第2章 10 素养提升练(四) 以物质的量为中心的相关计算（课时作业）-【学而思】2026-2027学年高一化学必修一课时作业（人教版）

素养提升练(四)　以物质的量为中心的相关计算 1.下列各组物质中,分子数相同的是 (　) A.1 g H2和8 g O2 B.18 g H2O和1 mol HCl C.8 g O2和3.01×1023个CO2分子 D.1 mol H2O和22.4 L O2 2.设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 (　) A.物质的量浓度为0.5 mol·L-1的MgCl2溶液中含有Cl-个数为NA B.标准状况下,18 g H2O所占的体积约是22.4 L C.32 g O2在标准状况下所占的体积约为22.4 L D. 2.4 g金属镁变为Mg2+时失去的电子数为0.1NA 3.NA表示阿伏加德罗常数的值,下列关于 0.1 mol·L-1 Ba(NO3)2溶液的说法正确的是 (　) A.1 L溶液中含有Ba2+和N总数为3NA B.该溶液可由1 L水中溶解0.1 mol Ba(NO3)2固体制得 C.2 L该溶液中Ba2+的物质的量浓度为0.1 mol·L-1 D.0.5 L该溶液中N的物质的量为0.2 mol 4.[2026·山西太原高一期中] 据报道,我国长距离输氢技术获得突破,即在天然气中掺入一定比例氢气并利用现有的天然气管道进行输送。假设天然气管道中只含有H2与CH4两种气体,且同温同压下两者的体积之比为6∶19。则下列说法错误的是 (　) A.该混合气中二者的分子数之比为6∶19 B.该混合气中二者的原子数之比为12∶95 C.该混合气中二者的氢原子数之比为3∶19 D.该混合气中二者的质量之比为6∶19 5.[2025·湖北新高考联考协作体高一期中] 现有标准状况下4.48 L CO与CO2的混合气体,总质量为6.4 g,设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 (　) A.混合气体对氢气的相对密度为16 B.混合气体中CO与CO2的物质的量之比为3∶1 C.混合气体中O原子数为0.25NA D.将其通过足量Na2O2,固体质量将增加2.2 g 6.无土培植中,需配制含0.52 mol·L-1 K+、0.50 mol·L-1 N、0.66 mol·L-1 Cl-、0.18 mol·L-1 S的营养液。若用KCl、NH4Cl、(NH4)2SO4三种固体配制1 L营养液,需此三种固体的物质的量为 (　) A B C D KCl 0.52 mol 0.52 mol 0.66 mol 0.66 mol NH4Cl 0.50 mol 0.14 mol 0.26 mol 0.03 mol (NH4)2SO4 0.18 mol 0.18 mol 0.12 mol 0.36 mol 7.一定量CO2通入2 L某浓度的NaOH溶液得A溶液,向A溶液中逐滴滴入稀盐酸,加入n(HCl)与生成n(CO2)的关系如图所示。下列有关叙述正确的是 (　) A.通入的CO2气体体积为22.4 L B.原溶液中c(NaOH)=1 mol·L-1 C.A溶液中含Na2CO3和NaHCO3 各1 mol D.A溶液中含有2 mol NaOH和1 molNa2CO3 8.[2026·湖北武汉部分重点中学高一期中] 在标准状况下,将a L NH3完全溶于1 L水得到V mL氨水,溶液的密度为ρ g·cm-3,溶质的质量分数为w,溶质的物质的量浓度为c mol·L-1。下列叙述中错误的是 (　) A.c= B.c= C.w= D.ρ= 9.[2025·湖湘教育三新探索协作体高一期中] 一密闭容器无摩擦,可滑动的两格板a、b(厚度不计)将其分隔成甲、乙两室,乙室中充入0.4 mol O2,甲室中充入CO2,静止时隔板位置如图所示,下列说法正确的是 (　) A.甲室中气体的质量为22.0 g B.甲室的体积为13.44 L C.原子数之比为甲∶乙=3∶2 D.密度之比为甲∶乙=11∶8 10.[2026·吉林长春外国语学校高一月考] 把300 mL含有BaCl2、MgCl2、Mg(NO3)2的混合溶液分成3等份,并分别逐滴加入Na2SO4溶液、AgNO3溶液、NaOH溶液,直至不再产生沉淀,此时消耗a mol Na2SO4、b mol AgNO3、c mol NaOH,则该混合液中N的浓度为(　) A.10(2a-b+c) mol·L-1 B.(2a-b+c) mol·L-1 C.10(2a+b+c) mol·L-1 D.(2a+b+c) mol·L-1 11.[2025·河北保定六校高一期中] 物质的量在化学计量中有广泛应用,回答下列问题: (1)某气体在标准状况下的密度为1.25 g·L-1,该气体的摩尔质量为　　　　　　。  (2)同温同压下,下列三种气体:①2 g H2、②8 g O2、③14 g N2,其密度由大到小的顺序为　　　　　　　　　(用序号与“>”表示)。  (3)硫酸镁和硫酸铝溶液等体积混合后,Al3+的浓度为0.1 mol·L-1,S的浓度为0.3 mol·L-1,则混合后溶液中Mg2+的浓度为　　　　。  (4)一密闭容器被两个可自由滑动的隔板a、b(厚度不计)分成甲、乙两室,如图所示。一定温度下向甲室中充入NH3、H2的混合气体,乙室中充入1.2 mol HCl气体,静止时隔板如图所示(保持温度不变)。已知甲室中气体的质量比乙室中气体的质量少33.8 g。 ①甲室中m(NH3)∶m(H2)=　　　。  ②如果将隔板a去掉,当HCl与NH3完全反应生成NH4Cl(固体体积忽略不计且不影响隔板移动),恢复至原温度后,隔板b将静止于刻度“　　　”(填数字)处。  12.填空。 (1)0.5 L 0.5 mol·L-1 FeCl3溶液中Cl-的物质的量浓度为　　　　,检验该溶液中阴离子的方法是　 　 。  (2)标准状况下,3.4 g NH3的体积约为　　L,0.1 mol H2S中共有约　　　　个H原子;同质量的NH3和H2S中所含H原子个数比为　　　　。  (3)今有一混合物的水溶液,只可能含有以下离子中的若干种:K+、H+、Mg2+、Ba2+、C、S。现取两份100 mL溶液进行如下实验: ①第一份加入足量NaHCO3溶液后,收集到气体0.03 mol。 ②第二份加足量Ba(NO3)2溶液充分反应后过滤干燥,得沉淀4.66 g。 根据上述实验回答: (a)原溶液中一定不存在的离子是　　　　。  (b)原溶液中可能存在的离子是　　　　。  (c)请计算出原溶液中一定存在的阴离子的物质的量浓度为　　　　。  学科网（北京）股份有限公司 $ 素养提升练(四)　以物质的量为中心的相关计算 1.B　[解析] 1 g氢气和8 g氧气的物质的量分别为=0.5 mol和=0.25 mol,两者的物质的量不相等,则含有的分子数不相等,故A错误;18 g H2O的物质的量为=1 mol,与1 mol HCl的物质的量相等,则两种物质含有的分子数相同,故B正确;8 g O2的物质的量为=0.25 mol,3.01×1023个CO2分子的物质的量为=0.5 mol,两者的物质的量不相等,则含有的分子数不相等,故C错误;没有指明是在标准状况下,无法计算22.4 L氧气的物质的量,无法比较与1 mol水所含分子数的多少,故D错误。 2.C　[解析] 溶液体积不明确,故溶液中含有氯离子的个数无法计算,A错误;标准状况下水不是气体,18 g H2O的物质的量为1 mol,1 mol水的体积不是22.4 L,B错误;n===1 mol,标准状况下,气体摩尔体积约为22.4 L·mol-1,则标准状况下32 g O2所占的体积约为22.4 L,C正确;2.4 g镁的物质的量为0.1 mol,而镁元素反应后变为+2价,故0.1 mol镁反应后失去0.2NA个电子,D错误。 3.C　[解析] 1 L 0.1 mol·L-1 Ba(NO3)2溶液中含有硝酸钡0.1 mol,0.1 mol硝酸钡中含有0.1 mol钡离子、0.2 mol硝酸根离子,总共含有0.3 mol离子,含有Ba2+和N总数为0.3NA,故A错误;由1 L水中溶解0.1 mol Ba(NO3)2固体制得的溶液体积不是1 L,所得溶液浓度不是0.1 mol·L-1,故B错误;0.5 L 0.1 mol·L-1 Ba(NO3)2溶液中N的物质的量为n=cV=0.1 mol·L-1×0.5 L×2=0.1 mol,故D错误。 4.D　[解析] 同温同压下气体的体积比等于分子数比,假设天然气管道中只含有H2与CH4两种气体,且同温同压下两者的体积之比为6∶19,该混合气中H2与CH4的分子数之比为6∶19,A正确;由A可知,H2与CH4的分子数之比为6∶19,每个H2分子含2个原子,每个CH4含5个原子,原子数之比为(6×2)∶(19×5)=12∶95,B正确;由A可知,H2与CH4的分子数之比为6∶19,H2的氢原子数为6×2=12,CH4的氢原子数为19×4=76,氢原子数之比为12∶76=3∶19,C正确;由A可知,H2与CH4的分子数之比为6∶19,物质的量之比为6∶19,H2的摩尔质量为2 g·mol-1,CH4的摩尔质量为16 g·mol-1,质量之比为(6×2)∶(19×16)=12∶304=3∶76,而非6∶19,D错误。 5.D　[解析] 标准状况下4.48 L气体的物质的量为0.2 mol,总质量为6.4 g,则混合气体的平均摩尔质量为32 g·mol-1,混合气体对氢气的相对密度为16,A正确;混合气体的平均摩尔质量为32 g·mol-1,设CO的物质的量为x,CO2的物质的量为y,则=32 g·mol-1,解得x∶y=3∶1,B正确;两种气体的物质的量之和为0.2 mol,根据B分析可知,设CO的物质的量为x,CO2的物质的量为y, x∶y=3∶1,x+y=0.2 mol,则x=0.15 mol,y=0.05 mol,则混合气体中O原子数为0.25NA,C正确;根据方程式2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2可知,二氧化碳和过氧化钠反应使过氧化钠质量增加相当于和二氧化碳物质的量相等的一氧化碳的质量,则将其通过足量Na2O2,固体质量将增加0.05 mol×28 g·mol-1=1.4 g,D错误。 6.B　[解析] 配制含0.52 mol·L-1 K+、0.50 mol·L-1 N、0.66 mol·L-1 Cl-、0.18 mol·L-1 S的营养液1 L,其中只有KCl提供K+,故需要KCl的物质的量为0.52 mol,只有KCl、NH4Cl提供Cl-,故需NH4Cl的物质的量为0.66 mol-0.52 mol=0.14 mol,只有(NH4)2SO4提供S,故需(NH4)2SO4的物质的量为0.18 mol,B符合题意。 7.D　[解析] 共生成CO2气体1 mol,而消耗HCl 4 mol,据此可以判断A溶液成分只可能是NaOH和Na2CO3;据图像和NaHCO3+HClH2O+CO2↑+NaCl知,此步反应消耗的HCl为1 mol,NaHCO3的物质的量为1 mol;所以最初加入的3 mol HCl,1 mol用于将Na2CO3转化为NaHCO3:Na2CO3+HClNaHCO3+NaCl,2 mol将NaOH中和:NaOH+HClNaCl+H2O。没有指明气体所处的温度和压强,如果指明是标准状况,则所给数据是正确的,A项错误;A溶液中含有NaOH的物质的量为2 mol、Na2CO3的物质的量为1 mol,所以据钠原子守恒可知原NaOH溶液中NaOH的物质的量为4 mol,其浓度为2 mol·L-1,B项错误,D项正确;A溶液中没有NaHCO3,若溶液中含Na2CO3和NaHCO3 各1 mol ,则加入足量盐酸后生成气体应为2 mol,与题给图像数据明显不符,C项错误。 8.D　[解析] n(NH3)== mol,m(NH3)=n(NH3)×M(NH3)= g,溶液的质量为m(溶液)=ρV或(1000+) g,w===,根据1000+=ρV得出ρ==。溶质的物质的量浓度c mol·L-1== mol·L-1,叙述正确,A不选;溶质的物质的量浓度c mol·L-1== mol·L-1,叙述正确,B不选;根据分析可知溶质的质量分数w=,叙述正确,C不选;根据分析可知溶液的密度ρ g·cm-3= g·cm-3,叙述错误,D选。 9.D　[解析] 由图可知,二氧化碳和氧气的体积比为3∶2,由阿伏加德罗定律可知,二氧化碳的物质的量为=0.6 mol。二氧化碳的物质的量为0.6 mol,则甲室中二氧化碳的质量为0.6 mol×44 g·mol-1=26.4 g,A错误;二氧化碳的物质的量为0.6 mol,没有明确是否为标准状况,无法计算甲室中0.6 mol二氧化碳气体的体积,B错误;二氧化碳的物质的量为0.6 mol,则甲室和乙室中原子数之比为(0.6 mol×3)∶(0.4 mol×2)=9∶4,C错误;同温同压下,气体的密度之比等于摩尔质量之比,则甲室和乙室的密度之比为44∶32=11∶8,D正确。 10.A　[解析] 把含有BaCl2、MgCl2、Mg(NO3)2的混合溶液分成3等份,分别逐滴加入Na2SO4溶液、AgNO3溶液、NaOH溶液,直至不再产生沉淀,此时消耗a mol Na2SO4、b mol AgNO3、c mol NaOH,则每100 mL混合溶液中含有a mol Ba2+、b mol Cl-、 mol Mg2+,根据电荷守恒2n(Ba2+)+2n(Mg2+)=n(Cl-)+n(N)知,每100 mL混合溶液中含有N的物质的量为(2a+c-b) mol,则N的物质的量浓度为c(N)===10(2a-b+c) mol·L-1,故选A。 11.(1)28 g·mol-1　(2)②>③>① (3)0.15 mol·L-1　(4)①17∶8　②6 [解析] (1)标准状况下,M=ρVm=1.25 g·L-1×22.4 L·mol-1=28 g·mol-1。(2)同温同压下,密度之比等于摩尔质量之比,摩尔质量越大,密度越大,故下列三种气体:①2 g H2、②8 g O2、③14 g N2,其密度由大到小的顺序为②>③>①。(3)硫酸镁和硫酸铝溶液等体积混合后,铝离子浓度为0.1 mol·L-1,硫酸根离子的浓度为0.3 mol·L-1,则根据电荷守恒有3c(Al3+)+2c(Mg2+)=2c(S),即3×0.1 mol·L-1+2c(Mg2+)=2×0.3 mol·L-1,解得混合溶液中Mg2+的浓度为0.15 mol·L-1。(4)①如图所示,甲、乙两室的体积比为5∶3,即甲、乙两室的气体的物质的量之比为5∶3,乙室中有1.2 mol HCl(43.8 g),则甲室中NH3、H2的总物质的量为2 mol,质量为43.8 g-33.8 g=10 g,设氨的物质的量为x,氢气的物质的量为y,根据其物质的量、质量列方程组:x+y=2 mol,17 g·mol-1 x+2 g·mol-1 y=10 g,解得x=0.4 mol,y=1.6 mol,所以氨和氢气的物质的量之比为0.4 mol∶1.6 mol=1∶4,其质量之比为(0.4 mol×17 g·mol-1)∶(1.6 mol×2 g·mol-1)=17∶8。②隔板a去掉后,0.4 mol NH3能与0.4 mol HCl反应,剩余气体为1.6 mol H2和0.8 mol HCl,共2.4 mol气体,相同条件下,气体的体积之比等于其物质的量之比,所以活塞b会移至“6”处。 12.(1)1.5 mol·L-1　加入硝酸酸化的硝酸银溶液,若有白色沉淀产生,则含有氯离子 (2)4.48　1.204×1023　3∶1 (3)(a)Ba2+、C　(b)K+、Mg2+　(c)0.2 mol·L-1 [解析] (1)FeCl3在溶液中完全电离,氯离子浓度是FeCl3浓度的3倍,所以0.5 L 0.5 mol·L-1FeCl3溶液中c(Cl-)=3c(FeCl3)=3×0.5 mol·L-1=1.5 mol·L-1;检验氯离子的方法为加入硝酸酸化的硝酸银溶液,若有白色沉淀产生,则含有氯离子。(2)3.4 g NH3的物质的量为=0.2 mol,标准状况下的体积约为0.2 mol×22.4 L·mol-1=4.48 L;0.1 mol H2S中共有H原子数约为0.2 mol×6.02×1023 mol-1=1.204×1023;同质量的NH3和H2S中所含H原子个数比为(×3)∶(×2)=3∶1。(3)(a)①第一份加入足量NaHCO3溶液后,收集到气体0.03 mol,说明溶液呈酸性,则不含C;②第二份加足量Ba(NO3)2溶液充分反应后过滤干燥,得沉淀4.66 g,该沉淀为硫酸钡,则溶液中存在S,不含Ba2+。(b)反应中没有涉及K+、Mg2+的性质,二者无法确定,可能存在。(c)生成硫酸钡的质量为4.66 g,则n(BaSO4)===0.02 mol,则c(S)===0.2 mol·L-1。 学科网（北京）股份有限公司 $