第2讲物质的量及相关计算.docx
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第2讲物质的量及相关计算
第2讲:
物质的量及相关计算
一、单选题(共18题;共36分)
1.同温同压下的不同气体其体积可能不相同,其主要原因是( )
A. 粒子大小不同
B. 粒子质量不同
C. 粒子间距离不同
D. 粒子数目不同
2.配制250mL0.100mol/L的氯化钠溶液,操作错误的是( )
A.
B.
C.
D.
3.用98%的浓硫酸(密度为1.84g·cm-3)配制80mL1mol·L-1的稀硫酸。
现给出下列仪器(配制过程中可能用到):
①100mL量筒 ②10mL量筒 ③50mL烧杯 ④托盘天平 ⑤100mL容量瓶 ⑥胶头滴管 ⑦玻璃棒 ⑧80mL容量瓶 按使用仪器的先后顺序排列正确的是( )
A. ④③⑦⑧⑥ B. ②⑤⑦⑥ C. ①③⑧⑥⑦ D. ②⑥③⑦⑤⑥
4.(2018•海南卷)NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A. 12g金刚石中含有化学键的数目为4NA B. 18g的D2O中含有的质子数为10
C. 28g的乙烯和环已烷混合气体中所含原子总数为6NA
D. 1L1mol·L-1的NH4Cl溶液中NH4+和Cl-的数目均为1NA
5.(2018•卷Ⅱ)NA代表阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是()
A. 常温常压下,124gP4中所含P-P键数目为4NA
B. 100mL1mol·L-1FeCl3溶液中所含Fe3+的数目为0.1NA
C. 标准状况下,11.2L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NA
D. 密闭容器中,2molSO2和1molO2催化反应后分子总数为2NA
6.同温同压下有两份体积相同的CO2和O3,关于它们的叙述正确的是( )
A. 分子数之比是1∶1 B. 原子个数比是3∶2 C. 质量比是1∶1 D. 密度之比是1∶1
7.下列关于物质的量浓度表述正确的是( )
A. 98%的H2SO4物质的量浓度为18.4mol/L,则49%的H2SO4物质的量浓度为9.2mol/L
B. 当2L水吸收44.8L氨气(标况)时所得氨水的浓度不是1mol•L-1,只有当44.8L(标况)氨气溶于水制得2L氨水时,其浓度才是1mol•L-1
C. 只含K2SO4和NaCl的混合水溶液中,如果Na+和SO42-的物质的量相等,则K+和Cl-的物质的量浓度一定相同
D. 50mL1mol/L的AlCl3溶液中的Cl—浓度与50ml3mol/L的BaCl2溶液Cl—浓度相等
8.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A. 所含共价键数均为0.2NA的白磷(P4)和甲烷的物质的量相等 B. 1L1mol/LH2O2的水溶液中含有的氧原子数为2NA
C. 将1molFe与一定量的稀硝酸充分反应,转移的电子数可能为2NA D. 1L0.1mol/LCH3COONa溶液中含有的Na+和CH3COO-的总数为0.2NA
9.用NA表示阿伏加德罗常数的数值,下列叙述正确的是( )
A. agC2H4和C3H6的混合物所含原子总数为
B. 常温常压下,14g由N2与CO组成的混合气体含有的原子数目为NA
C. 标准状况下,22.4LH2O含有的分子数为NA
D. 物质的量浓度为0.5mol·L−1的MgCl2溶液中,含有Cl−个数为NA
10.在体积相同的两个密闭容器中分别充满O2、O3气体,当这两个容器内温度和气体密度相等时,下列说法正确的是( )
A. 两种气体的压强相等
B. O2比O3的质量小
C. 两种气体的分子数目相等
D. 两种气体的氧原子数目相等
11.将硫酸铝、硫酸钾、明矾三种物质组成的混合物溶于水,所得溶液中SO42-的浓度为0.20mol/L。
向其中加入等体积0.20mol/L的KOH溶液(混合后溶液体积变化忽略不计),生成的白色沉淀质量恰好达到最大值,此时混合溶液中K+的浓度是( )
A. 0.40mol/L B. 0.1mol/L C. 0.225mol/L D. 0.20mol/L
12.(2018•卷Ⅲ)下列叙述正确的是
A. 24g镁与27g铝中,含有相同的质子数
B. 同等质量的氧气和臭氧中,电子数相同
C. 1mol重水与1mol水中,中子数比为2∶1 D. 1mol乙烷和1mol乙烯中,化学键数相同
13.下列各组物质中,所含分子数目不相同的是( )。
A. 同温同压下,相同体积的N2和H2
B. 10gH2和10gO2
C. 9gH2O和0.5molBr2
D. 22gCO2和3.01×1023个N2
14.现有CO、CO2、O3(臭氧)三种气体,它们分别都含有1mol氧原子,则三种气体的物质的量之比为( )
A. 1:
1:
1 B. 1:
2:
3 C. 3:
2:
1 D. 6:
3:
2
15.洁厕灵和84消毒液混合使用会发生反应:
NaClO+2HCl=NaCl+Cl2↑+H2O,生成有毒的氯气。
下列说法正确的是( )
A. 每生成1mol氯气,转移的电子数为2NA B. 1molNaCl含有的电子数为28NA
C. 1L0.2mol/LNaClO溶液中含有的次氯酸根离子数为0.2NA
D. 标准状况下,将22.4LHCl溶解在0.5L水中,形成2mol/L的盐酸
16.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的有几个( )
①常温常压下,28gC2H4和C4H8的混合物中一定含有6NA个原子
②0℃,101kPa,22.4LCl2通入足量的NaOH溶液充分反应,有2NA个电子转移
③常温下,pH=12的氢氧化钠溶液中OH-数目为0.01NA
④1L1.0mol/LFeCl3溶液全部水解制备氢氧化铁胶体,所得氢氧化铁胶体数目为NA
⑤T℃时,1LpH=6纯水中,含10-6NA个H+
⑥常温下,1.7gNH3和3.65gHCl混合后,气体分子数为0.2NA
⑦lmolSO2与足量O2在一定条件下反应生成SO3,共转移2NA个电子
⑧标准状况下,22.4LHF气体中含有NA个气体分子
⑨用情性电极电解CuSO4溶液后,如果加入0.1molCu(OH)2能使溶液复原,则电路中转移电子的数目为0.4NA
A. 3
B. 2
C. 1
D. 0
17.某气体的摩尔质量为Mg/mol,NA表示阿伏加德罗常数,在一定的温度和压强下,体积为VL的该气体所含有的分子数为X。
则
表示的是( )
A. VL该气体的质量(以g为单位)
B. 1L该气体的质量(以g为单位)
C. 1mol该气体的体积(以L为单位)
D. 1L该气体的物质的量(以mol为单位)
18.固体单质A和气体单质B在容积一定的密闭容器中恰好完全反应生成气体C,相同温度下测得容器内压强不变,若产物气体C的密度是原气体密度的4倍,则判断正确的是( )
A. 单质A与B的摩尔质量之比是1∶4
B. 反应前后的气体质量之比一定是1∶4
C. 生成物C中,A的质量分数为50%
D. 生成物C中A,B两元素的原子个数比为3∶1
二、填空题(共3题;共7分)
19.若agCO含b个分子,则阿伏加德罗常数的值为________ mol﹣1.
20.下面是中学化学实验中常见的几种仪器:
A.量筒 B.容量瓶 C.试管 D.圆底烧瓶E.托盘天平
①其中仪器上要标出使用温度的是________(填选项)
②可用作反应容器并能进行加热的是________(填选项)
③下列操作,使得实验结果偏小的是________(填选项)
A.称取5.2gNaCl固体时,将砝码放在左盘,NaCl固体放在右盘
B.配制一定物质的量浓度的NaCl溶液,转移NaCl溶液前,容量瓶中已有少许蒸馏水
C.配制一定物质的量浓度的NaCl溶液,定容时俯视读数.
D.用量筒量取一定体积的浓硫酸,浓硫酸倒入烧杯后,用蒸馏水继续冲洗量筒内壁并将洗涤液倒入烧杯.
21.现有M,N两种气态化合物,其摩尔质量之比为2:
1,试回答下列问题:
①同温同压下,M,N气体的密度之比为________
②相同温度下,在两个相同体积的密闭容器中分别充入M,N,若两个容器中气体的密度相等,则两个容器中的压强之比为________
③将M,N两种气体分别溶于水(M,N与水均不反应)配成溶液,当两种溶液的质量分数相同时,其密度分别为d1和d2,则两种溶液的物质的量浓度之比为________.
三、综合题(共2题;共8分)
22.回答下列问题:
(1)将4molN2和6molO2混合,所得气体在标准状况下的密度是________g/L。
(2)有Na2SO4和Fe2(SO4)3的混合溶液中,已知其中c(Fe3+)=0.4mol/L,c(SO42-)=0.7mol/L,则此溶液中c(Na+)=________mol/L。
(3)某普通酒精中乙醇的含量为97%,密度为0.90g/cm3,将乙醇看作溶剂,水看作溶质,该普通酒精中水的物质的量浓度是________mol/L。
23.
(1)在一定温度和压强下,1体积X2(g)和3体积Y2(g)化合生成2体积Z(g),则Z气体的化学式是________。
(2)A、B两种气体组成的混合气体8.6g,在标准状况下体积为8.96L。
已知A与B的物质的量之比为3∶1,相对分子质量之比为14∶1,由此可推断A可能是________,B可能是________。
(3)在标准状况下,CO和CO2的混合气体质量为36g,体积为22.4L,则CO所占的体积是________L,质量是________ g。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】D
【解析】【解答】对于气体来说,粒子之间的距离远远大于粒子的直径、粒子的质量,同温同压下气体粒子间的距离相等,同温同压下气体摩尔体积相同,由V=nVm=
Vm知,气体的体积取决于粒子数目的不同,故选D.
【分析】根据阿伏加德罗定律进行分析即可,注意物质的组成。
2.【答案】C
【解析】【解答】A、称量氯化钠采用分析天平更精确,图中实验操作符合题意;
B、溶解氯化钠时,为了加速其溶解,可以用玻璃棒搅拌,图中实验操作符合题意;
C、转移时用玻璃棒引流,防流出容量瓶外,图中操作无玻璃棒,图中实验操作不符合题意;
D、定容时用胶头滴管操作,图中实验操作符合题意;
故答案为:
C。
【分析】称量用天平,溶解用玻璃棒搅拌加速其溶解,转移用玻璃棒引流,定容用胶头滴管。
C中是转移操作无玻璃棒,故错误。
3.【答案】D
【解析】【解答】实验室没有80mL容量瓶,所用容量瓶应为100mL,计算出需要浓硫酸的体积约为5mL,应用10mL量筒量取,不用托盘天平称量,根据配制步骤,计算→量取→溶解→转移→洗涤→定容→摇匀,按使用仪器的先后顺序排列正确的是D。
【分析】
1、配制步骤,计算→量取→溶解→转移→洗涤→定容→摇匀
2、仪器选择:
选择最小规格的仪器(略大于题目信息数据):
选择100mL容量瓶,并用容量瓶容积进行计算;选择最接近浓硫酸体积的量筒
4.【答案】C
【解析】【解答】A.金刚石中一根键被2个碳原子共用,即一个碳原子只有两占两根共价键,因此12g金刚石中含有化学键的数目为2NA,故不符合题意
B.D2O的摩尔质量为2*2+16=20g/mol,质子数为
×10×NA=9NA,故不符合题意
C.乙烯环己烷的最简式都为CH2,故等质量的气体所含原子总数相同,所含原子总数为28/14*3NA=6NA,符合题意
D.铵根离子会发生水解,故数目<1NA,不符合题意
故答案为:
C
【分析】A中忽略了键是两个原子共用的
B中同位素质量数不同
D中忽略了铵根离子的水解。
5.【答案】C
【解析】【解答】A.白磷是正四面体结构,每个分子含有6个共价键,124g白磷的物质的量n=m/M=1mol,含有的化学键应为6NA,故A不符合题意
B.100mL1mol·L-1FeCl3溶液中含有FeCl3的物质的量n=cV=0.1mol,但FeCl3是强酸弱碱盐会发生水解,所以Fe3+的数目<0.1NA,故B不符合题意
C.甲烷(CH4)和乙烯(C2H4)分子中都含有氢原子,且都含有4个氢原子,标准状况下,11.2L混合物的物质的量n=V/Vm=0.5mol,所以含有的氢原子数为0.5×4=2NA,A故C符合题意
D.SO2+O2
SO3,该反应是一个可逆反应,2molSO2和1molO2完全反应生成SO3为2mol,但可逆反应不可能完全反应,所以分子总数应>2NA,故D不符合题意
故答案为:
C
【分析】该题考查白磷的结构及化学键、强酸弱碱盐的水解、气体摩尔体积、可逆反应等相关知识点;易错点:
①P4错认为是4个共价键,实际上P4是正四面体结构,每个分子含有6个共价键;②忽略强酸弱碱盐的水解;③关于混合物中原子数的计算;④可逆反应不能进行彻底即可逆反应是一个动态平衡
6.【答案】A
【解析】【解答】同温同压下,相同体积的气体具有相同数目的分子,即气体的物质的量相同;同温同压下有两份体积相同的CO2和O3,两种气体的物质的量相等,假设均为1mol,则分子数之比与物质的量成正比,即1∶1,A符合题意;
原子个数比为:
1×3:
1×3=1:
1,B不符合题意;
质量比为1×44:
1×48=11:
12,C不符合题意;
气体的密度之比与气体的摩尔质量成正比,即44:
48=11:
12,D不符合题意;故答案为:
A。
【分析】根据阿伏加德罗定律结合摩尔质量的概念进行分析即可。
7.【答案】B
【解析】【解答】A由物质的量浓度和质量分数的换算公式得:
;解得:
,但是浓度不同,密度一定不同,说明此说法错误。
A不符合题意。
B中说法正确,计算物质的量浓度时,应该用溶液总体积,显然2L水吸收44.8L氨气(标况)时所得氨水的体积不可能是2L,B符合题意。
C只含K2SO4和NaCl的混合水溶液中,如果Na+和SO42-的物质的量相等,说明K2SO4和NaCl的物质的量相等,所以K+和Cl-的物质的量浓度一定为2:
1,C不符合题意。
D中50mL1mol/L的AlCl3溶液中的Cl—浓度为3mol/L,50ml3mol/L的BaCl2溶液Cl—浓度为6mol/L(注意这里浓度计算实际与溶液体积无关),所以D不符合题意。
故答案为:
B
【分析】A.根据溶液的百分含量与物质的量浓度的关系进行计算;
B.根据气体溶于水形成溶液的物质的量浓度的定义进行判断;
C.根据溶液中电荷守恒判断;
D.根据盐溶液的物质的量浓度和含有的氯离子进行计算后比较即可.
8.【答案】C
【解析】【解答】A.白磷分子中含有6个共价键、甲烷分子中含有4个共价键,所含共价键数均为0.2NA的白磷(P4)和甲烷的物质的量不相等,故A不符合题意;
B.H2O2、H2O中都含有氧原子,故B不符合题意;
C.1molFe与一定量的稀硝酸充分反应恰好生成硝酸亚铁时转移的电子数为2NA,故C符合题意;
D.CH3COO-水解,1L0.1mol/LCH3COONa溶液中含有的Na+和CH3COO-的总数小于0.2NA,故D不符合题意。
故答案为:
C
【分析】A.根据白磷和甲烷的分子结构进行分析;
B.本题k考查的是氧原子,容易忽视的是水中的氧原子;
D.醋酸属于弱酸存在电离平衡。
9.【答案】B
【解析】【解答】A、C2H4和C3H6的最简式均为CH2,故ag混合物中含有的CH2的物质的量为n=
=
mol,故含原子总数为
NA个,故A错误;B、氮气和CO的摩尔质量均为28g/mol,故14g混合物的物质的量为0.5mol,且两者均为双原子分子,故0.5mol混合物中含NA个原子,故B正确;C、标况下水不是气体,故不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量和分子个数,故C错误;D、溶液体积不明确,故溶液中的氯离子个数无法计算,故D错误。
故答案为:
B
【分析】A、C2H4和C3H6的最简式相同,可求混合物中含有的最简式的物质的量,其单位mol换成换成NA就是微粒数。
B、氮气和CO的摩尔质量均为相同,且两者均为双原子分子可求混合物中含NA个原子;C、在使用气体摩尔体积来计算其物质的量时只适用标况下的气态,常见的如水,SO3、苯,HF在标况下均不是气体,不能使用气体摩尔体积公式计算D、n=C.V,当体积不明确,故溶液中的氯离子物质的量无法计算
10.【答案】D
【解析】【解答】A、氧原子个数相等时,气体的物质的量之比为:
n(O2):
n(O3)=3:
2,根据PV=nRT,可以得出其压强之比为3:
2,故A不符合题意;
B、相同体积相同密度时,量容器中的气体的质量相等,故B不符合题意;
C、相同体积相同密度时,量容器中的气体的质量相等,都是由氧元素组成,故氧原子的个数相同,故分子个数不相等,故C不符合题意;
D、相同体积相同密度时,量容器中的气体的质量相等,都是由氧元素组成,故氧原子的个数相同,故D符合题意;
故答案为:
D。
【分析】根据相同体积相同密度时,两容器气体的质量相等,且都由O元素组成,则O原子的质量、个数以及物质的量相等,结合PV=nRT对各选项进行判断.
11.【答案】D
【解析】【解答】加入等体积0.20 mol/L的KOH溶液,生成的白色沉淀质量恰好达到最大值,根据Al3++3OH-=Al(OH)3↓反应可知,c(Al3+)=0.2/3mol/L,反应后溶液的体积加倍,此时混合溶液中含有的离子及其浓度为:
Al3+:
(0.2/3)/2=0.1/3mol/L;SO42-:
0.20/2=0.10mol/L;K+:
cmol/L;
沉淀后,溶液中的阳离子仅剩K+,根据电荷守恒规律可知:
c×1=0.10×2;解之得c=0.2mol/L,B正确;
故答案为:
D。
【分析】根据铝离子与氢氧根离子反应和电荷守恒进行计算即可。
12.【答案】B
【解析】【解答】A中24g镁与27g铝的物质的量均为1mol,质子数分别为12mol和13mol,A项不符合题意;
B中等质量的氧气和臭氧的氧原子数相同,所以电子数相同,B项符合题意;
C中1molD2O与1molH2O中中子数分别为10mol和8mol,故比值为5:
4,C项不符合题意;
D中1mol乙烷和1mol乙烯中化学键数目分别为7mol和6mol,不相同,D项不符合题意,
故答案为:
B。
【分析】本题考查物质的量的相关计算,原子的结构,有机物的结构简式。
13.【答案】B
【解析】【解答】A.同温同压下,相同体积的气体分子数一定相同,故A不符合题意;
B.10gH2含有分子数是
,10gO2含有分子数是
,分子数不同,故B符合题意;
C.9gH2O含有分子数是
,0.5molBr2含有分子数是
,分子数相同,故C不符合题意;
D.22gCO2
与3.01×1023个N2,分子数相同相同,故D不符合题意。
故答案为:
B
【分析】A,同温同压下,相同体积的气体分子数一定相同。
B,根据n=
,计算物质的量,再根据N=n
NA计算分子个数。
C,根据n=
,计算物质的量,再根据N=n
NA计算分子个数。
D,根据n=
,计算物质的量,根据N=n
NA计算分子个数。
14.【答案】D
【解析】【解答】解:
CO、CO2、O3三种气体,它们含有的氧原子个数之比为1:
2:
3,则氧原子的物质的量相同,设都为1mol,则n(CO)=1mol,n(CO2)=
mol,n(O3)=
mol,则这三种气体的物质的量之比为1:
:
=6:
3:
2.
故选D.
【分析】根据分子构成特点来比较气体的物质的量.
15.【答案】B
【解析】【解答】反应NaClO+2HCl=NaCl+Cl2↑+H2O中NaClO的氯元素由+1价为为0价,被还原,作氧化剂;HCl中部分氯元素由-1价变为0价,被氧化,作还原剂,另一部分化合价不变,起酸性作用。
A.每生成1mol氯气,转移的电子数为NA,选项A不符合题意;
B.1molNaCl含有的电子数为28NA,选项B符合题意;
C.由于次氯酸根离子水解,故1L0.2mol/LNaClO溶液中含有的次氯酸根离子数小于0.2NA,选项C不符合题意;
D.标准状况下,将22.4LHCl溶解在0.5L水中,溶液的体积不一定为0.5L,形成盐酸的浓度不一定为2mol/L,选项D不符合题意。
故答案为:
B。
【分析】根据反应中元素化合价的变化分析各物质的作用、电子转移数值,结合物质的量浓度的定义进行解答即可。
16.【答案】A
【解析】【解答】①中C2H4和C4H8的最简式都是CH2,28gC2H4和C4H8的混合物中一定含有原子数
=6NA,故①正确。
②0℃,101Kpa,22.4LCl2通入足量的NaOH溶液充分反应,有NA个电子转移,故②错误。
③没有溶液体积,不能计算OH-的物质的量,故③错误。
④氢氧化铁胶粒是氢氧化铁的聚合体,1L1.0mol/LFeCl3溶液全部水解制备氢氧化铁胶体,所得
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