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2021学年第二单元 溶液组成的定量研究第2课时同步练习题
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这是一份2021学年第二单元 溶液组成的定量研究第2课时同步练习题，共10页。试卷主要包含了4 gD，在标准状况下,将22，用含0，现有O2和CO2的混合气体16等内容，欢迎下载使用。
合格考达标练
1.设NA代表阿伏加德罗常数,下列说法一定正确的是( )
A.22.4 L CO和CO2的混合气体中所含的碳原子数一定是NA
B.1 L 0.3 ml·L-1 Na2SO4溶液中,含有Na+和SO42-总数为0.6NA
C.常温常压下,32 g O2和32 g O3所含氧原子数都是2NA
D.标准状况下,11.2 L H2O含水分子数为0.5NA
答案C
解析A项未说明标准状况,A错误;根据硫酸钠的化学式可知,1 L 0.3 ml·L-1 Na2SO4溶液中,含有Na+和SO42-总数为0.9NA,B错误;标准状况下的水不是气体,不能应用气体摩尔体积进行计算,D错误。
2.平均每100 mL人体血浆中含10.02 mg Ca2+(Mr=40.08),则血液中Ca2+的物质的量浓度是( )
ml·L-1B.2.5 ml·L-1
C.2.5×10-3ml·L-1D.2.5×10-4ml·L-1
答案C
解析n(Ca2+)=10.02×10-3g40.08 g·ml-1=2.5×10-4 ml,c(Ca2+)=2.5×10-4ml0.1 L=2.5×10-3 ml·L-1,C正确。
3.3.6 g碳在一定量的氧气中燃烧,反应后生成一氧化碳和二氧化碳混合气体的平均摩尔质量是32 g·ml-1,则生成的一氧化碳的质量是( )
A.3.3 gB.6.3 g
C.8.4 gD.13.2 g
答案B
解析3.6 g碳物质的量为3.6 g12 g·ml-1=0.3 ml ,根据碳原子守恒,反应后生成CO和CO2混合气体物质的量为0.3 ml ,混合气体平均摩尔质量是32 g·ml-1,则混合气体质量为32 g·ml-1×0.3 ml =9.6 g。设一氧化碳物质的量为x,则二氧化碳物质的量为0.3 ml-x,则28 g·ml-1x+44 g·ml-1(0.3 ml-x)=9.6 g,解得x=0.225 ml,因此一氧化碳质量为0.225 ml×28 g·ml-1=6.3 g;B正确。
4.用1 000 g溶剂中所含溶质的物质的量来表示的溶液浓度叫质量物质的量浓度,其单位是ml·kg-1。5 ml·kg-1的硫酸的密度是1.29 g·cm-3,则其物质的量浓度是( )
ml·L-1 ml·L-1
ml·L-1 ml·L-1
答案B
解析浓度为5 ml·kg-1的硫酸,令水为1 000 g,则含有5 ml H2SO4,所以m(H2SO4)=5 ml ×98 g·ml-1=490 g,溶液体积为1 000 g+490 g1.29 g·cm-3=1 4901.29 mL;物质的量浓度为5ml1 4901.29×10-3L=4.33 ml·L-1,B正确。
5.由两种金属组成的合金10 g,投入足量的稀硫酸中,反应完全后得到氢气11.2 L(标准状况下),此合金可能是( )
A.镁铝合金B.镁铁合金
C.铁锌合金D.镁锌合金
答案A
解析生成0.5 ml H2金属失去的电子为1 ml,即合金的平均摩尔电子质量为10 g·ml-1,镁、铝、铁、锌的摩尔电子质量分别为:12、9、28、32.5(单位:g·ml-1),由平均值关系可知,混合物中一种金属的摩尔电子质量小于10 g·ml-1,另一种大于10 g·ml-1,A正确。
6.在标准状况下,将22.4 L HCl完全溶于1 L水中(水的密度近似为1 g·mL-1),溶液的密度为ρ g·cm-3(ρ>1),溶液的体积为V mL,溶质的质量分数为w,溶质的物质的量浓度为c ml·L-1。下列叙述中正确的是( )
①w=36.5c1 000ρ×100% ②c=1 ml·L-1 ③向上述溶液中再加入V mL水后,所得溶液中溶质的质量分数大于0.5w ④向上述溶液中再加入V mL水后,所得溶液中溶质的质量分数小于0.5w
A.①②B.②③
C.①③D.①④
答案C
解析①根据物质的量浓度c=1 000ρwM,可得w=36.5c1 000ρ×100%,①正确;36.5 g HCl的物质的量为1 ml,1 ml HCl溶解在1 L水中,所得溶液体积不是1 L,浓度不是1 ml·L-1,②错误;盐酸的密度大于水的密度,则加入等体积的水后,由于水的质量小于原盐酸的质量,根据w=m(溶质)m(溶液)×100%可知,混合液的总质量小于原先的2倍,则混合液中溶质的质量分数大于原溶液中溶质质量分数的一半,即大于0.5w,③正确,④错误;故选C。
7.用含0.2 ml·L-1某金属阳离子Rn+的盐溶液40 mL,恰好将20 mL 0.4 ml·L-1的硫酸盐溶液中的硫酸根离子完全沉淀,则n值为( )
A.1B.2C.3D.4
答案B
解析溶液中SO42-的物质的量为:20×10-3 L×0.4 ml·L-1=8×10-3ml,溶液中Rn+的物质的量为:40×10-3 L×0.2 ml·L-1=8×10-3 ml,由反应恰好沉淀完全,根据电荷守恒,n=2,B正确。
8.有0.4 g铁的氧化物,用足量的CO在高温下将其还原,把生成的CO2全部通入到足量澄清石灰水中得到0.75 g固体沉淀物,这种铁的氧化物的化学式为( )
A.FeOB.Fe2O3
C.Fe3O4D.Fe4O5
答案B
解析由题意得知,铁的氧化物中的氧原子最后转移到沉淀物CaCO3中。且n(O)=n(CO2)=n(CaCO3)=0.007 5 ml ,m(O)=0.007 5 ml ×16 g·ml-1=0.12 g。m(Fe)=0.4 g-0.12 g=0.28 g,n(Fe)=0.005 ml 。n(Fe)∶n(O)=2∶3,B正确。
9.现有O2和CO2的混合气体16.4 g,在标准状况下其体积为8.96 L。请回答下列问题:
(1)该混合气体的平均摩尔质量为 ;
(2)混合气体中碳原子的个数为 ;
(3)将混合气体依次通过下图所示装置,最后收集在气球中(体积在标准状况下测定)。
①气球中收集到的气体为 ,电子总数为 。
②气球中的气体在标准状况下体积为 。
答案(1)41 g·ml-1 (2)0.3NA (3)①O2 1.6NA ②2.24 L
解析(1)标准状况下混合气体的体积为8.96 L,则物质的量为:n=VVm=8.96 L22.4 L·ml-1=0.4 ml,混合气体的平均摩尔质量M=16.4 g0.4ml=41 g·ml-1;(2)设混合气体中O2的物质的量为x,CO2的物质的量为y,则根据混合物的质量为16.4 g可得:32 g·ml-1x+44 g·ml-1y=16.4 g①;根据气体的物质的量为0.4 ml可得:x+y=0.4 ml②,解得:x=0.1 ml 、y=0.3 ml ,由于CO2分子中只含1个碳原子,故混合气体中共含C原子0.3NA个;(3)将混合气体依次通过如图装置,则CO2会被NaOH溶液吸收,剩余气体为氧气,被浓硫酸干燥后,在气球中收集到的是干燥纯净的氧气。①一个氧气分子含有16个电子,由氧气的物质的量为0.1 ml ,则电子的物质的量为1.6 ml,数目为1.6NA;②气球中氧气在标准状况下的体积V=0.1 ml ×22.4 L·ml-1=2.24 L。
10.取100.0 mL含Na2CO3和Na2SO4的混合溶液,加入过量BaCl2溶液后得到16.84 g沉淀,用过量稀硝酸处理后沉淀质量减少至6.99 g,同时溶液中有气泡产生。试求:
(1)原混合液中Na2SO4的物质的量浓度。
(2)产生的气体在标准状况下的体积(要求写出计算过程)。
答案解 混合溶液加入过量的氯化钡溶液,发生反应:BaCl2+Na2SO4BaSO4↓+2NaCl、BaCl2+Na2CO3BaCO3↓+2NaCl,得到的16.84 g白色沉淀为BaSO4、BaCO3,沉淀用过量稀硝酸处理,发生反应:BaCO3+2HNO3Ba(NO3)2+CO2↑+H2O,最终6.99 g沉淀为BaSO4。
(1)最终6.99 g沉淀为BaSO4,n(Na2SO4)=n(BaSO4)=6.99 g233 g·ml-1=0.03 ml ,所以c(Na2SO4)=0.03ml0.1 L=0.3 ml·L-1;
(2)n(CO2)=n(BaCO3)=16.84 g-6.99 g197 g·ml-1=0.05 ml ,V(CO2)=0.05 ml ×22.4 L·ml-1=1.12 L。
答:(1)原溶液中Na2SO4物质的量浓度为0.3 ml·L-1;(2)产生的CO2在标准状况下的体积为1.12 L。
等级考提升练
11.将一定质量的Mg、Zn、Al混合物与足量稀硫酸反应,生成H2 2.8 L(标准状况),原混合物的质量不可能是( )
A.2 gB.4 g
C.8 gD.6 g
答案A
解析本题给出的数据不足,故不能求出每一种金属的质量,只能确定取值范围。三种金属中产生等量的氢气消耗金属质量最大的为锌,质量最小的为铝。故假设金属全部为锌可求得金属质量为8.125 g,假设金属全部为铝可求得金属质量为2.25 g,金属实际质量应在2.25 g~8.125 g之间,A项不在范围内。
12.在无土栽培中,需配制一定量含50 ml NH4Cl、16 ml KCl和24 ml K2SO4的营养液。若用KCl、NH4Cl和(NH4)2SO4三种固体为原料来配制,三者的物质的量(单位:ml)依次是( )
A.2 64 24B.64 2 24
C.32 50 12D.16 50 24
答案B
解析含50 ml NH4Cl、16 ml KCl和24 ml K2SO4的营养液中:n(NH4+)=50 ml ,n(Cl-)=50 ml+16 ml =66 ml,n(K+)=16 ml+24 ml×2=64 ml,n(SO42-)=24 ml ,由KCl、NH4Cl和(NH4)2SO4三种固体配制的营养液,营养液中各离子物质的量与含50 ml NH4Cl、16 ml KCl和24 ml K2SO4的营养液中相应离子物质的量相等,根据硫酸根离子守恒可知,需要n[(NH4)2SO4]=24 ml,再由铵根离子守恒得n(NH4Cl)=50 ml -24 ml ×2=2 ml ,由氯离子守恒,则n(KCl)=66 ml -2 ml =64 ml ,B正确。
13.已知:2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑。取两份铝片,第一份与足量盐酸反应,第二份与足量烧碱溶液反应,标准状况下均产生5.6 L气体,则两份铝片的质量之比为( )
A.一定为1∶1B.可能为2∶3
C.一定为3∶2D.可能为1∶6
答案A
解析金属铝与酸或碱反应的关系式均为2Al~3H2↑,得到的氢气物质的量相同时,两份铝的质量相等,A正确。
14.在标准状况下,将V L A气体(摩尔质量是M g·ml-1)溶于0.1 L水中,所得溶液的密度为d g·cm-3,则此溶液的物质的量浓度为( )
A.1 000VdMV+2 240B.VdMV+2 240
C.1 000VdMMV+2 240D.MV2 240(V+0.1)d
答案A
解析标准状况下V L A气体的物质的量为V22.4 ml;气体的质量为V22.4 ml×M g·ml-1=VM22.4 g,水的质量为100 mL×1 g·mL-1=100 g,即溶液的质量为VM22.4 g+100 g,溶液的体积=(VM22.4+100) gd×1 000 g·L-1;则溶液的物质的量浓度c=nV=V22.4VM22.4+1001 000d ml·L-1=1 000VdMV+2 240 ml·L-1,A项正确。
15.把500 mL含BaCl2和KCl的混合溶液分成5等份,取一份加入含a ml硫酸钠的溶液,恰好使钡离子完全沉淀;另取一份加入含b ml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)ml·L-1B.10(2a-b)ml·L-1
C.10(b-a)ml·L-1D.10(b-2a)ml·L-1
答案D
解析根据题意,500 mL溶液分成5等份,每份为100 mL。每份中n(Ba2+)=a ml,n(Cl-)=b ml,根据电荷守恒关系得n(K+)=(b-2a)ml,则c(K+)=(b-2a)ml0.1 L=10(b-2a)ml·L-1。
16.取28.70 g ZnSO4·7H2O加热至不同温度,剩余固体的质量变化如下图所示:
分析数据,680 ℃时所得固体的化学式为( )
A.ZnOB.Zn3O(SO4)2
C.ZnSO4D.ZnSO4·H2O
答案B
解析28.70 g ZnSO4·7H2O的物质的量为0.1 ml,由Zn元素守恒可以知道,生成ZnSO4·H2O或ZnSO4或ZnO或Zn3O(SO4)2时,物质的量分别为0.1 ml、0.1 ml 、0.1 ml 、0.13 ml,若得ZnSO4·H2O,质量为17.90 g(100 ℃);若得ZnSO4,质量为16.10 g(250 ℃);若得ZnO,质量为8.10 g(930 ℃);据此通过排除法确定680 ℃时所得固体的化学式为Zn3O(SO4)2。
17.向200 mL FeCl3和HCl的混合溶液中,分别加入一定量成分均匀的Fe、Cu混合固体,充分反应后剩余固体质量及放出气体的体积(标准状况下测得)如下表所示。(已知Fe+2FeCl33FeCl2、Cu+2FeCl32FeCl2+CuCl2)
试计算:
(1)混合固体中m(Fe)∶m(Cu)= 。
(2)原混合溶液中c(Cl-)= 。
答案(1)7∶8 (2)4.00 ml·L-1
解析(1)从第一组反应数据可知,加入的铁首先与FeCl3发生反应,当FeCl3反应完毕,铁再与HCl反应生成H2。对比二、三组数据可知,第二组反应中HCl有余,则从第二组投料分析:投进18.0 g Fe、Cu混合物后剩余的9.60 g为Cu,因为Fe与混合液中的HCl反应已产生了1.12 L的H2,Fe3+已反应完全,加入的Cu没有参与反应,全部剩余,即18 g固体中含Cu:9.6 g,则含Fe:8.4 g,即混合固体中,mFe∶mCu=7∶8。
(2)对比二、三组数据可知,第三组实验中盐酸已完全反应。则由第三组数据分析:加入27.0 g固体,充分反应后剩余15.8 g,减少的质量为11.2 g,全部是溶解的Fe,而Fe参与了两个反应:
Fe+2HClFeCl2 + H2↑
5.6 g2.24 L
0.1 ml0.1 ml0.1 ml
11.2 g-5.6 g=5.6(g)
Fe+2FeCl33FeCl2
0.1 ml 0.3 ml
即最终溶液中的溶质全部为FeCl2:0.1 ml+0.3 ml=0.4 ml
故原混合溶液中c(Cl-)=0.4×20.2 ml·L-1=4.00 ml·L-1
18.已知Fe2(SO4)3+Cu2FeSO4+CuSO4;Fe2(SO4)3+Fe3FeSO4。称取4.00 g氧化铜和氧化铁固体混合物,加入50.0 mL 2.00 ml·L-1的硫酸充分溶解,往所得溶液中加入5.60 g铁粉,充分反应后,得固体的质量为3.04 g。
请计算:
(1)加入铁粉充分反应后,溶液中溶质的物质的量 。
(2)固体混合物中氧化铜的质量 。
答案(1)0.100 ml (2)2.40 g
解析(1)将Fe2O3、CuO混合物加入硫酸充分反应后,再加入铁粉,剩余固体有两种可能:第一种为单质Cu,第二种为Fe、Cu混合物,同时可知溶液中不含Fe2(SO4)3。根据溶液中SO42-守恒,所得溶液中溶质的物质的量为0.100 ml。由于体系中的铁“原子”(氧化铁、铁粉)总物质的量大于0.100 ml ,故可以判断加入的铁粉有剩余,剩余固体为Fe、Cu混合物,溶液中溶质为FeSO4。
(2)设Fe2O3的物质的量为x,CuO的物质的量为y,根据质量守恒,160 g·ml-1×x+80 g·ml-1×y=4.00 g ,根据整个体系中金属元素守恒:56 g·ml-1×2x+64 g·ml-1×y+5.60 g=0.100×56 g+3.04 g,解方程得x=0.01 ml ,y=0.03 ml,故CuO的质量为2.40 g。
新情境创新练
19.Ⅰ.下表是某位生物教师血液化验单的部分内容:
已知:1 ml=1 000 mml,血液中的葡萄糖简称血糖,分子式为C6H12O6,请根据以上信息回答下列问题:
(1)这位教师的血糖含量属 (填“正常”“偏高”或“偏低”)。
(2)这位教师的1 mL血液中含葡萄糖 g。
Ⅱ.在花瓶中加入“鲜花保鲜剂”,能延长鲜花的寿命。下表是500 mL“鲜花保鲜剂”中含有的成分,阅读并回答下列问题:
(3)“鲜花保鲜剂”中K+(阿司匹林中不含K+)的物质的量浓度为 。
(4)配制上述“鲜花保鲜剂”所需要的仪器有烧杯、玻璃棒、药匙、托盘天平(带砝码)、 (填所缺仪器的名称)。
(5)若要配制0.5 ml·L-1 500 mL的硫酸溶液,现有质量分数为98%、密度为1.84 g·cm-3的浓硫酸。实验室有15 mL、20 mL、50 mL量筒,应选用 mL量筒最好。
答案(1)正常 (2)8.1×10-4 (3)0.024 ml·L-1
(4)500 mL容量瓶、胶头滴管 (5)15
解析(1)根据表中数据,葡萄糖的参考值为3.89~6.11 mml·L-1,教师血糖含量4.50 mml·L-1,在参考值范围内,属于正常;(2)教师血糖含量为4.50 mml·L-1,即4.50×10-6 ml·mL-1,即1 mL血液中含有4.50×10-6 ml血糖,质量为4.50×10-6 ml×180 g·ml-1=8.1×10-4 g;(3)“鲜花保鲜剂”中K+(阿司匹林中不含K+)存在于硫酸钾、高锰酸钾中,n(K+)=0.87 g174 g·ml-1×2+0.316 g158 g·ml-1=0.012 ml ,则c(K+)=0.012ml0.5 L=0.024 ml·L-1;(4)准确配制500 mL的上述溶液,需选用500 mL的容量瓶,定容时还需要胶头滴管;(5)98%硫酸物质的量浓度c=1 000×1.84×98%98 ml·L-1=18.4 ml·L-1,则配制所需硫酸需要98%硫酸的体积=0.5ml·L-1×0.5 L18.4ml·L-1=0.013 6 L=13.6 mL,量取液体时,应选用15 mL的量筒。
加入固体质量/g
9.00
18.0
27.0
剩余固体质量/g
3.20
9.60
15.8
放出气体体积/L
0
1.12
2.24
项目名称
数据(mml·L-1)
参考值
尿素氮
2.95
2.00~6.10 mml·L-1
葡萄糖
4.50
3.89~6.11 mml·L-1
总胆固醇
3.75
<5.20 mml·L-1
甘油三酯
1.80↑
<1.70 mml·L-1
成分
成分的质量/g
摩尔质量/(g·ml-1)
蔗糖
25.00
342
硫酸钾
0.87
174
阿司匹林
0.17
180
高锰酸钾
0.316
158
硝酸银
0.02
170
合格考达标练
1.设NA代表阿伏加德罗常数,下列说法一定正确的是( )
A.22.4 L CO和CO2的混合气体中所含的碳原子数一定是NA
B.1 L 0.3 ml·L-1 Na2SO4溶液中,含有Na+和SO42-总数为0.6NA
C.常温常压下,32 g O2和32 g O3所含氧原子数都是2NA
D.标准状况下,11.2 L H2O含水分子数为0.5NA
答案C
解析A项未说明标准状况,A错误;根据硫酸钠的化学式可知,1 L 0.3 ml·L-1 Na2SO4溶液中,含有Na+和SO42-总数为0.9NA,B错误;标准状况下的水不是气体,不能应用气体摩尔体积进行计算,D错误。
2.平均每100 mL人体血浆中含10.02 mg Ca2+(Mr=40.08),则血液中Ca2+的物质的量浓度是( )
ml·L-1B.2.5 ml·L-1
C.2.5×10-3ml·L-1D.2.5×10-4ml·L-1
答案C
解析n(Ca2+)=10.02×10-3g40.08 g·ml-1=2.5×10-4 ml,c(Ca2+)=2.5×10-4ml0.1 L=2.5×10-3 ml·L-1,C正确。
3.3.6 g碳在一定量的氧气中燃烧,反应后生成一氧化碳和二氧化碳混合气体的平均摩尔质量是32 g·ml-1,则生成的一氧化碳的质量是( )
A.3.3 gB.6.3 g
C.8.4 gD.13.2 g
答案B
解析3.6 g碳物质的量为3.6 g12 g·ml-1=0.3 ml ,根据碳原子守恒,反应后生成CO和CO2混合气体物质的量为0.3 ml ,混合气体平均摩尔质量是32 g·ml-1,则混合气体质量为32 g·ml-1×0.3 ml =9.6 g。设一氧化碳物质的量为x,则二氧化碳物质的量为0.3 ml-x,则28 g·ml-1x+44 g·ml-1(0.3 ml-x)=9.6 g,解得x=0.225 ml,因此一氧化碳质量为0.225 ml×28 g·ml-1=6.3 g;B正确。
4.用1 000 g溶剂中所含溶质的物质的量来表示的溶液浓度叫质量物质的量浓度,其单位是ml·kg-1。5 ml·kg-1的硫酸的密度是1.29 g·cm-3,则其物质的量浓度是( )
ml·L-1 ml·L-1
ml·L-1 ml·L-1
答案B
解析浓度为5 ml·kg-1的硫酸,令水为1 000 g,则含有5 ml H2SO4,所以m(H2SO4)=5 ml ×98 g·ml-1=490 g,溶液体积为1 000 g+490 g1.29 g·cm-3=1 4901.29 mL;物质的量浓度为5ml1 4901.29×10-3L=4.33 ml·L-1,B正确。
5.由两种金属组成的合金10 g,投入足量的稀硫酸中,反应完全后得到氢气11.2 L(标准状况下),此合金可能是( )
A.镁铝合金B.镁铁合金
C.铁锌合金D.镁锌合金
答案A
解析生成0.5 ml H2金属失去的电子为1 ml,即合金的平均摩尔电子质量为10 g·ml-1,镁、铝、铁、锌的摩尔电子质量分别为:12、9、28、32.5(单位:g·ml-1),由平均值关系可知,混合物中一种金属的摩尔电子质量小于10 g·ml-1,另一种大于10 g·ml-1,A正确。
6.在标准状况下,将22.4 L HCl完全溶于1 L水中(水的密度近似为1 g·mL-1),溶液的密度为ρ g·cm-3(ρ>1),溶液的体积为V mL,溶质的质量分数为w,溶质的物质的量浓度为c ml·L-1。下列叙述中正确的是( )
①w=36.5c1 000ρ×100% ②c=1 ml·L-1 ③向上述溶液中再加入V mL水后,所得溶液中溶质的质量分数大于0.5w ④向上述溶液中再加入V mL水后,所得溶液中溶质的质量分数小于0.5w
A.①②B.②③
C.①③D.①④
答案C
解析①根据物质的量浓度c=1 000ρwM,可得w=36.5c1 000ρ×100%,①正确;36.5 g HCl的物质的量为1 ml,1 ml HCl溶解在1 L水中,所得溶液体积不是1 L,浓度不是1 ml·L-1,②错误;盐酸的密度大于水的密度,则加入等体积的水后,由于水的质量小于原盐酸的质量,根据w=m(溶质)m(溶液)×100%可知,混合液的总质量小于原先的2倍,则混合液中溶质的质量分数大于原溶液中溶质质量分数的一半,即大于0.5w,③正确,④错误;故选C。
7.用含0.2 ml·L-1某金属阳离子Rn+的盐溶液40 mL,恰好将20 mL 0.4 ml·L-1的硫酸盐溶液中的硫酸根离子完全沉淀,则n值为( )
A.1B.2C.3D.4
答案B
解析溶液中SO42-的物质的量为:20×10-3 L×0.4 ml·L-1=8×10-3ml,溶液中Rn+的物质的量为:40×10-3 L×0.2 ml·L-1=8×10-3 ml,由反应恰好沉淀完全,根据电荷守恒,n=2,B正确。
8.有0.4 g铁的氧化物,用足量的CO在高温下将其还原,把生成的CO2全部通入到足量澄清石灰水中得到0.75 g固体沉淀物,这种铁的氧化物的化学式为( )
A.FeOB.Fe2O3
C.Fe3O4D.Fe4O5
答案B
解析由题意得知,铁的氧化物中的氧原子最后转移到沉淀物CaCO3中。且n(O)=n(CO2)=n(CaCO3)=0.007 5 ml ,m(O)=0.007 5 ml ×16 g·ml-1=0.12 g。m(Fe)=0.4 g-0.12 g=0.28 g,n(Fe)=0.005 ml 。n(Fe)∶n(O)=2∶3,B正确。
9.现有O2和CO2的混合气体16.4 g,在标准状况下其体积为8.96 L。请回答下列问题:
(1)该混合气体的平均摩尔质量为 ;
(2)混合气体中碳原子的个数为 ;
(3)将混合气体依次通过下图所示装置,最后收集在气球中(体积在标准状况下测定)。
①气球中收集到的气体为 ,电子总数为 。
②气球中的气体在标准状况下体积为 。
答案(1)41 g·ml-1 (2)0.3NA (3)①O2 1.6NA ②2.24 L
解析(1)标准状况下混合气体的体积为8.96 L,则物质的量为:n=VVm=8.96 L22.4 L·ml-1=0.4 ml,混合气体的平均摩尔质量M=16.4 g0.4ml=41 g·ml-1;(2)设混合气体中O2的物质的量为x,CO2的物质的量为y,则根据混合物的质量为16.4 g可得:32 g·ml-1x+44 g·ml-1y=16.4 g①;根据气体的物质的量为0.4 ml可得:x+y=0.4 ml②,解得:x=0.1 ml 、y=0.3 ml ,由于CO2分子中只含1个碳原子,故混合气体中共含C原子0.3NA个;(3)将混合气体依次通过如图装置,则CO2会被NaOH溶液吸收,剩余气体为氧气,被浓硫酸干燥后,在气球中收集到的是干燥纯净的氧气。①一个氧气分子含有16个电子,由氧气的物质的量为0.1 ml ,则电子的物质的量为1.6 ml,数目为1.6NA;②气球中氧气在标准状况下的体积V=0.1 ml ×22.4 L·ml-1=2.24 L。
10.取100.0 mL含Na2CO3和Na2SO4的混合溶液,加入过量BaCl2溶液后得到16.84 g沉淀,用过量稀硝酸处理后沉淀质量减少至6.99 g,同时溶液中有气泡产生。试求:
(1)原混合液中Na2SO4的物质的量浓度。
(2)产生的气体在标准状况下的体积(要求写出计算过程)。
答案解 混合溶液加入过量的氯化钡溶液,发生反应:BaCl2+Na2SO4BaSO4↓+2NaCl、BaCl2+Na2CO3BaCO3↓+2NaCl,得到的16.84 g白色沉淀为BaSO4、BaCO3,沉淀用过量稀硝酸处理,发生反应:BaCO3+2HNO3Ba(NO3)2+CO2↑+H2O,最终6.99 g沉淀为BaSO4。
(1)最终6.99 g沉淀为BaSO4,n(Na2SO4)=n(BaSO4)=6.99 g233 g·ml-1=0.03 ml ,所以c(Na2SO4)=0.03ml0.1 L=0.3 ml·L-1;
(2)n(CO2)=n(BaCO3)=16.84 g-6.99 g197 g·ml-1=0.05 ml ,V(CO2)=0.05 ml ×22.4 L·ml-1=1.12 L。
答:(1)原溶液中Na2SO4物质的量浓度为0.3 ml·L-1;(2)产生的CO2在标准状况下的体积为1.12 L。
等级考提升练
11.将一定质量的Mg、Zn、Al混合物与足量稀硫酸反应,生成H2 2.8 L(标准状况),原混合物的质量不可能是( )
A.2 gB.4 g
C.8 gD.6 g
答案A
解析本题给出的数据不足,故不能求出每一种金属的质量,只能确定取值范围。三种金属中产生等量的氢气消耗金属质量最大的为锌,质量最小的为铝。故假设金属全部为锌可求得金属质量为8.125 g,假设金属全部为铝可求得金属质量为2.25 g,金属实际质量应在2.25 g~8.125 g之间,A项不在范围内。
12.在无土栽培中,需配制一定量含50 ml NH4Cl、16 ml KCl和24 ml K2SO4的营养液。若用KCl、NH4Cl和(NH4)2SO4三种固体为原料来配制,三者的物质的量(单位:ml)依次是( )
A.2 64 24B.64 2 24
C.32 50 12D.16 50 24
答案B
解析含50 ml NH4Cl、16 ml KCl和24 ml K2SO4的营养液中:n(NH4+)=50 ml ,n(Cl-)=50 ml+16 ml =66 ml,n(K+)=16 ml+24 ml×2=64 ml,n(SO42-)=24 ml ,由KCl、NH4Cl和(NH4)2SO4三种固体配制的营养液,营养液中各离子物质的量与含50 ml NH4Cl、16 ml KCl和24 ml K2SO4的营养液中相应离子物质的量相等,根据硫酸根离子守恒可知,需要n[(NH4)2SO4]=24 ml,再由铵根离子守恒得n(NH4Cl)=50 ml -24 ml ×2=2 ml ,由氯离子守恒,则n(KCl)=66 ml -2 ml =64 ml ,B正确。
13.已知:2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑。取两份铝片,第一份与足量盐酸反应,第二份与足量烧碱溶液反应,标准状况下均产生5.6 L气体,则两份铝片的质量之比为( )
A.一定为1∶1B.可能为2∶3
C.一定为3∶2D.可能为1∶6
答案A
解析金属铝与酸或碱反应的关系式均为2Al~3H2↑,得到的氢气物质的量相同时,两份铝的质量相等,A正确。
14.在标准状况下,将V L A气体(摩尔质量是M g·ml-1)溶于0.1 L水中,所得溶液的密度为d g·cm-3,则此溶液的物质的量浓度为( )
A.1 000VdMV+2 240B.VdMV+2 240
C.1 000VdMMV+2 240D.MV2 240(V+0.1)d
答案A
解析标准状况下V L A气体的物质的量为V22.4 ml;气体的质量为V22.4 ml×M g·ml-1=VM22.4 g,水的质量为100 mL×1 g·mL-1=100 g,即溶液的质量为VM22.4 g+100 g,溶液的体积=(VM22.4+100) gd×1 000 g·L-1;则溶液的物质的量浓度c=nV=V22.4VM22.4+1001 000d ml·L-1=1 000VdMV+2 240 ml·L-1,A项正确。
15.把500 mL含BaCl2和KCl的混合溶液分成5等份,取一份加入含a ml硫酸钠的溶液,恰好使钡离子完全沉淀;另取一份加入含b ml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)ml·L-1B.10(2a-b)ml·L-1
C.10(b-a)ml·L-1D.10(b-2a)ml·L-1
答案D
解析根据题意,500 mL溶液分成5等份,每份为100 mL。每份中n(Ba2+)=a ml,n(Cl-)=b ml,根据电荷守恒关系得n(K+)=(b-2a)ml,则c(K+)=(b-2a)ml0.1 L=10(b-2a)ml·L-1。
16.取28.70 g ZnSO4·7H2O加热至不同温度,剩余固体的质量变化如下图所示:
分析数据,680 ℃时所得固体的化学式为( )
A.ZnOB.Zn3O(SO4)2
C.ZnSO4D.ZnSO4·H2O
答案B
解析28.70 g ZnSO4·7H2O的物质的量为0.1 ml,由Zn元素守恒可以知道,生成ZnSO4·H2O或ZnSO4或ZnO或Zn3O(SO4)2时,物质的量分别为0.1 ml、0.1 ml 、0.1 ml 、0.13 ml,若得ZnSO4·H2O,质量为17.90 g(100 ℃);若得ZnSO4,质量为16.10 g(250 ℃);若得ZnO,质量为8.10 g(930 ℃);据此通过排除法确定680 ℃时所得固体的化学式为Zn3O(SO4)2。
17.向200 mL FeCl3和HCl的混合溶液中,分别加入一定量成分均匀的Fe、Cu混合固体,充分反应后剩余固体质量及放出气体的体积(标准状况下测得)如下表所示。(已知Fe+2FeCl33FeCl2、Cu+2FeCl32FeCl2+CuCl2)
试计算:
(1)混合固体中m(Fe)∶m(Cu)= 。
(2)原混合溶液中c(Cl-)= 。
答案(1)7∶8 (2)4.00 ml·L-1
解析(1)从第一组反应数据可知,加入的铁首先与FeCl3发生反应,当FeCl3反应完毕,铁再与HCl反应生成H2。对比二、三组数据可知,第二组反应中HCl有余,则从第二组投料分析:投进18.0 g Fe、Cu混合物后剩余的9.60 g为Cu,因为Fe与混合液中的HCl反应已产生了1.12 L的H2,Fe3+已反应完全,加入的Cu没有参与反应,全部剩余,即18 g固体中含Cu:9.6 g,则含Fe:8.4 g,即混合固体中,mFe∶mCu=7∶8。
(2)对比二、三组数据可知,第三组实验中盐酸已完全反应。则由第三组数据分析:加入27.0 g固体,充分反应后剩余15.8 g,减少的质量为11.2 g,全部是溶解的Fe,而Fe参与了两个反应:
Fe+2HClFeCl2 + H2↑
5.6 g2.24 L
0.1 ml0.1 ml0.1 ml
11.2 g-5.6 g=5.6(g)
Fe+2FeCl33FeCl2
0.1 ml 0.3 ml
即最终溶液中的溶质全部为FeCl2:0.1 ml+0.3 ml=0.4 ml
故原混合溶液中c(Cl-)=0.4×20.2 ml·L-1=4.00 ml·L-1
18.已知Fe2(SO4)3+Cu2FeSO4+CuSO4;Fe2(SO4)3+Fe3FeSO4。称取4.00 g氧化铜和氧化铁固体混合物,加入50.0 mL 2.00 ml·L-1的硫酸充分溶解,往所得溶液中加入5.60 g铁粉,充分反应后,得固体的质量为3.04 g。
请计算:
(1)加入铁粉充分反应后,溶液中溶质的物质的量 。
(2)固体混合物中氧化铜的质量 。
答案(1)0.100 ml (2)2.40 g
解析(1)将Fe2O3、CuO混合物加入硫酸充分反应后,再加入铁粉,剩余固体有两种可能:第一种为单质Cu,第二种为Fe、Cu混合物,同时可知溶液中不含Fe2(SO4)3。根据溶液中SO42-守恒,所得溶液中溶质的物质的量为0.100 ml。由于体系中的铁“原子”(氧化铁、铁粉)总物质的量大于0.100 ml ,故可以判断加入的铁粉有剩余,剩余固体为Fe、Cu混合物,溶液中溶质为FeSO4。
(2)设Fe2O3的物质的量为x,CuO的物质的量为y,根据质量守恒,160 g·ml-1×x+80 g·ml-1×y=4.00 g ,根据整个体系中金属元素守恒:56 g·ml-1×2x+64 g·ml-1×y+5.60 g=0.100×56 g+3.04 g,解方程得x=0.01 ml ,y=0.03 ml,故CuO的质量为2.40 g。
新情境创新练
19.Ⅰ.下表是某位生物教师血液化验单的部分内容:
已知:1 ml=1 000 mml,血液中的葡萄糖简称血糖,分子式为C6H12O6,请根据以上信息回答下列问题:
(1)这位教师的血糖含量属 (填“正常”“偏高”或“偏低”)。
(2)这位教师的1 mL血液中含葡萄糖 g。
Ⅱ.在花瓶中加入“鲜花保鲜剂”,能延长鲜花的寿命。下表是500 mL“鲜花保鲜剂”中含有的成分,阅读并回答下列问题:
(3)“鲜花保鲜剂”中K+(阿司匹林中不含K+)的物质的量浓度为 。
(4)配制上述“鲜花保鲜剂”所需要的仪器有烧杯、玻璃棒、药匙、托盘天平(带砝码)、 (填所缺仪器的名称)。
(5)若要配制0.5 ml·L-1 500 mL的硫酸溶液,现有质量分数为98%、密度为1.84 g·cm-3的浓硫酸。实验室有15 mL、20 mL、50 mL量筒,应选用 mL量筒最好。
答案(1)正常 (2)8.1×10-4 (3)0.024 ml·L-1
(4)500 mL容量瓶、胶头滴管 (5)15
解析(1)根据表中数据,葡萄糖的参考值为3.89~6.11 mml·L-1,教师血糖含量4.50 mml·L-1,在参考值范围内,属于正常;(2)教师血糖含量为4.50 mml·L-1,即4.50×10-6 ml·mL-1,即1 mL血液中含有4.50×10-6 ml血糖,质量为4.50×10-6 ml×180 g·ml-1=8.1×10-4 g;(3)“鲜花保鲜剂”中K+(阿司匹林中不含K+)存在于硫酸钾、高锰酸钾中,n(K+)=0.87 g174 g·ml-1×2+0.316 g158 g·ml-1=0.012 ml ,则c(K+)=0.012ml0.5 L=0.024 ml·L-1;(4)准确配制500 mL的上述溶液,需选用500 mL的容量瓶,定容时还需要胶头滴管;(5)98%硫酸物质的量浓度c=1 000×1.84×98%98 ml·L-1=18.4 ml·L-1,则配制所需硫酸需要98%硫酸的体积=0.5ml·L-1×0.5 L18.4ml·L-1=0.013 6 L=13.6 mL,量取液体时,应选用15 mL的量筒。
加入固体质量/g
9.00
18.0
27.0
剩余固体质量/g
3.20
9.60
15.8
放出气体体积/L
0
1.12
2.24
项目名称
数据(mml·L-1)
参考值
尿素氮
2.95
2.00~6.10 mml·L-1
葡萄糖
4.50
3.89~6.11 mml·L-1
总胆固醇
3.75
<5.20 mml·L-1
甘油三酯
1.80↑
<1.70 mml·L-1
成分
成分的质量/g
摩尔质量/(g·ml-1)
蔗糖
25.00
342
硫酸钾
0.87
174
阿司匹林
0.17
180
高锰酸钾
0.316
158
硝酸银
0.02
170
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