1、1第 1 章 化学计量在实验中的应用章末综合检测(一)(时间：60 分钟 满分：100 分)一、选择题(本题包括 10 小题，每小题 5 分，共 50 分)1三聚氰胺又名蛋白精分子式为 C3N3(NH2)3，相对分子质量：126是一种低毒性化工产品，婴幼儿大量摄入可引起泌尿系统疾患。有关三聚氰胺说法正确的是( )A2.52 g 三聚氰胺含氮原子数目为 0.12NAB标准状况下，1 mol 三聚氰胺的体积为 22.4 LC三聚氰胺含氮量约为 10%D三聚氰胺的摩尔质量为 126 g解析：选 A。三聚氰胺为固体，摩尔质量为 126 gmol1 ，1 分子三聚氰胺中含有 6个氮原子，含氮量约为 66
2、.7%。2设 NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述中正确的是( )A14 g 乙烯和环丙烷的混合物中总原子数为 3NAB常温下，11.2 L 甲烷气体含有甲烷分子数为 0.5NAC5.6 g 铁与足量的稀硫酸反应失去电子数为 0.3NAD0.1 molL 1 的氢氧化钠溶液中含钠离子数为 0.1NA解析：选 A。A乙烯和环丙烷的通式为 CnH2n，14 g 混合物中总原子的物质的量为3n mol3 mol，故正确；B常温下气体摩尔体积不是 22.4 Lmol1 ，故错误；1414nCFe2H =Fe2 H 2，失去电子的物质的量为 2 mol0.2 mol，故错误；D没5.656有说明体积，故错
3、误。3将 30 mL 0.5 molL1 NaOH 溶液加水稀释到 500 mL。 NA表示阿伏加德罗常数的值，关于稀释后溶液的叙述不正确的是( )A该溶液中 OH 浓度为 0.03 molL1B该溶液中含 Na 个数为 0.015NAC向原溶液中加入 470 mL 蒸馏水即可 D该溶液中含有氧原子个数大于 0.015NA解析：选 C。溶液稀释前后溶质的物质的量不变，则 30 mL0.5 molL1 500 mLc， c0.03 molL 1 ，A 正确；稀释前后 Na 物质的量不变，为 0.015 mol，B 正确；应在 500 mL 容量瓶中定容配制，C 错误；溶液中水分子中也含有氧原子，
4、D 正确。4配制一定物质的量浓度的溶液是一个重要的定量实验，下列有关说法正确的是( )A容量瓶用蒸馏水洗净后，可不经干燥直接用于配制溶液2B配制一定物质的量浓度的稀盐酸时，用量筒量取 9.82 mL 浓盐酸C配制 1 L 0.1 molL1 的 NaCl 溶液时用托盘天平称量 5.85 g NaCl 固体D定容时，为防止液滴飞溅，胶头滴管应紧贴容量瓶内壁解析：选 A。量筒只能精确到 0.1 mL，B 错误；托盘天平只能精确到 0.1 g，C 错误；用胶头滴管定容时，滴管不能紧贴容量瓶内壁，以防蒸馏水附着在容量瓶刻度线上部，引起误差，D 错误。5在体积相同的两个密闭容器中分别充满 O2、O 3气
5、体，当这两个容器内气体的温度和密度相等时，下列说法中正确的是( )A两种气体的压强相等 B两种气体的氧原子数目相等C两种气体的分子数目相等 DO 2比 O3质量小解析：选 B。根据 可知， V、 相同时，O 2和 O3的质量相同，D 错；等质量的 O2mV和 O3中氧原子数之比为 1，B 正确； ，则分子数不相等，m322m483 n(O2)n(O3)m32 gmol 1m48 gmol 1 32C 错；根据 可知，两种气体压强不相等，A 错。p1p2 n1n26在 80 g 密度为 d gcm3 的硫酸铁溶液中，含有 2.8 g Fe3 ，则此溶液中 SO的物质的量浓度为(单位为 molL1
6、 )( )24A d B d1516 516C d D d38 58解析：选 A。根据 Fe2(SO4)3的电离方程式：Fe 2(SO4)3=2Fe3 3SO ，可得溶液中24含 n(SO ) n(Fe3 ) 0.075 mol，溶液的体积2432 2.8 g56 gmol 1 32V 103 LmL1 ，因此 c(SO ) d molL1 。80 gd gcm 3 24 15167等温等压下，有质子数相等的 CO、N 2、C 2H2三种气体，下列叙述中正确的是( )A体积之比为 131314B密度之比为 141413C质量之比为 111D原子数之比为 111解析：选 B。A 项，三种气体分子
7、的质子数分别为 14、14、14，质子数相等的3CO、N 2、C 2H2三种气体，物质的量相等，等温等压下，气体的体积与其物质的量成正比，所以三者体积之比为 111，错误；B 项，CO、N 2、C 2H2摩尔质量分别为 28 gmol1 、28 gmol1 、26 gmol1 ，等温等压下，气体摩尔体积相同，根据 知，密度与摩尔质量成正比，则密度之比为 282826141413，正确；nMnVm MVmC 项，三种气体分子的物质的量相等，CO、N 2、C 2H2摩尔质量分别为 28 gmol1 、28 gmol1 、26 gmol1 ，根据 m nM 知，质量之比与摩尔质量成正比为282826
8、141413，错误；D 项，1 分子 CO、N 2、C 2H2分别含原子数为 2、2、4，所以三种气体原子数之比为 112，错误。8质量分数为 a%，物质的量浓度为 c molL1 的 KOH 溶液，蒸发溶剂，恢复到原温度，若质量分数变为 2a%，则物质的量浓度变为( )A大于 2c molL1 B等于 2c molL1C小于 2c molL1 D在 c2 c molL1解析：选 A。设质量分数为 a%KOH 溶液的密度为 x gmL1 ，质量分数为 2a%KOH 溶液的密度为 y gmL1 ，则：质量分数为 a% KOH 溶液的物质的量浓度为 c 1 000xa%56molL1 ；质量分数为
9、 2a% KOH 溶液的物质的量浓度为 c 1 000y2a%56molL1 ，氢氧化钾溶液浓度越大，密度越大，则 x2 c。9硫代硫酸钠溶液与盐酸的反应(Na 2S2O32HCl= =2NaClSSO 2H 2O)可用于探索浓度对反应速率的影响。常温常压下，若该反应产生固体单质 16 g，则反应中各有关物质的物理量均正确的是( NA表示阿伏加德罗常数的值)( )选项 二氧化硫 硫代硫酸钠 转移的电子A 1 mol NAB 11.2 L 0.5 molC 158 g 2 molD 79 g NA解析：选 D。该反应为 S2O 在酸性条件下的歧化反应，S 2O 中硫的化合价为23 232，1 m
10、ol S2O 参加反应生成 1 mol 单质硫和 1 mol SO2，转移 2 mol 电子，故常温常23压下反应生成 16 g(即 0.5 mol)单质硫时，必生成 0.5 mol SO2，同时转移 1 mol 电子，需要注意的是常温常压下 11.2 L SO2的物质的量不是 0.5 mol，故只有 D 项正确。10在 t 时，将 a g NH3完全溶于水，得到 V mL 溶液，假设该溶液的密度为 g/mL，质量分数为 w，其中含有 NH 的物质的量是 b mol，下列叙述正确的是( ) 4A溶质的质量分数 w 100%a V a4B溶质的物质的量浓度 c mol/L1 000a35VC溶液
11、中 c(OH ) mol/L c(H )1 000bVD向上述溶液中加入 V mL 水，所得溶液的质量分数大于 0.5w解析：选 C。溶质的质量分数 w 100%，A 错误；在计算时氨水中的溶质是 NH3，a V而不是 NH3H2O，将 w 100%代入公式 c ，化简可得 c mol/L，Ba V 1 000 wM 1 000a17V错误；氨水中含有的阳离子为 H 和 NH ，含有的阴离子只有 OH ，根据电荷守恒可知 C 4正确；由于氨水的密度小于水的密度，与水等体积混合所得稀氨水的质量大于原氨水质量的 2 倍，故其质量分数小于 0.5w，D 错误。二、非选择题(本题包括 5 小题，共 5
12、0 分)11(9 分)计算后填空：(1)在标准状况下，448 mL 某气体的质量为 0.64 g，这种气体的相对分子质量为_。(2)某氯化铁与氯化钠的混合液，已知 c(Fe3 )0.2 molL1 ， c(Cl )1 molL1 。则 c(Na )为_。(3)19 g 某二价金属的氯化物 RCl2中含有 0.4 mol 的 Cl ，则 R 的相对原子质量为_。(4)V L Fe2(SO4)3溶液中含 Fe3 m g，则溶液中 SO 的物质的量浓度为24_molL1 。(5)在无土栽培中，配制 1 L 含 5 mol NH4Cl、1.6 mol KCl、2.4 mol K2SO4的某营养液，若用
13、 KCl、NH 4Cl、(NH 4)2SO4配制，则需 KCl、NH 4Cl 的物质的量分别为_、_。(6)如图所示，分别向密闭容器内可移动活塞的两边充入空气(已知空气体积占整个容器容积的 1/4)、H 2和 O2的混合气体，在标准状况下，若将 H2、O 2的混合气体点燃引爆，活塞先左弹，恢复原温度后，活塞右滑停留于容器的中央。则原来 H2、O 2的体积之比可能为_。解析：(6)设空气的物质的量为 1 mol，反应前，左右两室的体积之比为 13，反应前右室的物质的量为 3 mol，反应后，活塞处于中央，两室体积相等，则两室中气体的物质的量相等，反应后右室气体物质的量为 1 mol，发生反应 2
14、H2O 2 2H2O，= = = = =点 燃 5设 H2、O 2的物质的量分别为 x mol、 y mol，若氢气过量，则： ，解得x 2y 1x y 3)x y72；若氧气过量，则： ，解得 x y45。y 0.5x 1x y 3 )答案：(1)32 (2)0.4 molL 1 (3)24 (4)3m112V(5)6.4 mol 0.2 mol (6)72 或 4512(10 分)实验室需要 0.1 molL1 NaOH 溶液 450 mL 和 0.5 molL1 硫酸溶液 500 mL。根据这两种溶液的配制情况回答下列问题：(1)如图所示的仪器中配制溶液肯定不需要的是_(填序号)，配制上
15、述溶液还需用到的玻璃仪器是_(填仪器名称)。(2)下列操作中，容量瓶所不具备的功能是_(填序号)。A配制一定体积准确浓度的标准溶液 B贮存溶液C测量容量瓶规格以下的任意体积的液体 D准确直接稀释某一浓度的溶液E用来加热溶解固体溶质(3)根据计算用托盘天平称取 NaOH 的质量为_g。在实验中其他操作均正确，若定容时仰视刻度线，则所得溶液浓度_0.1 molL 1(填“大于” “等于”或“小于” ，下同)。若 NaOH 溶液在转移至容量瓶时未经冷却，则所得溶液浓度_0.1 molL1 。(4)根据计算得知，所需质量分数为 98%、密度为 1.84 gcm3 的浓硫酸的体积为_mL(计算结果保留一
16、位小数)。配制过程中需先在烧杯中将浓硫酸进行稀释，稀释时操作方法是_。解析：(1)配制溶液时不用圆底烧瓶和分液漏斗，还必须有溶解用的烧杯和搅拌、引流用的玻璃棒。(2)容量瓶不能用来直接溶解、稀释、贮存溶液，容量瓶只有一个刻度线，只能用来测量所标明容积的溶液的体积。(3)应配制 500 mL NaOH 溶液，则 m(NaOH)0.5 L0.1 molL1 40 gmol1 2.0 g。定容时若仰视刻度线，则实际溶液体积偏大，则所配制溶液浓度偏低，即小于 0.1 molL1 。若 NaOH 溶液未经冷却就转入容量瓶定容，温度冷却到标定温度时，6溶液体积偏小，导致所配 NaOH 溶液浓度偏大，即大于
17、 0.1 molL1 。(4)浓硫酸的浓度为 c molL1 18.4 1 000 wM 1 0001.8498%98molL1 ，则 0.5 molL1 500 mL18.4 molL1 V， V13.6 mL，要注意浓硫酸稀释的操作要点。答案：(1)AC 烧杯、玻璃棒 (2)BCDE (3)2.0 小于 大于 (4)13.6 将浓硫酸沿器壁缓缓倒入水中，并用玻璃棒不断搅拌13(9 分)一定量的氢气在氯气中燃烧，所得混合物用 100 mL 6.00 molL1 的 NaOH溶液(密度为 1.2 gmL1 )恰好完全吸收，测得溶液中含有 NaClO 的物质的量为 0.1 mol。(1)原 Na
18、OH 溶液的质量分数为_。(2)所得溶液中 Cl 的物质的量为_mol。(3)所用氯气和参加反应的氢气的物质的量之比 n(Cl2) n(H2)_。解析：(1)根据 c 可知，原 NaOH 溶液的质量分数 w 100%1 000 wM cM1 000100%20%。6.00 molL 140 gmol 11 000 mLL 11.2 gmL 1(2)根据钠元素守恒有 n(NaCl) n(NaClO) n(NaOH)，故 n(NaCl)0.1 L6.00 molL1 0.1 mol0.5 mol，所以溶液中氯离子的物质的量为 0.5 mol。(3)设氯气与氢氧化钠反应生成的氯离子的物质的量为 x，
19、由 n(NaClO)0.1 mol，根据电子转移守恒有 x0.1 mol，溶液中 Cl 来源于氯化氢及氯气与氢氧化钠的反应，氯化氢提供的氯离子为 0.5 mol0.1 mol0.4 mol，即反应后的混合气体中 n(HCl)0.4 mol，根据氢元素守恒可知， n(H2) n(HCl) 0.4 mol0.2 mol，而 n(Cl2) n(NaOH)12 12 12 0.1 L6.00 molL1 0.3 mol，故所用氯气和参加反应的氢气的物质的量之比为120.3 mol0.2 mol32。答案：(1)20% (2)0.5 (3)3214(10 分)某同学用电解法测定某金属氧化物 MO 中金属
20、 M 的摩尔质量：称取该氧化物 MO 质量为 W g，完全溶解于 240 mL 6 molL1 硫酸溶液中，再配成 250 mL 溶液；从 250 mL 该溶液中取出 50 mL 溶液，以铂为电极电解，当金属刚好完全析出时，电极增重 m g(已知氧化性：M 2 H )。(1)本实验需要 240 mL 6 molL1 硫酸溶液，配制该溶液时需要 98.3%( 1.84 gcm3 )的浓硫酸体积为_mL。(2)电解过程中，导线上通过_ NA个电子( NA表示阿伏加德罗常数)。(3)计算在标准状况下，另一极产生气体的体积为_L。(4)M 的摩尔质量为_(用含 W、 m 的表达式表示)。7解析：(1)
21、实验室没有 240 mL 容量瓶，要用 250 mL 容量瓶配制该硫酸溶液。025 L6 molL 1 V， V81.3 mL。1 0001.84 gmL 198.3%98 gmol 1(2)MO MAr16 ArW g 5m gAr ， n(M) mol，80mW 5m m g80mW 5m gmol 1 W 5m80根据 M2 2e =M 知， n(e ) mol。W 5m40(3)阳极反应式为 4OH 4e =2H2OO 2，V(O2) mol 22.4 Lmol1 L。W 5m40 14 5.6W 28m40(4)M gmol1 。80mW 5m答案：(1)81.3 (2) (3)W
22、5m40 5.6W 28m40(4) gmol180mW 5m15(12 分)CO 2是重要的化工原料，也是应用广泛的化工产品。CO 2与过氧化钠或超氧化钾反应可产生氧气。完成下列计算：(1)CO2通入氨水生成 NH4HCO3，NH 4HCO3很容易分解。2.00 mol NH4HCO3完全分解，分解产物经干燥后的体积为_L(标准状况)。(2)某 H2中含有 2.40 mol CO2，将该混合气体通入 2.00 L NaOH 溶液中，CO 2被完全吸收。如果 NaOH 完全反应，该 NaOH 溶液的浓度为_。(3)CO2和 KO2有下列反应：4KO22CO 2=2K2CO33O 24KO24C
23、O 22H 2O=4KHCO33O 2若 9 mol CO2在密封舱内和 KO2反应后生成 9 mol O2，则反应前密封舱内 H2O 的量应该是_。(4)甲烷和水蒸气反应的产物是合成甲醇的原料：CH 4H 2O CO3H 2。 催 化 剂 已知：CO2H 2 CH3OH； 催 化 剂 CO23H 2 CH3OHH 2O。 催 化 剂 8300 mol CH4完全反应后的产物中，加入 100 mol CO2后合成甲醇。若获得甲醇 350 mol，残留氢气 120 mol，则 CO2的转化率为_。解析：(1)碳酸氢铵分解的化学方程式为 NH4HCO3 H2ONH 3CO 2，= = = = =
24、从反应的化学方程式可以看出，分解产物经干燥后，所得气体为 NH3和 CO2，且 n(NH3) n(CO2)2 n(NH4HCO3)22.00 mol4.00 mol，则 V(混合气体)4.00 mol22.4 Lmol1 89.6 L，即分解产物经干燥后的体积为 89.6 L。(2)根据题意，2.40 mol CO2被完全吸收，NaOH 也完全反应，则反应的产物可能是Na2CO3(此时 NaOH 溶液的浓度最大)或 NaHCO3(此时 NaOH 溶液的浓度最小)或 Na2CO3和NaHCO3的混合物。用极值思想分析两种特殊情况：CO 2NaOH= =NaHCO3，n(NaOH) n(CO2)2
25、.40 mol，则 c(NaOH) 1.20 molL 1 ；2.40 mol2.00 LCO 22NaOH= =Na2CO3H 2O，n(NaOH)2 n(CO2)4.80 mol，则 c(NaOH) 2.40 molL 1 ；4.80 mol2.00 L综合可知，NaOH 溶液的浓度范围为 1.20 molL1 c(NaOH)2.40 molL 1 。(3)设反应前密封舱内 H2O 的物质的量为 n，4KO24CO 22H 2O=4KHCO33O 22n n 1.5n4KO22CO 2=2K2CO33O 292 n 1.5(92 n)根据题意生成氧气 9 mol，所以有 1.5n1.5(9
26、2 n) 9 mol，解得 n3 mol，即反应前密封舱内 H2O 的物质的量为 3 mol。(4)CH4 H 2O CO 3H 2 催 化 剂 300 mol 300 mol 900 mol设 CO2的转化率为 ，CO 的转化率为 CO 2H 2 CH3OH 催 化 剂 300 mol 600 mol 300 molCO2 3H 2 CH3OH H 2O 催 化 剂 100 mol 300 mol 100 mol根据题意，共生成 350 mol 甲醇，所以有9300 mol100 mol350 mol 根据题意，反应后残留氢气 120 mol，则实际参加反应的氢气为 900 mol120 mol，所以有 600 mol300 mol900 mol120 mol 由式可得 0.8，即 CO2的转化率为 80%。答案：(1)89.6 (2)1.2 molL 1 c(NaOH)2.4 molL 1 (3)3 mol (4)80%
