1.2化学计量在实验中的应用
一、选择题
1.配制0.01 mol/L的KMnO4消毒液，下列操作导致所配溶液浓度偏高的是( ) A.取KMnO4样品时不慎在表面沾了点蒸馏水 B.溶解搅拌时有液体飞溅 C.定容时俯视容量瓶刻度线
D.摇匀后见液面下降，再加水至刻度线
解析：A项取得样品质量偏小，使溶液浓度偏低；B项液体飞溅损失一部分KMnO4，使溶液浓度偏低；C项定容时俯视导致加水量较少，使溶液浓度偏高；D项加水量过多，使溶液浓度偏低。 答案：C
2.下列关于气体的说法正确的是( ) A.气体的体积等于气体分子的体积之和
B.气体的温度升高说明它的所有分子的动能都增大
C.一定质量的某种气体，温度不变，体积增大时，它的压强一定减小 D.一定质量的某种气体，体积不变，压强增大时，它的温度可能不变
解析：气体的体积取决于分子间的平均距离，而不是分子本身的大小，A项不正确；影响气体温度的因素有多种，温度升高，它的所有分子的动能不一定增大，B项不正确；由阿伏加德罗定律及推论，可知C项正确，D项不正确。 答案：C
3.用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述中不正确的是( ) A.分子总数为NA的NO2和CO2混合气体中含有的氧原子数为2NA B.28 g乙烯(C2H4)和环丁烷(C4H8)的混合气体中含有的碳原子数为2NA C.常温常压下，92 g的NO2和N2O4混合气体含有的原子数为6NA D.常温常压下，22.4 L氯气与足量镁粉充分反应，转移的电子数为2NA
解析：1 mol的NO2和CO2中均含2 mol氧原子，A项正确；乙烯与环丁烷的最简式均为CH2，含有n(CH2)=
28 g=2 mol，即含碳原子数为2NA，B项正确；同理，C项中-114 g?moln(NO2)=
92 g=2 mol，所含原子总数为6NA，正确；D项不是标准状况下，错误。
46 g?mol-1答案：D
4.（2013·上海卷）NA代表阿伏加德罗常数。已知C2H4和C3H6的混合物的质量为a g，则该混合物( )
A.所含共用电子对数目为(a/7+1)NA B.所含碳氢键数目为aNA/7
C.燃烧时消耗的O2一定是33.6a/14 L D.所含原子总数为aNA/14
解析：C2H4、C3H6的最简式均为CH2，n(CH2)=a/14 mol，一个CH2可形成三个共用电子对，所含共用电子对数=3a/14 mol，A项错误；一个氢原子形成一个碳氢键，共含有a/7 mol氢原子，B项正确；C项没有注明标准状况下，错误；所含原子总数=3aNA/14 mol，D项错误。 答案：B
5.下列溶液中，与100 mL 0.5 mol/L NaCl溶液中所含的Cl物质的量浓度相同的是( ) A.100 mL 0.5 mol/L MgCl2溶液 B.200 mL 0.25 mol/L AlCl3溶液 C.50 mL 1 mol/L NaCl溶液 D.25 mL 0.5 mol/L HCl溶液
解析：物质的浓度与溶液的体积无关，100 mL 0.5 mol/L NaCl溶液中c(Cl)=0.5 mol/L。而A、B、C、D项中，c(Cl)分别为1 mol/L,0.75 mol/L,1 mol/L，0.5 mol/L，故D正确。 答案：D
6.(2015·湖北八校联考)阿伏加德罗常数的值约6.02×10mol，下列叙述中错误的是( ) ①12.4 g白磷晶体中含有的P-P键数是0.6×6.02×10 ②电解精炼铜时转移了6.02×10个电子，阳极溶解 32 g铜 ③7.8 g Na2S和Na2O2的混合物中含有阴离子数大于0.1×6.02×10
④2 mol SO2和1 mol O2混合，在V2O5存在的条件下于密闭容器中加热反应后，容器内物质分子数大于2×6.02×10
⑤6.8 g熔融的KHSO4中含有0.1NA个阳离子
⑥1.00 mol NaCl中,所有Na的最外层电子总数为10×6.02×10 A.①②③④ B.③④⑤⑥ C.②③⑤⑥ D.③④⑥
解析：白磷为正四面体结构，所以每个分子中有6个P-P键；电解精炼铜时，阳极除了铜放电外，还有比铜活泼的杂质也放电，所以转移6.02×10个电子时，阳极溶解的铜小于 32 g；Na2S和Na2O2的摩尔质量相同，而且每摩尔都含有一摩尔阴离子；SO2和O2反应为可逆反应；KHSO4熔融时电离出的是钾离子和硫酸氢根离子；Na的最外层电子为8个。 答案：C
+
23
+
23
23
23
23
23
23
-1
---
7.已知V mL Al2(SO4)3溶液中含有Ala g，取出V/4 mL溶液稀释到4V mL，则稀释后溶液中SO4的物质的量浓度为( ) A.
2?3+
500a mol/L 9V125a mol/L 36V3+
B.
a mol/L 18VC. D.
1 000a mol/L 27Vn(Al3?)a/271 000a3c(Al3?)1 000a2???3?c(SO4)??解析：稀释前：c(Al)= mol/L； V10V27V218V?mol/L；稀释后：c(SO24)?11 000a125a?mol/L?mol/L。 1618V36V答案：C
8.(2014·江苏卷) 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是() A.1.6 g由氧气和臭氧组成的混合物中含有氧原子的数目为0.1NA B.0.1 mol丙烯酸中含有双键的数目为0.1NA C.标准状况下，11.2 L苯中含有分子的数目为0.5NA
D.在过氧化钠与水的反应中，每生成0.1 mol氧气，转移电子的数目为0.4NA
解析： 氧气和臭氧都是由氧元素组成的，故1.6 g混合物中含有0.1NA个氧原子，A项正确；丙烯酸的结构简式为CH2CHCOOH，分子中含有碳碳双键和碳氧双键，0.1 mol丙烯酸中含有双键数为0.2NA，B项错误；标准状况下苯为液体，不适于用气体摩尔体积来计算，C项错误；过氧化钠与水的反应为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，每生成0.1 mol O2时，转移电子数为0.2NA，D项错误。 答案：A
9.在a L Al2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合溶液中加入b mol BaCl2，恰好使溶液中的SO4完全沉淀；如加入足量强碱并加热可得到c mol NH3，则原溶液中Al的物质的量浓度(mol/L)为( ) A.
3+
2?2b?c a B.
2b?c 2aC.
2b?c 6a
2? D.
2b?c 3a?解析：由题意知溶液中SO4的总物质的量为b mol，NH4的物质的量为c mol，根据电荷守恒：2n(SO3+
2?4)=3
??2n(SO22b?c4)?n(NH4)?n(Al)+n(NH)，n(Al)= mol，则溶
333+
?43+
液中Al的物质的量浓度为
2b?cmol/L。 3答案：D
10.(2014·广东卷) 设nA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是( ) A.1 mol甲苯含有6nA个C—H键 B.18 g H2O含有10nA个质子
C.标准状况下，22.4 L氨水含有nA个NH3分子 D.56 g铁片投入足量浓H2SO4中生成nA个SO2分子
解析：甲苯的分子式为C7H8，1 mol甲苯含有8 mol C—H键，A项错误；18 g H2O为1 mol，1 mol H2O含有10 mol质子，B项正确；气体摩尔体积仅仅适应于标准状况下的气体，22.4 L氨水的物质的量不是1 mol，C项错误；常温下，Fe在浓硫酸中钝化，D项错误。 答案：B 二、非选择题
11.(1)标准状况时气态单质Xn的密度为d g/L，则X的相对原子质量为 。 (2)相同状况下，一定体积的气态氢化物HmX的质量是等体积NH3的2倍，则X的相对原子质量为 。
(3)a个X原子的总质量为b g，则X的相对原子质量可表示为 。
(4)20 g A物质和14 g B物质完全反应，生成8.8 g C物质、3.6 g D物质和0.2 mol E物质，则E物质的摩尔质量为 。
(5)12.4 g Na2X含有0.4 mol Na，Na2X的摩尔质量为 ，其相对分子质量为 ，X的相对原子质量为 ，该物质的化学式为 。 解析：(1)标准状况时Xn的相对分子质量为22.4d，X的相对原子质量是
+
22.4d。(2)HmX的nb g，1 a相对分子质量为17×2=34，则X的相对原子质量为34-m。(3)一个X原子的质量为
mol X的质量为
bb g·NA，则X的相对原子质量为NA。(4)依据质量守恒定律，m(E)=(20 g+14 aag)-(8.8 g+3.6 g)=21.6 g，则M(E)=
+
m(E)21.6 g ?=108 g/mol。 n(E)0.2 mol2-
(5)Na2X ~ 2Na ~ X [46+Mr(X)]g
2 mol
12.4 g 0.4 mol 则
[46?Mr(X)]g2 mol?
12.4 g0.4 mol则Mr(X)=16，则X为O元素，其他各项由此而求出。 答案：(1)
22.4db (2)34-m (3)NA na(4)108 g/mol (5)62 g/mol 62 16 Na2O
12．(2013·海南卷)BaCl2·xH2O中结晶水数目可通过重量法来确定：
①称取1.222 g样品，置于小烧杯中，加入适量稀盐酸，加热溶解，边搅拌边滴加稀硫酸到沉淀完全，静置； ②过滤并洗涤沉淀；
③将盛有沉淀的滤纸包烘干并中温灼烧；转入高温炉中，反复灼烧至恒重，称得沉淀质量为1.165 g。 回答下列问题：
(1)在操作②中，需要先后用稀硫酸和洗涤沉淀；检验沉淀中氯离子是否洗净的方法是 。 (2)计算BaCl2·xH2O中的x= (要求写出计算过程)。
(3)操作③中，如果空气不充足和温度过高，可能会有部分沉淀被滤纸中的碳还原为BaS，这使x的测定结果 (填“偏低”“偏高”或“不变”)。
解析：(1)洗涤沉淀要用蒸馏水，若沉淀洗涤后洗涤液中不含Cl则已经洗净。(3)题中已经表明硫酸钡被还原为BaS，则沉淀质量减小，总质量一定，那么计算得到水的质量偏大，x数据将偏高。
答案：(1)蒸馏水取水洗液于试管中，加入稀硝酸酸化，滴加AgNO3溶液，若无白色浑浊出现，则表明Cl已经洗净
(2)样品中BaCl2的物质的量为n(BaCl2)=1.165 g/233g/mol=5.000×10mol
-3
--
m(BaCl2)=5.000×10-3 mol×208 g/mol=1.040 g
n(H2O)∶n(BaCl2)=（1.222 g-1.040 g）/18 g/mol∶(5.000×10-3 mol)=2.02≈2
(3)偏高
13.硫酸钠—过氧化氢加合物(xNa2SO4·yH2O2·zH2O)的组成可通过下列实验测定：①准确称取1.7700 g样品，配制成100.00 mL溶液A。②准确量取25.00 mL溶液A，加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重，得到白色固体0.5825 g。③准确量取25.00 mL溶液A，加适量稀硫酸酸化后，用0.02000 mol/L KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液25.00 mL。H2O2与KMnO4反应的离子方程式如下： 2MnO4+5H2O2+6H=2Mn+8H2O+5O2↑
+
2+
?(1)已知室温下BaSO4的Ksp=1.1×10，欲使溶液中c(SO4)≤1.0×10mol/L，应保持溶液中c(Ba)≥ mol/L。
(2)上述滴定若不加稀硫酸酸化，MnO4被还原为MnO2，其离子方程式为 。 (3)通过计算确定样品的组成 (写出计算过程)。
-2+
-10
2?-6