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课时作业(六) 物质的量在化学方程式计算中的应用
基础达标练
1.1.2 mol氯气与化学式为A的单质完全反应生成0.8 mol的氯化物AClx,则x的值为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:选C xCl2+2A===2AClx
x 2
1.2 mol 0.8 mol
x==3。
2.CS2是一种常见的有机溶剂,已知CS2在标准状况下为一种无色液体,CS2在氧气中充分燃烧可生成SO2气体和CO2气体,反应方程式为CS2+3O2CO2+2SO2,若0.1 mol CS2在1 mol O2中完全燃烧,反应后气体混合物在标准状况下的体积是( )
A.6. 72 L B.13. 44 L
C.15.68 L D.22.4 L
解析:选D CS2燃烧前后气体的物质的量不变,即气体体积不变。
3.在反应A+3B===2C中,若7 g A和一定量B完全反应生成8.5 g C,则A、B、C的摩尔质量之比为( )
A.14∶3∶17 B.28∶2∶17
C.1∶3∶2 D.无法确定
解析:选B 由质量守恒原理可求出参加反应的B的质量为8.5 g-7 g=1.5 g;参加反应的n(A)∶n(B)∶n(C)=1∶3∶2,故M(A)∶M(B)∶M(C)=∶∶=28∶2∶17。
4.如图是某溶液在稀释过程中,溶质的物质的量浓度随溶液体积的变化曲线图,根据图中的数据分析得出V值等于( )
A.2 B.3
C.4 D.5
解析:选C 对已知物质的量浓度的溶液进行稀释,稀释前后溶质的物质的量不变,则有:2 mol·L-1×1 L=0.5 mol·L-1×V L,解之,V=4。
5.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.2.3 g钠与水反应产生氢气的分子数为0.05NA
B.1 mol Fe与少量盐酸反应生成1 mol H2
C.0.1 mol·L-1Na2SO4溶液含有0.1NA个SO
D.22.4 L氯气与足量铜充分反应,生成1 mol CuCl2
解析:选A 钠与水反应的化学方程式为2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,故n(H2)=n(Na)=×=0.05 mol,A正确;1 mol Fe与少量盐酸反应时,盐酸不足,产生H2的量应根据盐酸的量求解,B错误;C项溶液体积不知道,其数目无法计算,C错误;D项,外界条件不确定,故Cl2的物质的量无法确定,D错误。
6.有4 g Na2O2和Na2CO3的混合物溶于水,与100 mL物质的量浓度为1 mol·L-1的盐酸恰好反应,蒸干溶液,最终得到的固体质量为( )
A.8 g B.15.5 g
C.5. 85 g D.无法计算
解析:选C 由题意知,反应后蒸干溶液最终得到的固体为NaCl,根据Cl-守恒得:n(NaCl)=n(HCl)=0.1 L×1 mol·L-1=0.1 mol,所以m(NaCl)=n(NaCl)×M(NaCl)=0.1 mol×58.5 g·mol-1=5.85 g。
7.设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.0.2 mol/L CaCl2溶液中含Cl-数为0.4NA
B.标准状况下,1.12 L H2S气体分子中含0.5NA个质子
C.常温常压下,23 g NO2和N2O4的混合气体一定含有NA个氧原子
D.标准状况下,分子的数目为0. 2NA的H2O的体积是4.48 L
解析:选C 没有给定溶液的体积,无法计算氯离子的数目,选项A错误;标准状况下,1.12 L H2S气体的物质的量为0.05 mol,每个分子中有18个质子,则应该含0.9NA个质子,选项B错误;设NO2和N2O4的通式为(NO2)n,则摩尔质量为46n g/mol,n(O)=×2n=1 mol,所以23 g NO2和N2O4的混合气体一定含有NA个氧原子,选项C正确;标准状况下,水不是气态,分子的数目为0.2NA的H2O的体积小于4.48 L,选项D错误。
8.设阿伏加德罗常数的数值为NA,下列叙述正确的是( )
A.标准状况下,22.4 L四氯化碳含有的分子数为NA
B.1 mol硫酸钾中阴离子所带的电荷数为2NA
C.0.5 mol/L NaOH溶液中Na+数为0.5 NA
D.常温常压下,16 g氧气所含电子数为NA
解析:选B 标准状况下,CCl4为液体,不能用22.4 L·mol-1计算其分子数,A项错误;只根据溶液浓度,而无溶液体积,无法求出溶液中微粒的数目,C项错误;16 g O2中含电子数8NA,D项错误。
9.36.5 g HCl溶解在1 L水中(水的密度近似为1 g·cm-3),所得溶液的密度为ρ g·cm-3,质量分数为w,物质的量浓度为c mol·L-1,NA表示阿伏加德罗常数,则下列叙述中正确的是( )
A.所得溶液的物质的量浓度:c=1 mol·L-1
B.所得溶液中含有NA个HCl分子
C.36.5 g HCl气体占有的体积为22.4 L
D.所得溶液中溶质的质量分数:w=
解析:选D 36.5 g HCl的物质的量是1 mol,但溶液的体积不是1 L,故A项错;HCl溶于水后完全电离为H+和Cl-,溶液中不存在HCl分子,B项错;36.5 g HCl在标准状况下体积为22.4 L,C项错;由物质的量浓度与w之间的换算公式得w=,D项对。
10.把铝、铁混合物1.1 g溶于过量200 mL 5 mol·L-1盐酸中,反应后盐酸浓度变为4.6 mol·L-1(溶液体积变化忽略不计)。求:
(1)反应中消耗HCl的物质的量为________________________________________________________________________。
(2)该混合物中铁的物质的量为________________________________________________________________________。
(3)产生氢气的体积(标准状况)为________________________________________________________________________。
解析:(1)盐酸的浓度变化为5 mol·L-1-4.6 mol·L-1=0.4 mol·L-1,消耗HCl的物质的量为n(HCl)=0.2 L×0.4 mol·L-1=0.08 mol。(2)设Al、Fe的物质的量分别为x mol、y mol,根据二者质量、电子转移守恒有27x+56y=1.1、3x+2y=0.08,解得:x=0.02、y=0.01。(3)根据氢原子守恒可知n(H2)=n(HCl)=×0.08 mol=0.04 mol,则生成标准状况下氢气的体积为V(H2)=0.04 mol×22.4 L·mol-1=0.896 L。
答案:(1)0.08 mol (2)0.01 mol
(3)0.896 L
11.400 mL某浓度的NaOH溶液恰好与5.8 L Cl2(标准状况)完全反应,计算:
(1)生成NaClO的物质的量。
(2)该NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度。
解析:设反应消耗NaOH的物质的量为x,生成NaClO的物质的量为y,则:
2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O
2 mol 22.4 L 1 mol
x 5.8 L y
则:x==0.52 mol;
y==0.26 mol;
所以NaOH的物质的量浓度为
=1.3 mol·L-1。
答案:(1)0.26 mol (2)1.3 mol·L-1
能力提升练
12.现有m g某气体,它由双原子分子构成,它的摩尔质量为M g·mol-1。若阿伏加德罗常数用NA表示,则:
(1)该气体的物质的量为________mol。
(2)该气体所含原子总数为________个。
(3)该气体在标准状况下的体积为________L。
(4)该气体溶于1 L水中(不考虑反应),其溶液中溶质的质量分数为________。
(5)该气体溶于水后形成V L溶液,其溶液的物质的量浓度为________mol/L。
答案:(1) (2) (3)
(4)×100% (5)
13.等体积的硫酸锌、硫酸铝溶液分别与足量的氯化钡溶液反应,若生成的硫酸钡沉淀的质量之比为2∶3,则两种硫酸盐溶液的物质的量浓度之比为( )
A.2∶1 B.2∶3
C.1∶3 D.3∶2
解析:选A 根据关系式:
ZnSO4~BaSO4 Al2(SO4)3~3BaSO4
2 mol 2 mol 1 mol 3 mol
则两种硫酸盐溶液的物质的量浓度之比为
∶=2∶1。
14.将15 mL 2 mol·L-1Na2CO3溶液逐滴加入40 mL 0.5 mol·L-1MCln盐溶液中,恰好将溶液中的Mn+完全沉淀为碳酸盐,则MCln中n值是( )
A.4 B.3
C.2 D.1
解析:选B 本题考查基本概念,意在考查学生准确运用反应方程式中化学计量数之比等于反应物的物质的量之比。M的化合价为+n,Na2CO3与MCln,反应对应的关系式为
2Mn+ ~ nCO
2 n
(40×10-3×0.5)mol (15×10-3×2)mol
可得n=3,故选B。
15.一定量的液态化合物XY2,在一定量的O2中恰好完全燃烧,反应方程式为XY2(液)+3O2(气)XO2(气)+2YO2(气),冷却后,在标准状况下测得生成物的体积是672 mL,密度是2.56 g·L-1。
(1)反应前O2的体积是________mL(标准状况下)。
(2)化合物XY2的摩尔质量是________。
(3)若XY2分子中X、Y两元素质量比是3∶16,则X、Y两元素分别为________和________(填元素符号)。
解析:(1)观察反应方程式,可知反应前后气体体积不变,故V(O2)=672 mL。
(2)根据质量守恒定律,有m(XY2)=0.672 L×2.56 g·L-1-32 g·mol-1×≈0.76 g,物质的量n(XY2)为×n(O2)=0.01 mol,故M(XY2)==76 g·mol-1。(3)由=及Ar(X)+2Ar(Y)=76,解得Ar(X)=12,Ar(Y)=32,故X为碳元素,Y为硫元素。
答案:(1)672 (2)76 g·mol-1 (3)C S
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