+c(Na+)+3c(Al3+)=c(Cl-),设c(Al3+)、c(H+)、c(Cl-)分别为a、2a、8a,则c(Na+)=3a,根据元素守恒,则Al、Na2O2的物质的量之比为1∶1.5,故Al、O的质量比为1×27/(1.5×2×16)=9/16.
答案:C
15.用NA表示阿伏加德罗常数的值.下列叙述正确的是( )
A.常温常压下,11.2 L氯气与足量钠充分反应转移电子数为NA
B.标准状况下,22.4 L氨气中氢原子数为3NA
C.由CO2和CO组成的混合物中共有NA个分子,其中的碳原子数为2NA
D.1 L浓度为1 mol?L-1的Na2CO3溶液中含有NA个CO2-3
解析:常温常压下,11.2 L Cl2的物质的量不足0.5 mol,故与足量Na反应转移的电子数小于NA;标准状况下,22.4 L NH3的物质的量为1 mol,含氢原子数为3NA;由CO2和CO组成的混合物中共有NA个分子,其中含有的碳原子数为NA;因CO2-3水解,故1 L 1 mol?L-1的Na2CO3溶液中含有的CO2-3数目小于NA.
答案:B
16.在一定条件下,完全分解下列某化合物2 g,产生氧气1.6 g,此化合物是( )
A.1H162O B.2H162O
C.1H182O D.2H182O
解析:设H和O的质量数分别为x、y,则有:
2 g2x+y=1.6 g2y×2,解得xy=18.
答案:B
17.向某HNO3和Fe(NO3)3的混合稀溶液中逐渐加入铁粉,产生无色气体,该气体遇到空气变为红棕色,溶液中Fe2+的浓度和加入Fe粉的物质的量之间的关系如图所示,则原稀溶液中HNO3和Fe(NO3)3的物质的量浓度之比为( )
A.4∶1 B.3∶1
C.2∶1 D.1∶1
解析:混合溶液中加入铁粉发生的反应为:
3Fe+8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
2Fe(NO3)3+Fe===3Fe(NO3)2
由图象可知加入Fe粉和生成Fe2+的物质的量之比为2∶3,设混合溶液中有x mol HNO3,y mol Fe(NO3)3,
则38x+12y=238x+32y=3解得y=1x=4.
答案:A
18.相对分子质量为M的气态化合物V L(标准状况),溶于m g水中,得到质量分数为w%的溶液,物质的量浓度为c mol/L,密度为ρ g?cm-3,则下列说法正确的是( )
A.相对分子质量M=22.4m×w%?1-w%?V
B.物质的量浓度c=ρVMV+22.4m
C.溶液的质量分数w%=MV22.4m
D.溶液密度ρ=cM1000×w
解析:由c=1000ρw%M知D错误;由公式c=nV知c=V22.4?V22.4×M+m?×10-3÷ρ=1000ρVMV+22.4m,B错误;由w%=V22.4×Mm+V22.4×M=MV22.4m+MV知C错误,将此式变换后即可得到A项中的式子.
答案:A
19.某研究性学习小组为证明在同温同压下,相同浓度相同体积的不同强度的一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,同时测定该实验条件下的气体摩尔体积,设计的简易实验装置如图.该实验的主要操作步骤如下:
①配制浓度均为1 mol/L的盐酸和醋酸溶液;
②用________量取10.00 mL 1 mol/L的盐酸和醋酸溶液分别加入两个锥形瓶中;
③分别称取除去表面氧化膜的镁带a g,并系于铜丝末端,a的数值至少为_________;
④在广口瓶中装足量的水,按图连接好装置;检查装置的气密性;
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,记录________;
⑥反应结束后待温度恢复到室温,若丙中液面高于乙中液面,读取量筒中水的体积前,应__________,读出量筒中水的体积为V mL.
请将上述步骤补充完整并回答下列问题:
(1)用文字表述④检查该装置气密性的操作与观察方法:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
(2)本实验中应选用________(填序号)的量筒.
A.100 mL B.200 mL C.500 mL
(3)若水蒸气的影响忽略不计,在实验室条件下,气体摩尔体积的计算式为Vm=________.
(4)速率不等的原因是__________________________,铜丝不与酸接触的原因是__________________________________.
解析:②题中要求酸的体积10.00 mL较精确,应选酸式滴定管.
③Mg+2HCl(或HAc)===MgCl2+H2↑
24 g 2 mol 1 mol
a 1 mol/L×0.01 L n(H2)
a=0.12 g.
n(H2)=0.005 mol,应选200 mL量筒.
(3)Vm=V?H2?n?H2?=V mL×10-3L/mL0.005 mol=0.2V L/mol.
答案:②酸式滴定管 ③0.12 ⑤反应起讫时间 ⑥将量筒缓缓向下移动,使乙、丙中液面相平
(1)两手掌紧贴锥形瓶外壁一段时间,如观察到广口瓶中长导管内有一段水柱高出液面,松开手后短导管内能形成一段倒吸的水柱,表明装置不漏气
(2)B (3)0.2V L/mol
(4)酸的浓度相同时,c(H+)不同 防止形成原电池,干扰实验现象的观察
20.某同学用12.5 mol/L的浓硝酸来配制500 mL 1 mol/L的稀硝酸,并进行有关实验.请回答下列问题:
(1)需要量取12.5 mol/L的浓硝酸________mL.
(2)配制该稀硝酸时使用的仪器除量筒、500 mL容量瓶、胶头滴管外,还必须用到的仪器有______、________等.
(3)取所配制的稀硝酸200 mL,与一定质量的铜粉充分反应,铜粉全部溶解后,生成的NO气体在标准状况下的体积为0.56 L,则参加反应的铜粉的质量为________ g.设反应后溶液的体积仍为200 mL,则反应后溶液中HNO3的物质的量浓度为________ mol/L.
解析:(1)由0.500 L×1 mol/L=V[浓硝酸(aq)]×12.5 mol/L得V[浓硝酸(aq)]=40 mL.
(3)n(稀硝酸)=0.200 L×1 mol/L=0.2 mol,由3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O知作氧化剂的n(HNO3)=n(NO)=0.56 L/22.4 L/mol=0.025 mol,由得失电子守恒得n(Cu)×2=(5-2)×0.025 mol,解得n(Cu)=0.0375 mol,故m(Cu)=0.0375 mol×64 g/mol=2.4 g.作酸的n(HNO3)=0.0375 mol×2=0.075 mol,则反应后n(HNO3)=0.2 mol-0.025 mol-0.075 mol=0.1 mol,则c(HNO3)=0.1 mol/0.200 L=0.5 mol/L.
答案:(1)40 (2)烧杯 玻璃棒 (3)2.4 0.5
21.臭氧层是地球生命的保护神,臭氧比氧气具有更强的氧化性.实验室可将氧气通过高压放电管来制取臭氧:3O22O3.
(1)若在上述反应中有30%的氧气转化为臭氧,所得混合气的平均摩尔质量为________ g/mol(保留一位小数).
(2)将8 L氧气通过放电管后,恢复到原状况,得到气体6.5 L,其中臭氧为________ L.
解析:(1)设原有O2 1 mol,由反应3O22O3知:
发生反应的O2为1 mol×30%=0.3 mol.
生成的O3为0.2 mol,故反应后所得气体为0.2 mol O3和(1-0.3)=0.7 mol O2.
故M=0.7 mol×32 g/mol+0.2 mol×48 g/mol0.7 mol+0.2 mol=35.6 g/mol
(2)3O22O3 ΔV
2 1
V(O3) (8-6.5)L
V(O3)=2×1.5 L=3 L.
答案:(1)35.6 (2)3
22.如图所示的实验装置可用来测定含两种元素的某种气体X的化学式.
在注射器A中装有240 mL气体X,慢慢通过不含空气并装有红热的氧化铜的玻璃管B,使之完全反应,得到下面的实验结果:
实验前B管重20.32 g,实验后B管重20.00 g,B管中的黑色粉末变成红色粉末.
在C管中收集到的无色液体是水;在注射器D中收集的气体是氮气.试回答下列问题:
(1)X气体是由________和________元素组成的.
(2)若240 mL X气体完全反应后,收集到的氮气质量是0.28 g.根据实验时温度和压强计算1 mol X气体的体积是24000 mL,则X的摩尔质量是________g/mol.
(3)通过计算,确定X的化学式为________.
(4)写出B中发生反应的化学方程式(X在该条件下不发生分解反应).
解析:在C管中收集到水,其中氧来源于CuO,则X中一定含有氢元素.在D中收集到N2,说明X中一定含有N元素,即X中含N、H两种元素.
B管中CuO含O:20.32 g-20.00 g=0.32 g,
n(O)=0.32 g16 g/mol=0.02 mol,故n(H)=0.02×2=0.04 mol.
n(N2)=0.28 g28 g/mol=0.01 mol,本实验条件下
Vm=24 L/mol,所以n(X)=0.24 L24 L/mol=0.01 mol,
因此n(X)∶n(N)∶n(H)=0.01 mol∶(0.01 mol×2)∶(0.02 mol×2)=1∶2∶4,X的化学式为N2H4,摩尔质量为32 g/mol.
答案:(1)N H (2)32 (3)N2H4
(4)N2H4+2CuON2+2H2O+2Cu
23.(1)Ba2+是一种重金属离子,有一环境监测小组欲利用Na2S2O3、KI、K2Cr2O7等试剂测定某工厂废水中Ba2+的浓度.现需配制250 mL 0.100 mol/L的标准Na2S2O3溶液,所需要的玻璃仪器除量筒、250 mL容量瓶、玻璃棒外,还需要________.
(2)需准确称取Na2S2O3固体的质量为________ g.
(3)另取废水50.00 mL,控制适当的酸度,加入足量的K2Cr2O7溶液,得BaCrO4沉淀;沉淀经洗涤、过滤后,用适量的稀盐酸溶解,此时CrO2-4全部转化为Cr2O2-7;再加入过量KI溶液进行反应,然后在反应液中再滴加上述Na2S2O3溶液,反应完全时,消耗Na2S2O3溶液36.00 mL.已知有关反应的离子方程式为:①Cr2O2-7+6I-+14H+===2Cr3++3I2+7H2O;②I2+2S2O2-3===2I-+S4O2-6.
试计算该工厂废水中Ba2+的物质的量浓度.
解析:(1)要抓住“玻璃仪器”的字眼,因此还需要用来溶解固体的烧杯及用来定容的胶头滴管.
(2)Na2S2O3固体的质量为:0.100 mol/L×0.25 L×158 g/mol=3.95 g,但实验室所用的天平只能准确称量到0.1 g,故需准确称取Na2S2O3固体的质量为4.0 g.
(3)设Ba2+的物质的量为x,则根据相关反应可得以下关系式:
Ba2+~BaCrO4~1/2Cr2O2-7~Cr3+~3/2I2~3S2O2-3
1 3
x 0.036 L×0.100 mol/L
解得:x=1.2×10-3 mol,
则c(Ba2+)=1.2×10-3 mol0.050 L=0.024 mol/L.
答案:(1)胶头滴管、烧杯
(2)4.0 (3)0.024 mol/L
24.白磷(P4)是磷的单质之一,易氧化,与卤素单质反应生成卤化磷.卤化磷通常有三卤化磷或五卤化磷,五卤化磷分子结构如右图所示.该结构中氯原子有两种不同位置.
(1)6.20 g白磷在足量氧气中完全燃烧生成氧化物,反应所消耗的氧气在标准状况下的体积为____________ L.
上述燃烧产物溶于水配成50.0 mL磷酸(H3PO4)溶液,该磷酸溶液的物质的量浓度为________ mol/L.
(2)含0.300 mol H3PO4的水溶液滴加到含0.500 mol Ca(OH)2的悬浮液中,反应恰好完全,生成1种难溶盐和16.2 g H2O.该难溶盐的化学式可表示为________.
(3)白磷和氯、溴反应,生成混合卤化磷PCl5-xBrx(1≤x≤4,且x为整数).
如果某混合卤化磷共有3种不同结构(分子中溴原子位置不完全相同的结构),该混合卤化磷的相对分子质量为________.
解析:(1)n(P4)=6.20 g124 g/mol=0.05 mol
P4 + 5O2 2P2O5
1 mol 5 mol 2 mol
0.05 mol x y
则x=0.05×5=0.25 mol
V(O2)=0.25 mol×22.4 L/mol=5.6 L
y=0.05×2=0.1 mol
根据磷原子守恒可判断0.1 mol P2O5与水反应生成0.2 mol H3PO4
则c(H3PO4)=0.2 mol0.05 L=4.00 mol/L.
(2)n(H2O)=16.2 g18 g/mol=0.9 mol
由质量守恒可得生成难溶盐中含0.5 mol Ca、0.3 mol P、0.1 mol H和1.3 mol O.即难溶盐中N(Ca)∶N(P)∶N(H)∶N(O)=5∶3∶1∶13,其化学式为Ca5(PO4)3(OH).
(3)混合卤化磷中分子结构有3种的是PCl3Br2和PCl2Br3,其相对分子质量为297.5和342.
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