章末綜合測(cè)評(píng)(一)(時(shí)間:90分鐘 分值:100分)一、選擇題:本題包括10個(gè)小題,每小題2分,共20分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意。1.第26屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)通過“修訂國(guó)際單位制”決議,以阿伏加德羅常數(shù)定義物質(zhì)的量的單位——摩爾,可大大提高穩(wěn)定性和精確度。下列對(duì)于“摩爾”的理解正確的是( )A.1mol任何物質(zhì)所含有的原子數(shù)都相同B.摩爾是物質(zhì)的量的單位,簡(jiǎn)稱摩,符號(hào)為molC.摩爾可以把物質(zhì)的宏觀數(shù)量與微觀粒子的數(shù)量聯(lián)系起來D.32gO2和32gO3中所含氧原子的個(gè)數(shù)比是2∶3解析:選B。1mol不同物質(zhì)中所含有的原子數(shù)不一定相同,A錯(cuò)誤;物質(zhì)的量是一個(gè)物理量,摩爾是物質(zhì)的量的單位,不是物理量,物質(zhì)的量可以把宏觀物質(zhì)與微觀粒子聯(lián)系起來,C錯(cuò)誤;32gO2與32gO3所含氧原子的個(gè)數(shù)比是1∶1,D錯(cuò)誤。2.下表中給出了甲和乙所對(duì)應(yīng)的相關(guān)物理量,其中不能求出物質(zhì)的量的是( )選項(xiàng)ABCD甲物質(zhì)的粒子數(shù)標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積固體的體積溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度乙阿伏加德羅常數(shù)標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體體積固體的密度溶液的體積解析:選C。根據(jù)n=、n=、nB=cBV可知,A、B、D中都能求出物質(zhì)的量。3.設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列敘述中指定粒子數(shù)目一定小于NA的是( )A.12gC60和石墨的混合物所含的碳原子數(shù)目
B.1L1mol·L-1的Na2CO3溶液中含有的碳酸根離子的數(shù)目C.0.5mol·L-1NaOH溶液中所含Na+數(shù)目D.28g鐵在反應(yīng)中做還原劑且完全反應(yīng)時(shí),失去電子的數(shù)目解析:選B。12gC60和石墨的混合物所含碳原子數(shù)目為NA,A錯(cuò)誤;1L1mol·L-1的Na2CO3溶液中,由于CO水解,含有的CO數(shù)目小于NA,B正確;未指明溶液的體積,無法計(jì)算NaOH的物質(zhì)的量和Na+的數(shù)目,C錯(cuò)誤;28g鐵在反應(yīng)中做還原劑且完全反應(yīng)時(shí),失去電子的數(shù)目可能為1.5NA,可能為NA,也可能在NA~1.5NA之間,D錯(cuò)誤。4.某校化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)一瓶溶液,標(biāo)簽上標(biāo)有“CaCl20.1mol·L-1”的字樣,下面是該小組成員對(duì)溶液的敘述,正確的是( )A.配制1L該溶液,可將0.1molCaCl2溶于1L水中B.Ca2+和Cl-的物質(zhì)的量濃度都是0.1mol·L-1C.從試劑瓶中取出該溶液的一半,則所取溶液的物質(zhì)的量濃度為0.05mol·L-1D.將該瓶溶液稀釋一倍,則所得溶液的c(Cl-)為0.1mol·L-1解析:選D。溶液的體積多于1L,A錯(cuò)誤;Cl-的物質(zhì)的量濃度為0.2mol·L-1,B錯(cuò)誤;所取溶液的物質(zhì)的量濃度為0.1mol·L-1,C錯(cuò)誤;D項(xiàng),原來c(Cl-)=0.2mol·L-1,將溶液稀釋一倍后,則所得溶液的c(Cl-)=0.1mol·L-1,D正確。5.(2021·濟(jì)南模擬)設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法不正確的是( )A.1L0.1mol·L-1Fe2(SO4)3溶液中含有的陽(yáng)離子數(shù)目小于0.2NAB.0.24gMg在O2和CO2的混合氣體中完全燃燒,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.02NAC.3g由CO2和SO2組成的混合氣體中含有的質(zhì)子數(shù)為1.5NAD.1molNa2O2與SO2完全反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2NA解析:選A。A.鐵離子在溶液中水解導(dǎo)致陽(yáng)離子個(gè)數(shù)增多,故溶液中陽(yáng)離子數(shù)目大于0.2NA,故A錯(cuò)誤;B.0.24gMg為0.01mol,Mg在O2和CO2的混合氣體中完全燃燒生成MgO,失去0.02mol電子,則轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.02NA,故B正確;
C.CO2的摩爾質(zhì)量為44g·mol-1,含22個(gè)質(zhì)子,SO2的摩爾質(zhì)量為64g·mol-1,含32個(gè)質(zhì)子,即二者均是2g中含1mol質(zhì)子,故3g混合物中含1.5mol質(zhì)子即1.5NA個(gè)質(zhì)子,故C正確;D.過氧化鈉與二氧化硫反應(yīng)生成硫酸鈉,1mol過氧化鈉中的-1價(jià)的氧原子變?yōu)椋?價(jià),故1mol過氧化鈉轉(zhuǎn)移2mol電子即2NA個(gè),故D正確。6.某學(xué)生配制了100mL1mol·L-1的硫酸,然后對(duì)溶液濃度做精確測(cè)定,且測(cè)定過程中一切操作都正確,但測(cè)得溶液的物質(zhì)的量濃度小于1mol·L-1。則在配制過程中,下列操作可能導(dǎo)致溶液濃度偏低的是( )①量筒用蒸餾水洗凈后立即用來量取濃硫酸②將濃硫酸在燒杯中稀釋,冷卻至室溫,轉(zhuǎn)移到100mL的容量瓶中后,沒有洗滌燒杯和玻璃棒③在轉(zhuǎn)移過程中用玻璃棒引流,因操作不慎有少量溶液流到了容量瓶外面④最后定容時(shí),加水超過了刻度線,馬上用膠頭滴管吸去多余的水,使溶液凹液面剛好與刻度線相切A.②③④B.③④C.①②③D.①②③④解析:選D。①量筒用蒸餾水洗凈后未干燥立即量取濃硫酸,濃硫酸被稀釋,所取溶質(zhì)H2SO4偏少,導(dǎo)致溶液濃度偏低;②未洗滌燒杯和玻璃棒,使溶質(zhì)H2SO4損失,導(dǎo)致溶液濃度偏低;③少量溶液流到容量瓶外面,使溶質(zhì)H2SO4損失,導(dǎo)致溶液濃度偏低;④加水超過了刻度線,馬上用膠頭滴管吸去多余的水,會(huì)使溶質(zhì)H2SO4損失,導(dǎo)致溶液濃度偏低。7.取mg相對(duì)原子質(zhì)量為M的某金屬與足量稀硫酸反應(yīng),在標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生aL氫氣,該反應(yīng)生成的硫酸鹽中金屬元素的化合價(jià)為( )A.+B.+C.+D.+
解析:選A。設(shè)生成的硫酸鹽中金屬元素的化合價(jià)為+x,根據(jù)得失電子守恒,mol×x=×2,解得x=,則金屬元素的化合價(jià)為+。8.如圖是氨氣與氯化氫反應(yīng)的裝置。抽走玻璃片充分反應(yīng),反應(yīng)中有關(guān)物理量的描述正確的是(設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)( )A.氣體反應(yīng)物的總體積為0.224LB.生成物的分子數(shù)為0.005NAC.產(chǎn)物中N—H數(shù)為0.02NAD.加水溶解后所得溶液中NH數(shù)目為0.005NA解析:選C。A項(xiàng),沒有說明氣體所處的狀況,故氣體反應(yīng)物的總體積不一定是0.224L,錯(cuò)誤;B項(xiàng),生成物NH4Cl為離子化合物,不存在分子,錯(cuò)誤;D項(xiàng),由于NH部分水解,故加水溶解后所得溶液中NH數(shù)目小于0.005NA,錯(cuò)誤。9.(2021·青島質(zhì)檢)如圖所示,①和②為兩個(gè)體積相同的固定容器,圖中“”和“”分別表示氫原子和氧原子,則下列說法正確的是( )A.若①中的H2為1mol,則②中所含原子總數(shù)為3.01×1023個(gè)B.①和②中氣體的質(zhì)量之比為1∶8C.H2、O2均能發(fā)生化合反應(yīng),但不能發(fā)生置換反應(yīng)D.兩容器的溫度和壓強(qiáng)均相同解析:選B。根據(jù)圖示可知,①和②中H2與O2的分子個(gè)數(shù)之比為2∶1,若H2為1mol,則O2為0.5mol,故O原子數(shù)目為6.02×1023個(gè),A項(xiàng)錯(cuò)誤;①和②中H2與O2的分子個(gè)數(shù)之比為2∶1,所以其物質(zhì)的量之比為2∶1,質(zhì)量之比為1∶8,B項(xiàng)正確;H2能發(fā)生置換反應(yīng),如H2與CuO反應(yīng),O2
也能發(fā)生置換反應(yīng),如O2與H2S反應(yīng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)阿伏加德羅定律,①和②兩容器體積相同,但氣體分子個(gè)數(shù)不同,所以兩容器的溫度和壓強(qiáng)不可能均相同,D項(xiàng)錯(cuò)誤。10.由硫酸鉀、硫酸鋁和硫酸組成的混合溶液,其中c(H+)=0.1mol·L-1,c(Al3+)=0.4mol·L-1,c(SO)=0.8mol·L-1,則c(K+)為( )A.0.15mol·L-1B.0.2mol·L-1C.0.3mol·L-1D.0.4mol·L-1解析:選C。因溶液呈電中性,故存在:3c(Al3+)+c(K+)+c(H+)=2c(SO)+c(OH-),而溶液中c(OH-)很小,可以忽略不計(jì),則有3c(Al3+)+c(K+)+c(H+)=2c(SO),所以c(K+)=2c(SO)-3c(Al3+)-c(H+)=2×0.8mol·L-1-3×0.4mol·L-1-0.1mol·L-1=0.3mol·L-1。二、選擇題:本題包括5個(gè)小題,每小題4分,共20分。每小題有一個(gè)或兩個(gè)選項(xiàng)符合題意。11.(2021·南通模擬)國(guó)際計(jì)量大會(huì)第26次會(huì)議新修訂了阿伏加德羅常數(shù)(NA=6.02214076×1023mol-1),并于2019年5月20日正式生效。下列說法正確的是( )A.1L0.5mol·L-1Al2Fe(SO4)4溶液中陽(yáng)離子數(shù)目大于1.5NAB.2molNH3和3molO2在催化劑和加熱條件下充分反應(yīng)生成NO的分子數(shù)為2NAC.56g聚乙烯分子中含碳碳雙鍵的數(shù)目為2NAD.32.5g鋅與一定量濃硫酸恰好完全反應(yīng),生成氣體的分子數(shù)為0.5NA解析:選AD。A項(xiàng),Al3+、Fe2+水解產(chǎn)生H+,該溶液中陽(yáng)離子還包括H+,陽(yáng)離子總數(shù)增加,故1L0.5mol·L-1Al2Fe(SO4)4溶液中陽(yáng)離子數(shù)目大于1.5NA,故A正確;B項(xiàng),因存在反應(yīng)4NH3+5O24NO+6H2O,所以2molNH3和3molO2在催化劑和加熱條件下充分反應(yīng)后氧氣有剩余,生成的NO會(huì)與過量的氧氣繼續(xù)反應(yīng)生成NO2,所以最終生成NO的分子數(shù)小于2NA,故B錯(cuò)誤;C項(xiàng),聚乙烯是乙烯經(jīng)過加聚反應(yīng)制備而成,分子內(nèi)沒有碳碳雙鍵,故C錯(cuò)誤;D
項(xiàng),濃硫酸與鋅反應(yīng)的化學(xué)方程式為Zn+2H2SO4(濃)ZnSO4+SO2↑+2H2O,從化學(xué)方程式可以看出1mol鋅生成1mol二氧化硫氣體,隨著硫酸的消耗和水的生成,硫酸變稀,這時(shí)就會(huì)發(fā)生鋅與稀硫酸的反應(yīng),Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑,從化學(xué)方程式可以看出1mol鋅生成1mol氫氣,所以1mol鋅無論與濃硫酸反應(yīng)還是與稀硫酸反應(yīng),生成氣體都為1mol,32.5g鋅的物質(zhì)的量為n===0.5mol,生成氣體的分子數(shù)為0.5NA,故D正確。12.配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液是一個(gè)重要的定量實(shí)驗(yàn),下列有關(guān)說法正確的是( )A.容量瓶用蒸餾水洗凈后,可不經(jīng)干燥直接用于配制溶液B.配制一定物質(zhì)的量濃度的稀鹽酸時(shí),用量筒量取9.82mL濃鹽酸C.配制1L0.1mol·L-1的NaCl溶液時(shí)用托盤天平稱量5.85gNaCl固體D.定容時(shí),為防止液滴飛濺,膠頭滴管應(yīng)緊貼容量瓶?jī)?nèi)壁解析:選A。量筒只能精確到0.1mL,B錯(cuò)誤;托盤天平只能精確到0.1g,C錯(cuò)誤;用膠頭滴管定容時(shí),滴管不能緊貼容量瓶?jī)?nèi)壁,以防蒸餾水附著在容量瓶刻度線上部,引起誤差,D錯(cuò)誤。13.(2021·萊蕪模擬)硫代硫酸鈉溶液與鹽酸的反應(yīng)(Na2S2O3+2HCl===2NaCl+S↓+SO2↑+H2O)可用于探究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響。常溫常壓下,若該反應(yīng)產(chǎn)生固體單質(zhì)16g,則反應(yīng)中各有關(guān)物質(zhì)的物理量正確的是(設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)( )選項(xiàng)二氧化硫硫代硫酸鈉轉(zhuǎn)移的電子A32g1molB11.2L0.5molC158g2molD79gNA解析:選AD。該反應(yīng)為S2O在酸性條件下的歧化反應(yīng),S2O
中硫的化合價(jià)為+2價(jià),1molS2O參加反應(yīng)生成1mol單質(zhì)S和1molSO2,轉(zhuǎn)移2mol電子,故常溫常壓下反應(yīng)生成16g(即0.5mol)單質(zhì)硫時(shí),必生成0.5molSO2,同時(shí)轉(zhuǎn)移1mol電子,需要注意的是常溫常壓下11.2LSO2的物質(zhì)的量不是0.5mol。綜上所述,A、D項(xiàng)正確。14.由C16O和C18O組成的氣體與同溫、同壓下空氣(平均相對(duì)分子質(zhì)量為29)的密度相同,則下列關(guān)系正確的是( )A.氣體中C16O和C18O的分子數(shù)之比為14∶15B.氣體中C16O和C18O的物質(zhì)的量之比為1∶1C.氣體中C16O和C18O的質(zhì)量之比為15∶14D.氣體中C16O和C18O的密度之比為1∶1解析:選B。C16O的相對(duì)分子質(zhì)量為28,C18O的相對(duì)分子質(zhì)量為30,二者組成的氣體與同溫、同壓下空氣(平均相對(duì)分子質(zhì)量為29)的密度相同,故氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為29,根據(jù)十字交叉法計(jì)算二者的物質(zhì)的量之比為1∶1,所以分子數(shù)之比為1∶1,A錯(cuò)誤,B正確;物質(zhì)的量相同時(shí),質(zhì)量之比等于摩爾質(zhì)量之比,氣體中C16O和C18O的質(zhì)量之比為28∶30=14∶15,C錯(cuò)誤;同溫、同壓下,密度之比等于相對(duì)分子質(zhì)量之比,氣體中C16O和C18O的密度之比為28∶30=14∶15,D錯(cuò)誤。15.在t℃時(shí),將agNH3完全溶于水,得到VmL溶液,假設(shè)該溶液的密度為ρg/mL,溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w,其中含有NH的物質(zhì)的量是bmol,下列敘述正確的是( )A.溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w=×100%B.溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度c=mol/LC.溶液中c(OH-)=mol/L+c(H+)D.向上述溶液中加入VmL水,所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.5w
解析:選CD。溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w=×100%,A錯(cuò)誤;在計(jì)算時(shí)氨水中的溶質(zhì)是NH3,而不是NH3·H2O,則c=mol/L=,化簡(jiǎn)可得c=mol/L,B錯(cuò)誤;氨水中含有的陽(yáng)離子為H+和NH,含有的陰離子只有OH-,根據(jù)電荷守恒可知C正確;由于氨水的密度小于水的密度,與水等體積混合所得稀氨水的質(zhì)量大于原氨水質(zhì)量的2倍,故其溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.5w,D正確。三、非選擇題:本題包括5個(gè)小題,共60分。16.(10分)長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭的燃料之一是某液態(tài)化合物X2Y4。16gX2Y4在一定量的O2中恰好完全燃燒,反應(yīng)的化學(xué)方程式為X2Y4(l)+O2(g)===X2(g)+2Y2O(l)。冷卻后標(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)得生成物X2的體積為11.2L,其密度為1.25g·L-1,則:(1)反應(yīng)前O2的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)為________,其物質(zhì)的量為________mol。(2)X2的摩爾質(zhì)量為________,Y元素的名稱是________________________________________________________________________。(3)若反應(yīng)生成0.1molX2,則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為________mol。解析:(1)由化學(xué)方程式可知,反應(yīng)前O2的體積與生成的X2氣體體積相同,為11.2L,其物質(zhì)的量為0.5mol。(2)X2的摩爾質(zhì)量為1.25g·L-1×22.4L·mol-1=28g·mol-1;X2Y4的摩爾質(zhì)量為=32g·mol-1,故X為氮元素,Y為氫元素。(3)由N2H4(l)+O2(g)===N2(g)+2H2O(l)可知每生成1molN2轉(zhuǎn)移4mol電子,所以反應(yīng)生成0.1molN2時(shí),轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.4mol。答案:(1)11.2L 0.5 (2)28g·mol-1 氫 (3)0.417.(12分)(1)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,448mL某氣體的質(zhì)量為0.64g,這種氣體的相對(duì)分子質(zhì)量為________。
(2)19g某二價(jià)金屬的氯化物RCl2中含有0.4mol的Cl-,則R的相對(duì)原子質(zhì)量為________。(3)將50g膽礬(CuSO4·5H2O)溶于水配成100mL溶液,該溶液的物質(zhì)的量濃度是________。(4)游泳池里的水一般常加適量的硫酸銅,用以殺滅其中的細(xì)菌,而對(duì)游泳者的身體無害?,F(xiàn)取一水樣300mL,經(jīng)分析其中含有0.0192gCu2+,則水樣中硫酸銅的物質(zhì)的量濃度為________。(5)奧克托今是一種猛(性)炸藥,學(xué)名環(huán)四亞甲基四硝胺,簡(jiǎn)稱HMX,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示。密閉容器中HMX發(fā)生自爆時(shí)產(chǎn)生的氮?dú)夂鸵谎趸嫉姆肿訑?shù)之比為________。(6)如圖所示,分別向密閉容器內(nèi)可移動(dòng)活塞的兩邊充入空氣(已知空氣體積占整個(gè)容器容積的1/4)、H2和O2的混合氣體。在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,若將H2、O2的混合氣體點(diǎn)燃引爆,活塞先左彈,恢復(fù)原溫度后,活塞右滑停留于容器的中央,則原來H2、O2的體積之比可能為________??諝釮2、O2的混合氣體解析:(1)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,448mL某氣體的物質(zhì)的量為=0.02mol,該氣體的質(zhì)量為0.64g,則其摩爾質(zhì)量為=32g·mol-1,故該氣體的相對(duì)分子質(zhì)量為32。(2)設(shè)R的相對(duì)原子質(zhì)量為x,則RCl2的摩爾質(zhì)量為(x+71)g·mol-1,由19g某二價(jià)金屬的氯化物RCl2中含有0.4mol的Cl-,則×2=0.4mol,解得x=24。(3)硫酸銅溶液的物質(zhì)的量濃度=50g÷250g·mol-1÷0.1L=2mol·L-1。
(4)c(Cu2+)==0.001mol·L-1。(5)根據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知,奧克托今的分子式為C4H8N8O8,根據(jù)原子守恒可知,HMX自爆時(shí)的化學(xué)方程式為C4H8N8O8===4CO↑+4N2↑+4H2O↑,故產(chǎn)生的氮?dú)夂鸵谎趸嫉姆肿訑?shù)之比為1∶1。(6)設(shè)空氣的物質(zhì)的量為1mol,反應(yīng)前,左右兩室的體積之比為1∶3,反應(yīng)前右室的物質(zhì)的量為3mol,反應(yīng)后,活塞處于中央,兩室體積相等,則兩室中氣體的物質(zhì)的量相等,反應(yīng)后右室氣體的物質(zhì)的量為1mol,右室發(fā)生反應(yīng)2H2+O22H2O,設(shè)H2、O2的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol,若氫氣過量,則,解得x∶y=7∶2;若氧氣過量,則:,解得x∶y=4∶5。答案:(1)32 (2)24 (3)2mol·L-1 (4)0.001mol·L-1 (5)1∶1(6)7∶2或4∶518.(12分)實(shí)驗(yàn)室需要0.1mol·L-1NaOH溶液450mL和0.5mol·L-1硫酸溶液500mL。根據(jù)這兩種溶液的配制情況回答下列問題:(1)如圖所示的儀器中配制溶液肯定不需要的是________(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)下列操作中,容量瓶所不具備的功能是________。A.配制一定體積準(zhǔn)確濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液B.長(zhǎng)期貯存溶液C.測(cè)量容量瓶規(guī)格以下的任意體積的液體D.在容量瓶中直接稀釋某一濃度的溶液E.用來加熱溶解固體溶質(zhì)(3)根據(jù)計(jì)算用托盤天平稱取NaOH的質(zhì)量為________g
。在實(shí)驗(yàn)中其他操作均正確,若定容時(shí)仰視刻度線,則所得溶液濃度________0.1mol·L-1(填“大于”“等于”或“小于”,下同)。若NaOH溶液在轉(zhuǎn)移至容量瓶時(shí)未經(jīng)冷卻,則所得溶液濃度________0.1mol·L-1。(4)根據(jù)計(jì)算得知,所需質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%、密度為1.84g·cm-3的濃硫酸的體積為________mL(計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù))。配制過程中需先在燒杯中將濃硫酸進(jìn)行稀釋,稀釋時(shí)操作方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析:(1)配制溶液時(shí)不用圓底燒瓶和分液漏斗,還必須有溶解用的燒杯和攪拌、引流用的玻璃棒。(2)容量瓶不能用來直接溶解固體、稀釋溶液、長(zhǎng)期貯存溶液;容量瓶只有一個(gè)刻度線,不能用來測(cè)量容量瓶規(guī)格以下的任意體積的液體。(3)應(yīng)配制500mLNaOH溶液,則m(NaOH)=0.5L×0.1mol·L-1×40g·mol-1=2.0g。若定容時(shí)仰視刻度線,則實(shí)際溶液體積偏大,則所配制溶液濃度偏低,即小于0.1mol·L-1。若NaOH溶液未經(jīng)冷卻就轉(zhuǎn)入容量瓶定容,溫度冷卻到室溫時(shí),溶液體積偏小,導(dǎo)致所配NaOH溶液濃度偏高,即大于0.1mol·L-1。(4)濃硫酸的濃度c==mol·L-1=18.4mol·L-1,則0.5mol·L-1×500mL=18.4mol·L-1×V,解得V≈13.6mL,要注意濃硫酸稀釋的操作要點(diǎn)。答案:(1)AC 燒杯、玻璃棒 (2)BCDE (3)2.0 小于 大于 (4)13.6 將濃硫酸沿器壁緩緩倒入水中,并用玻璃棒不斷攪拌19.(12分)合成氨工業(yè)生產(chǎn)中所用的αFe催化劑的主要成分為FeO、Fe2O3。(1)某FeO、Fe2O3混合物中,鐵、氧的物質(zhì)的量之比為4∶5,其中Fe2+與Fe3+的物質(zhì)的量之比為________。(2)當(dāng)催化劑中Fe2+與Fe3+的物質(zhì)的量之比為1∶2
時(shí),其催化活性最高,此時(shí)混合物中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________(保留2位小數(shù))。(3)寫出由C(炭粉)與Fe2O3在高溫下反應(yīng)制備αFe催化劑的化學(xué)方程式(另一種產(chǎn)物可溶于水):________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)為制得這種活性最高的催化劑,理論上應(yīng)向480gFe2O3粉末加入炭粉的質(zhì)量為________,生成此實(shí)驗(yàn)條件下CO2的體積為________(假設(shè)此實(shí)驗(yàn)條件下,氣體摩爾體積為24L·mol-1)。解析:(1)設(shè)FeO、Fe2O3的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol,根據(jù)鐵、氧的物質(zhì)的量之比得(x+2y)∶(x+3y)=4∶5,x∶y=2∶1,F(xiàn)e2+與Fe3+的物質(zhì)的量之比為x∶2y=1∶1。(2)根據(jù)催化劑中Fe2+與Fe3+的物質(zhì)的量之比為1∶2,可推知,F(xiàn)eO、Fe2O3的物質(zhì)的量之比為1∶1,混合物中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為≈0.72。(3)由題給信息知,C(炭粉)會(huì)將一部分Fe2O3還原成FeO,同時(shí)C(炭粉)被氧化成CO2。(4)由于催化劑中Fe2+與Fe3+的物質(zhì)的量之比為1∶2時(shí),其催化活性最高,此時(shí)反應(yīng)后的混合物中,F(xiàn)eO、Fe2O3的物質(zhì)的量之比為1∶1,原料480gFe2O3為3mol,F(xiàn)e2O3~2FeO,原料中必須有的Fe2O3參加反應(yīng),即1molFe2O3參加反應(yīng),理論上要有0.5molC反應(yīng),即6gC;生成的CO2為0.5mol,在該條件下體積為0.5mol×24L·mol-1=12L。答案:(1)1∶1 (2)0.72 (3)2Fe2O3+C4FeO+CO2↑ (4)6g 12L20.(14分)某研究性學(xué)習(xí)小組欲測(cè)定室溫下(25℃、101kPa)的氣體摩爾體積。該小組設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示:
該實(shí)驗(yàn)的主要操作步驟如下:①用已知濃度的濃鹽酸配制100mL1.0mol·L-1的鹽酸(需要用到的儀器有量筒、燒杯、________________);②用10mL的量筒量取8.0mL1.0mol·L-1的鹽酸加入錐形瓶中;③準(zhǔn)確稱取ag已除去表面氧化膜的鎂條,并系于銅絲末端,為使HCl全部參加反應(yīng),a的數(shù)值至少為________________________________________________________________________;④往廣口瓶中裝入足量水,按上圖連接好裝置,檢查裝置的氣密性;⑤反應(yīng)結(jié)束后待體系溫度恢復(fù)到室溫,讀出量筒中水的體積為VmL。請(qǐng)回答下列問題:(1)步驟①中,配制100mL1.0mol·L-1的鹽酸時(shí),下列會(huì)使所配制溶液的濃度偏低的操作有________(填字母)。A.用量筒量取濃鹽酸時(shí),俯視量筒的刻度線B.容量瓶未干燥即用來配制溶液C.濃鹽酸在燒杯中稀釋時(shí),攪拌時(shí)間過長(zhǎng)D.定容完成后,將容量瓶倒置搖勻后,發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線,未做處理E.在容量瓶中定容時(shí)俯視容量瓶刻度線F.稀釋濃鹽酸時(shí),燒杯中有少量水G.未冷卻至室溫即定容(2)請(qǐng)?zhí)顚懖僮鞑襟E中的空白。步驟①:____________________________________________________;步驟③:________。(3)實(shí)驗(yàn)步驟⑤中應(yīng)選用的量筒規(guī)格是________(已知:25℃、101kPa下,氣體摩爾體積約為24.5L·mol-1)。(4)讀數(shù)時(shí)需要注意:_______________________________________
________________________________________________________________________(至少寫兩點(diǎn))。(5)忽略水蒸氣影響,在該條件下測(cè)得氣體摩爾體積的計(jì)算式為Vm=________L·mol-1。解析:(2)步驟①用濃鹽酸配制100mL1.0mol·L-1的鹽酸時(shí),需用量筒量取濃鹽酸,在燒杯中稀釋,要用玻璃棒不斷攪拌,最后用膠頭滴管和100mL容量瓶進(jìn)行定容。步驟③Mg與鹽酸發(fā)生的反應(yīng)為Mg+2HCl===MgCl2+H2↑,8.0mL1.0mol·L-1鹽酸中n(HCl)=8.0×10-3L×1.0mol·L-1=8.0×10-3mol,完全反應(yīng)時(shí)消耗Mg為4.0×10-3mol,其質(zhì)量為m(Mg)=4.0×10-3mol×24g·mol-1=0.096g。(3)8.0×10-3molHCl與Mg完全反應(yīng)放出4.0×10-3molH2,其在25℃、101kPa下的體積為4.0×10-3mol×24.5L·mol-1=0.098L=98mL,故應(yīng)選取容積為100mL的量筒。(5)HCl完全反應(yīng)時(shí)生成4.0×10-3molH2,實(shí)驗(yàn)中收集到VmLH2,則該條件下的氣體摩爾體積為Vm==0.25VL·mol-1。答案:(1)AC (2)玻璃棒、100mL容量瓶、膠頭滴管 0.096 (3)100mL (4)①恢復(fù)到室溫再讀數(shù);②調(diào)節(jié)量筒高度,使量筒內(nèi)的液面與集氣瓶?jī)?nèi)的液面相平;③讀數(shù)時(shí)視線應(yīng)與量筒中液體的凹液面最低處保持相切(任寫兩點(diǎn)即可) (5)0.25V