1、第二單元化學計量在實驗中的應用(90分鐘100分)可能用到的相對原子質量:H 1C 12N 14O 16Na 23Mg 24Al 27S 32Cl 35.5Ar 40Ag 108Ba 137第卷(選擇題共45分)一、選擇題(本題包括15小題,每小題3分,共45分。每小題只有一個選項符合題意)1.中國科學家利用干冰和金屬鈉在不銹鋼反應釜中反應合成出微米級金剛石,其反應為CO2(s)+Na金剛石+石墨+Na2CO3。下列說法不正確的是A.金剛石與石墨互為同素異形體B.11.5 g金屬鈉的物質的量為0.5 molC.44 g CO2在標準狀況下的體積為22.4 LD.Na2CO3的摩爾質量為106

2、g解析:摩爾質量的單位是g·mol-1,D項錯誤。答案:D2.用98%的濃H2SO4(密度為1.84 g·mL-1)配制1 mol·L-1的稀H2SO4 100 mL,配制過程中可能用到下列儀器:100 mL量筒10 mL量筒50 mL燒杯托盤天平100 mL容量瓶膠頭滴管玻璃棒,按使用的先后順序排列正確的是A.B.C.D.解析:稀H2SO4的配制過程為:計算出所需濃溶液的體積,本題所需濃H2SO4的體積為5.4 mL;選用合適的量具量取濃H2SO4,本題應選用10 mL量筒,并且最終要用膠頭滴管滴加濃H2SO4,使凹液面最低處與刻度線相切;稀釋濃溶液,本題應先將

3、水倒入燒杯中,再沿玻璃棒緩緩將濃H2SO4注入水中;將冷卻至室溫的稀溶液轉移到相應容積的容量瓶中;定容。答案:A3.下列各組物質中,兩種氣體的分子數(shù)一定相等的是A.0.4 mol O2和8.96 L CO2B.體積相同、密度相同的N2和C2H4C.16 g N2和16 g O2D.溫度相同、體積相同的O2和N2解析:A項沒有指明氣體所處狀態(tài),錯誤;由體積和密度相同可知其質量也相同,又由于兩種氣體的摩爾質量相同,所以其分子數(shù)一定相等,B項正確;C項中兩種氣體的摩爾質量不同,所以其分子數(shù)不相等,錯誤;D項沒有指明壓強,錯誤。答案:B4.配制0.1 mol·L-1的CuSO4溶液時,下列情

4、況會導致所配溶液的實際濃度偏高的是A.定容時仰視容量瓶的刻度線B.容量瓶沒有烘干C.托盤天平的砝碼生銹D.定容時加水多后用滴管吸出解析:砝碼生銹后增重,使稱量的固體質量偏大,所配溶液的濃度偏高。答案:C5.標準狀況下,將2.8 g氮氣、0.5 mol氫氣、4.0 g氬氣混合,該混合氣體的體積是A.22.4 LB.15.68 LC.14.56 LD.11.2 L解析:標準狀況下,N2、H2、Ar的物質的量分別為0.1 mol、0.5 mol、0.1 mol,n總=0.7 mol,V總=0.7 mol×22.4 L·mol-1=15.68 L,B項正確。答案:B6.如圖所示,同

5、溫同壓下,分別用氯化氫和四種混合氣體吹出體積相等的五個氣球。A、B、C、D四個氣球中,與氯化氫氣球中所含原子數(shù)一定相等的是解析:同溫同壓下,體積相等的氣球中,氣體的物質的量相等。HCl是雙原子分子,只要混合氣體的平均原子數(shù)等于2即可。A項有可能等于2;B項一定大于2;C項一定等于2;D項一定大于2。答案:C7.用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值,下列敘述正確的是A.1 mol FeCl3與沸水反應生成膠體后,含有NA個Fe(OH)3膠粒B.25 時,22.4 L甲烷含有的原子數(shù)為5NAC.標準狀況下,0.5NA個Cl2分子所占的體積為11.2 LD.1.8 g重水(D2O)中含有的質子數(shù)為1.0N

6、A解析:0.5NA個Cl2分子的物質的量為0.5 mol,在標準狀況下的體積為11.2 L。答案:C8.無色的混合氣體甲中可能含有NO、CO2、NO2、NH3、N2中的幾種。將100 mL氣體甲經(jīng)過如圖實驗處理,最終得到酸性溶液,而氣體幾乎無剩余,則氣體甲的組成可能為A.NH3、NO2、N2B.NH3、NO、CO2C.NH3、NO2、CO2D.NO、CO2、N2解析:因為是無色混合氣體,故沒有NO2;從反應流程看,通過濃硫酸后氣體體積減小,說明存在NH3;通過足量的Na2O2后,氣體顯紅棕色,說明生成了NO2,則原來氣體中存在NO和CO2;最后氣體被水吸收后幾乎沒有氣體剩余,所以原混合氣體中一

7、定有NH3、NO、CO2,B項符合題意。答案:B9.在a L Fe2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合溶液中加入b mol BaCl2,恰好使溶液中的SO42-完全沉淀;若加入足量強堿并加熱可得到c mol NH3,則原溶液中Fe3+的濃度(mol·L-1)為A.2b-c2aB.2b-caC.2b-c3aD.2b-c6a解析:n(NH4+)=n(NH3)=c mol,n(SO42-)=n(Ba2+)=b mol,根據(jù)電荷守恒:n(NH4+)+3n(Fe3+)=2n(SO42-),可得n(Fe3+)=2b-c3 mol,所以c(Fe3+)=2b-c3a mol·L-1。答

8、案:C10.標準狀況下,m g A氣體與n g B氣體的分子數(shù)相等,下列說法不正確的是A.標準狀況下,等體積的氣體A和氣體B的質量比為mnB.25 時,等質量的氣體A與氣體B的分子數(shù)之比為nmC.同溫同壓下,氣體A與氣體B的密度之比為mnD.標準狀況下,等質量的氣體A與氣體B的體積比為mn解析:標準狀況下,等質量的氣體A與氣體B的物質的量之比等于其體積之比,等于其摩爾質量的反比,即nm,D項錯誤。答案:D11.鐵氧磁體法處理含Cr2O72-的廢水的原理如下:向含Cr2O72-的酸性廢水中加入FeSO4·7H2O,將Cr2O72-還原為Cr3+,調節(jié)溶液的pH,使鐵、鉻元素轉化為組成相

9、當于FeFex·Cr2-xO4(鐵氧磁體,羅馬數(shù)字表示元素的價態(tài))的沉淀。處理含1 mol Cr2O72-的廢水至少需要加入a mol FeSO4·7H2O。下列結論正確的是A.x=0.5,a=8B.x=0.5,a=10C.x=1.5,a=8D.x=1.5,a=10解析:Cr2O72-2Cr3+,1 mol Cr2O72-發(fā)生反應時得到6 mol e-。據(jù)Fe2+、Cr6+的電子得失守恒可得:x=3(2-x),x=1.5,則鐵氧磁體的化學式為FeFe1.5 ·Cr0.5O4,據(jù)Cr原子守恒可知,1 mol Cr2O72-可轉化為4 mol鐵氧磁體,再據(jù)Fe原子守恒

10、,可知a=10。答案:D12.已知NH3和HCl都是能用來做噴泉實驗的氣體。若在同溫同壓下用等體積的兩個燒瓶各收集滿NH3和HCl氣體,則噴泉實驗完畢后兩個燒瓶中溶液的關系正確的是A.溶質的物質的量濃度相同,溶質的質量分數(shù)不同B.溶質的質量分數(shù)相同,溶質的物質的量不同C.溶質的物質的量濃度和溶質的質量分數(shù)都不同D.溶質的物質的量濃度和溶質的質量分數(shù)都相同解析:假設在標準狀況下,燒瓶的容積為22.4 L,所以NH3和HCl的體積也均為22.4 L,物質的量均為1 mol,實驗完畢后兩個燒瓶中均充滿溶液,溶液的體積為22.4 L,溶質的物質的量均為1 mol,所以實驗完畢后兩個燒瓶中溶質的物質的量

11、濃度均為1mol22.4 L0.045 mol·L-1;溶液的體積相同,密度不同,故溶液的質量不同;溶質的物質的量相同,摩爾質量不同,故溶質的質量不同,溶質的質量分數(shù)不同。答案:A13.V mL密度為 g·mL-1的某溶液,含有相對分子質量為 M 的溶質m g,該溶液中溶質的質量分數(shù)為,物質的量濃度為c mol·L-1,則下列關系式正確的是A.m=V1000B.c=1000MC.=cM1000%D.c=1000mVM解析:n(溶質)=mM mol,V(溶液)=m(溶液)=m mL=m mL=m1000 L,c=n(溶質)V(溶液)=mMmolm1000L=1000

12、M mol·L-1,B項正確。答案:B14.在一定溫度下,已知有關某溶液的一些數(shù)據(jù):溶液的質量溶劑的質量溶液的體積溶質的摩爾質量溶質(氣體)的體積(Vm已知)溶液的密度溶液的質量分數(shù)。利用下列各組數(shù)據(jù)計算該溶液的物質的量濃度,不能算出的一組是A.B.C.D.解析:根據(jù)只能算出溶液的體積,但溶質的質量未知,故不能計算出溶液的物質的量濃度。答案:C15.在無土栽培中,需配制20 L含NH4Cl、KCl和K2CO3的營養(yǎng)液。營養(yǎng)液中部分離子的物質的量濃度如圖所示。若以KCl、NH4Cl和(NH4)2CO3三種固體為原料來配制上述營養(yǎng)液,則需KCl、NH4Cl和(NH4)2CO3三種固體的物

13、質的量依次為(單位為mol)A.2、64、24B.64、2、24C.32、50、12D.16、50、24解析:營養(yǎng)液中n(NH4+)=50 mol、n(K+)=64 mol、n(Cl-)=66 mol,根據(jù)電荷守恒可得n(CO32-)=24 mol;若以KCl、NH4Cl和(NH4)2CO3三種固體為原料來配制上述營養(yǎng)液,則(NH4)2CO3的物質的量為24 mol,再根據(jù)NH4+的物質的量等于50 mol,求得NH4Cl為2 mol,B項正確。答案:B第卷(非選擇題共55分)二、非選擇題(本題包括6小題,共55分)16.(10分)實驗室需要240 mL 0.5 mol·L-1硫酸溶

14、液。根據(jù)溶液的配制情況回答下列問題:(1)配制溶液時肯定不需要如圖所示儀器中的(填字母),配制上述溶液還需用到的玻璃儀器是(填儀器名稱)。 (2)容量瓶是用來配制一定物質的量濃度的溶液的定量儀器,其上標有(填序號)。 溫度濃度容量壓強刻度線酸式或堿式(3)根據(jù)計算得知,需質量分數(shù)為98%、密度為1.84 g·cm-3的濃硫酸 mL(計算結果保留一位小數(shù))。如果實驗室有10 mL、50 mL、100 mL量筒,應選mL的量筒最好。 (4)在配制過程中,下列操作可能導致溶液濃度偏低的是。 量筒用蒸餾水洗凈后立即用來量取濃硫酸將濃硫酸在燒杯中稀釋,轉

15、移到容積為100 mL的容量瓶中后,沒有洗滌燒杯在轉移過程中用玻璃棒引流,因操作不慎有少量溶液流到容量瓶外面最后定容時,仰視刻度線答案:(1)AC;燒杯、玻璃棒(各2分)(2)(2分)(3)6.8;10(各1分)(4)(2分)17.(10分)硫酸亞鐵晶體(FeSO4·7H2O)在醫(yī)藥上常作補血劑。某課外研究小組測定該補血劑中鐵元素的含量,其實驗步驟如下:請回答下列問題:(1)證明操作濾液中含有Fe2+的方法之一是向濾液中加入NaOH溶液,現(xiàn)象為,步驟中發(fā)生反應的離子方程式為。 (2)寫出步驟中一系列處理的操作步驟:過濾、灼燒、稱量。 (3)若實驗無損耗,則每片補血

16、劑中含鐵元素g。 (4)該小組有些同學認為用酸性KMnO4溶液滴定也能進行鐵元素含量的測定。該實驗原理用離子方程式可表示為。 實驗前,首先要精確配制一定物質的量濃度的KMnO4溶液250 mL,配制時需要的儀器除天平、玻璃棒、燒杯、膠頭滴管外,還需。 該實驗中的KMnO4溶液需要酸化,用于酸化的酸是。 a.稀硝酸b.稀硫酸c.稀鹽酸d.濃硝酸若取m g該補血劑用0.1 mol·L-1的KMnO4溶液進行滴定,在此實驗過程中共用去KMnO4溶液100 mL,則該補血劑中鐵元素的質量分數(shù)為。 答案:(1)生成白色沉淀,白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G

17、色,最終變?yōu)榧t褐色;2Fe2+H2O2+2H+2Fe3+2H2O(各1分)(2)洗滌;冷卻(各1分)(3)0.07a(1分)(4)5Fe2+MnO4-+8H+5Fe3+Mn2+4H2O(2分)250 mL容量瓶(1分)b(1分)2.8m×100%(1分)18.(8分)煙氣中的NOx是NO和NO2的混合物(不含N2O4)。(1)根據(jù)廢氣排放標準,1 m3煙氣中最高允許含400 mg NOx。若NOx中NO的質量分數(shù)為0.85,則1 m3煙氣中最高允許含NOL(標準狀況,保留2位小數(shù))。 (2)工業(yè)上通常用溶質的質量分數(shù)為0.15的Na2CO3溶液(密度為1.16 g·

18、;mL-1)作為NOx的吸收劑,該碳酸鈉溶液的物質的量濃度為mol·L-1(保留2位小數(shù))。 (3)已知:NO+NO2+Na2CO32NaNO2+CO22NO2+Na2CO3NaNO2+NaNO3+CO2將1 m3含2000 mg NOx的煙氣用質量分數(shù)為0.15的碳酸鈉溶液吸收。若吸收率為80%,則吸收后的煙氣(填“符合”或“不符合”)排放標準,其理由是。 答案:(1)0.25(2)1.64(3)不符合;吸收后煙氣的總體積減小,故NOx的含量仍超過400 mg·m-3(每空2分)19.(10分)氨和聯(lián)氨(N2H4)是氮的兩種常見化合物,在科學技術和生產(chǎn)

19、中有重要的應用。試回答下列問題:(1)最常見的制備聯(lián)氨的方法是以丙酮為催化劑,用次氯酸鈉與氨反應,該反應中還原劑與氧化劑的物質的量之比為21,寫出該反應的化學方程式:。 (2)聯(lián)氨可用做火箭燃料,燃燒時發(fā)生的反應是N2O4(l)+2N2H4(l)3N2(g)+4H2O(g)H=-1038.6 kJ·mol-1。若該反應中有4 mol NH鍵斷裂,則反應放出的熱量為kJ。 (3)取m g氨基甲酸銨(NH2COONH4)加熱使其分解生成NH3和CO2的混合氣體,該混合氣體在標準狀況下的密度為。 (4)氨的水溶液可用于吸收NO與NO2混合氣體,反應的化學方程式

20、為6NO+4NH35N2+6H2O、6NO2+8NH37N2+12H2O。已知NO與NO2的混合氣體180 mol被8.90×103 g氨水(質量分數(shù)為0.300)完全吸收,產(chǎn)生156 mol氮氣。吸收后氨水的密度為0.98 g·cm-3。則該混合氣體中NO與NO2的體積比為,吸收后氨水的物質的量濃度為(答案精確到0.1)。 答案:(1)NaClO+2NH3N2H4+NaCl+H2O(2)519.3(3)1.16 g·L-1(4)91;2.4 mol·L-1(每空2分)20.(10分)有一混合物的水溶液可能含有以下離子中的若干種:K+、NH4+

21、、Cl-、Fe3+、Mg2+、CO32-、SO42-,現(xiàn)各取三份100 mL該溶液進行如下實驗:.向第一份溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀產(chǎn)生;.向第二份溶液中加入足量NaOH 溶液后加熱,收集到0.896 L(標準狀況)氣體;.向第三份溶液中加入足量BaCl2溶液,得到沉淀6.27 g,沉淀經(jīng)足量鹽酸洗滌后剩余2.33 g。試回答下列問題:(1)該溶液中肯定存在的離子是,肯定不存在的離子是。 (2)該溶液中可能存在的離子是,為確定該離子是否存在,可取少量原試液,然后(填實驗操作)。 答案:(1)NH4+、CO32-、SO42-、K+;Mg2+、Fe3+(各3分)(2)

22、Cl-;加入足量的稀硝酸和硝酸鋇溶液,過濾,向濾液中滴入AgNO3溶液,若有白色沉淀生成,則證明有Cl-存在(各2分)21.(7分)已知達喜是常用的中和胃酸的藥物,其化學成分是鋁和鎂的堿式鹽。(1)取該堿式鹽3.01 g,加入2.0 mol·L-1的鹽酸使其溶解,當加入鹽酸的體積為42.5 mL時,開始產(chǎn)生CO2,至加入鹽酸的體積為45.0 mL 時,恰好反應完全,則該堿式鹽樣品中OH-與CO32-的物質的量之比為。 (2)向上述堿式鹽溶于鹽酸后的溶液中加入過量氫氧化鈉,過濾,沉淀物進行干燥后的質量為1.74 g,若該堿式鹽中氫元素的質量分數(shù)為0.040,則該堿式鹽的化學式為。 解析:(1)由題意可知:當加入HCl的物質的量為2.0 mol·L-1×42.5 mL×10-3L·mL-1=0.085 mol時,開始產(chǎn)生CO2;而當加入HCl的物質的量為2.0 mol·L-1×45.0 mL×10-3 L·m