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第一章复习提升-2022版化学必修1 人教版（新课标） 同步练习 （Word含解析）
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这是一份第一章复习提升-2022版化学必修1 人教版（新课标） 同步练习 （Word含解析），共14页。
本章复习提升
易混易错练
易错点1 对提纯过程中的要点掌握不牢造成易错
1.(双选)(2021黑龙江、吉林两省十校高一期中联考,)某混合物仅含有NaCl、MgCl2、BaCl2,某兴趣小组设计如图流程制得Mg(OH)2、BaCO3及NaCl。下列叙述正确的是 ( )
A.操作a、b相同
B.酸E为稀硫酸
C.可用KOH替换NaOH
D.可用AgNO3溶液检验A是否洗净
2.(2020山东淄博七中高一月考,)提纯含有少量Ba(NO3)2杂质的KNO3溶液,可以使用的方法为 ( )
A.加入过量的Na2CO3溶液,过滤,向滤液中滴加适量的稀硝酸
B.加入过量的K2SO4溶液,过滤,向滤液中滴加适量的稀硝酸
C.加入过量的Na2SO4溶液,过滤,向滤液中滴加适量的稀硝酸
D.加入过量的K2CO3溶液,过滤,向滤液中滴加适量的稀硝酸
易错点2 对概念掌握不牢导致溶解度、溶质质量分数
和物质的量浓度之间的换算出错
3.(2021内蒙古赤峰二中高一月考,)t ℃时,A的溶解度是S g,其饱和溶液密度为d g·cm-3、物质的量浓度为c mol·L-1。溶液中溶质的质量分数为ω,摩尔质量为M g·mol-1,实验测得向一定量含A的溶液中加入m g无水A或蒸发掉n g水后恢复到t ℃,均为饱和溶液,下列关系式正确的是 ( )
A.S=100nm B.c=1 000md(m+n)M
C.S=100mm+n D.ω=10S100+S×100%
4.(2020河北承德一中高一月考,)下列关于溶液的物质的量浓度的计算或说法正确的是 ( )
A.V L Fe2(SO4)3溶液中含Fe3+ m g,溶液中c(SO42-)=56mV mol/L
B.将100 mL 1.5 mol/L的NaCl溶液与200 mL 2.5 mol/L的NaCl溶液混合(忽略溶液体积变化),得到溶液的物质的量浓度为2 mol/L
C.实验室配制480 mL 0.1 mol/L的硫酸铜溶液,应选取500 mL容量瓶,称取12.5 g胆矾配成500 mL溶液
D.标准状况下,a L NH3溶于1 000 g水中,得到的溶液密度为b g/cm3,则该溶液的物质的量浓度为a22.4 mol/L
易错点3 以物质的量为中心的计算
5.(2021湖北武汉江夏一中高一月考,)下列有关溶质的质量分数和物质的量浓度的计算结果错误的是 ( )
A.K2SO4和Al2(SO4)3的混合溶液中Al3+的物质的量浓度为0.4 mol/L,SO42-的物质的量浓度为0.7 mol/L,则此溶液中K+的物质的量浓度为0.2 mol/L
B.将5 mol/L的Mg(NO3)2溶液a mL稀释至b mL,稀释后溶液中NO3-的物质的量浓度为10ab mol/L
C.在标准状况下,将V L A气体(摩尔质量为M g/mol)溶于0.1 L水中,所得溶液密度为ρ g/cm3,则此溶液的物质的量浓度为1 000VρMV+2 240 mol/L
D.密度为0.91 g/cm3的氨水中溶质质量分数为25%,该氨水用等体积的水稀释后,所得溶液中溶质的质量分数等于12.5%
6.(2020四川成都外国语学校月考,)如图所示,①和②为两个体积相同的固定容器,图中“”和“”分别表示氢原子和氧原子,则下列说法正确的是 ( )
A.若①中的H2为1 mol,则②中所含原子总数为3.01×1023
B.①和②中气体的质量之比为1∶8
C.等物质的量的H2、O2的体积一定相等
D.两容器的温度和压强均相同
7.()一定温度和压强下,30 L某种气态纯净物质中含有6.02×1023个分子,这些分子由1.204×1024个原子组成,下列有关说法中不正确的是 ( )
A.该气体所处的状况可能是标准状况
B.标准状况下该纯净物若为气态,其体积约是22.4 L
C.每个该气体分子含有2个原子
D.若O2在该条件下为气态,则1 mol O2在该条件下的体积也为30 L
思想方法练
利用“微观与宏观”的思想认知物质的量及相关计算
方法概述
从原子、分子水平分析常见物质及其反应的微观特征,能运用化学符号和定量计算等手段说明物质的组成及其变化,并从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。
1.(2021山东六校高一期中联考,)下列叙述中,正确的是 (深度解析)
A.等物质的量浓度的盐酸和硫酸中,H+的物质的量浓度也相等
B.标准状况下,22.4 L HCl气体溶于100 mL水后形成的溶液物质的量浓度为10 mol·L-1
C.同温同压下,等质量的SO2和CO2体积之比为16∶11
D.常温常压下,2.24 L N2含有的氮原子数小于0.2NA
2.(2021河北衡水中学高一期中,)下列两种气体的原子数一定相等的是 ( )
A.质量相等、密度不相等的N2和C2H4
B.等体积、等密度的CO和N2
C.等温、等体积的O2和Cl2
D.等压、等体积的NH3和CO2
3.(2021内蒙古赤峰二中高一月考,)草酸(分子式为H2C2O4,沸点:150 ℃)是生物体的一种代谢产物,广泛分布于植物、动物和真菌体中。下列有关判断不正确的是 ( )
A.45 g草酸中含有1.204×1024个氧原子
B.1 mol草酸中约含有6.02×1023个分子
C.草酸的摩尔质量是90 g/mol
D.1 mol草酸在标准状况下的体积约为22.4 L
4.(2020天津六校高一期中联考,)下列有关叙述正确的是 ( )
A.现有CO、CO2、O3三种气体,它们都含有1 mol O,则三种气体的物质的量之比为3∶2∶1
B.相同条件下,同体积、同密度的C2H4和N2,两种气体的分子数一定相等
C.28 g CO和22.4 L CO2中含有的碳原子数一定相等
D.配制450 mL 0.1 mol·L-1的NaOH溶液,用托盘天平称取NaOH固体1.8 g
5.(2021江苏沛县高一学情调研,)下列说法正确的是 ( )
A.常温下2.8 g氮气中含6.02×1022个氮气分子
B.3.36 L氢气中所含氢原子的物质的量为0.3 mol
C.0.1 mol·L-1的Na2SO4溶液中含Na+的物质的量为0.1 mol
D.标准状况下,11.2 L的乙醇中含有3.01×1023个乙醇分子
6.(2021江苏徐州郑集中学高一月考,)相同温度下,下列选项中前者一定大于后者的是 ( )
A.所含分子数:6.72 L CH4与4.48 L NH3
B.所含原子总数:18.0 g H2O与36.5 g HCl
C.所含离子总数:0.5 mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液与0.5 mol·L-1 FeCl3溶液
D.密闭容器中的压强:2 L容器中盛有2 mol O2与1 L容器中盛有1.5 mol H2
7.()(1)现有m g某气体,它由双原子分子构成,它的摩尔质量为M g·mol-1。若阿伏加德罗常数的值用NA表示,则:
①该气体的物质的量为 mol。
②该气体所含原子总数为 个。
③该气体在标准状况下的体积为 L。
(2)利用“化学计量在实验中的应用”的相关知识进行填空。
①含有6.02×1023个氧原子的H2SO4的物质的量是 mol。
②与标准状况下V L CO2所含氧原子数目相同的水的质量是 (用分式表示)。
③在一定的温度和压强下,1体积X2(g)跟3体积Y2(g)化合生成2体积化合物,则该化合物的化学式是 。
(3)含CuSO4和H2SO4的混合溶液200 mL,其中CuSO4物质的量浓度为1 mol/L,H2SO4物质的量浓度为0.5 mol/L,若用此溶液配成0.2 mol/L的CuSO4和2 mol/L H2SO4的混合溶液,所得溶液的体积是 mL;需加入密度为1.84 g/cm3,溶质质量分数为98%的浓硫酸 mL。
8.()化学兴趣小组根据反应Mg+H2SO4 MgSO4+H2↑(1 mol Mg置换出1 mol H2),设计测定镁原子摩尔质量的实验,简易装置如图,除去表面氧化膜的镁条质量为0.24 g。镁条完全反应后,用量筒收集水,体积为0.25 L(已知此条件下H2的密度为0.08 g/L)。
(1)如何检查该装置的气密性?
(2)根据实验数据计算镁原子的摩尔质量。
(3)若将铜丝换成铁丝,会导致实验结果偏大、偏小还是不变?
答案全解全
易混易错练
1.AD 加入过量NaOH溶液后,通过操作a(过滤)得到的A沉淀为Mg(OH)2,B溶液的溶质为NaCl、BaCl2、NaOH;加入过量Na2CO3溶液,通过操作b(过滤)得到的C沉淀为BaCO3,D溶液的溶质为NaCl、Na2CO3、NaOH;D溶液中加入的酸E为盐酸,盐酸与Na2CO3、NaOH反应后,F溶液的溶质为NaCl和HCl,通过操作c(蒸发),最后得NaCl固体。
易错分析 在解答物质分离提纯试题时,应遵循三个原则:①不能引入新的杂质、不能减少被提纯物质的量;②分离提纯后的物质状态不变;③实验过程和操作方法简单易行。
2.D 加入过量的Na2CO3溶液,过滤,向滤液中滴加适量的稀硝酸,会引入新的杂质硝酸钠,因此不可行,故A不符合题意;加入过量的K2SO4溶液,过滤,向滤液中滴加适量的稀硝酸,会引入新的杂质K2SO4,因此不可行,故B不符合题意;加入过量的Na2SO4溶液,过滤,向滤液中滴加适量的稀硝酸,会引入新的杂质Na2SO4,因此不可行,故C不符合题意;先加入过量的K2CO3溶液,过滤,再向滤液中加入适量的稀HNO3,稀HNO3会与过量的碳酸钾反应生成硝酸钾,因此可行,故D符合题意。
3.B t ℃时,A的溶解度是S g,A的溶液中加入m g无水A或蒸发掉n g水后恢复到t ℃,均为饱和溶液,则将m g无水A加入n g水中形成的溶液一定为饱和溶液,即t ℃时A的溶解度为100mn g,A、C项错误;该饱和溶液的溶质质量分数为ω=S100+S×100%,D项错误;c=1 000dωM=1 000md(m+n)M,B项正确。
易错分析 这类题型的常见易错点有:
(1)溶质的质量分数与物质的量浓度之间的换算:c=nV=1 000ρ液ωM质(密度的单位为g·cm-3或g·mL-1)。
(2)饱和溶液溶质的质量分数、溶解度、物质的量浓度之间的换算:ω=S100+S×100%,c=1 000ρ液S(100+S)M质(密度的单位为g·cm-3或g·mL-1)。
4.C A项,n(Fe3+)=mg56 g/mol=m56 mol,n(Fe3+)∶n(SO42-)=2∶3,n(SO42-)=3m112 mol,溶液中c(SO42-)=3m112 mol÷V L=3m112V mol/L,A项错误;B项,混合后所得溶液的物质的量浓度为1.5mol/L×0.1 L+2.5mol/L×0.2 L0.1 L+0.2 L≈2.17 mol/L,B项错误;C项,配制480 mL溶液应选用500 mL容量瓶,所需胆矾的质量为0.1 mol/L×0.5 L×250 g/mol=12.5 g,C项正确;D项,n(NH3)=a22.4 mol,m(溶液)=m(NH3)+m(H2O)=a22.4 mol×17 g/mol+1 000 g=(17a22.4+1 000) g,溶液的体积为(17a22.4+1 000) g÷b g/cm3×1 mL/cm3=17a+22 40022.4b mL,溶液的物质的量浓度为a22.4 mol÷(17a+22 40022.4b×10-3)L=1 000ab17a+22 400 mol/L,D项错误。
5.D 由电荷守恒得3c(Al3+)+c(K+)=2c(SO42-),即3×0.4 mol/L+c(K+)=2×0.7 mol/L,得c(K+)=0.2 mol/L,A正确;稀释前后溶质的物质的量不变,则稀释后c(NO3-)=5mol/L×2×a×10-3Lb×10-3L=10ab mol/L,B正确;溶质的物质的量为VL22.4 L/mol=V22.4 mol,溶液的质量为V22.4 mol×M g/mol+0.1 L×1 000 g/L=VM+2 24022.4 g,溶液的体积为VM+2 24022.4ρ mL=VM+2 24022.4ρ×10-3 L,所以所得溶液的溶质的物质的量浓度为V22.4molVM+2 24022.4ρ×10-3L=1 000VρMV+2 240 mol/L,C正确;稀释前后溶质的质量不变,设稀释前氨水的体积为V mL,则稀释前溶液的质量为0.91V g,稀释前溶质的质量=稀释后溶质的质量=0.91V×25% g=0.227 5V g,稀释后溶液的质量为1.91V g,则稀释后溶质的质量分数为0.227 5Vg1.91Vg×100%≈11.9%,D错误。
6.B 若①中H2的物质的量为1 mol,则②中所含氧气的物质的量为0.5 mol,1个O2分子中含有2个原子,则②中所含原子总数为6.02×1023,A项错误;假设①中H2的物质的量为1 mol,则②中氧气的物质的量为0.5 mol,①和②中气体的质量之比为(1×2)∶(0.5×32)=1∶8,B项正确;只有在相同条件下,等物质的量的H2、O2的体积才相等,C项错误;两容器的体积相同,但容器中分子个数不同,所以两容器的温度和压强不可能均相同,D项错误。
7.A 若该物质为气态物质,则其在标准状况下的体积为22.4 L,故气体所处的状况不可能是标准状况,A项错误,B项正确;由分子数和原子数的关系可知该分子为双原子分子,且其物质的量为1 mol,C项正确;根据题意,在此温度和压强下,Vm=30 L· mol-1,D项正确。
思想方法练
1.D 等物质的量浓度的盐酸和硫酸,硫酸中H+的物质的量浓度是盐酸的二倍,错误;标准状况下,22.4 L HCl气体为1 mol,溶于100 mL水后形成的溶液体积不等于100 mL,故浓度不等于10 mol·L-1,错误;同温同压下,SO2和CO2的体积之比等于物质的量之比,等质量的SO2和CO2的物质的量与摩尔质量成反比,为11∶16,错误;常温常压下,气体摩尔体积大于22.4 L·mol-1,所以2.24 L N2的物质的量小于0.1 mol,含有的氮原子数小于0.2NA,正确。
方法解读 以物质的量为中心的相关计算,各物理量之间的相互转化可概括为,物质的量是宏观与微观的桥梁,此类题目在计算时一般是将已知物理量转化为物质的量,再求算未知物理量。
2.B M(N2)=M(C2H4)=28 g/mol,等质量的N2和C2H4的物质的量相等,每个N2和C2H4分子中所含原子数目不同,则等物质的量的N2和C2H4所含的原子数一定不相等,故A错误;等体积、等密度的CO和N2的质量相等,二者摩尔质量都为28 g/mol,则二者的物质的量相等,CO和N2都是双原子分子,则原子数一定相等,故B正确;等温、等体积的O2和Cl2所处压强不一定相等,则二者的物质的量、原子数不一定相等,故C错误;因温度未知,则不能确定二者的物质的量以及原子数关系,故D错误。
3.D 45 g草酸的物质的量为45 g90 g/mol=0.5 mol,其中含有氧原子的物质的量是2 mol,氧原子的个数是2 mol×6.02×1023 mol-1=1.204×1024,A正确;1 mol草酸中约含有6.02×1023个分子,B正确;草酸的摩尔质量是90 g/mol,C正确;草酸在标准状况下不是气体,不能利用气体摩尔体积计算1 mol草酸在标准状况下的体积,D错误。
4.B A项,现有CO、CO2、O3三种气体,它们都含有1 mol O,则三种气体的物质的量之比为6∶3∶2,故A错误;B项,同体积、同密度的C2H4和N2的质量相等,又因摩尔质量相等,根据n=mM知物质的量相等,所以两种气体的分子数一定相等,故B正确;C项,28 g CO的物质的量为1 mol,因不确定是否处于标准状况下,无法计算22.4 L CO2的物质的量,故C错误;D项,配制450 mL 0.1 mol·L-1的NaOH溶液,应选用500 mL容量瓶进行配制,物质的量为0.1 mol·L-1×0.5 L=0.05 mol,其质量为0.05 mol×40 g·mol-1=2.0 g,故D错误。
5.A 2.8 g氮气的物质的量为2.8 g28 g/mol=0.1 mol,0.1 mol N2中所含分子数为0.1 mol×6.02×1023mol-1=6.02×1022,故A项说法正确;未指明氢气所处状况,无法确定气体摩尔体积,无法计算所含氢原子数目,故B项说法错误;Na2SO4溶液体积未知,无法确定Na2SO4溶液中Na+的物质的量,故C项说法错误;标准状况下,乙醇不是气体,无法利用气体摩尔体积计算其物质的量,故D项说法错误。
6.B 同温同压下气体体积与物质的量成正比,题目中未给出温度和压强,无法判断,故A错误;18.0 g H2O的物质的量为18.0 g18 g/mol=1 mol,则所含原子总数为3NA,36.5 g HCl的物质的量为36.5 g36.5 g/mol=1 mol,则所含原子总数为2NA,前者大于后者,故B正确;未给出溶液的体积,无法判断两溶液中所含的离子总数,故C错误;当温度相同时,两容器中压强之比为2mol2 L∶1.5mol1 L=2∶3,后者大于前者,故D错误。
7.答案 (1)①m/M ②2mNA/M ③22.4m/M
(2)①0.25 ②45V/28 g ③XY3
(3)1 000 103.3
解析 (1)①根据n=m/M可知,该气体的物质的量为m/M mol;②所含原子总数为2mNA/M个;③在标准状况下的体积为22.4m/M L。(2)①含有6.02×1023个氧原子,即氧原子的物质的量是1 mol,所以H2SO4的物质的量是0.25 mol;②标准状况下V L CO2所含氧原子的物质的量是V/11.2 mol;设水的质量为m g,水的物质的量为m/18 mol,根据氧原子数相同:m/18=V/11.2,m=18V/11.2=45V/28;③在一定的温度和压强下,1体积X2(g)跟3体积Y2(g)化合生成2体积化合物,设该化合物的化学式是Z,由气体的体积之比等于物质的量之比、等于化学计量数之比,得X2+3Y2 2Z,由原子守恒可知,Z为XY3。(3)原混合溶液中含CuSO4的物质的量浓度为1 mol/L,现需要CuSO4溶液的浓度为0.2 mol/L,因此要进行稀释,设稀释后所得溶液的体积为V,则有:1 mol/L×0.2 L=0.2 mol/L×V,解得V=1 L=1 000 mL。因要求所配溶液中H2SO4的浓度为2 mol/L,所以还需加入H2SO4的物质的量为2 mol/L×1 L-0.2 L×0.5 mol/L=1.9 mol,此部分硫酸由密度为1.84 g/cm3、溶质质量分数为98%的浓硫酸提供,设所需此浓硫酸的体积为y,此浓硫酸的物质的量浓度为1 000×1.84×98%98 mol/L=18.4 mol/L,则有18.4 mol/L×y=1.9 mol,解得y≈0.103 3 L=103.3 mL。
8.答案 (1)两手掌紧贴锥形瓶外壁一会儿,如观察到广口瓶中短导管口有气泡产生,且放开手后有一段水柱高出液面,表明装置气密性良好
(2)24 g/mol (3)偏小
解析 (2)水的体积为0.25 L,说明生成的氢气的体积是0.25 L,氢气的质量为0.08 g/L×0.25 L=0.02 g,氢气的物质的量为0.02 g÷2 g/mol=0.01 mol,因为1 mol Mg置换出1 mol H2,所以参加反应的Mg的物质的量也是0.01 mol,故镁的摩尔质量为0.24 g÷0.01 mol=24 g/mol。
(3)铜丝换成铁丝,则铁丝也会和硫酸反应生成氢气,所以生成的氢气偏多,故计算出的镁的摩尔质量将偏小。
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易错点1 对提纯过程中的要点掌握不牢造成易错
1.(双选)(2021黑龙江、吉林两省十校高一期中联考,)某混合物仅含有NaCl、MgCl2、BaCl2,某兴趣小组设计如图流程制得Mg(OH)2、BaCO3及NaCl。下列叙述正确的是 ( )
A.操作a、b相同
B.酸E为稀硫酸
C.可用KOH替换NaOH
D.可用AgNO3溶液检验A是否洗净
2.(2020山东淄博七中高一月考,)提纯含有少量Ba(NO3)2杂质的KNO3溶液,可以使用的方法为 ( )
A.加入过量的Na2CO3溶液,过滤,向滤液中滴加适量的稀硝酸
B.加入过量的K2SO4溶液,过滤,向滤液中滴加适量的稀硝酸
C.加入过量的Na2SO4溶液,过滤,向滤液中滴加适量的稀硝酸
D.加入过量的K2CO3溶液,过滤,向滤液中滴加适量的稀硝酸
易错点2 对概念掌握不牢导致溶解度、溶质质量分数
和物质的量浓度之间的换算出错
3.(2021内蒙古赤峰二中高一月考,)t ℃时,A的溶解度是S g,其饱和溶液密度为d g·cm-3、物质的量浓度为c mol·L-1。溶液中溶质的质量分数为ω,摩尔质量为M g·mol-1,实验测得向一定量含A的溶液中加入m g无水A或蒸发掉n g水后恢复到t ℃,均为饱和溶液,下列关系式正确的是 ( )
A.S=100nm B.c=1 000md(m+n)M
C.S=100mm+n D.ω=10S100+S×100%
4.(2020河北承德一中高一月考,)下列关于溶液的物质的量浓度的计算或说法正确的是 ( )
A.V L Fe2(SO4)3溶液中含Fe3+ m g,溶液中c(SO42-)=56mV mol/L
B.将100 mL 1.5 mol/L的NaCl溶液与200 mL 2.5 mol/L的NaCl溶液混合(忽略溶液体积变化),得到溶液的物质的量浓度为2 mol/L
C.实验室配制480 mL 0.1 mol/L的硫酸铜溶液,应选取500 mL容量瓶,称取12.5 g胆矾配成500 mL溶液
D.标准状况下,a L NH3溶于1 000 g水中,得到的溶液密度为b g/cm3,则该溶液的物质的量浓度为a22.4 mol/L
易错点3 以物质的量为中心的计算
5.(2021湖北武汉江夏一中高一月考,)下列有关溶质的质量分数和物质的量浓度的计算结果错误的是 ( )
A.K2SO4和Al2(SO4)3的混合溶液中Al3+的物质的量浓度为0.4 mol/L,SO42-的物质的量浓度为0.7 mol/L,则此溶液中K+的物质的量浓度为0.2 mol/L
B.将5 mol/L的Mg(NO3)2溶液a mL稀释至b mL,稀释后溶液中NO3-的物质的量浓度为10ab mol/L
C.在标准状况下,将V L A气体(摩尔质量为M g/mol)溶于0.1 L水中,所得溶液密度为ρ g/cm3,则此溶液的物质的量浓度为1 000VρMV+2 240 mol/L
D.密度为0.91 g/cm3的氨水中溶质质量分数为25%,该氨水用等体积的水稀释后,所得溶液中溶质的质量分数等于12.5%
6.(2020四川成都外国语学校月考,)如图所示,①和②为两个体积相同的固定容器,图中“”和“”分别表示氢原子和氧原子,则下列说法正确的是 ( )
A.若①中的H2为1 mol,则②中所含原子总数为3.01×1023
B.①和②中气体的质量之比为1∶8
C.等物质的量的H2、O2的体积一定相等
D.两容器的温度和压强均相同
7.()一定温度和压强下,30 L某种气态纯净物质中含有6.02×1023个分子,这些分子由1.204×1024个原子组成,下列有关说法中不正确的是 ( )
A.该气体所处的状况可能是标准状况
B.标准状况下该纯净物若为气态,其体积约是22.4 L
C.每个该气体分子含有2个原子
D.若O2在该条件下为气态,则1 mol O2在该条件下的体积也为30 L
思想方法练
利用“微观与宏观”的思想认知物质的量及相关计算
方法概述
从原子、分子水平分析常见物质及其反应的微观特征,能运用化学符号和定量计算等手段说明物质的组成及其变化,并从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。
1.(2021山东六校高一期中联考,)下列叙述中,正确的是 (深度解析)
A.等物质的量浓度的盐酸和硫酸中,H+的物质的量浓度也相等
B.标准状况下,22.4 L HCl气体溶于100 mL水后形成的溶液物质的量浓度为10 mol·L-1
C.同温同压下,等质量的SO2和CO2体积之比为16∶11
D.常温常压下,2.24 L N2含有的氮原子数小于0.2NA
2.(2021河北衡水中学高一期中,)下列两种气体的原子数一定相等的是 ( )
A.质量相等、密度不相等的N2和C2H4
B.等体积、等密度的CO和N2
C.等温、等体积的O2和Cl2
D.等压、等体积的NH3和CO2
3.(2021内蒙古赤峰二中高一月考,)草酸(分子式为H2C2O4,沸点:150 ℃)是生物体的一种代谢产物,广泛分布于植物、动物和真菌体中。下列有关判断不正确的是 ( )
A.45 g草酸中含有1.204×1024个氧原子
B.1 mol草酸中约含有6.02×1023个分子
C.草酸的摩尔质量是90 g/mol
D.1 mol草酸在标准状况下的体积约为22.4 L
4.(2020天津六校高一期中联考,)下列有关叙述正确的是 ( )
A.现有CO、CO2、O3三种气体,它们都含有1 mol O,则三种气体的物质的量之比为3∶2∶1
B.相同条件下,同体积、同密度的C2H4和N2,两种气体的分子数一定相等
C.28 g CO和22.4 L CO2中含有的碳原子数一定相等
D.配制450 mL 0.1 mol·L-1的NaOH溶液,用托盘天平称取NaOH固体1.8 g
5.(2021江苏沛县高一学情调研,)下列说法正确的是 ( )
A.常温下2.8 g氮气中含6.02×1022个氮气分子
B.3.36 L氢气中所含氢原子的物质的量为0.3 mol
C.0.1 mol·L-1的Na2SO4溶液中含Na+的物质的量为0.1 mol
D.标准状况下,11.2 L的乙醇中含有3.01×1023个乙醇分子
6.(2021江苏徐州郑集中学高一月考,)相同温度下,下列选项中前者一定大于后者的是 ( )
A.所含分子数:6.72 L CH4与4.48 L NH3
B.所含原子总数:18.0 g H2O与36.5 g HCl
C.所含离子总数:0.5 mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液与0.5 mol·L-1 FeCl3溶液
D.密闭容器中的压强:2 L容器中盛有2 mol O2与1 L容器中盛有1.5 mol H2
7.()(1)现有m g某气体,它由双原子分子构成,它的摩尔质量为M g·mol-1。若阿伏加德罗常数的值用NA表示,则:
①该气体的物质的量为 mol。
②该气体所含原子总数为 个。
③该气体在标准状况下的体积为 L。
(2)利用“化学计量在实验中的应用”的相关知识进行填空。
①含有6.02×1023个氧原子的H2SO4的物质的量是 mol。
②与标准状况下V L CO2所含氧原子数目相同的水的质量是 (用分式表示)。
③在一定的温度和压强下,1体积X2(g)跟3体积Y2(g)化合生成2体积化合物,则该化合物的化学式是 。
(3)含CuSO4和H2SO4的混合溶液200 mL,其中CuSO4物质的量浓度为1 mol/L,H2SO4物质的量浓度为0.5 mol/L,若用此溶液配成0.2 mol/L的CuSO4和2 mol/L H2SO4的混合溶液,所得溶液的体积是 mL;需加入密度为1.84 g/cm3,溶质质量分数为98%的浓硫酸 mL。
8.()化学兴趣小组根据反应Mg+H2SO4 MgSO4+H2↑(1 mol Mg置换出1 mol H2),设计测定镁原子摩尔质量的实验,简易装置如图,除去表面氧化膜的镁条质量为0.24 g。镁条完全反应后,用量筒收集水,体积为0.25 L(已知此条件下H2的密度为0.08 g/L)。
(1)如何检查该装置的气密性?
(2)根据实验数据计算镁原子的摩尔质量。
(3)若将铜丝换成铁丝,会导致实验结果偏大、偏小还是不变?
答案全解全
易混易错练
1.AD 加入过量NaOH溶液后,通过操作a(过滤)得到的A沉淀为Mg(OH)2,B溶液的溶质为NaCl、BaCl2、NaOH;加入过量Na2CO3溶液,通过操作b(过滤)得到的C沉淀为BaCO3,D溶液的溶质为NaCl、Na2CO3、NaOH;D溶液中加入的酸E为盐酸,盐酸与Na2CO3、NaOH反应后,F溶液的溶质为NaCl和HCl,通过操作c(蒸发),最后得NaCl固体。
易错分析 在解答物质分离提纯试题时,应遵循三个原则:①不能引入新的杂质、不能减少被提纯物质的量;②分离提纯后的物质状态不变;③实验过程和操作方法简单易行。
2.D 加入过量的Na2CO3溶液,过滤,向滤液中滴加适量的稀硝酸,会引入新的杂质硝酸钠,因此不可行,故A不符合题意;加入过量的K2SO4溶液,过滤,向滤液中滴加适量的稀硝酸,会引入新的杂质K2SO4,因此不可行,故B不符合题意;加入过量的Na2SO4溶液,过滤,向滤液中滴加适量的稀硝酸,会引入新的杂质Na2SO4,因此不可行,故C不符合题意;先加入过量的K2CO3溶液,过滤,再向滤液中加入适量的稀HNO3,稀HNO3会与过量的碳酸钾反应生成硝酸钾,因此可行,故D符合题意。
3.B t ℃时,A的溶解度是S g,A的溶液中加入m g无水A或蒸发掉n g水后恢复到t ℃,均为饱和溶液,则将m g无水A加入n g水中形成的溶液一定为饱和溶液,即t ℃时A的溶解度为100mn g,A、C项错误;该饱和溶液的溶质质量分数为ω=S100+S×100%,D项错误;c=1 000dωM=1 000md(m+n)M,B项正确。
易错分析 这类题型的常见易错点有:
(1)溶质的质量分数与物质的量浓度之间的换算:c=nV=1 000ρ液ωM质(密度的单位为g·cm-3或g·mL-1)。
(2)饱和溶液溶质的质量分数、溶解度、物质的量浓度之间的换算:ω=S100+S×100%,c=1 000ρ液S(100+S)M质(密度的单位为g·cm-3或g·mL-1)。
4.C A项,n(Fe3+)=mg56 g/mol=m56 mol,n(Fe3+)∶n(SO42-)=2∶3,n(SO42-)=3m112 mol,溶液中c(SO42-)=3m112 mol÷V L=3m112V mol/L,A项错误;B项,混合后所得溶液的物质的量浓度为1.5mol/L×0.1 L+2.5mol/L×0.2 L0.1 L+0.2 L≈2.17 mol/L,B项错误;C项,配制480 mL溶液应选用500 mL容量瓶,所需胆矾的质量为0.1 mol/L×0.5 L×250 g/mol=12.5 g,C项正确;D项,n(NH3)=a22.4 mol,m(溶液)=m(NH3)+m(H2O)=a22.4 mol×17 g/mol+1 000 g=(17a22.4+1 000) g,溶液的体积为(17a22.4+1 000) g÷b g/cm3×1 mL/cm3=17a+22 40022.4b mL,溶液的物质的量浓度为a22.4 mol÷(17a+22 40022.4b×10-3)L=1 000ab17a+22 400 mol/L,D项错误。
5.D 由电荷守恒得3c(Al3+)+c(K+)=2c(SO42-),即3×0.4 mol/L+c(K+)=2×0.7 mol/L,得c(K+)=0.2 mol/L,A正确;稀释前后溶质的物质的量不变,则稀释后c(NO3-)=5mol/L×2×a×10-3Lb×10-3L=10ab mol/L,B正确;溶质的物质的量为VL22.4 L/mol=V22.4 mol,溶液的质量为V22.4 mol×M g/mol+0.1 L×1 000 g/L=VM+2 24022.4 g,溶液的体积为VM+2 24022.4ρ mL=VM+2 24022.4ρ×10-3 L,所以所得溶液的溶质的物质的量浓度为V22.4molVM+2 24022.4ρ×10-3L=1 000VρMV+2 240 mol/L,C正确;稀释前后溶质的质量不变,设稀释前氨水的体积为V mL,则稀释前溶液的质量为0.91V g,稀释前溶质的质量=稀释后溶质的质量=0.91V×25% g=0.227 5V g,稀释后溶液的质量为1.91V g,则稀释后溶质的质量分数为0.227 5Vg1.91Vg×100%≈11.9%,D错误。
6.B 若①中H2的物质的量为1 mol,则②中所含氧气的物质的量为0.5 mol,1个O2分子中含有2个原子,则②中所含原子总数为6.02×1023,A项错误;假设①中H2的物质的量为1 mol,则②中氧气的物质的量为0.5 mol,①和②中气体的质量之比为(1×2)∶(0.5×32)=1∶8,B项正确;只有在相同条件下,等物质的量的H2、O2的体积才相等,C项错误;两容器的体积相同,但容器中分子个数不同,所以两容器的温度和压强不可能均相同,D项错误。
7.A 若该物质为气态物质,则其在标准状况下的体积为22.4 L,故气体所处的状况不可能是标准状况,A项错误,B项正确;由分子数和原子数的关系可知该分子为双原子分子,且其物质的量为1 mol,C项正确;根据题意,在此温度和压强下,Vm=30 L· mol-1,D项正确。
思想方法练
1.D 等物质的量浓度的盐酸和硫酸,硫酸中H+的物质的量浓度是盐酸的二倍,错误;标准状况下,22.4 L HCl气体为1 mol,溶于100 mL水后形成的溶液体积不等于100 mL,故浓度不等于10 mol·L-1,错误;同温同压下,SO2和CO2的体积之比等于物质的量之比,等质量的SO2和CO2的物质的量与摩尔质量成反比,为11∶16,错误;常温常压下,气体摩尔体积大于22.4 L·mol-1,所以2.24 L N2的物质的量小于0.1 mol,含有的氮原子数小于0.2NA,正确。
方法解读 以物质的量为中心的相关计算,各物理量之间的相互转化可概括为,物质的量是宏观与微观的桥梁,此类题目在计算时一般是将已知物理量转化为物质的量,再求算未知物理量。
2.B M(N2)=M(C2H4)=28 g/mol,等质量的N2和C2H4的物质的量相等,每个N2和C2H4分子中所含原子数目不同,则等物质的量的N2和C2H4所含的原子数一定不相等,故A错误;等体积、等密度的CO和N2的质量相等,二者摩尔质量都为28 g/mol,则二者的物质的量相等,CO和N2都是双原子分子,则原子数一定相等,故B正确;等温、等体积的O2和Cl2所处压强不一定相等,则二者的物质的量、原子数不一定相等,故C错误;因温度未知,则不能确定二者的物质的量以及原子数关系,故D错误。
3.D 45 g草酸的物质的量为45 g90 g/mol=0.5 mol,其中含有氧原子的物质的量是2 mol,氧原子的个数是2 mol×6.02×1023 mol-1=1.204×1024,A正确;1 mol草酸中约含有6.02×1023个分子,B正确;草酸的摩尔质量是90 g/mol,C正确;草酸在标准状况下不是气体,不能利用气体摩尔体积计算1 mol草酸在标准状况下的体积,D错误。
4.B A项,现有CO、CO2、O3三种气体,它们都含有1 mol O,则三种气体的物质的量之比为6∶3∶2,故A错误;B项,同体积、同密度的C2H4和N2的质量相等,又因摩尔质量相等,根据n=mM知物质的量相等,所以两种气体的分子数一定相等,故B正确;C项,28 g CO的物质的量为1 mol,因不确定是否处于标准状况下,无法计算22.4 L CO2的物质的量,故C错误;D项,配制450 mL 0.1 mol·L-1的NaOH溶液,应选用500 mL容量瓶进行配制,物质的量为0.1 mol·L-1×0.5 L=0.05 mol,其质量为0.05 mol×40 g·mol-1=2.0 g,故D错误。
5.A 2.8 g氮气的物质的量为2.8 g28 g/mol=0.1 mol,0.1 mol N2中所含分子数为0.1 mol×6.02×1023mol-1=6.02×1022,故A项说法正确;未指明氢气所处状况,无法确定气体摩尔体积,无法计算所含氢原子数目,故B项说法错误;Na2SO4溶液体积未知,无法确定Na2SO4溶液中Na+的物质的量,故C项说法错误;标准状况下,乙醇不是气体,无法利用气体摩尔体积计算其物质的量,故D项说法错误。
6.B 同温同压下气体体积与物质的量成正比,题目中未给出温度和压强,无法判断,故A错误;18.0 g H2O的物质的量为18.0 g18 g/mol=1 mol,则所含原子总数为3NA,36.5 g HCl的物质的量为36.5 g36.5 g/mol=1 mol,则所含原子总数为2NA,前者大于后者,故B正确;未给出溶液的体积,无法判断两溶液中所含的离子总数,故C错误;当温度相同时,两容器中压强之比为2mol2 L∶1.5mol1 L=2∶3,后者大于前者,故D错误。
7.答案 (1)①m/M ②2mNA/M ③22.4m/M
(2)①0.25 ②45V/28 g ③XY3
(3)1 000 103.3
解析 (1)①根据n=m/M可知,该气体的物质的量为m/M mol;②所含原子总数为2mNA/M个;③在标准状况下的体积为22.4m/M L。(2)①含有6.02×1023个氧原子,即氧原子的物质的量是1 mol,所以H2SO4的物质的量是0.25 mol;②标准状况下V L CO2所含氧原子的物质的量是V/11.2 mol;设水的质量为m g,水的物质的量为m/18 mol,根据氧原子数相同:m/18=V/11.2,m=18V/11.2=45V/28;③在一定的温度和压强下,1体积X2(g)跟3体积Y2(g)化合生成2体积化合物,设该化合物的化学式是Z,由气体的体积之比等于物质的量之比、等于化学计量数之比,得X2+3Y2 2Z,由原子守恒可知,Z为XY3。(3)原混合溶液中含CuSO4的物质的量浓度为1 mol/L,现需要CuSO4溶液的浓度为0.2 mol/L,因此要进行稀释,设稀释后所得溶液的体积为V,则有:1 mol/L×0.2 L=0.2 mol/L×V,解得V=1 L=1 000 mL。因要求所配溶液中H2SO4的浓度为2 mol/L,所以还需加入H2SO4的物质的量为2 mol/L×1 L-0.2 L×0.5 mol/L=1.9 mol,此部分硫酸由密度为1.84 g/cm3、溶质质量分数为98%的浓硫酸提供,设所需此浓硫酸的体积为y,此浓硫酸的物质的量浓度为1 000×1.84×98%98 mol/L=18.4 mol/L,则有18.4 mol/L×y=1.9 mol,解得y≈0.103 3 L=103.3 mL。
8.答案 (1)两手掌紧贴锥形瓶外壁一会儿,如观察到广口瓶中短导管口有气泡产生,且放开手后有一段水柱高出液面,表明装置气密性良好
(2)24 g/mol (3)偏小
解析 (2)水的体积为0.25 L,说明生成的氢气的体积是0.25 L,氢气的质量为0.08 g/L×0.25 L=0.02 g,氢气的物质的量为0.02 g÷2 g/mol=0.01 mol,因为1 mol Mg置换出1 mol H2,所以参加反应的Mg的物质的量也是0.01 mol,故镁的摩尔质量为0.24 g÷0.01 mol=24 g/mol。
(3)铜丝换成铁丝,则铁丝也会和硫酸反应生成氢气,所以生成的氢气偏多,故计算出的镁的摩尔质量将偏小。
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