第二章第三节物质的量同步练习（含解析）高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

第二章第三节物质的量同步练习
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．某元素的一种同位素X的原子质量数为A，含N个中子，它与1H原子组成HmX分子，在agHmX中所含电子的物质的量是
A．(A-N＋m)mol B．(A-N)mol C．(A-N)mol D．(A-N＋m)mol
2．下列说法正确的是
A．固体或液体的体积主要由微粒间距离决定
B．气体的体积主要由微粒的大小决定
C．的气体摩尔体积约为
D．就微粒间的距离而言，气体比固体或液体更易受温度、压强影响
3．三种气体 X、Y、Z 的相对分子质量关系为 Mr(X)A．原子数相等的三种气体，质量最大是 Z
B．若一定条件下，三种气体体积均为2.24L，则它们的物质的量一定均为0.1 mol
C．同温同压下，同质量的三种气体，气体密度最小的是X
D．同温下，体积相同的两容器分别充agY气体和2agZ气体，则压强之比为1：2
4．物质的量浓度相同的NaCl、MgCl2、AlCl3三种溶液，当溶液体积比为3∶2∶1时，三种溶液中Cl-的物质的量浓度之比为
A．1∶1∶1 B．1∶2∶3 C．3∶2∶1 D．3∶4∶3
5．下列说法正确的是
A．同温同压下甲烷和氧气的密度之比为2∶1
B．1g甲烷和1g氧气的原子数之比为5∶1
C．等物质的量的甲烷和氧气的质量之比为2∶1
D．在标准状况下等质量的甲烷和氧气的体积之比为1∶2
6．下列溶液中溶质的物质的量浓度为1mol/L的是
A．将40gNaOH溶解在1L水中
B．将1L10mol/L的浓盐酸加入9L水中
C．将22.4LHCl气体溶于水配成1L溶液
D．将10gNaOH溶解在少量水中，冷却至室温，再加蒸馏水至溶液体积为250mL
7．将标准状况下的溶于水中，得到的盐酸密度为，则该盐酸的物质的量浓度(mol/L)是
A． B． C． D．
8．配制500mL的溶液，部分实验操作示意图如下：
下列说法正确的是
A．实验中需用的仪器有天平、250mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等
B．上述实验操作步骤的正确顺序为①②④③
C．容量瓶需要用自来水、蒸馏水洗涤，干燥后才可用
D．定容时，仰视容量瓶的刻度线，使配得的溶液浓度偏低
9．在无土栽培液中，每升溶液需用溶液、溶液、溶质作为培养液，若用和三种物质来配制上述营养液，所需三种盐的物质的量是
A． B．
C． D．
10．配制100mL 0.1mol L-1 溶夜，下列操作正确的是
A．称取1.06g无水碳酸钠，加入100mL容量 中，加水溶解、定容
B．称取1.06g无水碳酸钠，放入小烧杯中加入100mL蒸馏水，搅拌、溶解
C．转移溶液时，未用玻璃棒引流，直接倒入容量 中
D．定容后，塞好瓶塞，反复倒转，摇匀
11．下列溶液中物质的量浓度为1 mol·L-1的是
A．将1 mol CuSO4·5H2O溶解在1 L水中
B．将22.4 L HCl气体溶于水配成1 L溶液
C．将1 L 10 mol·L-1的浓盐酸加入9 L水中
D．将10 g NaOH溶解在少量水中，再加蒸馏水直到溶液体积为250 mL
12．雷雨天闪电时空气中有O3生成。下列说法中，正确的是
A．O2和O3互为同位素
B．O2和O3的相互转化是物理变化
C．在相同的温度和压强下，等体积的O2和O3含有相同的分子数
D．等物质的量的O2和O3含有相同的质子数
13．下列叙述中正确的是
①标准状况下，1LHCl和1LH2O的物质的量相同；
②标准状况下，1gH 和14gN 的体积相同；
③28gCO的体积为22.4L；
④两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；
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。
A．①②③ B．②⑤⑥ C．②③⑥ D．④⑤⑥
14．屠呦呦因发现青蒿素治疗疟疾的新疗法而获得诺贝尔生理学或医学奖。青蒿素的分子式为C15H22O5，相对分子质量是282。下面关于青蒿素的说法正确的是(NA为阿伏加德罗常数的值)
A．C15H22O5的摩尔质量为282
B．1个C15H22O5分子的质量约为
C．1 mol C15H22O5完全燃烧生成22 mol H2O
D．含有NA个碳原子的C15H22O5的物质的量为1 mol
15．实验室用如图装置制取、提纯、收集Cl2、尾气处理，不能达到实验目的的是
A．用装置甲制取Cl2
B．用装置丙收集Cl2
C．用装置丁吸收尾气中的Cl2
D．用装置乙除去Cl2中的少量HCl
二、实验题
16．是一种广谱型消毒剂，它易溶于水而难溶于有机溶剂。实验室用与反应制得和。如图是实验室用于制备氯气并用氯气制备和收集一定量纯净的的装置（某些夹持装置等省略）。其中E中盛有液体（用于除去中的未反应的，氯气几乎不溶于饱和食盐水）。
(1)仪器P的名称是________。
(2)请写出装置A中烧瓶内发生反应的化学方程式：__________。
(3)装置B、C中所盛试剂分别是________、__________。
(4)F为收集装置，应选用下图的哪组装置来收集_______（填序号），其中与装置E导管相连的导管口是______（填接口字母）。
(5)装置D中发生反应的化学方程式为________。
(6)与反应可以得到以为有效成分的漂白液，请用离子方程式表示该反应：________。将通入冷的石灰乳中即制得漂白粉，漂白粉在使用时会与空气中反应，为_______（填“酸性氧化物”或“碱性氧化物”）。
17．某同学设计了测定某条件下气体摩尔体积的探究实验，利用氯酸钾分解制，实验装置如下。
实验步骤如下：①连接好实验装置；
②_____________；
③把适量的氯酸钾粉末和少量二氧化锰粉末混合均匀，放入干燥的试管中，准确称量试管和药品的总质量为；
④加热，开始反应，直到不再有气体产生为止；
⑤读取量气管示数，氧气的体积为；
⑥准确称量试管和残留物的质量为。
回答下列问题。
(1)实验步骤的第②步是___________。
(2)实验过程中产生氧气的物质的量是___________；在该实验条件下，气体摩尔体积是___________(保留小数点后两位)。
(3)根据以上实验得出如下结论，其中不正确的是___________。
A．气体摩尔体积与气体的温度相关
B．在该实验条件下，的气体摩尔体积为
C．同温、同压下，与和的混合气体的体积相同
D．该实验条件下，的密度为
三、元素或物质推断题
18．已知1L某待测液中除含有0.2mol·L-1的Na＋外，还可能含有下列离子中的一种或几种：
阳离子 K＋、NH、Mg2＋、Ba2＋、Fe3＋
阴离子 Cl-、Br-、CO、HCO、SO
现进行如下实验操作(每次实验所加试剂均过量)：
已知：NaHCO3＋NaOH=Na2CO3＋H2O
(1)由气体B可确定待测液中含有的离子是___________。
(2)由沉淀D和沉淀E可以判断待测液中一定含有的离子是___________，据此可以排除的离子是___________。
(3)由白色沉淀B可确定待测液中含有的离子是___________。
(4)某同学读图后，认为待测液中一定不含溴离子，他判断的依据是___________。
(5)综合分析，待测液中K＋的最小浓度为___________。
19．在浓度为的某澄清溶液中，还可能含有下表中的若干种离子。
阳离子 、、、、
阴离子 、、、
已知：
①和大量的反应会生成白色沉淀。
②（固体）。
③产生气体的体积已换算成标准状况下，不考虑气体在水中的溶解。
现取该溶液100mL进行如下实验：
序号 实验内容 实验结果
Ⅰ 向该溶液中加入足量稀盐酸 产生白色沉淀并放出0.56L气体
Ⅱ 对Ⅰ的反应混合液过滤，对沉淀洗涤、灼烧至恒重，称量所得固体质量 固体质量为2.4g
Ⅲ 向Ⅱ的滤液中滴加溶液 无明显现象
请回答下列问题。
（1）实验Ⅰ能确定一定不存在的离子是___________________。
（2）实验Ⅰ中生成沉淀的反应的离子方程式为______________________________________。
（3）通过实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和必要的计算，填写下表中阴离子的浓度（能计算出的，填写计算结果，一定不存在的离子填“0”，不能确定是否存在的离子填“？”）。
阴离子
___ ___ ___ ___
（4）判断是否存在，若存在，求其最小浓度；若不存在，说明理由：____________
参考答案：
1．A
【详解】由同位素X的原子质量数为A，含有N个中子可知，同位素X的质子数为(A-N)，HmX分子的摩尔质量为(A+m)g/mol，分子中质子数=电子数，则HmX中的质子数为(A-N+m)，ag分子的物质的量为，则所含电子的物质的量为；
故答案为：A。
2．D
【详解】A．固体或液体微粒间距小，故固体或液体的体积主要由粒子大小决定，A错误；
B．气体分子间距大，故气体的体积主要由微粒间距决定，B错误；
C．未指明标准状况下，不能确定，C错误；
D．气体分子间距大，固体或液体微粒间距小，故气体微粒间的距离比固体或液体更易受温度、压强影响，D正确；
故选D。
3．C
【详解】A．根据m=nM=，分子数目相等的三种气体，相对分子质量越大，质量越大；因为不确定X、Y、Z三种气体分子中原子个数和组成，所以原子数相等的三种气体就不能确定三种气体的分子数，故A错误；
B．气体的物质的量n=，Vm和气体的状态有关，三种气体体积均为2.24 L，Vm不一定等于22.4L/mol，所以它们的物质的量不一定均为0.1mol，故B错误；
C．根据密度ρ=，同温同压下，同质量的三种气体，密度和相对分子质量成正比，由分析可知三种气体密度最小的是X，故C正确；
D．同温同体积的气体物质的量之比等于压强之比，已知Mr(Y)=0.5Mr(Z)，Y、Z气体所承受的压强比为，故D错误；
答案选C。
4．B
【详解】NaCl溶液中c(Cl-)=c(NaCl)，MgCl2溶液中c(Cl-)=2c(MgCl2)，AlCl3溶液中c(Cl-)=3c(AlCl3)，而c(NaCl)=c(MgCl2)=c(AlCl3)，则NaCl、MgCl2、AlCl3三种溶液中Cl-的物质的量浓度之比为1：2：3，故答案为：B。
5．B
【详解】A．同温同压下，甲烷和氧气的密度之比等于二者的相对分子质量之比，则ρ(CH4)：ρ(O2)=16：32=1：2，A错误；
B．1g的甲烷和氧气的物质的量的比为n(CH4)：n(O2)=：=2：1。CH4中含有5个原子，O2中含有2个原子，则等质量的甲烷和氧气的原子数之比为：(2×5)：(1×2)=5：1，B正确；
C．根据m=n·M可知：等物质的量的甲烷和氧气的质量之比等于二者的摩尔质量之比，则m(CH4)：m(O2)=16：32=1：2，C错误；
D．根据V=n·Vm可知：同温同压下，等质量的甲烷和氧气的体积之比等于气体的物质的量的比，则n(CH4)：n(O2)=：=2：1，故V(CH4)：V(O2)=2：1，D错误；
故合理选项是B。
6．D
【详解】A．将40gNaOH溶解在1L水中，溶液的体积大于1L，所以c(NaOH)小于1mol/L,故A错误；
B．将1L10mol/L的浓盐酸加入9L水中，混合溶液的体积不是20L，根据稀释定律可以知道混合液的物质的量浓度不是1mol/L ，故B错误；
C．22.4L氯化氢气体的物质的量不一定等于1mol，因此溶液中物质的量浓度不一定是1mol/L ，故C错误；
D．10gNaOH的物质的量为0.25mol，溶液的体积为0.25L，因此溶液中物质的量浓度是1mol/L，故D正确；
故选D。
7．C
【详解】氯化氢的物质的量，氯化氢的质量，溶液的体积，则；
故选C。
8．D
【详解】A．配制500 mL 0.100 mol·L-1 NaCl溶液用到的仪器有托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、500 mL 容量瓶、胶头滴管，A错误；
B．配制一定物质的量浓度的溶液的步骤有计算、称量、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀等，操作步骤正确的顺序为②①④③，B错误；
C．容量瓶用蒸馏水洗净后，由于后面还需要加入蒸馏水定容，所以不必干燥，C错误；
D．定容时仰视容量瓶的刻度线，则所加蒸馏水偏多，溶液的体积V偏大，溶液的浓度偏低，D正确。
故选D。
9．A
【详解】1L混合液中，n(NH4Cl)=1L×0.5mol/L=0.5mol，n(KCl)=1L×0.16mol/L=0.16mol，n(K2SO4)=1L×0.24mol/L=0.24mol，故n(Cl-)=n(NH4Cl)+n(KCl)=0.5mol+0.16mol=0.66mol；n(K+)=n(KCl)+2n(K2SO4)=0.16mol+2×0.24mol=0.64mol；n(SO42-)=n(K2SO4)=0.24mol；用KCl、NH4Cl、(NH4)2SO4配制，则：n(KCl)=n(K+)=0.64mol；n(NH4Cl)=n(Cl-)-n(KCl)=0.66mol-0.64mol=0.02mol；n[(NH4)2SO4]=n(SO42-)=0.24mol；
答案选A。
10．D
【详解】A．称量好的固体不能直接放入容量瓶中，应先在烧杯中溶解并冷却至室温后转移到容量瓶中，故A错误；
B．由物质的量浓度的定义可知，100mL是指溶液的体积是100mL，不是蒸馏水的体积是100mL，故B错误；
C．向容量瓶中转移溶液时应用玻璃棒引流，防止溶液溅出导致实验误差，故C错误；
D．配制一定物质的量浓度溶液时，定容操作完成后，应塞好瓶塞，应将容量瓶反复倒转，摇匀溶液，故D正确；
故选D。
11．D
【详解】A．溶液的体积不等于水的体积，水为1L时，无法确定溶液的体积，故A错误；
B．没有说明是否是标准状况，所以无法计算气体的物质的量，故B错误；
C．溶液的体积无法确定，故C错误；
D．将10 g NaOH溶解在少量水中，再加蒸馏水到溶液体积为250 mL，则物质的量浓度为 =1mol/L，故D正确；
故答案选D。
12．C
【详解】A．同一元素形成的不同单质互为同素异形体，O2和O3互为同素异形体，故A错误；
B．O2和O3互为同素异形体，同素异形体之间的转化为化学变化，故B错误；
C．在相同温度和压强下，等体积的O2和O3物质的量相同，含有相同的分子数，故C正确；
D．等物质的量的O2和O3含有的质子数为之比为16：24=2：3，故D错误；
答案为C。
13．B
【详解】①在标准状况下，HCl为气体，而H2O不是气体，因此等体积的HCl和H2O的物质的量不相同，①错误；
②标准状况下，1 g H2和14 g N2的物质的量都是0.5 mol，由于在此条件下气体摩尔体积相同，因此等物质的量的两种气体的体积也相同，②正确；
③28 g CO的物质的量是1 mol，由于 气体所处的外界条件，因此不能确定1 molCO的体积就是22.4 L，③错误；
④若两种物质在标准状况下的状态不都是气体，则两种物质尽管物质的量相同，但它们在标准状况下的体积也不相同，④错误；
⑤在同温同体积时，气体物质的物质的量越大，单位体积内气体分子数越多，则气体的压强就越大，⑤正确；
⑥根据气体的密度公式ρ=，在同温同压下，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，⑥正确；
综上所述可知：说法正确的是②⑤⑥；
故选B。
14．B
【详解】A．C15H22O5的相对分子质量是282，则其摩尔质量为282 g/mol，A错误；
B．C15H22O5的摩尔质量为282 g/mol，1 mol C15H22O5中含有NA个分子，则1个C15H22O5分子的质量约为，B正确；
C．C15H22O5分子中含有22个H原子，则根据H元素守恒，可知1 mol C15H22O5完全燃烧生成11mol H2O，C错误；
D．1个C15H22O5分子中含有15个C原子，则含有NA个碳原子，含有C原子的物质的量是1 mol的C15H22O5的物质的量为mol，D错误；
故合理选项是B。
15．A
【详解】A．二氧化锰氧化浓盐酸需要加热，装置甲不能制取Cl2，故A错误；
B．氯气密度大于空气，可以用向上排空气法收集，则可以用装置丙收集Cl2，故B正确；
C．氯气有毒，应该用氢氧化钠溶液吸收尾气，因此可用装置丁吸收尾气中的Cl2，故C正确；
D．氯化氢易溶于水，氯气在饱和食盐水中的溶解度很小，可用装置乙除去Cl2中的少量HCl，故D正确；
故答案选A。
16．(1)分液漏斗
(2)
(3) 饱和溶液 浓硫酸
(4) ② c
(5)
(6) 酸性氧化物
【分析】装置A中浓盐酸和二氧化锰共热制备氯气，装置B中盛放饱和食盐水用于除去氯气中的氯化氢，装置C中盛放浓硫酸用于干燥氯气，装置D中干燥的氯气和反应，装置E中液体用于除去中的未反应的，易溶于水、密度比空气大，装置F可用向上排空气法收集，装置G作为安全瓶，最后选用碱液处理尾气，防止污染空气。
【详解】（1）仪器P为分液漏斗。
（2）装置A中浓盐酸和二氧化锰共热生成氯化锰、氯气和水，反应的化学方程式为：。
（3）浓盐酸有挥发性，会挥发出氯化氢，氯气几乎不溶于饱和食盐水，装置B中盛放饱和食盐水用于除去氯气中的氯化氢，装置C中盛放浓硫酸用于干燥氯气。
（4）易溶于水，不能用排水法收集，密度比空气大，可用向上排空气法收集，因此应选择②，且长管进、短管出，即与装置E导管相连的导管口是c。
（5）装置D中干燥的氯气和反应生成和，依据得失电子守恒和原子守恒可知，反应的化学方程式为：。
（6）与溶液反应生成、和水，反应的离子方程式为：，二氧化碳能与碱反应生成盐和水，是酸性氧化物。
17．(1)检查装置的气密性
(2)
(3)BD
【分析】本题是一道测量气体摩尔体积的实验题，首先由氯酸钾在试管中受热分解产生氧气，氧气进入右侧的量气装置，测量气体的体积，根据试管反应前后的质量变化计算生成氧气的质量，进而计算气体的摩尔体积，以此解题。
（1）
整套的制取气体的实验装置组装好后，必须检查装置的气密性；
（2）
生成的氧气的质量为，氧气的物质的量为，；
（3）
A．在其他条件不变的情况下，气体温度越高，其体积越大，因此气体摩尔体积与气体的温度相关，A正确；
B．气体摩尔体积限定气体物质的量为，所以该条件下气体摩尔体积为，B错误；
C．同温、同压下，物质的量相同的气体体积相等，所以与和的混合气体的体积相同，C正确；
D．该实验条件下，的体积为，质量为，则密度，D错误；
故选BD。
18． NH CO、SO Mg2＋、Ba2＋、Fe3＋ HCO 向溶液B中通入氯气，溶液呈浅黄绿色(或向溶液B中滴加硝酸酸化的硝酸银溶液，出现白色沉淀) 0.1mol·L-1
【分析】待测液和氯化钡溶液反应得到沉淀A，则溶液中可能含有CO、SO，向沉淀A中加入稀硝酸生成气体，且有部分沉淀不溶解，则溶液中存在CO和SO，根据离子共存知，溶液中不存在Mg2＋、Ba2＋、Fe3＋；滤液A中有Ba2+，加入过量的NaOH溶液得到气体B、白色沉淀B，则溶液中一定含有NH、HCO，气体B为NH3，白色沉淀B为BaCO3，滤液B中通入氯气，得浅黄绿色溶液，溶液中一定没有Br ，滤液B中加入硝酸银、硝酸溶液得到白色沉淀C，C为AgCl，说明滤液B中含有Cl ，由于加入氯化钡溶液，不能确定原溶液中是否含有Cl ，据此分析解答。
【详解】(1)由滤液A加入NaOH反应生成气体B，则B肯定为NH3，则由此可以确定待测液中含有的离子是NH；
(2)待测液和氯化钡溶液反应得到沉淀A，则溶液中可能含有CO、SO，向沉淀A中加入稀硝酸生成气体，且有部分沉淀不溶解，则溶液中存在CO和SO，根据离子共存知，溶液中不存在Mg2＋、Ba2＋、Fe3＋；
(3)滤液A中有Ba2+，加入过量的NaOH溶液得到白色沉淀B，则溶液中一定有HCO，发生反应HCO＋OH-= CO＋H2O，Ba2+与CO结合生成BaCO3沉淀，则由白色沉淀B可确定待测液中含有的离子是HCO；
(4)由图中信息可知，滤液B中通入氯气，得浅黄绿色溶液，则溶液中一定没有Br ，且向溶液B中滴加硝酸酸化的硝酸银溶液，出现白色沉淀，也能说明溶液中一定没有Br ；
(5)根据元素守恒可知：n(CO)=、n(SO)=、n(HCO)=、n(NH)=；根据溶液呈电中性，有：2×n(SO)+n(HCO)+2×n(CO)=2×0.05mol+0.1mol+2×0.1mol=0.4mol，n(NH)+n(Na+)=0.1mol+1L×0.2mol L-1=0.3mol；由于阳离子所带的正电荷总数小于负电荷总数，所以一定含有阳离子K＋；若原溶液中不存在Cl ，则K＋的物质的量是0.4mol－0.3mol=0.1mol，K＋浓度是c(K＋)=，若存在Cl ，则K+的浓度应该大于0.1 mol·L 1，故待测液中K＋的最小浓度为0.1 mol·L 1。
19． 、、 ？ 0.25 0.4 0 存在，其浓度至少为
【分析】根据溶液为澄清溶液可知：溶液中含有的离子一定能够能大量共存；
由实验Ⅰ可知，该溶液中一定含有，其浓度为=0.25mol·L－1，则一定没有Ag＋、Mg2＋、Ba2＋；由生成白色沉淀判断溶液中一定含有，发生反应+2H＋=H2SiO3↓，硅酸加热分解生成二氧化硅，固体质量为2.4g为二氧化硅的质量，根据硅原子守恒，的浓度为=0.4mol·L－1；
由实验Ⅲ可知溶液中不含SO42－，根据电荷守恒2c（）+2c（）=2×0.25mol·L－1+2×0.4mol·L－1=1.3mol·L－1＞0.5mol·L－1，因此溶液中一定含有K＋，且其浓度至少为0.8mol·L－1，不能确定NO3－是否存在。
【详解】(1)实验Ⅰ中加入足量稀盐酸生成白色沉淀并放出标准状况下0.56L气体，则该溶液中一定含有、，则一定没有、、。故答案为：、、；
(2)白色沉淀为，所以实验Ⅰ中生成沉淀的反应的离子方程式为。故答案为：；
(3)
硅酸加热分解生成二氧化硅，2.4g为二氧化硅的质量，根据硅原子守恒，不能确定是否存在，一定不存在硫酸根离子。故答案为：？，0.25mol·L－1，0.4mol·L－1，0；
(4)由，因此溶液中一定含有，且其浓度至少为，故答案为：存在，其浓度至少为。