内容正文:
第07讲 物质的量
1. 理解物质的量(n) 的概念,明确其作为联系微观粒子与宏观物质的桥梁作用,知道物质的量的单位是摩尔(mol)。
2. 掌握阿伏加德罗常数(Nₐ) 的含义,能运用公式 N = n \times Nₐ 进行微观粒子数与物质的量之间的换算。
3. 理解摩尔质量(M) 的概念,牢记其与相对原子质量(或相对分子质量)的数值关系,能通过公式 m = n \times M 进行物质质量与物质的量的换算。
4. 结合化学方程式中各物质的化学计量数,理解其表示的物质的量之比,能运用物质的量进行化学方程式的简单计算,提升定量分析化学变化的能力。
知识点一:物质的量
一.物质的量
1、意义:国际单位制中7个基本物理量之一,它表示含有含有一定数目粒子的集合体,是构成物质微观粒子多少的物理量
2、符号:n
3、物质的量的单位:摩尔,简称摩,符号为mol
4、计量对象:微观粒子,包括:分子、原子、离子、质子、中子、电子、原子团等
【注意】
①用“摩尔”可以计量所有的微观粒子,但不能表示宏观物质,如:不能说“1 mol大米”
②使用物质的量时,一定要用化学式或文字指明微粒的种类,表述要确切。
如:“1 mol O”表示1 mol氧原子,“1 mol O2”表示1 mol氧分子,“1 mol O2-”表示1 mol氧离子,而不能说“1 mol氧”。因为“氧”是元素名称,是宏观物质名称,而不是微粒名称
③物质的量是一个专用名词,在表述时不可增减,不能说成“物质量”、“物质的质量”或“物质的数量”等
④微粒个数的数值只能是正整数,而物质的量表示的是很多个微粒的集合体,其数值可以是整数,也可是小数如:5 mol H2O、0.5 mol CO2
⑤国际单位制(SI)中的七个基本单位
物理量
长度
质量
时间
电流
热力学温度
物质的量
发光强度
单位(符号)
米(m)
千克(kg)
秒(s)
安(A)
开(K)
摩(mol)
坎(cd)
二、物质的量单位——摩尔(mol)
1、摩尔:物质的量单位
2、符号:mol
3、1摩尔计量标准:12g 12C中所含有的碳原子约为6.02×1023个,若一定量的粒子集体所含有的粒子数与12g 12C中所含有的粒子数相等,我们就说它为1 mol
4、1mol任何粒子约含有6.02×1023个粒子
如:①1mol O约含有6.02×1023个氧原子
②1mol H+约含有6.02×1023个氢离子
③1mol H2O约含有6.02×1023个水分子,约含有1.204×1024个氢原子,约含有6.02×1023个氧原子,含有2 mol氢原子,1 mol氧原子
④2 mol Na2CO3中含有4 mol Na+,2 mol CO32—
三、阿伏加德罗常数
1、定义:国际上规定,1mol粒子集体所含有的粒子数与12g 12C中所含有的碳原子数相同,约为6.02×1023个,我们又把1mol任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数,阿伏加德罗常数就是12g 12C中所含有的碳原子数
2、符号:NA
3、单位:mol-1 (每摩尔)
4、1mol任何粒子含阿伏加德罗常数个粒子,即:NA个
5、近似值:6.02×1023 mol-1
6、物质的量与粒子数的关系:n=,其中n表示物质的量,NA表示阿伏加德罗常数,N表示粒子数
粒子数之比等于物质的量的之比,即N1:N2 =n1:n2
【注意】
①NA指1 mol任何微粒的微粒数,一定要明确指出是何种微粒
如:1 mol CH4含有的分子数为NA,原子总数为5NA
②阿伏加德罗常数是指1 mol任何粒子的粒子数,这里的粒子指同种粒子
如:1 mol O2中的分子数为NA,而1 mol O2中的氧原子数为2NA
③阿伏加德罗常数有单位(mol-1),是一个准确值,而6.02×1023无单位,是一个纯数值。阿伏加德罗常数与6.02×1023的关系就像π与3.14的关系,6.02×1023是阿伏加德罗常数的近似值,计算时通常使用这个近似值,而在叙述或定义“摩尔”的概念时要用“阿伏加德罗常数”来表示
④考查一定物质的量的物质中含有多少粒子(分子、原子、质子、电子等),注意看清粒子的种类,常涉及稀有气体He、Ne等单原子分子,N2、O2等双原子分子及O3等多原子分子
四、1mol微粒的质量:1mol不同物质中所含的粒子数是相同的,都约为6.02×1023个,但由于不同粒子的质量不同,1mol不同物质的质量也不同
五、摩尔质量
1、定义:单位物质的量的物质所具有的质量,叫做摩尔质量
2、符号:M
3、单位:g·mol-1或g/mol
4、公式:n=,其中n表示物质的量,m表示物质的质量,M表示摩尔质量
5、数值:物质的摩尔质量是以g·mol-1为单位,在数值上等于该微粒的相对分子(或原子)质量
【注意】
①质量的单位是g,摩尔质量的单位是g/mol,相对原子(分子)质量的单位是1,摩尔质量在数值上与相对分子质量相等
②对具体的物质而言,其摩尔质量是确定的,不随物质的量的变化而变化,也不随物质状态的变化而变化
六、以物质的量为核心的定量计算
1、基本关系式
(1)n= (n表示物质的量,单位是mol;N表示粒子数;NA表示阿伏伽德罗定律常数,单位是 mol-1)
(2)n= (n表示物质的量,单位是mol;m为物质的质量,单位是g;M为摩尔质量,单位是 g·mol-1)
【方法与技巧】根据两公式n= ,n=进行计算时,首先要找到其核心物理量——物质的量,其次根据题目要求解其他物理量
七、决定物质体积大小的因素
【思考与讨论】下表列出了20℃时几种固体和液体的密度,请计算出1 mol这几种物质的体积
状态
物质
粒子数
1 mol该物质的质量
密度( g·cm-3)
1 mol该物质的体积( cm3)
固态
Fe
6.02×1023
56 g
7.86
7.12
Al
6.02×1023
27 g
2.70
10
液态
H2O
6.02×1023
18g
0.998
18.04
H2SO4
6.02×1023
98 g
1.83
53.55
结论
相同条件下1 mol固体、液体的体积差别较大
1、物质体积大小的影响因素:
从微观来角度来看,物质体积的大小取决于构成这种物质的粒子的数目、粒子的大小和粒子之间的距离
2、决定固体或液体体积的主要因素
固态、液态物质粒子之间的距离是非常小的,因此决定固体或液体体积的主要因素则是构成物质的粒子的数目和粒子的大小。1mol不同固态物质或液态物质含有的粒子数相同,这就使得固态物质或液态物质的体积主要取决于粒子的大小。由于构成不同固态、液态物质的粒子本身的大小不同,所以1mol固态、液态物质的体积不同
3、决定气体体积的主要因素
对于气体来说,分子之间的距离(一般指平均距离)远远大于分子本身的直径,因此决定气体体积的主要因素则是构成气体的分子的数目和分子之间的距离,在分子数相同(如:1mol)的条件下,其体积主要决定于分子之间的距离,而分子间的距离与温度、压强有密切关系,而在相同的温度、压强下,任何气体分子间的距离可以看成是相等的。因而,在相同的温度和压强下,分子数相同的任何气体都具有相同的体积
【微点拨】
①在0℃、101 KPa(标准状况)时,1mol任何气体的体积都约为22.4L
②在温度和压强一定时,任何气体的体积只随分子数的大小而变化
③温度和压强一定时,1mol任何气体的体积都约为一个定值
④对于气体的体积一定要标明状态(温度、压强)
4、标准状况的定义
(1)定义:将温度为0℃、压强为101 KPa的状态规定为标准状况,简写为:标况下或STP
(2)在标准状况下,1mol任何气体的体积都约为22.4L
知识点二:气体摩尔体积
一.气体摩尔体积
1、定义:单位物质的量的气体所占有的体积,叫做气体的摩尔体积
2、符号:Vm
3、单位:L·mol-1(或L/mol)
4、计算公式:Vm=
5、影响气体摩尔体积的因素:气体摩尔体积的数值取决于气体所处的温度和压强
6、数值:①在标准状况(温度为0℃,压强为101 KPa)下,气体摩尔体积为22.4 L·mol-1
②在通常状况(温度为25℃,压强为101 KPa))下,气体摩尔体积为24.5L·mol-1
③当温度和压强一定时,气体的摩尔体积为一定值
7、标准状况下气体体积的计算
计算关系
公式
①气体的物质的量n= mol
②气体的摩尔质量M=Vm·ρ=22.4ρ g·mol-1
③气体的分子数N=n·NA=·NA
④气体的质量m=n·M=·M g
【注意】
(1)气体摩尔体积只适用于气态物质,对于固态物质和液态物质来讲是不适用的
(2)气体摩尔体积与气体的种类也无关,不仅适用于纯气体,也适用于混合气体
如:0.3molH2与0.7molO2的混和气在标准状况下的体积约为22.4 L
(3)气体摩尔体积并不都约等于22.4 L·mol-1,22.4 L·mol-1只是气体摩尔体积在标准状况下的一个特例
如:如果1mol气体为22.4L,则它 (填”一定”或”不一定”)处于标准状况
(4)气体摩尔体积受温度和压强的影响,若温度和压强保持一定,那么气体摩尔体积也保持不变
(5)使用标况下气体摩尔体积应注意
①看所处条件:必须为标准状况。非标准状况下,1 mol气体的体积不一定是22.4 L
②看物质状态:必须为气态。如:标准状况下水、酒精、四氯化碳等为非气体物质
③看数值单位:单位是L·mol-1,而不是L;数值“22.4”为近似值
二.理想气体的状态方程(阿伏加德罗定律及其推论)
理想气体的状态方程:PV==nRT
阿伏加德罗定律:同温同压下,相同体积的任何气体都相同数目的分子
推论(1):T.P一定,V1/V2=n1/n2
推论(2):T.P一定,D=d1/d2=M1/M2
推论(3):T.P.m一定,V1/V2=M2/M1
推论(4):T.P.m一定,d2/d1=n1/n2
推论(5):T.V一定,P1/P2=n1/n2
推论(1):T.P.V一定,m1/m2=M1/M2
公式
语言叙述
T、p相同
=
同温、同压下,气体的体积与其物质的量成正比
=
同温、同压下,气体的密度与其摩尔质量(或相对分子质量)成正比
T、V相同
=
温度、体积相同的气体,其压强与其物质的量成正比
三.求气体摩尔质量M的常用方法
(1)根据物质的质量(m)和物质的量(n):M=。
(2)根据一定质量(m)的物质中微粒数目(N)和阿伏加德罗常数(NA):M=。
(3)根据标准状况下气体的密度ρ:
M=ρ×22.4 L·mol-1。
(4)根据气体的相对密度(D=):=D。
(5)对于混合气体,求其平均摩尔质量,上述计算式仍然成立;还可以用下式计算:M=M1×a%+M2×b%+M3×c%……,a%、b%、c%……指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)。
四.气体体积的测定
气体体积的测定既可通过测量气体排出的液体体积来确定(二者体积值相等),也可直接测量收集的气体体积。
测量气体体积的常用方法:
(1)直接测量法。如图A、B、C、D、E均是直接测量气体体积的装置。
测量前,A装置可先通过调整左右两管的高度使左管(有刻度)充满液体,且两管液面相平。
C装置则是直接将一种反应物置于倒置的漏斗中,另一反应物置于水槽中,二者反应产生的气体可以直接测量。
D装置:用于测量混合气体中被吸收(或不被吸收)的气体的体积。读数时,球形容器和量气管液面相平,量气管内增加的水的体积等于被反应管吸收后剩余气体的体积。
解答该量气装置读数时的答题模板:
①将××××恢复至室温。
②调节×××与×××两端液面相平。
③视线与×××在同一水平线上。
E装置:直接测量固液反应产生气体的体积,注意应恢复至室温后,读取注射器中气体的体积(一般适合滴加液体量比较少的气体体积测量)。
(2)间接测量法。如F装置是通过测量气体排出的液体体积来确定气体体积。
知识点三:物质的量浓度
一.物质的量浓度
(1)定义:单位体积溶液中所含溶质B的物质的量,叫溶质B的物质的量浓度。
(2)表达式:cB=。
(3)单位:mol·L-1或mol/L。
二.溶质的质量分数
(1)定义:用溶质质量与溶液质量之比来表示溶液组成的物理量。
(2)计算公式:w=×100%。
三.对物质的量浓度表达式的理解
(1)正确判断溶液的溶质并计算其物质的量
①与水发生反应生成新的物质,如Na、Na2O、Na2O2NaOH,SO3H2SO4,NO2HNO3。
②特殊物质:如NH3溶于水后溶质为NH3·H2O,但计算浓度时仍以NH3作为溶质。
③含结晶水的物质:CuSO4·5H2O→CuSO4,Na2CO3·10H2O→Na2CO3。
(2)准确计算溶液的体积
c=中的V是溶液的体积,不是溶剂的体积,也不是溶质和溶剂的体积之和,不能用水的体积代替溶液的体积,应根据V=计算。
四.有关物质的量浓度的综合计算
·与物质的量相关c=
·与质量的分数相关c=
·物质的量浓度稀释公式:C浓V浓=C稀V稀
·质量分数分别为a% 和b%的溶液混合后质量分数的计算
1.等体积混合:
a.若溶液的密度大于1 g·cm-3,则混合溶液质量分数大于它们和的一半;
若溶液的密度小于1 g·cm-3,则混合溶液质量分数小于它们和的一半。
2.等质量混合:
无论溶液的密度大于1 g·cm-3,还是小于1 g·cm-3,等质量混合时,所得混合溶液的质量分数都等于它们和的一半。
注:密度大于1 g·cm-3,大多数溶液,如H2SO4,NaOH,HCl,HNO3等。
密度小于1 g·cm-3,如酒精,氨水。
知识点四:一定物质的量浓度溶液的配制
1. 容量瓶的构造及使用
(1)容量瓶由瓶体和瓶塞两部分组成,容量瓶上标有容量瓶的规格、温度(一般为20 ℃),容量瓶瓶颈上有一刻度线以标示体积。
(2)容量瓶的常见规格有50 mL、100 mL、250 mL、500 mL等。
(3)在容量瓶所标记的温度下,当溶液的凹液面正好与刻度线相切时,容量瓶中溶液的体积正好等于容量瓶的规格。
2.容量瓶的选择与使用
(1)选择依据。
容量瓶是配制一定物质的量浓度溶液的专用仪器,选择容量瓶时遵循“大而近”的原则,即所选容量瓶的容积等于或稍大于所配溶液的体积。例如,配制240 mL 0.1 mol·L-1 NaCl溶液,应选择容积为250_mL 的容量瓶。
(2)使用方法。
①使用前要检查容量瓶是否漏水,检查方法:加适量水→塞瓶塞→倒立→查漏→正立→瓶塞旋转180°→再次倒立→查漏。
②为避免容量瓶受热变形而引起容积的变化,热的溶液需冷却到室温后才能转移到容量瓶中,也不能将容量瓶用作物质反应或溶解的容器。
3.一定物质的量浓度溶液的配制
(1)主要仪器。
托盘天平、烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶等。
(2)配制100 mL 1.00 mol·L-1 NaCl溶液。
【注意】
质量百分比浓度、体积比浓度溶液的配制
(1)配制100 g 10%的NaCl溶液。用托盘天平称取10.0 g NaCl固体,放入烧杯中,再用100 mL量筒量取90.0 mL的水注入烧杯中,然后用玻璃棒搅拌使之溶解。
(2)用浓硫酸配制1∶4的稀硫酸50 mL。用50 mL的量筒量取40.0 mL的水注入100 mL的烧杯中,再用10 mL 的量筒量取10.0 mL浓硫酸,然后沿烧杯内壁缓缓注入烧杯中,并用玻璃棒不停地搅拌。
一、物质的量浓度
1.概念
溶质(用字母B表示)的物质的量浓度是指单位体积溶液中所含溶质B的物质的量,用符号cB表示,常用单位为mol·L-1。
2.溶质的物质的量浓度(cB)、溶质的物质的量(nB)、溶液的体积(V)之间的关系为:cB=。 若1 L溶液中含有1 mol 溶质B,则该溶液中溶质B的物质的量浓度就是1_mol·L-1。
注意 (1)溶质B表示溶液中的任意溶质,可以是分子,也可以是离子或其他特定组合。
(2)溶质B用物质的量表示,而不是质量,若给出溶质的质量或气体溶质在标准状况下的体积时,要借助“n=m/M”和“n=V(气)/22.4”换算成物质的量。
(3)上述表达式中,V是指溶液的体积,而不是溶剂的体积。
二.计算物质的量浓度的“四种类型”
1.物质的量浓度的简单计算及所用公式
c=、n===、
V(溶液)=、
m(溶液)=m(溶质)+m(溶剂)
2.溶液稀释的有关计算
稀释前后溶质的物质的量和质量都保持不变:
c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)、
m(浓)·ω(浓)=m(稀)·ω(稀)
3.溶液混合的计算
混合前后溶质的物质的量和质量不变:
c1·V1+c2·V2=c(混)·V(混)、
m1·ω1+m2·ω2=m(混)·ω(混)
4.物质的量浓度和溶质质量分数之间的关系
c=(ρ的单位为g·cm-3或g·mL-1),ω=
三.配制一定物质的量浓度溶液的误差分析
以配制 500 mL 0.12 mol·L-1 NaOH溶液为例,分析配制过程中不当操作对所配溶液的浓度产生的影响,并交流讨论。
1.称量NaOH固体时,药品和砝码的左右位置放颠倒,且拨动了游码,对所配溶液的浓度有什么影响?
提示 称量NaOH固体时,药品和砝码的左右位置放颠倒,且拨动了游码,称得NaOH固体的质量减小,所配溶液的浓度偏低。
2.NaOH固体在烧杯中溶解后,立即转移到容量瓶中定容,所配溶液中c(NaOH)怎样变化?
提示 NaOH固体在烧杯中溶解,放出热量,立即转移到容量瓶中定容,冷却到室温后,液面低于刻度线,所配溶液的浓度偏高。
3.配制溶液时,容量瓶洗涤后未干燥,对所配溶液的浓度有什么影响?
提示 配制溶液时,容量瓶洗涤后未干燥,由于定容时要加入蒸馏水,故对所配溶液的浓度无影响。
4.定容时,俯视容量瓶的刻度线,所配溶液中c(NaOH)怎样变化?
提示 定容时,俯视容量瓶的刻度线,定容后液面低于刻度线,则所配溶液中c(NaOH)偏高。
5.定容时,液面超过刻度线,又吸出一部分液体,对所配溶液的浓度有什么影响?
提示 定容时,液面超过刻度线,又吸出一部分液体,损失溶质,所配溶液中c(NaOH)偏低。
四.误差分析的方法
依据c==,在进行误差分析时,根据实验操作弄清是“m”还是“V”引起的误差。c与m成正比,与V成反比。
以配制一定物质的量浓度的NaOH溶液为例:
可能引起误
差的一些操作
过程分析
对c(NaOH)
的影响
m
V
称量
误差
分析
称量时间过长
减小
不变
偏低
用滤纸称NaOH固体
减小
不变
偏低
物质、砝码位置放反且使用了游码
减小
不变
偏低
配制
过程
误差
分析
移液前容量瓶内有少量水
不变
不变
无影响
转移液体时有少量洒落
减小
不变
偏低
未洗涤烧杯和玻璃棒
减小
不变
偏低
未冷却到室温就移液定容
不变
减小
偏高
定容时水加多后用滴管吸出
减小
不变
偏低
定容摇匀后液面下降再加水
不变
增大
偏低
定容时俯视刻度线
不变
减小
偏高
定容时仰视刻度线
不变
增大
偏低
知识点五:阿伏加德罗常数判断的“6个”陷阱
陷阱1:常在气体摩尔体积的适用“对象及条件”设陷
一看“气体”是否处在“标准状况”。
二看“标准状况”下,物质是否为“气体”[如CCl4、CHCl3、CH2Cl2(注:CH3Cl为气体)、H2O、溴、SO3、己烷、苯、HF、NO2等在标准状况下均不为气体]。
陷阱2:设置与计算无关的一些干扰条件
要注意物质的质量、摩尔质量、微粒个数不受“温度、压强”外界条件的影响
陷阱3:忽视常见物质的结构特点
牢记“结构特点”
(1)记特殊物质中所含微粒(分子、原子、电子、质子、中子等)的数目,如Ne、D2O、18O2、—OH、OH-等,理清整体与部分的关系。
(2)记最简式相同的物质,构建解答混合物的模型,如NO2和N2O4、乙烯(C2H4)和丙烯(C3H6)等。
(3)记摩尔质量相同的物质,如N2、CO、C2H4等。
(4)记物质中所含化学键的数目,如一分子H2O2、CnH2n+2中化学键的数目分别为3、3n+1,SiO2中Si—O键的数目为4,苯环中不含双键等。
(5)记Na2O2中O为一个阴离子。
陷阱4:常在电子转移数目上设陷
抓“反应”电子转移(得失)数目的问题分析,要做到“三注意”:一要注意是否发生歧化反应,如Cl2与H2O或NaOH发生歧化反应时,消耗1 mol Cl2转移1 mol电子;二要注意变价元素,如1 mol Fe与足量盐酸反应转移2 mol电子,而与足量硝酸反应转移3 mol电子;三要注意氧化还原的竞争及用量问题,如向FeBr2溶液中通入Cl2,Cl2的量不同,转移的电子数不同。
陷阱5:常在电解质溶液中微粒数目上设陷
判断电解质溶液中粒子数目时注意“三看”
(1)是否存在弱电解质的电离或盐类水解。
(2)已知浓度,是否指明体积,是否能用公式“n=cV ”计算。
(3)在判断溶液中微粒总数时,是否忽视溶剂水。
(4)胶粒是大量难溶分子、离子的聚集体。
陷阱6:忽视“特殊条件”或“隐含反应”
第1部分 物质的量摩尔质量及阿伏伽德罗
知识点回顾
一、有关物质的量(n)、粒子数(N)、阿伏加德罗常数(NA)的计算
1、1molO2含有_____________个O2; 0.1molH2含有_____________个H2, ______________个H;6.02×1022 NH3的物质的量是____mol;1.505×1022 NH3的物质的量是____mol
2、2molCH4含有____molC,_____________个C,___molH;______________个H;6.02×1022个H2O中,含有____molH2O,____molH ________molO;
4、1molH含有____mol质子,____mol电子;1molO含有____mol质子,____mol电子。
5、1mol CH4含有____mol质子,____mol电子;0.5mol PH3含有____mol质子,___mol电子
6、1mol OH-含有____mol质子,____mol电子;1mol NH4+含有____mol质子,____mol电子
7、1molNa变成Na+时,失去____mol电子;0.5molS变成S2-时,得到____mol电子;
二、有关物质的量(n)、质量(m)、摩尔质量(M)的计算
1、NaCl的摩尔质量是__________;H2SO4的摩尔质量是__________;CaCO3的摩尔质量是__________;Na2CO3的摩尔质量是__________;H2O的摩尔质量是__________;NH3的摩尔质量是__________;NaHCO3的摩尔质量是__________;NaOH的摩尔质量是__________
2、1mol N2的质量是________;0.5mol H2SO4的质量是_________;0.5mol NH3质量是_______;
5mol的质量是________; 2molO2的质量是_______
3、50gCaCO3的物质的量是__________;21gNaHCO3的物质的量是__________;5.3gNa2CO3的物质的量是__________;9.8g H2SO4的物质的量是__________;5.85g NaCl的的物质的量是__________;8gNaOH的物质的量是__________
三、有关、粒子数(N)、质量(m)的计算
练习:1、3.01×1023个H2O的物质的量是_________,质量是________;1.505×1022 NH3的物质的量是____mol,质量是________;6.02×1022 NH3的物质的量是____mol,质量是________;
2、3.2g O2的物质的量是________,含有_____________个O2;49g H2SO4的物质的量是_______,含有_____________个H2SO4;32gCH4的物质的量是_______,含有__________个CH4;3.6g H2O的物质的量是________,含有_____________个H2O
3.下列气体中所含分子数目最多的是( )
A.1g H2 B.10g O2 C.30gCl2 D.17g NH3
4.相同质量的下列气体中,所含原子数目最多的是( )
A.CH4 B.N2 C.CO D.O2
题型01:摩尔质量
1、下列关于摩尔质量的说法正确的是
A、氯气的摩尔质量是71克 B、氯化氢的摩尔质量为36.5 g/moL
C、1摩氢气的质量为2克 D、O2的摩尔质量为16g/moL。
2.下列说法正确的是( )
A.物质的摩尔质量就是1mol物质的质量
B.1mol水的质量,水的摩尔质量和水的相对分子质量都是18
C.各种物质的摩尔质量不可能相同
D.摩尔质量不是质量,也不是相对分子质量
3.下列叙述中,正确的是( )
A.1 molH2O2中含有1 mol H2和1 mol O2
B.CaCO3的摩尔质量是100 g
C.等质量的CO与N2中所含原子数之比为1:1
D.1L 1 mol·L-1MgCl2溶液中Cl- 的物质的量为1 mol
4.下列说法正确的是
A.H2SO4的摩尔质量是98 g
B.铁原子的摩尔质量等于铁的相对原子质量
C.Cl-的摩尔质量是35.5 g/mol
D.H2的气体摩尔体积约为22.4 L
5.在0.5 mol Na2SO4中含有离子的个数和氧原子的质量分别是( )
A.1.5NA 2 mol B.1.5NA 32 g
C.3.01×1023 4 mol D.NA 64 g
6.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.6.02×1023个偏二甲肼分子的质量约为60 g
C.1 mol 偏二甲肼分子的质量为60 g·mol-1
D.6 g 偏二甲肼含有NA个偏二甲肼分子
7.12.4 g Na2R含Na+ 0.4 mol,则Na2R的摩尔质量为________,R的相对原子质量为________。含R的质量为1.6 g的Na2R,其物质的量为________。
8.完成下列填空:
(1)1.5mol Na2SO4·10H2O中所含的Na+的物质的量是______,所含SO42-的物质的量是_________,所含H2O的物质的量是_________。
(2)0.5molNaOH中含有的电子的物质的量是______,在______molNa2CO3中所含Na+数目与上述0.5mol NaOH所含Na+数目相等。
(3)在同温同压下,质量相等的氧气和臭氧,它们的物质的量之比为_________;分子个数比为__________;原子个数比为______________。
(4)12.4gNa2X中含有0.4molNa+,则Na2X的摩尔质量是____,X的相对原子质量是____,含R的质量为1.6g的Na2X,其物质的量为____
(5)2NO+O2=2NO2,现有a mol NO和 b mol O2充分反应后氮原子与氧原子的个数比为____
题型02:微粒的数目
1、若某氖原子质量是a g,12C的原子质量是b g,NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.氖元素的相对原子质量一定是12a/b
B.该氖原子的摩尔质量是aNAg
C.Wg该氖原子的物质的量一定是W/(aNA)mol
D.Wg该氖原子所含质子数是10W/a
2、对于相同质量的二氧化硫和三氧化硫来说,下列关系正确的是
A、含氧原子的个数比为2∶3 B、含硫元素的质量比是5∶4
C、含氧元素的质量比为5∶6 D、含硫原子的个数比为1∶1
3、将a g氯化钾溶于1.8L水中,恰使K+离子数与水分子数之比为1∶100,则a值为
A.0.745 B.0.39 C.39 D.74.5
4、在一定体积的容器中加入1.5mol氙气(Xe)和7.5mol氟气,于400℃和2633kPa压强下加热数小时,然后迅速冷却至25℃,容器内除得到一种无色晶体外,还余下4.5mol氟气,则所得无色晶体产物中,氙与氟的原子个数之比是
A.1∶2 B.1∶3 C.1∶4 D.1∶6
5、a mol H2和2a mol氦气具有相同的
A.分子数 B.原子数 C.质子数 D.质量
6、下列说法错误的是
A.1mol任何物质都含有约6.02×1023个原子
B.0.012kg12C约含有6.02×1023个碳原子
C.使用物质的量时,应用化学式指明粒子的种类
D.1mol H2的质量是1g
7.在0.5 mol Na2SO4中含有的离子的个数和氧原子的质量分别是( )
A.1.5 NA 2 mol B.1.5NA 32 g
C.3.01×1023 4 mol D.NA 64 g
8.下列关于物质的量的说法中,正确的是
A.1mol任何纯净物都约含有6.02×1023个原子
B.1mol NaCl中约含有6.02×1023个NaC1分子
C.0.5mol O2中约含有3.01×1023个氧分子
D.1molH2中含有2mol氢离子和2×6.02×1023个电子
9.用 表示阿伏加德罗常数的数值,按要求完成下列填空。
(1)1个 分子含有 个电子。
(2) 个 分子含有原子 mol,含有N mol 。
(3)0.5mol D2O中含有 个电子,质量为 g。
(4)质量都是50 g的 四种气体,含原子个数最多的是
10、0.2 mol Al2(SO4)3中含有Al3+ mol、SO42- g。
11、8g氧气为 mol; 0.1mol氧气共有 mol电子。
12.已知铁的相对原子质量是56,则1个铁原子的质量是 g。
13、在60g碳中,所有碳原子的最外层电子数共为 个,质子的总数为 个。
20NA;30NA
14、某硫酸钠溶液中含有3.01×1022个Na+,则该溶液中SO42-的物质的量是 ,
该溶液中Na2SO4的质量为 克。
15.与16g氧气所含有分子数相同的氨气是 g,与16g氧气所含原子总数相同的氨气是 g。
16.2.3g钠溶于多少克水中,才能使每10个H2O分子中溶有一个Na+?
17.100mL ρ=1.84g/cm3,质量分数为98%的浓硫酸中含H2SO4的物质的量是 mol ,含H2O的物质的量是 mol 。
18.4.9g磷酸中含有 个H原子, 个O原子和 个P原子,与 克P2O5中所含P原子相等。
19.实验室用锌跟足量的稀硫酸反应制取氢气.若要制得2.5L(标准状况)氢气,需要多少摩尔锌?同时要消耗20%的硫酸(ρ=1.14g/cm3)多少mL?
20.
(1)臭氧的分子式 ,硫酸钾在水中的电离方程式 。
(2)个气体分子质量为的相对原子质量为 。
(3)已知:,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(4)写出氯气通入溴化钠溶液的离子方程式 。
(5)写出一种治疗胃酸过多的物质的化学式 。
21.3.4 g OH-含有的电子数目为________。
22.若12.4 g Na2X中含有0.4 mol钠离子,Na2X的摩尔质量是________,X的相对原子质量是________。
23.最近材料科学家研究发现了首例带结晶水的晶体在5 K下呈现超导性。据报道,该晶体的化学式为Na0.35CoO2·1.3H2O。若用NA表示阿伏加德罗常数,试计算12.2 g该晶体中含氧原子数为__________,氢原子的物质的量为____________mol。
24.对相同质量的SO2和SO3来说,下列关系正确的是( )
A.含氧原子个数比为2:3 B.含硫原子个数比为1:1
C.含硫元素质量比为5:4 D.含氧元素质量比为6:5
25.《南村辍耕录》中记载:“杭人削松木为小片,其薄如纸,熔硫黄涂木片顶分许,名曰发烛。”文中的“发烛”就是原始的火柴。工业中制造火柴头的原料之一为K2Cr2O7,可发生反应:K2Cr2O7+HCl(浓)KCl+CrCl3+Cl2↑+H2O(未配平),下列说法正确的是( )
A.29.4 g K2Cr2O7中含有阳离子的数目为0.1NA
B.1 L 10.0 mol·L-1浓盐酸中含有H原子10 mol
C.产生22.4 L Cl2,转移的电子数为1.204×1023
D.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶6
26.硫代硫酸钠(Na2S2O3)在酸性环境中易发生歧化反应:Na2S2O3+H2SO4SO2↑+S↓+Na2SO4+H2O。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.18 g H2O中含有质子的数目为8NA
B.每生成32 g S,转移电子的数目为4NA
C.1 mol Na2S2O3固体中含有离子的数目为3NA
D.常温常压下,22.4 L SO2中含有σ键的数目为2NA
27.超氧化钾(KO2)可用作潜水或航天装置的CO2吸收剂和供氧剂,反应为4KO2+2CO22K2CO3+3O2,NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 ( )
A.44 g CO2中σ键的数目为2NA
B.1 mol KO2晶体中离子的数目为3NA
C.等物质的量的CO2和O2所含氧原子数均为2NA
D.该反应中每转移1 mol电子生成O2的数目为1.5NA
28.科研人员开发了一种生产药物中间体三氟甲苯的方法:
++H2↑+CO2↑
设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A.1 mol三氟甲苯中σ键数目为15NA
B.1 mol H2和CO2组成的混合物中原子总数为2NA
C.生成22.4 L H2时,需消耗1 mol苯
D.1 L 1 mol·L-1三氟乙酸溶液中,H+的数目为NA
29.下列说法正确的是( )
A.28g N2中约含有6.02×1023个N原子
B.1mol Na+中约含有10×6.02×1023个电子
C.标准状况下,22.4L H2O中约含有6.02×1023个H2O
D.1L 2mol•L-1Na2CO3溶液中约含有2×6.02×1023个Na+
30.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是( )
A.标准状况下,11.2L三氯甲烷中含有分子数为0.5NA
B.常温常压下,2gD2O中含有电子数为NA
C.46gNO2和N2O4混合气体中含有原子数为3NA
D.1 mol Na完全与O2反应生成Na2O和Na2O2,转移电子数为NA
31.从1L1mol/LHCl溶液中取出200mL,下列叙述不正确的是( )
A.物质的量浓度为0.2mol/L
B.含物质的物质的量为0.2mol
C.含溶质7.3g
D.与1L0.2mol/LNaOH溶液恰好中和
32.中国药学家屠呦呦因发现青蒿素开创了治疗疟疾的新方法,荣获了诺贝尔奖。第十三届全国人民代表大会常务委员会第十三次会议决定授予屠呦呦“共和国勋章”,表彰他及其团队为新中国建设和发展作出的杰出贡献。已知青蒿素的分子式为C15H22O5,下列有关说法正确的是( )
A.青蒿素的摩尔质量为282g/mol
B.青蒿素中C,H,O的质量之比为15:22:5
C.标准状况下,1mol青蒿素的体积约为22.4L
D.1mol青蒿素中含11molH2
33.以下说法正确的是( )
A.18 g D2O和18 g T2O中含有的质子数均为10NA
B.0.5 mol·L-1 Ba(OH)2溶液中含有的OH-的数目为NA
C.过氧化钠与水反应时,生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.2NA
D.某密闭容器盛有0.1 mol N2和0.3 mol H2,在一定条件下充分反应,转移电子的数目为0.6NA
34.雾霾微颗粒中硫酸盐的生成可能存在三个阶段的转化,其主要过程的示意图如下。下列说法正确的是( )
A.的摩尔质量为97
B.第I阶段的反应中NO2被氧化
C.HNO2、NO2、H2O均为电解质
D.第II、III阶段总反应的化学方程式为+H2O+NO2=HNO2+
题型03:阿伏加德罗常数
1.1克氯气含有n个Cl2分子,则阿佛加德罗常数可表示为
A、71n B、 (1/71)n C、35.5n D、(1/35.5).n
2.设NA代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是( )
A 2.3g金属钠全部变成钠离子时失去的电子数目为0.2NA
B 2g氢气所含原子数目为NA
C 17gNH3 所含的电子数为10NA
D NA个氧分子和NA个氢分子的质量比等于16 :1
3.设一个12C原子的质量为ag,一个R原子的质量为bg,阿伏加德罗常数为NA,则R的相对原子质量可以表示为 ( )
A B C bNA D aNA
4.设NA表示阿伏加德罗常数,下列说法中正确的是
A.NA个N2分子和NA个CO分子质量比为1∶1
B.1 mol H2O的质量等于NA个H2O质量的总和
C.在任何条件下1mol H2所含的原子数为NA
D.1mol H2SO4中所含的粒子数目一定是NA
5.已知阿伏加德罗常数为NA,下列说法正确的是( )
(A)2 mol重水含有NA个D2O分子
(B)1 g氢气含有NA个H2分子
(C)2 mol钠与过量稀盐酸反应生成NA个H2分子
(D)22.4 L水含有NA个H2O分子
6.下列叙述正确的是( )
(A)48 g O3气体含有6.02×1023个O3分子
(B)常温常压下,4.6 g NO2气体含有1.81×1023个NO2分子
(C)0.5 mol·L-1 CuCl2溶液中含有3.01×1023个Cu2+
(D)标准状况下,33.6 L H2O含有9.03×1023个H2O分子
7.阿伏加德罗常数约为6.02×1023 mol-1,下列叙述正确的是( )
(A)2.24 L CO2中含有的原子数为0.3×6.02×1023
(B)0.1 L 3 mol·L-1的NH4NO3溶液中含有的NH4+数目为0.3×6.02×1023
(C)5.6 g铁粉与硝酸反应失去的电子数一定为0.3×6.02×1023
(D)4.5 g SiO2晶体中含有的硅氧键数目为0.3×6.02×1023
8.设NA为阿伏加德罗常数,下列叙述中正确的是( )
(A)常温下11.2 L的甲烷气体含有甲烷分子数为0.5NA个
(B)14 g乙烯和丙烯的混合物中总原子数为3NA个
(C)0.1 mol/L的氢氧化钠溶液中含钠离子数为0.1NA个
(D)5.6 g铁与足量的稀硫酸反应失去电子数为0.3NA个
9、下列各指定粒子数目不等于阿伏加德罗常数值的是
A.1g H2所含的原子个数 B.4g氦气所含的原子个数
C.23g金属Na全部转变为金属离子时失去的电子个数
D.16g O2所含的分子个数
10.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.2.24 L CH4与1.8 g H2O所含电子数均为NA
B.1 mol SO2与3 mol O2充分混合反应后,转移的电子数为2NA
C.14 g N2和CO的混合气体中含有的氧原子数为0.5NA
D.17 g液氨中含有的共价键数是3NA
11.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A.1 mol·L-1Na2SO4溶液中含有的 数目为NA
B.32 g O2和O3的混合气体所含原子数为2NA
C.标准状况下,11.2 LH2O含有的分子数为0.5NA
D.含有NA个氧原子的氧气体积为22.4 L
12.设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列判断正确的是( )
A.标准状况下,22.4 L CO和CO2的混合气体中所含的碳原子数为NA
B.物质的量浓度为1 mol/L的BaCl2溶液中,含有Cl-个数为2NA
C.5.6 g铁与足量盐酸反应转移的电子数为0.3NA
D.0.1 mol Na2O2含有的离子总数为0.4NA
13.按要求填空
(1)现有下列物质:①固体;②;③Cu;④固体;⑤石墨;⑥蔗糖;⑦熔融NaOH;⑧固体;⑨氨水;⑩四氯化碳。
属于电解质的是 (填序号,下同);属于非电解质的是 ;其中溶于水时的电离方程式是: 。
(2)据报道,某些花岗岩会产生氡,对人体产生伤害。请根据Rn的原子结构示意图,预测氡气的化学性质____。
A.非常活泼,容易与氧气等非金属单质反应
B.比较活泼,能与钠等活泼金属反应
C.不太活泼,与氮气性质相似
D.很难与其他物质发生反应
(3)81g某金属氯化物含有1.2mol氯离子,则金属R的摩尔质量为 。
(4)某同学在做萃取和分液实验时,将分液漏斗放在铁架台上静置分层,漏斗中的液体分为清晰的两层,但打开分液漏斗下面的旋塞后,并没有液体流下,请分析其可能的原因 。
(5)铝是一种活泼的金属,常温下它不仅能和一定浓度的盐酸反应,还能和一定浓度的NaOH溶液反应,请写出铝与NaOH溶液反应的化学方程式 。
(6)科学家为什么要引入物质的量?请简要的说说你的理解 。
第二部分 气体的摩尔体积
题型01: n===的应用
1.已知:①6.72 L NH3(标准状况下) ②1.204×1023个H2S分子 ③5.6 g CH4 ④0.5 mol HCl,下列关系正确的是( )
A.体积大小:④>③>②>①
B.原子数目:③>①>④>②
C.密度大小:④>②>③>①
D.质量大小:④>③>②>①
2.设NA为阿伏加德罗常数,如果 a g 某气态双原子分子的分子数为p,则b g该气体在标准状况下的体积V(L)是( )
A. B. C. D.
3.如果ag某气体中含有分子数为b,则cg该气体在标准状况下的体积是( )
A. L B. L C. L D. L
4.(1)某双原子分子构成的气体,其摩尔质量为Mg·mol-1,该气体的质量为mg,阿伏加德罗常数为NA,则:
①该气体在标准状况下的体积为________L;
②该气体在标准状况下的密度为________g·L-1;
③该气体所含的原子总数为______个;
④该气体一个分子的质量为______g。
(2)如果ag某气体中含有的分子数为b,则cg该气体在标准状况下的体积是____________。
(3)标准状况下,1.6g某气态氧化物RO2的体积为0.56L。该气体的摩尔质量是____________。
5.利用太阳能制氢,若光解0.36 g H2O,可生成H2的体积(标准状况)____________,转移电子数为__________。
6.已知三种因素:①所含微粒数 ②微粒大小 ③微粒间的距离,其中对气态物质体积有显著影响的正确组合是( )
A.②③ B.①②
C.①②③ D.①③
7.用NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.0.5 mol锌粒与足量盐酸反应产生11.2 L H2
B.标准状况下,11.2 L CCl4所含分子数为0.5NA
C.0.1 mol CH4所含氢原子数为0.4NA
D.常温常压下,28 g N2中所含原子个数为NA
8.取五个相同的气球,同温同压下分别充入CO和以下四种混合气体,吹出体积相等的状况,如图所示。则A、B、C、D四个气球内,与CO所含原子数一定相等的是( )
9.设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.标准状况下,0.1NA个水分子所占的体积约为2.24 L
B.11.2 L CO2气体的分子数为0.5NA
C.NH3的摩尔质量等于NA个氨分子的质量之和
D.101 kPa、4 ℃时,18 mL水和202 kPa、27 ℃时32 g O2所含分子数均为NA
10.如果a g某气体中含有的分子数为b,则c g该气体在标准状况下的体积是(设NA为阿伏加德罗常数的值)( )
A. L B. L
C. L D. L
11.m g某金属M溶于足量盐酸中,放出的气体在标准状况下的体积为n L,并生成氯化物MCl2则金属M的相对原子质量是( )
A. B. C. D.
12.某容器真空时,称量其质量为60.4 g,此容器充满N2时总质量为66.0 g,在相同状况下,充满另一气体时,总质量为74.6 g,那么该气体可能是( )
A.Cl2 B.O2
C.SO2 D.HCl
13.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。若阿伏加德罗常数的值用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 。
(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),形成的溶液中溶质质量分数为 。
(5)该气体溶于水形成V L溶液,其溶液的物质的量浓度为 mol·L-1。
14.现有14.4 g CO和CO2的混合气体,在标准状况下其体积为8.96 L。回答下列问题:
(1)该混合气体的平均摩尔质量为 。
(2)混合气体中碳原子的个数为 (用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
(3)将混合气体依次通过下列如图所示装置,最后收集在气球中(实验在标准状况下测定,装置中溶液足量)。
①气球中收集到的气体的摩尔质量为 。
②气球中收集到的气体中,电子总数为 (用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
③气球的体积为 L。
15.(1)配制100 mL 1 mol·L-1的稀硫酸,需要用量筒量取浓硫酸(密度为1.84 g· mL-1,质量分数为98%)的体积为 mL。
(2)等温等压下,等体积的CO2和O3所含分子个数比为 ,原子个数比为 ,密度比为 。
(3)12.4 g Na2R含Na+为0.4 mol,则Na2R的摩尔质量为 ,R的相对原子质量为 。
(4)在标准状况下1.7 g氨气所占的体积为 L,它与同条件下 mol H2S含有相同的氢原子数。
(5)100 mL 0.5 mol·L-1的(NH4)2SO4溶液中含有S mol,这些S中所含有的电子数为 。
16.在面粉中禁止添加过氧化钙(CaO2)等食品添加剂。过氧化钙(CaO2)是一种安全无毒物质,带有结晶水,通常还含有CaO。
(1)称取5.42 g过氧化钙样品,灼热时发生如下反应:
2[CaO2·xH2O]2CaO+O2↑+2xH2O,所得O2在标准状况下体积为672 mL,该样品中CaO2的物质的量为 。
(2)另取同一样品5.42 g,溶于适量稀盐酸中,然后加入足量的Na2CO3溶液,将溶液中Ca2+全部转化为CaCO3沉淀,得到干燥的CaCO3 7.0 g。
①样品中CaO的质量为 。
②样品中CaO2·xH2O的x值为 。
17.下列叙述正确的是( )。
A.NaCl的摩尔质量是58.5 g
B.64 g氧气中含有2 mol氧
C.58.5 g NaCl中含有1 mol NaCl分子
D.0.1 mol CO2中含有6.02×1022个CO2分子
18.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )。
A.18 g D2O(重水)中含有10NA个质子
B.78 g苯中含有3NA个碳碳双键
C.1 L 0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中含有0.1NA个 HC
D.a g某气体含分子数为b,则该气体的摩尔质量为 g·mol-1
19.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )。
A.标准状况下,33.6 L HF中含有氟原子的数目为1.5NA
B.常温下,2.7 g金属铝与足量浓度为18.4 mol·L-1的浓硫酸反应时转移的电子数为0.3NA
C.Na2O与Na2O2的混合物共1 mol,阴离子数目为NA
D.CH4与P4的分子结构都是正四面体,每1 mol CH4分子与P4分子都含有4NA个共价键
20.设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )。
A.25 ℃时,1 L pH=11的CH3COONa溶液中,水电离出OH-的数目为0.001NA
B.28 g乙烯和丙烯的混合气体,含有的原子个数为3NA
C.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中含有HC数目小于NA
D.1 mol Cl2与足量NaOH溶液反应,转移电子数为2NA
21.NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.标准状况下,22.4 L CCl4 含有的分子数是 NA
B.常温常压下,22.4 L HCl气体含有的分子数是NA
C.0.1mol/L Na2SO4溶液含有的钠离子数为 0.2 NA
D.标准状况下,11.2LH2和CO混合气体所含原子总数为NA
22.设表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.常温常压下,氯气含有的电子数目为
B.标准状况下,所含的分子数目为
C.变为时,得到的电子数目为
D.与充分反应,转移电子数为
23.设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述不正确的是
A.NA个氯气分子的体积为22.4 L
B.常温常压下,28 g CO中所含碳原子数为NA
C.1 L 0.5 mol·L-1 溶液中,含有的个数为NA
D.标准状况下,22.4 L由和组成的混合气体,所含分子数为NA
24.设 NA 表示阿伏伽德罗常数,下列叙述中正确的是
A.常温常压下,11.2LCO2 含的原子数为1.5NA
B.48gO3 含有的氧原子数为 3NA
C.标准状况下,22.4 LH2 所含原子数为NA
D.标准状况下,1L水所含分子数为
9.NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.标准状况下22.4LNe和NH3的混合气体中含电子总数为10NA
B.常温常压下,48g O2和O3的混合气体含有的氧原子数大于1.5NA小于3NA
C.39g Na2O2晶体中含阴阳离子数目为2NA
D.71gCl2与铁完全反应生成FeCl3时,反应转移的电子数为3NA
25.设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.甲烷中含有的H原子数目为
B.的酸性溶液中含有的氧原子数为
C.标准状况下,溶于水所得氯水中含氯微粒总数为
D.完全反应得到的氢氧化铁胶粒数目为
26.下列说法中正确的是
A.将20克NaOH溶解于1L水中,所得氢氧化钠溶液的物质的量浓度为0.5mo1/L
B.1.08克水在标准状况下的体积约为1344mL
C.同温同压下,相同体积的O3与Cl2具有相同的原子数
D.62克Na2O中含离子总数为3NA
27.为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.17g氨气所含电子数目为
B.标准状况下,2.24L水所含分子数为
C.1mol与足量完全反应转移的电子数为
D.常温常压下,28g、CO的混合气体所含质子数为
28.设NA为阿伏伽德罗常数的值,下列叙述中正确的是
A.常温常压下,5.6克CO和N2混合气体中含分子数为0.2NA
B.2.0mol/L的CaCl2溶液中含Cl-数目为4NA
C.4.6克Na与足量的O2反应生成Na2O2,转移电子数为0.4NA
D.标准状况下,33.6L的酒精(C2H5OH)含氢原子数为9NA
29.光纤的主要成分为SiO2。下列叙述正确的是( )
A.SiO2的摩尔质量为60
B.标准状况下,15 g SiO2的体积为5.6 L
C.SiO2中Si与O的质量比为7∶8
D.相同质量的SiO2和CO2中含有的氧原子数相同
30.某硫原子的质量是a g,12C原子的质量是b g,若NA只表示阿伏加德罗常数的数值,则下列说法中正确的是( )
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
31.Al遇到极稀的硝酸发生反应:8Al+30HNO3===3NH4NO3+8Al(NO3)3+9H2O。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.反应中每消耗2.7 g金属Al,转移的电子数为3NA
B.1 mol NH含有的质子数为10NA
C.1.0 g由HO与D2O组成的混合物中所含有的中子总数为0.5NA
D.0.1 mol·L-1Al(NO3)3溶液中,所含阳离子数目为0.1NA
32.设NA为阿伏加德罗常数,如果a g某气态双原子分子的分子数为p,则b g该气体在标准状况下的体积V(L)是( )
A. B.
C. D.
33.NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.1 mol CaD2中所含离子数为2NA
B.标准状况下,44.8 L CHCl3中所含氯原子数为6NA
C.15 g HCHO和45 g CH3COOH的混合物中含C原子数为2NA
D.1 mol FeCl2与足量酸性高锰酸钾溶液反应时转移电子数为NA
34.Ⅰ.现有m g某气体(双原子分子),其摩尔质量为M g·mol-1,若阿伏加德罗常数的值用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________。
(3)该气体在标准状况下的体积为________ L。
Ⅱ.臭氧层是地球生命的保护神,臭氧比氧气具有更强的氧化性。实验室可将氧气通过高压放电管来制取臭氧:3O22O3,将8 L 氧气通过放电管后,恢复到原状况,得到气体6.5 L,其中臭氧为________ L。
35.某研究性学习小组同学为了探究“在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子”,他们以教材中相关【科学探究】为基础,设计了如下实验装置并记录相关实验数据。
【实验装置】
【部分实验数据】
温度
压强
时间
水槽中H2O的质量
H2体积
O2体积
30 ℃
101 kPa
0
300 g
0
0
30 ℃
101 kPa
4分钟
298.2 g
1.243 L
请回答下列问题:
(1)4分钟时H2、O2的物质的量分别是________ mol、________ mol。
(2)该温度下,气体摩尔体积是________。
(3)下列叙述不正确的是________(填字母)。
A.气体摩尔体积与气体的温度相关
B.在该实验条件下,3 mol O2的气体摩尔体积为74.58 L·mol-1
C.同温、同压下,2 mol CO、CO2混合气体和2 mol O2的体积相同
D.该实验条件下,O2的密度为1.287 g·L-1
36.NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是( )
A.3 g 14C16O与14N16O的混合气体,含有的中子数介于1.5NA与1.6NA之间
B.常温常压下,17 g NH3中含有的电子数为10NA
C.0.1 mol乙烯与乙醇的混合物完全燃烧所消耗的O2分子数为0.3NA
D.60 g SiO2和12 g金刚石中各含有4NA个Si—O键和C—C键
题型02: 阿伏加德罗定律应用
1.阿伏加德罗定律:同温同压下,相同体积的任何气体,含有相同数目的分子(或气体的物质的量相同)
2.推论
1.标况下,m g气体C与n g气体D所占体积相同,下列说法不正确的是()
A.C与D相对分子量之比为m:n
B.同质量的C与D所含分子数之比为n:m
C.相同状况下,同体积的C与D的质量之比为m:n
D.标况下,C与D的密度为n:m
2. (1)同温,同压,同体积的条件下,H2与气体A的质量之比是1:8,A的摩尔质量是_______
(2)在标况下,同质量的CH4和A气体的体积之比是15:8,A的摩尔质量是_______
(3)两个同容积的密闭容器X,Y,在25℃下,X中充入a g A气体,Y中充入a g CH4气体,X与Y的压强之比是4:11,A的摩尔质量是_______
(4)同温,同压下,相同体积的CH4和A气体的密度之比为1:4,A的摩尔质量是_______
3.已知反应:HCl+NH3===NH4Cl(固体),如图所示,抽去装置中的玻璃片,使两种气体充分反应(整个过程中认为装置气密性良好),等温度恢复到原来温度。下列说法正确的是
A. 反应后瓶内压强是反应前的1/10 B. 装置中氢元素的总质量为0.42 g
C. 生成物的分子数目为0.12NA D. 反应结束后,两个集气瓶很容易分开
4.同温同压下,x g甲气体和y g乙气体占有相同的体积,根据阿伏伽德罗定律判断,x:y的值可以表示( )
A. 甲与乙的物质的量之比
B. 等质量的甲与乙的分子个数之比
C. 同温同压下,甲与乙的密度之比
D. 同温同体积下,等质量的甲与乙的压强之比
5.在两个密闭容器中,分别充有质量相等的甲、乙两种气体,它们的温度和密度均相同。根据甲、乙的摩尔质量(M)的关系判断,下列说法中正确的是( )
A.若M(甲)<M(乙),则分子数:甲<乙
B.若M(甲)>M(乙),则气体摩尔体积:甲<乙
C.若M(甲)<M(乙),则气体的压强:甲>乙
D.若M(甲)>M(乙),则气体的体积:甲<乙
6.在甲、乙两个体积不同的密闭容器中,分别充入质量相等的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.充入的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
7.一个密闭容器,中间有一可自由滑动的隔板(厚度不计),将容器分成两部分,当左侧充入1 mol N2,右侧充入一定量的CO时,隔板处于如图位置(保持温度不变),下列说法正确的是( )
A.右侧与左侧分子数之比为4∶1
B.右侧CO的质量为5.6 g
C.右侧气体密度是相同条件相氢气密度的14倍
D.若改变右边CO的充入量而使隔板处于容器正中间,保持温度不变,则应充入0.2 mol CO
8.下列各选项中两种气体所含原子数一定相等的是( )。
A.温度相同、体积相同的O2和N2
B.压强相同、体积相同的H2和O2
C.质量相等、密度不等的N2和CO
D.体积相等、密度相等的CO和C2H4
9.同温同压下,a g甲气体和2a g乙气体所占的体积之比为1∶2,根据阿伏加德罗定律,下列叙述不正确的是( )。
A.同温同压下甲和乙的密度之比为1∶1
B.甲与乙的相对分子质量之比为1∶1
C.同温同体积时等质量的甲和乙的压强之比为1∶1
D.等质量的甲和乙中的原子数之比为1∶1
10.下列叙述正确的是( )。
A.同等质量的乙炔(C2H2)和苯中,原子个数之比为1∶3
B.16 g O2与16 g O3中,含有相同的质子数
C.1 mol重水(D2O)与1 mol水(H2O)中,中子数相同
D.1 mol二氧化碳和1 mol甲烷中,共用电子对数目之比为1∶2
11.(1)质量相等的两种物质SO2和SO3,两种物质的物质的量之比为 ,所含氧原子个数之比为 。
(2)在标准状况下,4.8 g甲烷所占的体积为 L,它与标准状况下 L硫化氢(H2S)含有相同数目的氢原子。
(3)中和浓度为4 mol·L-1、体积为25 mL的H2SO4溶液,需要NaOH的质量为 g。
(4)已知8 g A能与32 g B恰好完全反应,生成22 g C和一定量D,现将16 g A与70 g B的混合物充分反应后,生成2 mol D和一定量C,则D的摩尔质量为 g·mol-1。
12.在标准状况下,m g气体A与n g气体B的分子数目一样多,以下说法不正确的是( )。
A.在任意条件下,若两种分子保持原组成,则其相对分子质量之比为m∶n
B.25 ℃、1.05×105 Pa时,两气体的密度之比为n∶m
C.同质量的A、B在非标准状况下,其分子数之比为n∶m
D.相同状况下,同体积的气体A与B的质量之比为m∶n
13.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.所含原子数相等 B.气体密度相等
C.气体质量相等 D.摩尔质量相等
14.(双选)在两个密闭容器中,分别充有质量相等的甲、乙两种气体。若两容器的温度和压强均相等,且甲的密度大于乙的密度,则下列说法正确的是( )
A.甲的分子数比乙的分子数少
B.甲的物质的量比乙的物质的量少
C.甲的摩尔体积比乙的摩尔体积小
D.甲的相对分子质量比乙的相对分子质量小
15.三个密闭容器中分别充入N2、H2、O2三种气体,以下各种情况下排序正确的是( )
A.当它们的温度和压强均相同时,三种气体的密度:ρ(H2)>ρ(N2)>ρ(O2)
B.当它们的温度和密度都相同时,三种气体的压强:p(H2)>p(N2)>p(O2)
C.当它们的质量和温度、压强均相同时,三种气体的体积:V(O2)>V(N2)>V(H2)
D.当它们的压强和体积、温度均相同时,三种气体的质量:m(H2)>m(N2)>m(O2)
16.标准状况下,m g气体X和n g气体Y所含分子数相同,以下说法错误的是( )
A.X与Y两气体的相对分子质量之比为m∶n
B.同温同压下,X与Y两气体的密度之比为n∶m
C.等质量的气体X与Y所含分子数之比为n∶m
D.同温同压下,等体积的X与Y质量之比为m∶n
17.三种气体X、Y、Z的相对分子质量关系为Mr(X)<Mr(Y)=0.5Mr(Z),下列说法正确的是( )
A.原子数目相等的三种气体,质量最大的是Z
B.相同条件下,同质量的三种气体,气体密度最小的是X
C.若一定条件下,三种气体体积均为2.24 L,则它们的物质的量一定均为0.1 mol
D.同温下,体积相同的两容器分别充入2 g Y气体和1 g Z气体,则其压强之比为2∶1
18.同温同压下,质量忽略不计的两个气球A和B,分别充入X气体和Y气体,且两气球的体积相同。若相同条件下,A气球放在CO中静止不动,B气球放在CO中上浮。下列叙述不正确的是( )
A.A气球的质量大于B气球的质量
B.X可能是N2 ,Y可能是CH4
C.X气体的密度大于Y气体的密度
D.A气球内分子数小于B气球内分子数
19.现有C2H4(乙烯)和O2两种气体。
(1)两者的质量相等时,在标准状况下,①体积比为________,②密度比为________,③分子数比为________。
(2)在相同状况下,当两者体积相同时,①质量比为________,②密度比为________,③分子数比为________。
(3)在相同状况下,两者的物质的量相同时,①体积比为________,②密度比为________,③质量比为________。
20.标准状况下,等质量的①NH3②O2③H2④CO2,所占体积由小到大的排列顺序正确的是
A.①④②③ B.④②①③ C.②①③④ D.④③①②
21.下列说法正确的是
A.同温同压下,和的密度相同
B.同温同压下,等质量的和的电子数相同
C.22.4L(标准状况)氩气含有的质子数为
D.质量相同的和(重水)所含的原子数相同
22.回答下列问题:
(1)下列两组物质中,均有一种物质的类别与其他三种不同;
A.MgO、、、CuO
B.NaOH、、KOH、
这两种物质依次是A________;B________。(填化学式)
(2)现有下列物质:①NaCl晶体;②Cu;③酒精;④溶液。
以上物质中能导电的是________,属于电解质的是________。(填序号)
(3)以下是有关物质的量的说法:
①标准状况下,个分子所占体积约是22.4L;
②中含有2mol氢和2mol氧;
③中含有约个碳原子;
④两种物质的物质的量相同,则它们在标准状况下的体积相同;
⑤同温同体积时,气体物质的物质的量越大,则压强越大;
⑥同温同压下,气体的密度与气体的相对分子质量成正比,
上面的叙述中正确说法有________个(填数字).
(4)在200mL的硫酸铁溶液中,含有离子,则此溶液中的物质的量浓度为________。
(5)在标准状况下,CO和的混合气体共33.6L,质量为54g.则混合气体中与CO的物质的量之比为________。
题型03: (平均)摩尔质量的计算
1.在一定条件下,某固态化合物X受热分解的反应为XA↑+B↑+2C↑,测得反应后生成的混合气体的密度是同温同压下H2密度的12倍,则X的摩尔质量是( )
A.24 g·mol-1 B.50 g·mol-1
C.80 g·mol-1 D.96 g·mol-1
2.已知CO、CO2的混合气体质量共16.0g,标准状况下体积为8.96L,则可推知该混合物气体中含CO___g,所含CO2在标准状况下的体积为___L
3.标准状况下15gCO、CO2的混合气体,体积为11.2L。
(1)混合气体的平均摩尔质量是_______。
(2)和CO的物质的量之比是_______。
(3)和CO的质量之比是_______。
(4)同温同压下的两个相同容器中分别装有和气体,则两瓶气体中原子数之比是密度之比是_______。
(5)标准状况下,11.2L中含_______mol氢原子。
(6)等质量的和物质的量之比是_______。
4.)标准状况下,11.2 L由CO和CO2组成的混合气体的质量为16 g,则下列说法不正确的是( )
A.混合气体中,CO和CO2的物质的量之比为3∶1
B.混合气体中,CO和CO2气体的质量之比为21∶11
C.同温同压下,该混合气体的密度是H2密度的16倍
D.标准状况下,该混合气体中CO2的体积为8.4 L
5.CO和CO2的混合气体18 g,完全燃烧后测得CO2的体积为11.2 L (标准状况),则
(1)混合气体在标准状况下的密度是_____________ g·L-1。
(2)混合气体的平均摩尔质量是_____________ g·mol-1。
6.在一定条件下,m g NH4HCO3完全分解生成NH3、CO2、H2O(g)。按要求填空。
(1)若所得混合气体对H2的相对密度为d,则混合气体的物质的量为________,NH4HCO3的摩尔质量为________(用含m、d的代数式表示)。
(2)若所得混合气体的密度折合成标准状况为ρ g·L-1,则混合气体的平均摩尔质量为________。
(3)在该条件下,所得NH3、CO2、H2O(g)的体积分数分别为a%、b%、c%,则混合气体的平均相对分子质量为____________。
7.按要求解答问题
(1)已知标准状况下,气体A的密度为2.857 g·L-1,则气体A的相对分子质量为________,可能是________气体。
(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)CO和CO2的混合气体18 g,完全燃烧后测得CO2体积为11.2 L(标准状况),则
①混合气体在标准状况下的密度是________g·L-1。
②混合气体的平均摩尔质量是________ g·mol-1。
8.在一定条件下,m g NH4HCO3完全分解生成NH3、CO2、H2O(g),按要求填空。
(1)若所得混合气体对H2的相对密度为d,则混合气体的物质的量为____________。NH4HCO3的摩尔质量为________________(用含m、d的代数式表示)。
(2)若所得混合气体的密度折合成标准状况为ρ g·L-1,则混合气体的平均摩尔质量为________________(用含ρ的代数式表示)。
(3)若在该条件下,所得NH3、CO2、H2O(g)的体积分数分别为a%、b%、c%,则混合气体的平均相对分子质量为________________________(用含a、b、c的代数式表示)。
9.Ⅰ.标准状况下有:①6.72 L甲烷,②3.01×1023个氯化氢分子,③13.6 g硫化氢,④0.2 mol NH3。对这四种气体的关系从小到大的顺序,请用序号填空。
(1)体积:_____________________________________________________________________。
(2)密度:_____________________________________________________________________。
(3)质量:_____________________________________________________________________。
(4)N(H):_____________________________________________________________________。
Ⅱ.(1)与17 g NH3所含有分子数相同的氧气的体积(标准状况)是____________L,氧原子数是____________。
(2)3.65 g某气体在标准状况下的体积是2.24 L,则其摩尔质量是________。
Ⅲ.CO和CO2的混合气体18 g,完全燃烧后测得CO2的体积为11.2 L(标准状况)。试回答:
(1)混合气体中CO的质量是多少?
(2)混合气体中CO2的标准状况下的体积是多少?
(3)混合气体在标准状况下的密度是多少?
求气体摩尔质量M的常用方法
(1)根据物质的质量(m)和物质的量(n):M=。
(2)根据一定质量(m)的物质中微粒数目(N)和阿伏加德罗常数(NA):M=。
(3)根据标准状况下气体的密度ρ:
M=ρ×22.4 L·mol-1。
(4)根据气体的相对密度(D=):=D。
(5)对于混合气体,求其平均摩尔质量,上述计算式仍然成立;还可以用下式计算:M=M1×a%+M2×b%+M3×c%……,a%、b%、c%……指混合物中各欲测定金属镁的相对原子质量
第三部分 物质的量浓度
题型01:物质的量浓度理解
1.一定量某物质的溶液,其质量分数为0.2A,当加入等体积的水稀释后,其质量分数小于0.1A,则该溶液的密度 ( )
A.大于水的密度 B.小于水的密度 C.等于水的密度 D.无法确定
2.将标况下a LHCl(g)溶于1000克水中,得到密度为b g·cm-3的溶液,则该盐酸的物质的量浓度 (mol·L-1)是
A. B. C. D.
3.将40gNaOH溶于水,配制成250mL溶液A,A的物质的量浓度为___________________
取10mLA溶液,加水稀释至100mL后,得到溶液B,溶液B中溶质的物质的量为______________
4.把VL含有MgSO4和K2SO4的混合溶液分成两等份,一份加入含a mol BaCl2的溶液,恰好使硫酸根离子完全沉淀为硫酸钡;另一份加入含bmolNaOH的溶液,恰好使镁离子完全沉淀为氢氧化镁.则原混合溶液中钾离子的浓度为( )mol/L
A.(2b-a)/v B.(2a-b)/v C. 2(2a-b)/v D. 2(2b-a)/v
5.已知25%氨水的密度为0.91g/cm3,5%氨水的密度为0.98g/cm3。若将上述两溶液等体积混合,所得氨水溶液的质量分数是 ( )
A.等于15% B.大于15%
C.小于15% D.无法估算
6.下列正确的是()
A.18g H2O在标准状况下的体积是22.4L
B.22.4L O2中一定含有6.02×1023个氧分子
C.在标况下,20ml NH3与60ml N2所含的原子个数比为2:3
D.将80g NaOH溶于1L水中,所得溶液中NaOH的物质的量浓度为2mol/L
7.100 ml 0.3mol/L Na2SO4 溶液和50ml 0.2mol/L Al2(SO4)3溶液混合后,溶液中
SO42-离子的物质的量浓度为(设体积为两者之和)()
A.0.2mol/L B.0.25mol/L C.0.4mol/L C.0.5mol/L
8.下列说法正确的是()
A.17g OH-中含有的电子数为10NA
B.标准状况下,1mol CCl4的体积约为22.4L
C.1mol NaHSO4 溶液中含有的离子总数为3NA
D.常温常压下,1NA个CO2分子占有的体积为22.4L
9.下列说法正确的是()
A.温度相同,体积相同的O2和N2分子数相同
B.等温等压下,SO2气体与CO2气体的密度之比为16:11
C.温度和容积相同的两气罐中在那个分别盛有5mol O2(g)和2mol N2(g),两气罐中的压强比为5:2
D.等温等压下,5mol O2(g)和2mol H2(g) 的体积之比为5:2
10.50 mL密度为1.84 g·cm-3,质量分数为98%的浓H2SO4,其H2SO4的物质的量浓度为 。若将50 mL该浓H2SO4稀释成密度为1.47 g·cm-3的溶液100mL,需水 mL。(水=1g·cm-1)稀释后溶液的质量分数为 ,物质的量浓度为 。
11.(1)1.204×1024个氯化氢分子溶于水配成1 L溶液,则溶液中溶质的物质的量浓度约为____。
(2)0.3 L 2 mol·L-1的硫酸铝溶液中SO的物质的量为____________;其Al3+数__________(填“>”“<”或“=”)1.2NA。
(3)2 mol·L-1Mg(NO3)2溶液中含有0.4 mol NO,则溶液的体积为__________mL。
(4)2 L 2 mol·L-1的Na2SO4溶液中Na+的浓度_______(填“>”“<”或“=”)1 L 2 mol·L-1的Na2SO4溶液中Na+的浓度。
(5)10 g NaCl溶于40 g水形成的溶液,其溶质的质量分数为________,从中取出5 g溶液,所含NaCl质量为__________,其溶质质量分数为________。
12.若20 g密度为ρ g·cm-3的Ca(NO3)2溶液中含有2 g Ca(NO3)2,则溶液中NO的物质的量浓度为_______________________________。
13.在标准状况下,将V L氨气溶于0.1 L水中,所得溶液的密度为ρ g·cm-3,则此氨水的物质的量浓度为____________ mol·L-1。
14.下列溶液中Cl-的物质的量浓度最大的是( )
A.300 mL 5 mol·L-1 KClO3溶液
B.1 000 mL 2.5 mol·L-1 NaCl溶液
C.250 mL 1 mol·L-1 AlCl3溶液
D.200 mL 2 mol·L-1 MgCl2溶液
15.下列实验操作正确的是( )
A.含NA个Na+的Na2O溶解于1 L水中,Na+的物质的量浓度为1 mol·L-1
B.100 g硫酸溶液的物质的量浓度为18.4 mol·L-1,用水稀释到物质的量浓度为9.2 mol·L-1,需要水100 g
C.配制一定物质的量浓度的氯化钾溶液:准确称取一定质量的氯化钾固体,放入1 000 mL的容量瓶中,加水1 000 mL溶解,振荡摇匀
D.将10 g CuSO4溶解在90 g水中,配制质量分数为10%的CuSO4溶液
16.下列所配溶液浓度为1 mol·L-1的是( )
A.将31 g Na2O溶于1 L水中
B.常温下,将22.4 L HCl溶于水中,配成1 L溶液
C.将100 mL 5 mol·L-1的KNO3溶液加水稀释至500 mL
D.将10 mL 10 mol·L-1的H2SO4溶液与90 mL水混合
17.用NA表示阿伏伽德罗常数的数值,下列说法正确的是()
A.1molCl2与足量的铁反应转移的电子数是2NA
B.常温常压下22.4L HCl气体含有的分子数是NA
C.0.1mol/L CuCl2溶液中Cl-数目是0.2NA
D.32gO2中含有的原子数是NA
18.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(C2H8N2)的摩尔质量为60 g
B.6.02×1023个偏二甲肼(C2H8N2)分子的质量约为60 g
C.1 mol偏二甲肼(C2H8N2)的质量为60 g·mol-1
D.6 g偏二甲肼(C2H8N2)中含有NA个偏二甲肼(C2H8N2)分子
19.NA为阿伏伽德罗常数,下列关于0.2mol/L K2SO4溶液的正确说法是()
A.500ml 溶液中所含K+、SO42-总数为0.3NA
B.500ml 溶液中含有0.1NA个K+
C.1L溶液中K+浓度是0.2mol/L
D.2L溶液中SO42-浓度是0.4mol/L
20.下列说法正确的是()
A.将286gNa2CO3·10H2O溶于1L水中,所得溶液的浓度为1 mol/L
B.将1L 2mol/L H2SO4溶液加水稀释到2L,所得溶液的浓度为1 mol/L
C.将1L 18.4mol/L H2SO4溶液加入1L水中,所得溶液的浓度为9.2 mol/L
D.将336 mL HCl气体溶于水,配成300ml溶液,所得溶液的浓度为0.05 mol/L
题型02:物质的量浓度相互转化计算
1.现有100 mL 1 mol·L-1稀盐酸, 变为2 mol·L-1,可以采取的措施为( )
A.向其中通入标准状况下22.4 L HCl气体
B.加热蒸发使溶液体积变为50 mL
C.加热蒸发掉50 mL水
D.加入5 mol·L-1盐酸100 mL,再将溶液体积稀释到300 mL
2.在环保、化工行业有一种溶液浓度的表示方法:质量—体积浓度,用单位体积溶液中所含的溶质质量数来表示,单位g·m-3或g·L-1。现有一种20 ℃时的饱和CuSO4溶液,密度为1.2 g·cm-3,质量—体积浓度为200 g·L-1,则对此溶液的说法不正确的是( )
A.该溶液的质量分数为16.7%
B.该溶液的物质的量浓度为1.25 mol·L-1
C.在20 ℃时,硫酸铜的溶解度为20 g
D.在20 ℃时把200 g CuSO4·5H2O溶解于1 L水中恰好得到饱和溶液
3.物质X2CO3的饱和溶液V mL,密度为ρ g·cm-3,X+的物质的量浓度为c mol·L-1,溶质的质量分数为a%,溶质的相对分子质量为M,溶质的溶解度为S g。则下列表达式正确的是( )
A.c=×2
B.S=
C.a=
D.V×ρ×a%=
4.20 ℃时,饱和NaCl溶液的密度为ρ g·cm-3,物质的量浓度为c mol·L-1,则下列说法中错误的是( )
A.温度低于20 ℃时,饱和NaCl溶液的浓度小于c mol·L-1
B.20 ℃时,饱和NaCl溶液的质量分数为×100%
C.20 ℃时,密度小于ρ g·cm-3的NaCl溶液是不饱和溶液
D.20 ℃时,饱和NaCl溶液的溶解度S= g
5.在a L Al2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合溶液中加入b mol BaCl2,恰好使溶液中的SO完全沉淀;如加入足量强碱并加热可得到c mol NH3,则原溶液中Al3+的浓度(mol·L-1)为( )
A. B.
C. D.
6.传统“陈醋”生产过程中有一步称为“冬捞夏晒”,是指冬天捞出醋中的冰,夏日曝晒蒸发醋中的水分,以提高醋的品质。假设用含醋酸质量分数为3%的半成醋,生产500 g 0.945 mol·L-1的优级醋(密度为1.050 g·mL-1),生产过程中醋酸没有损失,捞出的冰和蒸发的水的总质量为( )
A.100 g B.200 g C.300 g D.400 g
7.下列所得溶液的物质的量浓度为0.1 mol·L-1的是( )
A.将0.1 mol氨充分溶解在1 L水中
B.将10 g质量分数为98%的硫酸与990 g水混合
C.将25.0 g胆矾溶于水配成1 L溶液
D.将10 mL 1 mol·L-1的盐酸与90 mL水充分混合
8.现有两份体积相同的混合溶液,其组成如下:
KCl
K2SO4
ZnSO4
ZnCl2
①
0.4 mol
0.1 mol
0.3 mol
0.1 mol
②
0.2 mol
0.2 mol
0.1 mol
0.1 mol
则两份溶液中各离子浓度( )
A.仅c(K+)相同 B.仅c(Cl-)相同
C.完全相同 D.完全不同
9.在标准状况下,1体积水约溶解700体积氨气,所得溶液密度为0.9 g·cm-3,这种氨水的物质的量浓度和溶质的质量分数分别为( )
A.18.4 mol·L-1 34.7%
B.20.4 mol·L-1 38.5%
C.18.4 mol·L-1 38.5%
D.20.4 mol·L-1 34.7%
10.取100 mL 0.3 mol·L-1和300 mL 0.25 mol·L-1的硫酸混合并稀释配成500 mL溶液,该混合溶液中H+的物质的量浓度是( )
A.0.21 mol·L-1 B.0.42 mol·L-1
C.0.56 mol·L-1 D.0.26 mol·L-1
11.若20 g密度为d g·cm-3的硝酸钙溶液里含有1 g Ca2+,则NO的物质的量浓度为( )
A. mol·L-1 B. mol·L-1
C.2.5d mol·L-1 D.1.25d mol·L-1
12.将物质的量均为a mol的Na和Al一同投入m g足量水中,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
13.下列说法正确的是( )
A.把100 mL 3 mol·L-1的H2SO4跟100 mL H2O混合,硫酸的物质的量浓度为1.5 mol·L-1
B.把100 g 20%的NaCl溶液跟100 g H2O混合后,NaCl溶液的溶质质量分数是10%
C.把200 mL 3 mol·L-1的BaCl2溶液跟100 mL 3 mol·L-1的KCl溶液混合后,溶液中的c(Cl-)仍然是3 mol·L-1
D.把100 mL 20%的NaOH溶液跟100 mL H2O混合后,NaOH溶液的溶质质量分数是10%
14.若以w1和w2分别表示浓度为c1 mol·L-1和c2 mol·L-1的氨水的质量分数,且知2c1=c2,则下列推断正确的是( )
A.2w1=w2 B.2w2=w1
C.w2>2w1 D.w1<w2<2w1
15.下列关于配制一定物质的量浓度的溶液说法正确的是( )
A.把40gNaOH溶解于1L水中即得到1mol/L的的NaOH溶液
B.将4.48LNH3溶解于水配成1L溶液即得到0.2mol/L的氨水溶液
C.配制0.2mol/L的的CuSO4溶液480mL,需硫酸铜晶体的质量为25g
D.配制1L0.2mol/L的H2SO4溶液,加水定容时仰视刻度线操作,则配出浓度偏高
16.下列关于0.2 mol·L-1Ba(NO3)2溶液的说法正确的是( )
A.溶液中含有的阴、阳离子总物质的量为0.6 mol
B.在0.5 L该溶液中,Ba2+的浓度为0.1 mol·L-1
C.在500 mL该溶液中,含有0.2 mol N
D.取1 L该溶液稀释到10 L时,N的浓度为0.02 mol·L-1
17.现有两份溶液:①将106 g Na2CO3固体溶于1 L水配成溶液,②将1 mol Na2CO3·10H2O溶于水配成1 L溶液。下列量一定相等的是( )
A.物质的量浓度 B.溶质的物质的量
C.溶液的体积 D.质量分数
18.下列叙述不正确的是( )
A.10 mL质量分数为98%的H2SO4溶液,用10 mL水稀释后H2SO4的质量分数大于49%
B.配制0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液480 mL,需用500 mL容量瓶进行配制
C.用浓硫酸配制一定物质的量浓度的稀硫酸时,量取浓硫酸时仰视量筒,会使所配溶液浓度偏小
D.同温同压下20 mL CH4和60 mL O2所含的原子数之比为5∶6
19.MgSO4、NaCl的溶解度曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.MgSO4的溶解度随温度升高而升高
B.NaCl的溶解度比MgSO4的溶解度大
C.T2℃时,MgSO4饱和溶液溶质的质量分数最大
D.将MgSO4饱和溶液的温度从T3℃降至T2℃时,有晶体析出
20.1 mol 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的值。则下列叙述正确的是( )
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.1 mol HCl气体在标准状况下占有的体积约为22.4 L
D.所得溶液中溶质的质量分数w=
21.下列有关实验原理或操作正确的是( )
A.用20 mL量筒量取15 mL酒精,加水5 mL,配制质量分数为75%的酒精溶液(ρ酒精<1 g·cm-3)
B.200 mL某硫酸盐溶液中含有1.5NA个硫酸根离子,同时含有NA个金属离子,则该硫酸盐的物质的量浓度为2.5 mol·L-1
C.实验中需用2.0 mol·L-1Na2CO3溶液950 mL,配制时应选用的容量瓶的规格和称取的Na2CO3的质量分别为950 mL、201.4 g
D.实验室配制500 mL 0.2 mol·L-1的硫酸亚铁溶液,其操作是用托盘天平称量15.2 g绿矾(FeSO4·7H2O),放入小烧杯中加水溶解,转移到500 mL容量瓶中,稀释、定容、摇匀
22.(双选)以下有关物质的质量分数和物质的量浓度的叙述正确的是( )
A.等体积硫酸铁、硫酸铜、硫酸钾溶液分别与足量的氯化钡溶液反应,若生成硫酸钡沉淀的质量相等,则三种硫酸盐溶液的物质的量浓度之比为1∶1∶1
B.将Na2O2和Na2O各0.1 mol分别放入100 g水中,所得溶液的物质的量浓度不相等
C.质量分数分别为5%和15%的硫酸溶液等体积混合后,所得溶液的质量分数大于10%
D.某温度时,饱和KCl溶液的密度为1.174 g·cm-3,物质的量浓度为4.0 mol·L-1,则此溶液中KCl的质量分数为×100%
23.将500 mL含有BaCl2和KCl的混合溶液分成5等份,取一份加入含a mol硫酸钠的溶液,恰好使Ba2+完全沉淀;另取一份加入含b mol硝酸银的溶液,恰好使Cl-完全沉淀,该混合溶液中K+浓度为( )
A.10(b-2a) mol·L-1 B.5(b-2a) mol·L-1
C.2(b-a) mol·L-1 D.10(2a-b) mol·L-1
24.(双选)相对分子质量为Mr的某气态化合物V L(标准状况)溶于m g水中,得到溶液的溶质质量分数为w,物质的量浓度为c mol·L-1,密度为ρ g·cm-3,则下列说法正确的是( )
A.溶液密度ρ可表示为
B.物质的量浓度c可表示为
C.溶液的质量分数w可表示为
D.相对分子质量Mr可表示为
25.如图为实验室某浓盐酸试剂瓶标签上的有关数据,试根据标签上的有关数据回答下列问题:
盐酸
分子式:HCl
相对分子质量:36.5
密度:1.19 g·cm-3
HCl的质量分数:36.5%
(1)该浓盐酸中HCl的物质的量浓度为________mol·L-1。
(2)取用任意体积的该盐酸时,下列物理量中不随所取体积的多少而变化的是______(填字母)。
A.溶液中HCl的物质的量
B.溶液的浓度
C.溶液中Cl-的数目
D.溶液的密度
(3)某学生欲用上述浓盐酸和蒸馏水配制480 mL物质的量浓度为0.400 mol·L-1的稀盐酸。
①该学生需要量取________mL上述浓盐酸进行配制。
②在配制过程中,下列实验操作对所配制的稀盐酸的物质的量浓度有何影响?(在横线上填A表示“偏大”、填B表示“偏小”、填C表示“无影响”)。
a.用量筒量取浓盐酸时俯视观察凹液面________。
b.定容后经振荡、摇匀、静置,发现液面下降,再加适量的蒸馏水________。
(4)假设该同学成功配制了0.400 mol·L-1的盐酸,他又用该盐酸中和含0.4 g NaOH的NaOH溶液,则该同学需取________mL盐酸。
26.绿矾(FeSO4·7H2O)在化学合成上用作还原剂及催化剂。工业上常用废铁屑溶于一定浓度的硫酸溶液制备绿矾。
(1)98% 1.84 g·cm-3的浓硫酸在稀释过程中,密度下降,当稀释至50%时,密度为1.4 g·cm-3,50%的硫酸物质的量浓度为__________(结果保留两位小数),50%的硫酸与30%的硫酸等体积混合,混合酸的质量分数________(填“>”“<”或“=”)40%。
(2)将111.2 g绿矾(FeSO4·7H2O,式量为278)在高温下加热,充分反应后生成Fe2O3固体和SO2、SO3、水的混合气体,则生成Fe2O3的质量为________g;SO2为________mol。
实验室可用以下方法制备莫尔盐晶体[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O,式量为392]。
(3)将4.88 g铁屑(含Fe2O3)与25 mL 3 mol·L-1 H2SO4充分反应后,得到FeSO4和H2SO4的混合溶液,稀释溶液至100 mL,测得其pH=1。铁屑中Fe2O3的质量分数是________(结果保留两位小数)。
(4)向上述100 mL溶液中加入与该溶液中FeSO4等物质的量的(NH4)2SO4晶体,待晶体完全溶解后蒸发掉部分水,冷却至t ℃,析出莫尔盐晶体12.360 g,剩余溶液的质量为82.560 g。t ℃时,计算(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O的溶解度为________(结果保留两位小数)。
27.人体血液里Ca2+的浓度一般采用m g·cm-3来表示。抽取一定体积的血样,加适量的草酸铵[(NH4)2C2O4]溶液,可析出草酸钙(CaC2O4)沉淀,将此草酸钙沉淀洗涤后溶于强酸可得草酸(H2C2O4),再用酸性KMnO4溶液滴定即可测定血液样品中Ca2+的浓度。某研究性学习小组设计如下实验步骤测定血液样品中Ca2+的浓度。
1. 某化学实验室需要0.2 mol·L-1的NaOH溶液450 mL和0.5 mol·L-1的硫酸溶液500 mL。根据这两种溶液的配制情况回答下列问题:
I.配制0.2 mol·L-1的NaOH溶液450 mL
(1)如图所示的仪器中配制溶液肯定不需要的是__(填序号),配制上述溶液还需用到的玻璃仪器是__________(填仪器名称)。
(2)容量瓶是配制溶液的主要仪器,容量瓶上标有以下六项中的 ____(填写序号)。
①温度 ②浓度 ③容量 ④压强 ⑤酸式或碱式 ⑥刻度线
(3)配制时,其正确的操作顺序是____(用字母表示,每个字母只能用一次)。
A.用30 mL水洗涤烧杯2~3次,洗涤液均注入容量瓶
B.准确称取计算好的氢氧化钠固体于烧杯中,再加入少量水(约50 mL),用玻璃棒慢慢搅动,使其充分溶解,冷却到室温
C.将容量瓶盖紧,摇匀
D.将溶解的氢氧化钠溶液沿玻璃棒注入容量瓶中
E.改用胶头滴管加水,使溶液凹液面恰好与刻度相切
F.继续往容量瓶内小心加水,直到液面接近刻度1~2 cm处
(4)根据计算可知,该实验需称取NaOH固体的质量为_______________g。
II.配制0.5 mol·L-1的硫酸溶液500 mL
(5)根据计算得知,所需质量分数为98%、密度为1.84 g·cm-3的浓硫酸的体积为
mL(计算结果保留一位小数)。
(6)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___________________。
(7)将所配制的稀H2SO4进行测定,发现实际浓度小于0.5 mol·L-1。请你分析下列哪些操作会引起所配浓度偏小_________________(填字母)。
A.用量筒量取浓硫酸时,仰视量筒的刻度
B.容量瓶未干燥即用来配制溶液
C.往容量瓶转移时,有少量液体溅出
D.在容量瓶中定容时俯视容量瓶刻度线
E.烧杯未进行洗涤
F.定容后塞上瓶塞反复摇匀,静置后,液面不到刻度线,再加水至刻度线
28.下图是某小组同学配制100 mL 0.100 mol·L-1Na2CO3溶液的一些关键步骤和操作图。
(1)配制过程所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、_________、___________。
(2)配制过程的先后顺序为(用字母A~F填写)________。
(3)步骤A通常称为洗涤,如果没有步骤A,则配得溶液的浓度将________(填“偏高”、“偏低”、“不变”);步骤F称为________,如果俯视刻度线,配得溶液的浓度将________(填“偏高”、“偏低”、“不变”)。
(4)用Na2CO3·10H2O来配制溶液,若晶体已经部分失去结晶水,则所配得溶液的浓度会________(填“偏高”、“偏低”、“不变”)。
(5)若配制NaOH 溶液,在步骤B之后,需________,才进行下一步操作。
29.配制酸性KMnO4标准溶液:如图是配制50 mL酸性KMnO4标准溶液的过程示意图。
(1)请你观察图示并判断其中不正确的操作有________(填序号)。
(2)其中确定50 mL溶液体积的容器是________(填名称)。
(3)如果按照图示的操作配制溶液,在其他操作均正确的情况下,配制溶液的浓度将________(填“偏大”或“偏小”)。
Ⅱ.测定血液样品中Ca2+的浓度:取血液样品20.00 mL,经过上述处理后得到草酸,再用 0.020 mol·L-1酸性KMnO4溶液滴定,使草酸转化成CO2逸出,这时共消耗12.00 mL酸性KMnO4溶液。
(4)已知草酸与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式为5H2C2O4+2MnO+6H+===2Mnx++10CO2↑+8H2O,则式中的x=________。
(5)滴定时,根据现象_________________________________________________,
即可确定反应达到终点。
(6)经过计算,血液样品中Ca2+的浓度为______mg·cm-3。
30. FeCl3是一种很重要的铁盐,主要用于污水处理,具有效果好、价格便宜等优点。工业上可将铁屑溶于盐酸中先生成FeCl2,再通入Cl2氧化来制备FeCl3溶液。
(1)将标准状况下的a L氯化氢气体溶于100 g水中,得到盐酸的密度为b g·mL-1,则该盐酸的物质的量浓度是 。
(2)向100 mL FeBr2溶液中通入标准状况下3.36 L Cl2,反应后的溶液中Cl-和Br-的物质的量浓度相等,则原FeBr2溶液的物质的量浓度为 。
(3)FeCl3溶液可以用来净水,其净水的原理为 (用离子方程式表示)。用100 mL 2 mol·L-1的FeCl3溶液净水时,生成具有净水作用的微粒数 (填“大于”“等于”或“小于”)0.2NA。
31.Ⅰ.在地震过后,常常喷洒各类消毒液对灾民临时生活区进行消毒。某品牌的“84”消毒液的主要成分为NaClO,浓度为4.0 mol·L-1,密度为1.2 g·mL-1。
请回答下列问题:
(1)该“84”消毒液的质量分数为 (保留三位有效数字)。
(2)某同学欲用NaClO固体配制240 mL上述“84”消毒液。
①下列仪器中,不需要用到的是 。
A.烧杯 B.250 mL 容量瓶 C.10 mL量筒
D.胶头滴管 E.天平
②下列操作会导致所得溶液浓度偏高的是 。
A.用长时间放置在空气中的NaClO固体配制
B.配制前,容量瓶中有少量蒸馏水
C.配制过程中,未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒
D.定容时俯视容量瓶刻度线
Ⅱ.近年来,雾霾天气频繁发生,降低氮氧化物的排放,至关重要。
(3)三元催化剂能同时实现汽车尾气中的CO、NOx、CxHy三种成分的净化,其催化剂表面物质转化的关系如图1所示。化合物X可借助红外光谱图(如图2所示)确定。
①X的化学式为 。
②在图1的转化中,既被氧化又被还原的元素是 (填元素符号)。
32.对环境无二次污染的消毒杀菌剂二氧化氯常温下为气体,易溶于水,受热易分解。甲醇法制备二氧化氯的工艺如下图:
回答下列问题:
(1)ClO2可用于纸浆漂白,杀菌消毒是因其具有 性。
(2)加入“发生器”之前的浓硫酸先稀释为63% H2SO4溶液,冷却后加入反应器的原因是 。实际操作中在“发生器”中加入适量NaCl以加快反应速率,若NaCl过量会生成污染环境的一种气体的分子式为 。
(3)若1 mol CH3OH反应时转移6 mol e-,则“发生器”中发生反应的主要化学方程式为 。
(4)Na2SO4·10H2O和Na2SO4的溶解度曲线如图所示,则“过程Ⅱ”的操作是:加热浓缩至有大量晶体析出、 、经干燥得Na2SO4固体。
(5)采用惰性电极为阳极,通过电解亚氯酸钠溶液的方法也可以制备二氧化氯,其阳极的电极反应式为 。
(6)与甲醇法制备二氧化氯相比,电解法的优点是 (写出两点)。 、
33.回答下列问题
(1)现有下列物质:①碘酒 ②AgCl ③液氯 ④液态氯化氢 ⑤ ⑥澄清石灰水 ⑦铜 ⑧氨水 ⑨蔗糖 ⑩。请将序号分别填入下面的横线处:
上述状态下可导电的是_______,属于电解质的是_______,属于非电解质的是_______。
(2)在9.5g某二价金属的氯化物中含有,该金属元素的相对原子质量为_______。
(3)若ag某气体中含有的分子数为b,则cg该气体在标准状况下的体积是_______(设为阿伏加德罗常数的值)。
(4)在标准状况下,2.24L由组成的混合气体中含有的氮元素的质量约为_______。
(5)在由形成的植物营养液中,,向混合溶液中滴加足量的溶液后产生沉淀的物质的量为_______。
34.某化工厂用氯气与氢氧化钙生产漂白粉。该厂出厂产品说明书如下:
(1)漂白粉的有效成分是_______(填化学式)。
(2)化工生产中Cl2来源于电解食盐水。电解过程中,阳极反应为2Cl--2e—=Cl2↑,阴极反应为2H2O+2e-=2OH-+H2↑。则电解时阳极发生_______(填“氧化”或“还原”)反应。
(3)生产漂白粉原理是(用化学方程式表示)_______。
(4)“密封避光保存于阴凉处,随用随配”是因为漂白粉有效成分与空气中CO2、H2O反应生成不稳定的次氯酸而易失效。生成次氯酸的化学方程式为_______。
(5)某次配制中,取一定质量漂白粉溶解于1000g水中,所得溶液次氯酸钙和氯化钙的物质的量浓度均为0.01mol/L。假设漂白粉不含其它杂质,且所得溶液的体积仍为1L,则此次溶液配制中,所加漂白粉的质量为_______g。
第四部分:配置一定量浓度的溶液
一、单选题
1.测定浓硫酸试剂中H2SO4含量的主要操作包括:①量取一定量的浓硫酸,稀释;②转移定容得待测液;③移取20.00 mL待测液,用0.100 0 mol/L的NaOH溶液滴定。上述操作中,不需要用到的仪器为( )
2.实验室将粗盐提纯并配制0.100 0 mol·L-1的NaCl溶液。下列仪器中,本实验必须用到的有( )
①天平 ②温度计 ③坩埚 ④分液漏斗 ⑤容量瓶 ⑥烧杯 ⑦滴定管 ⑧酒精灯
A.①②④⑥ B.①④⑤⑥
C.②③⑦⑧ D.①⑤⑥⑧
3.由CuSO4·5H2O配制一定浓度的CuSO4溶液,下列仪器中不需要的是 (填仪器名称)。
4.现有浓H3PO4质量分数为85%,密度为1.7 g·mL-1。若实验需100 mL 1.7 mol·L-1的H3PO4溶液,则需浓H3PO4 mL(保留一位小数)。
5.下图为“溶液配制”的部分过程,操作a应重复3次,目的是 ,定容后还需要的操作为 。
6.配制0.1 mol·L-1的NaCl溶液1 000 mL不需要用到的仪器是( )
7.进行下列实验操作时,选用仪器不正确的是( )
A.利用仪器甲准确量取一定体积的H2O2溶液
B.利用仪器乙加热胆矾使其失去结晶水
C.利用仪器丙分离饱和碳酸钠溶液和乙酸乙酯
D.利用仪器丁配制95 mL 2.0 mol/L的HCl溶液
8.实验室欲用晶体配制90mL1mol/L的溶液,下列说法正确的是
A.要完成实验需称取10.6g晶体
B.所需玻璃仪器有:100mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、托盘天平
C.配制时若容量瓶不干燥,含有少量蒸馏水会导致所配的溶液浓度偏低
D.定容时俯视刻度线会导致所配的溶液浓度偏高
9.下列说法正确的是
A.容量瓶是细颈、梨形的平底玻璃瓶,常用于配制、储存和稀释一定浓度的溶液
B.钢是用量最大,用途最广的合金,根据化学成分可分两大类:碳素钢和合金钢。含碳量越大,韧性越好,硬度越小
C.胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质的微粒直径在10-9~10-7m之间
D.H2在Cl2中燃烧产生苍白色火焰,且集气瓶口产生白烟
10.下列说法中不正确的是
A.常温下,液氯储存在钢瓶中
B.明矾溶于水形成胶体,吸附水中杂质净水
C.新制的氯水应保存在无色细口瓶中
D.实验室中配制好的溶液不可长期存放在容量瓶中
11.某探究学习小组成员欲用胆矾(CuSO4∙5H2O)配制480mL0.1mol/L溶液,下列说法正确的是
A.配制该溶液需称取12.0g胆矾
B.容量瓶用蒸馏水洗净后,应烘干才能用于溶液配制
C.图中仪器有四种是不需要的,还需一种图中未画出的玻璃仪器
D.定容后摇匀,发现液面低于刻度线,不需要补加少量水以重新达到刻度线
12.下列关于精确配制一定物质的量浓度溶液的叙述正确的是
A.配制过程中需要用到漏斗
B.容量瓶使用前需要检查是否漏水
C.用250mL容量瓶配制100mL1.00mo/LNaCl溶液
D.读数时仰视容量瓶上的刻度线,最后所配溶液中溶质的实际浓度比所要求的大
13.用晶体配制溶液。下列说法正确的是
A.称取晶体在烧杯中溶解
B.固体溶解后直接将溶液沿瓶颈倒入容量瓶中
C.未经洗涤过程,使所配溶液浓度偏小
D.定容时加水超过刻度线,用胶头滴管吸出多余水
14.用固体配制的溶液,下列操作或说法正确的是
A.称量时,将固体直接放在天平左盘上
B.若在定容过程中,液面超出容量瓶刻度线,则应重新配制
C.固体直接转移到容量瓶中,并加水稀释到刻度线
D.将固体溶于水中可配成的溶液
15.实验室里需用240mL 1mol/L的硫酸铜溶液,现选取胆矾或硫酸铜粉末进行配制,以下操作正确的是
A.称取3.4g硫酸铜,加入240mL水
B.称取62.5g胆矾,配成250mL溶液
C.称取40g硫酸铜,加入250mL水
D.称取60g胆矾,配成250mL溶液
16.下列叙述中正确的是
A.1mol CO和1mol N2所含分子数相等,质量也相等,所以它们所占的体积也一定相同
B.等体积、等物质的量浓度的强碱溶液中,所含的OH-数目一定相等
C.22.4L H2和71g Cl2反应,恰好生成2mol HCl
D.非标准状况下,1mol某气体的体积可能是22.4L
17.下图是某同学用500mL容量瓶配制NaOH溶液的过程:
下列关于该实验的叙述正确的是
A.如图所示,用托盘直接称量2.0g烧碱
B.配制的正确顺序为①④③⑤②⑥
C.②中定容时仰视刻线会导致溶液浓度偏高
D.能用容量瓶贮存配制好的溶液
18.配制一定物质的量浓度的Na2CO3溶液时,下列操作对实验结果没有影响的是
A.容量瓶中原有少量蒸馏水
B.洗涤烧杯和玻璃棒的溶液未转入容量瓶中
C.定容时观察液面俯视
D.容量瓶中原有少量Na2CO3溶液
19.配制的溶液,操作过程如下图所示。下列说法中正确的是
A.“操作1”中溶解的固体质量为
B.“操作3”中烧杯、玻璃棒需用蒸馏水洗涤2~3次
C.“操作4”中若俯视容量瓶刻度线,会使溶液浓度偏低
D.“操作5”中摇匀后发现液面低于刻度线,又加入少量蒸馏水
20.配制一定物质的量浓度的溶液是中学阶段重要的定量实验,下列叙述正确的是
A.实验室用胆矾配制100 mL 0.1 mol/L 的CuSO4溶液时,需要用到的玻璃仪器有:烧杯、容量瓶、玻璃棒、胶头滴管。
B.配制480 mL 0.2 mol/L的NaCl溶液时,用托盘天平称量5.85 g NaCl固体
C.配制250 mL 1.0 mol/L H2SO4溶液,需要18 mol/L H2SO4溶液13.9 mL
D.配制一定物质的量浓度的溶液时,定容时俯视刻度线会导致所配溶液浓度偏低
21.用固体NaOH配制250mL0.2mol/L的NaOH溶液,下列操作会导致溶液浓度偏高的是
A.容量瓶洗净后未经干燥使用
B.将NaOH固体在烧杯中溶解后未经冷却直接转移至250mL容量瓶中
C.移液时,没有洗涤溶解NaOH固体的烧杯
D.定容时,仰视观察刻度线
22.下列实验操作或装置(略去部分夹持仪器)正确的是
A.实验室用装置①制氯气 B.装置②除去粗盐溶液中的不溶物
C.装置③分离沸点不同的液体混合物 D.装置④配制0.10mol/L NaOH溶液
23.化学实验室里有一瓶盐酸,上面的标签如图所示。下列说法正确的是
A.该试剂瓶中的盐酸属于纯净物
B.配制100mL 1.00的稀盐酸需该盐酸10mL
C.该盐酸物质的量浓度为12
D.配制稀盐酸时,取用浓盐酸的量筒使用后应洗涤,并将洗涤液也注入容量瓶中
24.下列事故处理或实验操作中,做法正确的是
A.装有过氧化钠的包装箱着火时,立即用水灭火
B.氯气泄漏后,人应往低处撤离避免吸入过多的氯气而中毒
C.向容量瓶转移液体时,引流用的玻璃棒可以接触容量瓶的内壁
D.进行分液操作时,应先倒出上层液体,再放出下层液体
25.关于容量瓶的几种叙述:①是配制一定物质的量浓度的溶液的仪器;②不宜贮存溶液;③不能用来加热;④使用之前要检查是否漏水;⑤需要240 mL一定物质的量浓度的氯化钠溶液,用250 mL的容量瓶配制;⑥用蒸馏水洗净后,再用待配溶液润洗。这些叙述正确的是
A.①②③④⑤ B.②③⑤⑥
C.①②④⑥ D.②③④⑥
26.t℃时,A的溶解度是Sg ,其饱和溶液密度为dg·cm-3、物质的量浓度为cmol·L-1。溶液的质量分数为w,溶质的摩尔质量为Mg·mol-1,实验测得向一定量含A的溶液中加入mg无水A或蒸发掉ng水后恢复到t℃,均为饱和溶液,下列关系式正确的是( )
A.S= B.c= C.S= D.w=×100%
二、填空题
1.实验室需要配制1.00mol/L的氢氧化钠溶液480mL,完成下列各题。
(1)配制步骤如下:
①应选择 mL容量瓶。容量瓶在使用前需要 。
②用托盘天平称取 gNaOH固体。
③将称好的氢氧化钠固体加水溶解,待 后将溶液转移至容量瓶中,转移时需用玻璃棒 。
④用少量蒸馏水冲洗烧杯和玻璃棒2~3次,将洗液移入容量瓶中。
⑤向容量瓶中加水至距刻度1~2cm处,改用胶头滴管小心地加水至凹液面与刻度线平齐。
(2)分析下列操作可能会对氯化钠溶液浓度造成的影响(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
①摇匀后发现液面低于刻度线再加水 。
②容量瓶内有少量水 。
③未洗涤或洗涤液未注入容量瓶 。
④定容时俯视刻度线 。
⑤溶液未经冷却,立即转移至容量瓶进行定容 。
三、解答题
1.一种利用废旧镀锌铁皮制备磁性Fe3O4纳米粒子的工艺流程如下。
已知:“碱洗”主要是为了去除废旧镀锌铁皮中的锌
(1)NaClO中含有的化学键类型为 ,检验其组成中所含阳离子的方法是 。
(2)“碱洗”时需用NaOH溶液,现用NaOH固体配制240mL1.00mol/LNaOH溶液。
①通过计算需用托盘天平称量NaOH固体的质量为 g;配制溶液时所用的玻璃仪器为量筒、烧杯、胶头滴管、玻璃棒和 ;
②下列操作将导致所配NaOH的浓度偏大的是
A.将烧杯的溶液转移到容量瓶时有溶液溅出瓶外
B.转移溶液之前容量瓶中有少量蒸馏水
C.定容时俯视容量瓶刻度线
D.加水超过刻度线,用胶头滴管吸出多余液体
(3)“酸溶”得到的溶液可将工业废水中有毒的重铬酸根离子(Cr2O)转化为Cr3+,反应的离子方程式为 ,当有10.4gCr3+生成时转移的电子数为 。
2.为测定某溶液中的含量,某同学设计了如下实验:量取该溶液于烧杯中,加入足量的溶液使转化为沉淀(假设其他离子均不生成沉淀),过滤、洗涤后,往沉淀中加入足量稀硫酸,然后用的标准溶液滴定。
(1)配平氧化的化学方程式: 。。
(2)如图所示的仪器中,配制的标准溶液时肯定不需要的是 (填标号)。
(3)在实验中其他操作均正确,若定容时仰视刻度线,则所得溶液浓度 (填“>”、“<”或“=”,下同);若标准溶液在转移至容量瓶时,洒落了少许,则所得溶液浓度 。
(4)若滴定过程中消耗标准溶液,则原溶液中的质量浓度为 。
(5)下图为草酸钙固体在受热分解过程中所得固体产物的质量随温度变化的曲线,图中A、B、C分别代表三种固体,写出固体A到B的化学方程式: 。
3.实验室需使用0.5 mol·L-1的稀硫酸480 mL,现欲用质量分数为98%的浓硫酸(密度为1.84 g·cm-3)进行配制。回答下列问题:
(1)如图所示的仪器中,配制溶液肯定不需要的是 (填序号),配制上述溶液还需用到的玻璃仪器是 (填仪器名称)。
(2)需用量筒量取98%的浓硫酸的体积为 mL。
(3)下列操作中正确的是 (填序号,下同);若配制过程中的其他操作均准确,下列操作能使所配溶液浓度偏高的有 。
①洗涤量取浓硫酸后的量筒,并将洗涤液转移到容量瓶中
②待稀释后的硫酸溶液冷至室温后,再将其转移到容量瓶中
③将浓硫酸倒入烧杯中,再向烧杯中注入蒸馏水稀释浓硫酸
④定容时,加蒸馏水超过刻度线,又用胶头滴管吸出
⑤转移前,容量瓶中含有少量蒸馏水
⑥定容摇匀后,发现液面低于标线,又用胶头滴管加蒸馏水至刻度线
⑦定容时,俯视刻度线
4.某同学用Na2CO3配制0.10 mol/L Na2CO3溶液的过程如图所示,其中错误的操作有( )
A.①⑤⑥ B.②④⑦ C.①⑥ D.⑤⑥⑦
5.溶液配制过程中的误差分析,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NaOH溶液时,天平的两个托盘上放两张质量相等的纸片,其他操作均正确________。
(4)配制一定物质的量浓度的NaOH溶液,需称量溶质4.4 g,称量时物码放置颠倒________。
(5)用量筒量取浓硫酸时,仰视读数________。
(6)配制NaOH溶液时,将称量好的NaOH固体放入小烧杯中溶解,未经冷却立即转移到容量瓶中并定容________。
(7)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________。
(8)定容摇匀后,发现液面下降,继续加水至刻度线____________________。
(9)定容时仰视刻度线________。
(10)定容摇匀后少量溶液外流________。
巩固练习
1.设NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.500 mL 2 mol·L-1FeCl3溶液中Fe3+数为NA
B.电解法精炼铜,阴极析出1 mol Cu时,阳极失去的电子数等于2NA
C.64 g SO2与足量的O2在一定条件下反应生成的SO3分子数为NA
D.在标准状况下,2.24 L NH3通入水中制成氨水,NH数等于0.1NA
2.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.转移0.2NA个电子使Na完全转化为Na2O2,需要氧气的体积为2.24 L
B.生成6NA个N—H键同时消耗3NA个H—H键,即标志着反应N2+3H22NH3达到平衡状态
C.常温常压下,1.42 g Na2SO4中含有的Na+数为0.02NA
D.1 mol苯理论上可以与3 mol H2发生加成反应,所以1 mol苯分子中含有3NA个碳碳双键
3.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关叙述不正确的是( )
A.1 L 1 mol·L-1乙醇溶液中O—H键的键数为NA
B.8 g Cu2S和CuO的混合物中含有的铜原子数为0.1NA
C.3.8 g 1H37Cl和3H35Cl组成的混合气体中含有的中子数为2NA
D.标准状况下,2.24 L N2和O2混合气体中含有的原子数为0.2NA
4.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.4.6 g C2H6O含有的C—H键数目为0.6NA
B.1 mol Zn和一定量的浓硫酸反应一定生成NA个SO2分子
C.1 L 0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液中HCO和CO的数目之和为0.1NA
D.C4H8和C3H6的混合物的质量为a g,所含C—H键数目为
5.已知NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是( )
A.3 g 3He含有的中子数为1NA
B.1 L 0.1 mol·L-1磷酸钠溶液含有的PO数目为0.1NA
C.1 mol K2Cr2O7被还原为Cr3+转移的电子数为6NA
D.48 g正丁烷和10 g异丁烷的混合物中共价键数目为13NA
6.NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.16.25 g FeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为0.1NA
B.22.4 L(标准状况)氩气含有的质子数为18NA
C.92.0 g甘油(丙三醇)中含有羟基数为1.0NA
D.1.0 mol CH4与Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数为1.0NA
7.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是( )
A.1 mol CH2==CH2分子中含有的共价键数为6NA
B.500 mL 0.5 mol·L-1的NaCl溶液中微粒数大于0.5NA
C.30 g HCHO与CH3COOH混合物中含C原子数为NA
D.2.3 g Na与O2完全反应,反应中转移的电子数介于0.1NA和0.2NA之间
8.NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.常温常压下,124 g P4中所含P—P键数目为4NA
B.100 mL 1 mol·L-1FeCl3溶液中所含Fe3+的数目为0.1NA
C.标准状况下,11.2 L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NA
D.密闭容器中,2 mol SO2和1 mol O2催化反应后分子总数为2NA
9.NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.0.1 mol的11B中,含有0.6NA个中子
B.pH=1的H3PO4溶液中,含有0.1NA个H+
C.2.24 L(标准状况)苯在O2中完全燃烧,得到0.6NA个CO2分子
D.密闭容器中1 mol PCl3与1 mol Cl2反应制备PCl5(g),增加2NA个P—Cl键
10.雾霾天气对环境造成了严重影响,部分城市开展PM2.5和臭氧的监测。下列有关说法正确的是( )
A.臭氧的摩尔质量是48 g
B.同温同压条件下,等质量的氧气和臭氧的体积之比为2∶3
C.16 g臭氧中含有6.02×1023个原子
D.1.0 mol臭氧中含有的电子总数为18×6.02×1023
11.双酚基丙烷(BPA)的分子式为C15H16O2。下列有关判断不正确的是( )
A.BPA的摩尔质量是228 g·mol-1
B.1 mol BPA中含有6.02×1023个分子
C.BPA属于有机化合物
D.1 mol BPA在标准状况下的体积约为22.4 L
12.下列说法中正确的是( )
A.在一定温度和压强下,固体或液体物质的体积大小只由构成微粒的大小决定
B.不同的气体,若体积不同,则它们所含的分子数一定不同
C.在一定温度下,各种气态物质体积的大小由构成气体的分子数决定
D.22 g CO2与标准状况下11.2 L HCl所含的分子数相同
13.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.6.02×1023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.6 g偏二甲肼含有1.2NA个偏二甲肼分子
14.一定温度和压强下,30 L某种气态纯净物中含有6.02×1023个分子,这些分子由1.204×1024个原子组成,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.若标准状况下该纯净物为气态,则其体积约是22.4 L
C.每个该气体分子含有2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
15.乌洛托品在合成、医药、染料等工业中有广泛用途,其结构简式如图所示。将甲醛水溶液与氨水混合蒸发可制得乌洛托品。若原料完全反应生成乌洛托品,则甲醛与氨的物质的量之比应为( )
A.1∶1 B.2∶3 C.3∶2 D.2∶1
16.如图表示1 g O2与1 g气体X在相同容积的密闭容器中压强(p)与温度(T)的关系,则气体X可能是( )
A.C2H4 B.CH4
C.NO D.CO2
17.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是( )
A.32 g S8(分子结构:)中的共价键数目为NA
B.2 g由H218O和2H2O组成的物质中含有的质子数为NA
C.8 g CuO与足量H2充分反应生成Cu,该反应转移的电子数为0.2NA
D.标准状况下,11.2 L Cl2溶于水,溶液中Cl-、ClO-和HClO的微粒数之和为NA
18.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是( )
A.10 g的2H216O含有的质子数与中子数均为5NA
B.32 g硫在足量的氧气中充分燃烧,转移电子数为6NA
C.26 g C2H2与C6H6混合气体中含C—H键的数目为2NA
D.120 g NaHSO4和KHSO3的固体混合物中含有的阳离子数为NA
19.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A.高温下,0.2 mol Fe与足量水蒸气反应,生成的H2分子数目为0.3NA
B.工业用电解法进行粗铜精炼时,每转移1 mol电子,阳极上溶解的铜原子数必为0.5NA
C.反应5NH4NO32HNO3+4N2↑+9H2O中,生成28 g N2时,转移的电子数目为3.75NA
D.氢氧燃料电池正极消耗22.4 L(标准状况)气体时,电路中通过的电子数目为2NA
20.草酸(分子式为H2C2O4,沸点:150 ℃)是生物体的一种代谢产物,广泛分布于植物、动物和真菌体中。下列有关判断不正确的是( )
A.草酸的摩尔质量是90 g·mol-1
B.1 mol草酸中含有6.02×1023个分子
C.45 g草酸中含有1.204×1024个氧原子
D.1 mol草酸在标准状况下的体积约为22.4 L
21.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.400 mL 1 mol·L-1稀硝酸与Fe完全反应(还原产物只有NO),转移电子的数目为0.3NA
B.1 mol·L-1的AlCl3溶液中含有Cl-的个数为3NA
C.0.2 mol H2O和D2O的混合物中含有中子的数目为2NA
D.标准状况下,2.24 L Cl2溶于水所得氯水中含氯的微粒总数为0.2NA
22.NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.标准状况下,2.24 L四氯化碳含有的分子数目为0.1NA
B.25 ℃时,0.1 mol·L-1Na2S溶液中含有的Na+数目为0.2NA
C.64 g SO2与足量O2充分反应后可得到NA个SO3分子
D.2.3 g Na与O2完全反应生成3.6 g产物时失去的电子数为0.1NA
23.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.2.8 g晶体硅中含有Si—Si键的数目为0.1NA
B.常温下,4.6 g NO2气体中含有的分子数为0.1NA
C.0.1 mol氯气与足量热的氢氧化钠溶液反应,转移的电子数为0.1NA
D.0.1 mol NH4NO3溶于稀氨水中,若溶液呈中性,则溶液中含有的NH数为0.1NA
24.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.6 g SiO2晶体中含有Si—O键的数目为0.2NA
B.1 mol乙酸与足量的乙醇发生酯化反应,生成的乙酸乙酯的分子数为NA
C.某温度下,pH=2的H2SO4溶液中,硫酸和水电离的H+总数为0.01NA
D.常温下,1 L 0.1 mol·L-1醋酸钠溶液中加入醋酸至溶液呈中性,则溶液中CH3COO-的数目为0.1NA
25.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.17 g H2O2与17 g H2S所含的电子数均为9NA
B.0.3 mol NO2与水反应,生成的H+数目为0.3NA
C.0.1 mol Cl2通入适量水中,转移的电子数为0.2NA
D.2 L pH=3的醋酸与足量的锌反应,产生H2分子数为10-3NA
26.三种气体X、Y、Z的相对分子质量关系为Mr(X)<Mr(Y)=0.5Mr(Z),下列说法正确的是( )
A.原子数目相等的三种气体,质量最大的是Z
B.相同条件下,同质量的三种气体,气体密度最小的是X
C.若一定条件下,三种气体体积均为2.24 L,则它们的物质的量一定均为0.1 mol
D.同温下,体积相同的两容器分别充入2 g Y气体和1 g Z气体,则其压强比为2∶1
27.奥克托今是一种猛(性)炸药,学名环四亚甲基四硝胺,简称HMX,其结构简式如图所示。密闭容器中HMX发生自爆时产生的氮气和一氧化碳的分子数之比为( )
A.1∶1 B.2∶1 C.1∶2 D.3∶2
28.设阿伏加德罗常数的值为NA。工业上,利用乙烯水化法制乙醇:CH2==CH2+H2OCH3CH2OH。下列有关说法中正确的是( )
A.1 mol乙烯和1 mol乙醇分别完全燃烧,消耗O2的分子数均为3NA
B.1 mol H2O和H2F+的混合物中所含质子数为10NA
C.乙醇催化氧化生成1 mol乙醛时转移电子数为NA
D.46 g乙醇中所含共价键的数目为7NA
29.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.将1 L 5.68 mol·L-1的FeCl3饱和溶液制成胶体,可得到5.68NA个Fe(OH)3胶体
B.1 L 0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液中含有NH的数目为0.1NA
C.8.4 g NaHCO3和MgCO3的混合物中含有的阴离子数目为0.1NA
D.标准状况下,2.24 L Cl2与过量NaOH溶液反应转移的电子数为0.2NA
30.南京大学科研团队首次发现氨还原过程中的多米诺效应,即一旦完成第①步,将自发完成后续步骤,反应过程示意图如图。NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.2.24 L N2含有NA个价电子
B.3.5 g Li3N中含有0.3NA个共价键
C.若0.7 g Li参与第②步反应,转移电子数为0.1NA
D.①②③步反应均为氧化还原反应
31.下列说法正确的是
①高温下,0.2 mol Fe与足量水蒸气反应,生成的H2分子数目为0.3NA
②任何气体的气体摩尔体积都约为22.4 L/mol
③常温常压下,32 g O2与O3的混合气体所含原子数为2NA
④同温同体积时,气体的物质的量越大,则压强越大
⑤两种物质的物质的量相同,则它们在标准状况下的体积也相同
⑥0.5 mol Na2O2固体中含有阴离子的数目为0.3NA
⑦足量的浓盐酸与8.7gMnO2反应,被氧化的HCl为0.2 mol
⑧1 mol/L的AlCl3溶液中,Cl-离子的数目为3NA
⑨Na与水反应时,水表现出氧化性
A.①③⑤⑦ B.③④⑦⑨ C.①④⑤⑨ D.⑦④⑥⑥
二、填空题
1.回答下列问题
(1)含有个氧原子的的物质的量是_______mol。
(2)与标准状况下的_______L的含有相同数目的氢原子。
(3)在标准状况下与的混合气体,体积为11.2L,则混合气体的平均摩尔质量是_______。
(4)在由组成的混合液中,部分离子浓度大小如图所示
该混合液中的物质的量为_______;将该混合液加水稀释至体积为1L,稀释后溶液中的物质的量浓度为_______。
2.氧化还原反应原理在生产生活和科学研究中应用广泛。请回答以下问题:
(1)误食NaNO2会导致血红蛋白中的Fe2+转化为Fe3+而中毒,可服用维生素C解毒。下列分析正确的是_______。
A.NaNO2被还原 B.维生素C具有还原性
C.还原性:维生素C>Fe2+ D.NaNO2是还原剂
(2)宋代著名法医学家宋慈的《洗冤集录》中有关于银针验毒的记载,“银针验毒”的原理是:。X为只含两种元素的黑色固体,它的化学式是_______,该反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______。
(3)油画所用颜料含有某种白色铅化合物,久置于空气中就会变成黑色(PbS),从而使油画色彩变暗。若用H2O2来“清洗”,则可将PbS转变成白色的PbSO4,从而使油画的色彩“复原”。上述“清洗”反应的化学方程式为_______。
(4)科学家正在研究一种在催化剂的作用下,以乙烯(C2H4)脱硫的方法来治理燃煤尾气中的SO2,其机理如图所示。该过程三步反应中,属氧化还原反应的是_______(选填i、ii、iii),氧化性最强的物质是_______(填化学式),理论上处理含44.8LSO2(标准状况,下同)的尾气需要C2H4的体积为_______L。
3.物质的分类、转化、化学计量在化学中占有重要地位。
(1)以下物质:①液氯 ②HCl气体 ③氨水 ④熔融Na2SO4 ⑤蔗糖 ⑥KClO3晶体 ⑦SO2 ⑧空气。属于混合物的是_______(填相应物质前序号,下同);所给状态下能导电的是_______;属于电解质的是_______。
(2)根据反应物、生成物的类别和数量,化学反应可分为四种基本反应类型。
①下列反应中
A.2H2O2H2↑+ O2↑
B.H2O + 3NO2= 2 HNO3+ NO
C.2H2O + 2F2 = 4HF + O2↑
D.2H2O + 2Na= 2 NaOH+ H2↑
反应D属于四种基本反应类型中的_______反应。属于氧化还原反应,但水只作还原剂的是_______(填相应反应前字母)
②实现下列变化过程,必须加入还原剂的是_______。
A.KClO3→ KCl B.Cl-→ Cl2 C.CaO → CaCO3 D.MnO2 → Mn2+
(3)完成下列有关物质的量的计算:
①27g某金属氯化物MCl2含有0.4mol氯离子,则金属M的摩尔质量为_______。
②标准状况下,6.72L NH3分子中所含原子数与_______g CO2所含原子数相等。
4.氧化还原反应在生产生活中有广泛的应用,中国传统文化中有广泛记载。
(1)“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”中涉及到蜡烛与的燃烧反应,反应生成和,该反应一定是_______。
A.化合反应 B.分解反应 C.氧化还原反应 D.置换反应
(2)“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”涉及到的化学反应为:。该反应中的摩尔质量是_______。28g铁粉中含有的Fe原子数是_______NA,若铁粉完全反应,析出Cu单质的质量为_______g。
(3)宋代《洗冤集录》中记载有“银针探毒”,其原理是:,在相同条件下体积相同的和两种气体原子数之比为_______,质量比为_______。标准状况下22.4mL 中氧原子的物质的量_______mol,当发生上述反应时氧气完全反应,消耗的标准状况下的体积是_______mL。
(4)我国古代四大发明之一的黑火药是由硫磺粉、硝酸钾和木炭按一定比例混合而成的,爆炸时发生的反应为:。该反应中,化合价升高的元素是_______(填元素符号,下同),化合价降低的元素是_______。同温同压下,体积相同的和,其密度之比为_______。
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第07讲 物质的量
1. 理解物质的量(n) 的概念,明确其作为联系微观粒子与宏观物质的桥梁作用,知道物质的量的单位是摩尔(mol)。
2. 掌握阿伏加德罗常数(Nₐ) 的含义,能运用公式 N = n \times Nₐ 进行微观粒子数与物质的量之间的换算。
3. 理解摩尔质量(M) 的概念,牢记其与相对原子质量(或相对分子质量)的数值关系,能通过公式 m = n \times M 进行物质质量与物质的量的换算。
4. 结合化学方程式中各物质的化学计量数,理解其表示的物质的量之比,能运用物质的量进行化学方程式的简单计算,提升定量分析化学变化的能力。
知识点一:物质的量
一.物质的量
1、意义:国际单位制中7个基本物理量之一,它表示含有含有一定数目粒子的集合体,是构成物质微观粒子多少的物理量
2、符号:n
3、物质的量的单位:摩尔,简称摩,符号为mol
4、计量对象:微观粒子,包括:分子、原子、离子、质子、中子、电子、原子团等
【注意】
①用“摩尔”可以计量所有的微观粒子,但不能表示宏观物质,如:不能说“1 mol大米”
②使用物质的量时,一定要用化学式或文字指明微粒的种类,表述要确切。
如:“1 mol O”表示1 mol氧原子,“1 mol O2”表示1 mol氧分子,“1 mol O2-”表示1 mol氧离子,而不能说“1 mol氧”。因为“氧”是元素名称,是宏观物质名称,而不是微粒名称
③物质的量是一个专用名词,在表述时不可增减,不能说成“物质量”、“物质的质量”或“物质的数量”等
④微粒个数的数值只能是正整数,而物质的量表示的是很多个微粒的集合体,其数值可以是整数,也可是小数如:5 mol H2O、0.5 mol CO2
⑤国际单位制(SI)中的七个基本单位
物理量
长度
质量
时间
电流
热力学温度
物质的量
发光强度
单位(符号)
米(m)
千克(kg)
秒(s)
安(A)
开(K)
摩(mol)
坎(cd)
二、物质的量单位——摩尔(mol)
1、摩尔:物质的量单位
2、符号:mol
3、1摩尔计量标准:12g 12C中所含有的碳原子约为6.02×1023个,若一定量的粒子集体所含有的粒子数与12g 12C中所含有的粒子数相等,我们就说它为1 mol
4、1mol任何粒子约含有6.02×1023个粒子
如:①1mol O约含有6.02×1023个氧原子
②1mol H+约含有6.02×1023个氢离子
③1mol H2O约含有6.02×1023个水分子,约含有1.204×1024个氢原子,约含有6.02×1023个氧原子,含有2 mol氢原子,1 mol氧原子
④2 mol Na2CO3中含有4 mol Na+,2 mol CO32—
三、阿伏加德罗常数
1、定义:国际上规定,1mol粒子集体所含有的粒子数与12g 12C中所含有的碳原子数相同,约为6.02×1023个,我们又把1mol任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数,阿伏加德罗常数就是12g 12C中所含有的碳原子数
2、符号:NA
3、单位:mol-1 (每摩尔)
4、1mol任何粒子含阿伏加德罗常数个粒子,即:NA个
5、近似值:6.02×1023 mol-1
6、物质的量与粒子数的关系:n=,其中n表示物质的量,NA表示阿伏加德罗常数,N表示粒子数
粒子数之比等于物质的量的之比,即N1:N2 =n1:n2
【注意】
①NA指1 mol任何微粒的微粒数,一定要明确指出是何种微粒
如:1 mol CH4含有的分子数为NA,原子总数为5NA
②阿伏加德罗常数是指1 mol任何粒子的粒子数,这里的粒子指同种粒子
如:1 mol O2中的分子数为NA,而1 mol O2中的氧原子数为2NA
③阿伏加德罗常数有单位(mol-1),是一个准确值,而6.02×1023无单位,是一个纯数值。阿伏加德罗常数与6.02×1023的关系就像π与3.14的关系,6.02×1023是阿伏加德罗常数的近似值,计算时通常使用这个近似值,而在叙述或定义“摩尔”的概念时要用“阿伏加德罗常数”来表示
④考查一定物质的量的物质中含有多少粒子(分子、原子、质子、电子等),注意看清粒子的种类,常涉及稀有气体He、Ne等单原子分子,N2、O2等双原子分子及O3等多原子分子
四、1mol微粒的质量:1mol不同物质中所含的粒子数是相同的,都约为6.02×1023个,但由于不同粒子的质量不同,1mol不同物质的质量也不同
五、摩尔质量
1、定义:单位物质的量的物质所具有的质量,叫做摩尔质量
2、符号:M
3、单位:g·mol-1或g/mol
4、公式:n=,其中n表示物质的量,m表示物质的质量,M表示摩尔质量
5、数值:物质的摩尔质量是以g·mol-1为单位,在数值上等于该微粒的相对分子(或原子)质量
【注意】
①质量的单位是g,摩尔质量的单位是g/mol,相对原子(分子)质量的单位是1,摩尔质量在数值上与相对分子质量相等
②对具体的物质而言,其摩尔质量是确定的,不随物质的量的变化而变化,也不随物质状态的变化而变化
六、以物质的量为核心的定量计算
1、基本关系式
(1)n= (n表示物质的量,单位是mol;N表示粒子数;NA表示阿伏伽德罗定律常数,单位是 mol-1)
(2)n= (n表示物质的量,单位是mol;m为物质的质量,单位是g;M为摩尔质量,单位是 g·mol-1)
【方法与技巧】根据两公式n= ,n=进行计算时,首先要找到其核心物理量——物质的量,其次根据题目要求解其他物理量
七、决定物质体积大小的因素
【思考与讨论】下表列出了20℃时几种固体和液体的密度,请计算出1 mol这几种物质的体积
状态
物质
粒子数
1 mol该物质的质量
密度( g·cm-3)
1 mol该物质的体积( cm3)
固态
Fe
6.02×1023
56 g
7.86
7.12
Al
6.02×1023
27 g
2.70
10
液态
H2O
6.02×1023
18g
0.998
18.04
H2SO4
6.02×1023
98 g
1.83
53.55
结论
相同条件下1 mol固体、液体的体积差别较大
1、物质体积大小的影响因素:
从微观来角度来看,物质体积的大小取决于构成这种物质的粒子的数目、粒子的大小和粒子之间的距离
2、决定固体或液体体积的主要因素
固态、液态物质粒子之间的距离是非常小的,因此决定固体或液体体积的主要因素则是构成物质的粒子的数目和粒子的大小。1mol不同固态物质或液态物质含有的粒子数相同,这就使得固态物质或液态物质的体积主要取决于粒子的大小。由于构成不同固态、液态物质的粒子本身的大小不同,所以1mol固态、液态物质的体积不同
3、决定气体体积的主要因素
对于气体来说,分子之间的距离(一般指平均距离)远远大于分子本身的直径,因此决定气体体积的主要因素则是构成气体的分子的数目和分子之间的距离,在分子数相同(如:1mol)的条件下,其体积主要决定于分子之间的距离,而分子间的距离与温度、压强有密切关系,而在相同的温度、压强下,任何气体分子间的距离可以看成是相等的。因而,在相同的温度和压强下,分子数相同的任何气体都具有相同的体积
【微点拨】
①在0℃、101 KPa(标准状况)时,1mol任何气体的体积都约为22.4L
②在温度和压强一定时,任何气体的体积只随分子数的大小而变化
③温度和压强一定时,1mol任何气体的体积都约为一个定值
④对于气体的体积一定要标明状态(温度、压强)
4、标准状况的定义
(1)定义:将温度为0℃、压强为101 KPa的状态规定为标准状况,简写为:标况下或STP
(2)在标准状况下,1mol任何气体的体积都约为22.4L
知识点二:气体摩尔体积
一.气体摩尔体积
1、定义:单位物质的量的气体所占有的体积,叫做气体的摩尔体积
2、符号:Vm
3、单位:L·mol-1(或L/mol)
4、计算公式:Vm=
5、影响气体摩尔体积的因素:气体摩尔体积的数值取决于气体所处的温度和压强
6、数值:①在标准状况(温度为0℃,压强为101 KPa)下,气体摩尔体积为22.4 L·mol-1
②在通常状况(温度为25℃,压强为101 KPa))下,气体摩尔体积为24.5L·mol-1
③当温度和压强一定时,气体的摩尔体积为一定值
7、标准状况下气体体积的计算
计算关系
公式
①气体的物质的量n= mol
②气体的摩尔质量M=Vm·ρ=22.4ρ g·mol-1
③气体的分子数N=n·NA=·NA
④气体的质量m=n·M=·M g
【注意】
(1)气体摩尔体积只适用于气态物质,对于固态物质和液态物质来讲是不适用的
(2)气体摩尔体积与气体的种类也无关,不仅适用于纯气体,也适用于混合气体
如:0.3molH2与0.7molO2的混和气在标准状况下的体积约为22.4 L
(3)气体摩尔体积并不都约等于22.4 L·mol-1,22.4 L·mol-1只是气体摩尔体积在标准状况下的一个特例
如:如果1mol气体为22.4L,则它 (填”一定”或”不一定”)处于标准状况
(4)气体摩尔体积受温度和压强的影响,若温度和压强保持一定,那么气体摩尔体积也保持不变
(5)使用标况下气体摩尔体积应注意
①看所处条件:必须为标准状况。非标准状况下,1 mol气体的体积不一定是22.4 L
②看物质状态:必须为气态。如:标准状况下水、酒精、四氯化碳等为非气体物质
③看数值单位:单位是L·mol-1,而不是L;数值“22.4”为近似值
二.理想气体的状态方程(阿伏加德罗定律及其推论)
理想气体的状态方程:PV==nRT
阿伏加德罗定律:同温同压下,相同体积的任何气体都相同数目的分子
推论(1):T.P一定,V1/V2=n1/n2
推论(2):T.P一定,D=d1/d2=M1/M2
推论(3):T.P.m一定,V1/V2=M2/M1
推论(4):T.P.m一定,d2/d1=n1/n2
推论(5):T.V一定,P1/P2=n1/n2
推论(1):T.P.V一定,m1/m2=M1/M2
公式
语言叙述
T、p相同
=
同温、同压下,气体的体积与其物质的量成正比
=
同温、同压下,气体的密度与其摩尔质量(或相对分子质量)成正比
T、V相同
=
温度、体积相同的气体,其压强与其物质的量成正比
三.求气体摩尔质量M的常用方法
(1)根据物质的质量(m)和物质的量(n):M=。
(2)根据一定质量(m)的物质中微粒数目(N)和阿伏加德罗常数(NA):M=。
(3)根据标准状况下气体的密度ρ:
M=ρ×22.4 L·mol-1。
(4)根据气体的相对密度(D=):=D。
(5)对于混合气体,求其平均摩尔质量,上述计算式仍然成立;还可以用下式计算:M=M1×a%+M2×b%+M3×c%……,a%、b%、c%……指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)。
四.气体体积的测定
气体体积的测定既可通过测量气体排出的液体体积来确定(二者体积值相等),也可直接测量收集的气体体积。
测量气体体积的常用方法:
(1)直接测量法。如图A、B、C、D、E均是直接测量气体体积的装置。
测量前,A装置可先通过调整左右两管的高度使左管(有刻度)充满液体,且两管液面相平。
C装置则是直接将一种反应物置于倒置的漏斗中,另一反应物置于水槽中,二者反应产生的气体可以直接测量。
D装置:用于测量混合气体中被吸收(或不被吸收)的气体的体积。读数时,球形容器和量气管液面相平,量气管内增加的水的体积等于被反应管吸收后剩余气体的体积。
解答该量气装置读数时的答题模板:
①将××××恢复至室温。
②调节×××与×××两端液面相平。
③视线与×××在同一水平线上。
E装置:直接测量固液反应产生气体的体积,注意应恢复至室温后,读取注射器中气体的体积(一般适合滴加液体量比较少的气体体积测量)。
(2)间接测量法。如F装置是通过测量气体排出的液体体积来确定气体体积。
知识点三:物质的量浓度
一.物质的量浓度
(1)定义:单位体积溶液中所含溶质B的物质的量,叫溶质B的物质的量浓度。
(2)表达式:cB=。
(3)单位:mol·L-1或mol/L。
二.溶质的质量分数
(1)定义:用溶质质量与溶液质量之比来表示溶液组成的物理量。
(2)计算公式:w=×100%。
三.对物质的量浓度表达式的理解
(1)正确判断溶液的溶质并计算其物质的量
①与水发生反应生成新的物质,如Na、Na2O、Na2O2NaOH,SO3H2SO4,NO2HNO3。
②特殊物质:如NH3溶于水后溶质为NH3·H2O,但计算浓度时仍以NH3作为溶质。
③含结晶水的物质:CuSO4·5H2O→CuSO4,Na2CO3·10H2O→Na2CO3。
(2)准确计算溶液的体积
c=中的V是溶液的体积,不是溶剂的体积,也不是溶质和溶剂的体积之和,不能用水的体积代替溶液的体积,应根据V=计算。
四.有关物质的量浓度的综合计算
·与物质的量相关c=
·与质量的分数相关c=
·物质的量浓度稀释公式:C浓V浓=C稀V稀
·质量分数分别为a% 和b%的溶液混合后质量分数的计算
1.等体积混合:
a.若溶液的密度大于1 g·cm-3,则混合溶液质量分数大于它们和的一半;
若溶液的密度小于1 g·cm-3,则混合溶液质量分数小于它们和的一半。
2.等质量混合:
无论溶液的密度大于1 g·cm-3,还是小于1 g·cm-3,等质量混合时,所得混合溶液的质量分数都等于它们和的一半。
注:密度大于1 g·cm-3,大多数溶液,如H2SO4,NaOH,HCl,HNO3等。
密度小于1 g·cm-3,如酒精,氨水。
知识点四:一定物质的量浓度溶液的配制
1. 容量瓶的构造及使用
(1)容量瓶由瓶体和瓶塞两部分组成,容量瓶上标有容量瓶的规格、温度(一般为20 ℃),容量瓶瓶颈上有一刻度线以标示体积。
(2)容量瓶的常见规格有50 mL、100 mL、250 mL、500 mL等。
(3)在容量瓶所标记的温度下,当溶液的凹液面正好与刻度线相切时,容量瓶中溶液的体积正好等于容量瓶的规格。
2.容量瓶的选择与使用
(1)选择依据。
容量瓶是配制一定物质的量浓度溶液的专用仪器,选择容量瓶时遵循“大而近”的原则,即所选容量瓶的容积等于或稍大于所配溶液的体积。例如,配制240 mL 0.1 mol·L-1 NaCl溶液,应选择容积为250_mL 的容量瓶。
(2)使用方法。
①使用前要检查容量瓶是否漏水,检查方法:加适量水→塞瓶塞→倒立→查漏→正立→瓶塞旋转180°→再次倒立→查漏。
②为避免容量瓶受热变形而引起容积的变化,热的溶液需冷却到室温后才能转移到容量瓶中,也不能将容量瓶用作物质反应或溶解的容器。
3.一定物质的量浓度溶液的配制
(1)主要仪器。
托盘天平、烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶等。
(2)配制100 mL 1.00 mol·L-1 NaCl溶液。
【注意】
质量百分比浓度、体积比浓度溶液的配制
(1)配制100 g 10%的NaCl溶液。用托盘天平称取10.0 g NaCl固体,放入烧杯中,再用100 mL量筒量取90.0 mL的水注入烧杯中,然后用玻璃棒搅拌使之溶解。
(2)用浓硫酸配制1∶4的稀硫酸50 mL。用50 mL的量筒量取40.0 mL的水注入100 mL的烧杯中,再用10 mL 的量筒量取10.0 mL浓硫酸,然后沿烧杯内壁缓缓注入烧杯中,并用玻璃棒不停地搅拌。
一、物质的量浓度
1.概念
溶质(用字母B表示)的物质的量浓度是指单位体积溶液中所含溶质B的物质的量,用符号cB表示,常用单位为mol·L-1。
2.溶质的物质的量浓度(cB)、溶质的物质的量(nB)、溶液的体积(V)之间的关系为:cB=。 若1 L溶液中含有1 mol 溶质B,则该溶液中溶质B的物质的量浓度就是1_mol·L-1。
注意 (1)溶质B表示溶液中的任意溶质,可以是分子,也可以是离子或其他特定组合。
(2)溶质B用物质的量表示,而不是质量,若给出溶质的质量或气体溶质在标准状况下的体积时,要借助“n=m/M”和“n=V(气)/22.4”换算成物质的量。
(3)上述表达式中,V是指溶液的体积,而不是溶剂的体积。
二.计算物质的量浓度的“四种类型”
1.物质的量浓度的简单计算及所用公式
c=、n===、
V(溶液)=、
m(溶液)=m(溶质)+m(溶剂)
2.溶液稀释的有关计算
稀释前后溶质的物质的量和质量都保持不变:
c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)、
m(浓)·ω(浓)=m(稀)·ω(稀)
3.溶液混合的计算
混合前后溶质的物质的量和质量不变:
c1·V1+c2·V2=c(混)·V(混)、
m1·ω1+m2·ω2=m(混)·ω(混)
4.物质的量浓度和溶质质量分数之间的关系
c=(ρ的单位为g·cm-3或g·mL-1),ω=
三.配制一定物质的量浓度溶液的误差分析
以配制 500 mL 0.12 mol·L-1 NaOH溶液为例,分析配制过程中不当操作对所配溶液的浓度产生的影响,并交流讨论。
1.称量NaOH固体时,药品和砝码的左右位置放颠倒,且拨动了游码,对所配溶液的浓度有什么影响?
提示 称量NaOH固体时,药品和砝码的左右位置放颠倒,且拨动了游码,称得NaOH固体的质量减小,所配溶液的浓度偏低。
2.NaOH固体在烧杯中溶解后,立即转移到容量瓶中定容,所配溶液中c(NaOH)怎样变化?
提示 NaOH固体在烧杯中溶解,放出热量,立即转移到容量瓶中定容,冷却到室温后,液面低于刻度线,所配溶液的浓度偏高。
3.配制溶液时,容量瓶洗涤后未干燥,对所配溶液的浓度有什么影响?
提示 配制溶液时,容量瓶洗涤后未干燥,由于定容时要加入蒸馏水,故对所配溶液的浓度无影响。
4.定容时,俯视容量瓶的刻度线,所配溶液中c(NaOH)怎样变化?
提示 定容时,俯视容量瓶的刻度线,定容后液面低于刻度线,则所配溶液中c(NaOH)偏高。
5.定容时,液面超过刻度线,又吸出一部分液体,对所配溶液的浓度有什么影响?
提示 定容时,液面超过刻度线,又吸出一部分液体,损失溶质,所配溶液中c(NaOH)偏低。
四.误差分析的方法
依据c==,在进行误差分析时,根据实验操作弄清是“m”还是“V”引起的误差。c与m成正比,与V成反比。
以配制一定物质的量浓度的NaOH溶液为例:
可能引起误
差的一些操作
过程分析
对c(NaOH)
的影响
m
V
称量
误差
分析
称量时间过长
减小
不变
偏低
用滤纸称NaOH固体
减小
不变
偏低
物质、砝码位置放反且使用了游码
减小
不变
偏低
配制
过程
误差
分析
移液前容量瓶内有少量水
不变
不变
无影响
转移液体时有少量洒落
减小
不变
偏低
未洗涤烧杯和玻璃棒
减小
不变
偏低
未冷却到室温就移液定容
不变
减小
偏高
定容时水加多后用滴管吸出
减小
不变
偏低
定容摇匀后液面下降再加水
不变
增大
偏低
定容时俯视刻度线
不变
减小
偏高
定容时仰视刻度线
不变
增大
偏低
知识点五:阿伏加德罗常数判断的“6个”陷阱
陷阱1:常在气体摩尔体积的适用“对象及条件”设陷
一看“气体”是否处在“标准状况”。
二看“标准状况”下,物质是否为“气体”[如CCl4、CHCl3、CH2Cl2(注:CH3Cl为气体)、H2O、溴、SO3、己烷、苯、HF、NO2等在标准状况下均不为气体]。
陷阱2:设置与计算无关的一些干扰条件
要注意物质的质量、摩尔质量、微粒个数不受“温度、压强”外界条件的影响
陷阱3:忽视常见物质的结构特点
牢记“结构特点”
(1)记特殊物质中所含微粒(分子、原子、电子、质子、中子等)的数目,如Ne、D2O、18O2、—OH、OH-等,理清整体与部分的关系。
(2)记最简式相同的物质,构建解答混合物的模型,如NO2和N2O4、乙烯(C2H4)和丙烯(C3H6)等。
(3)记摩尔质量相同的物质,如N2、CO、C2H4等。
(4)记物质中所含化学键的数目,如一分子H2O2、CnH2n+2中化学键的数目分别为3、3n+1,SiO2中Si—O键的数目为4,苯环中不含双键等。
(5)记Na2O2中O为一个阴离子。
陷阱4:常在电子转移数目上设陷
抓“反应”电子转移(得失)数目的问题分析,要做到“三注意”:一要注意是否发生歧化反应,如Cl2与H2O或NaOH发生歧化反应时,消耗1 mol Cl2转移1 mol电子;二要注意变价元素,如1 mol Fe与足量盐酸反应转移2 mol电子,而与足量硝酸反应转移3 mol电子;三要注意氧化还原的竞争及用量问题,如向FeBr2溶液中通入Cl2,Cl2的量不同,转移的电子数不同。
陷阱5:常在电解质溶液中微粒数目上设陷
判断电解质溶液中粒子数目时注意“三看”
(1)是否存在弱电解质的电离或盐类水解。
(2)已知浓度,是否指明体积,是否能用公式“n=cV ”计算。
(3)在判断溶液中微粒总数时,是否忽视溶剂水。
(4)胶粒是大量难溶分子、离子的聚集体。
陷阱6:忽视“特殊条件”或“隐含反应”
第1部分 物质的量摩尔质量及阿伏伽德罗
知识点回顾
一、有关物质的量(n)、粒子数(N)、阿伏加德罗常数(NA)的计算
1、1molO2含有_____________个O2; 0.1molH2含有_____________个H2, ______________个H;6.02×1022 NH3的物质的量是____mol;1.505×1022 NH3的物质的量是____mol
2、2molCH4含有____molC,_____________个C,___molH;______________个H;6.02×1022个H2O中,含有____molH2O,____molH ________molO;
4、1molH含有____mol质子,____mol电子;1molO含有____mol质子,____mol电子。
5、1mol CH4含有____mol质子,____mol电子;0.5mol PH3含有____mol质子,___mol电子
6、1mol OH-含有____mol质子,____mol电子;1mol NH4+含有____mol质子,____mol电子
7、1molNa变成Na+时,失去____mol电子;0.5molS变成S2-时,得到____mol电子;
二、有关物质的量(n)、质量(m)、摩尔质量(M)的计算
1、NaCl的摩尔质量是__________;H2SO4的摩尔质量是__________;CaCO3的摩尔质量是__________;Na2CO3的摩尔质量是__________;H2O的摩尔质量是__________;NH3的摩尔质量是__________;NaHCO3的摩尔质量是__________;NaOH的摩尔质量是__________
2、1mol N2的质量是________;0.5mol H2SO4的质量是_________;0.5mol NH3质量是_______;
5mol的质量是________; 2molO2的质量是_______
3、50gCaCO3的物质的量是__________;21gNaHCO3的物质的量是__________;5.3gNa2CO3的物质的量是__________;9.8g H2SO4的物质的量是__________;5.85g NaCl的的物质的量是__________;8gNaOH的物质的量是__________
三、有关、粒子数(N)、质量(m)的计算
练习:1、3.01×1023个H2O的物质的量是_________,质量是________;1.505×1022 NH3的物质的量是____mol,质量是________;6.02×1022 NH3的物质的量是____mol,质量是________;
2、3.2g O2的物质的量是________,含有_____________个O2;49g H2SO4的物质的量是_______,含有_____________个H2SO4;32gCH4的物质的量是_______,含有__________个CH4;3.6g H2O的物质的量是________,含有_____________个H2O
3.下列气体中所含分子数目最多的是( )
A.1g H2 B.10g O2 C.30gCl2 D.17g NH3
4.相同质量的下列气体中,所含原子数目最多的是( )
A.CH4 B.N2 C.CO D.O2
题型01:摩尔质量
1、下列关于摩尔质量的说法正确的是
A、氯气的摩尔质量是71克 B、氯化氢的摩尔质量为36.5 g/moL
C、1摩氢气的质量为2克 D、O2的摩尔质量为16g/moL。
【答案】BC
2.下列说法正确的是( )
A.物质的摩尔质量就是1mol物质的质量
B.1mol水的质量,水的摩尔质量和水的相对分子质量都是18
C.各种物质的摩尔质量不可能相同
D.摩尔质量不是质量,也不是相对分子质量
【解答】A.摩尔质量是指单位物质的量的物质所具有的质量,A不符合题意;
B.1mol水的质量为18g,水的摩尔质量是18g/mol,水的相对分子质量为18,B不符合题意;
C.N2、CO的摩尔质量都是28g/mol,C不符合题意;
D.摩尔质量既不是质量,也不是相对分子质量,D符合题意;
故答案为:D
3.下列叙述中,正确的是( )
A.1 molH2O2中含有1 mol H2和1 mol O2
B.CaCO3的摩尔质量是100 g
C.等质量的CO与N2中所含原子数之比为1:1
D.1L 1 mol·L-1MgCl2溶液中Cl- 的物质的量为1 mol
【解答】A.一个过氧化氢分子含有两个氢原子和两个氧原子,即1 molH2O2中含有2 mol H和2 mol O,A不符合题意;
B.摩尔质量的单位是g/mol,B不符合题意;
C.CO和N2的相对分子质量均为28,由,等质量的CO和N2即物质的量也相等,CO和N2中所含原子数之比为2:2=1:1,C符合题意;
D.1L 1 mol·L-1MgCl2溶液中,,Cl- 的物质的量为,D不符合题意;
故答案为:C。
4.下列说法正确的是
A.H2SO4的摩尔质量是98 g
B.铁原子的摩尔质量等于铁的相对原子质量
C.Cl-的摩尔质量是35.5 g/mol
D.H2的气体摩尔体积约为22.4 L
C
【详解】A.摩尔质量的单位是g/mol,H2SO4的摩尔质量是98 g/mol,故A错误;
B.单位不同,铁原子的摩尔质量数值等于铁的质量数,故B错误;
C.Cl-的摩尔质量是35.5 g/mol,故C正确;
D.摩尔体积的单位是L/mol,H2的气体摩尔体积约为22.4 L/mol,故D错误;
故答案为C
5.在0.5 mol Na2SO4中含有离子的个数和氧原子的质量分别是( )
A.1.5NA 2 mol B.1.5NA 32 g
C.3.01×1023 4 mol D.NA 64 g
【答案】 B
解析 0.5 mol Na2SO4中含有的离子数为0.5×3NA=1.5NA,含氧原子的物质的量为0.5 mol×4=2 mol,质量为2 mol×16 g·mol-1=32 g。
6.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.6.02×1023个偏二甲肼分子的质量约为60 g
C.1 mol 偏二甲肼分子的质量为60 g·mol-1
D.6 g 偏二甲肼含有NA个偏二甲肼分子
【答案】 B
解析 偏二甲肼的摩尔质量应为60 g·mol-1,A错误;6.02×1023个偏二甲肼分子约为1 mol,其质量约为60 g,B正确;6 g偏二甲肼的物质的量为=0.1 mol,含有的分子数为0.1NA,D错误。
7.12.4 g Na2R含Na+ 0.4 mol,则Na2R的摩尔质量为________,R的相对原子质量为________。含R的质量为1.6 g的Na2R,其物质的量为________。
【答案】 62 g/mol 16 0.1 mol
8.完成下列填空:
(1)1.5mol Na2SO4·10H2O中所含的Na+的物质的量是______,所含SO42-的物质的量是_________,所含H2O的物质的量是_________。
(2)0.5molNaOH中含有的电子的物质的量是______,在______molNa2CO3中所含Na+数目与上述0.5mol NaOH所含Na+数目相等。
(3)在同温同压下,质量相等的氧气和臭氧,它们的物质的量之比为_________;分子个数比为__________;原子个数比为______________。
(4)12.4gNa2X中含有0.4molNa+,则Na2X的摩尔质量是____,X的相对原子质量是____,含R的质量为1.6g的Na2X,其物质的量为____
(5)2NO+O2=2NO2,现有a mol NO和 b mol O2充分反应后氮原子与氧原子的个数比为____
【答案】(1)3NA;1.5NA;15NA (2)10NA;0.25NA (3)3:2 ; 3:2; 1:1
(4)62g/mol 16 0.1mol (5)a:(a+2b)
题型02:微粒的数目
1、若某氖原子质量是a g,12C的原子质量是b g,NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.氖元素的相对原子质量一定是12a/b
B.该氖原子的摩尔质量是aNAg
C.Wg该氖原子的物质的量一定是W/(aNA)mol
D.Wg该氖原子所含质子数是10W/a
【答案】CD
2、对于相同质量的二氧化硫和三氧化硫来说,下列关系正确的是
A、含氧原子的个数比为2∶3 B、含硫元素的质量比是5∶4
C、含氧元素的质量比为5∶6 D、含硫原子的个数比为1∶1
【答案】BC
3、将a g氯化钾溶于1.8L水中,恰使K+离子数与水分子数之比为1∶100,则a值为
A.0.745 B.0.39 C.39 D.74.5
【答案】D
4、在一定体积的容器中加入1.5mol氙气(Xe)和7.5mol氟气,于400℃和2633kPa压强下加热数小时,然后迅速冷却至25℃,容器内除得到一种无色晶体外,还余下4.5mol氟气,则所得无色晶体产物中,氙与氟的原子个数之比是
A.1∶2 B.1∶3 C.1∶4 D.1∶6
【答案】C
5、a mol H2和2a mol氦气具有相同的
A.分子数 B.原子数 C.质子数 D.质量
【答案】B
6、下列说法错误的是
A.1mol任何物质都含有约6.02×1023个原子
B.0.012kg12C约含有6.02×1023个碳原子
C.使用物质的量时,应用化学式指明粒子的种类
D.1mol H2的质量是1g
【答案】AD
7.在0.5 mol Na2SO4中含有的离子的个数和氧原子的质量分别是( )
A.1.5 NA 2 mol B.1.5NA 32 g
C.3.01×1023 4 mol D.NA 64 g
【答案】 B
8.下列关于物质的量的说法中,正确的是
A.1mol任何纯净物都约含有6.02×1023个原子
B.1mol NaCl中约含有6.02×1023个NaC1分子
C.0.5mol O2中约含有3.01×1023个氧分子
D.1molH2中含有2mol氢离子和2×6.02×1023个电子
【答案】C
【详解】A.物质不一定都是由原子构成的,也可能是分子或离子构成的;由原子构成的纯净物,1mol该纯净物都约含有6.02×1023个原子,而由分子或离子构成的物质不能确定原子数目,故A错误;
B.氯化钠是由钠离子与氯离子构成,晶体中不存在“NaCl分子”,故B错误;
C.根据N=nNA可知,0.5molO2含有氧分子数目约是0.5mol×6.02×1023mol-1=3.01×1023,故C正确;
D.1molH2中含2×6.02×1023个电子,但氢气分子是由2个氢原子构成的,分子中没有氢离子,故D错误;
故选:C。
9.用 表示阿伏加德罗常数的数值,按要求完成下列填空。
(1)1个 分子含有 个电子。
(2) 个 分子含有原子 mol,含有N mol 。
(3)0.5mol D2O中含有 个电子,质量为 g。
(4)质量都是50 g的 四种气体,含原子个数最多的是
【答案】(1)22
(2)8;2
(3)5NA;10g
(4)
【解答】(1)一个C原子中含有6个电子,一个O原子中含有8个电子,因此一个CO2分子中所含的电子电子数为:6+8×2=22。
(2)1.204×1024个NH3分子的物质的量,一个NH3分子中含有4个原子和一个N原子,因此1.204×1024个NH3分子中含有的原子数为2mol×4=8mol,含有的N原子数为2mol×1=2mol。
(3)一个D2O分子中含有10个电子,因此0.5molD2O分子中所含的电子数为0.5mol×10×NA=5NA,其质量m=n×M=0.5mol×20g/mol=10g。
(4)50gHCl中所含的原子数为:
50gNH3中所含的原子数为
50gSO3中所含的原子数为
50gO2中所含的原子数为
因此所含原子数最多的是NH3。
10、0.2 mol Al2(SO4)3中含有Al3+ mol、SO42- g。
【答案】0.4; 57.6;
11、8g氧气为 mol; 0.1mol氧气共有 mol电子。
【答案】0.25; 1.6
12.已知铁的相对原子质量是56,则1个铁原子的质量是 g。
【答案】9.3×10-23
13、在60g碳中,所有碳原子的最外层电子数共为 个,质子的总数为 个。
20NA;30NA
14、某硫酸钠溶液中含有3.01×1022个Na+,则该溶液中SO42-的物质的量是 ,
该溶液中Na2SO4的质量为 克。
【答案】0.025mol; 3.55
15.与16g氧气所含有分子数相同的氨气是 g,与16g氧气所含原子总数相同的氨气是 g。
【答案】8.5 4.25
16.2.3g钠溶于多少克水中,才能使每10个H2O分子中溶有一个Na+?
【答案】19.8g
17.100mL ρ=1.84g/cm3,质量分数为98%的浓硫酸中含H2SO4的物质的量是 mol ,含H2O的物质的量是 mol 。
【答案】 1.84mol 0.204mol
18.4.9g磷酸中含有 个H原子, 个O原子和 个P原子,与 克P2O5中所含P原子相等。
【答案】3mol H原子,1mol P原子,4mol O原子, 3.55(g)。
19.实验室用锌跟足量的稀硫酸反应制取氢气.若要制得2.5L(标准状况)氢气,需要多少摩尔锌?同时要消耗20%的硫酸(ρ=1.14g/cm3)多少mL?
【答案】 0.112mol 48.2 cm3 即48.2ml
20.
(1)臭氧的分子式 ,硫酸钾在水中的电离方程式 。
(2)个气体分子质量为的相对原子质量为 。
(3)已知:,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(4)写出氯气通入溴化钠溶液的离子方程式 。
(5)写出一种治疗胃酸过多的物质的化学式 。
(1);
(2)80
(3)5:1
(4)
(5)或者
【解析】(1)臭氧的分子式,硫酸钾在水中电离出钾离子和硫酸根离子,其电离方程式;故答案为:;。
(2) 个HX气体物质的量为 ,分子质量为 HX的摩尔质量 ,则X的相对原子质量为80;故答案为:80。
(3)已知: ,碘化合价升高,因此I2为还原剂,Cl化合价降低,因此Cl2作氧化剂,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为5:1;故答案为:5:1。
(4)氯气通入溴化钠溶液反应生成溴单质和氯化钠,其离子方程式 ;故答案为: 。
(5)常用于治疗胃酸过多的物质的化学式 或者 ;故答案为: 或者 。
21.3.4 g OH-含有的电子数目为________。
【答案】 2NA或1.204×1024
22.若12.4 g Na2X中含有0.4 mol钠离子,Na2X的摩尔质量是________,X的相对原子质量是________。
【答案】 62 g·mol-1 16
【解析】 1 mol Na2X中含有2 mol钠离子,0.2 mol Na2X中含有0.4 mol钠离子,则Na2X的摩尔质量为M(Na2X)==62 g·mol-1;X的相对原子质量=62-46=16。
23.最近材料科学家研究发现了首例带结晶水的晶体在5 K下呈现超导性。据报道,该晶体的化学式为Na0.35CoO2·1.3H2O。若用NA表示阿伏加德罗常数,试计算12.2 g该晶体中含氧原子数为__________,氢原子的物质的量为____________mol。
【答案】 0.33NA 0.26
24.对相同质量的SO2和SO3来说,下列关系正确的是( )
A.含氧原子个数比为2:3 B.含硫原子个数比为1:1
C.含硫元素质量比为5:4 D.含氧元素质量比为6:5
【解析】A.二者所含氧原子的个数比为(2×1mol):(3×0.8mol)=2:2.4=5:6,A不符合题意;
B.二者所含的硫原子个数比为1mol:0.8mol=5:4,B不符合题意;
C.二者所含硫元素的质量比,等于其所含的硫原子个数比,因此二者所含硫元素的质量比为5:4,C符合题意;
D.二者所含的氧元素的质量比,等于其所含的氧原子的个数比,因此二者所含氧元素的质量比为5:6,D不符合题意;
故答案为:C
25.《南村辍耕录》中记载:“杭人削松木为小片,其薄如纸,熔硫黄涂木片顶分许,名曰发烛。”文中的“发烛”就是原始的火柴。工业中制造火柴头的原料之一为K2Cr2O7,可发生反应:K2Cr2O7+HCl(浓)KCl+CrCl3+Cl2↑+H2O(未配平),下列说法正确的是( )
A.29.4 g K2Cr2O7中含有阳离子的数目为0.1NA
B.1 L 10.0 mol·L-1浓盐酸中含有H原子10 mol
C.产生22.4 L Cl2,转移的电子数为1.204×1023
D.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶6
【解析】29.4 g K2Cr2O7为0.1 mol,则含有阳离子的数目为0.2NA,A错误;1 L 10.0 mol·L-1浓盐酸中含10 mol HCl,考虑溶剂水中含大量H原子,故含有H原子的物质的量大于10 mol,B错误;产生标准状况下22.4 L Cl2,转移的电子数为1.204×1023,题目未指明Cl2是否处于标准状况,C错误;氧化剂是K2Cr2O7,还原剂是HCl,根据得失电子守恒,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶6,D正确。
26.硫代硫酸钠(Na2S2O3)在酸性环境中易发生歧化反应:Na2S2O3+H2SO4SO2↑+S↓+Na2SO4+H2O。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.18 g H2O中含有质子的数目为8NA
B.每生成32 g S,转移电子的数目为4NA
C.1 mol Na2S2O3固体中含有离子的数目为3NA
D.常温常压下,22.4 L SO2中含有σ键的数目为2NA
【解析】18 g H2O是1 mol,含有质子的数目为10NA,A错误;根据方程式可知,每生成32 g S,转移电子的数目为2NA,B错误;1 mol Na2S2O3固体中含有2 mol钠离子和1 mol S2,含有离子的数目为3NA,C正确;常温常压下的气体摩尔体积不是22.4 L·mol-1,所以22.4 L SO2不是1 mol,则含有σ键的数目不是2NA,D错误。
27.超氧化钾(KO2)可用作潜水或航天装置的CO2吸收剂和供氧剂,反应为4KO2+2CO22K2CO3+3O2,NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 ( )
A.44 g CO2中σ键的数目为2NA
B.1 mol KO2晶体中离子的数目为3NA
C.等物质的量的CO2和O2所含氧原子数均为2NA
D.该反应中每转移1 mol电子生成O2的数目为1.5NA
【解析】1个CO2分子含2个σ键,44 g CO2的物质的量为1 mol,则σ键的数目为2NA,A正确;KO2由K+和构成,则1 mol KO2晶体中离子的数目为2NA,B错误;等物质的量的CO2和O2所含氧原子数相等,但并非一定是2NA,C错误;该反应中部分氧元素化合价由-0.5价升至0价,部分氧元素化合价由-0.5价降至-2价,则4 mol KO2参加反应转移3 mol电子,每转移1 mol电子生成O2的数目为NA,D错误。
28.科研人员开发了一种生产药物中间体三氟甲苯的方法:
++H2↑+CO2↑
设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A.1 mol三氟甲苯中σ键数目为15NA
B.1 mol H2和CO2组成的混合物中原子总数为2NA
C.生成22.4 L H2时,需消耗1 mol苯
D.1 L 1 mol·L-1三氟乙酸溶液中,H+的数目为NA
【解析】1个三氟甲苯分子中有15个σ键,则1 mol三氟甲苯中σ键的数目为15NA,A正确;H2是双原子分子,CO2是三原子分子,1 mol H2和CO2组成的混合物中二者比例未知,原子总数无法确定,B错误;生成22.4 L H2时,未明确气体所处环境,无法计算需消耗苯的量,C错误;三氟乙酸为弱酸,1 L 1 mol·L-1三氟乙酸溶液中H+的数目小于NA,D错误。
29.下列说法正确的是( )
A.28g N2中约含有6.02×1023个N原子
B.1mol Na+中约含有10×6.02×1023个电子
C.标准状况下,22.4L H2O中约含有6.02×1023个H2O
D.1L 2mol•L-1Na2CO3溶液中约含有2×6.02×1023个Na+
【解析】A.28g N2中含有2mol氮原子,约含有2×6.02×1023个N原子,A不符合题意;
B.一个钠离子含有10个电子,所以1mol Na+中约含有10×6.02×1023个电子,B符合题意;
C.标准状况下,水不是气体,所以22.4L H2O的物质的量大于1mol,约含有H2O分子数大于6.02×1023个,C不符合题意;
D.1L 2mol•L-1Na2CO3溶液中约含有4×6.02×1023个Na+,D不符合题意;
故答案为:B。
30.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是( )
A.标准状况下,11.2L三氯甲烷中含有分子数为0.5NA
B.常温常压下,2gD2O中含有电子数为NA
C.46gNO2和N2O4混合气体中含有原子数为3NA
D.1 mol Na完全与O2反应生成Na2O和Na2O2,转移电子数为NA
【解析】A.标准状态下,CCl3不是气体,不可应用气体摩尔体积进行计算,选项错误,A符合题意;
B.2gD2O的物质的量,一个D2O分子中含有10个电子,因此所含电子数为NA,选项正确,B不符合题意;
C.46g混合物的物质的量,其所含的原子数为3NA,选项正确,C不符合题意;
D.Na在反应过程中由0价变为+1价,失去一个电子,因此1molNa完全反应,转移电子数为1NA,选项正确,D不符合题意;
故答案为:A
31.从1L1mol/LHCl溶液中取出200mL,下列叙述不正确的是( )
A.物质的量浓度为0.2mol/L
B.含物质的物质的量为0.2mol
C.含溶质7.3g
D.与1L0.2mol/LNaOH溶液恰好中和
【解析】A.溶液具有均一性和稳定,取出的200mL溶液物质的量浓度仍然为1mol/L,A符合题意;
B.取出的200mL溶液中所含物质的物质的量n=c×V=1mol/L×0.2L=0.2mol,B不符合题意;
C.所含溶质的质量m=n×M=0.2mol×36.5g/mol=7.3g,C不符合题意;
D.1L0.2mol/L的NaOH溶液中所含NaOH的物质的量为1L×0.2mol/L=0.2mol,n(H+)=n(OH-),二者恰好完全反应,D不符合题意;
故答案为:A
32.中国药学家屠呦呦因发现青蒿素开创了治疗疟疾的新方法,荣获了诺贝尔奖。第十三届全国人民代表大会常务委员会第十三次会议决定授予屠呦呦“共和国勋章”,表彰他及其团队为新中国建设和发展作出的杰出贡献。已知青蒿素的分子式为C15H22O5,下列有关说法正确的是( )
A.青蒿素的摩尔质量为282g/mol
B.青蒿素中C,H,O的质量之比为15:22:5
C.标准状况下,1mol青蒿素的体积约为22.4L
D.1mol青蒿素中含11molH2
【解析】A、青蒿素的分子式为C15H22O5,摩尔质量为282g/mol,选项A符合题意;
B、青蒿素中C、H、O三种元素的质量比为(12×15):(1×22):(16×5)=90:11:40≠15:22:5,选项B不符合题意;
C、标准状况下,青蒿素不是气体,1mol青蒿素的体积不是22.4L,选项C不符合题意;
D、青蒿素中不含H2,选项D不符合题意。
故答案为:A。
33.以下说法正确的是( )
A.18 g D2O和18 g T2O中含有的质子数均为10NA
B.0.5 mol·L-1 Ba(OH)2溶液中含有的OH-的数目为NA
C.过氧化钠与水反应时,生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.2NA
D.某密闭容器盛有0.1 mol N2和0.3 mol H2,在一定条件下充分反应,转移电子的数目为0.6NA
【解析】A.D2O和T2O分子中都含有10个质子,D2O、T2O的相对分子质量分别是20、22,则18 g D2O和18 g T2O的物质的量都小于1 mol,因此其中含有的质子数都小于10NA,A不符合题意;
B.缺少溶液体积,只有溶液浓度,不能计算溶液中微粒数目,B不符合题意;
C.过氧化钠与水反应时,O元素化合价由-1价变为-2价和0价,则生成0.1 mol O2转移0.2 mol电子,转移的电子数为0.2NA,C符合题意;
D.N2和H2合成NH3的反应为可逆反应,则某密闭容器盛有0.1 mol N2和0.3 mol H2,在一定条件下充分反应,反应产生NH3的物质的量小于0.2 mol,因此反应中转移电子的数目小于0.6NA,D不符合题意;
故答案为:C。
34.雾霾微颗粒中硫酸盐的生成可能存在三个阶段的转化,其主要过程的示意图如下。下列说法正确的是( )
A.的摩尔质量为97
B.第I阶段的反应中NO2被氧化
C.HNO2、NO2、H2O均为电解质
D.第II、III阶段总反应的化学方程式为+H2O+NO2=HNO2+
【解答】A.HSO4- 的摩尔质量为97g/mol,A不符合题意;
B.第I阶段的反应中,NO2经过反应变成NO2-,得到电子,被还原,B不符合题意;
C.NO2为非电解质,C不符合题意;
D.根据图示可知,第II阶段中,SO3-、NO2在水的条件下生成NO2-、SO3 ,第III阶段中,SO3结合OH-变为HSO4-,NO2-变成HNO2,故方程式为总反应的化学方程式为:SO3- +H2O+NO2=HNO2+HSO4-,D符合题意;
故答案为:D。
题型03:阿伏加德罗常数
1.1克氯气含有n个Cl2分子,则阿佛加德罗常数可表示为
A、71n B、 (1/71)n C、35.5n D、(1/35.5).n
【答案】A
2.设NA代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是( )
A 2.3g金属钠全部变成钠离子时失去的电子数目为0.2NA
B 2g氢气所含原子数目为NA
C 17gNH3 所含的电子数为10NA
D NA个氧分子和NA个氢分子的质量比等于16 :1
【答案】 C D
3.设一个12C原子的质量为ag,一个R原子的质量为bg,阿伏加德罗常数为NA,则R的相对原子质量可以表示为 ( )
A B C bNA D aNA
【答案】 B C
4.设NA表示阿伏加德罗常数,下列说法中正确的是
A.NA个N2分子和NA个CO分子质量比为1∶1
B.1 mol H2O的质量等于NA个H2O质量的总和
C.在任何条件下1mol H2所含的原子数为NA
D.1mol H2SO4中所含的粒子数目一定是NA
【答案】AB
5.已知阿伏加德罗常数为NA,下列说法正确的是( )
(A)2 mol重水含有NA个D2O分子
(B)1 g氢气含有NA个H2分子
(C)2 mol钠与过量稀盐酸反应生成NA个H2分子
(D)22.4 L水含有NA个H2O分子
【答案】C。
6.下列叙述正确的是( )
(A)48 g O3气体含有6.02×1023个O3分子
(B)常温常压下,4.6 g NO2气体含有1.81×1023个NO2分子
(C)0.5 mol·L-1 CuCl2溶液中含有3.01×1023个Cu2+
(D)标准状况下,33.6 L H2O含有9.03×1023个H2O分子
【答案】A。
7.阿伏加德罗常数约为6.02×1023 mol-1,下列叙述正确的是( )
(A)2.24 L CO2中含有的原子数为0.3×6.02×1023
(B)0.1 L 3 mol·L-1的NH4NO3溶液中含有的NH4+数目为0.3×6.02×1023
(C)5.6 g铁粉与硝酸反应失去的电子数一定为0.3×6.02×1023
(D)4.5 g SiO2晶体中含有的硅氧键数目为0.3×6.02×1023
【答案】D。
8.设NA为阿伏加德罗常数,下列叙述中正确的是( )
(A)常温下11.2 L的甲烷气体含有甲烷分子数为0.5NA个
(B)14 g乙烯和丙烯的混合物中总原子数为3NA个
(C)0.1 mol/L的氢氧化钠溶液中含钠离子数为0.1NA个
(D)5.6 g铁与足量的稀硫酸反应失去电子数为0.3NA个
【答案】B。
9、下列各指定粒子数目不等于阿伏加德罗常数值的是
A.1g H2所含的原子个数 B.4g氦气所含的原子个数
C.23g金属Na全部转变为金属离子时失去的电子个数
D.16g O2所含的分子个数
【答案】D
10.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.2.24 L CH4与1.8 g H2O所含电子数均为NA
B.1 mol SO2与3 mol O2充分混合反应后,转移的电子数为2NA
C.14 g N2和CO的混合气体中含有的氧原子数为0.5NA
D.17 g液氨中含有的共价键数是3NA
【答案】D
【解析】A.未给出气体所处的状态,因此2.24LCH4的物质的量不一定为0.1mol,因此所含的电子数不一定为NA,A不符合题意;
B. SO2与O2的反应为可逆反应,因此1molSO2不能完全反应,故转移电子数小于2Na,B不符合题意;
C. 14gN2和CO混合气体中n(CO)<0.5mol,因此其所含的氧原子数小于0.5NA,C不符合题意;
D. 17g液氨的物质的量,一个NH3分子中含有三个N-H共价键,因此17g液氨中所含共价键为3NA,D符合题意;
故答案为:D
11.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A.1 mol·L-1Na2SO4溶液中含有的 数目为NA
B.32 g O2和O3的混合气体所含原子数为2NA
C.标准状况下,11.2 LH2O含有的分子数为0.5NA
D.含有NA个氧原子的氧气体积为22.4 L
【答案】B
【解析】A.只有溶液浓度,缺少溶液的体积,不能计算微粒数目,A不符合题意;
B.O2和O3都是由O原子构成,32 g O2和O3的混合气体所含O原子的物质的量n(O)= =2 mol,则含有的O原子的数目N(O)=2NA,B符合题意;
C.在标准状况下H2O为液态,不能使用气体摩尔体积计算微粒数目,C不符合题意;
D.含有NA个氧原子的氧气的物质的量n(O2)=0.5 mol,由于不清楚气体所处的外界条件,因此不能确定气体的体积,D不符合题意;
故答案为:B。
12.设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列判断正确的是( )
A.标准状况下,22.4 L CO和CO2的混合气体中所含的碳原子数为NA
B.物质的量浓度为1 mol/L的BaCl2溶液中,含有Cl-个数为2NA
C.5.6 g铁与足量盐酸反应转移的电子数为0.3NA
D.0.1 mol Na2O2含有的离子总数为0.4NA
【答案】A
【解析】A.标准状况下,22.4 L CO和CO2的混合气体的物质的量是1 mol,由于CO和CO2的分子中都只含有1个C原子,故混合气体中含有C原子数目是NA,A符合题意;
B.只有溶液浓度,缺少溶液体积,不能计算微粒的数目,B不符合题意;
C.Fe与HCl反应产生FeCl2,1 mol Fe反应失去2 mol电子,5.6 g铁的物质的量是0.1 mol,因此与与盐酸反应时转移0.2 mol电子,则转移的电子数为0.2NA,C不符合题意;
D.Na2O2中含有2个Na+和1个 ,共3个离子,因此0.1 mol Na2O2含有的离子总数为0.3NA,D不符合题意;
故答案为:A。
13.按要求填空
(1)现有下列物质:①固体;②;③Cu;④固体;⑤石墨;⑥蔗糖;⑦熔融NaOH;⑧固体;⑨氨水;⑩四氯化碳。
属于电解质的是 (填序号,下同);属于非电解质的是 ;其中溶于水时的电离方程式是: 。
(2)据报道,某些花岗岩会产生氡,对人体产生伤害。请根据Rn的原子结构示意图,预测氡气的化学性质____。
A.非常活泼,容易与氧气等非金属单质反应
B.比较活泼,能与钠等活泼金属反应
C.不太活泼,与氮气性质相似
D.很难与其他物质发生反应
(3)81g某金属氯化物含有1.2mol氯离子,则金属R的摩尔质量为 。
(4)某同学在做萃取和分液实验时,将分液漏斗放在铁架台上静置分层,漏斗中的液体分为清晰的两层,但打开分液漏斗下面的旋塞后,并没有液体流下,请分析其可能的原因 。
(5)铝是一种活泼的金属,常温下它不仅能和一定浓度的盐酸反应,还能和一定浓度的NaOH溶液反应,请写出铝与NaOH溶液反应的化学方程式 。
(6)科学家为什么要引入物质的量?请简要的说说你的理解 。
【答案】(1)①④⑦⑧;②⑥⑩;
(2)D
(3)
(4)没有拔出分液漏斗顶部的塞子,或者顶部塞子上的凹槽没有对准口部的小孔
(5)
(6)①物质的量是宏观与微观联系的桥梁。②建立起物质的微粒(个数)与可观察的物理量(质量、体积等)之间的联系。③运用物质的量可以帮助我们更好的对物质的组成和化学反应进行定量研究中
【解析】(1)①固体在水溶液和熔融状态下都能够导电,是化合物,属于电解质;
②在水溶液中本身不导电,属于非电解质;
③Cu是单质,既不是电解质也不是非电解质;
④固体在水溶液和熔融状态下都能够导电,是化合物,属于电解质;
⑤石墨是单质,既不是电解质也不是非电解质;
⑥蔗糖在水溶液和熔融状态下都不能导电,是化合物,属于非电解质;
⑦熔融NaOH能够导电,是化合物,属于电解质;
⑧固体在水溶液和熔融状态下都能够导电,是化合物,属于电解质;
⑨氨水是混合物,既不是电解质也不是非电解质;
⑩四氯化碳在水溶液和熔融状态下都不能导电,是化合物,属于非电解质;
属于电解质的是:①④⑦⑧;属于非电解质的是:②⑥⑩;溶于水时的电离出一个钙离子和2个氯离子,电离方程式是:;
(2)该原子最外层有8个电子,性质较稳定,不易和其它物质发生反应,
故答案为:D;
(3)含有1.2mol氯离子,则n()=0.6mol,的摩尔质量为,摩尔质量在数值上与相对分子质量相等,则M(R)+35.5×2=135,得M(R)=64,即金属R的摩尔质量为;
(4)打开分液漏斗下面的旋塞后,并没有液体流下,可能的原因是没有拔出分液漏斗顶部的塞子,或者顶部塞子上的凹槽没有对准口部的小孔;
(5)铝与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,反应的化学方程式;
(6)科学家引入物质的量的原因是①物质的量是宏观与微观联系的桥梁。②建立起物质的微粒(个数)与可观察的物理量(质量、体积等)之间的联系。③运用物质的量可以帮助我们更好的对物质的组成和化学反应进行定量研究中。
第二部分 气体的摩尔体积
题型01: n===的应用
1.已知:①6.72 L NH3(标准状况下) ②1.204×1023个H2S分子 ③5.6 g CH4 ④0.5 mol HCl,下列关系正确的是( )
A.体积大小:④>③>②>①
B.原子数目:③>①>④>②
C.密度大小:④>②>③>①
D.质量大小:④>③>②>①
【答案】 B
【解析】 ①标准状况下,6.72 L NH3的物质的量为=0.3 mol;②1.204×1023个H2S分子的物质的量为=0.2 mol;③5.6 g CH4的物质的量为=0.35 mol;④HCl物质的量为0.5 mol。由上述计算可知物质的量④>③>①>②,相同条件下,气体的体积之比等于物质的量之比,所以体积大小为④>③>①>②,A项错误;①标准状况下6.72 L NH3所含原子的物质的量为0.3 mol×4=1.2 mol,②1.204×1023个H2S分子所含原子的物质的量为0.2 mol×3=0.6 mol,③5.6 g CH4所含原子的物质的量为0.35 mol×5=1.75 mol,④0.5 mol HCl所含原子的物质的量为0.5 mol×2=1 mol,原子数目之比等于所含原子的物质的量之比,所以原子数目③>①>④>②,B项正确;同温同压下,气体密度之比等于其相对分子质量之比,①NH3相对分子质量为17,②H2S相对分子质量为34,③CH4相对分子质量为16,④HCl相对分子质量为36.5,故密度大小④>②>①>③,C项错误;①NH3的质量为17 g·mol-1×0.3 mol=5.1 g,②H2S的质量为34 g·mol-1×0.2 mol=6.8 g,③CH4质量为5.6 g,④HCl质量为36.5 g·mol-1×0.5 mol=18.25 g,故质量大小④>②>③>①,D项错误。
2.设NA为阿伏加德罗常数,如果 a g 某气态双原子分子的分子数为p,则b g该气体在标准状况下的体积V(L)是( )
A. B. C. D.
【答案】 D
【解析】 解法一 公式法:
a g双原子分子的物质的量= mol,
双原子分子的摩尔质量== g·mol-1,
所以b g气体在标准状况下的体积为
×22.4 L·mol-1= L。
解法二 比例法:
同种气体的分子数与质量成正比,设b g气体的分子数为N
a g ~ p
b g ~ N
则:N=,双原子分子的物质的量为,所以b g该气体在标准状况下的体积为 L。
3.如果ag某气体中含有分子数为b,则cg该气体在标准状况下的体积是( )
A. L B. L C. L D. L
【答案】D
4.(1)某双原子分子构成的气体,其摩尔质量为Mg·mol-1,该气体的质量为mg,阿伏加德罗常数为NA,则:
①该气体在标准状况下的体积为________L;
②该气体在标准状况下的密度为________g·L-1;
③该气体所含的原子总数为______个;
④该气体一个分子的质量为______g。
(2)如果ag某气体中含有的分子数为b,则cg该气体在标准状况下的体积是____________。
(3)标准状况下,1.6g某气态氧化物RO2的体积为0.56L。该气体的摩尔质量是____________。
【答案】(1)22.4m/M ; M/22.4 ; 2mNA/M ; M/NA ;
(2)22.4bc/aNA (3)64 g·mol-1
5.利用太阳能制氢,若光解0.36 g H2O,可生成H2的体积(标准状况)____________,转移电子数为__________。
【答案】 0.448 L 0.04NA
6.已知三种因素:①所含微粒数 ②微粒大小 ③微粒间的距离,其中对气态物质体积有显著影响的正确组合是( )
A.②③ B.①②
C.①②③ D.①③
【解析】:气态物质微粒之间的距离要比微粒本身的直径大很多倍,故微粒本身的大小对气态物质体积无显著影响。
【答案】:D
7.用NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.0.5 mol锌粒与足量盐酸反应产生11.2 L H2
B.标准状况下,11.2 L CCl4所含分子数为0.5NA
C.0.1 mol CH4所含氢原子数为0.4NA
D.常温常压下,28 g N2中所含原子个数为NA
【解析】没有标明是否为标准状况,故A错误;标准状况下,四氯化碳不是气体,故B错误;0.1 mol CH4中所含氢原子的物质的量n(H)=4×0.1 mol=0.4 mol,原子个数为0.4NA,故C正确;28 g N2含有氮原子的物质的量为 mol=2 mol,则原子个数为2NA,故D错误。
【答案】C
8.取五个相同的气球,同温同压下分别充入CO和以下四种混合气体,吹出体积相等的状况,如图所示。则A、B、C、D四个气球内,与CO所含原子数一定相等的是( )
【解析】:设气球中CO的物质的量为1 mol。A项,含有HCl和O3,1 mol混合气体含有的原子的物质的量大于2 mol,错误;B项,含有H2和NH3,1 mol该混合气体含有的原子的物质的量大于2 mol,错误;C项,含有N2和O2,都为双原子分子,则1 mol混合气体含有2 mol原子,正确;D项,含有He和NO2,二者的物质的量比为1∶1时才符合题意,错误。
【答案】C
9.设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.标准状况下,0.1NA个水分子所占的体积约为2.24 L
B.11.2 L CO2气体的分子数为0.5NA
C.NH3的摩尔质量等于NA个氨分子的质量之和
D.101 kPa、4 ℃时,18 mL水和202 kPa、27 ℃时32 g O2所含分子数均为NA
【解析】由于标准状况下水不是气体,不能用标准状况下气体的摩尔体积计算水的体积,选项A错误;没有告诉是否在标准状况下,无法计算二氧化碳的物质的量,选项B错误;氨气的摩尔质量是17 g·mol-1,而NA个氨分子的质量是17 g,所以只是在数值上相等,选项C错误;由于101 kPa、4 ℃时18 mL水的质量是18 g,物质的量是1 mol,32 g氧气物质的量是1 mol,所以二者含有的分子数均为NA,选项D正确。
10.如果a g某气体中含有的分子数为b,则c g该气体在标准状况下的体积是(设NA为阿伏加德罗常数的值)( )
A. L B. L
C. L D. L
【解析】a g某气体中含有的分子数为b,则c g气体含有的分子数为,c g该气体的物质的量为 mol,所以在标准状况下的体积为 mol×22.4 L·mol-1= L,故选A。
11.m g某金属M溶于足量盐酸中,放出的气体在标准状况下的体积为n L,并生成氯化物MCl2则金属M的相对原子质量是( )
A. B. C. D.
【解析】MCl2中M为+2价,消耗的M与生成的H2的关系为n(M)=n(H2),故=,解得M(M)= g·mol-1,故金属M的相对原子质量为。
【答案】D
12.某容器真空时,称量其质量为60.4 g,此容器充满N2时总质量为66.0 g,在相同状况下,充满另一气体时,总质量为74.6 g,那么该气体可能是( )
A.Cl2 B.O2
C.SO2 D.HCl
【解析】氮气的质量为66 g-60.4 g=5.6 g,充满另一气体时,总质量为74.6 g,该气体的质量为74.6 g- 60.4 g=14.2 g,相同条件下相同体积的不同气体其物质的量相等,根据n=可知,相同物质的量时,其质量之比等于摩尔质量之比,气体的摩尔质量(以g·mol-1为单位)在数值上等于其相对分子质量,设该气体的相对分子质量为Mr,由=,解得Mr=71,选项中相对分子质量为71的是Cl2。
【答案】A
13.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。若阿伏加德罗常数的值用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 。
(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),形成的溶液中溶质质量分数为 。
(5)该气体溶于水形成V L溶液,其溶液的物质的量浓度为 mol·L-1。
【答案】(1) (2) (3) (4)%
(5)
【解析】1)m g该气体的物质的量n= mol。
(2)含有原子的物质的量为 mol×2= mol,该气体所含原子总数为N=×NA=。
(3)m g该气体在标准状况下的体积为V=n×22.4 L·mol-1=22.4 L·mol-1× mol= L。
(4)该气体溶于1 L水中(不考虑反应),1 L水的质量约为1 000 g,则该溶液中溶质质量分数为w=×100%=%。
(5)该气体溶于水后形成V L溶液,其溶液中溶质的物质的量浓度为c= mol·L-1= mol·L-1。
14.现有14.4 g CO和CO2的混合气体,在标准状况下其体积为8.96 L。回答下列问题:
(1)该混合气体的平均摩尔质量为 。
(2)混合气体中碳原子的个数为 (用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
(3)将混合气体依次通过下列如图所示装置,最后收集在气球中(实验在标准状况下测定,装置中溶液足量)。
①气球中收集到的气体的摩尔质量为 。
②气球中收集到的气体中,电子总数为 (用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
③气球的体积为 L。
【答案】1)36 g·mol-1 (2)0.4NA (3)①28 g·mol-1 ②2.8NA ③4.48
【解析】(1)标准状况下混合气体物质的量n==0.4 mol,则混合气体的平均摩尔质量==36 g·mol-1。
(2)CO2和CO分子中都含有1个C原子,混合气体的物质的量为0.4 mol,则C原子的物质的量为0.4 mol,所以混合气体中碳原子的个数为0.4NA。
(3)①混合气体通过NaOH溶液时CO2气体被吸收,再通过浓硫酸干燥,气球中收集到的气体为纯净的CO气体,其摩尔质量为28 g·mol-1。
②设混合气体中CO的物质的量为n,则CO2物质的量为0.4 mol-n,根据混合气体的质量可得28 g·mol-1×n+44 g·mol-1(0.4 mol-n)=14.4 g,解得n=0.2 mol,CO分子中含有14个电子,所以0.2 mol CO含有2.8NA个电子。
③气球收集的CO物质的量为0.2 mol,标准状况下的体积为0.2 mol×22.4 L·mol-1 =4.48 L。
15.(1)配制100 mL 1 mol·L-1的稀硫酸,需要用量筒量取浓硫酸(密度为1.84 g· mL-1,质量分数为98%)的体积为 mL。
(2)等温等压下,等体积的CO2和O3所含分子个数比为 ,原子个数比为 ,密度比为 。
(3)12.4 g Na2R含Na+为0.4 mol,则Na2R的摩尔质量为 ,R的相对原子质量为 。
(4)在标准状况下1.7 g氨气所占的体积为 L,它与同条件下 mol H2S含有相同的氢原子数。
(5)100 mL 0.5 mol·L-1的(NH4)2SO4溶液中含有S mol,这些S中所含有的电子数为 。
【答案】(1)5.4 (2)1∶1 1∶1 11∶12 (3)62 g·mol-1 16 (4)2.24 0.15 (5)0.05 2.5NA或1.505×1024
【解析】(1)配制100 mL 1 mol·L-1的稀硫酸,需要用量筒量取浓硫酸(密度为1.84 g· mL-1,质量分数为98%)的体积为=5.4 mL。
(2)等温等压下,等体积的CO2和O3的物质的量相等,则所含分子个数比为1∶1,根据分子式可知原子个数比为3∶3=1∶1,密度比为摩尔质量之比,即为44∶48=11∶12。
(3)12.4 g Na2R含Na+为0.4 mol,则Na2R物质的量是0.2 mol,Na2R摩尔质量为=62 g·mol-1,R的相对原子质量为62-2×23=16。
(4)在标准状况下1.7 g氨气所占的体积为×22.4 L·mol-1=2.24 L;其中氢原子的物质的量是0.3 mol,它与同条件下0.3 mol÷2=0.15 mol H2S含有相同的氢原子数。
(5)100 mL 0.5 mol·L-1的(NH4)2SO4溶液中含有S的物质的量是0.1 L×0.5 mol·L-1=0.05 mol,1个S含有50个电子,则这些S中所含有的电子数为2.5NA或1.505×1024。
16.在面粉中禁止添加过氧化钙(CaO2)等食品添加剂。过氧化钙(CaO2)是一种安全无毒物质,带有结晶水,通常还含有CaO。
(1)称取5.42 g过氧化钙样品,灼热时发生如下反应:
2[CaO2·xH2O]2CaO+O2↑+2xH2O,所得O2在标准状况下体积为672 mL,该样品中CaO2的物质的量为 。
(2)另取同一样品5.42 g,溶于适量稀盐酸中,然后加入足量的Na2CO3溶液,将溶液中Ca2+全部转化为CaCO3沉淀,得到干燥的CaCO3 7.0 g。
①样品中CaO的质量为 。
②样品中CaO2·xH2O的x值为 。
【答案】(1)0.06 mol (2)①0.56 g ②
【解析】1)n(CaO2)=n(CaO2·xH2O)=2n(O2)=2×=0.06 mol。
(2)①n(Ca2+)总=n(CaCO3)==0.07 mol。
m(CaO)原=(0.07 mol-0.06 mol)×56 g·mol-1=0.56 g
②x=。
17.下列叙述正确的是( )。
A.NaCl的摩尔质量是58.5 g
B.64 g氧气中含有2 mol氧
C.58.5 g NaCl中含有1 mol NaCl分子
D.0.1 mol CO2中含有6.02×1022个CO2分子
【答案】D
【解析】NaCl的摩尔质量是58.5 g·mol-1,A项错误;64 g氧气中含有2 mol氧分子,4 mol氧原子,B项错误;NaCl中不含有NaCl分子,只含有钠离子和氯离子,C项错误;0.1 mol二氧化碳含有6.02×1022个CO2分子,D项正确。
18.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )。
A.18 g D2O(重水)中含有10NA个质子
B.78 g苯中含有3NA个碳碳双键
C.1 L 0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中含有0.1NA个 HC
D.a g某气体含分子数为b,则该气体的摩尔质量为 g·mol-1
【答案】D
【解析】1 mol D2O(重水)含有10 mol质子,18 g D2O(重水)物质的量小于1 mol,故A项错误;苯分子中不含碳碳双键,B项错误;溶液中的HC存在着水解和电离,故1 L 0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中含有HC、C和H2CO3分子共0.1NA个,C项错误;a g气体物质的量为 mol,则气体摩尔质量为 g·mol-1,D项正确。
19.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )。
A.标准状况下,33.6 L HF中含有氟原子的数目为1.5NA
B.常温下,2.7 g金属铝与足量浓度为18.4 mol·L-1的浓硫酸反应时转移的电子数为0.3NA
C.Na2O与Na2O2的混合物共1 mol,阴离子数目为NA
D.CH4与P4的分子结构都是正四面体,每1 mol CH4分子与P4分子都含有4NA个共价键
【答案】C
【解析】A项,HF在标准状况下是液态;B项,常温下铝在浓硫酸中钝化,无法完全反应;D项,1 mol P4分子中含有6NA个共价键。
20.设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )。
A.25 ℃时,1 L pH=11的CH3COONa溶液中,水电离出OH-的数目为0.001NA
B.28 g乙烯和丙烯的混合气体,含有的原子个数为3NA
C.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中含有HC数目小于NA
D.1 mol Cl2与足量NaOH溶液反应,转移电子数为2NA
【答案】A
【解析】KW=c(H+)·c(OH-),c(OH-)= mol·L-1=1×1 mol·L-1,因此水电离产生的n(OH-)=0.001 mol,A项正确;乙烯和丙烯的最简式均为CH2,故原子的物质的量为×3=6 mol,B项错误;C项未说明溶液体积且HC既能水解又能电离,无法计算HC的物质的量,故C项错误;Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O,因此1 mol Cl2转移电子的物质的量为1 mol,D项错误。
21.NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.标准状况下,22.4 L CCl4 含有的分子数是 NA
B.常温常压下,22.4 L HCl气体含有的分子数是NA
C.0.1mol/L Na2SO4溶液含有的钠离子数为 0.2 NA
D.标准状况下,11.2LH2和CO混合气体所含原子总数为NA
【解析】A.标准状况下,CCl4为液体,不能通过体积求出物质的量,所以求不出含有的分子数,故A错误;
B.常温常压下,22.4 L HCl气体的物质的量不是1mol,所以含有的分子数不是NA,故B错误;
C.0.1mol/L Na2SO4溶液没有指明溶液的体积,故求不出含有的钠离子数,故C错误;
D.H2和CO均为双原子分子,标准状况下,11.2LH2和CO混合气体的总的物质的量为0.5mol,所含原子的物质的量为1mol,原子总数为NA,故D正确;
故选D。
22.设表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.常温常压下,氯气含有的电子数目为
B.标准状况下,所含的分子数目为
C.变为时,得到的电子数目为
D.与充分反应,转移电子数为
【解析】A.常温常压下,氯气含有的电子数目为=,A正确;
B.标准状况下,H2O为液体,条件不足,无法计算水分子的分子数,B错误;
C.变为时,元素化合价升高,失去的电子数目为,C错误;
D.与充分反应生成氯化铁,反应的化学方程式为:,与充分反应氯气少量,铁过量,转移电子数为,D错误;
故选A。
23.设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述不正确的是
A.NA个氯气分子的体积为22.4 L
B.常温常压下,28 g CO中所含碳原子数为NA
C.1 L 0.5 mol·L-1 溶液中,含有的个数为NA
D.标准状况下,22.4 L由和组成的混合气体,所含分子数为NA
【答案】A
【解析】A.NA个氯气分子为1mol,题目中未指明温度和压强,故1molCl2的体积不一定为22.4L,A错误;
B.质量与温度和压强无关,28 g CO的物质的量为1mol,故所含碳原子数为NA,B正确;
C.1 L 0.5 mol·L-1 MgCl2中Cl-的个数为1L×0.5mol/L×2NA/mol=NA,C正确;
D.标准状况下,22.4 L由NH3和CH4组成的混合气体为1mol,所含分子数为NA,D正确;
答案选A。
24.设 NA 表示阿伏伽德罗常数,下列叙述中正确的是
A.常温常压下,11.2LCO2 含的原子数为1.5NA
B.48gO3 含有的氧原子数为 3NA
C.标准状况下,22.4 LH2 所含原子数为NA
D.标准状况下,1L水所含分子数为
【答案】B
【详解】A.不是标准状况,不能准确计算,选项A错误;
B.n(O)==3mol,含有氧原子数为3NA,选项B正确;
C.原子数应为=2NA,选项C错误;
D.水在标准状况下为液态,不能准确计算,选项D错误;
答案选B。
9.NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.标准状况下22.4LNe和NH3的混合气体中含电子总数为10NA
B.常温常压下,48g O2和O3的混合气体含有的氧原子数大于1.5NA小于3NA
C.39g Na2O2晶体中含阴阳离子数目为2NA
D.71gCl2与铁完全反应生成FeCl3时,反应转移的电子数为3NA
【答案】A
【解析】A.标准状况下22.4LNe和NH3的混合气体的物质的量为1mol,Ne和NH3都含有10个电子,故含电子总数为10NA,A正确;
B.氧气和臭氧均由氧原子构成,则48g混合物中含有的氧原子的物质的量为 ,氧原子数为 ,B错误;
C.39g Na2O2的物质的量为0.5mol,阴阳离子数目为,C错误;
D.71gCl2(物质的量为1mol)与铁完全反应生成FeCl3时,氯元素的化合价由0价变成-1价,反应转移的电子数为,D错误;
故选A。
25.设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.甲烷中含有的H原子数目为
B.的酸性溶液中含有的氧原子数为
C.标准状况下,溶于水所得氯水中含氯微粒总数为
D.完全反应得到的氢氧化铁胶粒数目为
【答案】A
【解析】A.甲烷的物质的量为则分子中的H原子个数为=,A正确;
B.溶液中除了高锰酸钾含O原子,水中也含O原子,则的酸性溶液中含有的氧原子数大于,B错误;
C.标准状况下,的物质的量为=0.2mol,氯气溶于水形成的氯水中,含氯微粒有氯离子、次氯酸、次氯酸根离子和氯气,所以含氯总微粒数小于氯原子的总数,即小于0.4NA,C错误;
D.胶粒是胶体的聚集体,所以完全反应得到的氢氧化铁胶粒数目小于,D错误;
故选A。
26.下列说法中正确的是
A.将20克NaOH溶解于1L水中,所得氢氧化钠溶液的物质的量浓度为0.5mo1/L
B.1.08克水在标准状况下的体积约为1344mL
C.同温同压下,相同体积的O3与Cl2具有相同的原子数
D.62克Na2O中含离子总数为3NA
【答案】D
【解析】A.20克NaOH的物质的量为0.5mol,溶解于1L水中,所得氢氧化钠溶液体积不是1L,则其物质的量浓度不是0.5mo1/L,A不正确;
B.在标准状况下水呈液态,水的密度约为1g/mL,则1.08克水的体积约为1.08mL,B不正确;
C.同温同压下,气体的摩尔体积相同,相同体积的O3与Cl2的物质的量相同,含有的原子数不相同,C不正确;
D.1molNa2O由2molNa+和1molO2-构成,62克Na2O的物质的量为1mol,含离子总数为3NA,D正确;
故选D。
27.为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.17g氨气所含电子数目为
B.标准状况下,2.24L水所含分子数为
C.1mol与足量完全反应转移的电子数为
D.常温常压下,28g、CO的混合气体所含质子数为
【答案】D
【解析】A.1个NH3分子中含有10个电子,17g氨气所含电子数目为,故A错误;
B.标准状况下水是液体,2.24L水的物质的量不是0.1mol,故B错误;
C.过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,过氧化钠中氧元素化合价由-1升高为0、由-1降低为-2,过氧化钠既是氧化剂又是还原剂,1mol与足量完全反应转移的电子数为,故C错误;
D.、CO相对分子质量都是28,分子中都含10个质子,常温常压下,28g、CO的混合气体所含质子数为,故D正确;
选D。
28.设NA为阿伏伽德罗常数的值,下列叙述中正确的是
A.常温常压下,5.6克CO和N2混合气体中含分子数为0.2NA
B.2.0mol/L的CaCl2溶液中含Cl-数目为4NA
C.4.6克Na与足量的O2反应生成Na2O2,转移电子数为0.4NA
D.标准状况下,33.6L的酒精(C2H5OH)含氢原子数为9NA
【答案】A
【解析】A.常温常压下,5.6g CO和N2混合气体中的物质的量为,含分子数为0.2NA,故A正确;
B.溶液体积未知,无法计算氯离子个数,故B错误;
C.4.6g Na物质的量为,与足量O2反应生成Na2O2,生成0.1mol钠离子,转移电子数为0.2NA,故C错误;
D.标准状况下,酒精不是气体,无法用气体摩尔体积计算物质的量,故D错误;
故选:A。
29.光纤的主要成分为SiO2。下列叙述正确的是( )
A.SiO2的摩尔质量为60
B.标准状况下,15 g SiO2的体积为5.6 L
C.SiO2中Si与O的质量比为7∶8
D.相同质量的SiO2和CO2中含有的氧原子数相同
【答案】 C
【解析】 摩尔质量的单位为 g·mol-1,A项错误;标准状况下,SiO2为固体,B项错误;SiO2中Si与O的质量比为28∶32=7∶8,C项正确;SiO2和CO2的摩尔质量不同,相同质量的SiO2和CO2的物质的量不同,所含氧原子数目也不同,D项错误。
30.某硫原子的质量是a g,12C原子的质量是b g,若NA只表示阿伏加德罗常数的数值,则下列说法中正确的是( )
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】 A项: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,不正确;B项:m g硫原子的个数为,其物质的量为 mol;C项:该原子的摩尔质量是aNA g/mol,不正确;D项:一个硫原子所含电子数为16,硫原子的质量为a g,则a g该硫原子即为1个硫原子,所含电子数为16,不正确。
31.Al遇到极稀的硝酸发生反应:8Al+30HNO3===3NH4NO3+8Al(NO3)3+9H2O。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.反应中每消耗2.7 g金属Al,转移的电子数为3NA
B.1 mol NH含有的质子数为10NA
C.1.0 g由HO与D2O组成的混合物中所含有的中子总数为0.5NA
D.0.1 mol·L-1Al(NO3)3溶液中,所含阳离子数目为0.1NA
【答案】 C
【解析】 A项,该反应转移电子情况:8Al+30HNO3===3NH4NO3+8Al(NO3)3+9H2O ~24e-。反应中每消耗2.7 g金属Al,物质的量为0.1 mol,则转移的电子数为0.3NA,错误;B项,一个NH含有质子数7+4=11,1 mol NH含有的质子数为11NA,错误;C项,HO分子含有中子数10,D2O分子含有中子数10,HO摩尔质量为20 g/mol,与摩尔质量同为20 g/mol的D2O组成的混合物,平均摩尔质量是20 g/mol,1.0 g该混合物物质的量为0.05 mol,所含有的中子总数为0.5NA,正确;D项,未给出该溶液的体积,无法计算阳离子数目,错误。
32.设NA为阿伏加德罗常数,如果a g某气态双原子分子的分子数为p,则b g该气体在标准状况下的体积V(L)是( )
A. B.
C. D.
【答案】 D
【解析】a g双原子分子的物质的量= mol,双原子分子的摩尔质量= = g·mol-1,所以b g气体在标准状况下的体积为×22.4 L·mol-1= L。
33.NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.1 mol CaD2中所含离子数为2NA
B.标准状况下,44.8 L CHCl3中所含氯原子数为6NA
C.15 g HCHO和45 g CH3COOH的混合物中含C原子数为2NA
D.1 mol FeCl2与足量酸性高锰酸钾溶液反应时转移电子数为NA
【答案】 C
【解析】 A.CaD2是由Ca2+离子和D-离子形成的离子化合物,则1 mol CaD2中所含离子数为1 mol×3×NA mol-1=3NA,故A错误;B.标准状况下,三氯甲烷为液态,无法计算44.8 L三氯甲烷的物质的量和含有的氯原子数目,故B错误;C.甲醇和乙酸的最简式相同,都为CH2O,60 g CH2O含有的碳原子数目为×1×NA mol-1=2NA,故C正确;D.氯化亚铁中亚铁离子和氯离子都能与酸性高锰酸钾溶液反应,所以1 mol氯化亚铁与足量酸性高锰酸钾溶液反应时转移电子数大于1 mol×1×NA mol-1=NA,故D错误。
34.Ⅰ.现有m g某气体(双原子分子),其摩尔质量为M g·mol-1,若阿伏加德罗常数的值用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________。
(3)该气体在标准状况下的体积为________ L。
Ⅱ.臭氧层是地球生命的保护神,臭氧比氧气具有更强的氧化性。实验室可将氧气通过高压放电管来制取臭氧:3O22O3,将8 L 氧气通过放电管后,恢复到原状况,得到气体6.5 L,其中臭氧为________ L。
【答案】Ⅰ.(1) (2) (3) Ⅱ.3
【解析】
V=3 L。
35.某研究性学习小组同学为了探究“在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子”,他们以教材中相关【科学探究】为基础,设计了如下实验装置并记录相关实验数据。
【实验装置】
【部分实验数据】
温度
压强
时间
水槽中H2O的质量
H2体积
O2体积
30 ℃
101 kPa
0
300 g
0
0
30 ℃
101 kPa
4分钟
298.2 g
1.243 L
请回答下列问题:
(1)4分钟时H2、O2的物质的量分别是________ mol、________ mol。
(2)该温度下,气体摩尔体积是________。
(3)下列叙述不正确的是________(填字母)。
A.气体摩尔体积与气体的温度相关
B.在该实验条件下,3 mol O2的气体摩尔体积为74.58 L·mol-1
C.同温、同压下,2 mol CO、CO2混合气体和2 mol O2的体积相同
D.该实验条件下,O2的密度为1.287 g·L-1
【答案】 (1)0.1 0.05 (2)24.86 L·mol-1 (3)B
【解析】 (1)4分钟时水槽中H2O减轻的质量为300 g-298.2 g=1.8 g,根据反应:2H2O2H2↑+O2↑可知,消耗1.8 g(0.1 mol)H2O得到0.1 mol H2、0.05 mol O2。(2)0.05 mol O2的体积为1.243 L,所以气体摩尔体积为=24.86 L·mol-1。(3)在其他条件不变时,一定物质的量的气体,温度越高,其体积越大,故温度越高,气体摩尔体积也越大,A项正确;气体摩尔体积限定气体的物质的量为1 mol,所以该实验条件下O2的气体摩尔体积为24.86 L·mol-1,B项错误;同温、同压下,气体的物质的量相同,其体积相等,所以2 mol CO、CO2混合气体和2 mol O2的体积相同,C项正确;该实验条件下,1 mol O2的体积为24.86 L、质量为32 g,则O2的密度为=1.287 g·L-1,D项正确。
36.NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是( )
A.3 g 14C16O与14N16O的混合气体,含有的中子数介于1.5NA与1.6NA之间
B.常温常压下,17 g NH3中含有的电子数为10NA
C.0.1 mol乙烯与乙醇的混合物完全燃烧所消耗的O2分子数为0.3NA
D.60 g SiO2和12 g金刚石中各含有4NA个Si—O键和C—C键
【答案】 D
【解析】 A.14C16O和14N16O的摩尔质量都为30 g/mol,14C16O和14N16O的中子数分别为16和15,所以3 g 14C16O与14N16O的混合气体,含有的中子数应介于×16×NA mol-1=1.6NA和×15×NA mol-1=1.5NA之间,故A正确;B.常温常压下,17 g NH3中含有的电子数为×10×NA mol-1=10NA,故B正确;C.1 mol乙烯和乙醇完全燃烧所消耗氧气的物质的量为3 mol,所以0.1 mol乙烯与乙醇的混合物完全燃烧所消耗的氧气分子数为0.1 mol×3=0.3NA,故C正确;D.金刚石中每个碳原子与4个碳原子形成4个碳碳键,每个碳碳键为2个碳原子所共有,每个碳原子形成的碳碳共价键的数目为4×=2个,则12 g金刚石中含有的碳碳键的数目为×2×NA mol-1=2NA,故D错误。
题型02: 阿伏加德罗定律应用
1.阿伏加德罗定律:同温同压下,相同体积的任何气体,含有相同数目的分子(或气体的物质的量相同)
2.推论
1.标况下,m g气体C与n g气体D所占体积相同,下列说法不正确的是()
A.C与D相对分子量之比为m:n
B.同质量的C与D所含分子数之比为n:m
C.相同状况下,同体积的C与D的质量之比为m:n
D.标况下,C与D的密度为n:m
【答案】D
2. (1)同温,同压,同体积的条件下,H2与气体A的质量之比是1:8,A的摩尔质量是_______
(2)在标况下,同质量的CH4和A气体的体积之比是15:8,A的摩尔质量是_______
(3)两个同容积的密闭容器X,Y,在25℃下,X中充入a g A气体,Y中充入a g CH4气体,X与Y的压强之比是4:11,A的摩尔质量是_______
(4)同温,同压下,相同体积的CH4和A气体的密度之比为1:4,A的摩尔质量是_______
【答案】(1)16g/mol (2)30g/mol (3)44g/mol (4)64g/mol
3.已知反应:HCl+NH3===NH4Cl(固体),如图所示,抽去装置中的玻璃片,使两种气体充分反应(整个过程中认为装置气密性良好),等温度恢复到原来温度。下列说法正确的是
A. 反应后瓶内压强是反应前的1/10 B. 装置中氢元素的总质量为0.42 g
C. 生成物的分子数目为0.12NA D. 反应结束后,两个集气瓶很容易分开
【答案】B D:该反应中气体体积减小,容器中的压强减小,反应结束后,两个集气瓶不容易分开【马德堡半球实验】
4.同温同压下,x g甲气体和y g乙气体占有相同的体积,根据阿伏伽德罗定律判断,x:y的值可以表示( )
A. 甲与乙的物质的量之比
B. 等质量的甲与乙的分子个数之比
C. 同温同压下,甲与乙的密度之比
D. 同温同体积下,等质量的甲与乙的压强之比
【答案】C
5.在两个密闭容器中,分别充有质量相等的甲、乙两种气体,它们的温度和密度均相同。根据甲、乙的摩尔质量(M)的关系判断,下列说法中正确的是( )
A.若M(甲)<M(乙),则分子数:甲<乙
B.若M(甲)>M(乙),则气体摩尔体积:甲<乙
C.若M(甲)<M(乙),则气体的压强:甲>乙
D.若M(甲)>M(乙),则气体的体积:甲<乙
【答案】 C
解析 等质量的气体,其摩尔质量与物质的量(或分子数)成反比,若M(甲)<M(乙),则分子数:甲>乙,A项错误;若M(甲)>M(乙),则物质的量:甲<乙,又气体体积相等,故气体摩尔体积:甲>乙,B项错误;同温同体积同质量的气体或混合气体,压强与摩尔质量成反比,C项正确;由质量和密度相等可知气体体积相等,D项错误。
6.在甲、乙两个体积不同的密闭容器中,分别充入质量相等的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.充入的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】 质量相等的CO和CO2的物质的量之比为11∶7,在温度和压强相同时体积之比为11∶7,但摩尔体积相同。
7.一个密闭容器,中间有一可自由滑动的隔板(厚度不计),将容器分成两部分,当左侧充入1 mol N2,右侧充入一定量的CO时,隔板处于如图位置(保持温度不变),下列说法正确的是( )
A.右侧与左侧分子数之比为4∶1
B.右侧CO的质量为5.6 g
C.右侧气体密度是相同条件相氢气密度的14倍
D.若改变右边CO的充入量而使隔板处于容器正中间,保持温度不变,则应充入0.2 mol CO
【答案】 C
【解析】 左右两侧气体温度、压强相同,相同条件下,体积之比等于物质的量之比,左右体积之比为4∶1,则左右气体物质的量之比为4∶1,所以右侧气体物质的量=0.25 mol。相同条件下密度之比与摩尔质量成正比,则右侧气体密度是相同条件下氢气密度的=14倍。
8.下列各选项中两种气体所含原子数一定相等的是( )。
A.温度相同、体积相同的O2和N2
B.压强相同、体积相同的H2和O2
C.质量相等、密度不等的N2和CO
D.体积相等、密度相等的CO和C2H4
【答案】C
【解析】温度、体积相同条件下,压强不一定相等,则两气体的物质的量不一定相等,二者都是双原子分子,故含有的原子数目不一定相等,A项错误;压强、体积相同条件下,二者所处温度不一定相等,则原子数不一定相等,B项错误;氮气和一氧化碳的摩尔质量相等,质量相等时二者物质的量相等,二者都是双原子分子,故原子数一定相等,C项正确;体积和密度相等,则两气体的质量相等,由于二者摩尔质量相等,故二者的物质的量相等,由于二者分子中原子数之比为1∶3,故含有原子数目之比为1∶3,D项错误。
9.同温同压下,a g甲气体和2a g乙气体所占的体积之比为1∶2,根据阿伏加德罗定律,下列叙述不正确的是( )。
A.同温同压下甲和乙的密度之比为1∶1
B.甲与乙的相对分子质量之比为1∶1
C.同温同体积时等质量的甲和乙的压强之比为1∶1
D.等质量的甲和乙中的原子数之比为1∶1
【答案】D
【解析】同温同压下,气体的摩尔体积相同,a g甲气体和2a g乙气体所占的体积之比为1∶2,根据ρ=知,其密度相同,A正确;根据m=nM=M知,二者的相对分子质量之比为1∶1,B正确;根据pV=nRT=RT知,同温同体积时等质量的甲和乙的压强之比等于其摩尔质量的反比,因为二者摩尔质量相同,所以压强之比为1∶1,C正确;等质量的两种气体的物质的量相同,但分子的构成未知,所以无法判断甲和乙中的原子数之比,D错误。
10.下列叙述正确的是( )。
A.同等质量的乙炔(C2H2)和苯中,原子个数之比为1∶3
B.16 g O2与16 g O3中,含有相同的质子数
C.1 mol重水(D2O)与1 mol水(H2O)中,中子数相同
D.1 mol二氧化碳和1 mol甲烷中,共用电子对数目之比为1∶2
【答案】B
【解析】乙炔和苯的最简式相同,都为CH,所以同等质量的乙炔(C2H2)和苯中原子个数之比为1∶1,A项错误;16 g O2与16 g O3中所含的氧原子数相同,因此有相同的质子数,B项正确;1 mol重水中D原子含1个中子,而水中H原子不含中子,重水与水中氧原子的中子数相同,所以物质的量相同的重水和水中中子数不同,故C项错误;1个二氧化碳分子中含有4对共用电子对,1个甲烷分子中含有4对共用电子对,所以1 mol二氧化碳和1 mol甲烷中,共用电子对数目之比为1∶1,D项错误。
11.(1)质量相等的两种物质SO2和SO3,两种物质的物质的量之比为 ,所含氧原子个数之比为 。
(2)在标准状况下,4.8 g甲烷所占的体积为 L,它与标准状况下 L硫化氢(H2S)含有相同数目的氢原子。
(3)中和浓度为4 mol·L-1、体积为25 mL的H2SO4溶液,需要NaOH的质量为 g。
(4)已知8 g A能与32 g B恰好完全反应,生成22 g C和一定量D,现将16 g A与70 g B的混合物充分反应后,生成2 mol D和一定量C,则D的摩尔质量为 g·mol-1。
【答案】(1)5∶4 5∶6 (2)6.72 13.44 (3)8.0 (4)18
【解析】(1)SO2和SO3的摩尔质量之比为4∶5,则质量相同时其物质的量之比为5∶4。(4)根据质量守恒定律,8 g A与32 g B恰好完全反应,生成22 g C和18 g D;则16 g A与70 g B(过量)充分反应后,生成36 g D,2 mol D的质量为36 g,则D的摩尔质量是18 g·mol-1。
12.在标准状况下,m g气体A与n g气体B的分子数目一样多,以下说法不正确的是( )。
A.在任意条件下,若两种分子保持原组成,则其相对分子质量之比为m∶n
B.25 ℃、1.05×105 Pa时,两气体的密度之比为n∶m
C.同质量的A、B在非标准状况下,其分子数之比为n∶m
D.相同状况下,同体积的气体A与B的质量之比为m∶n
【答案】B
【解析】分子数相同的气体,物质的量相同,即,则,A项正确;温度压强相同,Vm相同,两种气体的密度之比等于其摩尔质量之比,即为m∶n,B项错误;A与B相对分子质量之比为m∶n,同质量时分子数之比等于n∶m,C项正确;相同状况下,同体积A与B的物质的量相同,则质量之比等于摩尔质量之比,即为m∶n,D项正确。
13.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.所含原子数相等 B.气体密度相等
C.气体质量相等 D.摩尔质量相等
6.解析:同温同压时,体积相等的两气体的分子数相同,因为瓶内气体都是双原子分子,故所含原子数相等;由于N2和O2的比例不确定,故两瓶气体的质量不一定相等,密度和摩尔质量也不一定相等。
【答案】A
14.(双选)在两个密闭容器中,分别充有质量相等的甲、乙两种气体。若两容器的温度和压强均相等,且甲的密度大于乙的密度,则下列说法正确的是( )
A.甲的分子数比乙的分子数少
B.甲的物质的量比乙的物质的量少
C.甲的摩尔体积比乙的摩尔体积小
D.甲的相对分子质量比乙的相对分子质量小
【解析】根据题意可知甲气体的物质的量小于乙,则甲的分子数小于乙的分子数,故A正确,B正确;两容器的温度和压强均相同,则气体的摩尔体积相等,故C错误;气体质量相同,甲的物质的量比乙的物质的量小,由M=可以知道甲的相对分子质量大于乙的相对分子质量,故D错误。
【答案】AB
15.三个密闭容器中分别充入N2、H2、O2三种气体,以下各种情况下排序正确的是( )
A.当它们的温度和压强均相同时,三种气体的密度:ρ(H2)>ρ(N2)>ρ(O2)
B.当它们的温度和密度都相同时,三种气体的压强:p(H2)>p(N2)>p(O2)
C.当它们的质量和温度、压强均相同时,三种气体的体积:V(O2)>V(N2)>V(H2)
D.当它们的压强和体积、温度均相同时,三种气体的质量:m(H2)>m(N2)>m(O2)
【解析】氢气的摩尔质量是2 g/mol,氮气的摩尔质量是28 g/mol,氧气的摩尔质量是32 g/mol,当温度和压强相同时,气体摩尔体积相同,根据ρ=知,气体密度与摩尔质量成正比,根据摩尔质量知,三种气体的密度大小顺序是ρ(H2)<ρ(N2)<ρ(O2),A错误;根据pV=nRT=RT和pM=RT=ρRT,当温度和密度相同时,气体压强与摩尔质量成反比,所以三种气体的压强大小顺序是p(H2)>p(N2)>p(O2),B正确;根据pV=nRT=RT得V=,当它们的质量、温度和压强均相同时,气体体积与摩尔质量成反比,所以这三种气体体积大小顺序是V(O2)<V(N2)<V(H2),C错误;根据pV=nRT=RT得m=,当它们的压强、体积和温度均相同时,气体质量与摩尔质量成正比,所以三种气体的质量大小顺序是m(H2)<m(N2)<m(O2),D错误。
【答案】B
16.标准状况下,m g气体X和n g气体Y所含分子数相同,以下说法错误的是( )
A.X与Y两气体的相对分子质量之比为m∶n
B.同温同压下,X与Y两气体的密度之比为n∶m
C.等质量的气体X与Y所含分子数之比为n∶m
D.同温同压下,等体积的X与Y质量之比为m∶n
【解析】m g气体X和n g气体Y所含分子数相同,根据N=nNA可知,二者的物质的量相同,根据m=n·M可知,两种气体的摩尔质量之比等于质量之比,为m∶n,相对分子质量之比等于摩尔质量之比,故A正确;由n==可知,ρ==,在相同条件下气体的密度之比等于摩尔质量之比,为m∶n,故B错误;由n==可知,等质量的气体X与Y所含分子数与摩尔质量成反比,即为n∶m,故C正确;由n==可知,同温同压下,等体积的X与Y质量之比等于摩尔质量之比,为m∶n,故D正确。
【答案】B
17.三种气体X、Y、Z的相对分子质量关系为Mr(X)<Mr(Y)=0.5Mr(Z),下列说法正确的是( )
A.原子数目相等的三种气体,质量最大的是Z
B.相同条件下,同质量的三种气体,气体密度最小的是X
C.若一定条件下,三种气体体积均为2.24 L,则它们的物质的量一定均为0.1 mol
D.同温下,体积相同的两容器分别充入2 g Y气体和1 g Z气体,则其压强之比为2∶1
【解析】根据题意,三种气体X、Y、Z的相对分子质量关系为Mr(X)<Mr(Y)<Mr(Z),根据m=nM=M,分子数目相等的三种气体,质量最大的是Z,原子数目相等的三种气体,质量最大的无法判断,故A错误;根据密度ρ=可知,相同条件下,密度和相对分子质量成正比,气体密度最小的是X,故B正确;Vm和气体所处的状况有关,三种气体体积均为2.24 L,Vm不一定等于22.4 L·mol-1,所以它们的物质的量不一定均为0.1 mol,故C错误;同温下,体积相同的两容器分别充入2 g Y气体和1 g Z气体,Mr(Y)= 0.5Mr(Z),二者的物质的量之比是4∶1,同温同体积的气体物质的量之比等于压强之比,则压强之比为4∶1,故D错误。
【答案】B
18.同温同压下,质量忽略不计的两个气球A和B,分别充入X气体和Y气体,且两气球的体积相同。若相同条件下,A气球放在CO中静止不动,B气球放在CO中上浮。下列叙述不正确的是( )
A.A气球的质量大于B气球的质量
B.X可能是N2 ,Y可能是CH4
C.X气体的密度大于Y气体的密度
D.A气球内分子数小于B气球内分子数
【解析】同温同压下,体积相同的两气球中气体的物质的量也相同,而A中气体的摩尔质量大于B中气体的摩尔质量,根据m=nM可知,A中气体的质量大于B中气体的质量,故A正确;X气体的摩尔质量与CO相同,可能是氮气,Y气体的摩尔质量小于28 g/mol,可能是甲烷,故B正确;气体的密度之比等于摩尔质量之比,由于X气体的摩尔质量大于Y气体的,所以X气体的密度大于Y气体的密度,故C正确;同温同压下,两气球的体积相同,所以两气球内气体的物质的量相同,而分子数和物质的量成正比,则两气球内气体的分子数相同,故D错误。
【答案】D
19.现有C2H4(乙烯)和O2两种气体。
(1)两者的质量相等时,在标准状况下,①体积比为________,②密度比为________,③分子数比为________。
(2)在相同状况下,当两者体积相同时,①质量比为________,②密度比为________,③分子数比为________。
(3)在相同状况下,两者的物质的量相同时,①体积比为________,②密度比为________,③质量比为________。
【解析】利用公式n=,V=n·Vm,ρ=,N=n·NA可以推导n、m、V与ρ等物理量之间的关系,得出答案。
答案:(1)①8∶7 ②7∶8 ③8∶7
(2)①7∶8 ②7∶8 ③1∶1
(3)①1∶1 ②7∶8 ③7 : 8
20.标准状况下,等质量的①NH3②O2③H2④CO2,所占体积由小到大的排列顺序正确的是
A.①④②③ B.④②①③ C.②①③④ D.④③①②
【答案】B
【解析】标准状况下,气体摩尔体积为22.4L/mol,根据可知,质量相同时气体体积与气体的摩尔质量成反比,结合M(CO2)>M(O2)>M(NH3)>M(H2)可知,标准状况下气体体积由小到大的排列顺序为④②①③,故选B。
21.下列说法正确的是
A.同温同压下,和的密度相同
B.同温同压下,等质量的和的电子数相同
C.22.4L(标准状况)氩气含有的质子数为
D.质量相同的和(重水)所含的原子数相同
【答案】BC
【解析】A.由可知,同温同压下,气体的密度之比等于其摩尔质量之比,故A项错误;
B.等质量的和中所含氧原子数目相同,因此二者所含电子数相同,故B项正确;
C.标准状况下,22.4L氩气的物质的量为=1mol,氩气为单原子分子,因此1mol氩气中所含质子数为18×NA=18NA,故C项正确;
D.M(H2O)=18g/mol,M(D2O)=20g/mol,因此质量相同的和(重水)的物质的量不同,二者均为三原子分子,因此二者所含的原子数不同,故D项错误;
综上所述,说法正确的是BC项。
22.回答下列问题:
(1)下列两组物质中,均有一种物质的类别与其他三种不同;
A.MgO、、、CuO
B.NaOH、、KOH、
这两种物质依次是A________;B________。(填化学式)
(2)现有下列物质:①NaCl晶体;②Cu;③酒精;④溶液。
以上物质中能导电的是________,属于电解质的是________。(填序号)
(3)以下是有关物质的量的说法:
①标准状况下,个分子所占体积约是22.4L;
②中含有2mol氢和2mol氧;
③中含有约个碳原子;
④两种物质的物质的量相同,则它们在标准状况下的体积相同;
⑤同温同体积时,气体物质的物质的量越大,则压强越大;
⑥同温同压下,气体的密度与气体的相对分子质量成正比,
上面的叙述中正确说法有________个(填数字).
(4)在200mL的硫酸铁溶液中,含有离子,则此溶液中的物质的量浓度为________。
(5)在标准状况下,CO和的混合气体共33.6L,质量为54g.则混合气体中与CO的物质的量之比为________。
【答案】(1)
(2) ②④ ①
(3)③⑤⑥
(4)
(5)1:1
【解析】(1)A.MgO、、和CuO为金属氧化为,为非金属氧化物;
B.NaOH、、KOH和为碱,为盐;所以A组中与其他三种不同的物质是;A组中与其他三种不同的物质是;故答案为;;
(2)①NaCl晶体是电解质;②Cu能导电,既不是电解质也不是非电解质;③酒精是非电解质;④溶液能导电,既不是电解质也不是非电解质;所以能导电的是②④,属于电解质的是①;故答案为②④;①;
(3)①气体摩尔体积使用对象只有气体,若非气体,则不能使用气体摩尔体积计算体积,故①错误;
②中含有2mol氢原子和1mol氧原子,故②错误;
③含有碳原子个数为阿伏伽德罗常数,所以中含有约个碳原子,故③正确;
④两种物质的物质的量相同,它们在标准状况下的体积不一定相同,故④错误;
⑤同温同体积时,气体压强与物质的量成正比,所以气体物质的物质的量越大,则压强越大,故⑤正确;
⑥同温同压下,气体摩尔体积相同,,所以气体的密度与气体的相对分子质量成正比,故⑥正确;
所以③⑤⑥正确,故答案为③⑤⑥;
(4)在200mL的硫酸铁溶液中,含有离子,;溶液中的物质的量为,所以此溶液中的物质的量浓度为;故答案为;
(5)两种气体的物质的量为:;设CO物质的量为xmol,CO2物质的量为ymol,则x+y=1.5;28x+44y=54,解得x=0.75,y=0.75,
所以CO与CO2物质的量之比为0.75:0.75=1:1;故答案为1:1。
题型03: (平均)摩尔质量的计算
1.在一定条件下,某固态化合物X受热分解的反应为XA↑+B↑+2C↑,测得反应后生成的混合气体的密度是同温同压下H2密度的12倍,则X的摩尔质量是( )
A.24 g·mol-1 B.50 g·mol-1
C.80 g·mol-1 D.96 g·mol-1
【解析】相同条件下,气体的摩尔质量之比等于其密度之比,反应后生成的混合气体的密度是同温同压下H2密度的12倍,则该混合气体的摩尔质量为24 g·mol-1,假设X为1 mol,则生成气体的总物质的量为4 mol,4 mol混合气体的质量为24 g·mol-1×4 mol= 96 g,根据质量守恒定律可知,X的质量为96 g,所以X的摩尔质量为=96 g·mol-1。
【答案】D
2.已知CO、CO2的混合气体质量共16.0g,标准状况下体积为8.96L,则可推知该混合物气体中含CO___g,所含CO2在标准状况下的体积为___L
【答案】2.8g 6.72L
3.标准状况下15gCO、CO2的混合气体,体积为11.2L。
(1)混合气体的平均摩尔质量是_______。
(2)和CO的物质的量之比是_______。
(3)和CO的质量之比是_______。
(4)同温同压下的两个相同容器中分别装有和气体,则两瓶气体中原子数之比是密度之比是_______。
(5)标准状况下,11.2L中含_______mol氢原子。
(6)等质量的和物质的量之比是_______。
【答案】(1)30 g·mol-1
(2)1∶7
(3)11∶49
(4)2∶3
(5)1.5
(6)5:4
【解析】(1)混合气体的物质的量为:,混合气体平均摩尔质量为:,故答案为:30g/mol;
(2)设CO与CO2的物质的量分别为xmol、ymol,根据二者质量及物质的量,则:x+y=0.5、28x+44y=15,解得:x=、y=,故CO2和CO的体积之比是mol:mol=1:7,故答案为:1:7;
(3)==11:49;
(4)同温同压下气体的气体摩尔体积相等,由n===可知,气体的分子数相等,比值为1:1,则原子数为2:3,密度比等于摩尔质量之比,为2:3,答案为2:3;
(5)标准状况下,11.2L中含1.5mol氢原子;答案为1.5;
(6)根据n=可知,等质量的SO2和SO3物质的量之比=80g/mol:64g/mol=5:4。
4.)标准状况下,11.2 L由CO和CO2组成的混合气体的质量为16 g,则下列说法不正确的是( )
A.混合气体中,CO和CO2的物质的量之比为3∶1
B.混合气体中,CO和CO2气体的质量之比为21∶11
C.同温同压下,该混合气体的密度是H2密度的16倍
D.标准状况下,该混合气体中CO2的体积为8.4 L
【解析】 标准状况下,11.2 L由CO和CO2组成的混合气体的质量为16 g,其物质的量为=0.5 mol,设CO的物质的量为x mol,CO2的物质的量为y mol,则有,解得,则CO的物质的量为0.375 mol,CO2的物质的量为0.125 mol。混合气体中,CO和CO2的物质的量之比为3∶1,A正确;混合气体中,CO和CO2气体的质量之比为(3×28)∶44=21∶11,B正确;同温同压下,气体密度之比=摩尔质量之比,该混合气体的摩尔质量是16 g÷0.5 mol=32 g·mol-1,是H2(摩尔质量为2 g·mol-1)密度的16倍,C正确;标准状况下,该混合气体中CO2的体积为0.125 mol×22.4 L·mol-1=2.8 L,D错误。
5.CO和CO2的混合气体18 g,完全燃烧后测得CO2的体积为11.2 L (标准状况),则
(1)混合气体在标准状况下的密度是_____________ g·L-1。
(2)混合气体的平均摩尔质量是_____________ g·mol-1。
【答案】 (1)1.61 (2)36
【解析】 2CO+O22CO2,CO的体积与生成CO2的体积相等,故18 g CO和CO2的混合气体的总体积为11.2 L,在标准状况下,该混合气体的物质的量为0.5 mol,设CO的物质的量为x mol,CO2的物质的量为y mol,
则,解得x=0.25,y=0.25。
(1)原混合气体的密度为≈1.61 g·L-1。
(2)解法一:M=ρ·22.4 L·mol-1=1.61 g·L-1×22.4 L·mol-1≈36 g·mol-1;
解法二:M==36 g·mol-1;
解法三:M=28 g·mol-1×50%+44 g·mol-1×50%=36 g·mol-1。
6.在一定条件下,m g NH4HCO3完全分解生成NH3、CO2、H2O(g)。按要求填空。
(1)若所得混合气体对H2的相对密度为d,则混合气体的物质的量为________,NH4HCO3的摩尔质量为________(用含m、d的代数式表示)。
(2)若所得混合气体的密度折合成标准状况为ρ g·L-1,则混合气体的平均摩尔质量为________。
(3)在该条件下,所得NH3、CO2、H2O(g)的体积分数分别为a%、b%、c%,则混合气体的平均相对分子质量为____________。
【答案】 (1) mol 6d g·mol-1
(2)22.4ρ g·mol-1
(3)17a%+44b%+18c%
【解析】(1)根据质量守恒定律,混合气体的总质量等于碳酸氢铵的质量,混合气体对H2的相对密度为d,则混合气体的摩尔质量为2d g·mol-1,故混合气体的物质的量为= mol;由NH4HCO3NH3↑+H2O↑+CO2↑,可知n(NH4HCO3)为× mol,所以M(NH4HCO3)==6d g·mol-1。
(2)M=ρ标·V标=22.4ρ g·mol-1。
(3)M=M(NH3)·φ(NH3)+M(CO2)·φ(CO2)+M(H2O)·φ(H2O)=17a%+44b%+18c%。
7.按要求解答问题
(1)已知标准状况下,气体A的密度为2.857 g·L-1,则气体A的相对分子质量为________,可能是________气体。
(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)CO和CO2的混合气体18 g,完全燃烧后测得CO2体积为11.2 L(标准状况),则
①混合气体在标准状况下的密度是________g·L-1。
②混合气体的平均摩尔质量是________ g·mol-1。
答案 (1)64 SO2 (2)64 (3)①1.61 ②36
【解析】 (1)M=ρ×22.4 g·mol-1≈64 g·mol-1。(2)M==64 g·mol-1。(3)CO燃烧发生反应:2CO+O22CO2,CO的体积与生成CO2的体积相等,燃烧后CO2的总体积为11.2 L,故18 g CO和CO2的混合气体的总体积为11.2 L,在标准状况下,18 g CO和CO2的混合气体的物质的量为0.5 mol,设CO的物质的量为x mol,CO2的物质的量为y mol,
则,解得x=0.25,y=0.25。
①原混合气体的密度=≈1.61 g·L-1。
②解法一:=ρ·22.4 L·mol-1=1.61 g·L-1×22.4 L·mol-1≈36 g·mol-1;
解法二:==36 g·mol-1;
解法三:=28 g·mol-1×50%+44 g·mol-1×50%=36 g·mol-1;故平均摩尔质量为36 g·mol-1。
8.在一定条件下,m g NH4HCO3完全分解生成NH3、CO2、H2O(g),按要求填空。
(1)若所得混合气体对H2的相对密度为d,则混合气体的物质的量为____________。NH4HCO3的摩尔质量为________________(用含m、d的代数式表示)。
(2)若所得混合气体的密度折合成标准状况为ρ g·L-1,则混合气体的平均摩尔质量为________________(用含ρ的代数式表示)。
(3)若在该条件下,所得NH3、CO2、H2O(g)的体积分数分别为a%、b%、c%,则混合气体的平均相对分子质量为________________________(用含a、b、c的代数式表示)。
【答案】 (1) mol 6d g·mol-1 (2)22.4ρ g·mol-1 (3)17a%+44b%+18c%
【解析】 因为NH4HCO3(s)NH3(g)+CO2(g)+H2O(g)
(1)M(混)=2d⇒n(混)= mol,
⇒M(NH4HCO3)=2d×3 g·mol-1=6d g·mol-1。
(2)(混)=22.4ρ g·mol-1。
(3)n(NH3)∶n(CO2)∶n(H2O)=a%∶b%∶c%,
(混)=17a%+44b%+18c%。
9.Ⅰ.标准状况下有:①6.72 L甲烷,②3.01×1023个氯化氢分子,③13.6 g硫化氢,④0.2 mol NH3。对这四种气体的关系从小到大的顺序,请用序号填空。
(1)体积:_____________________________________________________________________。
(2)密度:_____________________________________________________________________。
(3)质量:_____________________________________________________________________。
(4)N(H):_____________________________________________________________________。
Ⅱ.(1)与17 g NH3所含有分子数相同的氧气的体积(标准状况)是____________L,氧原子数是____________。
(2)3.65 g某气体在标准状况下的体积是2.24 L,则其摩尔质量是________。
Ⅲ.CO和CO2的混合气体18 g,完全燃烧后测得CO2的体积为11.2 L(标准状况)。试回答:
(1)混合气体中CO的质量是多少?
(2)混合气体中CO2的标准状况下的体积是多少?
(3)混合气体在标准状况下的密度是多少?
【解析】Ⅰ.①n(CH4)==0.3 mol;
②n(HCl)==0.5 mol;
③n(H2S)==0.4 mol;
④n(NH3)=0.2 mol。
在标准状况下,物质的量大的气体体积也大,四种气体的体积由小到大的顺序为:④<①<③<②;密度的大小与摩尔质量成正比,故密度从小到大的顺序为:①<④<③<②;据m=nM可知,质量从小到大的顺序为:④<①<③<②;根据每种气体的物质的量及分子组成可知氢原子数从小到大的顺序为:②<④<③<①。
Ⅱ.(1)气体分子数相同,则物质的量相同。n(NH3)==1 mol,所以n(O2)=1 mol,则标准状况下O2体积V(O2)=1 mol×22.4 L/mol=22.4 L
N(O)=2 mol×6.02×1023 mol-1=1.204×1024
(2)n===0.1 mol
M===36.5 g/mol
Ⅲ.(1)设混合气体中CO的质量为x。
2CO+O22CO2
2×28 2×44
x
依题意,有+(18 g-x)=×44 g·mol-1,解得:x=7 g。
(2)V(CO2)=×22.4 L·mol-1=5.6 L。
(3)由CO~CO2知,原混合气体为11.2 L,则ρ混=≈1.607 g·L-1。
答案:Ⅰ.(1)④<①<③<②
(2)①<④<③<②
(3)④<①<③<②
(4)②<④<③<①
Ⅱ.(1)22.4 1.204×1024 (2)36.5 g·mol-1
Ⅲ.(1)7 g (2)5.6 L (3)1.607 g·L-1
求气体摩尔质量M的常用方法
(1)根据物质的质量(m)和物质的量(n):M=。
(2)根据一定质量(m)的物质中微粒数目(N)和阿伏加德罗常数(NA):M=。
(3)根据标准状况下气体的密度ρ:
M=ρ×22.4 L·mol-1。
(4)根据气体的相对密度(D=):=D。
(5)对于混合气体,求其平均摩尔质量,上述计算式仍然成立;还可以用下式计算:M=M1×a%+M2×b%+M3×c%……,a%、b%、c%……指混合物中各欲测定金属镁的相对原子质量
第三部分 物质的量浓度
题型01:物质的量浓度理解
1.一定量某物质的溶液,其质量分数为0.2A,当加入等体积的水稀释后,其质量分数小于0.1A,则该溶液的密度 ( )
A.大于水的密度 B.小于水的密度 C.等于水的密度 D.无法确定
【答案】B
2.将标况下a LHCl(g)溶于1000克水中,得到密度为b g·cm-3的溶液,则该盐酸的物质的量浓度 (mol·L-1)是
A. B. C. D.
【答案】D
3.将40gNaOH溶于水,配制成250mL溶液A,A的物质的量浓度为___________________
取10mLA溶液,加水稀释至100mL后,得到溶液B,溶液B中溶质的物质的量为______________
【答案】4 mol·L-1 ;0.4 mol·L-1
4.把VL含有MgSO4和K2SO4的混合溶液分成两等份,一份加入含a mol BaCl2的溶液,恰好使硫酸根离子完全沉淀为硫酸钡;另一份加入含bmolNaOH的溶液,恰好使镁离子完全沉淀为氢氧化镁.则原混合溶液中钾离子的浓度为( )mol/L
A.(2b-a)/v B.(2a-b)/v C. 2(2a-b)/v D. 2(2b-a)/v
【答案】C,注意溶液等分成了2分
5.已知25%氨水的密度为0.91g/cm3,5%氨水的密度为0.98g/cm3。若将上述两溶液等体积混合,所得氨水溶液的质量分数是 ( )
A.等于15% B.大于15%
C.小于15% D.无法估算
【答案】C
【解析】由题意可知,对于氨水(或酒精)浓度越大,溶液的密度越小,据溶液混合前后溶质的质量不变,有0.91 g/cm3×V×25%+0.98 g/cm3×V×5%=(0.91 g/cm3×V+0.98 g/cm3×V)w(混),变形为:<1,即 w(混)<15%。
6.下列正确的是()
A.18g H2O在标准状况下的体积是22.4L
B.22.4L O2中一定含有6.02×1023个氧分子
C.在标况下,20ml NH3与60ml N2所含的原子个数比为2:3
D.将80g NaOH溶于1L水中,所得溶液中NaOH的物质的量浓度为2mol/L
【答案】C
7.100 ml 0.3mol/L Na2SO4 溶液和50ml 0.2mol/L Al2(SO4)3溶液混合后,溶液中
SO42-离子的物质的量浓度为(设体积为两者之和)()
A.0.2mol/L B.0.25mol/L C.0.4mol/L C.0.5mol/L
【答案】C
8.下列说法正确的是()
A.17g OH-中含有的电子数为10NA
B.标准状况下,1mol CCl4的体积约为22.4L
C.1mol NaHSO4 溶液中含有的离子总数为3NA
D.常温常压下,1NA个CO2分子占有的体积为22.4L
【答案】A
9.下列说法正确的是()
A.温度相同,体积相同的O2和N2分子数相同
B.等温等压下,SO2气体与CO2气体的密度之比为16:11
C.温度和容积相同的两气罐中在那个分别盛有5mol O2(g)和2mol N2(g),两气罐中的压强比为5:2
D.等温等压下,5mol O2(g)和2mol H2(g) 的体积之比为5:2
【答案】A
10.50 mL密度为1.84 g·cm-3,质量分数为98%的浓H2SO4,其H2SO4的物质的量浓度为 。若将50 mL该浓H2SO4稀释成密度为1.47 g·cm-3的溶液100mL,需水 mL。(水=1g·cm-1)稀释后溶液的质量分数为 ,物质的量浓度为 。
【答案】18.4 mol·L-1; 55; 61.3 %; 9.2 mol·L-1
【解析】
试题分析:根据可知,硫酸的物质的量浓度是;由于在稀释过程中,溶质是不变的,所以需要水的体积是100×1.47-50×1.84=55ml;稀释后硫酸的浓度是18.4mol/L÷2=9.2mol/L,则稀释后硫酸的质量分数是。
11.(1)1.204×1024个氯化氢分子溶于水配成1 L溶液,则溶液中溶质的物质的量浓度约为____。
(2)0.3 L 2 mol·L-1的硫酸铝溶液中SO的物质的量为____________;其Al3+数__________(填“>”“<”或“=”)1.2NA。
(3)2 mol·L-1Mg(NO3)2溶液中含有0.4 mol NO,则溶液的体积为__________mL。
(4)2 L 2 mol·L-1的Na2SO4溶液中Na+的浓度_______(填“>”“<”或“=”)1 L 2 mol·L-1的Na2SO4溶液中Na+的浓度。
(5)10 g NaCl溶于40 g水形成的溶液,其溶质的质量分数为________,从中取出5 g溶液,所含NaCl质量为__________,其溶质质量分数为________。
【答案】 (1)2 mol·L-1 (2)1.8 mol < (3)100 (4)= (5)20% 1 g 20%
12.若20 g密度为ρ g·cm-3的Ca(NO3)2溶液中含有2 g Ca(NO3)2,则溶液中NO的物质的量浓度为_______________________________。
【答案】 mol·L-1
【解析】Ca(NO3)2的物质的量浓度为= mol·L-1,NO的物质的量浓度为 mol·L-1。
13.在标准状况下,将V L氨气溶于0.1 L水中,所得溶液的密度为ρ g·cm-3,则此氨水的物质的量浓度为____________ mol·L-1。
【答案】
【解析】 n(NH3)= mol,
溶液体积:V=×10-3 L
14.下列溶液中Cl-的物质的量浓度最大的是( )
A.300 mL 5 mol·L-1 KClO3溶液
B.1 000 mL 2.5 mol·L-1 NaCl溶液
C.250 mL 1 mol·L-1 AlCl3溶液
D.200 mL 2 mol·L-1 MgCl2溶液
【答案】 D
【解析】 A项,氯酸钾中不含氯离子,所以氯离子的物质的量浓度是0;B项,1 000 mL 2.5 mol·L-1NaCl溶液中c(Cl-)=c(NaCl)=2.5 mol·L-1;C项,250 mL 1 mol·L-1AlCl3溶液中c(Cl-)=3c(AlCl3)=1 mol·L-1×3=3 mol·L-1;D项,200 mL 2 mol·L-1MgCl2溶液中c(Cl-)=2c(MgCl2)=2 mol·L-1×2=4 mol·L-1;所以氯离子浓度最大的是MgCl2溶液。
15.下列实验操作正确的是( )
A.含NA个Na+的Na2O溶解于1 L水中,Na+的物质的量浓度为1 mol·L-1
B.100 g硫酸溶液的物质的量浓度为18.4 mol·L-1,用水稀释到物质的量浓度为9.2 mol·L-1,需要水100 g
C.配制一定物质的量浓度的氯化钾溶液:准确称取一定质量的氯化钾固体,放入1 000 mL的容量瓶中,加水1 000 mL溶解,振荡摇匀
D.将10 g CuSO4溶解在90 g水中,配制质量分数为10%的CuSO4溶液
答案 D
【解析】 最后溶液的体积不为1 L,A错误;由c1×=c2×,c2=c1且ρ1≠ρ2可知,m2≠2m1,B错误;最后溶液的体积不一定是1 000 mL,且不能在容量瓶中溶解物质,C错误。
16.下列所配溶液浓度为1 mol·L-1的是( )
A.将31 g Na2O溶于1 L水中
B.常温下,将22.4 L HCl溶于水中,配成1 L溶液
C.将100 mL 5 mol·L-1的KNO3溶液加水稀释至500 mL
D.将10 mL 10 mol·L-1的H2SO4溶液与90 mL水混合
【答案】 C
【解析】 根据钠原子守恒可知n(NaOH)=2n(Na2O)=2×=1 mol,但水的体积不等于溶液的体积,所以无法计算,选项A错误;标明气体存在的状态不是标准状况下,无法确定气体的物质的量,所以无法计算,选项B错误;稀释前后溶质的物质的量不变,即c(浓)V(浓)=c(稀)V(稀),则0.1 L×5 mol·L-1=c(稀)×0.5 L,解得c(稀)=1 mol·L-1,选项C正确;将10 mL 10 mol·L-1的H2SO4溶液与90 mL水混合,溶液的体积要小于100 mL,无法计算,选项D错误。
17.用NA表示阿伏伽德罗常数的数值,下列说法正确的是()
A.1molCl2与足量的铁反应转移的电子数是2NA
B.常温常压下22.4L HCl气体含有的分子数是NA
C.0.1mol/L CuCl2溶液中Cl-数目是0.2NA
D.32gO2中含有的原子数是NA
【答案】D
18.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(C2H8N2)的摩尔质量为60 g
B.6.02×1023个偏二甲肼(C2H8N2)分子的质量约为60 g
C.1 mol偏二甲肼(C2H8N2)的质量为60 g·mol-1
D.6 g偏二甲肼(C2H8N2)中含有NA个偏二甲肼(C2H8N2)分子
【答案】B
19.NA为阿伏伽德罗常数,下列关于0.2mol/L K2SO4溶液的正确说法是()
A.500ml 溶液中所含K+、SO42-总数为0.3NA
B.500ml 溶液中含有0.1NA个K+
C.1L溶液中K+浓度是0.2mol/L
D.2L溶液中SO42-浓度是0.4mol/L
【答案】A
20.下列说法正确的是()
A.将286gNa2CO3·10H2O溶于1L水中,所得溶液的浓度为1 mol/L
B.将1L 2mol/L H2SO4溶液加水稀释到2L,所得溶液的浓度为1 mol/L
C.将1L 18.4mol/L H2SO4溶液加入1L水中,所得溶液的浓度为9.2 mol/L
D.将336 mL HCl气体溶于水,配成300ml溶液,所得溶液的浓度为0.05 mol/L
【答案】B
C:溶液体积不是2L;D:未说标况
题型02:物质的量浓度相互转化计算
1.现有100 mL 1 mol·L-1稀盐酸, 变为2 mol·L-1,可以采取的措施为( )
A.向其中通入标准状况下22.4 L HCl气体
B.加热蒸发使溶液体积变为50 mL
C.加热蒸发掉50 mL水
D.加入5 mol·L-1盐酸100 mL,再将溶液体积稀释到300 mL
【答案】 D
【解析】 向其中通入标准状况下22.4 L HCl气体,则溶质的物质的量为0.1 L×1 mol·L-1+=1.1 mol,而溶液体积无法计算,所以其物质的量浓度无法计算,A错误;盐酸易挥发,所以加热蒸发盐酸,氯化氢和水蒸气都减少,所以蒸发操作不可取,故B、C错误;加入5 mol·L-1盐酸100 mL,再将溶液体积稀释到300 mL,所得溶液中溶质物质的量浓度为=2 mol·L-1,D正确。
2.在环保、化工行业有一种溶液浓度的表示方法:质量—体积浓度,用单位体积溶液中所含的溶质质量数来表示,单位g·m-3或g·L-1。现有一种20 ℃时的饱和CuSO4溶液,密度为1.2 g·cm-3,质量—体积浓度为200 g·L-1,则对此溶液的说法不正确的是( )
A.该溶液的质量分数为16.7%
B.该溶液的物质的量浓度为1.25 mol·L-1
C.在20 ℃时,硫酸铜的溶解度为20 g
D.在20 ℃时把200 g CuSO4·5H2O溶解于1 L水中恰好得到饱和溶液
【答案】 D
【解析】 根据质量—体积浓度的定义以及质量分数、物质的量浓度的含义可以进行浓度的换算,A、B都正确;S∶100 g=200 g∶(1 000 mL×1.2 g·cm-3-200 g),所以S=20 g,C正确;CuSO4·5H2O溶于水后得到CuSO4溶液,其溶质为CuSO4,其质量只有200 g×=128 g,该溶液的质量分数=×100%≈10.7%,此值小于16.7%,所以不是饱和溶液,D错误。
3.物质X2CO3的饱和溶液V mL,密度为ρ g·cm-3,X+的物质的量浓度为c mol·L-1,溶质的质量分数为a%,溶质的相对分子质量为M,溶质的溶解度为S g。则下列表达式正确的是( )
A.c=×2
B.S=
C.a=
D.V×ρ×a%=
【答案】 A
【解析】 c(X2CO3)= =,则c=c(X+)=2c(X2CO3)=×2,A正确;溶液中m(X2CO3)=nM=0.5×cV××M=,溶液的质量为ρV,则溶解度S=×100 g=÷(ρV-)×100 g= g,B错误;c=c(X2CO3)×2,则a%=,a=,C错误;V×ρ×a%表示溶质X2CO3的质量,溶液中m(X2CO3)=nM==,D错误。
4.20 ℃时,饱和NaCl溶液的密度为ρ g·cm-3,物质的量浓度为c mol·L-1,则下列说法中错误的是( )
A.温度低于20 ℃时,饱和NaCl溶液的浓度小于c mol·L-1
B.20 ℃时,饱和NaCl溶液的质量分数为×100%
C.20 ℃时,密度小于ρ g·cm-3的NaCl溶液是不饱和溶液
D.20 ℃时,饱和NaCl溶液的溶解度S= g
【答案】D
【解析】温度低于20 ℃时,氯化钠饱和溶液中溶解的氯化钠减少,所以饱和NaCl溶液的浓度小于c mol·L-1,所以A选项是正确的;根据c=可以知道,w=×100%=×100%,所以B选项是正确的;20 ℃时,等体积的饱和溶液中含有氯化钠的物质的量达到最大,所以密度小于ρ g·cm-3的NaCl溶液是不饱和溶液,所以C选项是正确的;20 ℃时,1 L饱和NaCl溶液中溶解的氯化钠的质量为58.5c g,溶液质量为1 000ρ,则该温度下氯化钠的溶解度为:S=×100 g= g,故D错误。
5.在a L Al2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合溶液中加入b mol BaCl2,恰好使溶液中的SO完全沉淀;如加入足量强碱并加热可得到c mol NH3,则原溶液中Al3+的浓度(mol·L-1)为( )
A. B.
C. D.
【答案】 C
【解析】 由于产生c mol NH3,则必定有c mol NH,使SO完全沉淀需Ba2+b mol,因此SO有b mol。根据电荷守恒:2c(SO)=c(NH)+3c(Al3+),则3c(Al3+)=mol·L-1,c(Al3+)= mol·L-1。
6.传统“陈醋”生产过程中有一步称为“冬捞夏晒”,是指冬天捞出醋中的冰,夏日曝晒蒸发醋中的水分,以提高醋的品质。假设用含醋酸质量分数为3%的半成醋,生产500 g 0.945 mol·L-1的优级醋(密度为1.050 g·mL-1),生产过程中醋酸没有损失,捞出的冰和蒸发的水的总质量为( )
A.100 g B.200 g C.300 g D.400 g
【答案】 D
【解析】 设捞出的冰和蒸发的水的总质量为x g,据w===0.054,由配制前后溶质质量不变有(500+x)g×3%=500 g×0.054,解得x=400。
7.下列所得溶液的物质的量浓度为0.1 mol·L-1的是( )
A.将0.1 mol氨充分溶解在1 L水中
B.将10 g质量分数为98%的硫酸与990 g水混合
C.将25.0 g胆矾溶于水配成1 L溶液
D.将10 mL 1 mol·L-1的盐酸与90 mL水充分混合
【答案】C
8.现有两份体积相同的混合溶液,其组成如下:
KCl
K2SO4
ZnSO4
ZnCl2
①
0.4 mol
0.1 mol
0.3 mol
0.1 mol
②
0.2 mol
0.2 mol
0.1 mol
0.1 mol
则两份溶液中各离子浓度( )
A.仅c(K+)相同 B.仅c(Cl-)相同
C.完全相同 D.完全不同
【答案】A 【解析】①溶液中各离子的物质的量分别为K+:0.4 mol+2×0.1 mol=0.6 mol,Zn2+:0.3 mol+0.1 mol=0.4 mol,Cl-:0.4 mol+2×0.1 mol=0.6 mol,SO:0.1 mol+0.3 mol=0.4 mol;②溶液中各离子的物质的量分别为K+:0.2 mol+2×0.2 mol=0.6 mol,Zn2+:0.1 mol+0.1 mol=0.2 mol,Cl-:0.2 mol+2×0.1 mol=0.4 mol,SO:0.2 mol+0.1 mol=0.3 mol,所以只有c(K+)相同,A项正确。]
9.在标准状况下,1体积水约溶解700体积氨气,所得溶液密度为0.9 g·cm-3,这种氨水的物质的量浓度和溶质的质量分数分别为( )
A.18.4 mol·L-1 34.7%
B.20.4 mol·L-1 38.5%
C.18.4 mol·L-1 38.5%
D.20.4 mol·L-1 34.7%
【答案】A 【解析】设标准状况下,水是1 L,则溶质氨气是700 L,根据n=可知,溶质氨气的物质的量n==31.25 mol,则根据m=nM可知,氨气的质量m=31.25 mol×17 g·mol-1=531.25 g,所以溶质的质量分数w=×100%≈34.7%,又因为c=,所以溶液的物质的量浓度c= mol·L-1≈18.4 mol·L-1。]
10.取100 mL 0.3 mol·L-1和300 mL 0.25 mol·L-1的硫酸混合并稀释配成500 mL溶液,该混合溶液中H+的物质的量浓度是( )
A.0.21 mol·L-1 B.0.42 mol·L-1
C.0.56 mol·L-1 D.0.26 mol·L-1
【答案】B
11.若20 g密度为d g·cm-3的硝酸钙溶液里含有1 g Ca2+,则NO的物质的量浓度为( )
A. mol·L-1 B. mol·L-1
C.2.5d mol·L-1 D.1.25d mol·L-1
【答案】C 【解析】1 g钙离子的物质的量n==0.025 mol,该溶液中含有硝酸根离子的物质的量n=2n=0.025 mol×2=0.05 mol,20 g该硝酸钙溶液的体积V=×10-3 L·mL-1= L,所以该溶液中硝酸根离子的物质的量浓度c== 2.
12.将物质的量均为a mol的Na和Al一同投入m g足量水中,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
13.下列说法正确的是( )
A.把100 mL 3 mol·L-1的H2SO4跟100 mL H2O混合,硫酸的物质的量浓度为1.5 mol·L-1
B.把100 g 20%的NaCl溶液跟100 g H2O混合后,NaCl溶液的溶质质量分数是10%
C.把200 mL 3 mol·L-1的BaCl2溶液跟100 mL 3 mol·L-1的KCl溶液混合后,溶液中的c(Cl-)仍然是3 mol·L-1
D.把100 mL 20%的NaOH溶液跟100 mL H2O混合后,NaOH溶液的溶质质量分数是10%
【答案】B [把100 mL 3 mol·L-1的H2SO4跟100 mL H2O混合,溶液的总体积小于200 mL,硫酸的物质的量浓度大于1.5 mol·L-1,A错误;与水混合前后,NaCl的质量不变,则把100 g 20%的NaCl溶液跟100 g H2O混合后,NaCl溶液的溶质质量分数为×100%=10%,B正确;3 mol·L-1的BaCl2溶液中氯离子浓度为6 mol·L-1,3 mol·L-1的KCl溶液中氯离子浓度为3 mol·L-1,混合后氯离子浓度在3~6 mol·L-1之间,C错误;氢氧化钠溶液的密度与水的密度不相同,不知道氢氧化钠溶液的密度,无法计算混合后溶液的总质量,D错误。]
14.若以w1和w2分别表示浓度为c1 mol·L-1和c2 mol·L-1的氨水的质量分数,且知2c1=c2,则下列推断正确的是( )
A.2w1=w2 B.2w2=w1
C.w2>2w1 D.w1<w2<2w1
【答案】C
15.下列关于配制一定物质的量浓度的溶液说法正确的是( )
A.把40gNaOH溶解于1L水中即得到1mol/L的的NaOH溶液
B.将4.48LNH3溶解于水配成1L溶液即得到0.2mol/L的氨水溶液
C.配制0.2mol/L的的CuSO4溶液480mL,需硫酸铜晶体的质量为25g
D.配制1L0.2mol/L的H2SO4溶液,加水定容时仰视刻度线操作,则配出浓度偏高
【答案】C
16.下列关于0.2 mol·L-1Ba(NO3)2溶液的说法正确的是( )
A.溶液中含有的阴、阳离子总物质的量为0.6 mol
B.在0.5 L该溶液中,Ba2+的浓度为0.1 mol·L-1
C.在500 mL该溶液中,含有0.2 mol N
D.取1 L该溶液稀释到10 L时,N的浓度为0.02 mol·L-1
【解析】由于溶液体积未知,无法计算硝酸钡的物质的量,故不能求出阴、阳离子总物质的量,A项错误;c(Ba2+)=c[Ba(NO3)2]=0.2mol·L-1,c(Ba2+)不随溶液体积而发生变化,B项错误;n(N)=2c[Ba(NO3)2]·V=2×0.2mol·L-1×0.5L=0.2mol,C项正确;0.2mol·L-1Ba(NO3)2溶液中N的浓度为0.4mol·L-1,取1L该溶液稀释到10L时,稀释过程中溶质的物质的量不变,则c(N)==0.04mol·L-1,D项错误。
17.现有两份溶液:①将106 g Na2CO3固体溶于1 L水配成溶液,②将1 mol Na2CO3·10H2O溶于水配成1 L溶液。下列量一定相等的是( )
A.物质的量浓度 B.溶质的物质的量
C.溶液的体积 D.质量分数
【答案】B 【解析】①将106gNa2CO3固体溶于1L水配成溶液,溶质是1mol,混合后溶液的体积不是1L;②将1molNa2CO3·10H2O溶于水配成1L溶液,溶质是1mol。因此两份溶液相比,溶质的物质的量相等,均是1mol,但溶液的体积、物质的量浓度、质量分数均不相同。
18.下列叙述不正确的是( )
A.10 mL质量分数为98%的H2SO4溶液,用10 mL水稀释后H2SO4的质量分数大于49%
B.配制0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液480 mL,需用500 mL容量瓶进行配制
C.用浓硫酸配制一定物质的量浓度的稀硫酸时,量取浓硫酸时仰视量筒,会使所配溶液浓度偏小
D.同温同压下20 mL CH4和60 mL O2所含的原子数之比为5∶6
【答案】.C 【解析】硫酸溶液的密度大于水,因此10mL质量分数为98%的H2SO4溶液用10mL水稀释后,H2SO4的质量分数大于49%,故A正确;没有480mL的容量瓶,因此配制0.1mol·L-1的Na2CO3溶液480mL,需用500mL容量瓶,故B正确;量取浓硫酸时,仰视量筒,量筒小刻度在下方,会导致量取的浓硫酸体积偏大,配制的溶液中溶质的物质的量偏多,溶液浓度偏高,故C错误;同温同压下,气体体积之比等于物质的量之比,则20mLCH4和60mLO2所含的原子数之比为(20×5)∶(60×2)=5∶6,故D正确。
19.MgSO4、NaCl的溶解度曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.MgSO4的溶解度随温度升高而升高
B.NaCl的溶解度比MgSO4的溶解度大
C.T2℃时,MgSO4饱和溶液溶质的质量分数最大
D.将MgSO4饱和溶液的温度从T3℃降至T2℃时,有晶体析出
【答案】C 【解析】温度低于T2℃时,MgSO4的溶解度随温度升高而增大,高于T2℃时,MgSO4的溶解度随温度升高而降低,A错误;T1℃、T3℃时,NaCl、MgSO4的溶解度相等,B错误;由图可知,T2℃时MgSO4饱和溶液溶质的质量分数最大,C正确;将MgSO4饱和溶液的温度从T3℃降至T2℃时,MgSO4的溶解度增大,由饱和溶液变成不饱和溶液,不会有晶体析出,D错误。
20.1 mol 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的值。则下列叙述正确的是( )
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.1 mol HCl气体在标准状况下占有的体积约为22.4 L
D.所得溶液中溶质的质量分数w=
【答案】C 【解析】由于溶液的体积不是1L,因此HCl的物质的量浓度不是1mol·L-1,A项错误;盐酸中不含HCl分子,B项错误;n(HCl)=1mol,在标准状况下的体积约为22.4L,C项正确;溶质的质量分数w=,D项错误。
21.下列有关实验原理或操作正确的是( )
A.用20 mL量筒量取15 mL酒精,加水5 mL,配制质量分数为75%的酒精溶液(ρ酒精<1 g·cm-3)
B.200 mL某硫酸盐溶液中含有1.5NA个硫酸根离子,同时含有NA个金属离子,则该硫酸盐的物质的量浓度为2.5 mol·L-1
C.实验中需用2.0 mol·L-1Na2CO3溶液950 mL,配制时应选用的容量瓶的规格和称取的Na2CO3的质量分别为950 mL、201.4 g
D.实验室配制500 mL 0.2 mol·L-1的硫酸亚铁溶液,其操作是用托盘天平称量15.2 g绿矾(FeSO4·7H2O),放入小烧杯中加水溶解,转移到500 mL容量瓶中,稀释、定容、摇匀
【答案】B 【解析】由于ρ酒精<1g·cm-3,用20mL量筒量取15mL酒精,加水5mL,配制的酒精溶液的质量分数小于75%,A错误;由题中信息可知,溶液中硫酸根离子与金属离子的个数比为3∶2,该盐的化学式为R2(SO4)3,该硫酸盐的物质的量为0.5mol,则其物质的量浓度为=2.5mol·L-1,B正确;实验中需用2.0mol·L-1Na2CO3溶液950mL,配制时应选用的容量瓶规格为1000mL,应称取的Na2CO3质量为2.0mol·L-1×1L×106g·mol-1=212.0g,C错误;绿矾的摩尔质量为278g·mol-1,实验室配制500mL0.2mol·L-1硫酸亚铁溶液,需称量的绿矾质量为0.5L×0.2mol·L-1×278g·mol-1=27.8g,D错误。
22.(双选)以下有关物质的质量分数和物质的量浓度的叙述正确的是( )
A.等体积硫酸铁、硫酸铜、硫酸钾溶液分别与足量的氯化钡溶液反应,若生成硫酸钡沉淀的质量相等,则三种硫酸盐溶液的物质的量浓度之比为1∶1∶1
B.将Na2O2和Na2O各0.1 mol分别放入100 g水中,所得溶液的物质的量浓度不相等
C.质量分数分别为5%和15%的硫酸溶液等体积混合后,所得溶液的质量分数大于10%
D.某温度时,饱和KCl溶液的密度为1.174 g·cm-3,物质的量浓度为4.0 mol·L-1,则此溶液中KCl的质量分数为×100%
【答案】CD 【解析】因为生成硫酸钡沉淀的质量相等,所以三种盐提供的硫酸根的物质的量之比为1∶1∶1,所以硫酸铁、硫酸铜、硫酸钾的比例为1∶3∶3,选项A错误;Na2O2和Na2O各0.1mol分别放入100g水中,消耗的水的质量相等,生成的NaOH的物质的量也相等,则所得溶液物质的量浓度相等,选项B错误;若两种硫酸溶液等体积混合,混合后的溶液的质量分数更接近较浓硫酸的浓度,所得硫酸溶液的质量分数大于10%,选项C正确;某温度时,饱和KCl溶液的密度为1.174g·cm-3,物质的量浓度为4.0mol·L-1,根据c=可知,KCl的质量分数为w=×100%,选项D正确。
23.将500 mL含有BaCl2和KCl的混合溶液分成5等份,取一份加入含a mol硫酸钠的溶液,恰好使Ba2+完全沉淀;另取一份加入含b mol硝酸银的溶液,恰好使Cl-完全沉淀,该混合溶液中K+浓度为( )
A.10(b-2a) mol·L-1 B.5(b-2a) mol·L-1
C.2(b-a) mol·L-1 D.10(2a-b) mol·L-1
【答案】A 【解析】将混合溶液分成5等份,每份溶液浓度都相同。根据题意并结合Ba2++SBaSO4↓可知,每份溶液中n(Ba2+)=n(Na2SO4)=amol;根据题意并结合Ag++Cl-AgCl↓可知,每份溶液中n(Cl-)=n(Ag+)=bmol,根据电荷守恒可知,每一份溶液中2n(Ba2+)+n(K+)=n(Cl-),则n(K+)=bmol-2amol=(b-2a)mol,故c(K+)==10(b-2a)mol·L-1。
24.(双选)相对分子质量为Mr的某气态化合物V L(标准状况)溶于m g水中,得到溶液的溶质质量分数为w,物质的量浓度为c mol·L-1,密度为ρ g·cm-3,则下列说法正确的是( )
A.溶液密度ρ可表示为
B.物质的量浓度c可表示为
C.溶液的质量分数w可表示为
D.相对分子质量Mr可表示为
【答案】AD 【解析】设溶液的体积为VL,则溶液中溶质的质量m=cmol·L-1×VL×Mrg·mol-1=cVMrg,VL该溶液的质量为g,则溶液的密度为g·mL-1,A正确;溶液体积V=mL,溶质的物质的量为mol,该溶液的浓度为mol·L-1,B错误;溶液中溶质的质量为×Mrg·mol-1=g,溶液质量为(m+)g,则溶质的质量分数为,C错误;溶质质量分数为w,则水的质量分数为1-w,水的质量为m,则溶液的质量为g,溶质的质量为g×w,溶质的物质的量为mol,则该化合物的摩尔质量为g·mol-1,则该化合物的相对分子量为,D正确。
25.如图为实验室某浓盐酸试剂瓶标签上的有关数据,试根据标签上的有关数据回答下列问题:
盐酸
分子式:HCl
相对分子质量:36.5
密度:1.19 g·cm-3
HCl的质量分数:36.5%
(1)该浓盐酸中HCl的物质的量浓度为________mol·L-1。
(2)取用任意体积的该盐酸时,下列物理量中不随所取体积的多少而变化的是______(填字母)。
A.溶液中HCl的物质的量
B.溶液的浓度
C.溶液中Cl-的数目
D.溶液的密度
(3)某学生欲用上述浓盐酸和蒸馏水配制480 mL物质的量浓度为0.400 mol·L-1的稀盐酸。
①该学生需要量取________mL上述浓盐酸进行配制。
②在配制过程中,下列实验操作对所配制的稀盐酸的物质的量浓度有何影响?(在横线上填A表示“偏大”、填B表示“偏小”、填C表示“无影响”)。
a.用量筒量取浓盐酸时俯视观察凹液面________。
b.定容后经振荡、摇匀、静置,发现液面下降,再加适量的蒸馏水________。
(4)假设该同学成功配制了0.400 mol·L-1的盐酸,他又用该盐酸中和含0.4 g NaOH的NaOH溶液,则该同学需取________mL盐酸。
【答案】 (1)11.9 (2)BD (3)①16.8 ② B B (4)25.00(25也可)
【解析】 (1)该浓盐酸中HCl的物质的量浓度c=mol·L-1=11.9 mol·L-1。
(2)溶液中HCl的物质的量大小取决于溶液体积大小和溶液浓度,选项A错误;溶液具有均一性,溶液的浓度与溶液体积大小无关,选项B正确;溶液中Cl-的数目与溶液浓度、溶液体积大小及溶质化学式组成有关,选项C错误;溶液具有均一性,溶液的密度与溶液体积大小无关,选项D正确。(3)①设需要浓盐酸体积为V,则依据溶液稀释过程中溶质的物质的量保持不变得V×11.9 mol·L-1=0.400 mol·L-1×500 mL,解得V≈16.8 mL。②a.用量筒量取浓盐酸时俯视观察凹液面,导致量取的浓盐酸体积偏小,溶质氯化氢的物质的量偏小,溶液浓度偏小;b.定容后经振荡、摇匀、静置,发现液面下降,再加适量的蒸馏水,导致溶液体积偏大,溶液浓度偏小。(4)由关系式:HCl~NaOH可知:n(HCl)=n(NaOH)==0.01 mol,V(HCl)==0.025 L=25 mL。
26.绿矾(FeSO4·7H2O)在化学合成上用作还原剂及催化剂。工业上常用废铁屑溶于一定浓度的硫酸溶液制备绿矾。
(1)98% 1.84 g·cm-3的浓硫酸在稀释过程中,密度下降,当稀释至50%时,密度为1.4 g·cm-3,50%的硫酸物质的量浓度为__________(结果保留两位小数),50%的硫酸与30%的硫酸等体积混合,混合酸的质量分数________(填“>”“<”或“=”)40%。
(2)将111.2 g绿矾(FeSO4·7H2O,式量为278)在高温下加热,充分反应后生成Fe2O3固体和SO2、SO3、水的混合气体,则生成Fe2O3的质量为________g;SO2为________mol。
实验室可用以下方法制备莫尔盐晶体[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O,式量为392]。
(3)将4.88 g铁屑(含Fe2O3)与25 mL 3 mol·L-1 H2SO4充分反应后,得到FeSO4和H2SO4的混合溶液,稀释溶液至100 mL,测得其pH=1。铁屑中Fe2O3的质量分数是________(结果保留两位小数)。
(4)向上述100 mL溶液中加入与该溶液中FeSO4等物质的量的(NH4)2SO4晶体,待晶体完全溶解后蒸发掉部分水,冷却至t ℃,析出莫尔盐晶体12.360 g,剩余溶液的质量为82.560 g。t ℃时,计算(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O的溶解度为________(结果保留两位小数)。
【答案】(1)7.14 mol·L-1 > (2)32 0.2
(3)65.57% (4)22.35 g
【解析】 (1)密度为1.4 g·cm-3、质量分数为50%的硫酸物质的量浓度c== mol·L-1≈7.14 mol·L-1;假如50%的硫酸与30%的硫酸密度相同,则混合后硫酸的质量分数为40%,由于50%的硫酸的密度大于30%的硫酸的密度,所以等体积混合后溶液中硫酸的质量偏大,硫酸的质量分数大于40%。(2)n(FeSO4·7H2O)== 0.4 mol,由2FeSO4·7H2OFe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O↑可知,生成Fe2O3的质量为0.4 mol××160 g·mol-1=32 g,SO2的物质的量为0.4 mol×=0.2 mol。(3)根据题意知,溶液中剩余酸的物质的量n(H2SO4)=0.1 mol·L-1××0.1 L=0.005 mol,则参加反应的n(H2SO4)=0.025 L×3 mol·L-1-0.005 mol=0.07 mol;设铁的物质的量是m mol,氧化铁的物质的量是n mol,发生反应的化学方程式为Fe+Fe2O3+3H2SO4===3FeSO4+3H2O、Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑,则根据固体的质量和硫酸的物质的量可知,56m+160n=4.88,m-n+3n=0.07,解得n=0.02,m=0.03,所以铁屑中Fe2O3的质量分数是×100%≈65.57%。(4)根据以上分析结合原子守恒知,n(FeSO4)=n(Fe)+2n(Fe2O3)=(0.03+0.04) mol=0.07 mol,根据莫尔盐的化学式知,n[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]=n(FeSO4)= 0.07 mol,溶液中莫尔盐的质量为0.07 mol×392 g·mol-1-12.360 g=15.08 g,设莫尔盐的溶解度为x,则=,解得x≈22.35 g。
27.人体血液里Ca2+的浓度一般采用m g·cm-3来表示。抽取一定体积的血样,加适量的草酸铵[(NH4)2C2O4]溶液,可析出草酸钙(CaC2O4)沉淀,将此草酸钙沉淀洗涤后溶于强酸可得草酸(H2C2O4),再用酸性KMnO4溶液滴定即可测定血液样品中Ca2+的浓度。某研究性学习小组设计如下实验步骤测定血液样品中Ca2+的浓度。
1. 某化学实验室需要0.2 mol·L-1的NaOH溶液450 mL和0.5 mol·L-1的硫酸溶液500 mL。根据这两种溶液的配制情况回答下列问题:
I.配制0.2 mol·L-1的NaOH溶液450 mL
(1)如图所示的仪器中配制溶液肯定不需要的是__(填序号),配制上述溶液还需用到的玻璃仪器是__________(填仪器名称)。
(2)容量瓶是配制溶液的主要仪器,容量瓶上标有以下六项中的 ____(填写序号)。
①温度 ②浓度 ③容量 ④压强 ⑤酸式或碱式 ⑥刻度线
(3)配制时,其正确的操作顺序是____(用字母表示,每个字母只能用一次)。
A.用30 mL水洗涤烧杯2~3次,洗涤液均注入容量瓶
B.准确称取计算好的氢氧化钠固体于烧杯中,再加入少量水(约50 mL),用玻璃棒慢慢搅动,使其充分溶解,冷却到室温
C.将容量瓶盖紧,摇匀
D.将溶解的氢氧化钠溶液沿玻璃棒注入容量瓶中
E.改用胶头滴管加水,使溶液凹液面恰好与刻度相切
F.继续往容量瓶内小心加水,直到液面接近刻度1~2 cm处
(4)根据计算可知,该实验需称取NaOH固体的质量为_______________g。
II.配制0.5 mol·L-1的硫酸溶液500 mL
(5)根据计算得知,所需质量分数为98%、密度为1.84 g·cm-3的浓硫酸的体积为
mL(计算结果保留一位小数)。
(6)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___________________。
(7)将所配制的稀H2SO4进行测定,发现实际浓度小于0.5 mol·L-1。请你分析下列哪些操作会引起所配浓度偏小_________________(填字母)。
A.用量筒量取浓硫酸时,仰视量筒的刻度
B.容量瓶未干燥即用来配制溶液
C.往容量瓶转移时,有少量液体溅出
D.在容量瓶中定容时俯视容量瓶刻度线
E.烧杯未进行洗涤
F.定容后塞上瓶塞反复摇匀,静置后,液面不到刻度线,再加水至刻度线
【答案】(1)A、D 玻璃棒、胶头滴管(2) ①③⑥(3)BDAFEC(4) 4.0 (5)13.6 (6)将浓硫酸沿着烧杯壁缓缓注入水中,同时不断用玻璃棒搅拌(7)CEF
28.下图是某小组同学配制100 mL 0.100 mol·L-1Na2CO3溶液的一些关键步骤和操作图。
(1)配制过程所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、_________、___________。
(2)配制过程的先后顺序为(用字母A~F填写)________。
(3)步骤A通常称为洗涤,如果没有步骤A,则配得溶液的浓度将________(填“偏高”、“偏低”、“不变”);步骤F称为________,如果俯视刻度线,配得溶液的浓度将________(填“偏高”、“偏低”、“不变”)。
(4)用Na2CO3·10H2O来配制溶液,若晶体已经部分失去结晶水,则所配得溶液的浓度会________(填“偏高”、“偏低”、“不变”)。
(5)若配制NaOH 溶液,在步骤B之后,需________,才进行下一步操作。
【答案】(13分)(1)(每空1分) 100 mL容量瓶,胶头滴管
(2)DBCAFE(3)偏低 定容 偏高(4)偏高 (5)(1分)冷却至室温
29.配制酸性KMnO4标准溶液:如图是配制50 mL酸性KMnO4标准溶液的过程示意图。
(1)请你观察图示并判断其中不正确的操作有________(填序号)。
(2)其中确定50 mL溶液体积的容器是________(填名称)。
(3)如果按照图示的操作配制溶液,在其他操作均正确的情况下,配制溶液的浓度将________(填“偏大”或“偏小”)。
Ⅱ.测定血液样品中Ca2+的浓度:取血液样品20.00 mL,经过上述处理后得到草酸,再用 0.020 mol·L-1酸性KMnO4溶液滴定,使草酸转化成CO2逸出,这时共消耗12.00 mL酸性KMnO4溶液。
(4)已知草酸与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式为5H2C2O4+2MnO+6H+===2Mnx++10CO2↑+8H2O,则式中的x=________。
(5)滴定时,根据现象_________________________________________________,
即可确定反应达到终点。
(6)经过计算,血液样品中Ca2+的浓度为______mg·cm-3。
【答案】Ⅰ.(1)⑤ (2)50 mL容量瓶 (3)偏小
30. FeCl3是一种很重要的铁盐,主要用于污水处理,具有效果好、价格便宜等优点。工业上可将铁屑溶于盐酸中先生成FeCl2,再通入Cl2氧化来制备FeCl3溶液。
(1)将标准状况下的a L氯化氢气体溶于100 g水中,得到盐酸的密度为b g·mL-1,则该盐酸的物质的量浓度是 。
(2)向100 mL FeBr2溶液中通入标准状况下3.36 L Cl2,反应后的溶液中Cl-和Br-的物质的量浓度相等,则原FeBr2溶液的物质的量浓度为 。
(3)FeCl3溶液可以用来净水,其净水的原理为 (用离子方程式表示)。用100 mL 2 mol·L-1的FeCl3溶液净水时,生成具有净水作用的微粒数 (填“大于”“等于”或“小于”)0.2NA。
【答案】(1) mol·L-1 (2)2 mol·L-1
(3)Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+ 小于
【解析】 (1)注意盐酸的体积不是100g水的体积,要用所得盐酸的质量和密度计算盐酸的体积,还应注意单位换算。
(2)根据氧化还原反应的规律,氯气先氧化Fe2+,反应后溶液中Cl-和Br-的物质的量浓度相等,表明溶液中无Fe2+,有FeBr3、FeCl3,n(Cl-)=×2=0.3mol=n(Br-),根据电荷守恒及原子守恒知,n(Fe3+)=n(Fe2+)=0.2mol,则c(FeBr2)==2mol·L-1。
31.Ⅰ.在地震过后,常常喷洒各类消毒液对灾民临时生活区进行消毒。某品牌的“84”消毒液的主要成分为NaClO,浓度为4.0 mol·L-1,密度为1.2 g·mL-1。
请回答下列问题:
(1)该“84”消毒液的质量分数为 (保留三位有效数字)。
(2)某同学欲用NaClO固体配制240 mL上述“84”消毒液。
①下列仪器中,不需要用到的是 。
A.烧杯 B.250 mL 容量瓶 C.10 mL量筒
D.胶头滴管 E.天平
②下列操作会导致所得溶液浓度偏高的是 。
A.用长时间放置在空气中的NaClO固体配制
B.配制前,容量瓶中有少量蒸馏水
C.配制过程中,未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒
D.定容时俯视容量瓶刻度线
Ⅱ.近年来,雾霾天气频繁发生,降低氮氧化物的排放,至关重要。
(3)三元催化剂能同时实现汽车尾气中的CO、NOx、CxHy三种成分的净化,其催化剂表面物质转化的关系如图1所示。化合物X可借助红外光谱图(如图2所示)确定。
①X的化学式为 。
②在图1的转化中,既被氧化又被还原的元素是 (填元素符号)。
【答案】(1)24.8% (2)①C ②D (3)①Ba(NO3)2 ②N
【解析】 I.(1)根据公式c=,可计算题中“84”消毒液的质量分数约为24.8%。
(2)①在配制题给NaClO溶液过程中,不会用到10mL的量筒;②A项,用长时间放置在空气中的NaClO固体配制溶液,由于NaClO易吸收空气中的水和二氧化碳而变质,导致有效成分NaClO减少,配制的溶液中溶质的物质的量减小,则溶液的物质的量浓度偏小;B项,配制前容量瓶中有少量蒸馏水对溶液配制无影响;C项,配制过程中,未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒,导致溶质损失,配制的溶液浓度偏小;D项,定容时俯视容量瓶刻度线,溶剂未加到刻度线,配制的浓度偏高。
(3)①由红外光谱图确定化合物X含硝酸根,再结合图1有钡离子参与,则X应为Ba(NO3)2;②既被氧化又被还原的元素为N元素。
32.对环境无二次污染的消毒杀菌剂二氧化氯常温下为气体,易溶于水,受热易分解。甲醇法制备二氧化氯的工艺如下图:
回答下列问题:
(1)ClO2可用于纸浆漂白,杀菌消毒是因其具有 性。
(2)加入“发生器”之前的浓硫酸先稀释为63% H2SO4溶液,冷却后加入反应器的原因是 。实际操作中在“发生器”中加入适量NaCl以加快反应速率,若NaCl过量会生成污染环境的一种气体的分子式为 。
(3)若1 mol CH3OH反应时转移6 mol e-,则“发生器”中发生反应的主要化学方程式为 。
(4)Na2SO4·10H2O和Na2SO4的溶解度曲线如图所示,则“过程Ⅱ”的操作是:加热浓缩至有大量晶体析出、 、经干燥得Na2SO4固体。
(5)采用惰性电极为阳极,通过电解亚氯酸钠溶液的方法也可以制备二氧化氯,其阳极的电极反应式为 。
(6)与甲醇法制备二氧化氯相比,电解法的优点是 (写出两点)。 、
【答案】 (1)强氧化 (2)避免因浓硫酸稀释放热使ClO2受热分解 Cl2
(3)CH3OH+6NaClO3+4H2SO42Na3H(SO4)2+CO2↑+6ClO2↑+5H2O (4)在高于32.4 ℃条件下趁热过滤、洗涤
(5)Cl-e-ClO2↑ (6)绿色环保;操作简便;原子利用率高
【解析】 (1)ClO2具有强氧化性,常用于纸浆漂白、杀菌消毒。
(2)将浓硫酸先稀释为63%H2SO4溶液,待冷却后加入反应器,这样的操作可避免因浓硫酸稀释放热使ClO2受热分解;加入适量NaCl可加快反应速率,但过量NaCl在酸性条件下可被ClO2氧化生成Cl2,从而污染环境。
(3)CH3OH中碳元素化合价为-2价,若1molCH3OH反应时转移6mole-,则CH3OH的氧化产物为CO2,则“发生器”中发生反应的主要化学方程式为CH3OH+6NaClO3+4H2SO42Na3H(SO4)2+CO2↑+6ClO2↑+5H2O。
(4)当温度低于32.4℃时有Na2SO4·10H2O析出,则“过程Ⅱ”中加热浓缩至有大量晶体析出后,需要在高于32.4℃条件下趁热过滤、洗涤,最后再干燥得Na2SO4固体。
(5)阳极上Cl失电子发生氧化反应生成ClO2,电极反应式为Cl-e-ClO2↑
33.回答下列问题
(1)现有下列物质:①碘酒 ②AgCl ③液氯 ④液态氯化氢 ⑤ ⑥澄清石灰水 ⑦铜 ⑧氨水 ⑨蔗糖 ⑩。请将序号分别填入下面的横线处:
上述状态下可导电的是_______,属于电解质的是_______,属于非电解质的是_______。
(2)在9.5g某二价金属的氯化物中含有,该金属元素的相对原子质量为_______。
(3)若ag某气体中含有的分子数为b,则cg该气体在标准状况下的体积是_______(设为阿伏加德罗常数的值)。
(4)在标准状况下,2.24L由组成的混合气体中含有的氮元素的质量约为_______。
(5)在由形成的植物营养液中,,向混合溶液中滴加足量的溶液后产生沉淀的物质的量为_______。
【答案】(1) ⑥⑦⑧ ②④⑤ ⑨⑩
(2)24
(3)
(4)2.8g
(5)0.03mol
【解析】(1)澄清石灰水、铜、氨水可以导电,故选⑥⑦⑧; AgCl 、液态氯化氢、为电解质,故选②④⑤;蔗糖、为非电解质,故选⑨⑩;
(2)某二价金属的氯化物用MCl2表示,在9.5g某二价金属的氯化物中含有,则氯化物的物质的量为0.1mol,该氯化物的相对分子质量为:,金属元素的相对原子质量为:95-71=24;
(3)若ag某气体中含有的分子数为b,则cg该气体含有的分子数为:,在标准状况下的体积是:;
(4)标况下该混合气体的物质的量为,每个分子中均含2个氮原子,氮原子的物质的量为0.2mol,质量约为:;
(5)根据溶液呈电中性,硫酸根的浓度为:,钡离子与硫酸根反应生成硫酸钡,生成的硫酸钡的物质的量为:。
34.某化工厂用氯气与氢氧化钙生产漂白粉。该厂出厂产品说明书如下:
(1)漂白粉的有效成分是_______(填化学式)。
(2)化工生产中Cl2来源于电解食盐水。电解过程中,阳极反应为2Cl--2e—=Cl2↑,阴极反应为2H2O+2e-=2OH-+H2↑。则电解时阳极发生_______(填“氧化”或“还原”)反应。
(3)生产漂白粉原理是(用化学方程式表示)_______。
(4)“密封避光保存于阴凉处,随用随配”是因为漂白粉有效成分与空气中CO2、H2O反应生成不稳定的次氯酸而易失效。生成次氯酸的化学方程式为_______。
(5)某次配制中,取一定质量漂白粉溶解于1000g水中,所得溶液次氯酸钙和氯化钙的物质的量浓度均为0.01mol/L。假设漂白粉不含其它杂质,且所得溶液的体积仍为1L,则此次溶液配制中,所加漂白粉的质量为_______g。
【答案】(1)Ca(ClO)2
(2)氧化
(3)2Ca(OH)2+2Cl2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
(4)Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO
(5)2.54
【解析】(1)漂白粉的有效成分为Ca(ClO)2;
(2)电解饱和食盐水阳极反应为2Cl--2e-=Cl2↑,化合价升高发生氧化反应;
(3)工业上用石灰乳和氯气反应制备漂白粉,反应的方程式为2Ca(OH)2+2Cl2═CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;
(4)漂白粉中含有Ca(ClO)2,易与空气中的水和二氧化碳反应生成不稳定的HClO,反应的方程式为Ca(ClO)2+CO2+H2O═CaCO3+2HClO,次氯酸见光易分解生成盐酸和氧气而变质;
(5)次氯酸钙和氯化钙的物质的量浓度均为0.01mol/L,所得溶液的体积仍为1L,则溶液中含有次氯酸钙和氯化钙的物质的量均为0.01mol,根据m=n×M,次氯酸钙质量为 0.01mol×143g/mol=1.43g,氯化钙的质量为0.01mol×111g/mol=1.11g,漂白粉不含其它杂质,成分为次氯酸钙和氯化钙,所加漂白粉的质量为1.43g+1.11g=2.54g。
第四部分:配置一定量浓度的溶液
一、单选题
1.测定浓硫酸试剂中H2SO4含量的主要操作包括:①量取一定量的浓硫酸,稀释;②转移定容得待测液;③移取20.00 mL待测液,用0.100 0 mol/L的NaOH溶液滴定。上述操作中,不需要用到的仪器为( )
【答案】B
2.实验室将粗盐提纯并配制0.100 0 mol·L-1的NaCl溶液。下列仪器中,本实验必须用到的有( )
①天平 ②温度计 ③坩埚 ④分液漏斗 ⑤容量瓶 ⑥烧杯 ⑦滴定管 ⑧酒精灯
A.①②④⑥ B.①④⑤⑥
C.②③⑦⑧ D.①⑤⑥⑧
【答案】D
3.由CuSO4·5H2O配制一定浓度的CuSO4溶液,下列仪器中不需要的是 (填仪器名称)。
【答案】分液漏斗、冷凝管
4.现有浓H3PO4质量分数为85%,密度为1.7 g·mL-1。若实验需100 mL 1.7 mol·L-1的H3PO4溶液,则需浓H3PO4 mL(保留一位小数)。
【答案】 11.3
5.下图为“溶液配制”的部分过程,操作a应重复3次,目的是 ,定容后还需要的操作为 。
【答案】(4)防止溶质损失导致所配溶液浓度偏低 盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀,装瓶
6.配制0.1 mol·L-1的NaCl溶液1 000 mL不需要用到的仪器是( )
【答案】 A
7.进行下列实验操作时,选用仪器不正确的是( )
A.利用仪器甲准确量取一定体积的H2O2溶液
B.利用仪器乙加热胆矾使其失去结晶水
C.利用仪器丙分离饱和碳酸钠溶液和乙酸乙酯
D.利用仪器丁配制95 mL 2.0 mol/L的HCl溶液
【答案】 D
8.实验室欲用晶体配制90mL1mol/L的溶液,下列说法正确的是
A.要完成实验需称取10.6g晶体
B.所需玻璃仪器有:100mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、托盘天平
C.配制时若容量瓶不干燥,含有少量蒸馏水会导致所配的溶液浓度偏低
D.定容时俯视刻度线会导致所配的溶液浓度偏高
【答案】D
【解析】A.配制100 mL 1mol/L的溶液,需要晶体的质量,A项错误;
B.配制一定物质的量浓度溶液的步骤:计算,称量,溶解,移液,洗涤,定容等,用到的仪器有天平,药匙,玻璃棒,烧杯,100mL容量瓶,胶头滴管等,B项错误;
C.定容时,需要向容量瓶加入蒸馏水,所以配制时若容量瓶不干燥,含有少量蒸馏水对溶液浓度无影响,C项错误;
D.定容时俯视刻度线,导致溶液体积偏小,浓度偏高,D项正确;
答案选D。
9.下列说法正确的是
A.容量瓶是细颈、梨形的平底玻璃瓶,常用于配制、储存和稀释一定浓度的溶液
B.钢是用量最大,用途最广的合金,根据化学成分可分两大类:碳素钢和合金钢。含碳量越大,韧性越好,硬度越小
C.胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质的微粒直径在10-9~10-7m之间
D.H2在Cl2中燃烧产生苍白色火焰,且集气瓶口产生白烟
【答案】C
【解析】A.容量瓶不能用于储存和稀释一定浓度的溶液,故A错误;
B.碳素钢中含碳量越高,其硬度越大,韧性越差,故B错误;
C.根据分散质粒子直径不同把分散系分为溶液、胶体、浊液,胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质的微粒直径在10-9~10-7m之间,故C正确;
D.H2在Cl2中燃烧产生苍白色火焰,且集气瓶口产生白雾,故D错误;
故选C。
10.下列说法中不正确的是
A.常温下,液氯储存在钢瓶中
B.明矾溶于水形成胶体,吸附水中杂质净水
C.新制的氯水应保存在无色细口瓶中
D.实验室中配制好的溶液不可长期存放在容量瓶中
【答案】C
【解析】A.液氯在常温下不与铁反应,所以可以用钢瓶储存,A正确;
B.明矾溶于水形成氢氧化铝胶体,可以吸附水中杂质,使得悬浮物沉降,B正确;
C.新制氯水见光易分解,所以需要避光保存,应放入棕色细口瓶中,C错误;
D.容量瓶是配制溶液的仪器,不可以长期存放溶液,D正确;
故答案选C。
11.某探究学习小组成员欲用胆矾(CuSO4∙5H2O)配制480mL0.1mol/L溶液,下列说法正确的是
A.配制该溶液需称取12.0g胆矾
B.容量瓶用蒸馏水洗净后,应烘干才能用于溶液配制
C.图中仪器有四种是不需要的,还需一种图中未画出的玻璃仪器
D.定容后摇匀,发现液面低于刻度线,不需要补加少量水以重新达到刻度线
【答案】D
【解析】A.配制该溶液需称取胆矾质量m=cV(aq)M=0.1mol/L×0.5L×250 g∙mol−1= 12.5g,故A错误;
B.容量瓶用蒸馏水洗净后,不需要烘干,故B错误;
C.图中仪器有a、b、c、d四种是不需要的,还需两种图中未画出的玻璃仪器即玻璃棒和胶头滴管,故C错误;
D.定容后摇匀,发现液面低于刻度线,液体进入到瓶塞与容量瓶缝隙处,因此不需要补加少量水以重新达到刻度线,故D正确。
综上所述,答案为D。
12.下列关于精确配制一定物质的量浓度溶液的叙述正确的是
A.配制过程中需要用到漏斗
B.容量瓶使用前需要检查是否漏水
C.用250mL容量瓶配制100mL1.00mo/LNaCl溶液
D.读数时仰视容量瓶上的刻度线,最后所配溶液中溶质的实际浓度比所要求的大
【答案】B
【解析】A.配制溶液时,需要计算、称量、溶解、冷却、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶等操作,所以必须用到的仪器有烧杯、胶头滴管、玻璃棒、天平或一定规格的量筒和一定规格的容量瓶,配制过程中不需要用到漏斗,A不正确;
B.容量瓶带有活塞,摇匀时需要上下颠倒进行,故容量瓶使用前需要检查是否漏水,B正确;
C. 用100mL容量瓶配制100mL1.00mo/LNaCl溶液,C不正确;
D. 读数时仰视容量瓶上的刻度线,导致体积增大,最后所配溶液中溶质的实际浓度比所要求的小,D不正确;
答案选B。
13.用晶体配制溶液。下列说法正确的是
A.称取晶体在烧杯中溶解
B.固体溶解后直接将溶液沿瓶颈倒入容量瓶中
C.未经洗涤过程,使所配溶液浓度偏小
D.定容时加水超过刻度线,用胶头滴管吸出多余水
【答案】C
【解析】A.用晶体配制溶液称取胆矾的质量是0.1L×0.1mol/L×250g/mol=2.5g,A错误;
B.固体溶解后需要冷却至室温,将溶液沿玻璃棒注入容量瓶中,B错误;
C.未经洗涤过程,导致溶质减少,使所配溶液浓度偏小,C正确;
D.定容时加水超过刻度线,需要重新配制,若用胶头滴管吸出多余水,导致溶质减少,使所配溶液浓度偏小,D错误;
答案选C。
14.用固体配制的溶液,下列操作或说法正确的是
A.称量时,将固体直接放在天平左盘上
B.若在定容过程中,液面超出容量瓶刻度线,则应重新配制
C.固体直接转移到容量瓶中,并加水稀释到刻度线
D.将固体溶于水中可配成的溶液
【答案】B
【解析】A.称量时,不能将固体NaCl直接放在天平左盘上,应放在纸上称量,故A错误;
B.若在定容过程中,液面超出容量瓶刻度线,导致浓度出现误差,则应重新配制,故B正确;
C.固体物质在烧杯中溶解并冷却至室温后才能转移到容量瓶中,故C错误;
D.将5.85 g NaCl固体溶于1 L水中,所得溶液体积不是1L,不能配成0.1 mol·L-1的NaCl溶液,故D错误;
故选B。
15.实验室里需用240mL 1mol/L的硫酸铜溶液,现选取胆矾或硫酸铜粉末进行配制,以下操作正确的是
A.称取3.4g硫酸铜,加入240mL水
B.称取62.5g胆矾,配成250mL溶液
C.称取40g硫酸铜,加入250mL水
D.称取60g胆矾,配成250mL溶液
【答案】B
【分析】实验室里需用240mL 1mol/L的硫酸铜溶液,但实验室没有适合体积的容量瓶,只能配制250mL溶液,因此,计算时应按照体积为250mL计算。
【解析】A.称取3.4g硫酸铜,加入240mL水,所得溶液体积不能确定,A错误;
B.胆矾的化学式为CuSO4·5H2O,625g胆矾的物质的量为,配置成250mL溶液后,溶液的物质的量浓度c=,B正确;
C.40g硫酸铜物质的量为,但加入250mL水后溶液体积大于250mL,最终所得溶液的浓度小于1mol/L,C错误;
D.60g胆矾的物质的量为,配成250mL溶液后,溶液的浓度小于1mol/L,D错误;
答案选B。
16.下列叙述中正确的是
A.1mol CO和1mol N2所含分子数相等,质量也相等,所以它们所占的体积也一定相同
B.等体积、等物质的量浓度的强碱溶液中,所含的OH-数目一定相等
C.22.4L H2和71g Cl2反应,恰好生成2mol HCl
D.非标准状况下,1mol某气体的体积可能是22.4L
【答案】D
【解析】A.温度压强不知不能确定气体体积,1mol CO和1mol N2,所含分子数相等,摩尔质量相同,质量相等,但它们所占的体积不一定相等,故A错误;
B.等体积、等物质的量浓度的强碱溶液中,溶质的物质的量相同,但所含的OH-数目不一定相等,故B错误;
C.温度压强不知,不能计算气体物质的量,22.4L H2物质的量不一定是1mol,故C错误;
D.依据气态方程PV=nRT分析,非标准状况下,1mol气体的体积有可能是22.4L,故D正确;
故选D。
17.下图是某同学用500mL容量瓶配制NaOH溶液的过程:
下列关于该实验的叙述正确的是
A.如图所示,用托盘直接称量2.0g烧碱
B.配制的正确顺序为①④③⑤②⑥
C.②中定容时仰视刻线会导致溶液浓度偏高
D.能用容量瓶贮存配制好的溶液
【答案】B
【解析】A. 氢氧化钠易潮解,且有腐蚀性,故应在烧杯中称取氢氧化钠,而不能直接用托盘称量,故A错误;
B. 配制一定物质的量浓度的溶液的步骤为:计算、称量、溶解、冷却、移液洗涤、定容、摇匀、装瓶,故配制的正确顺序为①④③⑤②⑥,故B正确;
C.定容时仰视刻线会导致溶液的体积偏大,所溶液浓度偏低,故C错误;
D.容量瓶只能用于配溶液,不能用于贮存配制好的溶液,故D错误;
故选B。
18.配制一定物质的量浓度的Na2CO3溶液时,下列操作对实验结果没有影响的是
A.容量瓶中原有少量蒸馏水
B.洗涤烧杯和玻璃棒的溶液未转入容量瓶中
C.定容时观察液面俯视
D.容量瓶中原有少量Na2CO3溶液
【答案】A
【分析】根据c=,把操作对浓度的影响归结为对溶质的物质的量及溶液体积的影响上进行分析判断。
【解析】A.若容量瓶中原有少量蒸馏水,不影响溶质的物质的量及溶液的体积,因此对配制溶液的浓度无影响,A符合题意;
B.洗涤烧杯和玻璃棒的溶液未转入容量瓶中,导致溶质的物质的量减少,由于溶液的体积不变,最终导致配制的溶液浓度偏低,B不符合题意;
C.定容时观察液面俯视,溶液的体积偏少,由于溶质的物质的量不变,则最终导致配制的溶液浓度偏高,C不符合题意;
D.容量瓶中原有少量Na2CO3溶液,使溶液中溶质的物质的量偏多,由于溶液的体积不变,最终导致配制的溶液浓度偏高,D不符合题意;
故合理选项是A。
19.配制的溶液,操作过程如下图所示。下列说法中正确的是
A.“操作1”中溶解的固体质量为
B.“操作3”中烧杯、玻璃棒需用蒸馏水洗涤2~3次
C.“操作4”中若俯视容量瓶刻度线,会使溶液浓度偏低
D.“操作5”中摇匀后发现液面低于刻度线,又加入少量蒸馏水
【答案】B
【分析】配制一定物质的量浓度溶液的步骤为:计算称量溶解转移洗涤定容振荡摇匀贴标签,据此分析。
【解析】A.配制的溶液,需要固体质量为,A错误;
B.“操作3”中烧杯、玻璃棒需用蒸馏水洗涤2~3次,防止溶质残留,导致配制溶液浓度偏低,B正确;
C.定容时俯视容量瓶刻度线,会使溶液的体积偏小,溶液浓度偏大,C错误;
D.摇匀后发现液面低于刻度线,又加入少量蒸馏水,会导致溶液的体积偏大,溶液浓度偏低,正确做法是摇匀后发现液面低于刻度线,不需要任何操作,液面下降是由于部分溶液附着在容量瓶内壁引起的,D错误;
故本题选B。
20.配制一定物质的量浓度的溶液是中学阶段重要的定量实验,下列叙述正确的是
A.实验室用胆矾配制100 mL 0.1 mol/L 的CuSO4溶液时,需要用到的玻璃仪器有:烧杯、容量瓶、玻璃棒、胶头滴管。
B.配制480 mL 0.2 mol/L的NaCl溶液时,用托盘天平称量5.85 g NaCl固体
C.配制250 mL 1.0 mol/L H2SO4溶液,需要18 mol/L H2SO4溶液13.9 mL
D.配制一定物质的量浓度的溶液时,定容时俯视刻度线会导致所配溶液浓度偏低
【答案】C
【解析】A.容量瓶未标明规格 100mL,A 错误;
B.托盘天平的精度为 0.1g,B错误;
C.配制250mL 1.0 mol·L-1H2SO4溶液,设需要 18 mol·L-1 H2SO4溶液 a mL,根据稀释规律: c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀),即 250×10-3×1.0=18a×10 -3计算得 a=13.9,C正确;
D.定容时俯视刻度线会导致所配溶液浓度偏高,D错误;
故答案选C。
21.用固体NaOH配制250mL0.2mol/L的NaOH溶液,下列操作会导致溶液浓度偏高的是
A.容量瓶洗净后未经干燥使用
B.将NaOH固体在烧杯中溶解后未经冷却直接转移至250mL容量瓶中
C.移液时,没有洗涤溶解NaOH固体的烧杯
D.定容时,仰视观察刻度线
【答案】B
【分析】结合c=,不当操作使n偏大或V偏小时,造成所配溶液浓度偏高。
【解析】A.容量瓶用蒸馏水洗净后,未经干燥,对配制溶液的溶质物质的量及溶液的体积无影响,则所配溶液的浓度不变,故A不选;
B.将NaOH固体在烧杯中溶解后未经冷却直接转移至250mL容量瓶中,V偏小,结合c=,导致溶液浓度偏高,应冷却后转移,故B选;
C.移液时,没有洗涤溶解NaOH固体的烧杯,n偏小,结合c=,导致溶液浓度偏低,应重新配制,故C不选;
D.定容时仰视刻度线,加入的水量过多,V偏大,结合c=,浓度偏低,故D不选;
故选B。
22.下列实验操作或装置(略去部分夹持仪器)正确的是
A.实验室用装置①制氯气 B.装置②除去粗盐溶液中的不溶物
C.装置③分离沸点不同的液体混合物 D.装置④配制0.10mol/L NaOH溶液
【答案】C
【解析】A.实验室用装置①制氯气需要加热,实验仪器缺少酒精灯,故A错误;
B.装置②除去粗盐溶液中的不溶物,操作中玻璃棒要抵在三层滤纸上,故B错误;
C.装置③分离沸点不同的液体混合物,是蒸馏操作,温度计在具支关口,冷凝管下进上出,故C正确;
D.容量瓶作为配制一定物质的量浓度的仪器,不能在容量瓶中溶解药品,应该在烧杯中溶解,故D错误;
答案选C。
23.化学实验室里有一瓶盐酸,上面的标签如图所示。下列说法正确的是
A.该试剂瓶中的盐酸属于纯净物
B.配制100mL 1.00的稀盐酸需该盐酸10mL
C.该盐酸物质的量浓度为12
D.配制稀盐酸时,取用浓盐酸的量筒使用后应洗涤,并将洗涤液也注入容量瓶中
【答案】C
【解析】A.盐酸是氯化氢气体溶于水形成的水溶液,属于混合物,故A错误;
B.根据溶液稀释规律:,解得,故B错误;
C.该盐酸物质的量浓度:,故C正确;
D.在配制过程中对取盐酸的量筒进行洗涤,洗涤液也转移到容量瓶,导致溶质物质的量偏多,溶液浓度偏高,故D错误;
答案选C。
24.下列事故处理或实验操作中,做法正确的是
A.装有过氧化钠的包装箱着火时,立即用水灭火
B.氯气泄漏后,人应往低处撤离避免吸入过多的氯气而中毒
C.向容量瓶转移液体时,引流用的玻璃棒可以接触容量瓶的内壁
D.进行分液操作时,应先倒出上层液体,再放出下层液体
【答案】C
【解析】A.过氧化钠能够与水反应产生氧气,导致火势加剧,应该用干沙或土灭火,A错误;
B.由于Cl2的密度比空气大,因此氯气泄漏后,人应往高处撤离,以避免吸入过多的氯气而中毒,B错误;
C.向容量瓶转移液体时,为防止液体流在容量瓶外面,引流用的玻璃棒可以接触容量瓶的内壁刻度线以下的位置,C正确;
D.进行分液操作时,应先从下口放出下层液体,待到两层液体分界面时,关闭活塞,再从上口倒出上层液体,D错误;
故合理选项是C。
25.关于容量瓶的几种叙述:①是配制一定物质的量浓度的溶液的仪器;②不宜贮存溶液;③不能用来加热;④使用之前要检查是否漏水;⑤需要240 mL一定物质的量浓度的氯化钠溶液,用250 mL的容量瓶配制;⑥用蒸馏水洗净后,再用待配溶液润洗。这些叙述正确的是
A.①②③④⑤ B.②③⑤⑥
C.①②④⑥ D.②③④⑥
【答案】A
【解析】容量瓶是配制一定物质的量浓度的溶液的专用仪器,①正确;使用前要先检查容量瓶是否漏水,④正确;容量瓶不能加热,③正确;不能用容量瓶长期贮存配制好的溶液,②正确;容量瓶规格:50 mL、100 mL、250 mL、500 mL、1 000 mL等,需要240 mL一定物质的量浓度的氯化钠溶液,用250 mL的容量瓶配制,⑤正确;容量瓶不用待配溶液润洗,⑥错误;正确的为①②③④⑤,故选A。
26.t℃时,A的溶解度是Sg ,其饱和溶液密度为dg·cm-3、物质的量浓度为cmol·L-1。溶液的质量分数为w,溶质的摩尔质量为Mg·mol-1,实验测得向一定量含A的溶液中加入mg无水A或蒸发掉ng水后恢复到t℃,均为饱和溶液,下列关系式正确的是( )
A.S= B.c= C.S= D.w=×100%
【答案】B
【分析】本题考查溶解度、物质的量浓度计算,运用溶解度、物质的量浓度的计算公式分析。
【解析】t℃时,A的溶解度是Sg·100g-1,A的溶液中加入mg无水A或蒸发掉ng水后恢复到t℃,均为饱和溶液,则将mg无水A加入ng水中形成的溶液一定为饱和溶液,即t℃时A的溶解度为S= g,A项、C项错误;该饱和溶液的质量分数为w=,D项错误; c=,B项正确;
答案选B。
二、填空题
1.实验室需要配制1.00mol/L的氢氧化钠溶液480mL,完成下列各题。
(1)配制步骤如下:
①应选择 mL容量瓶。容量瓶在使用前需要 。
②用托盘天平称取 gNaOH固体。
③将称好的氢氧化钠固体加水溶解,待 后将溶液转移至容量瓶中,转移时需用玻璃棒 。
④用少量蒸馏水冲洗烧杯和玻璃棒2~3次,将洗液移入容量瓶中。
⑤向容量瓶中加水至距刻度1~2cm处,改用胶头滴管小心地加水至凹液面与刻度线平齐。
(2)分析下列操作可能会对氯化钠溶液浓度造成的影响(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
①摇匀后发现液面低于刻度线再加水 。
②容量瓶内有少量水 。
③未洗涤或洗涤液未注入容量瓶 。
④定容时俯视刻度线 。
⑤溶液未经冷却,立即转移至容量瓶进行定容 。
【答案】(1) 500mL 检漏 20.0 冷却至室温 引流
(2) 偏低 无影响 偏低 偏高 偏高
【解析】(1)
配制1.00mol/L的氢氧化钠溶液480mL,应选择500mL容量瓶,使用前应检漏;托盘天平称取NaOH的质量为:,烧杯中溶解NaOH固体,冷却至室温后再转移到容量瓶中,转移时需用玻璃棒引流;
(2)
①摇匀后发现液面低于刻度线再加水,此时加入水的体积偏大,浓度偏低;
②容量瓶内有少量水不影响配制溶液的浓度,故无影响;
③未洗涤或洗涤液未注入容量瓶导致溶质减少,配制溶液浓度偏低;
④定容时俯视刻度线导致加入水的体积偏小,配制溶液浓度偏高;
⑤溶液未经冷却,立即转移至容量瓶进行定容,热胀冷缩,加入水的体积偏小,配制溶液浓度偏高。
三、解答题
1.一种利用废旧镀锌铁皮制备磁性Fe3O4纳米粒子的工艺流程如下。
已知:“碱洗”主要是为了去除废旧镀锌铁皮中的锌
(1)NaClO中含有的化学键类型为 ,检验其组成中所含阳离子的方法是 。
(2)“碱洗”时需用NaOH溶液,现用NaOH固体配制240mL1.00mol/LNaOH溶液。
①通过计算需用托盘天平称量NaOH固体的质量为 g;配制溶液时所用的玻璃仪器为量筒、烧杯、胶头滴管、玻璃棒和 ;
②下列操作将导致所配NaOH的浓度偏大的是
A.将烧杯的溶液转移到容量瓶时有溶液溅出瓶外
B.转移溶液之前容量瓶中有少量蒸馏水
C.定容时俯视容量瓶刻度线
D.加水超过刻度线,用胶头滴管吸出多余液体
(3)“酸溶”得到的溶液可将工业废水中有毒的重铬酸根离子(Cr2O)转化为Cr3+,反应的离子方程式为 ,当有10.4gCr3+生成时转移的电子数为 。
【答案】(1) 离子键、共价键 焰色试验
(2) 10.0 250mL容量瓶 C
(3) Cr2O+6Fe2++14H+= 2Cr3++6Fe3++7H2O 0.6NA
【分析】废旧镀锌铁皮“碱洗”去除废旧镀锌铁皮中的锌,用硫酸溶解铁得到硫酸亚铁溶液,加NaClO溶液把Fe2+氧化为Fe3+,经一系列操作得Fe3O4纳米粒子。
【解析】(1)NaClO是离子化合物,含有的化学键类型为离子键、共价键,钠元素的焰色呈黄色,检验其组成中所含钠离子的方法是焰色试验。
(2)①用NaOH固体配制240mL1.00mol/LNaOH溶液,步骤有:计算、称量、溶解(并冷却)、移液、洗涤、定容、摇匀,配制溶液时所用的玻璃仪器为量筒、烧杯、胶头滴管、玻璃棒和250mL容量瓶,通过计算需用托盘天平称量NaOH固体的质量m=0.25L×1mol/L×40g/mol=10.0g;
②A.将烧杯的溶液转移到容量瓶时有溶液溅出瓶外,容量瓶中溶质偏少,所配NaOH的浓度偏小,故不选A;
B.转移溶液之前容量瓶中有少量蒸馏水,不影响溶液体积、溶质物质的量,所以对所配NaOH的浓度无影响,故不选B;
C.定容时俯视容量瓶刻度线,溶液体积偏小,所配NaOH的浓度偏大,故选C;
D.加水超过刻度线,用胶头滴管吸出多余液体,容量瓶中溶质偏少,所配NaOH的浓度偏小,故不选D;
选C。
(3)“酸溶”得到的溶液为硫酸亚铁溶液,Fe2+将工业废水中有毒的重铬酸根离子(Cr2O)还原为Cr3+,Cr元素化合价由+6降低为+3,Fe2+被氧化为Fe3+,铁元素化合价由+2升高为+3,根据得失电子守恒,反应的离子方程式为Cr2O+6Fe2++14H+= 2Cr3++6Fe3++7H2O,当有10.4gCr3+生成时转移的电子数为。
2.为测定某溶液中的含量,某同学设计了如下实验:量取该溶液于烧杯中,加入足量的溶液使转化为沉淀(假设其他离子均不生成沉淀),过滤、洗涤后,往沉淀中加入足量稀硫酸,然后用的标准溶液滴定。
(1)配平氧化的化学方程式: 。。
(2)如图所示的仪器中,配制的标准溶液时肯定不需要的是 (填标号)。
(3)在实验中其他操作均正确,若定容时仰视刻度线,则所得溶液浓度 (填“>”、“<”或“=”,下同);若标准溶液在转移至容量瓶时,洒落了少许,则所得溶液浓度 。
(4)若滴定过程中消耗标准溶液,则原溶液中的质量浓度为 。
(5)下图为草酸钙固体在受热分解过程中所得固体产物的质量随温度变化的曲线,图中A、B、C分别代表三种固体,写出固体A到B的化学方程式: 。
【答案】(1)
(2)AC
(3) < <
(4)2.000(或2)
(5)CaC2O4 CaCO3+CO↑
【解析】(1)
该方程式中Mn从+7价降低为+2价,C从+3价升高为+4价,且产物中生成了硫酸钾,则高锰酸钾前系数为2,转移电子10个,则草酸前系数为5,则二氧化碳前系数为10,硫酸锰前系数为2,再根据原子守恒,进行配平,化学方程式为。
(2)
配制KMnO4标准溶液,步骤为计算、量取、稀释、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等,故配制溶液时一定需要的为量筒、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管,一定不需要的是圆底烧瓶和分液漏斗,答案选AC。
(3)
定容时仰视刻度线,导致溶液的体积偏大,所得溶液的浓度小于0.1000mol/L,若高锰酸钾溶液在移液至容量瓶中时洒落少许,则溶质减少,溶液浓度小于0.1000mol/L。
(4)
20mL0.1mol/L的高锰酸钾溶液中高锰酸钾的物质的量为2×10-3mol,根据方程式可知,草酸的物质的量为5×10-3mol,根据草酸根离子守恒,可得Ca2+的物质的量为5×10-3mol,则Ca2+的质量为0.2g,其质量浓度为0.2g÷0.1L=2g/L。
(5)
设B的相对分子质量为x,则,解得x=100,CaC2O4相对分子质量为128,B与CaC2O4相对分子质量相差28,则B为CaCO3,所以固体A到B的化学方程式为CaC2O4CaCO3+CO↑。
3.实验室需使用0.5 mol·L-1的稀硫酸480 mL,现欲用质量分数为98%的浓硫酸(密度为1.84 g·cm-3)进行配制。回答下列问题:
(1)如图所示的仪器中,配制溶液肯定不需要的是 (填序号),配制上述溶液还需用到的玻璃仪器是 (填仪器名称)。
(2)需用量筒量取98%的浓硫酸的体积为 mL。
(3)下列操作中正确的是 (填序号,下同);若配制过程中的其他操作均准确,下列操作能使所配溶液浓度偏高的有 。
①洗涤量取浓硫酸后的量筒,并将洗涤液转移到容量瓶中
②待稀释后的硫酸溶液冷至室温后,再将其转移到容量瓶中
③将浓硫酸倒入烧杯中,再向烧杯中注入蒸馏水稀释浓硫酸
④定容时,加蒸馏水超过刻度线,又用胶头滴管吸出
⑤转移前,容量瓶中含有少量蒸馏水
⑥定容摇匀后,发现液面低于标线,又用胶头滴管加蒸馏水至刻度线
⑦定容时,俯视刻度线
【答案】 AD 玻璃棒、胶头滴管 13.6 ②⑤ ①⑦
【分析】(1)配制一定物质的量浓度的溶液使用的玻璃仪器有:量筒、烧杯、玻璃棒、500 mL容量瓶、胶头滴管;
(2)根据稀释前后硫酸的物质的量相等列式计算即可;
(3)依据进行误差分析。
【解析】(1) 配制一定物质的量浓度的溶液使用的玻璃仪器有:量筒、烧杯、玻璃棒、500 mL容量瓶、胶头滴管,所以不需要烧瓶、分液漏斗;还需要玻璃棒、胶头滴管;
故答案为:AD;玻璃棒、胶头滴管;
(2) 设需用量筒量取98%的浓硫酸的体积为V L,因为浓硫酸的物质的量浓度,根据稀释前后硫酸的物质的量相等列式可得:18.4 mol/L × V L = 0.5 mol/L × 0.5 L,解得V = 0.0136 ,即需用量筒量取98%的浓硫酸的体积为13.6 mL;
故答案为:13.6;
(3) ①洗涤量取浓硫酸的量筒,并将洗涤液转移到容量瓶中,导致溶质物质的量偏大,溶液浓度偏高,题中操作不正确;
②待稀释后的硫酸溶液冷至室温后,再将其转移到容量瓶中,不会影响浓度的变化,题中操作正确;
③浓硫酸溶于水放出大量热,且浓硫酸密度较大,则稀释浓硫酸的操作方法为:将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,并不断搅拌,题中操作不正确;
④定容时,加蒸馏水超过刻度线,又用胶头滴管吸,导致n偏小,则配制溶液浓度偏低,题中操作不正确;
⑤转移前,容量瓶中含有少量蒸馏水,不影响V,则配制溶液浓度不变,题中操作正确;
⑥定容摇匀后,发现液面低于刻度线,又用胶头滴管加蒸馏水至刻度线,导致溶液体积偏大,溶液浓度偏低,题中操作不正确;
⑦定容时俯视刻度线,导致溶液体积偏小,溶液浓度偏高,题中操作不正确;
故选:②⑤;①⑦。
【点睛】明确实验原理、实验操作规范性及操作步骤是解本题关键,难点是误差分析,利用公式中n、V判断即可。
4.某同学用Na2CO3配制0.10 mol/L Na2CO3溶液的过程如图所示,其中错误的操作有( )
A.①⑤⑥ B.②④⑦ C.①⑥ D.⑤⑥⑦
解析:称量Na2CO3固体时,应将被称量物放在托盘天平的左盘,砝码放在右盘,①错误;定容时,视线应与凹液面最低处相切,⑥错误。
答案:C
5.溶液配制过程中的误差分析,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NaOH溶液时,天平的两个托盘上放两张质量相等的纸片,其他操作均正确________。
(4)配制一定物质的量浓度的NaOH溶液,需称量溶质4.4 g,称量时物码放置颠倒________。
(5)用量筒量取浓硫酸时,仰视读数________。
(6)配制NaOH溶液时,将称量好的NaOH固体放入小烧杯中溶解,未经冷却立即转移到容量瓶中并定容________。
(7)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________。
(8)定容摇匀后,发现液面下降,继续加水至刻度线____________________。
(9)定容时仰视刻度线________。
(10)定容摇匀后少量溶液外流________。
答案 (1)偏小 (2)偏小 (3)偏小 (4)偏小 (5)偏大 (6)偏大 (7)偏小 (8)偏小 (9)偏小 (10)无影响
巩固练习
1.设NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.500 mL 2 mol·L-1FeCl3溶液中Fe3+数为NA
B.电解法精炼铜,阴极析出1 mol Cu时,阳极失去的电子数等于2NA
C.64 g SO2与足量的O2在一定条件下反应生成的SO3分子数为NA
D.在标准状况下,2.24 L NH3通入水中制成氨水,NH数等于0.1NA
答案 B
解析 Fe3+水解,A项错误;根据得失电子守恒,生成1 mol Cu转移电子2 mol,B项正确;SO2和O2生成SO3为可逆反应,C项错误;NH3·H2O是弱电解质,部分电离,D项错误。
2.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.转移0.2NA个电子使Na完全转化为Na2O2,需要氧气的体积为2.24 L
B.生成6NA个N—H键同时消耗3NA个H—H键,即标志着反应N2+3H22NH3达到平衡状态
C.常温常压下,1.42 g Na2SO4中含有的Na+数为0.02NA
D.1 mol苯理论上可以与3 mol H2发生加成反应,所以1 mol苯分子中含有3NA个碳碳双键
答案 C
解析 题中未指明气体所处状况,无法确定体积,A错误;生成6NA个N—H键(即2 mol NH3)的同时消耗3NA个H—H键(即3 mol H2),体现的都是正反应速率,无法判断是否达到平衡状态,B错误;Na2SO4为离子化合物,是由Na+和SO构成的。1.42 g(即0.01 mol)Na2SO4中含有的Na+数为0.02NA,C正确;苯分子不存在碳碳双键,D错误。
3.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关叙述不正确的是( )
A.1 L 1 mol·L-1乙醇溶液中O—H键的键数为NA
B.8 g Cu2S和CuO的混合物中含有的铜原子数为0.1NA
C.3.8 g 1H37Cl和3H35Cl组成的混合气体中含有的中子数为2NA
D.标准状况下,2.24 L N2和O2混合气体中含有的原子数为0.2NA
答案 A
解析 乙醇和溶剂水中都存在O—H键,A项错误;Cu2S和CuO中铜的质量分数相等,8 g混合物中铜原子数为0.1NA,B项正确;1H37Cl和3H35Cl的摩尔质量都是38 g·mol-1,每个分子都含有20个中子,故3.8 g混合气体所含的中子数为2NA,C项正确;N2和O2都是双原子分子,0.1 mol 的混合气体所含原子数为0.2NA,D正确。
4.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.4.6 g C2H6O含有的C—H键数目为0.6NA
B.1 mol Zn和一定量的浓硫酸反应一定生成NA个SO2分子
C.1 L 0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液中HCO和CO的数目之和为0.1NA
D.C4H8和C3H6的混合物的质量为a g,所含C—H键数目为
答案 D
解析 4.6 g C2H6O的物质的量为0.1 mol,其结构简式可能为CH3OCH3或CH3CH2OH,则4.6 g C2H6O中含有的C—H键数目为0.6NA或0.5NA,A错误;Zn和浓硫酸反应到一定程度时,浓硫酸变稀,Zn和稀硫酸反应生成氢气,则反应不一定生成NA个SO2分子,B错误;Na2CO3溶液中存在CO的水解平衡,根据物料守恒知1 L 0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液中H2CO3、HCO和CO的数目之和为0.1NA,C错误;C4H8和C3H6的最简式均为CH2,a g二者混合物的物质的量为mol,所含C—H键数目为,D正确。
5.已知NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是( )
A.3 g 3He含有的中子数为1NA
B.1 L 0.1 mol·L-1磷酸钠溶液含有的PO数目为0.1NA
C.1 mol K2Cr2O7被还原为Cr3+转移的电子数为6NA
D.48 g正丁烷和10 g异丁烷的混合物中共价键数目为13NA
答案 B
解析 3 g 3He的物质的量为1 mol,每个3He含1个中子,则1 mol 3He含1 mol中子,A项正确;该溶液中含0.1 mol Na3PO4,由于部分PO水解,故溶液中PO的数目小于0.1NA,B项错误;K2Cr2O7中Cr元素为+6价,1 mol K2Cr2O7被还原成Cr3+时,得到6 mol电子,C项正确;正丁烷和异丁烷互为同分异构体,每个分子中均含10个C—H键和3个C—C键,即每个分子中含13个共价键,则48 g正丁烷和10 g异丁烷的混合物中含13 mol 共价键,D项正确。
6.NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.16.25 g FeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为0.1NA
B.22.4 L(标准状况)氩气含有的质子数为18NA
C.92.0 g甘油(丙三醇)中含有羟基数为1.0NA
D.1.0 mol CH4与Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数为1.0NA
答案 B
解析 氩气是单原子分子,标准状况下,22.4 L氩气的物质的量为1 mol,含有的质子数为18NA,B项正确;Fe(OH)3胶体粒子是若干个Fe(OH)3分子的集合体,A项错误;92.0 g甘油的物质的量为1 mol,每个甘油分子含有3个羟基,所以1 mol甘油含有的羟基数为3.0NA,C项错误;CH4与Cl2发生取代反应生成的有机物除了CH3Cl以外,还有CH2Cl2、CHCl3和CCl4,生成的CH3Cl分子数小于1.0NA,D项错误。
7.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是( )
A.1 mol CH2==CH2分子中含有的共价键数为6NA
B.500 mL 0.5 mol·L-1的NaCl溶液中微粒数大于0.5NA
C.30 g HCHO与CH3COOH混合物中含C原子数为NA
D.2.3 g Na与O2完全反应,反应中转移的电子数介于0.1NA和0.2NA之间
答案 D
解析 1个乙烯分子中含两个碳碳共价键,4个碳氢共价键,总共6个共价键,因而1 mol CH2===CH2分子中含有的共价键数为6NA,A项正确;n(Na+)=n(Cl-)=0.5 L×0.5 mol·L-1=0.25 mol,n(Na+)+n(Cl-)=0.5 mol,因而钠离子和氯离子总数为0.5NA,但水会电离出极少量的H+和OH-,因而NaCl溶液中微粒数大于0.5NA,B项正确;HCHO与CH3COOH的最简式均为CH2O,原混合物相当于30 g CH2O,n(CH2O)=1 mol,因而C原子数为NA,C项正确;不管钠和氧气生成氧化钠还是过氧化钠,钠元素的化合价都是由0变为+1,因而2.3 g Na为0.1 mol,转移的电子数为0.1NA,D项错误。
8.NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.常温常压下,124 g P4中所含P—P键数目为4NA
B.100 mL 1 mol·L-1FeCl3溶液中所含Fe3+的数目为0.1NA
C.标准状况下,11.2 L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NA
D.密闭容器中,2 mol SO2和1 mol O2催化反应后分子总数为2NA
答案 C
解析 标准状况下,11.2 L甲烷和乙烯混合物的物质的量为0.5 mol,每个甲烷和乙烯分子都含有4个氢原子,所以含有氢原子数目为2NA,C项正确;124 g P4的物质的量为1 mol,每个P4分子中含有6个P—P键,所以含有P—P键数目为6NA,A项错误;Fe3+在水溶液中能发生水解,100 mL 1 mol·L-1FeCl3溶液中所含Fe3+的数目小于0.1NA,B项错误;SO2和O2的化合反应为可逆反应,2 mol SO2和1 mol O2催化反应后,混合气体的物质的量大于2 mol,即分子总数大于2NA,D项错误。
9.NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.0.1 mol的11B中,含有0.6NA个中子
B.pH=1的H3PO4溶液中,含有0.1NA个H+
C.2.24 L(标准状况)苯在O2中完全燃烧,得到0.6NA个CO2分子
D.密闭容器中1 mol PCl3与1 mol Cl2反应制备PCl5(g),增加2NA个P—Cl键
答案 A
解析 A项,硼原子的质子数为5,11B的中子数为6,故0.1 mol的11B中含有中子数为0.6NA,正确;B项,未指明溶液体积,无法计算H+ 的物质的量,错误;C项,标准状况下苯为液体,不能用气体摩尔体积计算苯燃烧生成的CO2分子数,错误;D项,PCl3 + Cl2PCl5 ,这是一个可逆反应,1mol PCl3与1mol Cl2不可能完全反应生成1 mol PCl5,故增加的P—Cl键数目小于2NA,错误。
10.雾霾天气对环境造成了严重影响,部分城市开展PM2.5和臭氧的监测。下列有关说法正确的是( )
A.臭氧的摩尔质量是48 g
B.同温同压条件下,等质量的氧气和臭氧的体积之比为2∶3
C.16 g臭氧中含有6.02×1023个原子
D.1.0 mol臭氧中含有的电子总数为18×6.02×1023
答案 C
解析 臭氧的摩尔质量是48 g·mol-1,A项错误;同温同压条件下,等质量的氧气和臭氧的体积之比为3∶2,B项错误;1.0 mol臭氧中含有的电子总数为24×6.02×1023,D项错误。
11.双酚基丙烷(BPA)的分子式为C15H16O2。下列有关判断不正确的是( )
A.BPA的摩尔质量是228 g·mol-1
B.1 mol BPA中含有6.02×1023个分子
C.BPA属于有机化合物
D.1 mol BPA在标准状况下的体积约为22.4 L
答案 D
12.下列说法中正确的是( )
A.在一定温度和压强下,固体或液体物质的体积大小只由构成微粒的大小决定
B.不同的气体,若体积不同,则它们所含的分子数一定不同
C.在一定温度下,各种气态物质体积的大小由构成气体的分子数决定
D.22 g CO2与标准状况下11.2 L HCl所含的分子数相同
答案 D
13.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.6.02×1023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.6 g偏二甲肼含有1.2NA个偏二甲肼分子
答案 B
解析 A项,摩尔质量的单位为g·mol-1,错误;B项,6.02×1023个偏二甲肼的物质的量为1 mol,质量为60 g,正确;D项,6 g偏二甲肼的物质的量为=0.1 mol,分子数为0.1NA,错误。
14.一定温度和压强下,30 L某种气态纯净物中含有6.02×1023个分子,这些分子由1.204×1024个原子组成,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.若标准状况下该纯净物为气态,则其体积约是22.4 L
C.每个该气体分子含有2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 1 mol气态物质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。
15.乌洛托品在合成、医药、染料等工业中有广泛用途,其结构简式如图所示。将甲醛水溶液与氨水混合蒸发可制得乌洛托品。若原料完全反应生成乌洛托品,则甲醛与氨的物质的量之比应为( )
A.1∶1 B.2∶3 C.3∶2 D.2∶1
答案 C
解析 根据乌洛托品的结构简式可知分子式为C6H12N4,碳原子来自HCHO,氮原子来自NH3,发生的反应为6HCHO+4NH3―→C6H12N4+6H2O,根据原子守恒,则甲醛与氨的物质的量之比为3∶2。
16.如图表示1 g O2与1 g气体X在相同容积的密闭容器中压强(p)与温度(T)的关系,则气体X可能是( )
A.C2H4 B.CH4
C.NO D.CO2
答案 D
解析 根据阿伏加德罗定律推论,同温同容下,存在=,可得n(O2)>n(X),又因质量均为1 g,由n=可得M(X)>M(O2),故仅有D项符合题意。
17.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是( )
A.32 g S8(分子结构:)中的共价键数目为NA
B.2 g由H218O和2H2O组成的物质中含有的质子数为NA
C.8 g CuO与足量H2充分反应生成Cu,该反应转移的电子数为0.2NA
D.标准状况下,11.2 L Cl2溶于水,溶液中Cl-、ClO-和HClO的微粒数之和为NA
答案 D
解析 A项,在一个S8分子中含有8个共价键,所以32 g S8中含有共价键数目为NA;B项,H218O、2H2O的摩尔质量均为20 g·mol-1,所以2 g由H218O、2H2O组成的物质中含有的质子数为NA;C项,8 g CuO被H2还原生成Cu转移电子数为×2NA mol-1=0.2NA;D项,Cl2溶于水,含氯元素的微粒有Cl2、Cl-、ClO-和HClO,Cl-、ClO-与HClO的微粒数之和应小于NA。
18.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是( )
A.10 g的2H216O含有的质子数与中子数均为5NA
B.32 g硫在足量的氧气中充分燃烧,转移电子数为6NA
C.26 g C2H2与C6H6混合气体中含C—H键的数目为2NA
D.120 g NaHSO4和KHSO3的固体混合物中含有的阳离子数为NA
答案 B
解析 A项,10 g的2H216O为0.5 mol,所含质子数与中子数均为5NA,正确;B项,S+O2SO2,32 g硫能与1 mol氧气完全燃烧,转移电子数为4NA,错误;C项,C2H2与C6H6的最简式都是CH,26 g混合气体含2 mol C—H键,所含C—H键为2NA,正确;D项,NaHSO4和KHSO3的摩尔质量都为120 g·mol-1,120 g的固体混合物所含物质的量为1 mol,故其中含有的阳离子数为NA,正确。
19.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A.高温下,0.2 mol Fe与足量水蒸气反应,生成的H2分子数目为0.3NA
B.工业用电解法进行粗铜精炼时,每转移1 mol电子,阳极上溶解的铜原子数必为0.5NA
C.反应5NH4NO32HNO3+4N2↑+9H2O中,生成28 g N2时,转移的电子数目为3.75NA
D.氢氧燃料电池正极消耗22.4 L(标准状况)气体时,电路中通过的电子数目为2NA
答案 C
解析 0.2 mol Fe在高温下与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,生成氢气的物质的量是mol,A项错误;粗铜中含有铁、锌等杂质,铁、锌的金属活动性强于铜,先失去电子,所以用电解法进行粗铜精炼时,每转移1 mol电子,阳极上溶解的铜原子数一定小于0.5NA,B项错误;反应5NH4NO32HNO3+4N2↑+9H2O中,28 g氮气的物质的量是1 mol,其中-3价N元素全部被氧化,被氧化的N原子的物质的量占生成的氮气中N原子物质的量的,所以转移的电子数目是1 mol×2××3×NA mol-1=3.75NA,C项正确;氢氧燃料电池正极为氧气,发生还原反应,消耗22.4 L(标准状况)氧气时,电路中通过的电子数目为×4×NA mol-1=4NA,D项错误。
20.草酸(分子式为H2C2O4,沸点:150 ℃)是生物体的一种代谢产物,广泛分布于植物、动物和真菌体中。下列有关判断不正确的是( )
A.草酸的摩尔质量是90 g·mol-1
B.1 mol草酸中含有6.02×1023个分子
C.45 g草酸中含有1.204×1024个氧原子
D.1 mol草酸在标准状况下的体积约为22.4 L
答案 D
21.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.400 mL 1 mol·L-1稀硝酸与Fe完全反应(还原产物只有NO),转移电子的数目为0.3NA
B.1 mol·L-1的AlCl3溶液中含有Cl-的个数为3NA
C.0.2 mol H2O和D2O的混合物中含有中子的数目为2NA
D.标准状况下,2.24 L Cl2溶于水所得氯水中含氯的微粒总数为0.2NA
答案 A
解析 400 mL 1 mol·L-1稀硝酸中HNO3物质的量为0.4 L×1 mol·L-1=0.4 mol,铁与稀硝酸反应可以生成硝酸亚铁:3Fe+8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O或生成硝酸铁:Fe+4HNO3(稀)===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O,每反应4 mol HNO3转移电子3 mol,0.4 mol HNO3与Fe完全反应(还原产物只有NO),转移电子的数目为0.3NA,A项正确;没有给出溶液的体积,不能计算出1 mol·L-1的AlCl3溶液中含有Cl-的个数,B项错误;1个H2O中含8个中子,而1个D2O中含10个中子,所以0.2 mol H2O和D2O中含有中子的数目为1.6NA~2NA之间,C项错误;标准状况下,2.24 L Cl2的物质的量为0.1 mol,Cl2溶于水后仍有部分以Cl2的形式存在于水中,则所得氯水中含氯的微粒总数小于0.2NA,D项错误。
22.NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.标准状况下,2.24 L四氯化碳含有的分子数目为0.1NA
B.25 ℃时,0.1 mol·L-1Na2S溶液中含有的Na+数目为0.2NA
C.64 g SO2与足量O2充分反应后可得到NA个SO3分子
D.2.3 g Na与O2完全反应生成3.6 g产物时失去的电子数为0.1NA
答案 D
解析 2.3 g Na与O2完全反应生成3.6 g产物,则该产物是氧化钠和过氧化钠的混合物,钠元素化合价由0价变为+1价,所以2.3 g Na完全反应时,失去的电子数为0.1NA,D项正确。
23.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.2.8 g晶体硅中含有Si—Si键的数目为0.1NA
B.常温下,4.6 g NO2气体中含有的分子数为0.1NA
C.0.1 mol氯气与足量热的氢氧化钠溶液反应,转移的电子数为0.1NA
D.0.1 mol NH4NO3溶于稀氨水中,若溶液呈中性,则溶液中含有的NH数为0.1NA
答案 D
解析 1 mol晶体硅中含有2 mol Si—Si键,即2.8 g晶体硅中含有Si—Si键的物质的量为×2=0.2 mol,A项错误;NO2中存在2NO2N2O4,4.6 g NO2中含有分子的物质的量小于0.1 mol,B项错误;氯气与热的NaOH溶液发生反应3Cl2+6NaOH===5NaCl+NaClO3+3H2O,0.1 mol氯气参与反应转移电子的物质的量为mol,C项错误;根据电荷守恒和溶液呈电中性可知,c(NH)+c(H+)=c(OH-)+c(NO),c(H+)=c(OH-),即有c(NH)=c(NO),因此有n(NH)=0.1 mol,D项正确。
24.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.6 g SiO2晶体中含有Si—O键的数目为0.2NA
B.1 mol乙酸与足量的乙醇发生酯化反应,生成的乙酸乙酯的分子数为NA
C.某温度下,pH=2的H2SO4溶液中,硫酸和水电离的H+总数为0.01NA
D.常温下,1 L 0.1 mol·L-1醋酸钠溶液中加入醋酸至溶液呈中性,则溶液中CH3COO-的数目为0.1NA
答案 D
解析 1 mol SiO2晶体中含有Si—O键的数目为4NA,所以6 g(0.1 mol)SiO2晶体中含有Si—O键的数目为0.4NA,A项错误;乙酸与乙醇生成乙酸乙酯的反应是可逆反应,所以1 mol乙酸与足量的乙醇发生酯化反应,生成的乙酸乙酯的分子数小于NA,B项错误;溶液体积未知,无法求得H+总数,C项错误;CH3COONa溶液中加入醋酸至溶液呈中性,根据电荷守恒得c(CH3COO-)=c(Na+),所以溶液中CH3COO-的物质的量为1 L×0.1 mol·L-1=0.1 mol,即0.1NA,D项正确。
25.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.17 g H2O2与17 g H2S所含的电子数均为9NA
B.0.3 mol NO2与水反应,生成的H+数目为0.3NA
C.0.1 mol Cl2通入适量水中,转移的电子数为0.2NA
D.2 L pH=3的醋酸与足量的锌反应,产生H2分子数为10-3NA
答案 A
解析 H2O2和H2S的摩尔质量均为34 g·mol-1,分子内均有18个电子,则17 g H2O2与17 g H2S所含的电子数均为9NA,故A项正确;0.3 mol NO2与水反应生成0.2 mol HNO3,生成的H+数目为0.2NA,故B项错误;氯气与水反应生成HClO与HCl,此反应为可逆反应,则将0.1 mol Cl2通入适量水中,转移的电子数小于0.1NA,故C项错误;醋酸为弱酸,只有部分电离,但随着反应的进行,未电离的醋酸能继续电离与锌反应,故D项错误。
26.三种气体X、Y、Z的相对分子质量关系为Mr(X)<Mr(Y)=0.5Mr(Z),下列说法正确的是( )
A.原子数目相等的三种气体,质量最大的是Z
B.相同条件下,同质量的三种气体,气体密度最小的是X
C.若一定条件下,三种气体体积均为2.24 L,则它们的物质的量一定均为0.1 mol
D.同温下,体积相同的两容器分别充入2 g Y气体和1 g Z气体,则其压强比为2∶1
答案 B
解析 根据题意三种气体X、Y、Z的相对分子质量关系为Mr(X)<Mr(Y)=0.5Mr(Z),即Mr(X)<Mr(Y)<Mr(Z)。三种气体的原子组成不能确定,因此原子数目相等的三种气体中质量最大的不一定是Z,A项错误;根据密度ρ=可知,气体处在相同的条件下,密度和相对分子质量成正比,三种气体中密度最小的是X,B项正确;气体的物质的量n=,Vm不一定等于22.4 L·mol-1,所以它们的物质的量不一定均为0.1 mol,C项错误;同温同体积的气体物质的量之比等于压强之比,由于Mr(Y)=0.5Mr(Z),所以2 g Y气体和1 g Z气体的物质的量之比是4∶1,因此其压强比也为4∶1,D项错误。
27.奥克托今是一种猛(性)炸药,学名环四亚甲基四硝胺,简称HMX,其结构简式如图所示。密闭容器中HMX发生自爆时产生的氮气和一氧化碳的分子数之比为( )
A.1∶1 B.2∶1 C.1∶2 D.3∶2
答案 A
解析 根据结构简式可知奥克托今的分子式为C4N8H8O8,根据原子守恒可知,HMX自爆时的反应方程式为C4N8H8O8===4CO↑+4N2↑+4H2O↑,故氮气和CO的分子数之比为1∶1。
28.设阿伏加德罗常数的值为NA。工业上,利用乙烯水化法制乙醇:CH2==CH2+H2OCH3CH2OH。下列有关说法中正确的是( )
A.1 mol乙烯和1 mol乙醇分别完全燃烧,消耗O2的分子数均为3NA
B.1 mol H2O和H2F+的混合物中所含质子数为10NA
C.乙醇催化氧化生成1 mol乙醛时转移电子数为NA
D.46 g乙醇中所含共价键的数目为7NA
答案 A
解析 1 mol乙烯(C2H4)和1 mol乙醇(化学式可以看成C2H4·H2O)分别完全燃烧消耗O2均为3 mol,消耗O2的分子数为3NA,A项正确;1 mol H2O所含质子数为10NA,1 mol H2F+所含的质子数为11NA,B项错误;C2H6O中C的化合价为-2价,C2H4O中C的化合价为-1价,乙醇催化氧化生成1 mol乙醛时转移电子数为2NA,C项错误;46 g乙醇中所含共价键的数目有5 mol C—H、1 mol C—O、1 mol O—H和1 mol C—C键,共有8 mol共价键,D项错误。
29.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.将1 L 5.68 mol·L-1的FeCl3饱和溶液制成胶体,可得到5.68NA个Fe(OH)3胶体
B.1 L 0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液中含有NH的数目为0.1NA
C.8.4 g NaHCO3和MgCO3的混合物中含有的阴离子数目为0.1NA
D.标准状况下,2.24 L Cl2与过量NaOH溶液反应转移的电子数为0.2NA
答案 C
解析 由于NH水解,故1 L 0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液中含有NH的数目小于0.1NA,B项错误;反应Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O中1 mol Cl2参加反应,转移1 mol电子,标准状况下,2.24 L Cl2为0.1 mol,则其与过量NaOH溶液反应转移的电子数为0.1NA,D项错误。
30.南京大学科研团队首次发现氨还原过程中的多米诺效应,即一旦完成第①步,将自发完成后续步骤,反应过程示意图如图。NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.2.24 L N2含有NA个价电子
B.3.5 g Li3N中含有0.3NA个共价键
C.若0.7 g Li参与第②步反应,转移电子数为0.1NA
D.①②③步反应均为氧化还原反应
答案 C
31.下列说法正确的是
①高温下,0.2 mol Fe与足量水蒸气反应,生成的H2分子数目为0.3NA
②任何气体的气体摩尔体积都约为22.4 L/mol
③常温常压下,32 g O2与O3的混合气体所含原子数为2NA
④同温同体积时,气体的物质的量越大,则压强越大
⑤两种物质的物质的量相同,则它们在标准状况下的体积也相同
⑥0.5 mol Na2O2固体中含有阴离子的数目为0.3NA
⑦足量的浓盐酸与8.7gMnO2反应,被氧化的HCl为0.2 mol
⑧1 mol/L的AlCl3溶液中,Cl-离子的数目为3NA
⑨Na与水反应时,水表现出氧化性
A.①③⑤⑦ B.③④⑦⑨ C.①④⑤⑨ D.⑦④⑥⑥
B
【详解】①Fe与足量水蒸气反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,则0.2 mol Fe与足量水蒸气反应,生成的H2分子数目为NA,①错误;
②在标准状态下,任何气体的气体摩尔体积都约为22.4 L/mol,②错误;
③O2与O3均由O原子构成,混合气体中O原子为32g,O原子的物质的量为,即2NA,③正确;
④根据pV=nRT可知,同温同体积时,气体的物质的量与压强成正比,则气体的物质的量越大,则压强越大,④正确;
⑤两种物质不知道具体状态,则两种物质的物质的量相同,它们在标准状况下的体积不一定相同,⑤错误;
⑥Na2O2固体由Na+和O组成,则0.5 mol Na2O2固体中含有阴离子的数目为0.5NA,⑥错误;
⑦浓盐酸与MnO2反应的化学方程式为,8.7gMnO2的物质的量为0.1mol,有0.4molHCl参与反应,0.2molHCl被氧化,另0.2molHCl表现酸性,⑦正确;
⑧1 mol/L的AlCl3溶液体积未知,无法计算Cl-离子的数目,⑧错误;
⑨Na与水反应的化学方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2,H2O中H元素化合价降低,水表现出氧化性,⑨正确;
故选B。
二、填空题
1.回答下列问题
(1)含有个氧原子的的物质的量是_______mol。
(2)与标准状况下的_______L的含有相同数目的氢原子。
(3)在标准状况下与的混合气体,体积为11.2L,则混合气体的平均摩尔质量是_______。
(4)在由组成的混合液中,部分离子浓度大小如图所示
该混合液中的物质的量为_______;将该混合液加水稀释至体积为1L,稀释后溶液中的物质的量浓度为_______。
(1)0.25
(2)6.72
(3)30g/mol
(4) 0.1mol 0.1mol/L
【详解】(1)含有个氧原子的的物质的量是÷4mol=0.25mol。
(2)3.4gNH3的物质的量为=0.2mol,含有H原子物质的量为0.6mol,则含有0.6molH原子的H2S的物质的量为0.3mol,在标准状况下的体积为0.3×22.4L/mol=6.72L。
(3)混合气体的物质的量为=0.5mol,混合气体的平均摩尔质量为=30g/mol。
(4)依据图示可知钠离子的浓度为1.0mol/L,镁离子的浓度为0.5mol/L,氯离子的浓度为3.0mol/L,则依据电荷守恒可知:1.0mol/L×1+0.5.0mol/L×2+2c(Ca2+)=3.0mol/L×1,解得c(Ca2+)=0.5mol/L,则氯化钙的物质的量为0.5mol/L×0.2L=0.1mol;将该混合液加水稀释至体积为1L,稀释后溶液中Ca2+的物质的量浓度为=0.1mol/L。
2.氧化还原反应原理在生产生活和科学研究中应用广泛。请回答以下问题:
(1)误食NaNO2会导致血红蛋白中的Fe2+转化为Fe3+而中毒,可服用维生素C解毒。下列分析正确的是_______。
A.NaNO2被还原 B.维生素C具有还原性
C.还原性:维生素C>Fe2+ D.NaNO2是还原剂
(2)宋代著名法医学家宋慈的《洗冤集录》中有关于银针验毒的记载,“银针验毒”的原理是:。X为只含两种元素的黑色固体,它的化学式是_______,该反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______。
(3)油画所用颜料含有某种白色铅化合物,久置于空气中就会变成黑色(PbS),从而使油画色彩变暗。若用H2O2来“清洗”,则可将PbS转变成白色的PbSO4,从而使油画的色彩“复原”。上述“清洗”反应的化学方程式为_______。
(4)科学家正在研究一种在催化剂的作用下,以乙烯(C2H4)脱硫的方法来治理燃煤尾气中的SO2,其机理如图所示。该过程三步反应中,属氧化还原反应的是_______(选填i、ii、iii),氧化性最强的物质是_______(填化学式),理论上处理含44.8LSO2(标准状况,下同)的尾气需要C2H4的体积为_______L。
(1)ABC
(2) Ag2S 1∶4
(3)
(4) i、iii O2 22.4
【详解】(1)A.NaNO2会导致血红蛋白中的Fe2+转化为Fe3+而中毒,有升必有降,亚硝酸钠中氮元素化合价降低被还原,A正确;
B.维生素C具有还原性,能将三价铁还原成二价亚铁离子,B正确;
C.维生素C在还原三价铁离子的反应中是还原剂,还原性强于亚铁离子,C正确;
D.由上述分析知NaNO2是氧化剂,D错误;
故选ABC;
(2)X为只含两种元素的黑色固体,根据元素守恒、得失电子守恒配平方程式:,X的化学式是Ag2S,氧化剂是氧气,还原剂是银单质,物质的量之比为1∶4;
(3)用H2O2来“清洗”,则可将PbS转变成白色的PbSO4,反应的化学方程式为;
(4)反应前后有元素化合价发生变化是氧化还原反应的重要特征,由机理图示可知该过程三步反应中,属氧化还原反应的是i、iii;i.C2H4+2SO3=2CO2+2S+2H2O,iii.2SO2+O2=2SO3,i反应中三氧化硫是氧化剂,氧化性在该反应中最强,但iii反应中氧气是氧化剂,氧化性强于三氧化硫,故氧气氧化性最强;由上述方程知n(C2H4)~ 2n(SO2),故理论上处理含44.8LSO2(标准状况)的尾气需要C2H4的体积为22.4L。
3.物质的分类、转化、化学计量在化学中占有重要地位。
(1)以下物质:①液氯 ②HCl气体 ③氨水 ④熔融Na2SO4 ⑤蔗糖 ⑥KClO3晶体 ⑦SO2 ⑧空气。属于混合物的是_______(填相应物质前序号,下同);所给状态下能导电的是_______;属于电解质的是_______。
(2)根据反应物、生成物的类别和数量,化学反应可分为四种基本反应类型。
①下列反应中
A.2H2O2H2↑+ O2↑
B.H2O + 3NO2= 2 HNO3+ NO
C.2H2O + 2F2 = 4HF + O2↑
D.2H2O + 2Na= 2 NaOH+ H2↑
反应D属于四种基本反应类型中的_______反应。属于氧化还原反应,但水只作还原剂的是_______(填相应反应前字母)
②实现下列变化过程,必须加入还原剂的是_______。
A.KClO3→ KCl B.Cl-→ Cl2 C.CaO → CaCO3 D.MnO2 → Mn2+
(3)完成下列有关物质的量的计算:
①27g某金属氯化物MCl2含有0.4mol氯离子,则金属M的摩尔质量为_______。
②标准状况下,6.72L NH3分子中所含原子数与_______g CO2所含原子数相等。
(1) ③⑧ ③④ ②④⑥
(2) 置换 C D
(3) 64g/mol 17.6
【详解】(1)氨水和空气是混合物,选③⑧;氨水和熔融硫酸钠中含自由移动的离子,能导电,选③④;HCl气体、熔融Na2SO4、KClO3晶体在水溶液或熔融状态下自身可以电离,是电解质,选②④⑥;
(2)①钠与水的反应是置换反应;
A.电解水时氢元素化合价降低,氧元素化合价升高,水既是氧化剂又是还原剂,不符合题意;
B.水和NO2反应时,氢元素和氧元素化合价均不变,既不是氧化剂又不是还原N元素的化合价既升高又降低,既是氧化剂又是还原剂,不符合题意;
C.水与氟气反应时氧元素化合价升高,是还原剂,符合题意;
D.钠与水反应时,水中氢元素化合价降低,为氧化剂,不符合题意;
故选C;
②需要加入还原剂才能实现的反应中,元素的化合价降低。
A.氯酸钾中氯元素由+5价降为-1价,氯酸钾受热分解得到氯化钾,不需要加还原剂就能能实现,A错误;
B.氯离子生成氯气时,氯元素化合价由-1价升高为0价,需要加氧化剂,B错误;
C.氧化钙转化为碳酸钙时,元素化合价未发生变化,C错误;
D.二氧化锰转化为氯化锰时,锰元素由+4价降为+2价,需要加还原剂才能实现,D正确;
故选D;
(3)①27g某金属氯化物MCl2含有0.4mol氯离子,金属氯化物的物质的量为0.2mol,金属氯化物的摩尔质量为:,金属M的摩尔质量为:;
②标准状况下,6.72L NH3分子中原子的物质的量为:,中原子的物质的量为1.2mol时,的物质的量为0.4mol,质量为:
4.氧化还原反应在生产生活中有广泛的应用,中国传统文化中有广泛记载。
(1)“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”中涉及到蜡烛与的燃烧反应,反应生成和,该反应一定是_______。
A.化合反应 B.分解反应 C.氧化还原反应 D.置换反应
(2)“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”涉及到的化学反应为:。该反应中的摩尔质量是_______。28g铁粉中含有的Fe原子数是_______NA,若铁粉完全反应,析出Cu单质的质量为_______g。
(3)宋代《洗冤集录》中记载有“银针探毒”,其原理是:,在相同条件下体积相同的和两种气体原子数之比为_______,质量比为_______。标准状况下22.4mL 中氧原子的物质的量_______mol,当发生上述反应时氧气完全反应,消耗的标准状况下的体积是_______mL。
(4)我国古代四大发明之一的黑火药是由硫磺粉、硝酸钾和木炭按一定比例混合而成的,爆炸时发生的反应为:。该反应中,化合价升高的元素是_______(填元素符号,下同),化合价降低的元素是_______。同温同压下,体积相同的和,其密度之比为_______。
(1)C
(2) 160g/mol或160 0.5 32
(3$$