这套题涵盖五项技能:把 cm³ 换成 dm³、使用浓度、联系气体体积与摩尔数、计算百分产率与纯度,以及解释假设。所有数字均为练习而虚构。
请按顺序做,题目会越来越难。使用 Aᵣ 值:H = 1、C = 12、O = 16、Na = 23、Mg = 24、S = 32、Ca = 40、Cu = 64、Zn = 65,气体摩尔体积在室温和常压下取 24 dm³/mol。写完自己的解答之后,才打开答案。
题目
Q1(容易)。 把 35.0 cm³ 换成 dm³。
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除以 1000:35.0 ÷ 1000 = 0.0350 dm³。
Q2。 25.0 cm³ 浓度为 0.400 mol/dm³ 的溶液含有多少摩尔溶质?
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体积 = 25.0 ÷ 1000 = 0.0250 dm³。摩尔数 = 0.400 × 0.0250 = 0.0100 mol。
Q3。 把 0.0300 mol 溶质溶解,配成 150 cm³ 溶液。求浓度,以 mol/dm³ 表示。
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体积 = 150 ÷ 1000 = 0.150 dm³。浓度 = 0.0300 ÷ 0.150 = 0.200 mol/dm³。
Q4。 硫酸 H₂SO₄ 溶液的浓度为 0.250 mol/dm³。求以 g/dm³ 表示的浓度。
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Mᵣ = (2 × 1) + 32 + (4 × 16) = 98。浓度 = 0.250 × 98 = 24.5 g/dm³。
Q5。 在 NaOH + HCl → NaCl + H₂O 中,20.0 cm³ 0.150 mol/dm³ 的 NaOH 恰好被 24.0 cm³ 的 HCl 中和。求 HCl 的浓度。
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NaOH 的摩尔数 = 0.150 × 0.0200 = 0.00300 mol。NaOH : HCl 是 1 : 1,所以 HCl = 0.00300 mol。HCl 的体积 = 0.0240 dm³。浓度 = 0.00300 ÷ 0.0240 = 0.125 mol/dm³。
Q6。 在 H₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O 中,25.0 cm³ 0.100 mol/dm³ 的 NaOH 恰好被 20.0 cm³ 硫酸中和。求该酸的浓度。
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NaOH 的摩尔数 = 0.100 × 0.0250 = 0.00250 mol。H₂SO₄ : NaOH 是 1 : 2,所以 H₂SO₄ = 0.00250 ÷ 2 = 0.00125 mol。浓度 = 0.00125 ÷ 0.0200 = 0.0625 mol/dm³。
Q7。 Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂。1.30 g 锌与过量的酸完全反应。求氢气的体积,以 cm³ 表示。
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Zn 的摩尔数 = 1.30 ÷ 65 = 0.0200 mol。Zn : H₂ 是 1 : 1,所以 H₂ = 0.0200 mol。体积 = 0.0200 × 24 = 0.480 dm³ = 480 cm³。
Q8。 CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂。多少质量的碳酸钙能产生 240 cm³ 二氧化碳?
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CO₂ 的摩尔数 = 0.240 ÷ 24 = 0.0100 mol。CaCO₃ : CO₂ 是 1 : 1,所以 CaCO₃ = 0.0100 mol。Mᵣ = 40 + 12 + 48 = 100。质量 = 0.0100 × 100 = 1.00 g。
Q9。 CuO + H₂ → Cu + H₂O。学生从 4.00 g 氧化铜(II) 得到 2.56 g 铜。求百分产率。
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CuO 的 Mᵣ = 64 + 16 = 80。摩尔数 = 4.00 ÷ 80 = 0.0500 mol。CuO : Cu 是 1 : 1,所以 Cu = 0.0500 mol。理论质量 = 0.0500 × 64 = 3.20 g。产率 = 2.56 ÷ 3.20 × 100 = 80.0%。
Q10。 某产物的理论质量为 8.00 g。收集到的固体质量为 7.20 g,纯度为 95%。求 (a) 纯产物的质量,(b) 真实的百分产率。
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(a) 纯质量 = 7.20 × 0.95 = 6.84 g。
(b) 真实产率 = 6.84 ÷ 8.00 × 100 = 85.5%。
用整个样品算出的表观产率是 7.20 ÷ 8.00 × 100 = 90%,夸大了结果。
Q11(较难)。 Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂。学生有 2.40 g 镁和 0.150 mol 盐酸。求限量反应物,以及生成氢气的体积,以 dm³ 表示。
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Mg 的摩尔数 = 2.40 ÷ 24 = 0.100 mol。全部镁需要 2 × 0.100 = 0.200 mol HCl,但只有 0.150 mol。HCl 是限量反应物。
H₂ 的摩尔数 = 0.150 ÷ 2 = 0.0750 mol。体积 = 0.0750 × 24 = 1.80 dm³。
Q12(较难)。 某计算预测分解反应产生 0.240 dm³ 氧气,但实测为 0.198 dm³。给出两个不同的、可能不成立的假设,并说明各自的影响。
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实测值是预测值的 0.198 ÷ 0.240 × 100 = 82.5%。两个合理的答案:
- 反应可能没有完全进行,所以分解的物质较少,产生的气体比预测少。
- 部分气体可能在测量前逸出,所以测得的体积低于预测值。
第三种可能是起始物质不纯,所以所说的那种物质比质量所显示的少。
如果做错了
- Q1 到 Q4,或答案差了 1000 倍: 复习先换算溶液体积,再使用浓度。
- Q7、Q8 或 Q11 的气体体积错误: 检查联系气体的量与体积中的比例行和摩尔体积。
- Q9 或 Q10 的百分数错误: 在计算百分产率中检查哪个质量是分子、哪个是分母。
- Q10 的表观产率与真实产率: 见区分产率与纯度。
- Q11 或 Q12 的推理: 见解释计算背后的假设。
如果比例或原子质量是问题所在,请回到相对质量与物质的量模块。摩尔与方程式比例辅导工具、方程式配平推理训练器和错题记录与重测队列可以帮你检查步骤,并记下错误以便之后重测。
回到模块总览,可以看到每一课的位置。如果复习后你仍然反复犯同一类错误,一对一线上化学补习能让老师在你动笔时就看到你的解题过程。