专题二　化学常用计量及其应用 专题强化提升训练2

专题强化提升训练(二)

1．(2021·忻州模拟)用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是(　D　)

A．1 mol NaHSO4晶体中含有的阳离子数目为2NA

B．用电解粗铜的方法精炼铜，当阳极质量减轻32 g时，电路中通过的电子数为NA

C．常温下，1 L pH＝9的CH3COONa溶液中，水电离出的H＋数目为10–9NA

D．向1 L 0．1 mol·L－1盐酸中滴加氨水至中性，溶液中含有的NH数目为0．1NA

【解析】　NaHSO4晶体中含有Na＋和HSO，1 mol NaHSO4晶体中含有的阳离子数目为NA，故A错误；电解精炼铜用粗铜作阳极，阳极首先是比铜活泼的金属(如Zn)放电溶解，比铜不活泼的金属以阳极泥的形式沉淀下来，阳极质量减轻32 g，转移的电子数不一定为NA，故B错误；CH3COONa溶液中，水电离出来的c(H＋)＝c(OH－)，所以常温下，1 L pH＝9的CH3COONa溶液中，水电离出的H＋数目为10－5NA，故C错误；向1 L 0．1 mol·L－1盐酸中滴加氨水至中性，即n(H＋)＝n(OH－)，再由电荷守恒：n(NH)＋n(H＋)＝n(OH－)＋n(Cl－)，可知n(NH)＝n(Cl－)＝0．1 mol·L－1×1 L＝0．1 mol，所以溶液中含有的NH数目为0．1NA，故D正确。

2．(2021·安庆模拟)嫦娥五号于2020年11月24日成功发射，其助燃剂为四氧化二氮。安徽华茂集团与武汉纺织大学等单位，经历了无数次试验和攻关，最终选用两种国产高性能纤维材料，成功研制出符合登月要求的第一面“织物版”五星红旗。下列有关说法正确的是(　A　)

A．五星红旗选用材料之一芳纶纤维

可由对苯二甲酸和对苯二胺缩聚而成

B．碳纤维和光导纤维都属于有机高分子材料

C．标准状况下92 g助燃剂所含分子数为2NA

D．嫦娥五号寻找并带回的土壤中含3He,3He与4He互为同素异形体

【解析】　五星红旗选用材料之一芳纶纤维可由对苯二甲酸和对苯二胺缩聚而成，羧基提供—OH，氨基提供—H，同时生成水，A正确；碳纤维为C的单质，光导纤维的成分为二氧化硅，均为无机材料，B错误；四氧化二氮与二氧化氮存在平衡，标准状况下92 g助燃剂所含分子数少于2NA，C错误；嫦娥五号寻找并带回的土壤中含3He,3He与4He互为同位素，D错误。

3．(2021·泰安模拟)以天然气为原料经由合成气(CO、H2)制取化学品是目前天然气转化利用的主要技术路线。制备CH3OH的反应转化关系如图所示。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　D　)

A．用1 mol CH4理论上能生产标准状况下CH3OH 22．4 L

B．等物质的量的CH3OH和CH4，CH3OH的质子数比CH4多8NA

C．44 g CO2气体和22 g CH4与CO的混合气体，所含C原子数一定为NA

D．用CH4制备合成气的过程中，每生成1 mol CO，转移电子总数为3NA

【解析】　根据图中信息可知，制备CH3OH的反应过程为：CH4(g)===C(s)＋2H2(g)，CO2(g)＋C(s)===2CO(g)，2H2(g)＋CO(g)===CH3OH(l)，总反应为：CH4(g)＋CO2(g)===CH3OH(l)＋CO(g)。CH3OH在标况下不是气体，故无法得出标况下的体积是22．4 L的结论，A项错误；1 mol的CH3OH和CH4，一个甲醇分子含有18个质子，一个甲烷分子含有10个质子，一个甲醇分子比一个甲烷分子多8个质子，1 mol的CH3OH比CH4多8NA个质子，但等物质的量没给出具体的物质的量数值，故CH3OH的质子数不一定比CH4多8NA，B项错误；44 g CO2气体的物质的量为＝＝1 mol，一氧化碳的相对分子质量为28，甲烷的相对分子质量为16,44 g CH4与CO的混合气体假设全部是CH4气体，物质的量为＞1 mol，44 g CH4与CO的混合气体假设全部是CO气体，物质的量为＞1 mol，故44 g CH4与CO的混合气体的物质的量大于1 mol，所含C原子数大于1 mol，故C原子数大于NA，C项错误；制备CH3OH的反应过程中生成一氧化碳，发生反应：CO2(g)＋C(s)===2CO(g)，生成2 mol一氧化碳时，转移2 mol电子消耗1 mol碳原子，消耗的碳原子来自于甲烷的分解，CH4(g)===C(s)＋2H2(g)，甲烷中碳的化合价从－4价升高到0价，生成1 mol碳原子转移的电子的物质的量为4 mol，要生成2 mol一氧化碳共需要转移6 mol电子，则若生成1 mol CO，反应转移电子的物质的量为3 mol，转移的电子数为3NA，D项正确。

4．(2021·郑州模拟)NA表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是(　B　)

A．1 L 0．1 mol·L－1的AlCl3溶液中含有Al3＋的数目为0．1NA

B．常温常压下，2．0 g HO和D2O的混合物中含有的电子数一定为NA

C．常温常压下，31 g白磷燃烧生成P4O6时，断裂P—P键的数目为NA

D．0．1 mol NaHCO3晶体中阴、阳离子总数为0．3NA

【解析】　铝离子为弱碱阳离子，在水溶液中部分水解，所以1 L 0．1 mol·L－1的AlCl3溶液中含有Al3＋的数目小于0．1NA，故A错误；HO和D2O的相对分子质量均为20，常温常压下，2．0gHO和D2O的混合物中含有的电子数一定为×10×NA mol－1＝NA，故B正确；31 g白磷的物质的量为＝0．25 mol，而一个白磷分子中含6条P—P键，燃烧生成的P4O6的结构为，燃烧后P—P键全部断裂，0．25 mol白磷中含1．5NA条P—P键，因此断裂P—P键的数目为1．5NA，故C错误；0．1 mol NaHCO3晶体中含有0．1 mol钠离子和0．1 mol碳酸氢根离子，阴、阳离子总数为0．2NA，故D错误。

5．(2021·太原模拟)NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　B　)

A．常温下，pH＝9的CH3COONa溶液中，水电离出的H＋数目为10－5NA

B．1 mol K2Cr2O7被还原为Cr3＋转移的电子数目为6NA

C．常温下2．24 L N2中共用电子对数目为0．3NA

D．1 L 0．1 mol·L－1NH4Cl溶液中，NH的数目为0．1NA

【解析】　溶液的体积未知，不能求出溶液中水电离出的H＋数，A错误；K2Cr2O7被还原为Cr3＋时，2个＋6价的Cr转化为＋3价，共转移6个电子，则1 mol K2Cr2O7被还原为Cr3＋转移的电子数为6NA，B正确；常温下，不能用标况下气体摩尔体积计算N2的物质的量，则共用电子对数目不是0．3NA，C错误；NH是弱碱阳离子，发生水解：NH＋H2ONH3·H2O＋H＋，因此NH数量小于0．1NA，D错误。

6．(2021·成都模拟)设NA为阿伏伽德罗常数的值，下列说法错误的是(　A　)

A．34 g H2O2中含有18NA个中子

B．1 L 0．1 mol·L－1 NH4Cl溶液中，阴离子数大于0．1NA

C．标准状况下，22．4 L CH4和C2H4的混合气体中含有C—H键的数目为4NA

D．足量Fe与1 mol Cl2完全反应，转移的电子数目为2NA

【解析】　34 g H2O2为1 mol，H中无中子，O中含有8个中子，所以34 g H2O2含有中子数＝1 mol×8×2＝16 mol即16NA，故A错误；NH能水解且水解后溶液显酸性，Cl－不水解，但水能发生微弱的电离，所以1 L 0．1 mol·L－1 NH4Cl溶液中，阴离子数大于0．1NA，故B正确；标准状况下，22．4 L CH4和C2H4的混合气体为1 mol，因为CH4和C2H4中都含有4个氢原子，所以含有C—H键的数目为4NA，故B正确；根据Cl2～2Cl－～2e－可知，足量Fe与1 mol Cl2完全反应，转移的电子数目为2NA，故D正确。

7．(2021·保定模拟)设NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　D　)

A．铜与浓硝酸充分反应生成22．4 L气体时转移电子数为NA

B．4．6 g Na完全与水反应，生成共价键0．1NA

C．Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－，说明1 mol Al(OH)3电离出H＋数为NA

D．101 kPa、120 ℃时，7．8 g C6H6燃烧所得气体分子数一定为0．9NA

【解析】　生成气体所处的状态不明确，故气体的物质的量无法计算，则转移的电子数无法计算，故A错误；4．6 g Na的物质的量为n(Na)＝＝＝0．2 mol，Na与水完全反应生成NaOH和H2，即2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，产物NaOH中OH－存在一个共价键，H2中存在1个共价键，由于0．2 mol Na与水完全反应生成0．2 mol NaOH和0．1 mol H2，所以生成0．2NA＋0．1NA＝0．3NA的共价键，故B错误；Al(OH)3的酸式电离为Al(OH)3H＋＋AlO＋H2O，Al(OH)3为弱电解质，不能完全电离，H＋数目小于NA，故C错误；7．8 g C6H6的物质的量为n(C6H6)＝＝＝0．1 mol,120 ℃时H2O为气体，燃烧产物为CO2或CO一种或两种及H2O，根据元素守恒，碳的氧化物为0．6 mol，H2O为0．3 mol，所得气体分子数为0．6NA＋0．3NA＝0．9NA，故D正确。

8．(2021·沧州模拟)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　D　)

A．6．0 g正丙醇中含有共价键的总数为NA

B．0．1 mol Cu与足量硫单质充分反应，转移的电子数为0．2NA

C．0．1 mol/L的NaCl溶液中含有的阴、阳离子总数共有0．2NA

D．标准状况下，11．2 L由甲烷和乙烯组成的混合气体中所含氢原子数为2NA

【解析】　每个正丙醇分子中含有11个共价键，6．0 g正丙醇中含有共价键的总数为1．1NA，A错误；Cu与硫反应生成Cu2S,0．1 mol Cu与足量硫单质充分反应，转移的电子数为0．1NA，B错误；溶液的体积未知，无法计算离子总数，C错误；每个甲烷和乙烯分子中均含有4个H原子，标准状况下，11．2 L由甲烷和乙烯组成的混合气体为0．5 mol，所含氢原子数为2NA，D正确。

9．(2021·太原模拟)下列实验过程可以达到实验目的的是(　B　)

【解析】　称取4．0 g固体NaOH于烧杯中，加入少量蒸馏水溶解，冷却后转移至250 mL容量瓶中定容，配制0．400 0 mol·L－1的NaOH溶液，故A错误；向盛有2 mL黄色氯化铁溶液的试管中滴加浓的维生素C溶液，若黄色氯化铁溶液变为浅绿色，说明Fe3＋被还原为Fe2＋，证明维生素C具有还原性，故B正确；向稀盐酸中加入锌粒，将生成的气体依次通过NaOH溶液、浓硫酸，得到纯净干燥的氢气，故C错误；HNO3能把SO氧化为SO，向溶液中滴加HNO3酸化的BaCl2溶液，若有白色沉淀产生，原溶液可能含有SO或SO或Ag＋，故D错误。

10．(2021·佛山模拟)氮化硅(Si3N4)是一种重要的结构陶瓷材料，可用作LED的基质材料，通过等离子法由SiH4(沸点－111．9 ℃)与氨气反应制取的方程式如下：3SiH4＋4NH3===Si3N4＋12H2。设NA是阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　B　)

A．常温常压下，1．8 g SiH4所含质子的数目为3．2NA

B．标准状况下，4．48 L NH3和H2的混合气体所含分子总数为0．2NA

C．NA个NH3分子溶于1 L的水，所得溶液的物质的量浓度为1 mol·L－1

D．当生成1 mol Si3N4时，转移电子数目为6NA

【解析】　1．8 g SiH4所含质子数为×(14＋4×1)×NA mol－1＝1．012 5 NA，故A错误；标准状况下，4．48 L NH3和H2的混合气体的物质的量为＝0．2 mol，分子数目为0．2NA，故B正确；NA个NH3分子溶于1 L的水，所得溶液的体积大于1 L，因此溶质物质的量浓度不是1 mol·L－1，故C错误；该反应转移电子为：，因此生成1 mol Si3N4时，转移电子数目为12NA，故D错误。

11．(2021·福州模拟)把V L含有MgSO4和K2SO4的混合溶液分成两等份，一份加入含a mol NaOH的溶液，恰好使镁离子完全沉淀为氢氧化镁；另一份加入含b mol BaCl2的溶液，恰好使硫酸根离子完全沉淀为硫酸钡。则原混合溶液中钾离子的浓度为(　C　)

A．(b－a)/V mol·L－1 B．(2b－a)/V mol·L－1

C．2(2b－a)/V mol·L－1 D．2(b－a)/V mol·L－1

【解析】　一份加入含a mol NaOH的溶液，恰好使镁离子完全沉淀为氢氧化镁，那么Mg2＋就有 mol，硫酸镁也就是 mol。另一份加入含b mol BaCl2的溶液，恰好使硫酸根离子完全沉淀为硫酸钡，那么硫酸根离子有b mol。所以硫酸钾有 mol，钾离子就有2mol＝(2b－a) mol。浓度就是 mol/L，即 mol·L－1，C项符合题意。

12．(2021·南阳模拟)下列关于物质的量浓度表述中正确的是(　C　)

A．0．3 mol/LNaCl溶液中含有Na＋和Cl－总物质的量为0．6 mol

B．当1 L水吸收22．4 L氨气时所得氨水的浓度不是1 mol/L，只有当22．4 L氨气溶于水制得1 L氨水时，其浓度才是1 mol/L

C．10 ℃时0．35 mol/L的KCl饱和溶液100 mL，蒸发掉5 g水，冷却到10 ℃时，其体积小于100 mL，它的物质的浓度仍为0．35 mol/L

D．在K2SO4和NaCl的中性混合水溶液中，如果Na＋和SO的物质的量浓度相等，则K＋和Cl－的物质的量浓度一定相同

【解析】　没有告诉NaCl溶液的体积，无法计算溶液中钠离子和氯离子的物质的量之和，A错误；不是标况下，题中条件无法计算22．4 L氨气的物质的量，则无法计算该溶液的物质的量浓度，B错误；10 ℃时0．35 mol·L－1的KCl饱和溶液100 mL，蒸发掉5 g水，冷却到10 ℃时，其体积小于100 mL，但是此时仍然为饱和溶液，则它的物质的量浓度仍为0．35 mol·L－1，C正确；硫酸钾中，钾离子浓度是硫酸根离子浓度的2倍，NaCl中钠离子等于氯离子浓度，由于Na＋和SO的物质的量浓度相等，故K＋是Cl－的物质的量浓度的2倍，D错误。

13．(2021·济南模拟)1．76 g铜镁合金完全溶解于50 mL、密度为1．40 g·cm－3、质量分数为63%的浓硝酸中，得到1 792 mL NO2和224 mL N2O4(标准状况)混合气体，向反应后的溶液中加入适量的10．0 mol·L－1NaOH溶液，恰使溶液中的金属离子全部沉淀。下列说法不正确的是(　C　)

A．该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是14．0 mol·L－1

B．加入NaOH溶液的体积是60 mL

C．反应中被还原的硝酸的物质的量为0．08 mol

D．得到的金属氢氧化物的沉淀为3．46 g

【解析】　该浓硝酸密度为1．40 g/mL、质量分数为63%，故该浓硝酸的物质的量浓度为 mol/L＝14 mol/L，故A正确；1 792 mL NO2的物质的量为＝0．08 mol,224 mL N2O4的物质的量为＝0．01 mol；向反应后的溶液中滴加NaOH溶液，恰好使溶液中的金属离子全部沉淀时，所得溶液为NaNO3溶液，结合电荷守恒和原子守恒可知，n(Na＋)＝n(NO)＝14 mol/L×0．05 L－(0．08 mol＋0．01 mol×2)＝0．6 mol，则加入NaOH溶液的体积为＝0．06 L＝60 mL，故B正确；NO2和N2O4均为还原产物，则被还原的硝酸的物质的量为0．08 mol＋0．01 mol×2＝0．01 mol，故C错误；溶液中Cu2＋和Mg2＋结合OH－的总物质的量等于Cu和Mg溶于硝酸失去电子的数目，则结合OH－的物质的量根据电子守恒可知为(0．08 mol＋0．01 mol×2)×(5－4)＝0．1 mol，最终得到的金属氢氧化物的沉淀为1．76 g＋17 g/mol×0．1 mol＝3．46 g，故D正确。

14．(2021·西安模拟)雄黄(As4S4，)与雌黄(As2S3)在古代均曾入药。二者可发生如图转化；NA表示阿伏伽德罗常数的值，下列说法正确的是(　C　)

A．1 mol雄黄(As4S4)分子中，含有S－S非极性共价键的数目为2NA

B．反应Ⅰ每生成22．4 L SO2气体时，转移的电子数目为7NA

C．反应Ⅲ产生1 mol雌黄时，消耗H2S分子的数目为3NA

D．1 L 1 mol/L NaH2AsO3溶液中，Na＋、H2AsO、AsO数目之和为2NA

【解析】　As是第ⅤA族元素，S是第ⅥA族元素，结合8电子稳定结构原理，雄黄结构中黑球为As，白球为S，因此，雄黄中不含有S—S共价键，A错误；根据图示的反应过程，反应Ⅰ的化学方程式为As4S4＋7O2===4SO2＋2As2O3，反应过程中每生成4 mol SO2需要转移28 mol电子，但是选项中没有指明SO2的状态，无法计算转移电子数目，B错误；根据图示的反应过程，反应Ⅲ的化学方程式为2H3AsO3＋3H2S===As2S3＋6H2O，反应过程中每产生1 mol雌黄时，消耗H2S的物质的量为3 mol，分子数为3NA，C正确；根据物料守恒有c(Na＋)＝c(H3AsO3)＋c(H2AsO)＋c(HAsO)＋c(AsO)＝1 mol/L，但H2AsO、AsO的物质的量浓度无法求得，故无法计算溶液中Na＋、H2AsO、AsO的数目之和，D错误。

15．84消毒液能有效灭杀新冠肺炎病毒等，某同学购买了一瓶84消毒液，并查阅相关资料和消毒液包装说明得到如下信息：含25% NaClO、1 000 mL、密度1．19 g·cm－3，稀释后使用。

请根据信息和相关知识回答下列问题：

(1)该84消毒液的物质的量浓度为__4．0__mol·L－1。

(2)该同学取100 mL该84消毒液，加入10 000 mL水进行稀释，稀释后的溶液中c(Na＋)＝__0．04__mol·L－1。(假设稀释后溶液密度为1．0 g·cm－3)

(3)该同学参阅该84消毒液的配方，欲用NaClO固体配制480 mL含25% NaClO的消毒液。下列说法正确的是__C__(填字母)。

A．如图所示的仪器中，有四种是不需要的，还需一种玻璃仪器

B．容量瓶用蒸馏水洗净后，应烘干才能用于溶液配制

C．利用购买的商品NaClO来配制可能导致结果偏低

D．需要称量的NaClO固体质量为143．0 g

【解析】　(1)c(NaClO)＝≈4．0 mol·L－1。(2)根据稀释前后溶质的物质的量不变，则100 mL×4．0 mol·L－1

＝×c(NaClO)，解得c(NaClO)≈0．04 mol·L－1，故稀释后的溶液中c(Na＋)＝c(NaClO)≈0．04 moI·L－1。(3)配制480 mL含25% NaClO的消毒液时，用到的主要仪器有：托盘天平、量筒、烧杯、玻璃棒、500 mL容量瓶、胶头滴管，故题图中①～④四种仪器不需要，但还需量筒、玻璃棒和胶头滴管，A项错误；容量瓶用蒸馏水洗净后，可以直接使用，不用干燥，B项错误；由于NaClO易变质，所以商品NaClO可能会部分变质，导致NaClO的物质的量减小，从而使结果偏低，C项正确；配制480 mL该84消毒液，应选取500 mL的容量瓶，需要称量的NaCIO固体的质量为0．5 L×4．0 mol·L－1×74．5 g·mol－1＝149．0 g，D项错误。

16．按要求回答问题。

(1)钨钛合金在工业中应用广泛，NH4Fe(SO4)2滴定法可测定合金中钛的含量：称取w g钨钛合金，用HNO3—HF混合液溶解，用NaOH溶液沉淀并分离钛元素后加盐酸溶解，用金属铝将Ti4＋还原为Ti3＋，向溶液中加几滴KSCN作指示剂，用c mol·L－1的NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定至溶液显红色，消耗标准溶液的体积为V mL。

①滴定时发生反应的离子方程式是__Ti3＋＋Fe3＋===Ti4＋＋Fe2＋__。

②样品中钛的含量为____%(用含w、c、V的式子表示)。

(2)若称取100 g MgCO3·nH2O晶体进行热重分析，得到的热重曲线如图所示，则该晶体中n＝__1__(取整数)。

【解析】　(1)②根据题意和方程式得到样品中钛的物质的量n(Ti3＋)＝c mol·L－1×V×10－3L＝cV×10－3 mol，样品中钛的含量为×100%＝%。(2)由题图知400 ℃时剩余质量为82．3 g，这是该晶体失去结晶水后的质量，则有100×＝100－82．3，解得n≈1。