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2022届高考化学（人教版）一轮总复习练习：第1讲 物质的量的相关概念 Word版含解析
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这是一份2022届高考化学（人教版）一轮总复习练习：第1讲 物质的量的相关概念 Word版含解析，共8页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
第1讲 物质的量的相关概念
A组 基础必做题(40分)
一、选择题(本题包括4小题，每题4分，共16分)
1．(2021·山东潍坊高三检测)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( D )
A．草酸的摩尔质量是90 g·ml－1
B．1 ml草酸中约含有6.02×1023个分子
C．45 g草酸中约含有1.204×1024个氧原子
D．1 ml草酸在标准状况下的体积约为22.4 L
[解析] 草酸的沸点为150 ℃，在标准状况下为固体，故1 ml草酸的体积小于22.4 L。
2．(2021·北京海淀高三检测)如图是氨气与氯化氢反应的装置。抽走玻璃片充分反应，反应中有关物理量的描述正确的是(NA表示阿伏加德罗常数的值)( C )
A．气体反应物的总体积为0.224 L
B．生成物的分子个数为0.005NA
C．产物中的N—H键个数为0.02NA
D．加水溶解后所得溶液中NHeq \\al(＋,4)的数目为0.005NA
[解析] A项，没有说明气体所处的状况，故气体反应物的总体积不一定是0.224 L，错误；B项，生成物NH4Cl为离子化合物，不存在分子，错误；D项，由于NHeq \\al(＋,4)部分水解，故所得溶液中NHeq \\al(＋,4)的数目小于0.005NA，错误。
3.(2021·北京清华附中月考)肼(N2H4)是火箭常用的高能燃料，常温下为液体，其球棍模型如图所示。肼能与双氧水发生反应：N2H4＋2H2O2===N2↑＋4H2O。用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( D )
A．标准状况下，11.2 L N2中所含电子总数为5NA
B．标准状况下，22.4 L N2H4中所含原子总数为6NA
C．标准状况下，3.2 g N2H4中含有共价键的总数为0.6NA
D．若生成3.6 g H2O，则上述反应转移电子的数目为0.2NA
[解析] 标准状况下，11.2 L N2的物质的量为0.5 ml，含有电子的物质的量为7 ml，则所含电子总数为7NA，A错误；标准状况下，N2H4不是气体，22.4 L N2H4的物质的量不是1 ml，则其所含原子总数不是6NA，B错误；3.2 g N2H4的物质的量为eq \f(3.2 g,32 g·ml－1)＝0.1 ml，含有的共价键的物质的量为0.5 ml，则所含共价键总数为0.5NA，C错误；N2H4中氮元素的化合价为－2价，生成物N2中氮元素显0价，1 ml N2H4参与反应转移4 ml电子，3.6 g H2O的物质的量为0.2 ml，当生成0.2 ml H2O时需消耗0.05 ml N2H4，转移电子数为0.2NA，D正确。
4．(2021·山东青岛高三检测)常温常压下，两个容积相同的容器中分别充满X和Y两种气体，打开开关a，使两容器内的气体相通，最后容器内的压强按由大到小的顺序排列正确的是( C )
A.②>③>①>④ B．③>①＝④>②
C．③>①>④>② D．④>①>②>③
[解析] 审题时要注意三个问题：一是气体X与Y可能反应，二是比较压强大小需要应用阿伏加德罗定律及其推论，三是注意2NO2N2O4的转化。同温同体积时，气体的压强之比等于其物质的量之比。设起始状态下，每个容器中气体的物质的量为a ml。①中Cl2＋2HI===2HCl＋I2，常温下，碘呈固态，充分反应后，气体的物质的量为1.5a ml；②中NH3＋HCl===NH4Cl，反应后无气体；③中不反应(光照或点燃条件下才反应)；④中发生反应2NO＋O2===2NO2,2NO2N2O4，反应后气体的物质的量介于a ml与1.5a ml之间，故C正确。
二、非选择题(本题包括2小题，共24分)
5．(2021·经典习题选萃)物质的量是高中化学常用的物理量，请完成以下有关计算：
(1)2 ml CO(NH2)2中含 8 ml H、 56 g N，所含氧原子个数跟 2 ml H2O所含氧原子个数相等。
(2)2 ml O3和3 ml O2的质量之比为 1︰1 ，分子数之比为 2︰3 ，同温同压下的密度之比为 3︰2 ，含氧原子数之比为 1︰1 ，同温同压下体积之比为 2︰3 。
(3)100 mL硫酸铝溶液中n(Al3＋)＝0.20 ml(不考虑水解因素)，则溶液中c(SOeq \\al(2－,4))＝ 3.0 ml·L－1 。
(4)在9.5 g某二价金属的氯化物中含有0.2 ml Cl－，此氯化物的摩尔质量为 95 g·ml－1 ，该金属元素的相对原子质量为 24 。
[解析] (1)(2)略。(3)100 mL硫酸铝溶液中，n(Al3＋)＝0.20 ml，则其中n(SOeq \\al(2－,4))＝0.30 ml，则溶液中c(SOeq \\al(2－,4))＝3.0 ml·L－1。(4)二价金属的氯化物可表示为MCl2，在9.5 g某二价金属的氯化物中含0.2 ml Cl－，则该氯化物的物质的量为0.1 ml，摩尔质量为95 g·ml－1；该金属元素的相对原子质量为95－71＝24。
6．(2021·湖北孝感模拟)某同学设计了测定气体摩尔体积的探究实验，利用氯酸钾分解制O2。
实验步骤如下：
①连接好实验装置，检查装置的气密性；
②把适量的氯酸钾粉末和少量二氧化锰粉末混合均匀，放入干燥的试管中，准确称量试管和药品的总质量为15.95 g；
③加热，开始反应，直到不再有气体产生为止；
④测量排入量筒中水的体积为285.0 mL，换算成标准状况下氧气的体积为279.7 mL；
⑤准确称量试管和残留物的质量为15.55 g。
根据上述实验过程，回答下列问题：
(1)如何检查装置的气密性？ 往广口瓶中注满水，塞紧橡胶塞，按装置图连接好装置，用手将试管底部捂热，若观察到广口瓶中长玻璃管内液面上升，松开手后，过一会儿长玻璃管内的液面下降，则证明该装置不漏气 。
(2)以下是测量收集到气体体积必须包括的几个步骤：
①调整量筒的高度使广口瓶和量筒内的液面高度相同
②使试管和广口瓶内气体都冷却至室温
③读取量筒内液体的体积
这三步操作的正确顺序是 ②①③ (请填写步骤序号)。
进行③的实验操作时，若仰视读数，则读取氧气的体积 偏小 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(3)实验过程中产生氧气的物质的量是 0.012 5 ml；实验测得氧气的摩尔体积是 22.38 L·ml－1 (保留小数点后两位)。
[解析] (1)往广口瓶中装满水，使装置左侧形成密闭体系，通过捂热试管看广口瓶中长导管内液面高度的变化来判断装置的气密性。
(2)在测量收集到O2的体积时，先将装置中的气体冷却至室温，否则气体受热膨胀时，会使排出水的体积偏大；然后调整量筒高度，使量筒内液面和广口瓶中液面相平，以保证广口瓶中气体的压强和外界气压相等，从而使排出水的体积与产生的O2的体积相等，最后再读取量筒内水的体积；正确顺序为②①③；读数时若仰视量筒内的液面，会使读取O2的体积偏小。
(3)根据质量守恒定律，产生O2的质量为15.95 g－15.55 g＝0.4 g；n(O2)＝0.4 g/32 g·ml－1＝0.012 5 ml，O2的摩尔体积为0.279 7 L/0.012 5 ml＝22.38 L·ml－1。
B组 能力提升题(60分)
一、选择题(本题包括4小题，每题6分，共24分)
1．(2021·河北衡水高三检测)国际计量大会第26届会议新修订了阿伏加德罗常数(NA＝6.022 140 76×1023 ml－1)，并于2019年5月20日正式生效。下列说法中正确的是( A )
A．12 g金刚石中含有化学键的数目为2NA
B．将7.1 g Cl2溶于水制成饱和氯水，溶液中Cl－、ClO－和HClO的微粒数之和为0.1NA
C．标准状况下，11.2 L NO和11.2 L O2混合后，气体的分子总数为0.75NA
D．18 g的D2O中含有的质子数为10NA
[解析] 金刚石属于原子晶体，1 ml金刚石中含有2 ml C—C键，即12 g金刚石中含有C—C键物质的量为eq \f(12 g,12 g·ml－1)×2＝2 ml，故A正确；氯气溶于水，部分氯气与水发生反应，溶液中含有氯元素的微粒有Cl2、Cl－、ClO－、HClO，溶液中Cl－、ClO－、HClO微粒物质的量之和小于0.1 ml，故B错误；NO与O2发生反应：2NO＋O2===2NO2，根据所给量，NO不足，O2过量，反应后气体物质的量的和为0.75 ml，但2NO2N2O4，因此反应后气体总物质的量小于0.75 ml，故C错误；D2O为2H2O，其摩尔质量为20 g·ml－1,18 g D2O中含有质子物质的量为eq \f(18 g,20 g·ml－1)×10<10 ml，故D错误。
2．(2020·浙江1月选考)设[aX＋bY]为a个X微粒和b个Y微粒组成的一个微粒集合体，NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是( C )
A．H2(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===H2O(l) ΔH＝－286 kJ·ml－1，则每1 mleq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(H2g＋\f(1,2)O2g))生成1 ml[H2O(l)]放热286 kJ
B．Cr2Oeq \\al(2－,7)＋ne－＋14H＋===2Cr3＋＋7H2O，则每生成1 ml Cr3＋转移电子数为3NA
C．Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－，说明1 ml Al(OH)3电离出H＋数为NA
D．1 ml CO2与NaOH溶液完全反应，则n(COeq \\al(2－,3))＋n(HCOeq \\al(－,3))＋n(H2CO3)＝1 ml
[解析] A项，由所给热化学方程式知，每1 mleq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(H2g＋\f(1,2)O2g))生成1 ml[H2O(l)]放热286 kJ，正确；B项，由电极反应式的两侧电荷守恒得：－2－n＋14＝2×(＋3)，n＝6，故每生成1 ml Cr3＋转移电子数为3NA，正确；C项，由Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－可知，Al(OH)3＋H2O[Al(OH)4]－＋H＋，1 ml Al(OH)3产生的NA个H＋来自于水的电离，并非Al(OH)3自身电离产生的，错误；D项，由碳原子守恒可得物料守恒式：n(COeq \\al(2－,3))＋n(HCOeq \\al(－,3))＋n(H2CO3)＝1 ml，正确。
3.(2021·山东青岛高三检测)一个密闭容器，中间有一可自由滑动的隔板(厚度不计)将容器分成两部分，当左边充入1 ml N2，右边充入一定量的CO时，隔板处于如图位置(保持温度不变)，下列说法正确的是( C )
A．右边与左边分子数之比为4︰1
B．右侧CO的质量为5.6 g
C．右侧气体密度是相同条件下氢气密度的14倍
D．若改变右边CO的充入量而使隔板处于容器正中间，保持温度不变，则应再充入0.2 ml CO
[解析] 左右两侧气体温度、压强相同，相同条件下，体积之比等于物质的量之比，左右体积之比为4︰1，所以右侧气体的物质的量为1 ml/4＝0.25 ml。气体的分子数与物质的量成正比，则右边与左边分子数之比为1︰4，故A错误；右侧CO的质量为28 g·ml－1×0.25 ml＝7 g，故B错误；相同条件下密度之比与摩尔质量成正比，则右侧气体密度是相同条件下氢气密度的28/2＝14倍，故C正确；相同条件下气体体积与物质的量成正比，隔板处于容器正中间时，左右两侧气体的物质的量相等，则需要再充入的CO的物质的量为1 ml－0.25 ml＝0.75 ml，故D错误。
4.(2021·新题预测)新冠肺炎疫情发生后，一位化学老师用如下方法自制消毒液，在如图所示装置里，用两根铅笔芯作电极电解饱和食盐水，电解完毕充分振荡装置。下列叙述正确的是(设NA为阿伏加德罗常数的值)( B )
A．当阳极得到11.2 L氯气时，阴极得到0.5 ml氢气
B．外电路通过1 ml电子时，有NA个OH－生成
C．外电路通过2 ml电子可得到2 ml NaClO
D．若收集到3.36 L H2(标准状况下)，则最多得到1.5 ml NaClO
[解析] 此题借用简易制取消毒液的案例，考查物质的量的相关概念，融合了电解等化学知识，体现宏观辨识与微观探析、科学态度与社会责任的学科核心素养。未指明是在标准状况下，无法计算，故A项错误；外电路通过1 ml电子，阴极上有1 ml氢离子被还原为氢气，有1 ml OH－生成，故B项正确；外电路通过2 ml电子，阳极上生成1 ml氯气，最多只能生成1 ml NaClO，故C项错误；若收集到3.36 L H2(标准状况下)，则转移0.3 ml电子，最多得到0.15 ml NaClO，故D项错误。
二、非选择题(本题包括2小题，共36分)
5．(1)(2021·河北衡水检测)某液体化合物X2Y4，常用作火箭燃料。16 g X2Y4在一定量的O2中恰好完全燃烧，反应方程式为X2Y4(l)＋O2(g)X2(g)＋2Y2O(l)。冷却后标准状况下测得气体生成物的体积为11.2 L，其密度为1.25 g·L－1，则：
①反应前O2的体积V(O2)为 11.2 L 。
②X2的摩尔质量为 28 g·ml－1 ；Y元素的名称是 氢 。
③若反应生成0.1 ml X2，则转移电子的物质的量为 0.4 ml。
④已知在25 ℃和101 kPa的条件下，气体摩尔体积为24.5 L·ml－1，有一瓶4.9 L X2气体含X2的分子数是 1.204×1023 ；X2气体的质量为 5.6 g 。
(2)“煅烧”时MnSO4·nH2O→MnxOy，温度与剩余固体质量变化曲线如下图：
化合物中n＝ 1 。该曲线中B点所表示的固体氧化物的化学式为 Mn3O4 。
[解析] (1)①根据化学方程式，参加反应的O2与生成的X2的物质的量相等。根据阿伏加德罗定律，则参加反应的O2也为11.2 L。②生成的X2的质量为11.2 L×1.25 g·L－1＝14 g，故X2的摩尔质量为14 g÷0.5 ml＝28 g· ml－1，是氮气，参加反应的X2Y4与O2的物质的量相等，均为0.5 ml，则X2Y4的摩尔质量为eq \f(16 g,0.5 ml)＝32 g·ml－1，故Y为氢元素。③由化学方程式可知，每生成1 ml X2转移4 ml e－，则生成0.1 ml X2转移电子0.4 ml。④在25 ℃和101 kPa的条件下，4.9 L X2气体的物质的量为n(X2)＝0.2 ml，X2的分子数为0.2 ml×6.02×1023＝1.204×1023。X2气体的质量为0.2 ml×28 g·ml－1＝5.6 g。
(2)带有结晶水的化合物受热先失去结晶水，A处为MnSO4，物质的量为eq \f(90.6,151) mml＝0.6 mml，失去水的物质的量为eq \f(101.4－90.6,18)＝0.6 mml，n(MnSO4)︰n(H2O)＝1︰1，则n＝1。B点为锰的氧化物，含氧原子eq \f(45.8－0.6×55,16)＝0.8 mml，n(Mn)︰n(O)＝3︰4，B点氧化物为Mn3O4。
6．(2021·山东青岛高三检测)将含有2.05 g某高价含氧酸的钙盐溶液A与含1.20 g碳酸盐的溶液B混合，恰好完全反应，生成1.25 g白色沉淀C。将滤去沉淀C的滤液蒸发，得到白色固体D，继续加热D，分解生成两种气态物质的混合物，在0 ℃、1.01×105 Pa下，体积变为0.56 L，并得到0.90 g液态水，另一种气态物质为气态氧化物R2O。
试回答下列问题：
(1)白色沉淀C的物质的量为 0.012 5 ml。
(2)A的摩尔质量为 164 g·ml－1 ，B的摩尔质量为
96 g·ml－1 。
(3)R2O与H2O的物质的量之比为 1︰2 ，生成D的质量为 2 g ，D的摩尔质量为 80 g·ml－1 ，R2O的相对分子质量为 44 ，R2O的化学式是 N2O 。
(4)写出A和B混合的化学方程式：
Ca(NO3)2＋(NH4)2CO3===CaCO3↓＋2NH4NO3 。
[解析] 由A＋B—→C＋D及题中所给现象知，C为CaCO3，D是一种含三种元素的含氧酸盐，该盐只能是NH4NO3，分解生成的R2O为N2O。A为Ca(NO3)2，B为(NH4)2CO3。(1)C的物质的量为1.25 g÷100 g·ml－1＝0.012 5 ml。(3)N2O的物质的量为0.56 L÷22.4 L·ml－1＝0.025 ml，N2O与H2O的物质的量之比为1︰2。
编号
①
②
③
④
气体X
HI
NH3
H2
NO
气体Y
Cl2
HCl
Cl2
O2
第1讲 物质的量的相关概念
A组 基础必做题(40分)
一、选择题(本题包括4小题，每题4分，共16分)
1．(2021·山东潍坊高三检测)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( D )
A．草酸的摩尔质量是90 g·ml－1
B．1 ml草酸中约含有6.02×1023个分子
C．45 g草酸中约含有1.204×1024个氧原子
D．1 ml草酸在标准状况下的体积约为22.4 L
[解析] 草酸的沸点为150 ℃，在标准状况下为固体，故1 ml草酸的体积小于22.4 L。
2．(2021·北京海淀高三检测)如图是氨气与氯化氢反应的装置。抽走玻璃片充分反应，反应中有关物理量的描述正确的是(NA表示阿伏加德罗常数的值)( C )
A．气体反应物的总体积为0.224 L
B．生成物的分子个数为0.005NA
C．产物中的N—H键个数为0.02NA
D．加水溶解后所得溶液中NHeq \\al(＋,4)的数目为0.005NA
[解析] A项，没有说明气体所处的状况，故气体反应物的总体积不一定是0.224 L，错误；B项，生成物NH4Cl为离子化合物，不存在分子，错误；D项，由于NHeq \\al(＋,4)部分水解，故所得溶液中NHeq \\al(＋,4)的数目小于0.005NA，错误。
3.(2021·北京清华附中月考)肼(N2H4)是火箭常用的高能燃料，常温下为液体，其球棍模型如图所示。肼能与双氧水发生反应：N2H4＋2H2O2===N2↑＋4H2O。用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( D )
A．标准状况下，11.2 L N2中所含电子总数为5NA
B．标准状况下，22.4 L N2H4中所含原子总数为6NA
C．标准状况下，3.2 g N2H4中含有共价键的总数为0.6NA
D．若生成3.6 g H2O，则上述反应转移电子的数目为0.2NA
[解析] 标准状况下，11.2 L N2的物质的量为0.5 ml，含有电子的物质的量为7 ml，则所含电子总数为7NA，A错误；标准状况下，N2H4不是气体，22.4 L N2H4的物质的量不是1 ml，则其所含原子总数不是6NA，B错误；3.2 g N2H4的物质的量为eq \f(3.2 g,32 g·ml－1)＝0.1 ml，含有的共价键的物质的量为0.5 ml，则所含共价键总数为0.5NA，C错误；N2H4中氮元素的化合价为－2价，生成物N2中氮元素显0价，1 ml N2H4参与反应转移4 ml电子，3.6 g H2O的物质的量为0.2 ml，当生成0.2 ml H2O时需消耗0.05 ml N2H4，转移电子数为0.2NA，D正确。
4．(2021·山东青岛高三检测)常温常压下，两个容积相同的容器中分别充满X和Y两种气体，打开开关a，使两容器内的气体相通，最后容器内的压强按由大到小的顺序排列正确的是( C )
A.②>③>①>④ B．③>①＝④>②
C．③>①>④>② D．④>①>②>③
[解析] 审题时要注意三个问题：一是气体X与Y可能反应，二是比较压强大小需要应用阿伏加德罗定律及其推论，三是注意2NO2N2O4的转化。同温同体积时，气体的压强之比等于其物质的量之比。设起始状态下，每个容器中气体的物质的量为a ml。①中Cl2＋2HI===2HCl＋I2，常温下，碘呈固态，充分反应后，气体的物质的量为1.5a ml；②中NH3＋HCl===NH4Cl，反应后无气体；③中不反应(光照或点燃条件下才反应)；④中发生反应2NO＋O2===2NO2,2NO2N2O4，反应后气体的物质的量介于a ml与1.5a ml之间，故C正确。
二、非选择题(本题包括2小题，共24分)
5．(2021·经典习题选萃)物质的量是高中化学常用的物理量，请完成以下有关计算：
(1)2 ml CO(NH2)2中含 8 ml H、 56 g N，所含氧原子个数跟 2 ml H2O所含氧原子个数相等。
(2)2 ml O3和3 ml O2的质量之比为 1︰1 ，分子数之比为 2︰3 ，同温同压下的密度之比为 3︰2 ，含氧原子数之比为 1︰1 ，同温同压下体积之比为 2︰3 。
(3)100 mL硫酸铝溶液中n(Al3＋)＝0.20 ml(不考虑水解因素)，则溶液中c(SOeq \\al(2－,4))＝ 3.0 ml·L－1 。
(4)在9.5 g某二价金属的氯化物中含有0.2 ml Cl－，此氯化物的摩尔质量为 95 g·ml－1 ，该金属元素的相对原子质量为 24 。
[解析] (1)(2)略。(3)100 mL硫酸铝溶液中，n(Al3＋)＝0.20 ml，则其中n(SOeq \\al(2－,4))＝0.30 ml，则溶液中c(SOeq \\al(2－,4))＝3.0 ml·L－1。(4)二价金属的氯化物可表示为MCl2，在9.5 g某二价金属的氯化物中含0.2 ml Cl－，则该氯化物的物质的量为0.1 ml，摩尔质量为95 g·ml－1；该金属元素的相对原子质量为95－71＝24。
6．(2021·湖北孝感模拟)某同学设计了测定气体摩尔体积的探究实验，利用氯酸钾分解制O2。
实验步骤如下：
①连接好实验装置，检查装置的气密性；
②把适量的氯酸钾粉末和少量二氧化锰粉末混合均匀，放入干燥的试管中，准确称量试管和药品的总质量为15.95 g；
③加热，开始反应，直到不再有气体产生为止；
④测量排入量筒中水的体积为285.0 mL，换算成标准状况下氧气的体积为279.7 mL；
⑤准确称量试管和残留物的质量为15.55 g。
根据上述实验过程，回答下列问题：
(1)如何检查装置的气密性？ 往广口瓶中注满水，塞紧橡胶塞，按装置图连接好装置，用手将试管底部捂热，若观察到广口瓶中长玻璃管内液面上升，松开手后，过一会儿长玻璃管内的液面下降，则证明该装置不漏气 。
(2)以下是测量收集到气体体积必须包括的几个步骤：
①调整量筒的高度使广口瓶和量筒内的液面高度相同
②使试管和广口瓶内气体都冷却至室温
③读取量筒内液体的体积
这三步操作的正确顺序是 ②①③ (请填写步骤序号)。
进行③的实验操作时，若仰视读数，则读取氧气的体积 偏小 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(3)实验过程中产生氧气的物质的量是 0.012 5 ml；实验测得氧气的摩尔体积是 22.38 L·ml－1 (保留小数点后两位)。
[解析] (1)往广口瓶中装满水，使装置左侧形成密闭体系，通过捂热试管看广口瓶中长导管内液面高度的变化来判断装置的气密性。
(2)在测量收集到O2的体积时，先将装置中的气体冷却至室温，否则气体受热膨胀时，会使排出水的体积偏大；然后调整量筒高度，使量筒内液面和广口瓶中液面相平，以保证广口瓶中气体的压强和外界气压相等，从而使排出水的体积与产生的O2的体积相等，最后再读取量筒内水的体积；正确顺序为②①③；读数时若仰视量筒内的液面，会使读取O2的体积偏小。
(3)根据质量守恒定律，产生O2的质量为15.95 g－15.55 g＝0.4 g；n(O2)＝0.4 g/32 g·ml－1＝0.012 5 ml，O2的摩尔体积为0.279 7 L/0.012 5 ml＝22.38 L·ml－1。
B组 能力提升题(60分)
一、选择题(本题包括4小题，每题6分，共24分)
1．(2021·河北衡水高三检测)国际计量大会第26届会议新修订了阿伏加德罗常数(NA＝6.022 140 76×1023 ml－1)，并于2019年5月20日正式生效。下列说法中正确的是( A )
A．12 g金刚石中含有化学键的数目为2NA
B．将7.1 g Cl2溶于水制成饱和氯水，溶液中Cl－、ClO－和HClO的微粒数之和为0.1NA
C．标准状况下，11.2 L NO和11.2 L O2混合后，气体的分子总数为0.75NA
D．18 g的D2O中含有的质子数为10NA
[解析] 金刚石属于原子晶体，1 ml金刚石中含有2 ml C—C键，即12 g金刚石中含有C—C键物质的量为eq \f(12 g,12 g·ml－1)×2＝2 ml，故A正确；氯气溶于水，部分氯气与水发生反应，溶液中含有氯元素的微粒有Cl2、Cl－、ClO－、HClO，溶液中Cl－、ClO－、HClO微粒物质的量之和小于0.1 ml，故B错误；NO与O2发生反应：2NO＋O2===2NO2，根据所给量，NO不足，O2过量，反应后气体物质的量的和为0.75 ml，但2NO2N2O4，因此反应后气体总物质的量小于0.75 ml，故C错误；D2O为2H2O，其摩尔质量为20 g·ml－1,18 g D2O中含有质子物质的量为eq \f(18 g,20 g·ml－1)×10<10 ml，故D错误。
2．(2020·浙江1月选考)设[aX＋bY]为a个X微粒和b个Y微粒组成的一个微粒集合体，NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是( C )
A．H2(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===H2O(l) ΔH＝－286 kJ·ml－1，则每1 mleq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(H2g＋\f(1,2)O2g))生成1 ml[H2O(l)]放热286 kJ
B．Cr2Oeq \\al(2－,7)＋ne－＋14H＋===2Cr3＋＋7H2O，则每生成1 ml Cr3＋转移电子数为3NA
C．Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－，说明1 ml Al(OH)3电离出H＋数为NA
D．1 ml CO2与NaOH溶液完全反应，则n(COeq \\al(2－,3))＋n(HCOeq \\al(－,3))＋n(H2CO3)＝1 ml
[解析] A项，由所给热化学方程式知，每1 mleq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(H2g＋\f(1,2)O2g))生成1 ml[H2O(l)]放热286 kJ，正确；B项，由电极反应式的两侧电荷守恒得：－2－n＋14＝2×(＋3)，n＝6，故每生成1 ml Cr3＋转移电子数为3NA，正确；C项，由Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－可知，Al(OH)3＋H2O[Al(OH)4]－＋H＋，1 ml Al(OH)3产生的NA个H＋来自于水的电离，并非Al(OH)3自身电离产生的，错误；D项，由碳原子守恒可得物料守恒式：n(COeq \\al(2－,3))＋n(HCOeq \\al(－,3))＋n(H2CO3)＝1 ml，正确。
3.(2021·山东青岛高三检测)一个密闭容器，中间有一可自由滑动的隔板(厚度不计)将容器分成两部分，当左边充入1 ml N2，右边充入一定量的CO时，隔板处于如图位置(保持温度不变)，下列说法正确的是( C )
A．右边与左边分子数之比为4︰1
B．右侧CO的质量为5.6 g
C．右侧气体密度是相同条件下氢气密度的14倍
D．若改变右边CO的充入量而使隔板处于容器正中间，保持温度不变，则应再充入0.2 ml CO
[解析] 左右两侧气体温度、压强相同，相同条件下，体积之比等于物质的量之比，左右体积之比为4︰1，所以右侧气体的物质的量为1 ml/4＝0.25 ml。气体的分子数与物质的量成正比，则右边与左边分子数之比为1︰4，故A错误；右侧CO的质量为28 g·ml－1×0.25 ml＝7 g，故B错误；相同条件下密度之比与摩尔质量成正比，则右侧气体密度是相同条件下氢气密度的28/2＝14倍，故C正确；相同条件下气体体积与物质的量成正比，隔板处于容器正中间时，左右两侧气体的物质的量相等，则需要再充入的CO的物质的量为1 ml－0.25 ml＝0.75 ml，故D错误。
4.(2021·新题预测)新冠肺炎疫情发生后，一位化学老师用如下方法自制消毒液，在如图所示装置里，用两根铅笔芯作电极电解饱和食盐水，电解完毕充分振荡装置。下列叙述正确的是(设NA为阿伏加德罗常数的值)( B )
A．当阳极得到11.2 L氯气时，阴极得到0.5 ml氢气
B．外电路通过1 ml电子时，有NA个OH－生成
C．外电路通过2 ml电子可得到2 ml NaClO
D．若收集到3.36 L H2(标准状况下)，则最多得到1.5 ml NaClO
[解析] 此题借用简易制取消毒液的案例，考查物质的量的相关概念，融合了电解等化学知识，体现宏观辨识与微观探析、科学态度与社会责任的学科核心素养。未指明是在标准状况下，无法计算，故A项错误；外电路通过1 ml电子，阴极上有1 ml氢离子被还原为氢气，有1 ml OH－生成，故B项正确；外电路通过2 ml电子，阳极上生成1 ml氯气，最多只能生成1 ml NaClO，故C项错误；若收集到3.36 L H2(标准状况下)，则转移0.3 ml电子，最多得到0.15 ml NaClO，故D项错误。
二、非选择题(本题包括2小题，共36分)
5．(1)(2021·河北衡水检测)某液体化合物X2Y4，常用作火箭燃料。16 g X2Y4在一定量的O2中恰好完全燃烧，反应方程式为X2Y4(l)＋O2(g)X2(g)＋2Y2O(l)。冷却后标准状况下测得气体生成物的体积为11.2 L，其密度为1.25 g·L－1，则：
①反应前O2的体积V(O2)为 11.2 L 。
②X2的摩尔质量为 28 g·ml－1 ；Y元素的名称是 氢 。
③若反应生成0.1 ml X2，则转移电子的物质的量为 0.4 ml。
④已知在25 ℃和101 kPa的条件下，气体摩尔体积为24.5 L·ml－1，有一瓶4.9 L X2气体含X2的分子数是 1.204×1023 ；X2气体的质量为 5.6 g 。
(2)“煅烧”时MnSO4·nH2O→MnxOy，温度与剩余固体质量变化曲线如下图：
化合物中n＝ 1 。该曲线中B点所表示的固体氧化物的化学式为 Mn3O4 。
[解析] (1)①根据化学方程式，参加反应的O2与生成的X2的物质的量相等。根据阿伏加德罗定律，则参加反应的O2也为11.2 L。②生成的X2的质量为11.2 L×1.25 g·L－1＝14 g，故X2的摩尔质量为14 g÷0.5 ml＝28 g· ml－1，是氮气，参加反应的X2Y4与O2的物质的量相等，均为0.5 ml，则X2Y4的摩尔质量为eq \f(16 g,0.5 ml)＝32 g·ml－1，故Y为氢元素。③由化学方程式可知，每生成1 ml X2转移4 ml e－，则生成0.1 ml X2转移电子0.4 ml。④在25 ℃和101 kPa的条件下，4.9 L X2气体的物质的量为n(X2)＝0.2 ml，X2的分子数为0.2 ml×6.02×1023＝1.204×1023。X2气体的质量为0.2 ml×28 g·ml－1＝5.6 g。
(2)带有结晶水的化合物受热先失去结晶水，A处为MnSO4，物质的量为eq \f(90.6,151) mml＝0.6 mml，失去水的物质的量为eq \f(101.4－90.6,18)＝0.6 mml，n(MnSO4)︰n(H2O)＝1︰1，则n＝1。B点为锰的氧化物，含氧原子eq \f(45.8－0.6×55,16)＝0.8 mml，n(Mn)︰n(O)＝3︰4，B点氧化物为Mn3O4。
6．(2021·山东青岛高三检测)将含有2.05 g某高价含氧酸的钙盐溶液A与含1.20 g碳酸盐的溶液B混合，恰好完全反应，生成1.25 g白色沉淀C。将滤去沉淀C的滤液蒸发，得到白色固体D，继续加热D，分解生成两种气态物质的混合物，在0 ℃、1.01×105 Pa下，体积变为0.56 L，并得到0.90 g液态水，另一种气态物质为气态氧化物R2O。
试回答下列问题：
(1)白色沉淀C的物质的量为 0.012 5 ml。
(2)A的摩尔质量为 164 g·ml－1 ，B的摩尔质量为
96 g·ml－1 。
(3)R2O与H2O的物质的量之比为 1︰2 ，生成D的质量为 2 g ，D的摩尔质量为 80 g·ml－1 ，R2O的相对分子质量为 44 ，R2O的化学式是 N2O 。
(4)写出A和B混合的化学方程式：
Ca(NO3)2＋(NH4)2CO3===CaCO3↓＋2NH4NO3 。
[解析] 由A＋B—→C＋D及题中所给现象知，C为CaCO3，D是一种含三种元素的含氧酸盐，该盐只能是NH4NO3，分解生成的R2O为N2O。A为Ca(NO3)2，B为(NH4)2CO3。(1)C的物质的量为1.25 g÷100 g·ml－1＝0.012 5 ml。(3)N2O的物质的量为0.56 L÷22.4 L·ml－1＝0.025 ml，N2O与H2O的物质的量之比为1︰2。
编号
①
②
③
④
气体X
HI
NH3
H2
NO
气体Y
Cl2
HCl
Cl2
O2
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