内容正文:
考点巩固卷02 物质的量
考点01物质的量、气体摩尔体积
(限时:20 min)
考法01物质的量
考法02摩尔质量
考法03气体摩尔体积
考法04 有关阿伏加德罗常数的计算
考点02物质的量浓度
(限时:15 min)
考法01 物质的量浓度及其计算
考法02 配置一定物质的量浓度的溶液
考点03物质的量在化学方程式计算中的应用
(限时:10 min)
考法 物质的量在化学方程式计算中的应用
考点01 物质的量、气体摩尔体积
考法01 物质的量
1.下列物理量与温度、压强有关且对应单位正确的是( )
A.阿伏加德罗常数:mol-1
B.气体摩尔体积:L·mol-1
C.物质的量浓度:g·L-1
D.摩尔质量:g·mol-1
2.下列说法正确的是( )
A.摩尔是用来描述微观粒子的物理量
B.0.5 mol H2O中含有的原子数目为1.5×6.02×1023
C.64 g氧相当于2 mol氧
D.1 mol任何物质都含有6.02×1023个原子
3.下列各组物质所含氧原子的物质的量相同的是( )
A.0.3 mol O2和0.3 mol H2O
B.6.02×1023个CO2与0.1 mol KMnO4
C.0.1 mol CuSO4·5H2O和0.1 mol C6H12O6
D.0.1 mol H2SO4和0.4NA个H2O
4.0.5 mol Na2SO4中( )
A.含3.01×1023个SO
B.含0.5个Na2SO4分子
C.含0.5 mol Na+
D.含1 mol氧原子
5.下列各物质中所含H最多的是( )
A.0.1 mol NH4Cl
B.0.1 mol NH4HCO3
C.0.2 mol H2
D.0.2 mol H3PO4
考法02 摩尔质量
6.硫单质的同素异形体有多种,比如S2、S4、S6、S8,对于其中的S8有关说法正确的是( )
A.该物质的摩尔质量为256 g
B.1 mol该分子中含有8NA个质子
C.0.5 mol该分子的质量为128 g
D.在标准状况下,0.5 mol S8的体积为11.2 L
7.在100 g溶质质量分数为46%的乙醇(C2H6O)水溶液中含氧原子的个数约为( )
A.1×6.02×1023 B.2×6.02×1023
C.3×6.02×1023 D.4×6.02×1023
8.某硫原子的质量是a g,12C原子的质量是b g,若NA表示阿伏加德罗常数的值,则下列说法正确的是( )
A.该硫原子的相对原子质量为
B.m g该硫原子的物质的量为 mol
C.该硫原子的摩尔质量是aNA g
D.a g该硫原子所含的电子数为16NA
9.我国政府承诺2030年前实现“碳达峰”,使二氧化碳的排放量不再增长,达到峰值之后逐步降低。我国科学家实现了CO2高选择性、高稳定性加氢合成甲醇(CH3OH)。NA为阿伏加德罗常数的值。
(1)CH3OH的摩尔质量为________。
(2)0.2 mol H2O中所含原子数为__________,所含质子数为________。
(3)________g 水中所含氢原子数与1 mol CH3OH中所含氢原子数相同。
(4)含0.1NA个O原子的CO2中所含电子数为________。
(5)16 g CH3OH完全燃烧生成CO2和H2O,消耗O2的质量为________g。
10.(1)0.01 mol某气体的质量为0.28 g,该气体的摩尔质量为__________,在标准状况下,该气体的体积是__________。
(2)0.3 mol NH3分子中所含氢原子数与________个H2O分子中所含氢原子数相等。
(3)12 g乙烷中所含共价键的物质的量是__________。
(4)2.3 g Na中含电子的物质的量为______mol,在跟足量水反应中失去电子的物质的量为______mol。
(5)若12.4 g Na2X中含0.4 mol钠离子,则Na2X的摩尔质量为______________,X的相对原子质量为________。
考法03 气体摩尔体积
11.下列说法正确的是( )
A.标准状况下,22.4 L任何气体都含有6.02×1023个分子
B.含1 mol氦原子的氦气在标准状况下的体积约为11.2 L
C.常温常压下,11.2 L Cl2含有的分子数为0.5NA
D.标准状况下,11.2 L H2O含有的分子数为0.5NA
12.(2024·湖南湘东名校联考)同温同压同体积的两个密闭容器中分别充满12C18O和14N2两种气体。关于这两个容器中气体的说法正确的是( )
A.质子数相等,质量不等
B.分子数和质量都不相等
C.分子数和质量都相等
D.原子数和中子数都相等
13.一定温度和压强下,30 L某种气态纯净物中含有6.02×1023个分子,该分子由1.204×1024个原子构成,下列有关说法中不正确的是( )
A.该温度和压强可能是标准状况
B.标准状况下,该纯净物若为气态,其体积约是 22.4 L
C.该气体中每个分子含有两个原子
D.若O2在该条件下为气态,则1 mol O2在该条件下的体积也为30 L
14.下列条件下,两瓶气体所含原子数一定相等的是( )
A.同质量、不同密度的N2和CO
B.同温度、同体积的H2和N2
C.同体积、不同密度的C2H4和C3H6
D.同压强、同体积的N2O和CO2
15.(1)设阿伏加德罗常数的值为NA,标准状况下,某O2和N2的混合气体m g含有b个分子,该混合气体的平均摩尔质量为________,n g 该混合气体在相同状况下所占的体积是________。
(2)标准状况下,1.92 g某气体的体积为672 mL,则此气体的相对分子质量为______。
(3)在相同条件下,将CO2和CO按1∶2体积比混合,则混合气体的相对分子质量为_____________。
(4)标准状况下,Cl2的密度为______。
考法04 有关阿伏加德罗常数的计算
16.(2023·河北衡水摸底)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.23 g乙醇中含有3NA个C—H键
B.标准状况下,2.24 L HF含有的分子数为0.1NA
C.1 L pH=13的NaOH溶液中OH-数目为0.1NA
D.22.4 L(标准状况)乙烯和甲烷的混合气体完全燃烧后生成的水分子总数为2NA
17.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.1.8 g 18O中含有的中子数为NA
B.28 g C2H4分子中含有的σ键数目为4NA
C.标准状况下,22.4 L HCl气体中H+数目为NA
D.pH=12的Na2CO3溶液中OH-数目为0.01NA
18.(2023·辽宁丹东一模)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关叙述正确的是( )
A.10 g DO中含有的中子数为6NA
B.31 g白磷(P4)中含有的磷原子数为NA
C.标准状况下,2.24 L苯完全燃烧生成的CO2分子数为0.6NA
D.1 mol Na2O2与足量的水反应转移电子数为2NA
19.(2024·浙江杭州学军中学高三5月阶段性考试)设为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是
A.10g的中含有的质子数与中子数均为
B.32g硫在足量的氧气中充分燃烧,转移电子数为
C. ,1mol 被还原,放出92.4kJ能量
D.pH=4的盐酸和pH=4的醋酸溶液等体积混合后,溶液中的数目仍为
20.(2024·黑龙江哈尔滨第三中学校高三模拟)下列关于阿伏加德罗常数说法正确的是
A.苯中所含键数量为
B.等质量的和所含价层电子数相等,为
C.标况下,和足量充分反应,生成的分子数小于
D.与足量氨水反应,消耗
考点02 物质的量浓度
考法01 物质的量浓度及其计算
1.下列说法正确的是( )
A.16 g CuSO4溶于1 L水中,所得溶液浓度为0.1 mol/L
B.80 g SO3溶于920 g水中,所得溶液的溶质的质量分数为8%
C.标准状况下将11.2 L HCl通入水中所得100 mL溶液,则溶液的物质的量浓度为5 mol/L
D.1 L 0.5 mol/L的BaCl2溶液中Cl-的物质的量为0.5 mol
2.已知0.5 L的NaCl溶液中含有0.5 mol Na+。下列关于该溶液的说法正确的是( )
A.该溶液中溶质的物质的量浓度为0.5 mol·L-1
B.该溶液中含有58.5 g NaCl
C.配制100 mL该溶液,则应用托盘天平称量5.9 g NaCl
D.量取100 mL该溶液倒入烧杯中,烧杯中Na+的物质的量为0.5 mol
3.将5 mol·L-1的Mg(NO3)2溶液a mL稀释至b mL,稀释后NO的物质的量浓度为( )
A. mol·L-1 B. mol·L-1
C. mol·L-1 D. mol·L-1
4.(2024·安徽部分学校高三模拟)某科学考察团对农夫山泉进行了分析,检测出部分金属的含量如表(含量单位),下列有关说法正确的是
金属种类
钠
镁
钾
钙
含量
A.表中的金属是以原子形式存在的
B.农夫山泉水中钙的含量为
C.1L泉水中的数量大于的数量
D.该泉水中钾与钠的物质的量之比为1∶2
5.(2023·湖南益阳期末)下列说法正确的是( )
A.0.1 mol·L-1的FeCl3溶液中,Cl-的物质的量为0.3 mol
B.NA个HCl分子溶于水中配成1 L溶液,所得盐酸的浓度为1 mol·L-1
C.将10 mL 2 mol·L-1 H2SO4与100 mL水混合,得到0.2 mol·L-1 H2SO4溶液
D.将100 mL饱和NaCl溶液浓缩至80 mL,恢复到原温度,溶液的浓度升高
考法02 配置一定物质的量浓度的溶液
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
7.配制500 mL 0.100 mol·L-1的NaCl溶液,部分实验操作示意图如下:
下列说法正确的是( )
A.实验中需用的仪器有天平、250 mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等
B.上述实验操作步骤的正确顺序为①②④③
C.容量瓶需要用自来水、蒸馏水洗涤,干燥后才可用
D.定容时,仰视容量瓶的刻度线,使配得的NaCl溶液浓度偏低
8.(2024·福建福州月考)用密度为1.84 g·mL-1、质量分数为98%的浓硫酸配制180 mL 2 mol·L-1的稀硫酸。下列各步骤中操作正确的是( )
A.计算、量取:用20 mL量筒量取19.6 mL浓硫酸
B.溶解、稀释:将浓硫酸倒入烧杯,再加入80 mL左右的蒸馏水,搅拌
C.转移、洗涤:将稀释并冷却后的溶液转移到容量瓶中,用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒,洗涤液转入容量瓶,重复2~3次
D.定容、摇匀:加水至凹液面最低处与刻度线相切,摇匀,最后在容量瓶上贴上标签
9.现需要480 mL 0.5 mol·L-1的稀硫酸。
在配制硫酸溶液时:
(1)所需溶质质量分数为98%、密度为1.84 g·cm-3的浓硫酸的体积为________(计算结果保留一位小数)mL。
(2)如果实验室有15 mL、20 mL、50 mL量筒,应选用________ mL量筒最合适。
(3)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____________。
(4)配制时所需的玻璃仪器有________。
10.(2023·山东济宁一中模拟)从溶质改变角度分析产生的误差(用“偏大”“偏小”或“无影响”填空)。
(1)配制450 mL 0.1 mol·L-1的NaOH溶液,用托盘天平称取NaOH固体1.8 g:________。
(2)配制500 mL 0.1 mol·L-1的硫酸铜溶液,用托盘天平称取胆矾8.0 g:________。
(3)配制一定物质的量浓度的NaOH溶液,需称量溶质4.4 g,称量时物码位置颠倒:________。
(4)用量筒量取浓硫酸时,仰视读数:________。
(5)定容时,加水超过刻度线,用胶头滴管吸取多余的液体至刻度线:________。
(6)未洗涤烧杯及玻璃棒:________。
考点03 物质的量在化学方程式计算中的应用
考法01 物质的量在化学方程式计算中的应用
1.向一定量的Fe、FeO和Fe2O3的混合物中加入120 mL 4 mol·L-1的稀硝酸,恰好使混合物完全溶解,放出1.344 L NO(标准状况),向所得溶液中加入KSCN溶液,无红色出现。若用足量的CO在加热条件下还原相同质量的混合物,能得到铁的物质的量为( )
A.0.24 mol B.0.21 mol
C.0.16 mol D.0.14 mol
2.(2023·广东江门市一模)用足量的CO还原13.7 g某铅氧化物,把生成的CO2全部通入到过量的澄清石灰水中,得到的沉淀干燥后质量为8.0 g,则此铅氧化物的化学式是( )
A.PbO B.Pb2O3
C.Pb3O4 D.PbO2
3.(2024·河南南阳镇平高三二模)现取9.3g久置在空气中的氢氧化钠固体于烧杯中(已知该固体中钠元素和碳元素的质量比为23∶3),向烧杯中加入足量的稀盐酸,充分反应,将生成的气体通入足量石灰水中,生成沉淀的质量为( )
A.5.0g B.7.5g C.10.0g D.15.0g
4.将物质的量均为a mol的Na和Al一同投入m g足量水中,充分反应所得溶液的密度为ρ g·cm-3,则此溶液的物质的量浓度为( )
A. mol·L-1 B. mol·L-1
C. mol·L-1 D. mol·L-1
5.测定聚合硫酸铁[Fe2(OH)6-2n(SO4)n]m样品中铁的质量分数:准确称取液态样品3.000 g,置于250 mL锥形瓶中,加入适量稀盐酸,加热,滴加稍过量的SnCl2溶液(Sn2+将Fe3+还原为Fe2+),充分反应后,除去过量的Sn2+。用5.000×10-2 mol·L-1 K2Cr2O7溶液滴定至终点(滴定过程中Cr2O与Fe2+反应生成Cr3+和Fe3+),消耗K2Cr2O7溶液22.00 mL。
(1)上述实验中若不除去过量的Sn2+,样品中铁的质量分数的测定结果将________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(2)计算该样品中铁的质量分数(写出计算过程)。
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考点巩固卷02 物质的量
考点01物质的量、气体摩尔体积
(限时:20 min)
考法01物质的量
考法02摩尔质量
考法03气体摩尔体积
考法04 有关阿伏加德罗常数的计算
考点02物质的量浓度
(限时:15 min)
考法01 物质的量浓度及其计算
考法02 配置一定物质的量浓度的溶液
考点03物质的量在化学方程式计算中的应用
(限时:10 min)
考法 物质的量在化学方程式计算中的应用
考点01 物质的量、气体摩尔体积
考法01 物质的量
1.下列物理量与温度、压强有关且对应单位正确的是( )
A.阿伏加德罗常数:mol-1
B.气体摩尔体积:L·mol-1
C.物质的量浓度:g·L-1
D.摩尔质量:g·mol-1
【答案】B
【解析】A.阿伏加德罗常数与温度、压强无关,故A错误;B.气体摩尔体积与温度、压强有关且对应单位正确,故B正确;C.物质的量浓度的单位是mol·L-1,故C错误;D.摩尔质量与温度、压强无关,故D错误。
2.下列说法正确的是( )
A.摩尔是用来描述微观粒子的物理量
B.0.5 mol H2O中含有的原子数目为1.5×6.02×1023
C.64 g氧相当于2 mol氧
D.1 mol任何物质都含有6.02×1023个原子
【答案】B
【解析】摩尔不是物理量,是物质的量的单位,物质的量是描述微观粒子的物理量,故A错误;0.5 mol H2O中含有的原子数目为0.5×3×6.02×1023,故B正确;“氧”指代不明确,应指明具体的物质或微粒,故C错误;物质不都是由原子构成的,也可能由分子、离子构成的,故D错误。
3.下列各组物质所含氧原子的物质的量相同的是( )
A.0.3 mol O2和0.3 mol H2O
B.6.02×1023个CO2与0.1 mol KMnO4
C.0.1 mol CuSO4·5H2O和0.1 mol C6H12O6
D.0.1 mol H2SO4和0.4NA个H2O
【答案】D
【解析】0.3 mol O2含有0.6 mol氧原子,0.3 mol H2O含有0.3 mol氧原子,A项不相等;6.02×1023个CO2含有2 mol氧原子,0.1 mol KMnO4含有0.4 mol氧原子,B项不相等;0.1 mol CuSO4·5H2O含有0.9 mol氧原子,0.1 mol C6H12O6含有0.6 mol氧原子,C项不相等;0.1 mol H2SO4含有0.4 mol氧原子,0.4NA个H2O含有0.4 mol氧原子,D项相等。
4.0.5 mol Na2SO4中( )
A.含3.01×1023个SO
B.含0.5个Na2SO4分子
C.含0.5 mol Na+
D.含1 mol氧原子
【答案】A
【解析】A项,0.5 mol Na2SO4中含3.01×1023个SO,正确;B项,Na2SO4由离子构成,不含Na2SO4分子,错误;C项,0.5 mol Na2SO4中含1.0 mol Na+,错误;D项,0.5 mol Na2SO4中含2 mol氧原子,错误。
5.下列各物质中所含H最多的是( )
A.0.1 mol NH4Cl
B.0.1 mol NH4HCO3
C.0.2 mol H2
D.0.2 mol H3PO4
【答案】D
【解析】0.1 mol NH4Cl和0.2 mol H2均含有0.4 mol H;0.1 mol NH4HCO3含0.5 mol H;0.2 mol H3PO4含0.6 mol H。
考法02 摩尔质量
6.硫单质的同素异形体有多种,比如S2、S4、S6、S8,对于其中的S8有关说法正确的是( )
A.该物质的摩尔质量为256 g
B.1 mol该分子中含有8NA个质子
C.0.5 mol该分子的质量为128 g
D.在标准状况下,0.5 mol S8的体积为11.2 L
【答案】C
【解析】A项,摩尔质量单位为g·mol-1,错误;B项,1 mol该分子有8×16NA个质子,错误;D项,S8在标准状况下为固体,错误。
7.在100 g溶质质量分数为46%的乙醇(C2H6O)水溶液中含氧原子的个数约为( )
A.1×6.02×1023 B.2×6.02×1023
C.3×6.02×1023 D.4×6.02×1023
【答案】D
【解析】在100 g溶质质量分数为46%的乙醇(C2H6O)水溶液中,乙醇的质量为100 g×46%=46 g,水的质量为100 g-46 g=54 g,则有n(C2H6O)==1 mol,n(H2O)==3 mol,该溶液中所含氧原子的物质的量为1 mol+3 mol=4 mol,故所含氧原子的个数为4 mol×6.02×1023 mol-1=4×6.02×1023。
8.某硫原子的质量是a g,12C原子的质量是b g,若NA表示阿伏加德罗常数的值,则下列说法正确的是( )
A.该硫原子的相对原子质量为
B.m g该硫原子的物质的量为 mol
C.该硫原子的摩尔质量是aNA g
D.a g该硫原子所含的电子数为16NA
【答案】B
【解析】该硫原子的相对原子质量为该原子的质量除以12C原子质量的,即,A项错误;m g该硫原子的个数为 ,其物质的量为 mol,B项正确;该硫原子的摩尔质量是aNA g·mol-1,C项错误;一个硫原子所含电子数为16,则16NA为1 mol硫原子所含电子数,D项错误。
9.我国政府承诺2030年前实现“碳达峰”,使二氧化碳的排放量不再增长,达到峰值之后逐步降低。我国科学家实现了CO2高选择性、高稳定性加氢合成甲醇(CH3OH)。NA为阿伏加德罗常数的值。
(1)CH3OH的摩尔质量为________。
(2)0.2 mol H2O中所含原子数为__________,所含质子数为________。
(3)________g 水中所含氢原子数与1 mol CH3OH中所含氢原子数相同。
(4)含0.1NA个O原子的CO2中所含电子数为________。
(5)16 g CH3OH完全燃烧生成CO2和H2O,消耗O2的质量为________g。
【答案】(1)32 g·mol-1 (2)0.6NA 2NA (3)36 (4)1.1NA (5)24
【解析】(1)CH3OH的相对分子质量为12+16+4×1=32,其摩尔质量为32 g·mol-1。(2)1个H2O分子中含有3个原子,0.2 mol H2O中所含原子的物质的量为3×0.2 mol=0.6 mol,数目为0.6NA;1个H2O分子中含有10个质子,0.2 mol H2O分子中所含质子的物质的量为10×0.2 mol=2 mol,数目为2NA。(3)1 mol CH3OH中所含氢原子的物质的量为4×1 mol=4 mol,含4 mol氢原子的水的物质的量为2 mol,质量为2 mol×18 g·mol-1=36 g。(4)1个CO2分子中含有22个电子,含0.1NA个O原子的CO2的物质的量为0.05 mol,含有1.1 mol电子,故所含电子数为1.1NA。(5)CH3OH完全燃烧的化学方程式为2CH3OH+3O22CO2+4H2O,16 g CH3OH的物质的量为0.5 mol,由化学方程式可知,0.5 mol CH3OH完全燃烧消耗0.75 mol氧气,m(O2)=0.75 mol×32 g·mol-1=24 g。
10.(1)0.01 mol某气体的质量为0.28 g,该气体的摩尔质量为__________,在标准状况下,该气体的体积是__________。
(2)0.3 mol NH3分子中所含氢原子数与________个H2O分子中所含氢原子数相等。
(3)12 g乙烷中所含共价键的物质的量是__________。
(4)2.3 g Na中含电子的物质的量为______mol,在跟足量水反应中失去电子的物质的量为______mol。
(5)若12.4 g Na2X中含0.4 mol钠离子,则Na2X的摩尔质量为______________,X的相对原子质量为________。
【答案】(1)28 g/mol 0.224 L (2)2.709×1023
(3)2.8 mol (4)1.1 0.1 (5)62 g·mol-1 16
【解析】(1)根据M=,代入题中数据可得M==28 g/mol,标准状况下1 mol气体体积为22.4 L,因此0.01 mol该气体的体积为0.224 L;(2)0.3 mol NH3含有氢原子的物质的量为0.9 mol,因此若H2O分子与NH3分子含有的氢原子数相等,则H2O分子的物质的量为0.45 mol,则H2O的个数为0.45×6.02×1023=2.709×1023个;(3)1 mol乙烷中含有共价键的物质的量为7 mol,12 g乙烷的物质的量为=0.4 mol,因此12 g乙烷中含有共价键的物质的量为0.4×7 mol=2.8 mol;(4)1 mol Na中含电子的物质的量为11 mol,2.3 g Na的物质的量为=0.1 mol,因此2.3 g Na中含有电子的物质的量为0.1×11 mol=1.1 mol;Na与水反应,Na失电子被氧化为Na+,1 mol Na失去1 mol电子,所以0.1 mol Na与足量水反应失去电子的物质的量为0.1 mol;(5)Na2X中含0.4 mol钠离子,则Na2X的物质的量为0.2 mol,Na2X的摩尔质量为M(Na2X)===62 g·mol-1,则Na2X的相对分子质量为62,X的相对原子质量为62-2×23=16。
考法03 气体摩尔体积
11.下列说法正确的是( )
A.标准状况下,22.4 L任何气体都含有6.02×1023个分子
B.含1 mol氦原子的氦气在标准状况下的体积约为11.2 L
C.常温常压下,11.2 L Cl2含有的分子数为0.5NA
D.标准状况下,11.2 L H2O含有的分子数为0.5NA
【答案】A
【解析】在标准状况下,1 mol任何气体的体积均约为22.4 L,A正确;氦气为单原子分子,含1 mol氦原子的氦气在标准状况下的体积应为22.4 L,B错误;不是在标准状况下,C错误;在标准状况下,H2O的状态不是气态,D错误。
12.(2024·湖南湘东名校联考)同温同压同体积的两个密闭容器中分别充满12C18O和14N2两种气体。关于这两个容器中气体的说法正确的是( )
A.质子数相等,质量不等
B.分子数和质量都不相等
C.分子数和质量都相等
D.原子数和中子数都相等
【答案】A
【解析】根据阿伏加德罗定律,同温同压下,同体积的气体具有相同的分子数,所以12C18O和14N2分子数和原子数均相同,每个12C18O和14N2分子中都含14个质子,所以质子数相同;但每个12C18O和14N2分子中含有的中子数分别为16、14,故中子数不相等,二者的相对分子质量不同,质量不同,A正确。
13.一定温度和压强下,30 L某种气态纯净物中含有6.02×1023个分子,该分子由1.204×1024个原子构成,下列有关说法中不正确的是( )
A.该温度和压强可能是标准状况
B.标准状况下,该纯净物若为气态,其体积约是 22.4 L
C.该气体中每个分子含有两个原子
D.若O2在该条件下为气态,则1 mol O2在该条件下的体积也为30 L
【答案】A
【解析】若该物质为气态物质,则其在标准状况下的体积为22.4 L,故该温度和压强不可能是标准状况,A项错误,B项正确;由分子数和原子数的关系可知该分子为双原子分子,且其物质的量为1 mol,C项正确;根据题意,在此温度和压强条件下,Vm=30 L·mol-1,D项正确。
14.下列条件下,两瓶气体所含原子数一定相等的是( )
A.同质量、不同密度的N2和CO
B.同温度、同体积的H2和N2
C.同体积、不同密度的C2H4和C3H6
D.同压强、同体积的N2O和CO2
【答案】A
【解析】B项,压强不一定相同,错误;C项,温度未指明,错误;D项,未指明温度,错误。
15.(1)设阿伏加德罗常数的值为NA,标准状况下,某O2和N2的混合气体m g含有b个分子,该混合气体的平均摩尔质量为________,n g 该混合气体在相同状况下所占的体积是________。
(2)标准状况下,1.92 g某气体的体积为672 mL,则此气体的相对分子质量为______。
(3)在相同条件下,将CO2和CO按1∶2体积比混合,则混合气体的相对分子质量为_____________。
(4)标准状况下,Cl2的密度为______。
【答案】(1) g·mol-1 L
(2)64 (3)33.3 (4)3.17 g·L-1
【解析】(1) = g·mol-1= g·mol-1,
V=×22.4 L= L。
(2)M==64 g·mol-1。
(3) r=≈33.3。
(4)ρ==≈3.17 g·L-1。
考法04 有关阿伏加德罗常数的计算
16.(2023·河北衡水摸底)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.23 g乙醇中含有3NA个C—H键
B.标准状况下,2.24 L HF含有的分子数为0.1NA
C.1 L pH=13的NaOH溶液中OH-数目为0.1NA
D.22.4 L(标准状况)乙烯和甲烷的混合气体完全燃烧后生成的水分子总数为2NA
【答案】D
【解析】23 g乙醇为0.5 mol,1个乙醇分子中含有5个C—H键,则23 g乙醇中含有2.5NA个C—H键,A项错误;标准状况下,氟化氢呈液态,B项错误;温度未知,无法计算OH-的数目,C项错误;1个乙烯分子和甲烷分子中都含有4个氢原子,标准状况下,22.4 L乙烯和甲烷的混合气体为1 mol,完全燃烧后生成的水的物质的量为2 mol,水分子总数为2NA,D项正确。
17.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.1.8 g 18O中含有的中子数为NA
B.28 g C2H4分子中含有的σ键数目为4NA
C.标准状况下,22.4 L HCl气体中H+数目为NA
D.pH=12的Na2CO3溶液中OH-数目为0.01NA
【答案】A
【解析】乙烯分子的结构式为,1个乙烯分子中含有5个σ键,28 g C2H4的物质的量为1 mol,所以28 g C2H4分子中含有的σ键数目为5NA,B错误;HCl是共价化合物,HCl分子中不存在H+,故C错误;没有给出Na2CO3溶液的体积,无法计算pH=12的Na2CO3溶液中OH-的数目,故D错误。
18.(2023·辽宁丹东一模)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关叙述正确的是( )
A.10 g DO中含有的中子数为6NA
B.31 g白磷(P4)中含有的磷原子数为NA
C.标准状况下,2.24 L苯完全燃烧生成的CO2分子数为0.6NA
D.1 mol Na2O2与足量的水反应转移电子数为2NA
【答案】B
【解析】n(DO)== mol,每个DO中含中子1×2+10=12个,则10 g DO含有中子的数目为NA,A错误;n(P4)==0.25 mol,每个P4中含4个P原子,则31 g白磷(P4)中含有磷原子数为NA,B正确;标准状况下苯不是气体,无法根据气体摩尔体积计算其物质的量,C错误;Na2O2与水反应时存在关系式:2Na2O2~2e-~O2,即1 mol Na2O2与足量的水反应转移的电子数目为NA,D错误。
19.(2024·浙江杭州学军中学高三5月阶段性考试)设为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是
A.10g的中含有的质子数与中子数均为
B.32g硫在足量的氧气中充分燃烧,转移电子数为
C. ,1mol 被还原,放出92.4kJ能量
D.pH=4的盐酸和pH=4的醋酸溶液等体积混合后,溶液中的数目仍为
【答案】C
【解析】2H218O中有10个质子,12个中子,相对分子量为22,10g2H218O物质的量为mol,质子数为NA,中子数为NA,A错误;32g硫物质的量为1mol,在足量氧气中充分燃烧,生成1molSO2,转移电子数为4NA,B错误;N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=−92.4kJ/mol,根据热化学方程式的含义,1mol N2参与反应被还原,放出92.4kJ能量,C正确;没有说明体积具体是多少,无法计算氢离子数目,D错误。
20.(2024·黑龙江哈尔滨第三中学校高三模拟)下列关于阿伏加德罗常数说法正确的是
A.苯中所含键数量为
B.等质量的和所含价层电子数相等,为
C.标况下,和足量充分反应,生成的分子数小于
D.与足量氨水反应,消耗
【答案】C
【解析】苯分子中含有的键数为12个,苯中所含键数量为,A错误;和的摩尔质量均为34g/mol,故等质量的和的物质的量相同,且两者均含14个价电子,故等质量的和中含有的价电子数相同,但具体数目与两者的物质的量有关,不一定是14NA,B错误;与反应为可逆反应,标况下,和足量充分反应,生成的分子数小于,C正确;与足量氨水反应生成和,消耗,D错误。
考点02 物质的量浓度
考法01 物质的量浓度及其计算
1.下列说法正确的是( )
A.16 g CuSO4溶于1 L水中,所得溶液浓度为0.1 mol/L
B.80 g SO3溶于920 g水中,所得溶液的溶质的质量分数为8%
C.标准状况下将11.2 L HCl通入水中所得100 mL溶液,则溶液的物质的量浓度为5 mol/L
D.1 L 0.5 mol/L的BaCl2溶液中Cl-的物质的量为0.5 mol
【答案】C
【解析】A项,所得溶液不是1 L,错误;B项,溶质变为H2SO4,溶质质量分数为9.8%,错误;C项,c(HCl)==5 mol/L,正确;D项,n(Cl-)=1×0.5×2 mol=1 mol,错误。
2.已知0.5 L的NaCl溶液中含有0.5 mol Na+。下列关于该溶液的说法正确的是( )
A.该溶液中溶质的物质的量浓度为0.5 mol·L-1
B.该溶液中含有58.5 g NaCl
C.配制100 mL该溶液,则应用托盘天平称量5.9 g NaCl
D.量取100 mL该溶液倒入烧杯中,烧杯中Na+的物质的量为0.5 mol
【答案】C
【解析】溶液的浓度c(NaCl)==1 mol·L-1,故A错误;氯化钠的质量为0.5 mol×58.5 g·mol-1=29.25 g,故B错误;100 mL溶液中含有NaCl的物质的量n=c·V=1 mol·L-1×0.1 L=0.1 mol,需要氯化钠的质量m=0.1 mol×58.5 g·mol-1=5.85 g,托盘天平精确到0.1 g,故称量5.9 g,故C正确;100 mL溶液中含有NaCl的物质的量n=c·V=1 mol·L-1×0.1 L=0.1 mol,故D错误。
3.将5 mol·L-1的Mg(NO3)2溶液a mL稀释至b mL,稀释后NO的物质的量浓度为( )
A. mol·L-1 B. mol·L-1
C. mol·L-1 D. mol·L-1
【答案】B
【解析】5 mol·L-1×2×a mL=c(NO)×b mL,故c(NO)= mol·L-1。
4.(2024·安徽部分学校高三模拟)某科学考察团对农夫山泉进行了分析,检测出部分金属的含量如表(含量单位),下列有关说法正确的是
金属种类
钠
镁
钾
钙
含量
A.表中的金属是以原子形式存在的
B.农夫山泉水中钙的含量为
C.1L泉水中的数量大于的数量
D.该泉水中钾与钠的物质的量之比为1∶2
【答案】B
【解析】农夫山泉水中含有的金属是以离子形式存在的,A错误;根据表格数据,该泉水中钙的含量为,B正确;1L泉水中的数量小于的数量,C错误;根据表中数据可知,钾与钠的质量之比等于1∶2,D错误。
5.(2023·湖南益阳期末)下列说法正确的是( )
A.0.1 mol·L-1的FeCl3溶液中,Cl-的物质的量为0.3 mol
B.NA个HCl分子溶于水中配成1 L溶液,所得盐酸的浓度为1 mol·L-1
C.将10 mL 2 mol·L-1 H2SO4与100 mL水混合,得到0.2 mol·L-1 H2SO4溶液
D.将100 mL饱和NaCl溶液浓缩至80 mL,恢复到原温度,溶液的浓度升高
【答案】B
【解析】未指出溶液体积,无法计算溶质物质的量,A项错误;溶质HCl的物质的量为1 mol,溶液体积为1 L,则盐酸浓度为1 mol·L-1,B项正确;混合后溶液总体积并不是混合前的10倍,所以所得H2SO4溶液浓度不是0.2 mol·L-1,C项错误;温度不变物质溶解度不变,恢复到原温度,饱和溶液浓度不变,D项错误。
考法02 配置一定物质的量浓度的溶液
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
【答案】C
【解析】根据稀释前后溶质质量不变知,配制该稀硫酸需要浓硫酸的体积为V==25.0 mL,C项正确。
7.配制500 mL 0.100 mol·L-1的NaCl溶液,部分实验操作示意图如下:
下列说法正确的是( )
A.实验中需用的仪器有天平、250 mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等
B.上述实验操作步骤的正确顺序为①②④③
C.容量瓶需要用自来水、蒸馏水洗涤,干燥后才可用
D.定容时,仰视容量瓶的刻度线,使配得的NaCl溶液浓度偏低
【答案】D
【解析】配制500 mL 0.100 mol·L-1 NaCl溶液用到的仪器有托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、500 mL容量瓶、胶头滴管,A错误;配制一定物质的量浓度溶液的步骤有计算、称量、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀等,操作步骤正确的顺序为②①④③,B错误;容量瓶用蒸馏水洗净后,由于后面还需要加入蒸馏水定容,所以不必干燥,C错误;定容时仰视容量瓶的刻度线,则所加蒸馏水偏多,溶液的体积V偏大,溶液的浓度偏低,D正确。
8.(2024·福建福州月考)用密度为1.84 g·mL-1、质量分数为98%的浓硫酸配制180 mL 2 mol·L-1的稀硫酸。下列各步骤中操作正确的是( )
A.计算、量取:用20 mL量筒量取19.6 mL浓硫酸
B.溶解、稀释:将浓硫酸倒入烧杯,再加入80 mL左右的蒸馏水,搅拌
C.转移、洗涤:将稀释并冷却后的溶液转移到容量瓶中,用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒,洗涤液转入容量瓶,重复2~3次
D.定容、摇匀:加水至凹液面最低处与刻度线相切,摇匀,最后在容量瓶上贴上标签
【答案】C
【解析】用密度为1.84 g·mL-1、质量分数为98%的浓硫酸配制180 mL 2 mol·L-1稀硫酸,由于实验室没有180 mL的容量瓶,所以应配制250 mL的溶液,V mL×1.84 g·mL-1×98%=0.250 L×2 mol·L-1×98 g·mol-1,V≈27.2 mL,用50 mL量筒量取27.2 mL浓硫酸,故A错误;稀释浓硫酸时应将浓硫酸缓慢注入水中,并不断搅拌,将水倒入浓硫酸中容易导致液体飞溅,造成实验室安全事故,故B错误;将稀释并冷却后的溶液用玻璃棒引流至容量瓶中,并用蒸馏水洗涤玻璃棒和烧杯2~3次,洗涤液也应转入容量瓶,使溶质全部转移至容量瓶中,故C正确;容量瓶不可用于贮存溶液,定容、摇匀后,应将溶液倒入试剂瓶,并贴上标签,注明溶液成分及浓度,故D错误。
9.现需要480 mL 0.5 mol·L-1的稀硫酸。
在配制硫酸溶液时:
(1)所需溶质质量分数为98%、密度为1.84 g·cm-3的浓硫酸的体积为________(计算结果保留一位小数)mL。
(2)如果实验室有15 mL、20 mL、50 mL量筒,应选用________ mL量筒最合适。
(3)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____________。
(4)配制时所需的玻璃仪器有________。
【答案】(1)13.6 (2)15 (3)先在烧杯中加适量水,再将浓硫酸沿器壁缓缓倒入水中,并用玻璃棒不断搅拌 (4)量筒、烧杯、玻璃棒、500 mL容量瓶、胶头滴管
【解析】(1)应用500 mL容量瓶配制,根据稀释定律:
mol·L-1×V(浓)=0.5 mol·L-1×0.5 L,可知V(浓)≈0.013 6 L=13.6 mL。
(2)选用略大于13.6 mL的量筒,即15 mL量筒。
10.(2023·山东济宁一中模拟)从溶质改变角度分析产生的误差(用“偏大”“偏小”或“无影响”填空)。
(1)配制450 mL 0.1 mol·L-1的NaOH溶液,用托盘天平称取NaOH固体1.8 g:________。
(2)配制500 mL 0.1 mol·L-1的硫酸铜溶液,用托盘天平称取胆矾8.0 g:________。
(3)配制一定物质的量浓度的NaOH溶液,需称量溶质4.4 g,称量时物码位置颠倒:________。
(4)用量筒量取浓硫酸时,仰视读数:________。
(5)定容时,加水超过刻度线,用胶头滴管吸取多余的液体至刻度线:________。
(6)未洗涤烧杯及玻璃棒:________。
【解析】(1)应选用500 mL容量瓶配制,称取NaOH的质量为0.5 L×0.1 mol·L-1×40 g·mol-1=2.0 g。(2)胆矾的摩尔质量为250 g·mol-1,所需质量为0.5 L×0.1 mol·L-1×250 g·mol-1=12.5 g。(3)实际称量溶质质量为4 g-0.4 g=3.6 g。(4)用量筒量取浓硫酸时,仰视读数使所量取浓硫酸的体积偏大,使所配溶液浓度偏大。(5)定容时,加水超过刻度线,所配溶液体积偏大,吸出多余液体会损失部分溶质,故浓度偏小。(6)未洗涤烧杯、玻璃棒,使溶质损失,所配溶液浓度偏小。
【答案】(1)偏小 (2)偏小 (3)偏小 (4)偏大 (5)偏小 (6)偏小
考点03 物质的量在化学方程式计算中的应用
考法 物质的量在化学方程式计算中的应用
1.向一定量的Fe、FeO和Fe2O3的混合物中加入120 mL 4 mol·L-1的稀硝酸,恰好使混合物完全溶解,放出1.344 L NO(标准状况),向所得溶液中加入KSCN溶液,无红色出现。若用足量的CO在加热条件下还原相同质量的混合物,能得到铁的物质的量为( )
A.0.24 mol B.0.21 mol
C.0.16 mol D.0.14 mol
【答案】B
【解析】根据题意可知反应后的溶液中溶质为Fe(NO3)2,根据氮原子守恒可知n(Fe)=×(0.12×4 mol- mol)=0.21 mol,故根据铁原子守恒,相同质量的混合物与足量CO反应,得到的Fe的物质的量为0.21 mol,B项正确。
2.(2023·广东江门市一模)用足量的CO还原13.7 g某铅氧化物,把生成的CO2全部通入到过量的澄清石灰水中,得到的沉淀干燥后质量为8.0 g,则此铅氧化物的化学式是( )
A.PbO B.Pb2O3
C.Pb3O4 D.PbO2
【答案】C
【解析】设此铅氧化物的化学式为PbxOy,
PbxOy~y[O]~yCO~yCO2~yCaCO3
16y 100y
m(O)=1.28 g 8.0 g
所以m(Pb)=13.7 g-1.28 g=12.42 g,
x∶y=∶=3∶4。
3.(2024·河南南阳镇平高三二模)现取9.3g久置在空气中的氢氧化钠固体于烧杯中(已知该固体中钠元素和碳元素的质量比为23∶3),向烧杯中加入足量的稀盐酸,充分反应,将生成的气体通入足量石灰水中,生成沉淀的质量为( )
A.5.0g B.7.5g C.10.0g D.15.0g
【答案】A
【解析】氢氧化钠变质会生成碳酸钠,设固体中碳酸钠、氢氧化钠的物质的量依次为x、y,,得,则9.3g该久置的固体中加入足量的稀盐酸反应生成气体、通入足量石灰水中生成沉淀、质量为;选A。
4.将物质的量均为a mol的Na和Al一同投入m g足量水中,充分反应所得溶液的密度为ρ g·cm-3,则此溶液的物质的量浓度为( )
A. mol·L-1 B. mol·L-1
C. mol·L-1 D. mol·L-1
【答案】A
【解析】由反应2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,可知等物质的量的Na、Al恰好反应,最终得到NaAlO2溶液,发生的总反应方程式为Na+Al+2H2O===NaAlO2+2H2↑,由方程式可知n(NaAlO2)=a mol、n(H2)=2a mol,故m(H2)=2a mol×2 g·mol-1=4a g,则溶液的质量为(m g+a mol×23 g·mol-1+a mol×27 g·mol-1)-4a g=(m+46a)g,故溶液的体积为=L,故所得偏铝酸钠溶液的物质的量浓度为= mol·L-1。
5.测定聚合硫酸铁[Fe2(OH)6-2n(SO4)n]m样品中铁的质量分数:准确称取液态样品3.000 g,置于250 mL锥形瓶中,加入适量稀盐酸,加热,滴加稍过量的SnCl2溶液(Sn2+将Fe3+还原为Fe2+),充分反应后,除去过量的Sn2+。用5.000×10-2 mol·L-1 K2Cr2O7溶液滴定至终点(滴定过程中Cr2O与Fe2+反应生成Cr3+和Fe3+),消耗K2Cr2O7溶液22.00 mL。
(1)上述实验中若不除去过量的Sn2+,样品中铁的质量分数的测定结果将________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(2)计算该样品中铁的质量分数(写出计算过程)。
【答案】(1)偏大 (2)n(Cr2O)=5.000×10-2 mol·L-1×22.00 mL×10-3 L·mL-1=1.100×10-3 mol,由滴定时Cr2O→Cr3+和Fe2+→Fe3+,根据电子得失守恒可得微粒的关系式:Cr2O~6Fe2+(或Cr2O+14H++6Fe2+===6Fe3++2Cr3++7H2O),则n(Fe2+)=6n(Cr2O)=6×1.100×10-3mol=6.600×10-3 mol,样品中铁元素的质量:m(Fe)=6.600×10-3 mol×56 g·mol-1=0.369 6 g,样品中铁元素的质量分数:ω(Fe)=×100%=12.32%。
【解析】(1)实验中滴加过量的SnCl2溶液(Sn2+将Fe3+还原为Fe2+),若不除去过量的Sn2+,滴定过程中Cr2O与Sn2+反应,消耗K2Cr2O7偏多,使结果偏大。(2)根据题意,计算出消耗K2Cr2O7的物质的量,然后根据氧化还原反应的电子得失守恒,找出关系式,列等式计算求出铁原子的物质的量,得出铁元素的质量,最后得出样品中铁元素的质量分数。
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