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人教版 (2019)必修 第一册第三节 物质的量精品练习题
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这是一份人教版 (2019)必修 第一册第三节 物质的量精品练习题,共20页。试卷主要包含了阿伏伽德罗常数与阿伏伽德罗定律等内容,欢迎下载使用。
必考点03 物质的量
题型一 阿伏伽德罗常数与阿伏伽德罗定律
例题1:NA表示阿伏加德罗常数,下列叙述正确的是
A.1 mol/L Na2SO4溶液中离子总数为3 NA
B.1.00 mol NaCl中含有6.02×1023个NaCl分子
C.4℃、101 kPa时,54 mL H2O中含有的分子数为3 NA
D.22.4 L的CO气体与1 mol N2所含的电子数相等
【答案】C
【详解】A.溶液体积未知,无法确定溶液中离子数目,故A错误;B.NaCl是由钠离子和氯离子构成,不含NaCl分子,故B错误;C.4℃、101 kPa时,水的密度为1g/mL,所以54 mL H2O的质量为54g,所含分子数为=3 NA,故C正确;D.温度和压强未知,22.4 L的CO的物质的量无法确定,故D错误;综上所述答案为C。
例题2:设NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是( )
①标准状态下,11.2L以任意比例混合的氮气和氧气所含原子数为NA
②2摩尔氯含有2NA个氯分子
③同温同压下,O2和Cl2的密度之比为32:71
④常温下,7.8g固体Na2O2中,含有阴阳离子总数为0.4NA
⑤1molFe与足量Cl2充分反应,转移的电子数3 NA
A.①②③④⑤ B.①③⑤ C.②③⑤ D.①③④
【答案】B
【详解】①标况下11.2L氧气和氮气的混合物的物质的量为0.5mol,氧气和氮气均为双原子分子,所以11.2L以任意比例混合的氮气和氧气所含原子数为NA,①正确;②2摩尔氯指代不明,若为2摩尔氯原子,则为NA个氯分子,②错误;③同温同压下,气体的密度之比等于摩尔质量之比,O2和Cl2的密度之比为32:71,③正确;④7.8g固体Na2O2的物质的量为0.1mol,过氧化钠由钠离子和过氧根构成,所以含有阴阳离子总数为0.3NA,④错误;⑤1molFe与足量Cl2充分反应,Fe全部转化为Fe3+,转移的电子数3NA,⑤正确;综上所述答案为B。
【解题技巧提炼】
一、阿伏加德罗常数中的易错点
1.气体摩尔体积的适用条件设陷,如第1题(1)(2)(4)(6)
应对策略:
一看“气体”是否处在“标准状况”。
二看“标准状况”下,物质是否为“气体”[如CCl4、CHCl3、CH2Cl2(注:CH3Cl为气体)、H2O、溴、SO3、己烷、苯、HF、NO2等在标准状况下均不为气体]。
2.设置与计算无关的一些干扰条件,如第1题(3)(7)
应对策略:注意物质的质量、摩尔质量、微粒个数不受“温度、压强”外界条件的影响。
3.忽视可逆反应、隐含反应、反应物浓度变化对反应的影响,如第2题(1)(2)(4)(5)
应对策略:
(1)熟记常考可逆反应。
①2SO2+O22SO3
②N2+3H22NH3
③Cl2+H2OHCl+HClO
(2)注意:盐溶液中NA是否涉及弱碱阳离子、弱酸酸根阴离子。
(3)有些反应的反应物浓度不一样,反应就不一样。如铜与硝酸的反应、铜与浓硫酸的反应、二氧化锰与浓盐酸的反应。
4.计算电解质溶液中微粒数目常在溶液体积、溶剂方面设陷,如第2题(3)(6)(8)。
应对策略:
(1)已知浓度时,特别关注是否有具体的体积。
(2)若NA涉及O原子、H原子数目,是否忽视溶剂水。
二、有关阿伏加德罗定律及其推论题的分析思路
第一步,分析“条件”:分析题干中的条件,找出相同与不同。
第二步,明确“要求”:分析题目要求,明确所要求的比例关系。
第三步,利用“规律”:利用阿伏加德罗定律及其推论,根据条件和要求进行判断。
题型二 有关物质的量浓度的综合计算
例题1:100mL0.3mol/L Na2SO4溶液和50mL0.2mol/L Al2(SO4)3溶液混合,若不考虑溶液混合时体积的变化,则混合溶液中SO的物质的量浓度为( )
A.0.2mol/L B.0.25mol/L C.0.40mol/L D.0.50mol/L
【答案】C
【详解】100mL0.3mol/L Na2SO4溶液中含有SO物质的量为0.03mol;50mL0.2mol/L Al2(SO4)3溶液中含有SO物质的量为0.2mol/L×0.05L×3=0.03mol;故混合后溶液的SO物质的量浓度为(0.03+0.03)mol/(0.1+0.05)L=0.40mol/L。答案选C。
例题2:有BaCl2和NaCl的混合溶液aL, 将它均分成两份。一份滴加稀硫酸,使Ba2+离子完全沉淀, 消耗xmolH2SO4;另一份滴加AgNO3 溶液,使Cl-离子完全沉淀,消耗ymol AgNO3。则原混合溶液中的c(Na+)( )
A. mol·L-1 B.mol·L-1
C.mol·L-1 D. mol·L-1
【答案】D
【详解】由题意可知,一份滴加稀硫酸,使钡离子离子完全沉淀消耗x mol硫酸,说明溶液中氯化钡的物质的量为xmol,另一份滴加硝酸银溶液使氯离子离子完全沉淀消耗y mol硝酸银,说明氯离子的物质的量为ymol,xmol氯化钡中的氯离子物质的量为2xmol,则氯化钠中的氯离子物质的量为(y-2x)mol,则原溶液中钠离子物质的量为2(y-2x)mol,钠离子浓度为 mol·L-1;故选D。
【解题技巧提炼】
1.物质的量浓度、质量分数、溶解度间的换算
由定义出发,运用公式:c=、质量分数=×100%进行推理,注意密度的桥梁作用,不要死记公式。
(1)物质的量浓度(c)与溶质质量分数(w)的换算
体积为V,密度为ρ g·cm-3的溶液,含有摩尔质量为M g·mol-1的溶质m g,溶质的质量分数为w,则溶质的物质的量浓度c与溶质的质量分数w的关系是:c=====,反之,w=。
(2)物质的量浓度(c)与溶解度(S)的换算
若某饱和溶液的密度为ρ g·cm-3,溶质的摩尔质量为M g·mol-1,溶解度为S g,则溶解度与物质的量浓度的表达式分别为:S=,c===。
2.溶液稀释和混合的计算
(1)溶液稀释定律(守恒观点)
①溶质的质量在稀释前后保持不变,即m1w1=m2w2。
②溶质的物质的量在稀释前后保持不变,即c1V1=c2V2。
③溶液质量守恒,m(稀)=m(浓)+m(水)(体积一般不守恒)。
(2)同溶质不同物质的量浓度的溶液的混合计算
①混合后溶液体积保持不变时,c1V1+c2V2=c混×(V1+V2)。
②混合后溶液体积发生改变时,c1V2+c2V2=c混V混,其中V混=。
(3)溶质相同、质量分数不同的两溶液混合定律(教师用书独具)
①等质量混合
两溶液等质量混合时(无论ρ>1 g·cm-3还是ρ<1 g·cm-3),混合后溶液中溶质的质量分数w=(a%+b%)。
②等体积混合
a.当溶液密度大于1 g·cm-3时,必然是溶液浓度越大,密度越大,如H2SO4、HNO3、HCl、NaOH等多数溶液等体积混合后,质量分数w>(a%+b%)。
b.当溶液密度小于1 g·cm-3时,必然是溶液浓度越大,密度越小,如酒精、氨水等少数溶液等体积混合后,质量分数w<(a%+b%)。
题型三 以“物质的量”为中心的计算
例题1:设NA为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.过量Fe与1 mol稀HNO3反应,转移2NA个电子
B.16g甲烷中含有非极性共价键的数目为4NA
C.28g乙烯和丙烯的混合气体含有原子的数目为6NA
D.标准状况下2.24L氯仿(CHCl3)含有分子的数目为0.1NA
【答案】C
【详解】A.根据过量的铁与稀硝酸反应的关系式8HNO3~2NO~6e-,当1mol稀硝酸发生反应时转移的电子数为0.75NA,故A不正确;B.甲烷分子中只存在碳氢键属于极性共价键,不存在非极性共价键,故B不正确;C.乙烯和丙烯最简式都为CH2,故28g混合物含有CH2的物质的量为2mol,则原子数为6NA,故C正确;D.标准状况下,氯仿是液体,不是气体,不能用气体摩尔体积计算,故D不正确;故选答案C。
例题2:2021 年9月,国际学术期刊《科学》杂志发表了我国中科院天津工业生物所在人工合成淀粉方面取得重大颠覆性、原创性突破,首次在实验室实现以二氧化碳(CO2)为原料人工合成淀粉[(C6H10O5)n]。下列有关二氧化碳和淀粉的说法正确的是( )
A.常温常压下,1 mol CO2的体积约为22.4 L
B.淀粉的摩尔质量为162 g· mol-1
C.淀粉中C、H、O的质量之比为6:10:5
D.22gCO2的物质的量为0.5mol
【答案】D
【详解】A.常温常压下气体的摩尔体积不是22.4L/mol,因此1 mol CO2的体积不是22.4 L,A错误;B.淀粉是高分子化合物,其相对分子质量不固定,无法计算其摩尔质量,B错误;C.淀粉的化学式为(C6H10O5)n,淀粉中C、H、O的质量之比为72:10:80=36:5:40,C错误;D.22gCO2的物质的量为22g÷44g/mol=0.5mol,D正确;答案选D。
【解题技巧提炼】
明确以物质的量为核心的各个化学计量之间的关系
题型一 阿伏伽德罗常数与阿伏伽德罗定律
1.关于下列混合气体的组分析不正确的是( )
A.氮气和一氧化碳组成的混合气体中,含有的原子总数为
B.标准状况下,氢气和氧气组成的混合物气体,含有的分子总数为
C.和组成的混合物气体,含有的N原子总数为
D.与组成的混合物气体,含有的分子总数为
【答案】D
【详解】A.氮气物质的量为,原子数、CO的物质的量为,原子数,所以氮气和一氧化碳组成的混合气体中,含有的原子总数为,故A正确;B.标准状况下,氢气的物质的量为,分子总数为、同理标准状况下,氧气分子总数为,所以标准状况下,氢气和氧气组成的混合物气体,含有的分子总数为,故B正确;C.的物质的量为,含N原子总数为、的物质的量为,含N原子总数为,所以和组成的混合物气体,含有的N原子总数为,故C正确;D.物质的量为,含有的分子总数为、物质的量为,所以与组成的混合物气体,含有的分子总数小于,故D错误;故选D。
2.设表示阿伏加德罗常数,下列说法中不正确的是( )
A.个分子和个分子,质量比为1∶1
B.金属全部转变为金属离子时失去的电子个数
C.含有的电子数为
D.与含有的原子数均为
【答案】D
【详解】A.个分子,;个分子,,质量比为,故A正确;B.转变为失去1个电子,金属钠物质的量为,转移电子数为,故B正确;C.中含有10个电子,物质的量为,含有电子数,故C正确;D.没有指明气体状况,不能得出的物质的量为2mol,故D错误;故选D。
题型二 有关物质的量浓度的综合计算
3.已知0.5L的NaCl溶液中含有0.5molNa+。下列关于该溶液的说法不正确的是( )
A.该溶液中溶质的物质的量浓度为1mol·L-1
B.该溶液中含有58.5gNaCl
C.该溶液中含有的Na+和Cl-的总数约为6.02×1023个
D.用量筒量取20mL该溶液时,俯视读数,所得溶液中Na+的物质的量小于0.02mol
【答案】B
【详解】A.0.5L的NaCl溶液中含有0.5molNa+,故溶液中溶质的物质的量浓度为:1mol·L-1,A正确;
B.该溶液中NaCl的质量为:,B错误;C.该溶液中NaCl的物质的量为,钠离子和氯离子的物质的量之和为1mol,离子总数约为6.02×1023个,C正确;D.用量筒量取20mL该溶液时,俯视读数,所得溶液的体积小于20mL,溶液中Na+的物质的量小于,D正确;故选B。
4.下列说法正确的是( )
A.为了实现之间的转化,需要加入还原剂才能实现
B.向溶液中加入水,稀释后溶液中的物质的量浓度为
C.在同温同压下,相同体积的甲烷和的密度之比为4∶11
D.同温同压下,任何物质所占有的体积均相同
【答案】C
【详解】A.为Cu元素化合价升高,Cu做还原剂,需要加入氧化剂才能实现,A错误;B.向溶液中加入水,由于不同密度的溶液混合后体积不是500mL,则稀释后溶液中的物质的量浓度不是,B正确;C.在同温同压下,相同体积的甲烷和的密度之比等于摩尔质量之比,即16:44=4∶11,C正确;D.同温同压下,任何气体所占有的体积均相同,液体和固体的体积不相等,D错误;故选:C。
题型三 以“物质的量”为中心的计算
5.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法中正确的是( )
A.分子数目均为NA的氢气和氧气,其质量比为1:16
B.标况下,22.4LH2O含有H原子数为2NA
C.1mol·L-1K2CO3溶液中含有钾离子数目为2NA
D.含0.01molFeCl3的饱和FeCl3溶液滴入足量沸水中完全反应可以生成Fe(OH)3胶体粒子0.01NA
【答案】A
【详解】A.根据,m=nM,可知分子数目相同的氢气和氧气,其质量比等于摩尔质量比,其质量比为:2∶32=1∶16,A正确;B.标准状况下,H2O是液态,不能用计算,22.4LH2O不是1mol,B错误;
C.n=CV,此处不知溶液体积,无法计算物质的量,无法求算含有钾离子数目,C错误;D.Fe(OH)3胶体粒子是Fe(OH)3的集合体,含0.01molFeCl3的饱和FeCl3溶液滴入足量沸水中完全反应可以生成Fe(OH)3胶体粒子小于0.01NA,D错误;故答案选A。
6.把含有和的混合溶液分成两等份,一份加入含的溶液,恰好使镁离子完全沉淀为氢氧化镁:另一份加入含的溶液,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物质的量浓度为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】一份加入含amolNaOH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bmolBaCl2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bmol。所以硫酸钾有b-mol,钾离子就有2(b-)mol=2b-amol。浓度就是,即,B项符合题意,故答案为B。
一、单选题
1.物质的量相同的甲烷和氨气,一定相同的是( )
A.质量 B.体积 C.分子数 D.原子数
【答案】C
【详解】假设甲烷和氨气的物质的量相同均为1mol,则有:
A.1mol的甲烷和氨气的质量分别为:1mol×16g/mol=16g,1mol×17g/mol=17g,二者质量不相等,A不合题意;
B.未告知气体所处的温度和压强是否相同,无法比较气体的体积,B不合题意;C.1mol的甲烷和氨气的分子数均为:1mol×NAmol-1=NA,即二者分子数一定相等,C符合题意;D.1mol的甲烷和氨气的原子数分别为:1mol×5×NAmol-1=5NA,1mol×4×NAmol-1=4NA,二则原子数不相等,D不合题意;故答案为:C。
2.对于相同质量的一氧化氮和二氧化氮气体来说,下列关系正确的是( )
A.含有的氧原子的个数比为1∶2
B.含有的氮元素的质量比是15∶23
C.含有的氧原子的质量比为23∶15
D.含有总的原子个数比为46∶45
【答案】D
【详解】A.含有的氧原子的个数比为,故A错误;B.含有的氮元素的质量比是,故B错误;C.含有的氧原子的质量比为,故C错误;D.含有总的原子个数比为,故D正确;故选D。
3.标准状况下,现有①;②个HCl分子;③;④,对这四种气体的关系有以下四种表述,其中正确的是( )
A.物质的量:②>①>③>④ B.氢原子个数:①>④>③>②
C.电子数:②>①>③>④ D.质量:②>①>③=④
【答案】D
【详解】A.由上述计算可知,物质的量为②>①>④>③,故A错误;B.根据化学式可知,氢原子分别为1.2mol、0.5mol、0.2mol、0.6mol,氢原子个数:①>④>②>③,故B错误;C.根据化学式可知,电子数分别为10×0.3mo=3mol、18×0.5mo=9mol、18×0.3mo=5.4mol、10×0.2mo=2mol、,电子数:②>③>①>④,故C错误;D.甲烷质量为0.3mol×16g/mol=4.8g,HCl的质量为0.5mol×36.5g/mol=18.25g,硫化氢的质量为0.1mol×34g/mol=3.4g,氨气质量为0.2mol×17g/mol=3.4g,由上述计算可知,质量为②>①>③=④,故D正确;故选D
4.设表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述中正确的是( )
A.100 g 46%的乙醇(分子式为)溶液中含有的氧原子数目为
B.0.5 mol HCl气体溶于水,该盐酸中含个氯化氢分子
C.0.2 mol/L的溶液中,含有和的总数为
D.反应(浓),每生成3 mol 转移电子的数目为
【答案】B
【详解】A.,N=,所含氧原子数目为2.17NA,故A错误;B.N=nNA=0.5molNA,B正确;C.n=cV,没有给出具体的溶液体积,所以无法进行计算,C错误;D.KClO3中的Cl原子由+5价降低到0价的Cl2,得到5个电子,HCl中5个Cl由-1价升高到0价,故得到5个电子,故每生成3 mol转移电子的数目为,D错误;故答案为:B。
5.NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.标准状况下,33.6LH2O中含有的原子数为4.5NA
B.常温常压下,22gCO2中含有的分子数为0.5NA
C.1mol•L-1HCl溶液中,HCl分子的数目为NA
D.22.4LCl2(标准状况)与水充分反应转移的电子数为NA
【答案】B
【详解】A.标准状况下,水为液体不能计算其物质的量,A错误;B.常温常压下,22gCO2为0.5mol,则含有的分子数为0.5NA,B正确;C.不确定溶液体积,不能计算其物质的量,C错误; D.,则,但是氯气和水反应为可逆反应,故22.4LCl2(标准状况1mol)与水充分反应转移的电子小于NA,D错误; 故选B。
6.下列有关的说法正确的是( )
A.氧化还原反应的本质是电子的得失
B.常温常压下,等质量的含有相同的分子数
C.可用加热法除去固体中的固体
D.某元素由游离态变为化合态,则它一定被氧化
【答案】B
【详解】A.氧化还原反应的本质是电子的得失或偏移,故A错误;B.的摩尔质量相同,则常温常压下,等质量的的物质的量相同,则含有相同的分子数,故B正确;C.受热易分解生成,则不可用加热法除去固体中的固体,故C错误;D.某元素由游离态变为化合态,则它可能被氧化,也可能被还原,如Fe与氯气反应生成氯化铁,Fe被氧化,氯气被还原,故D错误;故选B。
7.常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A.强碱性溶液中:、、、
B.新制氯水中:、、、
C.无色澄清溶液中:、、、
D.使石蕊变蓝色的溶液中:、、、
【答案】D
【详解】A.强碱性溶液中含有大量OH-,OH-会与生成沉淀氢氧化铜,不能大量共存,A错误;B.新制氯水中含有H+,H+会与CO发生反应生成CO2和H2O,且Ag+会与CO、SO反应生成Ag2CO3、Ag2SO4沉淀,不能大量共存,B错误;C.无色澄清溶液中不存在,是有颜色的,C错误;
D.使石蕊试液变蓝的溶液显碱性,含有大量OH-,OH-与选项离子之间不能发生任何反应,可以大量共存,D正确;故选D。
8.取300mL 的硫酸和100mL 的硫酸在烧杯中混合,再注入至500mL容量瓶中,加水稀释至刻度线,该混合溶液中的物质的量浓度是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】稀释前后,物质的物质的量不变,根据n=cV得n(H+)=2n(H2SO4)=2×(0.2molL-1×0.3L+0.3molL-1×0.1L)=0.18mol,加水稀释至500mL后c(H+)===0.36molL-1,故答案为:C。
9.是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.与水充分反应形成Fe(OH)3胶体粒子数为0.1
B.2.3gNa由原子完全变成离子时,失去的电子数为0.1
C.和的混合气体中含有的分子数为
D.溶液中含有的数为
【答案】B
【详解】A.FeCl3与水反应时,FeCl3不能完全反应,且胶粒是由多个分子组成的“大分子”,因此无法计算生成的胶粒数目,故A项错误;B.2.3gNa的物质的量为,Na原子转变为Na+时,1个Na原子失去1个电子,因此0.1mol Na全部失去电子转化为离子时,失去的电子数为0.1,故B项正确;
C.未告知气体所处环境,无法确定该条件下气体摩尔体积数据,因此无法计算混合气体中分子数,故C项错误;D.未告知溶液体积,因此无法根据计算溶液中微粒数目,故D项错误;综上所述,正确的是B项。
10.一定温度和压强下,用m g的CH4、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出四个体积大小不同的气球,下列说法中正确的是( )
A.气球②中装的是O2
B.气球①和气球③中气体分子数相等
C.气球①和气球④中气体物质的量之比为1:4
D.气球③和气球④中气体密度之比为1:2
【答案】C
【详解】A.同温同压同质量下,气体体积比与摩尔质量成反比,所以体积的大小顺序是:CH4>O2>CO2>SO2,③中装的是氧气,故A错误;B. 根据A的分析,④、③、②、①四个球中分别是CH4、O2、CO2、SO2,气球①和气球③中气体分子数之比等于体积之比,等于相对分子质量M的倒数之比,即为32:64=1:2,故B错误;C. 气球①和气球④中气体物质的量之比等于体积之比,等于M的倒数之比,即为16:64=1:4,故C正确;D. 气球③和气球④中气体密度之比等于摩尔质量之比,即为:32:16=2:1,故D错误;故选C。
11.某结晶水合物化学式,其相对分子质量为M,在25℃时,Ag该结晶水合物溶于Bg水中即可达到饱和,形成密度为的饱和溶液,下列有关该饱和溶液表达式中不正确的是( )
A.质量分数为 B.X在25℃时的溶解度为
C.物质的量浓度为 D.物质的量浓度为
【答案】D
【详解】A.A g该结晶水合物X•nH2O中X的质量为Ag× ,密度为Dg/cm3,溶液VmL,则溶液的质量为DVg,所以溶液的质量分数为×100%=,A正确;B.A g该结晶水合物X•nH2O中X的质量为Ag×,溶剂水的质量为Bg+Ag×,令该温度下,溶解度为Sg,则100g:Sg=(Bg+Ag×):Ag×,解得S=,B正确;C.溶液质量为(A+B)g,溶液VmL,该饱和溶液的密度为,C正确;D.Ag该结晶水合物X•nH2O的物质的量为mol,所以X的物质的量为mol,溶液溶液VmL,物质的量浓度c= =,D错误。
故选D。
12.为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.46g和的混合气体含有氧原子的数目为2
B.1mol与足量充分反应,转移的电子数为2
C.16.25g固体加入沸水中充分反应形成胶体粒子数为0.1
D.3.36LCO和混合气体含有分子的数目为0.15
【答案】A
【详解】A.和中N和O原子比值都为1:2,则46g 和的混合气体中,含有的O原子质量为46g×=32g,则n(O)==2mol,N(O)=2NA,选项 A正确;B.1mol与足量充分反应生成0.5mol氧气,转移了1mol电子,转移的电子数为 NA,选项B错误;C.16.25g 的物质的量为0.1mol,在沸水中充分反应生成0.1mol ,而氢氧化铁胶体粒子是由许多氢氧化铁分子聚集而成的,故氢氧化铁胶体粒子数远小于,选项C错误;
D.未说明气体状态,不能用22.4L/mol计算气体的物质的量,选项D错误;答案选A。
13.科学家最近研究发现,水蒸气冷凝成直径小于的水滴后会自发形成,揭示了世界上第一个分子可能来自的分解。下列有关说法不正确的是( )
A.太阳光直射过大小的水滴会产生丁达尔现象
B.“”中氧元素化合价升高
C.每产生(标况下)需分解
D.水蒸气冷凝生成是一种简单经济的绿色杀菌工艺
【答案】A
【详解】A.胶体的粒径大小是1~100nm,具有丁达尔现象,大小的水滴不是胶体粒径大小,不具有胶体的性质,A项错误;B.“”中氧元素化合价由-2升高-1,B项正确;C.由2H2O2=2H2O+O2↑计算,每产生(标况下)需分解,C项正确;D.过氧化氢具有氧化性,所以具有杀菌消毒的能力,水蒸气冷凝生成是一种简单经济的绿色杀菌工艺,D项正确;故答案选A。
14.我国科学家最近开发了超分子自装体,高效分离和。下列说法错误的是( )
A.同温同压下,同体积的和含原子数相等
B.同温同压下,等物质的量的、所占体积相等
C.同温同压下,的密度大于
D.常温常压下,等物质的量的、质量之比为11∶4
【答案】A
【详解】A.同温同压下,相同体积的气体物质的量相等,则、的原子数之比为3∶5,A错误;B.同温同压下,气体摩尔体积相同,则等物质的量的、所占体积相等,B正确;C.CO2的摩尔质量大于CH4的摩尔质量,则同温同压下,的密度大于,C正确;D.常温常压下,等物质的量的、质量之比等于摩尔质量之比,为44g/mol:16g/mol=11∶4,D正确;故选A。
15.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述不正确的是( )
A.测得NA个氢气分子的体积为22.4 L,则该气体不一定处于标准状况
B.25℃,1.01×105 Pa,32 g O2和O3的混合气体所含原子数为2NA
C.标准状况下,11.2 L乙醇(C2H6O)含有氧原子数为0.5NA
D.常温常压下,44 g CO2含有的原子数为3NA
【答案】C
【详解】A.NA个氢气分子的物质的量是1 mol,其体积为22.4 L,由于影响气体体积的盐酸有温度、压强,因此该气体可能处于标准状况,也可能不处于标准状况,A正确;B.O2和O3都是由O原子构成的物质分子,O原子的相对原子质量是16,则25℃,1.01×105 Pa,32 g O2和O3的混合气体所含O原子的物质的量是2 mol,则其中含有的原子数为2NA,B正确;C.标准状况下乙醇不属于气体,因此不能根据气体摩尔体积计算其中所含的微粒数目,C错误;D.常温常压下,44 g CO2的物质的量是1 mol,由于1个CO2分子中含有3个原子,则1 mol CO2中含有的原子数为3NA,D正确;故合理选项是C。
16.设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.标准状况下,被足量水吸收后形成的氯水中,的分子数小于0.1。
B.常温常压下,与足量溶液反应,转移的电子数为0.2
C.的溶液中含有的数目为0.5
D.等物质的量的分别与足量水和反应,转移的电子数均为
【答案】A
【详解】A.标准状况下,的物质的量为0.1mol,被足量水吸收后,部分氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,形成的氯水中,的分子数小于0.1,故A正确;B.常温常压下,的物质的量为0.1mol,与足量溶液反应生成氯化钠和次氯酸钠,氯元素化合价由0升高为+1、由0降低为-1,转移的电子数为0.1,故B错误;C.没有明确溶液体积,不能计算的溶液中含有的的数目,故C错误;D.等物质的量的分别与足量水和反应,既是氧化剂又是还原剂,中氧元素化合价由-1升高为0、由-1降低为-2,没有明确过氧化钠的物质的量,不能计算转移的电子数,故D错误;
选A。
二、综合题
17.高铁酸钠()是一种新型绿色消毒剂,主要用于饮用水处理。如图所示物质转化关系为高铁酸钠的一种制备方法及有关性质实验(部分反应产物已略去)。已知A、F为非金属单质气体,B为常见金属单质,E为生活中最常见的调味品,F在标准状况下密度为。
回答下列问题:
(1)D是一种消毒液的主要成分,写出D的电离方程式_______。
(2)利用C的饱和溶液可以配制与C溶液不同类型分散系,可利用_______区别两种分散系。
(3)用反应③的产物配成密度为,质量分数为36.5%的浓溶液,该浓溶液的物质的量浓度为_______;若配制的G的稀溶液,需用量筒量取上述浓溶液的体积为_______。
(4)写出反应④的化学方程式_______。
(5)反应⑤中某元素被部分氧化,则被氧化的该元素占反应的该元素的比例_______,在该反应中G既体现了_______性,又体现了_______性。
【答案】(1)NaClO=Na++ClO-
(2)丁达尔效应
(3) 11.8mol/L 4.2
(4)
(5) 还原 酸
【详解】(1)D为NaClO,电离方程式为:NaClO=Na++ClO-;
(2)C为FeCl3,可配制氯化铁溶液,可制备氢氧化铁胶体,区分溶液和胶体可用丁达尔效应;
(3)G为HCl,水溶液为盐酸,浓度为:;若配制的稀盐酸溶液,因无400mL的容量瓶,所以需要用到500mL的容量瓶配置500mL的溶液,则需用量筒量取的浓盐酸的体积为:;
(4)C、D与氢氧化钠溶液反应得到高铁酸钠和氯化钠,化学方程式为:;
(5)反应⑤的方程式为:,方程式中可以看出氯元素被氧化,方程式中16个HCl分子参与反应,6个HCl分子被氧化,被氧化的氯元素占反应的氯元素的比例:,反应中HCl既体现了还原性,又体现了酸性。
18.现用固体配制溶液,可供选择的仪器有:玻璃棒、烧杯、电子天平、药匙、量筒、胶头滴管。回答下列问题:
(1)上述仪器中,还缺少的定量仪器是_______;
(2)经计算,需称取固体质量为_______g;
(3)将图中的实验步骤按实验过程先后次序排列_______→B→_______→F→_______→_______;
(4)将所配制的溶液进行测定,发现浓度偏大,可能的原因是_______;a.称量的固体有杂质
b.称量的固体已经部分失去结晶水
c.转移时没有洗涤烧杯和玻璃棒
d.定容时,加蒸馏水未到刻度线就停止滴加蒸馏水
(5)下列溶液中,与溶液中的物质的量浓度相同的是_______;a.溶液 b.溶液
c.溶液 d.溶液
【答案】(1)100mL容量瓶
(2)2.86
(3) C D A E
(4)bd
(5)cd
【详解】(1)要配制溶液,还缺少的定量仪器是100mL的容量瓶;
(2)配制溶液,需要Na2CO3的物质的量为n(Na2CO3)=0.1L×0.1mol/L=0.01mol,则需要Na2CO3·10H2O固体的质量为m(Na2CO3·10H2O)= 0.01mol×286g/mol=2.86g;
(3)配制溶液需要经历以下步骤:计算、称量、溶解、冷却至室温后转移溶液、洗涤烧杯和玻璃棒2~3次、定容(加蒸馏水至距离刻度线1~2cm处时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至液面与刻度线相切)、摇匀。则将图中的实验步骤按实验过程先后次序排列为:C→B→D→F→A→E;
(4)称量的固体有杂质,碳酸钠的物质的量减小,使配制溶液浓度偏小,a不符合题意;称量的固体已经部分失去结晶水,碳酸钠的物质的量增大,使配制溶液浓度偏大,b符合题意;转移时没有洗涤烧杯和玻璃棒,造成碳酸钠的物质的量减小,使配制溶液浓度偏小,c不符合题意;定容时,加蒸馏水未到刻度线就停止滴加蒸馏水,溶液的体积偏小,使配制溶液浓度偏大,d符合题意,答案选bd;
(5)溶液中的物质的量浓度为0.2mol/L,a.溶液中物质的量浓度为0.1mol/L,b.溶液中物质的量浓度为0.1mol/L,c.溶液中物质的量浓度为0.2mol/L,d.溶液中物质的量浓度为0.2mol/L,c、d符合题意,答案选cd。
19.某课外活动小组为了探究钠与MgSO4溶液的反应,设计如图装置(夹持装置省略)。首先在U形管内加入少量煤油和几粒金属钠,再从U形管左端加入MgSO4溶液,一段时间后加热铜丝。回答下列问题:
(1)从试剂瓶取出后剩余的Na能否放回原试剂瓶? _______(填“能”或“否”)。
(2)U形管中出现的现象是_______;A.有气泡生成,钠熔化成小球
B.钠在煤油面上四处游动
C.溶液中有银白色金属生成
D.溶液变浑浊
(3)写出钠与MgSO4溶液反应的化学方程式:_______;
(4)铜丝的变化现象是_______,写出化学反应_______。
(5)钠在空气中的燃烧产物A可用于呼吸面具或潜水艇中O2的来源,涉及的主要反应的化学方程式为_______ (写一种即可)。若生成4个O2,转移的电子数为_______个;某溶液中只含有Na+、Al3+、Cl-、SO四种离子,已知前三种离子的个数比为3:2:1,则溶液中的Al3+和SO个数比为_______。将20.0gCO2和CO的混合气体,通过装有足量A的干燥管,反应后干燥管的总质量增加了11.2g,则原混合气体中CO2的质量分数为_______。
【答案】(1)能
(2)AD
(3)2Na+2H2O+MgSO4=Mg(OH)2↓+Na2SO4+H2↑
(4) 黑色变为红色 H2+CuOCu+H2O
(5) 2Na2O2+2CO2 =2Na2CO3+O2或2Na2O2+2H2O = 4NaOH+O2↑ 8 1:2 88%
【分析】(1)从试剂瓶取出后剩余的Na能放回原试剂瓶,这样钠燃烧引起火灾,故答案为:能;
(2)U形管中出现的现象是有气泡生成,钠熔化成小球,反应生成的氢氧化钠,与硫酸镁生成氢氧化镁沉淀,溶液变浑浊,故答案为:AD;
(3)钠与MgSO4溶液反应生成氢氧化镁、硫酸钠和氢气,化学方程式:2Na+2H2O+MgSO4=Mg(OH)2↓+Na2SO4+H2↑;故答案为:2Na+2H2O+MgSO4=Mg(OH)2↓+Na2SO4+H2↑;(4)
生成的氢气能将氧化铜还原,铜丝的变化现象是黑色变为红色,化学反应H2+CuOCu+H2O。故答案为:黑色变为红色;H2+CuOCu+H2O;
(5)钠在空气中的燃烧产物过氧化钠可用于呼吸面具或潜水艇中O2的来源,涉及的主要反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2 =2Na2CO3+O2或2Na2O2+2H2O = 4NaOH+O2↑ (写一种即可)。氧由-1价升高为0价,若生成4个O2,转移的电子数为8个;某溶液中只含有Na+、Al3+、Cl-、SO四种离子,已知前三种离子的个数比为3:2:1,溶液中电荷守恒,也就是说所有正电的总数应该等于所有负电的总数,即:Na++3Al3+=Cl-+2SO(乘的系数就是它的电荷数),设SO42-的离子个数为x,所以3+3×2=1+2×x,解得x=4,所以溶液中Al3+和 SO的离子个数比为2:4=1:2。则溶液中的Al3+和SO个数比为1:2。将20.0gCO2和CO的混合气体,通过装有足量A的干燥管,反应后干燥管的总质量增加了11.2g,反应前后固体质量差完全源自CO2与Na2O2的反应,设混合气体中CO2的质量为x,
则,解得:x=17.6g,原混合气体中CO2的质量分数为:w(CO2)=×100%=88%,则原混合气体中CO2的质量分数为88%。故答案为:2Na2O2+2CO2 =2Na2CO3+O2或2Na2O2+2H2O = 4NaOH+O2↑;8;1:2;88%。
20.I、按要求填空
(1)如果ag某气体中含有的分子数b,则cg该气体在标准状况下占有的体积应表示_______L。
(2)8.4gN2与9.6g某单质Rx所含原子个数相同,且分子数之比为3:2,则R的相对原子质量是_______,x值为_______,9.6g单质Rx所含原子个数为_______。
(3)由K2SO4、Al2(SO4)3、KCl形成的混合溶液,其中K+、Al3+、Cl-的物质的量之比为4:3:1,且SO的物质的量浓度为3.6mol·L-1,则此溶液中Cl-的物质的量浓度为_______mol·L-1
(4)在标准状况下①6.72LCH4②3.01×1023个HCl分子③13.6gH2S④0.2molNH3,下列对这四种气体的关系从大到小表达正确的是_______
a.体积②>①>③>④ b.密度②>③>④>①
c.质量②>①>③>④ d.氢原子个数①>③>④>②
II、室温下,某容积固定的密闭容器由可移动的活塞隔成A、B两室,向A中充入一定量H2、O2的混合气体,向B中充入1molN2,此时活塞的位置如图所示。
(5)A室混合气体的物质的量为_______mol。
(6)实验测得A室混合气体的质量为34g,则A室混合气体的平均摩尔质量为_______,其中氧气的质量为_______g。
(7)若将A室中H2、O2的混合气体点燃引爆,恢复到反应前温度,活塞最终停留在_______处(填刻度位置),整个容器内气体压强与反应前气体压强之比为_______。
【答案】(1)
(2) 16 3 0.6 NA或 3.612×1023
(3)0.6
(4)bd
(5)2
(6) 17 g/mol 32
(7) 2 1:2
【解析】(1)ag某气体中含有的分子数b,设该气体分子的摩尔质量为M,,V=Vm·n,则cg该气体在标准状况下占有的体积应表示:
(2)8.4gN2的物质的量为0.3mol,含有原子数为0.6NA,由于两者所含原子数相同,9.6g某单质Rx所含原子个数为0.6NA,且分子数之比为3:2,可知Rx的物质的量为0.2mol,R3的摩尔质量,9.6g÷0.2mol=48g/mol,则R的相对原子质量是16,x值为3,9.6g单质Rx所含原子个数为0.6NA;
(3)由K2SO4、Al2(SO4)3、KCl形成的混合溶液,其中K+、Al3+、Cl-的物质的量之比为4:3:1,,根据电荷守恒可知,K+、Al3+、Cl-、SO的物质的量之比为4:3:1:6,SO的物质的量浓度为3.6mol·L-1则此溶液中Cl-的物质的量浓度为0.6mol·L-1;
(4)在标准状况下①6.72LCH4的物质的量为0.3mol,②3.01×1023个HCl分子的物质的量为0.5mol,③13.6gH2S的物质的量为0.4mol,④0.2molNH3,
a.体积等于物质的量之比②>③>①>④ ,错误;
b.密度之比等于摩尔质量之比,②>③>④>①,正确;c.质量②>③>①>④ ,错误
d.氢原子个数等于物质的量乘以每个分子中氢原子数①>③>④>②,正确;故选bd;
(5)A、B两室压强与温度相同,气体的物质的量之比等于其体积之比,A室的物质的量为1mol;
(6)实验测得A室混合气体的质量为34g,则A室混合气体的物质的量为2mol,平均摩尔质量为17g/mol,其中氧气的物质的量为ymol,氢气为xmol,,x=y=1mol,氧气质量为32g;
(7)若将A室中H2、O2的混合气体点燃引爆,,氧气有剩余,剩余量为:1mol-1mol×=0.5mol,恢复到反应前温度,最终两侧压强相等,体积之比等于物质的量之比:1:2,活塞最终停留在2刻度处,B中氮气的物质的量不变、温度不变,反应前后压强之比与反应前后体积成反比,整个容器内气体压强与反应前气体压强之比为2:4=1:2。
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