通用版高考化学一轮复习课时突破练4　物质的量 气体摩尔体积及物质的量浓度

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通用版高考化学一轮复习
课时突破练4　物质的量 气体摩尔体积及物质的量浓度
必备知识基础练
1.(2024·广东中山大学附中阶段考)下列说法正确的是(　　)
A.标准状况下,1 mol H2O的体积为22.4 L
B.同温同压下,等体积的N2和CO所含分子数相同
C.丁烷所含碳原子数是相同质量乙烷的2倍
D.pH=1的盐酸中,c(H+)为1 mol·L-1
2.(2024·广东宁德名校联考)过氧化钠与CO2作用时,反应的化学方程式为2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2。当0.2 mol Na2O2与足量CO2完全反应后,下表对生成物Na2CO3和O2的描述中正确的是(　　)
选项 Na2CO3的质量 关于O2的描述
21.2 g O2的摩尔质量是36 g·mol-1
21.2 g 生成标准状况下O2的体积为2.24 L
10.6 g O2的摩尔质量是34 g·mol-1
22.4 g 生成标准状况下O2的体积为1.12 L
3.(2024·辽东南协作体联考)在容积为V L的密闭容器中通入a mol CO和b mol O2,点燃充分反应后容器内碳原子数和氧原子数之比为(　　)
A.a∶b B.a∶2b
C.a∶(a+2b) D.a∶2(a+b)
4.(2024·重庆市拔尖强基联盟联考)已知:As2O3+6Zn+6H2SO42AsH3↑+6ZnSO4+3H2O,阿伏加德罗常数的值为NA。若反应物中H2SO4消耗了3 mol,下列说法错误的是(　　)
A.反应中转移电子为6 mol
B.标准状况下,生成27 g H2O
C.生成还原产物的分子数为NA
D.产物AsH3为平面三角形
5.(2024·河南省中原名校联盟联考)下图是配制一定物质的量浓度溶液的过程示意图。下列说法错误的是(　　)
A.配制100 mL 2.0 mol·L-1NaOH溶液,操作1需要称量8.0 g NaOH固体
B.操作2是将恢复至室温的NaOH溶液转移到容量瓶中
C.操作4是用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的凹液面与容量瓶颈部的刻度线相切
D.操作5中,将容量瓶颠倒、摇匀后,发现液面低于刻度线,要继续滴加蒸馏水
6.(2024·“皖豫名校联盟”第一次联考)相同温度下,某密闭容器中有一个可自由滑动的隔板(厚度不计),将容器分成两部分,当向甲容器中充入14.4 g N2和CO2的混合气体、乙容器中充入4.4 g CO2时,隔板处于如图所示位置。
若要使隔板刚好处于该密闭容器的正中间,需向乙容器中再通入N2的质量为(　　)
A.10.0 g B.8.4 g
C.10.8 g D.9.6 g
7.(2024·河北保定十校联考)有X、Y两恒压密闭容器且X容积大于Y,X中充满CO气体,Y中充满CH4、O2、N2混合气体,同温同压测得两容器中气体密度相同。下列叙述中正确的是(　　)
A.两容器中气体平均摩尔质量不同
B.Y中所含原子数更多
C.Y容器中,CH4、O2和N2的质量比可能为1∶6∶3
D.升温引燃Y中气体,Y中气体密度不变(此时水为气态)
关键能力提升练
8.(2024·山东菏泽二模)某化学兴趣小组模拟酒驾的检测方法,设计如下实验:
①配制500 mL c1 mol·L-1 K2Cr2O7标准溶液并加入少许稀硫酸酸化;
②量取V mL酒精溶液置于锥形瓶中;
③加入c1 mol·L-1 K2Cr2O7标准溶液V1 mL,充分反应后,再加入过量的KI溶液和指示剂;
④用c2 mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定反应后的溶液,达到滴定终点时,重复三次,平均消耗Na2S2O3溶液的体积为V2 mL。
有关反应:16H++2Cr2+3CH3CH2OH4Cr3++3CH3COOH+11H2O,14H++Cr2+6I-2Cr3++3I2+7H2O,I2+2S22I-+S4。乙醇的物质的量浓度为(　　)
A. mol·L-1
B. mol·L-1
C. mol·L-1
D. mol·L-1
9.(2024·陕西西安二模节选)某化学兴趣小组在实验室配制480 mL 0.5 mol·L-1硫酸溶液。回答下列问题:
(1)在配制溶液时不需要用到的下图仪器是　　　(填字母),配制上述溶液还缺少的玻璃仪器　　　　　　　(填仪器名称)。
(2)现用质量分数为98%、密度为1.84 g·cm-3的浓硫酸来配制480 mL 0.5 mol·L-1硫酸溶液。所需浓硫酸的体积为　　　 mL(保留一位小数)。
(3)用配制好的0.5 mol·L-1的硫酸溶液测定BaCl2溶液中Ba2+的物质的量浓度。取20 mL该BaCl2溶液,逐滴滴加0.5 mol·L-1的硫酸溶液,当加入硫酸的体积为120 mL时Ba2+恰好完全沉淀,则该BaCl2溶液中Ba2+的物质的量浓度为　　　　　　　　　　　。
10.(2024·湖南长郡中学二模)碳酸钠常用于制取玻璃、肥皂、造纸,碳酸钠能形成多种结晶水合物。实验室以Na2CO3·10H2O为原料制备Na2CO3。在氩气气氛中进行热重分析,随温度的变化情况如图所示:
回答下列问题:
(1)A处时残留物的化学式为　 ,
写出T5~T6 ℃内发生反应的化学方程式: 　。
(2)实验小组同学需要物质的量浓度为c mol·L-1的Na2CO3溶液250 mL。
①若需要称量Na2CO3·7H2O固体5.800 0 g。可选用的称量仪器为　　　　　　(填选项字母),c=　　　　　 mol·L-1。
A.杆秤 B.弹簧秤
C.托盘天平 D.分析天平
②实验小组同学用未知物质的量浓度的盐酸滴定上述Na2CO3溶液,以测定盐酸的浓度。滴定的主要步骤如下:
a.取上述Na2CO3溶液25.00 mL于锥形瓶中,滴加2~3滴甲基橙。
b.用未知物质的量浓度的盐酸进行滴定,当到达滴定终点时,消耗盐酸V mL。
c.平行测定三次,消耗盐酸的体积数据如下表所示:
实验序号 1 2 3
消耗盐酸 体积/mL 25.86 25.06 24.94
d.数据处理。
滴定终点的现象为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,盐酸的浓度为　　　 mol·L-1。
(3)在滴定过程中,初始时平视读数,终点时俯视读数(其他操作均正确),盐酸的物质的量浓度将　　　　　　(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
参考答案
1.B　解析 标准状况下,水为非气体,1 mol H2O的体积不为22.4 L,A错误;同温同压下,相同体积的N2和CO的物质的量相同,故含有分子数目相等,B正确;依据n=分析,相同质量的乙烷与丁烷的物质的量不同,C错误;pH=1的盐酸中c(H+)=0.1 mol·L-1,D错误。
2.B　解析 0.2 mol Na2O2与足量CO2完全反应,生成0.2 mol Na2CO3,其质量为0.2 mol×106 g·mol-1=21.2 g,但O2的摩尔质量为32 g·mol-1,A、C、D均错误;0.2 mol Na2O2完全反应生成0.1 mol O2,在标准状况下的体积为2.24 L,B正确。
3.C　解析 根据C、O原子守恒可知,容器内碳原子个数和氧原子个数之比为a mol∶(a mol+2b mol)=a∶(a+2b)。
4.D　解析 若反应物中H2SO4消耗3 mol,同时消耗3 mol Zn,故转移电子为6 mol,A正确;若反应物中H2SO4消耗3 mol,生成1.5 mol H2O,其质量为m=nM=1.5 mol×18 g·mol-1=27 g,B正确;AsH3为还原产物,若反应物中H2SO4消耗3 mol,则生成1 mol AsH3,C正确;AsH3中心原子价层电子对数为4,含1个孤电子对,则AsH3的空间结构为三角锥形,D错误。
5.D　解析 配制100 mL 2.0 mol·L-1NaOH溶液,操作1需要称量NaOH固体的质量为0.1 L×2.0 mol·L-1×40 g·mol-1=8.0 g,A正确;用容量瓶配制溶液要在室温下进行,操作2是将恢复至室温的NaOH溶液转移到容量瓶中,B正确;操作4是定容,用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的凹液面与容量瓶颈部的刻度线相切,C正确;操作5中,将容量瓶颠倒、摇匀后,发现液面低于刻度线,属于正常现象,若继续滴加蒸馏水,会使溶液浓度偏低,D错误。
6.B　解析 同温同压下,气体的体积比等于其物质的量比,由图可知,甲、乙的体积比为4∶1,乙容器中充入4.4 g CO2(即0.1 mol),则甲容器中14.4 g N2和CO2的混合气体的总物质的量为0.4 mol。若要使隔板刚好处于该密闭容器的正中间,甲、乙中气体物质的量应相等,则需向乙容器中再通入0.3 mol N2,通入N2的质量为0.3 mol×28 g·mol-1=8.4 g。
7.C　解析 根据M=ρ·Vm,同温同压下气体密度和气体摩尔体积都相同,则两容器中气体平均摩尔质量相同,A错误;Y的体积小,所含分子数少,但甲烷中的原子数多又会使原子总数增加,两容器中所含原子数无法比较,B错误;CO和N2的摩尔质量相等,则N2在Y中的含量可以是任意值,但CH4和O2混合的平均摩尔质量必须与CO的摩尔质量相等,设CH4、O2的物质的量分别为x、y,则16x+32y=28(x+y),,CH4、O2质量比为=1∶6,C正确;恒压下,升温引燃后水为气态,CH4+2O2CO2+2H2O的气体总质量和总物质的量都不变,根据阿伏加德罗定律的推论可知气体的体积随温度升高而增大,则密度减小,D错误。
8.D　解析 根据题中反应可得关系式:Cr2~3I2~6S2,则与I-反应的K2Cr2O7的物质的量为c2V2×10-3 mol,与CH3CH2OH反应的K2Cr2O7的物质的量为(c1V1-c2V2)×10-3 mol,CH3CH2OH的物质的量为(c1V1-c2V2)×10-3 mol,故乙醇的物质的量浓度为 mol·L-1。
9.答案 (1)B　500 mL容量瓶　(2)13.6　(3)3 mol·L-1
解析 (1)所给仪器中配制溶液时肯定不需要的是B烧瓶,还需用到的玻璃仪器是500 mL容量瓶。
(2)浓硫酸的物质的量浓度为c==18.4 mol·L-1,根据“稀释定律”,稀释前后硫酸的物质的量不变,设需要浓硫酸的体积为V,则有18.4 mol·L-1 V=0.5 L×0.5 mol·L-1,解得V=13.6 mL。
(3)该反应的离子方程式为Ba2++SBaSO4↓,则有n(Ba2+)=n(S)=0.5 mol·L-1×0.12 L=0.06 mol,故有c==3 mol·L-1。
10.答案 (1)Na2CO3·7H2O　Na2CO3·H2ONa2CO3+H2O
(2)①D　0.1
②溶液颜色由黄色变成橙色,且半分钟内溶液颜色不复原　0.2
(3)偏大
解析 (1)A处减小的摩尔质量为286×≈54,相当于失掉3个结晶水分子,对应化学式为Na2CO3·7H2O;T6温度下的摩尔质量为286×0.370 6≈106,对应物质为Na2CO3,T5温度下的摩尔质量为286×0.433 6≈124,对应物质为Na2CO3·H2O,发生反应Na2CO3·H2ONa2CO3+H2O。
(2)①实验小组同学需要物质的量浓度为c mol·L-1的Na2CO3溶液250 mL,若需要称量Na2CO3·7H2O固体5.800 0 g,需要使用分析天平;根据物质的量浓度定义式,可得c==0.1 mol·L-1;
②对应指示剂为甲基橙,滴定终点的现象为溶液颜色由黄色变成橙色,且半分钟内溶液颜色不复原;结合关系式Na2CO3~2HCl,对应盐酸浓度为c= mol·L-1=0.2 mol·L-1。
(3)在滴定过程中,初始时平视读数,终点时俯视读数(其他操作均正确),计算时盐酸体积偏小,导致盐酸浓度偏大。
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