【考點(diǎn)分析】
物質(zhì)的量貫穿于整個(gè)高中化學(xué)的始終,是化學(xué)計(jì)算中處于核心地位的重要概念。它是掌握物質(zhì)的質(zhì)量、體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)、物質(zhì)的量濃度、反應(yīng)熱、化學(xué)方程式計(jì)算的前提, 是高考的必考點(diǎn)之一。要掌握這一考點(diǎn),除抓概念的內(nèi)涵與外延外,還要及時(shí)總結(jié)小規(guī)律。
一、以物質(zhì)的量為中心的相互關(guān)系
二、物質(zhì)的量與氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量之間的計(jì)算
1. (m總為氣體總質(zhì)量,n總為氣體總物質(zhì)的量) (此公式也適合非氣態(tài)物質(zhì))
2.已知混合氣體的體積分?jǐn)?shù)或摩爾分?jǐn)?shù)求平均相對(duì)分子質(zhì)量。
其中MA、MB、……,為組分氣體的相對(duì)分子質(zhì)量;a%、b%、……,為組分氣體對(duì)應(yīng)的體積分?jǐn)?shù)或摩爾分?jǐn)?shù)。
3. 其中ρ為氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度。
4.
其中D相對(duì)為混合氣體對(duì)某已經(jīng)氣體的相對(duì)密度,M已知為已知?dú)怏w的相對(duì)分子質(zhì)量。
三、物質(zhì)的量濃度及有關(guān)計(jì)算原理
1.關(guān)于物質(zhì)的量濃度概念的計(jì)算主要包括:
(1)溶質(zhì)的質(zhì)量、溶液的體積和物質(zhì)的量濃度之間的計(jì)算。可運(yùn)用公式:n=m/M,c=n/V,所以 。
(2)已知?dú)怏w溶質(zhì)的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)、溶劑的體積和溶液的密度,計(jì)算溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度。應(yīng)先運(yùn)用n=V/22.4L?mol—1,求出溶質(zhì)的物質(zhì)的量;再運(yùn)用V(溶液)=m/ρ求出溶液的體積,其中m為氣體和水的質(zhì)量和,即溶液的質(zhì)量,ρ為溶液的密度,V(溶液)的單位為L(zhǎng);最后用物質(zhì)的量濃度公式計(jì)算。
(3)計(jì)算溶液中的離子濃度,還要根據(jù)溶質(zhì)的電離方程式,算出離子的物質(zhì)的量。
2.溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與物質(zhì)的量濃度之間的換算,溶液的密度是必不可少的條件。將ω?fù)Q算成c時(shí),可從1L(1000mL)溶液出發(fā),運(yùn)用 直接計(jì)算。
3.物質(zhì)的量濃度與溶解度的換算:溶解度(S)與飽和溶液的物質(zhì)的量濃度(c)的換算(ρ表示溶液的密度): (ρ單位是g/mL)
4.氣體溶于水的物質(zhì)的量濃度的計(jì)算:設(shè)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1 L 水中溶解某氣體V L,所得溶液的密度為ρg/mL,則
5.溶液稀釋或混合的計(jì)算:
可根據(jù)稀釋前后,溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變的公式c1?V1=c2?V2
或溶質(zhì)的質(zhì)量不變的公式;V1?ρ1?ω1=V2?ρ2?ω2
四、以物質(zhì)的量為中心進(jìn)行換算時(shí)注意的問(wèn)題
1.“一個(gè)中心”: 必須以物質(zhì)的量為中心。
2.“兩個(gè)前提”:在應(yīng)用Vm=22.4L?mol—1時(shí),一定要有“標(biāo)準(zhǔn)狀況”和“氣體狀態(tài)”為兩個(gè)前提條件(混合氣體也適用)。
3.“三個(gè)關(guān)系”:
①直接構(gòu)成物質(zhì)的粒子與間接構(gòu)成物質(zhì)的粒子(原子、電子等)間的關(guān)系;
②摩爾質(zhì)量與相對(duì)分子質(zhì)量間的關(guān)系;
③“強(qiáng)、弱、非”與溶質(zhì)粒子(分子或離子)數(shù)之間的關(guān)系。
4.“四個(gè)無(wú)關(guān)”:
物質(zhì)的量、質(zhì)量、粒子數(shù)的多少均與溫度及壓強(qiáng)的高低無(wú)關(guān);物質(zhì)的量濃度的大小與所取該溶液的體積多少無(wú)關(guān)(但溶質(zhì)粒子數(shù)的多少與溶液體積有關(guān))。
五、高考的熱點(diǎn)溶液的濃度
主要內(nèi)容有:溶液物質(zhì)的量濃度、溶液的體積、溶質(zhì)的物質(zhì)的量(或質(zhì)量或氣體標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積)之間的換算;溶液稀釋的計(jì)算;兩種溶液混合后溶液濃度的計(jì)算等。有關(guān)溶液濃度計(jì)算解題方法思路的兩個(gè)出發(fā)點(diǎn):
(1)由“定義式”出發(fā):物質(zhì)的量濃度定義的數(shù)學(xué)表達(dá)式為c=n/V,由此可知,欲求c,先求n及V。
(2)由“守恒”的觀點(diǎn)出發(fā):
①稀釋前后“溶質(zhì)的物質(zhì)的量守恒”。
②溶液中“粒子之間電荷守恒”(溶液電中性)。
③質(zhì)量守恒。
【07-08高考再現(xiàn)】
1.下列有關(guān)物理量相應(yīng)的單位表達(dá)錯(cuò)誤的是( )
A.摩爾質(zhì)量g/mol B.氣體摩爾體積L/mol
C.溶解度g/100g D.密度g/cm3
【解析】溶解度的定義是指在一定條件下,某物質(zhì)在100 g溶劑里達(dá)到溶解平衡狀態(tài)時(shí)所溶解的質(zhì)量叫做該物質(zhì)在這種溶劑里的溶解度。在中學(xué)階段,一般默認(rèn)溶劑指的是水,且以質(zhì)量為單位,因此溶解度正確的單位應(yīng)該為g。
答案:C
2.下列敘述正確的是( )
A.一定溫度、壓強(qiáng)下,氣體體積由其分子的大小決定
B.一定溫度、壓強(qiáng)下,氣體體積由其物質(zhì)的量的多少?zèng)Q定
C.氣體摩爾體積是指1 mol任何氣體所占的體積為22.4 L
D.不同的氣體,若體積不等,則它們所含的分子數(shù)一定不等
【解析】由于分子的大小遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于分子之間的平均距離,因此氣體的體積是由粒子的數(shù)目和分子間的平均距離決定,分子之間的平均距離受溫度和壓強(qiáng)影響,溫度高、壓強(qiáng)小,平均距離增大,溫度低、壓強(qiáng)大,平均距離變小,因此選項(xiàng)A錯(cuò),B正確,同時(shí)可知選項(xiàng)D不同的氣體,若體積不等,則它們所含的分子數(shù)一定不等也錯(cuò)(不同溫度壓強(qiáng)下可能相等)。選項(xiàng)C中的指的是標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的摩爾體積,因此也錯(cuò)。
答案:B
3.有BaCl2和NaCl的混合溶液a L,將它均分成兩份。一份滴加稀硫酸,使Ba2+離子完全沉淀;另一份滴加AgNO3溶液,使Cl-離子完全沉淀。反應(yīng)中消耗x mol H2SO4、y mol AgNO3。據(jù)此得知原混合溶液中的c(Na+)/mol?L-1為( )
A.(y-2x)/a B.(y-x)/a C.(2y-2x)/a D.(2y-4x)/a
【解析】每份試劑中鋇離子的物質(zhì)的量為x mol,氯離子的物質(zhì)的量為y mol,根據(jù)電荷守恒有2x+n(Na+) = y,得n(Na+)=y-2x,所以c(Na+) = (y-2x)/0.5a。
答案:D
4.在Al2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合溶液中加入bmol的BaCl2,恰好使溶液中的SO42-完全沉淀;如加入足量強(qiáng)堿并加熱可得到cmolNH3,則原溶液中的Al3+的濃度(mol/L)為( )
A.2b-c2a B.2b-ca C.2b-c3a D.2b-c6a
【解析】由于NH3的物質(zhì)的量為cmol,由原子守恒和電荷守恒得:(NH4)2SO4的物質(zhì)的量為c2mol,反應(yīng)時(shí)用去的BaCl2的物質(zhì)的量也為c2mol,剩余的BaCl2為(b-c2)mol,則Al2(SO4)3中的SO42-的物質(zhì)的量也為(b-c2)mol,由電荷守恒得:n(Al3+)×3=(b-c2)×2,所以c(Al3+)=2b-c3amol/L。
答案:C
5.相同質(zhì)量的下列物質(zhì)分別與等濃度的NaOH溶液反應(yīng),至體系中均無(wú)固體物質(zhì),消耗堿量最多的是( )
A.AlB.Al(OH)3C.Al Cl3D.Al2O3
【解析】m(Al):m(NaOH)=27:40;
m(Al(OH)3):m(NaOH)=75:40;
m(AlCl3):m(NaOH)=33.375:40;
m(Al2O3):m(NaOH)=51:40;
所以相同質(zhì)量的物質(zhì),消耗堿量最多的是Al。故選A。
答案:A
6.在一定的條件下,完全分解下列某化合物2g,產(chǎn)生氧氣1.6g,此化合物是( )
【解析】此題主要考查摩爾質(zhì)量。選項(xiàng)A中m(16 O2)=2g18g?mol-1×16g?mol-1=1.78g;選項(xiàng)B中m(16O2)=2g20g?mol-1×16g?mol-1=1.6g;選項(xiàng)中m(18O2)=2g20g?mol-1×18g?mol-1=1.8g;選項(xiàng)中m(18O2)=2g/22g?mol-1×18g?mol-1=1.64g。
答案:B
7.往含I-和Cl-的稀溶液中滴入AgNO3溶液,沉淀的質(zhì)量m(沉淀)與加入AgNO3溶液體積V(AgNO3)的關(guān)系如圖所示。則原溶液中c(I-)/c(Cl-)的比值為( )
A.(V2-V1)/V1 B.V1/V2 C.V1/(V2-V1) D.V2/V1
【解析】本題考查了離子反應(yīng)的順序問(wèn)題,當(dāng)溶液中有兩種或兩種以上的離子可以與銀離子產(chǎn)生沉淀時(shí),溶解度小的沉淀先生成。故反應(yīng)可分為兩階段,第一階段是碘離子與銀離子反應(yīng)產(chǎn)生碘化銀沉淀,第二階段是氯離子與銀離子生成氯化銀沉淀,結(jié)合圖像可知答案為C
答案:C。
8.a(chǎn) g鐵粉與含有H2SO4的CuSO4溶液完全反應(yīng)后,得到a g銅,則參與反應(yīng)的CuSO4與H2SO4的物質(zhì)的量之比為( )
A.1:7 B.7:1 C.7:8 D.8:7
[答案]
【解析】根據(jù)題意可以知道,鐵粉完全反應(yīng)且反應(yīng)前后固體的質(zhì)量不變,因此設(shè)參加反應(yīng)的CuSO4與H2SO4的物質(zhì)的量分別為x和y,則:
Fe + CuSO4 = FeSO4+Cu △m
1mol 56g
x 56 x g?mol-1
Fe + H2SO4 = FeSO4+H2↑ △m
1mol 8g
y 8 y g?mol-1
因反應(yīng)前后固體的質(zhì)量沒(méi)有發(fā)生變化,因此第一個(gè)反應(yīng)質(zhì)量的減小等于第二個(gè)反應(yīng)質(zhì)量的增加,即56x g?mol-1=8 y g?mol-1,所以 。
答案:B
【模擬組合】
1.下列示意圖中,白球代表氫原子,黑球代表氦原子,方框代表容器,容器中間有一個(gè)可以上下滑動(dòng)的隔板(其質(zhì)量忽略不記)。其中能表示等質(zhì)量的氫氣與氦氣的是( )
A. B. C. D.
【解析】同溫同壓條件下,氣體體積比為分子數(shù)之比,稀有氣體是單原子分子。
答案: A
2.某氣態(tài)有機(jī)物X含C、H、O三種元素,現(xiàn)已知下列條件:①X中含碳質(zhì)量分?jǐn)?shù);②X中含氫質(zhì)量分?jǐn)?shù);③X在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積;④X對(duì)氫氣的相對(duì)密度;⑤X的質(zhì)量。現(xiàn)欲確定X的分子式,所需要條件最少是( )
A.①和②B.①②④C.①②⑤D.③④⑤
答案B
【解析】由C、H質(zhì)量分?jǐn)?shù)可推出O的質(zhì)量分?jǐn)?shù),由各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可確定X的實(shí)驗(yàn)式.由相對(duì)密度可確定X的式量.由式量和實(shí)驗(yàn)式可確定X的分子式.
3.設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù),下列敘述中正確的是( )
A.用惰性電極電解500mL飽和食鹽水,若溶液的pH值變?yōu)?4時(shí),則電極上轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為NA個(gè)
B.5.6g鐵粉與硝酸反應(yīng)失去的電子數(shù)可能為0.27NA個(gè)
C.0.1mol/L的氫氧化鈉溶液中含鈉離子數(shù)為0.1NA個(gè)
D.120g由NaHSO4和KHSO3組成的混合物中含有硫原子2NA
【解析】電解飽和食鹽水,溶液的pH值變?yōu)?4時(shí),轉(zhuǎn)移電子0.5*1=0.5mol,5.6g鐵粉為0.1mol,與硝酸反應(yīng)失去的電子數(shù)介于0.2—0.3mol之間,所以可能為0.27NA個(gè)。因?yàn)轶w積未知,0.1mol/L的氫氧化鈉溶液中含鈉離子數(shù)無(wú)法確定,NaHSO4和KHSO3式量相等,120g為1mol,含有硫原子1mol。選B。
答案:B
4.現(xiàn)有44gMg,Al、Zn,Fe多種活潑金屬粉末的混合物與1L含有一定質(zhì)量的20%硫酸溶液恰好完全反應(yīng),得到無(wú)水鹽140 g.則下列說(shuō)法正確的是( )
A.電子轉(zhuǎn)移為1mol B.生成的氣體體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)為22.4 L
C.硫酸溶液的質(zhì)量為540g D.硫酸物質(zhì)的量濃度為2mol/L
【解析】考查物質(zhì)的量以及對(duì)化學(xué)反應(yīng)中“守恒”思想的理解和應(yīng)用能力。據(jù)題意:金屬都轉(zhuǎn)化成金屬的硫酸鹽,增加的為硫酸根離子的質(zhì)量96g,則SO42-∽H2,生成1mol H2即22.4 L。題目中的20%為干擾信息,不參與計(jì)算,只表示參加反應(yīng)的是稀硫酸。
答案:B
5. 4 g Cu2S和CuS的混合物在酸性溶液中與150 mL 0.40 mol/L KMn04溶液恰好完全反應(yīng),離子方程式如下:
2Mn04_+Cu2S+8H+=2Cu2++S042一+2Mn2++4H20 Mn04一+CuS+H+一Cu2++SO42—+Mn2++H20(未配平)
則混合物中Cu2S的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為( )
A.40% B.50% C.60% D.70%
【解析】根據(jù)所給反應(yīng)方程式我們可以得到如下信息:KMnO4無(wú)論發(fā)生哪個(gè)反應(yīng)都被還原生成+2的錳。一分子Cu2S 和CuS被氧化得電子數(shù)目分別為10和8。故設(shè)Cu2S為xmol,CuSymol所以有160x+96y==4①,由得失電子守恒得10x+8y=150×10-3×0.40×5②,聯(lián)系①、②得x==0.01mol,故選A。
答案:A
6.自然界中存在一種尖晶石,化學(xué)式可表示為MgAl2O4,它透明色美,可作為寶石。已知該尖晶石中混有Fe2O3。取一定量樣品5.4g,恰好完全溶解在一定濃度100 mL鹽酸溶液中,鹽酸濃度可能是( )
A.2.8 mol?L-1B.3.8 mol?L-1C.4.3 mol?L-1D.4.9 mol?L-1
【解析】因?yàn)榍『萌芙,采用極值法計(jì)算,假如全部是尖晶石,鹽酸濃度為5.4÷144×8÷0.1=3mol/L,假如全部是Fe2O3,鹽酸濃度為5.4÷160×6÷0.1=2.025mol/L,介于二者之間,選A。
答案:A
7.硝酸與金屬反應(yīng)時(shí),還原產(chǎn)物可能是NO2、NO、N2O、N2或NH4+中的一種或幾種,F(xiàn)有一定量的Al粉和Fe粉的混合物與100mL稀硝酸充分反應(yīng),反應(yīng)過(guò)程中無(wú)任何氣體放出。在反應(yīng)結(jié)束后的溶液中逐滴加入4mol/L的NaOH溶液,加入NaOH溶液的體積與產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量的關(guān)系如下圖
則下列說(shuō)法中不正確的是( )
A.與HNO3反應(yīng)后,F(xiàn)e元素的化合價(jià)為+3
B.D→E段反應(yīng)的離子方程式為NH4++OH—=NH3?H2O
C.縱坐標(biāo)A點(diǎn)數(shù)值為0.008
D.縱坐標(biāo)B點(diǎn)數(shù)值為0.012
【解析】根據(jù)題意反應(yīng)過(guò)程中無(wú)氣體放出,所以HNO3的還原產(chǎn)物為NH4NO3,因?yàn)镃點(diǎn)與原點(diǎn)不重合,說(shuō)明硝酸過(guò)量,所以與HNO3反應(yīng)后,F(xiàn)e元素的化合價(jià)為+3。C→D 段為Al3+、Fe3+生成沉淀,E→F段為Al(OH)3溶解過(guò)程,D→E段沉淀無(wú)變化,為與OH—反應(yīng),根據(jù)題中DE坐標(biāo),n(NH4+)=1.5×10-3×4=0.006mol,轉(zhuǎn)移電子0.048mol,F(xiàn)e、Al均為+3價(jià),所以Fe、Al共0.016mol,根據(jù)EF段反應(yīng),n(Al)=2×10-3×4=0.008mol,所以n(Fe)=0.008mol。A、B、C選項(xiàng)均正確?v坐標(biāo)B點(diǎn)坐標(biāo)應(yīng)為0.016,不正確的為D項(xiàng)。
答案:D
8.下列含有10電子分子組成的物質(zhì):①34gNH3 ②0.80mol HF ③標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為11.2L的CH4 ④4℃時(shí)18.0 mL的水。含有的質(zhì)子數(shù)由少到多的正確順序是( )
A.②<④<①<③ B.③<②<④<①
C.③<①<④<② D.①<④<②<③
【解析】34gNH3為2mol,③標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為11.2L的CH4 為0.5mol;④4℃時(shí)18.0 mL的水為1mol,含有的質(zhì)子數(shù)由少到多為③<②<④<①
答案:B
9.將氫氣、氧氣、二氧化碳4:1:1的體積比混合,點(diǎn)然爆炸后,再與紅熱足量的炭充分反應(yīng),當(dāng)恢復(fù)到原溫度時(shí),混合氣體壓強(qiáng)是原氣體壓強(qiáng)的( )
A.3/4B.4/3C.2/3D.1/3
【解析】本題考查阿伏伽德羅定律及元素守恒知識(shí),同溫同壓條件下,壓強(qiáng)的比是物質(zhì)的量的比。根據(jù)題意,混合氣體點(diǎn)燃爆炸后經(jīng)過(guò)足量的紅熱的炭,產(chǎn)物為CO和H2,O2~2CO,CO2~2CO,所以如果有6mol氣體最終會(huì)生成8mol氣體,混合氣體的壓強(qiáng)是原壓強(qiáng)的4/3,選B。
答案:B
10(江西安福中學(xué)2010屆4月理綜?9)在4℃時(shí)向100ml水中溶解了22.4LHCl氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)得)后形成溶液。下列說(shuō)法中正確的是( )
A.該溶液物質(zhì)的量濃度為10mol/L
B.該溶液物質(zhì)的量濃度因溶液的密度未知而無(wú)法求得
C.該溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)因溶液的密度未知而無(wú)法求得
D.所得溶液的體積為22.5L
【解析】本題的溶質(zhì)的質(zhì)量與溶液的質(zhì)量可求得:36.5g,100g,所以可求出質(zhì)量分?jǐn)?shù)。選項(xiàng)A:溶液的體積不能簡(jiǎn)單等于0.1L,便可推知該溶液物質(zhì)的量濃度不應(yīng)等于10mol/L。選項(xiàng)D:溶液的體積不能是溶質(zhì)與溶劑的簡(jiǎn)單加和。即不等于22.5L。
答案:B
11.將100g濃度為18mol/L,密度為ρg/cm3的濃硫酸加入到一定量的水中,使之稀釋成9mol/L的硫酸,則需水的體積為( )
A.小于100mL B.等于100mL C.大于100mL D.等于
【解析】設(shè)需水的體積為x,根據(jù) ,則有
因?yàn)?,所以x<100mL,但不等于 。
答案:A
12.在一定體積的容器中,加入1.5mol氙氣(Xe)和7.5mol氟氣(F2),于400℃和2633Kpa壓強(qiáng)下加熱數(shù)小時(shí),然后迅速冷至25℃,容器內(nèi)除得一種無(wú)色晶體外,還余下4.5mol氟氣,則所得無(wú)色晶體產(chǎn)物中,氙和氟的原子個(gè)數(shù)比是( )
A.1:2B.1:3C.1:4D.1:6
【解析】根據(jù)氙氣為單原子分子,氟氣為雙原子分子,設(shè)氙與氟反應(yīng)的原子數(shù)分別為n1、n2進(jìn)行計(jì)算即可。根據(jù)題意,參加反應(yīng)的氟氣為7.5-4.5=3(mol),則單原子分子氙氣與雙原子分子氟氣按物質(zhì)的量之比:1.5:3=1:2化合,所以產(chǎn)物中氙與氟的原子個(gè)數(shù)比為1:4。故正確答案選C。
答案: C
13.(四川綿陽(yáng)202010屆診斷測(cè)試?14)常溫下,將1.92gCu加入到100mL硫酸和硝酸的混合溶液中,銅全部溶解并放出無(wú)色氣體,再向該溶液中加入足量的Fe粉,充分反應(yīng),此時(shí)收集到的氣體全是H2。且在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是448mL。下列說(shuō)法正確的是 ( )
A.原混合液中c(NO3-)=0.08mol B.原混合液中c(SO42-)=O.2mol/L
C.原混合液中PH=1-lg1.2 D.溶解的Fe粉質(zhì)量為2.8g
【解析】本題通過(guò)銅與硝酸的反應(yīng)考查計(jì)算。因?yàn)榉磻?yīng)后溶液加入鐵粉只放出氫氣,所以銅與硝酸恰好反應(yīng)且NO3—消耗完全,根據(jù)離子方程式,3Cu+8H++2NO3—=3Cu2++2NO+4H2O,n(Cu)=0.03mol,n(HNO3)=0.02mol,n(H2SO4)=(0.08-0.02+0.04)/2=0.05mol,所以原溶液的n(H+)=0.02+0.1=0.12mol/L,C(H+)=1.2mol/L,pH=-lg1.2,加入鐵粉置換出銅并放出氫氣,n(Fe)= n(Cu)+n(H2)=0.03mol+0.02mol=0.05mol,所以溶解的鐵粉質(zhì)量為2.8g。
答案:D
14.(江西南昌大學(xué)附中202010屆2月理綜?12)C8H18經(jīng)多步裂化,最后完全轉(zhuǎn)化為C4H8、C3H6、C2H4、C2H6、CH4五種氣體混合物。該混合物的平均相對(duì)分子質(zhì)量可能是( )
A.28B.30 C.39 D.40
【解析】因C8H18的裂化方式不定,故混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量也不定,可用極值法解此題。C8H18按下列方式裂化所得平均相對(duì)分子質(zhì)量最大,C8H18=C4H8+C4H10,C4H10=C2H4+C2H6(或C4H10=CH4+C3H6),混合氣的平均相對(duì)分子質(zhì)量為:114÷3=38。若按下式分解:C8H18=C2H4+C6H14 C6H14=C4H10+C2H4 C4H10=C2H4+C2H6(或C4H10=CH4+C3H6),所得混合氣體中不含C4H8,此時(shí)平均式量最小為:114÷4=28.5,即混合氣體的平均式量的范圍是:28.5<M≤38。所以答案為B。
答案:B
15.有BaCl2和NaCl的混合溶液w L,將它均分成兩份。一份滴加稀硫酸,使Ba2+離子完全沉淀;另一份滴加AgNO3溶液,使Cl-離子完全沉淀。反應(yīng)中消耗a mol H2SO4、b mol AgNO3。據(jù)此得知原混合溶液中的c(Na+) mol/L為( )
A.(b-2a)/w B.(b-a)/w
C.(2b-2a)/w D.(2b-4a)/w
【解析】本題考查化學(xué)計(jì)算。一份溶液中滴加硝酸銀溶液,Ag+和Cl-反應(yīng)AgCl,消耗Ag+ bmol,則原溶液中含有Cl- 2bmol。另一份溶液中滴加稀硫酸,Ba2+ 和SO42-反應(yīng)生成Ba SO4,消耗SO42- amol,則原溶液中含有SO42- 2amol。根據(jù)電荷守恒c(Na+)+2 c(Ba2+)= c(Cl-),所以原溶液中c(Na+)為(2b-4a)/w。正確選項(xiàng)為D.
答案:D
16.有MgCl2、Al2(SO4)3的混合溶液,向其中不斷加入NaOH溶液,得到的沉淀量與加入的NaOH溶液的體積關(guān)系如圖所示,則溶液中c(Cl—)與c(SO )之比為( )
A.1?1B.2?3
C.3?2 D.2?1
【解析】可以用橫坐標(biāo)的數(shù)值代替離子濃度。V~1.25V,Al(OH)3溶解,Al3+濃度相當(dāng)于0.25V。沉淀這些Al3+用去0.75VNaOH,則沉淀Mg2+用去NaOH0.25V,Mg2+濃度相當(dāng)于0.125V。所以Cl—濃度相當(dāng)于0.25V,SO42—濃度相當(dāng)于0.375V,二者濃度之比為2:3。
答案:B
17.(上海南匯中學(xué)202010屆上學(xué)期期末?14)0.03mol銅完全溶于硝酸,產(chǎn)生氮的氧化物(NO、NO2、N2O4)混合氣體共0.05mol,該混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量可能是( )
A.30 B.46 C.50 D.66
【解析】M(NO)=30,故 ,淘汰A。
設(shè)混合氣體中NO、NO2、N2O4的物質(zhì)的量依次為a、b、c,根據(jù)電子得失守恒和 的計(jì)算式可得方程:
因a>0 故 的取值范圍
答案:BC
18.(福建師大附中2010屆上學(xué)期期末?20)由幾種離子化合物組成的混合物,含有以下離子中的若干種:K+、C1—、NH4+、Mg2+、CO32-、Ba2+、SO42—。將該混合物溶于水后得澄清溶液,現(xiàn)取3份100 mL該溶液分別進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)序號(hào)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)結(jié)果
1加AgNO3溶液有白色沉淀生成
2加足量NaOH溶液并加熱收集到氣體1.12 L(已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積)
3加足量BaC12溶液時(shí),對(duì)所得沉淀進(jìn)行洗滌、干燥、稱量;再向沉淀中加足量稀鹽酸,然后干燥、稱量第一次稱量讀數(shù)為6.27 g,第二次稱量讀數(shù)為2.33 g
試回答下列問(wèn)題:
(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)1對(duì)C1—是否存在的判斷是 (填“一定存在”、“一定不存在”或“不能確定”);根據(jù)實(shí)驗(yàn)1—3判斷混合物中一定不存在的離子是 。
(2)試確定溶液中一定存在的陰離子及其物質(zhì)的量濃度(可不填滿):
陰離子符號(hào)物質(zhì)的量濃度(mol?L—1)
(3)試確定K+是否存在? ,判斷的理由是 。
【解析】本題非常成功的地方是將傳統(tǒng)的離子共存和無(wú)機(jī)化合物的推斷巧妙嫁接,解本題的關(guān)鍵是要根據(jù)所給的表格初步推斷出物質(zhì)的存在可能性,最后用數(shù)據(jù)檢驗(yàn)。該混合物溶于水后得澄清溶液,說(shuō)明Ba2+和SO42—不能同時(shí)存在,加足量NaOH溶液并加熱產(chǎn)生氣體,說(shuō)明存在NH4+ ,由1.12 L氨氣可知,NH4+ 的物質(zhì)的量為0.05 mol,在第三步操作中,沉淀有兩種,說(shuō)明存在SO42-和CO32-,則該混合物中不存在Ba2+,同時(shí)也不存在Mg2+。
(1)由于未知液分三組分別做實(shí)驗(yàn),C1—和SO42—都可以與AgNO3溶液產(chǎn)生白色沉淀,所以無(wú)法確定C1—的存在;第(3)組實(shí)驗(yàn)第二次稱量的是BaSO4固體的質(zhì)量,說(shuō)明原溶液中有SO42-,根據(jù)離子共存規(guī)律一定沒(méi)有Ba2+;根據(jù)已知的離子可知,第一次稱量的固體還有BaCO3,說(shuō)明原溶液中還有CO32-,而Mg2+與CO32-不能共存,所以一定沒(méi)有Mg2+。
(2)根據(jù)第(3)實(shí)驗(yàn)稱得固體的質(zhì)量,可求得:n(BaSO4)=2.33÷233=0.01 mol,
n(BaCO3)=(6.27 g-2.33 g)÷197 g?mol-1=0.02 mol。所以n(SO42-)=0.01 mol,c(SO42-)=0.01÷0.1=0.1 mol?L—1;n(CO32-)=0.02 mol,c(CO32-)=0.02 mol÷0.1L=0.2 mol?L—1。
(3)利用第(2)組實(shí)驗(yàn)可求得n(NH4+)=0.05 mol,c(NH4+)=0.5 mol?L—1。
根據(jù)電荷守恒規(guī)律:2×c(CO32-)+2×c(SO42-)=0.6 mol?L—1,而1×c(NH4+)=0.5 mol?L—1,
所以必然還有陽(yáng)離子,已知的還剩K+。故一定有K+。
答案:(1)不能確定(1分) Ba2+、Mg2+(2分)
(2)(4分,一一對(duì)應(yīng)才給分)
陰離子符號(hào)物質(zhì)的量濃度(mol?L—1)
SO42-0.1
CO32-0.2
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