第2章 第三节 以物质的量为中心的计算 课时同步练（含解析）
文档属性
| 名称 | 第2章 第三节 以物质的量为中心的计算 课时同步练（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 79.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-12-07 16:26:39 | ||
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文档简介
以物质的量为中心的计算
1. 下列说法正确的是 ( )
A.22 g CO2的物质的量为0.5 mol
B.常温常压下,0.5 mol N2的体积为11.2 L
C.0.1 mol·L-1 CaCl2溶液中Cl-的物质的量浓度为0.1 mol·L-1
D.5.6 g Fe与足量Cl2反应时失去的电子数目约为0.2×6.02×1023
2. 设NA为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是 ( )
A.标准状况下,22.4 L H2O含有的分子数为NA
B.0.1 mol NaCl含有的Na+数为0.1NA
C.常温常压下,7.1 g Cl2含有的原子数为0.1NA
D.0.5 mol·L-1 MgCl2溶液含有的Cl-数为NA
3.标准状况下,44.8 L由O2与CO2组成的混合气体的质量为70 g,下列说法不正确的是 ( )
A.O2与CO2的物质的量之比为3∶1
B.O2与CO2的质量之比为24∶11
C.该混合气体的平均摩尔质量为35 g·mol-1
D.该混合气体的密度为3.125 g·L-1
4.下列溶液的物质的量浓度的计算正确的是 ( )
A.同浓度的下列三种溶液:Na2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3,其体积比为3∶2∶1,则S浓度之比为3∶2∶3
B.将1 mol·L-1的NaCl 溶液和0.5 mol·L-1的BaCl2溶液等体积混合后,忽略混合时体积变化,c(Cl-)=0.75 mol·L-1
C.将10 mL 18.4 mol·L-1的浓硫酸加水稀释至1 L,稀释后溶液中H2SO4的物质的量浓度为0.184 mol·L-1
D.标准状况下22.4 L HCl溶于1 L水,所得盐酸中HCl的物质的量浓度为1 mol·L-1
5.现有一种泉水样品,1.0 L这种泉水含有4.8×10-2 g Mg2+。下列说法中不正确的是 ( )
A.1.0 L这种泉水中Mg2+的物质的量为2×10-3 mol
B.这种泉水中c(Mg2+)=2×10-3 mol·L-1
C.500 L这种泉水含有1.0 mol Mg2+
D.若使1.0 L这种泉水中Mg2+完全沉淀,至少加入0.1 mol·L-1 NaOH溶液20 mL
6. V L 0.5 mol·L-1的盐酸,欲使其浓度增大1倍,采取的措施合理的是 ( )
A.通入标准状况下的HCl气体11.2 L
B.加入V L 1.5 mol·L-1的盐酸混合均匀
C.将溶液加热浓缩到0.5V L
D.加入10 mol·L-1的盐酸0.1V L,再稀释至1.5V L
7. 设NA为阿伏伽德罗常数的值。下列有关叙述正确的是 ( )
A.32 g氧气中含有NA个氧气分子
B.常温常压下,NA个H2的体积为22.4 L
C.1 mol Fe与足量盐酸反应,转移的电子数为3NA
D.0.1 mol·L-1的硫酸溶液中含H+的数目为0.2NA
8. 设NA为阿伏伽德罗常数的值,则下列叙述中正确的是 ( )
A.在加热的条件下,1 mol Fe与1 mol Cl2完全反应时,转移的电子数为3NA
B.在0 ℃、101 kPa时,22.4 L氦气中含有2NA个氦原子
C.12 g NaHSO4固体中含有的阳离子数为0.1NA
D.标准状况下,22.4 L C6H12O6中含有6NA个O
9. 设NA表示阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是 ( )
A.标准状况下,22.4 L水含有NA个氧原子
B.12 g金属镁变为镁离子时失去的电子数为NA
C.常温常压下,22.4 L O2中含有2NA个氧原子
D.4 ℃时9 mL水和标准状况下11.2 L氮气含有相同的原子数
10. 设NA为阿伏伽德罗常数的值。下列有关叙述正确的是 ( )
A.常温常压下,2.24 L CO和CO2混合气体中含有的碳原子数目小于0.1NA
B.0.2 mol·L-1KAl(SO4)2溶液中,S的个数为0.4NA
C.标准状况下,14 g N2和CO的混合气体中分子数目为NA
D.加热条件下,含4 mol HCl的浓盐酸与足量MnO2加热反应,所得氯气分子数为NA
11. 设NA为阿伏伽德罗常数的值,下列有关叙述正确的是 ( )
A.0.1 mol H2和0.1 mol Cl2于密闭容器中充分反应后,容器中分子总数为0.1NA
B.0.2 mol Cl2溶于水后,生成HClO分子的总数为0.2NA
C.0.1 mol·L-1的FeCl3溶液中,含有Cl-的数目为0.3NA
D.1 mol Na与一定量O2反应,生成Na2O和Na2O2的混合物,钠失去的电子数为NA
12.(1)3.01×1023个N含有质子的物质的量是 ,含有电子的物质的量是 。
(2)200 mL 2 mol·L-1的Al2(SO4)3溶液中S的物质的量浓度为 。
(3)标准状况下,36 g H2和O2组成的混合气体的体积是67.2 L,则混合气体中H2和O2的体积比为 。
(4)标准状况下,将33.6 L NH3溶于水配成500 mL溶液,该溶液的物质的量浓度为 。
(5)已知1.505×1023个A气体分子的质量为31 g,则A气体的摩尔质量是 。
13. 利用相关知识填空。
(1)标准状况下,1.7 g H2S的体积为 L,含有的氢原子数目为 。
(2)等质量的CO和CO2物质的量之比是 。
(3)4.8 g CH4中所含的氢原子数与 g水中所含的氢原子数相等。
(4)已知M是一种金属,21.3 g M(NO3)3中含有1.806×1023个硝酸根离子,则金属M的摩尔质量为 g·mol-1。
(5)100 mL 0.1 mol·L-1Fe2(SO4)3 溶液中,S的物质的量浓度为 。
14.(1)在标准状况下,0.8 g H2和 L H2S气体所含分子的物质的量相同。
(2)NaCl和MgCl2混合物中,Na+与Mg2+的质量之比为23∶12,试计算:
①Na+与Mg2+的物质的量之比为 。
②混合物中NaCl和MgCl2的质量比为 。
(3)0.2 L 0.5 mol·L-1 Al2(SO4)3溶液和0.5 L 0.5 mol·L-1 Al2(SO4)3溶液所含S浓度之比为 ,S数目之比为 。
(4)等质量的O2与O3在同温同压下的体积之比为 。
(5)同温同压下CO与CO2的密度之比为 。
(6)已知8 g X与10 g Y恰好完全反应生成0.02 mol Z和15.88 g W,则Z的摩尔质量为 。
15. 84消毒液是一种以NaClO为主的高效消毒剂,被广泛用于宾馆、旅游、医院、食品加工行业、家庭等的卫生消毒。某84消毒液瓶体部分标签如图J2-1所示,该84消毒液通常稀释100倍(体积之比)后使用。请回答下列问题:
图J2-1
(1)工业上用Cl2与浓氢氧化钠溶液反应制取84消毒液,该反应的化学方程式为 。
(2)参阅该84消毒液的配方,欲用NaClO固体配制480 mL上述物质的量浓度的消毒液。如图J2-2所示的仪器中,配制该溶液需要使用的是 (填写仪器名称),还缺少的玻璃仪器有 。
图J2-2
(3)配制时,一般可分为以下几个步骤:计算→称量→溶解→(操作a)→转移→洗涤→摇匀→定容→上下颠倒摇匀。操作a为 。倘若定容时俯视刻度线,导致所配溶液中溶质的物质的量浓度 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。定容时具体操作为向容量瓶内继续加水至离刻度线1~2 cm, 。
(4)此84消毒液中溶质的物质的量浓度约为 。(写出具体的解题过程,计算结果保留一位小数)
以物质的量为中心的计算
1.A [解析] 22 g CO2的物质的量为=0.5 mol,A正确;常温常压下气体摩尔体积不是22.4 L·mol-1,0.5 mol N2的体积不是11.2 L,B错误;0.1 mol·L-1 CaCl2溶液中Cl-的物质的量浓度为0.2 mol·L-1,C错误;5.6 g Fe的物质的量是0.1 mol,与足量Cl2反应时得到氯化铁,失去的电子数目约为0.3×6.02×1023,D错误。
2.B [解析] 标准状况下水不是气体,不能使用22.4 L·mol-1计算水分子的数目,A错误;0.1 mol NaCl含有的Na+的物质的量为0.1 mol,含有的Na+数为0.1NA,B正确;7.1 g Cl2的物质的量为0.1 mol,含有的原子数为0.2NA,C错误;物质的量浓度为0.5 mol·L-1的MgCl2溶液的体积未知,则无法计算含有的Cl-数,D错误。
3.D [解析] 标准状况下,44.8 L由O2与CO2组成的混合气体的总物质的量为n(总)==2 mol,则有n(O2)+n(CO2)=2 mol。又知混合气体的总质量为70 g,则有n(O2)×32 g·mol-1+n(CO2)×44 g·mol-1=70 g,联立两个等式解得:n(O2)=
1.5 mol,n(CO2)=0.5 mol。O2与CO2的物质的量之比为1.5 mol∶0.5 mol=3∶1,A正确;O2与CO2的质量之比为(1.5 mol×32 g·mol-1)∶(0.5 mol×44 g·mol-1)=24∶11,B正确;混合气体的总质量为70 g,总物质的量为2 mol,则混合气体的平均摩尔质量为=35 g·mol-1,C正确;混合气体的总质量为70 g,其总体积为44.8 L,则混合气体的密度为=1.562 5 g·L-1,D错误。
4.C [解析] 假设三种溶液的浓度均为1 mol·L-1,则Na2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3溶液中S浓度分别为1 mol·L-1、1 mol·L-1和3 mol·L-1,即S浓度之比为1∶1∶3,A项错误;将1 mol·L-1的NaCl(aq)和0.5 mol·L-1的BaCl2(aq)等体积混合后,忽略混合时溶液体积变化,c(Cl-)=
=1 mol·L-1,B项错误;根据c1V1=c2V2,则有10 ×10-3 L×18.4 mol·L-1=c2×1 L,解得c2=0.184 mol·L-1,C项正确;标准状况下22.4 L HCl溶于1 L水,所得溶液的体积不是1 L,HCl的物质的量浓度不是1 mol·L-1,D项错误。
5.D [解析] 1.0 L 这种泉水含有4.8×10-2 g Mg2+,则n(Mg2+)==2×10-3 mol,这种泉水中c(Mg2+)==2×10-3 mol·L-1,A、B均正确;若这种泉水含有1.0 mol Mg2+,其体积V==500 L,C正确;加入NaOH溶液发生反应:Mg2++2OH-Mg(OH)2↓,使Mg2+完全沉淀,要消耗4×10-3 mol OH-,则有V(NaOH)==0.04 L=40 mL,D错误。
6.D [解析] V L浓度为0.5 mol·L-1的盐酸,通入标准状况下的HCl气体11.2 L,溶液的体积发生改变,无法计算混合后溶液的浓度,故A错误;V L 0.5 mol·L-1的盐酸中加入V L 1.5 mol·L-1的盐酸,混合均匀,得到溶液的体积不等于2V L,无法计算混合后溶液的浓度,故B错误;加热时,促进盐酸挥发,将溶液加热浓缩到0.5V L,得到溶液的浓度小于1 mol·L-1,故C错误;V L 0.5 mol·L-1的盐酸中加入10 mol·L-1的盐酸0.1V L,共含有溶质氯化氢的物质的量为(0.5V+10×0.1V) mol=1.5V mol,再稀释至1.5V L,所得溶液浓度为=1 mol·L-1,故D正确。
7.A [解析] 32 g氧气的物质的量是1 mol,则其中含有O2分子的数目为NA,A正确;常温常压下气体摩尔体积大于22.4 L·mol-1,NA个H2的物质的量是1 mol,则其在常温常压下的体积大于22.4 L,B错误;1个Fe与足量盐酸反应失去2个电子,产生Fe2+,1 mol Fe与足量盐酸反应,失去2 mol电子,则转移的电子数为2NA,C错误;只有溶液浓度,缺少溶液体积,不能计算微粒数目,D错误。
8.C [解析] 在加热条件下Fe与Cl2反应产生FeCl3,1 mol Fe与1 mol Cl2反应时,Cl2不足量,反应过程中转移电子的物质的量是2 mol,则转移的电子数是2NA,A错误;氦气是单原子分子,在0℃、101 kPa时,22.4 L氦气的物质的量是1 mol,其中含有NA个氦原子,B错误;NaHSO4在熔融状态下电离产生Na+、HS,NaHSO4的摩尔质量是120 g·mol-1,12 g NaHSO4固体的物质的量是0.1 mol,则其中含有的阳离子数为0.1NA,C正确;标准状况下C6H12O6的状态不是气体,因此不能使用气体摩尔体积计算,D错误。
9.B [解析] 标准状况下水为非气态,故不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量,A错误;12 g Mg的物质的量为0.5 mol,变成镁离子时失去1 mol电子,失去的电子数为NA ,B正确;常温常压下,无法用22.4 L·mol-1计算O2的分子数及所含原子数,C错误;4 ℃时9 mL水的质量为9 g,水的物质的量为0.5 mol,含有1.5 mol原子,标准状况下11.2 L氮气的物质的量为0.5 mol,含有1 mol氮原子,二者含有的原子数不相等,D错误。
10.A [解析] 常温常压下,Vm>22.4 L·mol-1,则2.24 L CO和CO2混合气体的总物质的量小于0.1 mol,1个CO和1个CO2中均含1个碳原子,混合气体含有碳原子的物质的量小于0.1 mol,含有的碳原子数目小于0.1NA,A正确;没有给出溶液的体积,无法计算S的物质的量,也就不能计算S的个数,B错误;N2和CO的摩尔质量都是28 g·mol-1,故14 g N2和CO的总物质的量为=0.5 mol,故分子数目为0.5NA,C错误;浓盐酸变稀后,不再与MnO2反应,故所得氯气分子数小于NA,D错误。
11.D [解析] H2+Cl22HCl是反应前后气体分子数不变的反应,0.1 mol H2和0.1 mol Cl2于密闭容器中充分反应后,容器中分子总数为0.2NA,A错误;0.2 mol Cl2溶于水后,只有部分Cl2与水发生反应,故生成HClO分子的总数小于0.2NA,B错误;0.1 mol·L-1的FeCl3溶液,无溶液体积,无法计算物质的量,C错误;1 mol Na与一定量O2反应,生成Na2O和Na2O2的混合物,Na均变为+1价,钠失去的电子数为NA,D正确。
12.(1)5.5 mol 5 mol (2)6 mol·L-1 (3)2∶1
(4)3.0 mol·L-1 (5)124 g·mol-1
[解析] (3)标准状况下,36 g H2和O2组成的混合气体的体积是67.2 L,则混合气体总物质的量为3 mol;设H2的物质的量为x,则O2的物质的量为3 mol-x,则有2 g·mol-1×x+32 g·mol-1×(3 mol-x)=36 g,解得x=2 mol,从而可知H2和O2的物质的量分别为2 mol、1 mol,根据阿伏伽德罗定律可知,混合气体中H2和O2的体积之比等于其物质的量之比,应为2∶1。
(4)标准状况下33. 6 L NH3的物质的量为1.5 mol,溶于水配成500 mL溶液,则该溶液的物质的量浓度为=3.0 mol·L-1。
13.(1)1.12 6.02×1022 (2)11∶7 (3)10.8 (4)27 (5)0.3 mol·L-1
[解析] (1)标准状况下,1.7 g H2S的物质的量为=0.05 mol,体积为0.05 mol×22.4 L·mol-1=1.12 L,含有的氢原子数目为0.05 mol×2×6.02×1023 mol-1=6.02×1022。(2)根据n=可知,等质量的CO和CO2的物质的量之比为44 g·mol-1∶28 g·mol-1=11∶7。(3)设4.8 g CH4中所含氢原子数与m g水中所含氢原子数相等,则×4=×2,解得m=10.8。(4)由于1 mol 中含有3 mol(即3×6.02×1023个)硝酸根离子,21.3 g M(NO3)3中含有1.806×1023个硝酸根离子,则此时硝酸根离子的物质的量为0.3 mol,为0.1 mol,该硝酸盐的摩尔质量为=213 g·mol-1 ,则金属M的摩尔质量为213 g·mol-1-62 g·mol-1×3=27 g·mol-1。(5)100 mL 0.1 mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液中,S的物质的量浓度为3×0.1 mol·L-1=0.3 mol·L-1。
14.(1)8.96 (2)①2∶1 ②117∶95 (3)1∶1 2∶5 (4)3∶2 (5)7∶11 (6)106 g·mol-1
[解析] (1)0.8 g H2的物质的量为=0.4 mol,则0.4 mol H2S气体在标准状况下的体积为0.4 mol×22.4 L·mol-1=8.96 L。
(2)NaCl和MgCl2混合物中,Na+与Mg2+的质量之比为23∶12。①Na+与Mg2+的物质的量之比为∶=2∶1。②混合物中NaCl和MgCl2的质量之比为(2×58.5)∶(1×95)=117∶95。
(3)两种Al2(SO4)3溶液的浓度相等,溶液中c(S)=3c[Al2(SO4)3],故两种溶液中S浓度相等,所含S浓度之比为1∶1;S浓度相等,根据n=cV、N=nNA可知,S数目之比=S物质的量之比=溶液体积之比=0.2 L∶0.5 L=2∶5。
(4)等质量的O2与O3的物质的量之比为3∶2,所以同温同压下的体积之比为3∶2。
(5)同温同压下,气体密度之比等于摩尔质量之比,所以同温同压下CO与CO2的密度之比为28∶44=7∶11。
(6)8 g X和10 g Y恰好完全反应生成0.02 mol Z和15.88 g W,根据质量守恒知,Z的质量为8 g+10 g-15.88 g=2.12 g,则Z的摩尔质量为=106 g·mol-1。
15.(1)Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O
(2)烧杯、托盘天平、500 mL容量瓶 玻璃棒、胶头滴管、量筒
(3)冷却至室温 偏高 改用胶头滴管小心滴加,最终使液体的凹液面与刻度线相切
(4)3.8 mol·L-1
m(NaClO)=1.18 g·cm-3×1000 mL×24%=283.2 g
n(NaClO)=≈3.8 mol
c(NaClO)==3.8 mol·L-1
故物质的量浓度约为3.8 mol·L-1
[解析] 本实验由NaClO固体配制480 mL上述物质的量浓度的消毒液,经过计算→称量→溶解→冷却→转移→洗涤→摇匀→定容→振荡摇匀等操作。(1)氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的化学方程式为Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O。(2)如题图所示的仪器中,配制该溶液需要使用的是烧杯、托盘天平、500 mL容量瓶;还缺少的玻璃仪器有玻璃棒、胶头滴管、量筒。(3)为减小实验误差,溶解之后要冷却至室温;若定容时俯视刻度线,使加入水的体积偏少,导致所配溶液中溶质的物质的量浓度偏高;定容时具体操作为向容量瓶内继续加水至离刻度线1~2 cm,改用胶头滴管小心滴加,最终使液体的凹液面与刻度线相切。
1. 下列说法正确的是 ( )
A.22 g CO2的物质的量为0.5 mol
B.常温常压下,0.5 mol N2的体积为11.2 L
C.0.1 mol·L-1 CaCl2溶液中Cl-的物质的量浓度为0.1 mol·L-1
D.5.6 g Fe与足量Cl2反应时失去的电子数目约为0.2×6.02×1023
2. 设NA为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是 ( )
A.标准状况下,22.4 L H2O含有的分子数为NA
B.0.1 mol NaCl含有的Na+数为0.1NA
C.常温常压下,7.1 g Cl2含有的原子数为0.1NA
D.0.5 mol·L-1 MgCl2溶液含有的Cl-数为NA
3.标准状况下,44.8 L由O2与CO2组成的混合气体的质量为70 g,下列说法不正确的是 ( )
A.O2与CO2的物质的量之比为3∶1
B.O2与CO2的质量之比为24∶11
C.该混合气体的平均摩尔质量为35 g·mol-1
D.该混合气体的密度为3.125 g·L-1
4.下列溶液的物质的量浓度的计算正确的是 ( )
A.同浓度的下列三种溶液:Na2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3,其体积比为3∶2∶1,则S浓度之比为3∶2∶3
B.将1 mol·L-1的NaCl 溶液和0.5 mol·L-1的BaCl2溶液等体积混合后,忽略混合时体积变化,c(Cl-)=0.75 mol·L-1
C.将10 mL 18.4 mol·L-1的浓硫酸加水稀释至1 L,稀释后溶液中H2SO4的物质的量浓度为0.184 mol·L-1
D.标准状况下22.4 L HCl溶于1 L水,所得盐酸中HCl的物质的量浓度为1 mol·L-1
5.现有一种泉水样品,1.0 L这种泉水含有4.8×10-2 g Mg2+。下列说法中不正确的是 ( )
A.1.0 L这种泉水中Mg2+的物质的量为2×10-3 mol
B.这种泉水中c(Mg2+)=2×10-3 mol·L-1
C.500 L这种泉水含有1.0 mol Mg2+
D.若使1.0 L这种泉水中Mg2+完全沉淀,至少加入0.1 mol·L-1 NaOH溶液20 mL
6. V L 0.5 mol·L-1的盐酸,欲使其浓度增大1倍,采取的措施合理的是 ( )
A.通入标准状况下的HCl气体11.2 L
B.加入V L 1.5 mol·L-1的盐酸混合均匀
C.将溶液加热浓缩到0.5V L
D.加入10 mol·L-1的盐酸0.1V L,再稀释至1.5V L
7. 设NA为阿伏伽德罗常数的值。下列有关叙述正确的是 ( )
A.32 g氧气中含有NA个氧气分子
B.常温常压下,NA个H2的体积为22.4 L
C.1 mol Fe与足量盐酸反应,转移的电子数为3NA
D.0.1 mol·L-1的硫酸溶液中含H+的数目为0.2NA
8. 设NA为阿伏伽德罗常数的值,则下列叙述中正确的是 ( )
A.在加热的条件下,1 mol Fe与1 mol Cl2完全反应时,转移的电子数为3NA
B.在0 ℃、101 kPa时,22.4 L氦气中含有2NA个氦原子
C.12 g NaHSO4固体中含有的阳离子数为0.1NA
D.标准状况下,22.4 L C6H12O6中含有6NA个O
9. 设NA表示阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是 ( )
A.标准状况下,22.4 L水含有NA个氧原子
B.12 g金属镁变为镁离子时失去的电子数为NA
C.常温常压下,22.4 L O2中含有2NA个氧原子
D.4 ℃时9 mL水和标准状况下11.2 L氮气含有相同的原子数
10. 设NA为阿伏伽德罗常数的值。下列有关叙述正确的是 ( )
A.常温常压下,2.24 L CO和CO2混合气体中含有的碳原子数目小于0.1NA
B.0.2 mol·L-1KAl(SO4)2溶液中,S的个数为0.4NA
C.标准状况下,14 g N2和CO的混合气体中分子数目为NA
D.加热条件下,含4 mol HCl的浓盐酸与足量MnO2加热反应,所得氯气分子数为NA
11. 设NA为阿伏伽德罗常数的值,下列有关叙述正确的是 ( )
A.0.1 mol H2和0.1 mol Cl2于密闭容器中充分反应后,容器中分子总数为0.1NA
B.0.2 mol Cl2溶于水后,生成HClO分子的总数为0.2NA
C.0.1 mol·L-1的FeCl3溶液中,含有Cl-的数目为0.3NA
D.1 mol Na与一定量O2反应,生成Na2O和Na2O2的混合物,钠失去的电子数为NA
12.(1)3.01×1023个N含有质子的物质的量是 ,含有电子的物质的量是 。
(2)200 mL 2 mol·L-1的Al2(SO4)3溶液中S的物质的量浓度为 。
(3)标准状况下,36 g H2和O2组成的混合气体的体积是67.2 L,则混合气体中H2和O2的体积比为 。
(4)标准状况下,将33.6 L NH3溶于水配成500 mL溶液,该溶液的物质的量浓度为 。
(5)已知1.505×1023个A气体分子的质量为31 g,则A气体的摩尔质量是 。
13. 利用相关知识填空。
(1)标准状况下,1.7 g H2S的体积为 L,含有的氢原子数目为 。
(2)等质量的CO和CO2物质的量之比是 。
(3)4.8 g CH4中所含的氢原子数与 g水中所含的氢原子数相等。
(4)已知M是一种金属,21.3 g M(NO3)3中含有1.806×1023个硝酸根离子,则金属M的摩尔质量为 g·mol-1。
(5)100 mL 0.1 mol·L-1Fe2(SO4)3 溶液中,S的物质的量浓度为 。
14.(1)在标准状况下,0.8 g H2和 L H2S气体所含分子的物质的量相同。
(2)NaCl和MgCl2混合物中,Na+与Mg2+的质量之比为23∶12,试计算:
①Na+与Mg2+的物质的量之比为 。
②混合物中NaCl和MgCl2的质量比为 。
(3)0.2 L 0.5 mol·L-1 Al2(SO4)3溶液和0.5 L 0.5 mol·L-1 Al2(SO4)3溶液所含S浓度之比为 ,S数目之比为 。
(4)等质量的O2与O3在同温同压下的体积之比为 。
(5)同温同压下CO与CO2的密度之比为 。
(6)已知8 g X与10 g Y恰好完全反应生成0.02 mol Z和15.88 g W,则Z的摩尔质量为 。
15. 84消毒液是一种以NaClO为主的高效消毒剂,被广泛用于宾馆、旅游、医院、食品加工行业、家庭等的卫生消毒。某84消毒液瓶体部分标签如图J2-1所示,该84消毒液通常稀释100倍(体积之比)后使用。请回答下列问题:
图J2-1
(1)工业上用Cl2与浓氢氧化钠溶液反应制取84消毒液,该反应的化学方程式为 。
(2)参阅该84消毒液的配方,欲用NaClO固体配制480 mL上述物质的量浓度的消毒液。如图J2-2所示的仪器中,配制该溶液需要使用的是 (填写仪器名称),还缺少的玻璃仪器有 。
图J2-2
(3)配制时,一般可分为以下几个步骤:计算→称量→溶解→(操作a)→转移→洗涤→摇匀→定容→上下颠倒摇匀。操作a为 。倘若定容时俯视刻度线,导致所配溶液中溶质的物质的量浓度 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。定容时具体操作为向容量瓶内继续加水至离刻度线1~2 cm, 。
(4)此84消毒液中溶质的物质的量浓度约为 。(写出具体的解题过程,计算结果保留一位小数)
以物质的量为中心的计算
1.A [解析] 22 g CO2的物质的量为=0.5 mol,A正确;常温常压下气体摩尔体积不是22.4 L·mol-1,0.5 mol N2的体积不是11.2 L,B错误;0.1 mol·L-1 CaCl2溶液中Cl-的物质的量浓度为0.2 mol·L-1,C错误;5.6 g Fe的物质的量是0.1 mol,与足量Cl2反应时得到氯化铁,失去的电子数目约为0.3×6.02×1023,D错误。
2.B [解析] 标准状况下水不是气体,不能使用22.4 L·mol-1计算水分子的数目,A错误;0.1 mol NaCl含有的Na+的物质的量为0.1 mol,含有的Na+数为0.1NA,B正确;7.1 g Cl2的物质的量为0.1 mol,含有的原子数为0.2NA,C错误;物质的量浓度为0.5 mol·L-1的MgCl2溶液的体积未知,则无法计算含有的Cl-数,D错误。
3.D [解析] 标准状况下,44.8 L由O2与CO2组成的混合气体的总物质的量为n(总)==2 mol,则有n(O2)+n(CO2)=2 mol。又知混合气体的总质量为70 g,则有n(O2)×32 g·mol-1+n(CO2)×44 g·mol-1=70 g,联立两个等式解得:n(O2)=
1.5 mol,n(CO2)=0.5 mol。O2与CO2的物质的量之比为1.5 mol∶0.5 mol=3∶1,A正确;O2与CO2的质量之比为(1.5 mol×32 g·mol-1)∶(0.5 mol×44 g·mol-1)=24∶11,B正确;混合气体的总质量为70 g,总物质的量为2 mol,则混合气体的平均摩尔质量为=35 g·mol-1,C正确;混合气体的总质量为70 g,其总体积为44.8 L,则混合气体的密度为=1.562 5 g·L-1,D错误。
4.C [解析] 假设三种溶液的浓度均为1 mol·L-1,则Na2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3溶液中S浓度分别为1 mol·L-1、1 mol·L-1和3 mol·L-1,即S浓度之比为1∶1∶3,A项错误;将1 mol·L-1的NaCl(aq)和0.5 mol·L-1的BaCl2(aq)等体积混合后,忽略混合时溶液体积变化,c(Cl-)=
=1 mol·L-1,B项错误;根据c1V1=c2V2,则有10 ×10-3 L×18.4 mol·L-1=c2×1 L,解得c2=0.184 mol·L-1,C项正确;标准状况下22.4 L HCl溶于1 L水,所得溶液的体积不是1 L,HCl的物质的量浓度不是1 mol·L-1,D项错误。
5.D [解析] 1.0 L 这种泉水含有4.8×10-2 g Mg2+,则n(Mg2+)==2×10-3 mol,这种泉水中c(Mg2+)==2×10-3 mol·L-1,A、B均正确;若这种泉水含有1.0 mol Mg2+,其体积V==500 L,C正确;加入NaOH溶液发生反应:Mg2++2OH-Mg(OH)2↓,使Mg2+完全沉淀,要消耗4×10-3 mol OH-,则有V(NaOH)==0.04 L=40 mL,D错误。
6.D [解析] V L浓度为0.5 mol·L-1的盐酸,通入标准状况下的HCl气体11.2 L,溶液的体积发生改变,无法计算混合后溶液的浓度,故A错误;V L 0.5 mol·L-1的盐酸中加入V L 1.5 mol·L-1的盐酸,混合均匀,得到溶液的体积不等于2V L,无法计算混合后溶液的浓度,故B错误;加热时,促进盐酸挥发,将溶液加热浓缩到0.5V L,得到溶液的浓度小于1 mol·L-1,故C错误;V L 0.5 mol·L-1的盐酸中加入10 mol·L-1的盐酸0.1V L,共含有溶质氯化氢的物质的量为(0.5V+10×0.1V) mol=1.5V mol,再稀释至1.5V L,所得溶液浓度为=1 mol·L-1,故D正确。
7.A [解析] 32 g氧气的物质的量是1 mol,则其中含有O2分子的数目为NA,A正确;常温常压下气体摩尔体积大于22.4 L·mol-1,NA个H2的物质的量是1 mol,则其在常温常压下的体积大于22.4 L,B错误;1个Fe与足量盐酸反应失去2个电子,产生Fe2+,1 mol Fe与足量盐酸反应,失去2 mol电子,则转移的电子数为2NA,C错误;只有溶液浓度,缺少溶液体积,不能计算微粒数目,D错误。
8.C [解析] 在加热条件下Fe与Cl2反应产生FeCl3,1 mol Fe与1 mol Cl2反应时,Cl2不足量,反应过程中转移电子的物质的量是2 mol,则转移的电子数是2NA,A错误;氦气是单原子分子,在0℃、101 kPa时,22.4 L氦气的物质的量是1 mol,其中含有NA个氦原子,B错误;NaHSO4在熔融状态下电离产生Na+、HS,NaHSO4的摩尔质量是120 g·mol-1,12 g NaHSO4固体的物质的量是0.1 mol,则其中含有的阳离子数为0.1NA,C正确;标准状况下C6H12O6的状态不是气体,因此不能使用气体摩尔体积计算,D错误。
9.B [解析] 标准状况下水为非气态,故不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量,A错误;12 g Mg的物质的量为0.5 mol,变成镁离子时失去1 mol电子,失去的电子数为NA ,B正确;常温常压下,无法用22.4 L·mol-1计算O2的分子数及所含原子数,C错误;4 ℃时9 mL水的质量为9 g,水的物质的量为0.5 mol,含有1.5 mol原子,标准状况下11.2 L氮气的物质的量为0.5 mol,含有1 mol氮原子,二者含有的原子数不相等,D错误。
10.A [解析] 常温常压下,Vm>22.4 L·mol-1,则2.24 L CO和CO2混合气体的总物质的量小于0.1 mol,1个CO和1个CO2中均含1个碳原子,混合气体含有碳原子的物质的量小于0.1 mol,含有的碳原子数目小于0.1NA,A正确;没有给出溶液的体积,无法计算S的物质的量,也就不能计算S的个数,B错误;N2和CO的摩尔质量都是28 g·mol-1,故14 g N2和CO的总物质的量为=0.5 mol,故分子数目为0.5NA,C错误;浓盐酸变稀后,不再与MnO2反应,故所得氯气分子数小于NA,D错误。
11.D [解析] H2+Cl22HCl是反应前后气体分子数不变的反应,0.1 mol H2和0.1 mol Cl2于密闭容器中充分反应后,容器中分子总数为0.2NA,A错误;0.2 mol Cl2溶于水后,只有部分Cl2与水发生反应,故生成HClO分子的总数小于0.2NA,B错误;0.1 mol·L-1的FeCl3溶液,无溶液体积,无法计算物质的量,C错误;1 mol Na与一定量O2反应,生成Na2O和Na2O2的混合物,Na均变为+1价,钠失去的电子数为NA,D正确。
12.(1)5.5 mol 5 mol (2)6 mol·L-1 (3)2∶1
(4)3.0 mol·L-1 (5)124 g·mol-1
[解析] (3)标准状况下,36 g H2和O2组成的混合气体的体积是67.2 L,则混合气体总物质的量为3 mol;设H2的物质的量为x,则O2的物质的量为3 mol-x,则有2 g·mol-1×x+32 g·mol-1×(3 mol-x)=36 g,解得x=2 mol,从而可知H2和O2的物质的量分别为2 mol、1 mol,根据阿伏伽德罗定律可知,混合气体中H2和O2的体积之比等于其物质的量之比,应为2∶1。
(4)标准状况下33. 6 L NH3的物质的量为1.5 mol,溶于水配成500 mL溶液,则该溶液的物质的量浓度为=3.0 mol·L-1。
13.(1)1.12 6.02×1022 (2)11∶7 (3)10.8 (4)27 (5)0.3 mol·L-1
[解析] (1)标准状况下,1.7 g H2S的物质的量为=0.05 mol,体积为0.05 mol×22.4 L·mol-1=1.12 L,含有的氢原子数目为0.05 mol×2×6.02×1023 mol-1=6.02×1022。(2)根据n=可知,等质量的CO和CO2的物质的量之比为44 g·mol-1∶28 g·mol-1=11∶7。(3)设4.8 g CH4中所含氢原子数与m g水中所含氢原子数相等,则×4=×2,解得m=10.8。(4)由于1 mol 中含有3 mol(即3×6.02×1023个)硝酸根离子,21.3 g M(NO3)3中含有1.806×1023个硝酸根离子,则此时硝酸根离子的物质的量为0.3 mol,为0.1 mol,该硝酸盐的摩尔质量为=213 g·mol-1 ,则金属M的摩尔质量为213 g·mol-1-62 g·mol-1×3=27 g·mol-1。(5)100 mL 0.1 mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液中,S的物质的量浓度为3×0.1 mol·L-1=0.3 mol·L-1。
14.(1)8.96 (2)①2∶1 ②117∶95 (3)1∶1 2∶5 (4)3∶2 (5)7∶11 (6)106 g·mol-1
[解析] (1)0.8 g H2的物质的量为=0.4 mol,则0.4 mol H2S气体在标准状况下的体积为0.4 mol×22.4 L·mol-1=8.96 L。
(2)NaCl和MgCl2混合物中,Na+与Mg2+的质量之比为23∶12。①Na+与Mg2+的物质的量之比为∶=2∶1。②混合物中NaCl和MgCl2的质量之比为(2×58.5)∶(1×95)=117∶95。
(3)两种Al2(SO4)3溶液的浓度相等,溶液中c(S)=3c[Al2(SO4)3],故两种溶液中S浓度相等,所含S浓度之比为1∶1;S浓度相等,根据n=cV、N=nNA可知,S数目之比=S物质的量之比=溶液体积之比=0.2 L∶0.5 L=2∶5。
(4)等质量的O2与O3的物质的量之比为3∶2,所以同温同压下的体积之比为3∶2。
(5)同温同压下,气体密度之比等于摩尔质量之比,所以同温同压下CO与CO2的密度之比为28∶44=7∶11。
(6)8 g X和10 g Y恰好完全反应生成0.02 mol Z和15.88 g W,根据质量守恒知,Z的质量为8 g+10 g-15.88 g=2.12 g,则Z的摩尔质量为=106 g·mol-1。
15.(1)Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O
(2)烧杯、托盘天平、500 mL容量瓶 玻璃棒、胶头滴管、量筒
(3)冷却至室温 偏高 改用胶头滴管小心滴加,最终使液体的凹液面与刻度线相切
(4)3.8 mol·L-1
m(NaClO)=1.18 g·cm-3×1000 mL×24%=283.2 g
n(NaClO)=≈3.8 mol
c(NaClO)==3.8 mol·L-1
故物质的量浓度约为3.8 mol·L-1
[解析] 本实验由NaClO固体配制480 mL上述物质的量浓度的消毒液,经过计算→称量→溶解→冷却→转移→洗涤→摇匀→定容→振荡摇匀等操作。(1)氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的化学方程式为Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O。(2)如题图所示的仪器中,配制该溶液需要使用的是烧杯、托盘天平、500 mL容量瓶;还缺少的玻璃仪器有玻璃棒、胶头滴管、量筒。(3)为减小实验误差,溶解之后要冷却至室温;若定容时俯视刻度线,使加入水的体积偏少,导致所配溶液中溶质的物质的量浓度偏高;定容时具体操作为向容量瓶内继续加水至离刻度线1~2 cm,改用胶头滴管小心滴加,最终使液体的凹液面与刻度线相切。