2.3物质的量同步练习（含解析）2023——2024学年高一化学人教版（2019）必修第一册

2.3物质的量同步练习
姓名（）班级（）
一、选择题
1．设表示阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是
A．所含的质子数和电子数都为 B．18 g水中含有的氢原子数目为
C．0.1 mol硫酸中含有的原子总数为 D．53 g碳酸钠中含有的钠离子为
2．溶质质量分数为的溶液蒸发掉水后，变成溶质质量分数为的不饱和溶液，所得溶液的物质的量浓度是
A． B．
C． D．
3．代表阿伏加德罗常数的值，下列有关说法正确的是
A．常温常压下，17g 中含有的电子数为10
B．常温常压下，44gCO2与足量Na2O2充分反应，生成的O2分子数为0.1NA
C．标准状况下2.24L H2O中含有氢原子为0.2
D．0.5 mol/L的CaCl2溶液中含有的Cl-数目为0.5NA
4．下列说法正确的是
A．和充分反应后和数目之比为
B．同温同压条件下，和密度之比为
C．同温同压条件下，含原子数相等的、、体积比为
D．同温同压条件下，质量相等的和，体积比为
5．同温同压下，等质量的气体和气体相比较，下列有关叙述中正确的是
①所含的分子数目之比为 ②所含的氧原子数目之比为
③体积之比为 ④所含的质子数目之比为
⑤所含的原子数目之比为
A．①② B．②③ C．③④ D．④⑤
6．下列叙述中正确的是
A．的摩尔质量是98
B．18g的在标准状况下的体积为22.4L
C．等质量的CO与中所含碳原子数之比为7∶11
D．98g溶于水形成500mL溶液，所得溶液中磷酸的物质的量浓度为
7．下列说法正确的是
A．以为单位时，物质的摩尔质量与其相对分子质量在数值上相等
B．酸性氧化物都能和水反应生成酸，碱性氧化物都能和水反应生成碱
C．根据氧化物中是否含有金属元素，将氧化物分为酸性氧化物和碱性氧化物
D．根据电解质电离能产生，可将此电解质归类为酸
8．下列有关溶液的描述正确的是
A．将5.85g NaCl固体溶于1L水中，得到NaCl溶液的浓度为
B．将10mL 1mol/L的HClO溶液稀释至100mL，
C．将20%的溶液与80%的溶液等体积混合后，混合液的质量分数小于50%
D．将10mL 1mol/L的溶液与10mL 2mol/L 溶液混合后，(体积变化忽略不计)
9．如图表示1g 与1g X气体在相同容积的密闭容器中压强(p)与温度(T)的关系，则X气体可能是
A． B． C．HCl D．
10．把VL含有和的混合溶液分成两等份，一份加入含amol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
A． B． C． D．
11．关于同温、同压下等体积的和CO的叙述，其中正确的是
①质量相等；②密度相等；③所含分子个数相等；④所含碳原子个数相等。
A．①②③④ B．②③④ C．只有③④ D．只有④
12．下列叙述正确的是
A．在标准状况下，22.4L水中含有1mol分子
B．在标准状况下，2.24L和的混合气体中含O原子共0.2mol
C．0.1molFe在0.1mol中充分燃烧，生成0.1mol
D．0.1mol制得胶体，胶粒的数目为
13．苯甲酸钠()，又称安息香酸钠，是一种常用食品防腐添加剂。已知：苯甲酸()是一种一元有机弱酸，酸性强于醋酸。下列有关苯甲酸钠的说法不正确的是
A．苯甲酸钠的摩尔质量为144g/mol
B．苯甲酸钠中碳、氧原子的物质的量之比为
C．苯甲酸钠能与稀硫酸反应生成苯甲酸
D．苯甲酸与反应的离子方程式：
14．一个密闭容器，中间有一可自由滑动的隔板(厚度不计)，将容器分成左右两室，左室充入，右室充入一定量的CO和，隔板位置如图Ⅰ，并持续用电火花引燃右室气体，充分反应恢复至起始温度，隔板位置如图Ⅱ。右室中生成的物质的量为
A． B． C． D．
15．某结晶水合物的化学式为，其相对分子质量为M。25℃时，a g该晶体能够溶于b g水中形成V mL饱和溶液。下列关系中不正确的是
A．25℃时P的溶解度为水
B．该溶液中溶质的质量分数为％
C．该溶液的密度为
D．该溶液的物质的量浓度为
二、填空题
16．高铁酸钠是一种新型绿色消毒剂，主要用于饮用水处理。工业上制备高铁酸钠有多种方法，其中一种方法的化学原理为：。回答下列问题：
(1)用氯气制备的反应原理为 (化学方程式)
(2)制备高铁酸钠的反应中体现了 (填“还原性”、“氧化性”或“氧化性和还原性”)
(3)该反应的离子方程式为 。
(4)中Fe的价态为 价，可用于自来水杀菌消毒的原因是 。
(5)该反应中，每消耗，生成的物质的量 mol，转移的电子数目为 (用表示阿伏伽德罗常数的值)
17．请同学们仔细思考并回答下列问题：
(1)过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式为 ；39g过氧化钠完全反应，转移的电子数为 ，生成 L(换算成标准状况下)氧气。
(2)与 所含的原子数目相等。
(3)如图所示，将等质量的气体m和气体n充入带有活塞(可自由移动且厚度不计)的密闭容器中，最终活塞停留在图示位置，则m与n的摩尔质量之比为 。
(4)实验室可用固体与浓盐酸常温下反应制备氯气。
该反应的氧化剂为 ，写出配平后的上述反应的化学方程式： 。
三、工业流程题
18．实验室模拟“镁法工业烟气脱硫”并制备MgSO4 H2O，其实验过程可表示如下：
(1)在搅拌下向氧化镁浆料[主要成分为Mg(OH)2]中匀速缓慢通入SO2气体，生成
①“吸收”过程中，发生的主要反应的化学方程式为 ；
②64gSO2在标准状况下的体积约为 L；
③NaOH溶液也可以用于捕集SO2，配制溶液，需NaOH g；
(2)在催化剂作用下MgSO3被O2氧化为MgSO4.“氧化”过程若转移1mole ，则消耗标准状况下O2的体积约为 L；
(3)制取MgSO4 H2O晶体。将氧化后溶液蒸发浓缩、降温至室温结晶， (填写操作步骤)，洗涤，干燥，制得MgSO4 H2O晶体；
(4)中所含Mg2+的物质的量为 mol。
四、实验探究题
19．碳元素可形成多种无机物和有机物。
I．某兴趣小组同学制定如下两种方案对含有氯化钠杂质的碳酸氢钠的含量进行测定。
方案一：用图甲装置测定样品与足量稀硫酸反应生成的体积。
(1)为了减小实验误差，读出体积时要注意：①该反应为放热反应，待气体恢复至室温再读数；② ；③视线和凹液面最低处保持水平再读数。
(2)若实验测得样品中含量低于样品实际含量，可能的原因是___________(填字母)。
A．气体中含有水蒸气
B．测定气体体积时未冷却至室温
C．Y形管中留有反应生成的气体
D．测定气体体积时水准管的液面高于量气管的液面
方案二：通过以下流程测定的含量。
(3)操作I的名称为 ，根据以上实验过程，含有氯化钠的碳酸氢钠样品中碳酸氢钠的质量分数可表示为 。(样品质量为，恒重后固体质量为)
Ⅱ．自然界水体中碳元素主要以、和有机物形式存在，其中部分有机物易挥发。水体中有机物含量常用总有机碳表示(总有机碳)。现用如下实验方法测定：
步骤1：量取水样，加入足量硫酸，加热并通入一段时间，装置如图乙所示；
步骤2：再向水样中加入过量溶液(将有机物中碳元素氧化成)，加热使其充分反应；
步骤3：用溶液完全吸收生成的，过滤并洗涤沉淀，将洗涤得到的滤液与原滤液合并，测得合并溶液中。
(4)步骤1的目的是 。
(5)水样中总有机碳为 。
(6)用上述实验方法测定水样中总有机碳时，若测定过程中的操作均正确，与实际值相比，测定结果 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】A．1mol含有11个质子和10个电子，A项错误；
B．18g水的物质的量为1mol，1个水分子中有2个氢原子，所以18g水含有2个氢原子，B项错误；
C．1个硫酸分子由7个原子构成，所以0.1 mol硫酸中含有的原子总数为0.7，C项正确；
D．53 g碳酸钠的物质的量为0.5mol，含有1mol钠离子，钠离子的数目为，D项错误；
故选C。
2．D
【详解】设蒸发后溶液的质量为x，则原溶液的质量为(x+m)依据蒸发前后溶质的质量不变可得出：(x+m)×a%=x 2a%，x=mg；所得溶液的物质的量浓度：，答案选D；
3．A
【详解】A．17g，即1mol中含有的电子数为10，A正确；
B．44gCO2，即1mol CO2与足量Na2O2充分反应，生成0.5molO2，O2分子数为0.5NA，B错误；
C．标况下，水是液体，无法用气体摩尔体积计算其物质的量，C错误；
D．溶液体积不明确，无法计算溶液中氯离子数目，D错误；
故选A。
4．A
【详解】A．和充分反应后和数目之比为，A正确；
B．同温同压条件下，和密度之比等于摩尔质量之比为，B错误；
C．同温同压条件下，含原子数相等的、、分子数比为，体积比为，C错误；
D．同温同压条件下，质量相等的和，体积比为，D错误；
答案选A。
5．C
【分析】设SO2、SO3的质量为ag，二者物质的量之比为mol：mol=5：4。
【详解】①分子数目之比=物质的量之比=5：4，①错误；
②所含的O原子数目之比为5×2：4×3=5：6，②错误；
③根据pV=nRT，同温同压下，体积之比=物质的量之比=5：4，③正确；
④所含的质子数目之比为，④正确；
⑤所含的原子总数目之比为5×3：4×4=15：16，⑤错误；
③④正确，C项符合题意。
故选C。
6．D
【详解】A．的摩尔质量是98g/mol，故A错误；
B．在标况下不是气体，1mol在标准状况下的体积不是22.4L，故B错误；
C．设CO与的质量均为mg，则n(CO)= ，n(CO2)=，所以含碳原子数之比为：=11:7，故C错误；
D．98g溶解于水，配成500mL溶液，所得溶液中硫酸的物质的量浓度为=2mol/L，故D正确；
故选D。
7．A
【详解】A．物质的摩尔质量在数值上与分子或原子的相对分子质量或相对原子质量相等，根据定义可推知其单位是，A正确；
B．二氧化硅属于酸性氧化物，但不溶于水也不和水反应，氧化铁、氧化铜等均属于碱性氧化物，但不溶于水也不和水发生反应，B错误；
C．根据氧化物是否含有金属元素，将氧化物分为金属氧化物和非金属氧化物，C错误；
D．电解质电离能产生的不一定为酸，如NaHSO4，在水溶液中电离的阳离子全部为氢离子的化合物归类为酸，D错误；
故选A。
8．D
【详解】A．5.85g NaCl的物质的量为：=0.1mol,0.1molNaCl溶于1L水中，所得溶液体积不是1L，溶液浓度不是0.1mol/L，故A错误；
B．HClO是弱电解质，加水稀释促进电离，则稀释10倍后，故B错误；
C．设质量分数分别为20%与80%的硫酸溶液的密度分别为xg/ml、yg/ml；硫酸溶液的密度随浓度增大而增大，所以x＜y。假定体积为1ml,则20%硫酸溶液的质量为1ml×xg/ml=xg,溶质硫酸的质量为xg×20%；80%的硫酸溶液的质量为1ml×yg/ml=yg,溶质硫酸的质量为yg×80%；所以混合后硫酸的溶质质量分数= ，由于x＜y,所以＞1，所以80%-60%×＞50%，故C错误；
D．硫酸与氯化钡反应不消耗氢离子，10mL 1mol/L的物质的量为n=cV=1mol/L×0.01L×2=0.02mol，混合后溶液体积变为20mL，则，故D正确；
故选D。
9．A
【详解】相同温度下，相同质量不同气体，其气压与摩尔质量成反比，由图知，相同温度下X的压强比氧气大，则X的摩尔质量比氧气小，氧气的摩尔质量为32g mol-1；CH4的摩尔质量为16g mol-1；CO2的摩尔质量为44g mo-1；HCl的摩尔质量为36.5g mol-1；Cl2的摩尔质量为71g mol-1；
故选A。
10．C
【详解】由可知总的物质的量为2a mol，由可知总的物质的量为b mol，和的混合溶液存在电荷守恒即可得，则原混合溶液中钾离子的浓度为。
故选C。
11．C
【详解】由阿伏伽德罗定律可知，同温同压下，相同体积的任何气体但含有相同数目的分子，故③正确，分子个数相同则所含碳原子数目相同，④正确。可认为两者的物质的量相同，等物质的量的和CO，其质量不同，且两者体积相同，密度故不同，故正确的只有③④。
故选C。
12．B
【详解】A．在标准状况下，水是液体，根据所给条件无法计算物质的量，故A错误；
B．和都含有两个氧原子，在标准状况下，2.24L和的混合气体物质的量为0.1mol，则2.24L和的混合气体中含O原子共0.2mol，故B正确；
C．由于，0.1mol Fe在0.1mol中充分燃烧，由于氯气具有强氧化性，反应生成，故C错误；
D．0.1mol制得胶体，由于胶体是聚合体，则胶粒的数目小于，故D错误。
综上所述，答案为B。
13．D
【详解】A．苯甲酸钠的相对分子质量为144，摩尔质量在数值上与相对分子质量相等，单位是g/mol，则苯甲酸钠的摩尔质量为144g/mol，故A正确；
B．1mol苯甲酸()含7molC原子、2molO原子，则碳、氧原子的物质的量之比为，故B正确；
C．已知苯甲酸是一元弱酸，根据强酸制弱酸原理，苯甲酸钠能与稀硫酸反应生成苯甲酸，故C正确；
D．苯甲酸钠()是可溶性钠盐，苯甲酸与反应生成苯甲酸钠和水，反应的离子方程式：，故D错误；
故选D。
14．B
【详解】左室充入，右室充入一定量的CO和后，隔板处于中间位置（图Ⅰ），说明左右两侧压强相等，相同的条件下，体积比等于物质的量之比，则右侧混合气体的总物质的量为1mol；持续用电火花引燃右室气体，发生反应：，充分反应恢复至起始温度，隔板位置如图Ⅱ，说明反应后右侧气体的总物质的量为：，由方程式形式可知，反应过程中消耗多少摩尔的CO，就生成多少摩尔的CO2，且容器内气体减少的物质的量为参与反应的CO物质的量的一半，故右室中生成：(1mol-)=。答案选B。
15．B
【详解】A．水的质量为，溶质P的质量为，，25℃时P的溶解度，A正确；
B．ag该晶体中含P的质量为，饱和溶液的质量(a+b)g，溶质质量分数，B错误；
C．饱和溶液的质量(a+b)g，饱和溶液的体积VmL，饱和溶液的密度，C正确；
D．ag该晶体的物质的量为，则溶质P的物质的量为，饱和溶液的体积VmL，物质的量浓度，D正确；
故答案为：B。
16．(1)
(2)氧化性
(3)
(4) +6 具有强氧化性
(5) 0.02
【详解】（1）氯气与NaOH反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，化学方程式：；
（2）制备高铁酸钠的反应中，Cl元素化合价降低，体现氧化性；
（3）该反应的离子方程式：；
（4）根据化合物中各元素化合价代数和为0，中Fe的价态+6价；可用于自来水杀菌消毒的原因：具有强氧化性；
（5）对应物质的量为，根据化学方程式中计量数间关系可知，每消耗，生成的物质的量；Fe化合价从+3价升高到+6价，生成转移的电子数目；
17．(1) 或 5.6
(2)4
(3)2：1
(4)
【详解】（1）过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，反应方程式为：。39g过氧化钠物质的量位：0.5mol和二氧化碳反应转移0.5mol电子，即为：或，生成0.25mol氧气，换算成体积为5.6L；故答案为：、或、5.6；
（2）的物质的量为：0.5mol，含有16mol电子，1含有4mol原子，因此与4所含的原子数目相等。
（3）根据阿伏加德罗常数定律：同温同压条件下气体，气体的体积之比等于物质的量之比，而两种气体等质量，因此摩尔质量之比为：2:1，故答案为：2：1；
（4）根据的得失电子守恒可配平：，在此反应中Mn的化合价降低，因此氧化剂是：，故答案为：、。
18．(1) 22.4 2
(2)5.6L
(3)过滤
(4)0.1
【分析】本题属于从氧化镁浆料中制备硫酸镁晶体的工业流程题，向其中通入二氧化硫，生成亚硫酸镁，随后通入氧气，转化为硫酸镁，结晶后得到最终产品，以此解题。
【详解】（1）①吸收过程中，氢氧化镁、二氧化硫、水生成亚硫酸镁，方程式为：；
②64gSO2的物质的量为1mol，在标准状况下的体积约为1mol×22.4L/mol=22.4L；
③配制溶液，需NaOH的质量为0.5L×0.1mol L ×40g/mol=2g；
（2）1mol氧气可以得到4mol电子，则“氧化”过程若转移1mole ，则消耗标准状况下O2的体积约为；
（3）从溶液中得到晶体的方法为：蒸发浓缩、降温至室温结晶，过滤，洗涤，干燥，故答案为：过滤；
（4）13.8gMgSO H O的物质的量为，则其中所含Mg2+的物质的量为0.1mol；
19．(1)左右两侧的液面相平
(2)D
(3) 冷却
(4)将水样中的和转化为CO2，并将CO2完全赶出
(5)288
(6)偏低
【分析】碳酸氢钠和稀硫酸生成二氧化碳，通过生成二氧化碳的量可以计算碳酸氢钠含量；碳酸氢钠不稳定受热分解为碳酸钠、二氧化碳和水，通过称量反应前后固体的质量变化差来计算碳酸氢钠的含量；碳酸氢钠和稀盐酸生成二氧化碳、水、氯化钠，反应后蒸发结晶得到氯化钠固体，通过反应前后固体质量的变化量可以计算碳酸氢钠含量；
【详解】（1）为了减小实验误差，量气管中液体M的选择原则是左右两侧的液面相平，防止由于液体压强差导致读数误差；
（2）A．气体中含有水蒸气，导致二氧化碳体积读数偏大，实验误差偏大，A不符合题意；
B．测定气体体积时来冷却至室温，气体体积膨胀，导致二氧化碳体积读数偏大，实验误差偏大，B不符合题意；
C．Y型管中留有反应生成的气体，不会影响二氧化碳体积读数，实验不会产生误差，C不符合题意；
D．测定气体体积时水准管的液面高于量气管的液面，导致二氧化碳气体体积被压缩，读数偏小，实验误差偏小，D符合题意；
故选D；
（3）蒸发结晶得到氯化钠晶体，冷却后称量得到氯化钠的质量，故操作Ⅰ的名称为冷却；碳酸氢钠和稀盐酸生成氯化钠、二氧化碳和水：，则每84g碳酸氢钠生成58.5g氯化钠，同时减小质量为25.5g，根据以上实验过程，含有氯化钠的碳酸氢钠样品中碳酸氢钠的质量，样品中碳酸氢钠的质量分数可表示为：；
（4）自然界水体中的碳元素主要以碳酸盐、碳酸氢盐和有机物形式存在，水体中有机物含量是水质的重要指标，常用总有机碳衡量，量取250mL水样，加入足量硫酸，加热并通一段时间N2，该步的目的是将水样中的和转化为CO2，并将CO2完全赶出，故答案为：将水样中的和转化为CO2，并将CO2完全赶出；
（5）与CO2反应的Ba(OH)2的物质的量n[Ba(OH)2]=0.1600mol/L×0.1L-1.00×10-2mol =6.00×10-3 mol，由Ba(OH)2+CO2=BaCO3↓+H2O可知，水样中有机物转化而成CO2的物质的量n(CO2)=n[Ba(OH)2]=6.00×10-3mol，水样中有机物所含碳元素的物质的量n(C)=n(CO2)=6.00×10-3 mol，水样的总有机碳=
=288mg·L-1；
（6）由于加热过程中损失了部分易挥发有机物，因此测定的水样总有机碳一般低于实际值，故答案为：偏低。
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