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能力课时培优练(2) 以物质的量为核心的有关计算
1.偏二甲肼(C2H8N2)是一种高能燃料,燃烧产生的巨大能量可作为航天运载火箭的推动力。下列叙述正确的是( )
A.偏二甲肼的摩尔质量为60 g
B.NA个偏二甲肼分子的质量约为60 g
C.1 mol偏二甲肼的质量为60 g·mol-1
D.1 mol偏二甲肼的质量、摩尔质量都等于其相对分子质量
B [偏二甲肼的摩尔质量应为60 g·mol-1,A错误;NA个偏二甲肼分子的物质的量为1 mol,其质量为60 g,B正确;质量的单位应为g,C错误;当质量单位为g,摩尔质量的单位为g·mol-1时,1 mol偏二甲肼的质量、摩尔质量在数值上都等于其相对分子质量,D错误。]
2.把足量的铁粉投入硫酸和硫酸铜的混合溶液中,充分反应后过滤,所得金属粉末的质量与原铁粉的质量相等,则原溶液中H+与SO的物质的量浓度之比为( )
A.1∶4 B.2∶7
C.1∶2 D.3∶8
A [设原溶液中H2SO4和CuSO4的物质的量分别为x、y。
Fe + CuSO4===FeSO4+Cu Δm(固体质量增加)
56 g 1 mol 64 g 8 g
y 8y
Fe+ H2SO4===FeSO4+H2↑ Δm(固体质量减小)
56 g 1 mol 56 g
x 56x
因为在反应前后固体质量相等,所以Δm(减)=Δm(增),即:
56x=8y,
===,则==。]
3.密闭容器内在可移动的活塞两边分别充入空气和H2、O2的混合气体,活塞起始位置如图所示。在室温下若将H2、O2的混合气体点燃,活塞先左滑,恢复室温后,右滑停留于容器的中央,则原来H2、O2的体积比为( )
A.5∶2 B.4∶5 C.4∶7 D.2∶7
B [反应前活塞左右压强相等,同温同压下,气体的物质的量之比等于体积之比,设空气的物质的量为1 mol,则氢气、氧气的混合气体的物质的量为3 mol;反应后恢复至原来的温度,活塞正好停留在容器的中央,说明反应后活塞左右气体的物质的量相等,右室中剩余气体为1 mol,①若剩余的气体为H2,参加反应的气体共2 mol,由2H2+O22H2O可知,混合气体中O2的物质的量为2 mol×= mol,则氢气的物质的量为3 mol-mol=mol,相同条件下气体体积之比等于物质的量之比,所以原混合气体中H2、O2的体积比为mol∶mol=7∶2;②若剩余的气体为O2,参加反应气体共2 mol,由2H2+O22H2O可知,混合气体中H2的物质的量为2 mol×=mol,则氧气的物质的量为3 mol-mol= mol,则原混合气体中H2、O2的体积比为mol∶mol=4∶5;故选B。]
4.V mL Al2(SO4)3溶液中含Al3+a g,取 mL溶液稀释到4 V mL,则稀释后溶液中SO的物质的量浓度为( )
A. mol/L B. mol/L
C. mol/L D. mol/L
C [由题意可知,n(Al3+)== mol,n(SO)=× mol= mol,取出的 mL溶液中的n′(SO)= mol×= mol。4V mL稀溶液中的c(SO)== mol/L,因此C项正确。]
5.已知15 g A物质和10.5 g B物质恰好完全反应生成7.2 g C、1.8 g D和0.3 mol E,则E的摩尔质量是( )
A.100 g·mol-1 B.111 g·mol-1
C.55 g·mol-1 D.55 g
C [15 g A物质和10.5 g B物质完全反应,生成7.2 g C物质,1.8 g D物质和0.3 mol E物质,由质量守恒定律可知,参加反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和,则E的质量为15 g+10.5 g-7.2 g-1.8 g=16.5 g,E的物质的量为0.3 mol,则E的摩尔质量为=55 g·mol-1,C项正确。]
6.用质量分数为98%的浓硫酸(ρ=1.84 g·cm-3)配制240 mL 1.84 mol·L-1稀硫酸,下列操作正确的是( )
A.将蒸馏水缓慢注入盛有一定量浓硫酸的烧杯中,并不断搅拌至冷却
B.必需的定量仪器有50 mL量筒、250 mL容量瓶和托盘天平
C.量取浓硫酸的体积为25.0 mL
D.先在容量瓶中加入适量水,将量好的浓硫酸注入容量瓶,加水定容
C [稀释浓硫酸时,应将浓硫酸缓慢注入水中并不断搅拌,A错误;该实验不需要托盘天平,B错误;配制该稀硫酸需要浓硫酸的体积为V==25.0 mL,C正确;不