内容正文:
第三节 物质的量
1.0.5 mol Na2SO4中含Na+的数目为( )
A.3.01×1023个 B.6.02×1023个
C.0.5个 D.1个
【答案】B
【解析】n=2n(Na2SO4)=0.5mol×2=1mol,则N=n×NA=1mol×NA=6.02×1023,B正确。
2.标准状况下,有①6.72L CH4、②3.01×1023个HCl分子、③13.6g H2S、④0.2mol NH3,对这四种气体的关系有以下四种表述,其中不正确的是( )
A.体积:②>③>①>④
B.物质的量:②>③>④>①
C.质量:②>③>①>④
D.氢原子个数:①>③>④>②
【答案】B
【解析】根据V=nVm知,相同条件下气体体积之比等于物质的量之比,故体积:②>③>①>④,A正确,A不符合题意。由上述计算可知,物质的量为②>③>①>④,B错误,B符合题意。甲烷质量为0.3mol×16g/mol=4.8g,HCl的质量为0.5mol×36.5g/mol=18.25g,氨气的质量为0.2mol×17g/mol=3.4g。由上述计算可知,质量为②>③>①>④,C正确,C不符合题意。甲烷中n(H)=0.3mol×4=1.2mol,HCl中n(H)=0.5mol,H2S中n(H)=0.4mol×2=0.8mol,氨气中n(H)=0.2mol×3=0.6mol,故H原子数目为①>③>④>②,D正确,D不符合题意。
3.如图两瓶体积相等的气体,在同温同压时瓶内气体的关系一定正确的是( )
A.气体密度相等 B.摩尔质量相等
C.气体质量相等 D.所含原子数相等
【答案】D
【解析】相同条件下,气体的相对分子质量和气体的密度成正比,冷却至室温,水为液体,则得到的混合气体为X和NO2,其平均相对分子质量为20×2=40,生成的X与NO2的物质的量之比为3∶2,设X的相对分子质量为a,则混合气体的平均相对分子质量为=40,解得a=36,根据质量守恒定律可知,M的相对分子质量为=86,D项正确。
4.下列说法正确的是( )
①标准状况下,6.02×1023个分子所占的体积约是22.4L
②0.5mol H2所占体积为11.2L
③标准状况下,1mol H2O的体积为22.4L
④标准状况下,28g CO与N2混合气体的体积约为22.4L
⑤各种气体的气体摩尔体积都约为22.4L/mol
⑥标准状况下,体积相同的气体的分子数相同
A.①②⑤ B.④⑥
C.③④⑥ D.①④⑥
【答案】B
【解析】①标准状况下,6.02×1023个分子为1mol,但该物质不一定是气体,故所占的体积不一定是22.4L,错误;②0.5mol H2所处的状态不一定是标准状况,气体摩尔体积不一定是22.4L/mol,所占体积不一定是11.2L,错误;③标准状况下,H2O不是气体,1mol H2O的体积不是22.4L,错误;④标准状况下,28g CO与N2混合气体物质的量为1mol,体积约为22.4L,正确;⑤影响气体摩尔体积的因素有温度、压强,气体所处的状态不确定,各气体的气体摩尔体积不一定是22.4L/mol,错误;⑥标准状况下,体积相同的气体的分子数相同,正确。
5.在甲、乙两个体积不同的密闭容器中,分别充入质量相同的CO、CO2气体时,两容器的温度和压强均相同,则下列说法正确的是( )
A.CO分子数比CO2分子数少
B.甲容器的体积比乙容器的体积小
C.CO的摩尔体积比CO2的摩尔体积小
D.甲中CO的密度比乙中CO2的密度小
【答案】D
【解析】根据N=nNA知,二者的分子数之比等于其物质的量之比,为11∶7,所以CO分子数多,A错误;根据V=nVm知,相同条件下,气体体积之比等于其物质的量之比,所以甲的体积比乙大,B错误;温度和压强相等,其气体摩尔体积相等,所以二者的气体摩尔体积相等,C错误;由ρ=知,在相同条件下,其密度之比等于摩尔质量之比,所以甲中CO的密度比乙中CO2的密度小,D正确。
6.下列判断正确的是( )
A.1L H2SO4溶液中含有98g H2SO4,则该溶液中溶质的物质的量浓度为98g·L-1
B.1L H2O中溶解了0.5mol NaCl,则该溶液中溶质的物质的量浓度为0.5mol·L-1
C.从1L 1mol·L-1 C12H22O11溶液中取出100mL,剩余溶液中溶质的物质的量浓度仍为1mol·L-1
D.0.5mol·L-1的NaOH溶液中,含有0.5mol Na+
【答案】C
【解析】物质的量浓度是用单位体积的溶液中所含溶质的物质的量来表示溶液组成的物理量,常用单位为mol·L-1,A错误;1L水溶解0.5mol NaCl后,得到的溶液体积不是1L,不能由此确定溶液的浓度,B错误;溶液具有均一性、稳定性,从一定物质的量浓度的溶液中取出任意体积,溶液的浓度不变,C正确;只有溶液浓度,缺少溶液体积,无法计算其中含有的溶质的物质的量,D错误。
7.某盐酸试剂瓶上的标签如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.该浓度的盐酸可用广口瓶盛装
B.该盐酸的物质的量浓度为1.19g/mL
C.用该盐酸配制250mL 2.0mol/L的稀盐酸时需选用100mL的量筒
D.该盐酸中所含Cl-的数目为5.95NA
【答案】D
【解析】液体试剂用细口瓶盛装,故盐酸应用细口瓶盛装,A错误;该盐酸的物质的量浓度为mol/L=11.9mol/L,B错误;用该盐酸配制250mL 2.0mol/L的稀盐酸时需要该浓盐酸的体积为≈0.042L=42.0mL,需选用50mL的量筒,C错误;该盐酸中含Cl-的物质的量为11.9mol/L×0.5L=5.95mol,Cl-数目为5.95NA,D正确。
8.肾病患者需要食用低钠盐的食品。目前,市场供应的低钠盐多为苹果酸钠盐(C4H5O5Na)。每日食用5 g苹果酸钠盐,人体摄入的钠元素质量仅为等量食盐中钠元素质量的( )
A.18.7% B.26.7%
C.31.6% D.37.5%
【答案】D
【解析】钠元素的质量为5 g××100%=0.7372 g,食盐中钠的质量为5 g××100%=1.9658 g,故人体摄入的钠元素质量仅为等量食盐中钠元素质量的×100%=37.5%,故D正确。
9.V mL Al2(SO4)3溶液中含有Al3+ag,取VmL溶液稀释到4V mL,则稀释后溶液中SO的物质的量浓度是( )
A.mol/L B.mol/L
C.mol/L D.mol/L
【答案】A
【解析】ag Al3+的物质的量为=mol,取VmL溶液中含有Al3+的物质的量为×mol,故n(SO)=n(Al3+)=××mol=mol,故稀释为4VmL后溶液的c(SO)==mol/L。
10.下列关于物质的量浓度的表述正确的是 ( )
A.0.3mol/L的Na2SO4溶液中含有Na+和SO的总物质的量为0.9mol
B.当22.4L氨气完全溶于水制得1L氨水时,其物质的量浓度是1mol/L
C.在K2SO4和NaCl的中性混合溶液中,如果Na+和SO的物质的量相等,则K+的浓度必定等于Cl-的浓度
D.10℃时,100mL 0.35mol/L的KCl饱和溶液蒸发掉5g水,冷却到10℃时,其体积小于100mL,溶液中溶质的物质的量浓度仍为0.35mol/L
【答案】D
【解析】由于不知道溶液体积,故不能计算微粒数,A错误;只有在标准状况下,气体的摩尔体积才是22.4L/mol,当22.4L氨气溶于水制得1L氨水时,其物质的量浓度是1mol/L,B错误;1mol K2SO4和NaCl的中性混合溶液中,c(H+)=c(OH-),则:c(K+)+c(Na+)===c(Cl-)+2c(SO),若Na+和SO物质的量相等,则K+的浓度必定大于Cl-的浓度,C错误;同一物质、同一温度下在水中的溶解度一定,10℃时,100mL 0.35mol/L的KCl饱和溶液蒸发掉5g水,冷却到10℃时仍为饱和溶液,溶液中溶质的物质的量浓度仍为0.35mol/L,D正确。
11.体积为V(mL)、密度为ρ(g·mL-1)的溶液中,含有摩尔质量为M(g·mol-1)的溶质m(g),其物质的量浓度为c(mol·L-1),溶质的质量分数为a%。下列关系式不正确的是( )
A.m=V×ρ×a%
B.c=1000×ρ×a×M
C.c=
D.a%=×100%
【答案】B
【解析】溶液的质量为ρ×V,溶液中溶质的质量为m=ρ×V×a%,A正确;溶液中溶质的物质的量为n==,体积为V,则其物质的量浓度为c==(mol·L-1),B错误;溶液中溶质的物质的量为n=,溶液的体积为0.001V,则该溶液的浓度为c===,C正确;根据c=可得,溶质质量分数为a%=×100%,D正确。
12.回答下列问题。
(1)9.03×1023个硝酸分子含________mol电子,其中所含氧原子数与________g CO2中所含氧原子数相等;46g X2O4中含有2.0mol氧原子,则X的摩尔质量为________。
(2)12.4g Na2R含0.4mol Na+,则Na2R的摩尔质量为________,R的相对原子质量为________;含R的质量为1.6g的Na2R,其物质的量为________。
【答案】(1)48 99 14g·mol-1 (2)62g·mol-1 16
0.1mol
【解析】(1)9.03×1023个HNO3分子的物质的量是=1.5mol,1个HNO3分子含有32个电子,因此1.5mol HNO3含1.5mol×32=48mol电子,其中所含氧原子的物质的量是4.5mol,含氧原子数相同的CO2的物质的量是2.25mol,质量是2.25mol×44g·mol-1=99g;46g X2O4中含有2.0mol氧原子,故X2O4的物质的量是0.5mol,则X2O4的摩尔质量为=92g·mol-1,所以X的摩尔质量为=14g·mol-1。
(2)1mol Na2R含有2mol Na+,题目中有0.4mol Na+,则12.4g Na2R的物质的量为0.2mol,M===62g·mol-1,Mr=62,则R的相对原子质量是:62-23×2=16,m=1.6g;根据n=,得n(R)=0.1mol,则n=0.1mol。
13.设NA为阿伏加德罗常数的值,判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)22.4L(标准状况)氩气含有的质子数为18NA。( )
(2)标准状况下,11.2L甲烷(CH4)和乙烯(C2H4)混合物中含氢原子数目为2NA。( )
(3)同等质量的氧气和臭氧中,电子数相同。( )
(4)标准状况下,2.24L N2和O2的混合气体中分子数为0.2NA。( )
(5)1mol CO和N2的混合气体中质子数为14NA。( )
(6)14g乙烯(C2H4)和丙烯(C3H6)混合气体中的氢原子数为2NA。( )
(7)常温常压下,22.4L Cl2中含有的分子数为6.02×1023个。( )
(8)标准状况下,5.6L CO2气体中含有的氧原子数为0.5NA。( )
(9)标准状况下,22.4L N2和H2混合气中含NA个原子。( )
【答案】(1)√ (2)√ (3)√ (4)× (5)√ (6)√
(7)× (8)√ (9)×
【解析】(1)Ar为单原子分子,含有的质子数为18。标准状况下,22.4L氩气的物质的量是1mol,含有的质子数为18NA,故答案为“√”。
(2)甲烷和乙烯都含有4个氢原子,标准状况下,11.2L甲烷和乙烯混合物的物质的量为0.5mol,含有氢原子数目为2NA,故答案为“√”。
(3)O2和O3的最简式相同,等质量的O2和O3中含有等物质的量的氧原子,含有的电子数相同,故答案为“√”。
(4)标准状况下,2.24L N2和O2的混合气体的物质的量为0.1mol,所含分子数为0.1NA,故答案为“×”。
(5)1个CO分子和1个N2分子中均含14个质子,则1mol CO和N2的混合物中含有的质子数为14NA,故答案为“√”。
(6)乙烯和丙烯的最简式相同,14g乙烯和14g丙烯中氢原子的物质的量均为2mol,则14g混合气体中含氢原子数目为2NA,故答案为“√”。
(7)常温常压下,22.4L Cl2的物质的量不是1mol,含有的分子数不是6.02×1023个,故答案为“×”。
(8)标准状况下,5.6L CO2的物质的量为0.25mol,含有的氧原子的物质的量为0.5mol,则含有氧原子数为0.5NA,故答案为“√”。
(9)标准状况下,22.4L N2和H2混合气的物质的量是1mol,所含原子的个数为2NA,故答案为“×”。
14.KOH是实验室里常用的一种试剂,实验室里配制KOH溶液时,既可以使用浓溶液稀释法配制,也可以使用固体KOH来配制。实验室现在需要配制480mL 2.0mol/L的KOH溶液,请回答下列问题。
(1)若用固体KOH配制,则需用托盘天平称取KOH的质量________g。
(2)若用10mol/L KOH的浓溶液来配制,则使用量筒量取该溶液的体积为________mL。
(3)容量瓶上需标有以下五项中的________。(填序号)
①温度 ②浓度 ③容量
④压强 ⑤刻度线
(4)浓溶液稀释法中配制KOH过程中,若使用量筒量取一定体积的浓KOH溶液时,读数时俯视刻度线,则所配制溶液的物质的量浓度会________。(填“偏高”“偏低”或“不变”)
(5)取出配制好的KOH溶液100mL,与标准状况下4.48L CO2充分反应,请写出该反应的化学方程式:_______________________________________
________________________________________________________________________。
【答案】(1)56.0 (2)100.0 (3)①③⑤ (4)偏低
(5)KOH+CO2===KHCO3
【解析】(1)配制480mL溶液,需要选用500mL容量瓶,实际上配制的是500mL 2.0mol/L的KOH溶液;配制的溶液中KOH的物质的量为2mol/L×0.5L=1mol,需要KOH的质量为56g/mol×1mol=56g,所以需用托盘天平称取KOH的质量为56g。
(2)设需要10mol/L KOH体积为V,依据溶液稀释过程中溶质的物质的量不变可得:V×10mol/L=500mL×2mol/L,解得V=100mL。
(3)容量瓶是用来配制一定体积、一定物质的量浓度溶液的定量容器,容量瓶上标有容量、刻度线,则③⑤正确;容量瓶只能在常温下使用,不能用来盛装过冷或过热的液体,不能用来稀释溶液或作为反应容器,则①正确,与浓度、压强无关,所以正确的是①③⑤。
(4)用量筒量取一定体积的浓KOH溶液时,读数时俯视刻度线,看到的读数偏大,但量取的实际体积偏小,也就是说溶质少了,根据c=n/V,溶质n减少,则所配制溶液的物质的量浓度会偏低。
(5)标准状况下,4.48L CO2的物质的量为=0.2mol,100mL配制好的KOH溶液中KOH的物质的量为2.0mol/L×0.1L=0.2mol,所以CO2与KOH的物质的量之比为1∶1,发生反应的化学方程式为KOH+CO2===KHCO3。
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