高考化学专题复习 跟踪检测（二） 以物质的量为中心的化学计算（含解析）

跟踪检测（二）  以物质的量为中心的化学计算

1．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是(　　)

A．14 g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为2NA

B．1 mol N2与4 mol H2 反应生成的NH3分子数为2NA

C．1 mol Fe溶于过量硝酸，转移电子数为2NA

D．标准状况下，2.24 L CCl4含有的共价键数为0.4NA

解析：选A　A项，乙烯和丙烯的最简式均为CH2，14 g CH2的物质的量为＝1 mol，故所含氢原子数为2NA；B项，N2和H2合成氨的反应为可逆反应，1 mol N2与4 mol H2反应生成的NH3小于2 mol，即NH3分子数小于2NA；C项，Fe与过量的硝酸反应生成Fe(NO3)3，故1 mol Fe参加反应时转移电子数为3NA；D项，标准状况下CCl4为液体，2.24 L CCl4的物质的量远大于0.1 mol，故含有的共价键数远大于0.4NA。

2．NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是(　　)

A．1 mol 乙烯分子中含有的碳氢键数为4NA

B．1 mol 甲烷完全燃烧转移的电子数为8NA

C．1 L 0.1 mol·L－1的乙酸溶液中含H＋的数量为0.1NA

D．1 mol 的CO和N2混合气体中含有的质子数为14NA

解析：选C　 A项，乙烯的结构简式为CH2===CH2，1 mol乙烯中含有碳氢键的物质的量为4 mol，正确；B项，甲烷燃烧生成CO2，甲烷中C的化合价为－4价，CO2中C的化合价为＋4价，因此1 mol甲烷完全燃烧转移电子物质的量为8 mol，正确；C项，乙酸是弱酸，部分电离，因此溶液中H＋物质的量小于0.1 mol，错误；D项，1 mol CO含有质子物质的量为(6＋8)mol＝14 mol，1 mol N2中含有质子物质的量为2×7 mol＝14 mol，因此1 mol N2和CO的混合气体中含有质子物质的量为14 mol，正确。

3．设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，4.48 L Cl2通入水中，反应转移的电子数为0.2NA

B．常温下1 L pH＝3的FeCl3溶液中由水电离出的H＋的数目为0.001NA

C．273 K、101 kPa下，22.4 L甲烷完全燃烧后，所得产物中气体分子总数为3NA

D．1 L 0.1  mol·L－1氢氧化钠溶液中含有的H—O键的数目为0.1NA

解析：选B　只有少量的氯气与水反应，且该反应为可逆反应，故无法计算转移的电子数目，A项错误；FeCl3属于强酸弱碱盐，溶液的pH＝3，溶液中c(H＋)＝10－3 mol·L－1，溶液中的H＋完全是由水电离产生的，因此水电离产生的H＋的物质的量为1×10－3 mol＝0.001 mol，B项正确；甲烷完全燃烧的化学方程式为CH4＋2O2CO2＋2H2O，标准状况下，H2O不是气体，故完全燃烧后所得产物中气体分子总数为NA，C项错误；溶剂水中也含有H—O键，因此1 L 0.1 mol·L－1 NaOH溶液中含有H—O键的物质的量大于0.1 mol，D项错误。

4．NA代表阿伏加德罗常数的数值，下列叙述正确的是(　　)

A．10 mL 0.1 mol/L的CH3COOH溶液中氧原子数为0.002NA

B．0.2 mol/L的NaCl溶液中，Na＋数为0.2NA

C．0.1 mol的Na2O2与足量的CO2反应，转移电子数为0.1NA

D．在标准状况下4.48 L的CH2Cl2分子数为0.2NA

解析：选C　水中含有氧原子，所以10 mL 0.1 mol/L的CH3COOH溶液中氧原子数大于0.002NA，A错误；没有溶液体积，不能计算Na＋数，B错误；0.1 mol的Na2O2与足量的CO2反应，转移电子数为0.1NA，C正确；在标准状况下CH2Cl2是液体，不能用气体摩尔体积计算其分子数目，D错误。

5．NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)

A．取50 mL 14.0 mol·L－1浓硝酸与足量的铜片反应，生成气体分子的数目为0.35NA

B．1 L pH＝6的纯水中含有OH－的数目为10－8NA

C．常温下，1 L pH＝2的H2SO4溶液中，硫酸和水电离的H＋总数为0.01NA

D．1 L 0.1 mol·L－1硫酸钠溶液中含有的氧原子数为0.4NA

解析：选C　A项，浓硝酸与足量的铜片反应，随着反应的进行，浓硝酸变为稀硝酸，浓硝酸与铜反应生成0.35 mol二氧化氮，稀硝酸与铜反应生成0.175 mol一氧化氮，因此生成气体的物质的量在0.175 mol与0.35 mol之间，错误；B项，pH＝6的纯水中OH－的浓度是10－6 mol·L－1，1 L pH＝6的纯水中含有OH－的数目为10－6NA，错误；D项，忽视了水中含有的氧原子，错误。

6．NA表示阿伏加德罗常数的值。俗名为“臭碱”的硫化钠广泛应用于冶金染料、皮革、电镀等工业。硫化钠的一种制备方法是Na2SO4＋2CNa2S＋2CO2↑。下列有关说法正确的是(　　)

A．1 mol/L Na2SO4溶液中含氧原子的数目一定大于4NA

B．1 L 0.1  mol/L Na2S溶液中含阴离子的数目小于0.1NA

C．生成1 mol氧化产物时转移电子数为4NA

D．通常状况下11.2 L CO2中含质子的数目为11NA

解析：选C　A项，未注明溶液的体积，无法判断1 mol/L Na2SO4溶液中含氧原子的数目，错误；B项，1 L 0.1 mol/L Na2S溶液中含有0.1 mol Na2S，S2－水解生成HS－和OH－，阴离子的数目大于0.1NA，错误；C项，根据方程式，氧化产物为二氧化碳，生成1  mol氧化产物时转移电子数为4NA，正确；D项，通常状况下，气体摩尔体积不是22.4 L/mol，故11.2 L CO2的物质的量不是0.5 mol，因此CO2中含质子的数目不是11NA错误。

7．欲配制500 mL 2 mol·L－1的盐酸，需要36.5%的浓盐酸(密度约为1.2 g·cm－3)的体积为(　　)

A．27.4 mL　　　　　　　　 B．83.3 mL

C．120 mL  D．无法计算

解析：选B　36.5%的浓盐酸c(HCl)＝ mol/L＝12 mol/L，溶液稀释时溶质的物质的量不变，即0.500 L×2 mol·L－1＝V×12 mol/L，解得V≈0.083 3 L，V≈83.3 mL。

8．将标准状况下的某气体(摩尔质量为M g/mol)溶于a g水中，所得溶液的密度为b g/cm3，溶质的物质的量浓度为c mol/L，则该气体溶入水中的体积是(　　)

A. L  B. L

C. L  D. L

解析：选C　设溶入水中气体的体积为V  L，则＝c，化简整理得：V＝。

9．现有V L 0.5 mol·L－1的盐酸，欲将其浓度扩大一倍，以下方法中最宜采用的是(　　)

A．加热浓缩到原来体积的一半

B．加入5 mol·L－10.125V L的盐酸

C．加入10 mol·L－10.1V L的盐酸，再稀释至1.5V L

D．标况下通入11.2 L氯化氢气体

解析：选C　加热易使HCl挥发，溶液浓度降低，A错误；溶液的体积不具有加和性，B错误；混合后溶液中的HCl的n(HCl)＝0.5 mol·L－1×V L＋10 mol·L－1×0.1V L＝1.5V mol，所以c混合(HCl)＝＝1 mol·L－1，C正确；通入氯化氢气体，溶液的体积发生变化，不能计算其浓度，D错误。

10．把500 mL含有BaCl2和KCl的混合溶液分成5等份，取一份加入含a mol硫酸钠的溶液，恰好使Ba2＋完全沉淀；另取一份加入含b mol硝酸银的溶液，恰好使Cl－完全沉淀，该混合溶液中K＋浓度为(　　)

A．10(b－2a)mol·L－1　　　 B．5(b－2a)mol·L－1

C．2(b－a)mol·L－1  D．10(2a－b)mol·L－1

解析：选A　混合溶液分成5等份，每份溶液浓度相同。根据Ba2＋＋SO===BaSO4↓可知，每份溶液中n(Ba2＋)＝n(Na2SO4)＝a mol；根据Ag＋＋Cl－===AgCl↓可知，每份溶液中n(Cl－)＝n(Ag＋)＝b mol，根据电荷守恒可知，每一份溶液中2n(Ba2＋)＋n(K＋)＝n(Cl－)，则n(K＋)＝b mol－2a mol＝(b－2a)mol，故c(K＋)＝＝10(b－2a)mol·L－1。

11．有硫酸镁溶液500 mL，它的密度是1.20 g·cm－3，其中镁离子的质量分数是4.8%，则有关该溶液的说法不正确的是(　　)

A．溶质的质量分数是24.0%

B．溶液的物质的量浓度是2.4 mol·L－1

C．溶质和溶剂的物质的量之比是1∶40

D．硫酸根离子的质量分数是19.2%

解析：选C　由Mg2＋的质量分数知，MgSO4的质量分数为×4.8%＝24.0%，其浓度为c＝

＝2.4

 mol·L－1，溶质与溶剂的物质的量之比为∶≈1∶21，SO的质量分数为×4.8%＝19.2%。

12．某结晶水合物的化学式为R·nH2O，其相对分子质量为M。25 ℃时，a g该晶体能够溶于b g水中形成V mL溶液，下列关系中不正确的是(　　)

A．该溶液中溶质的质量分数为w＝%

B．该溶液的物质的量浓度为c＝ mol·L－1

C．该溶液中溶剂与溶质的质量比为m(水)∶m(溶质)＝∶

D．该溶液的密度为ρ＝ g·L－1

解析：选A　A项，R的质量为×a g，溶液总质量为(a＋b)g，可知该溶液质量分数为×100%＝%，错误；B项，n(R)＝n(R·nH2O)＝ mol，该溶液的物质的量浓度＝ mol·L－1，正确；C项，R·nH2O中结晶水的质量为 g，故R的质量为g，溶液中溶剂的质量为g，则溶液中m(水)∶m(溶质)＝∶，正确；D项，溶液总质量为(a＋b)g，根据ρ＝可知，溶液密度为 g·mL－1＝ g·L－1，正确。

13．如图是某学校实验室试剂瓶标签上的部分内容。据此下列说法正确的是(　　)

A．该硫酸和氨水的物质的量浓度分别约为18.4 mol·L－1和6.3 mol·L－1

B．各取5 mL与等质量的水混合后，c(H2SO4)<9.2 mol·L－1，c(NH3)>6.45 mol·L－1

C．各取5 mL与等体积的水混合后，w(H2SO4)<49%，w(NH3)>12.5%

D．各取10 mL于两烧杯中，再分别加入一定量的水即可得到较稀的硫酸溶液和氨水

解析：选B　利用c＝计算，c(H2SO4)＝ mol·L－1＝18.4 mol·L－1，c(NH3)＝ mol·L－1≈12.9 mol·L－1，A错误；硫酸的密度大于水，氨水的密度小于水，各取5 mL与等质量的水混合后，所得稀硫酸的体积大于10 mL，稀氨水的体积小于10 mL，故有c(H2SO4)<9.2 mol·L－1，c(NH3)>6.45 mol·L－1，B正确；5 mL浓硫酸和5 mL浓氨水的质量分别为1.84 g·cm－3×5 mL＝9.2 g、0.88 g·cm－3×5 mL＝4.4 g，而5 mL水的质量约为5 g，故各取5 mL与等体积的水混合后，w(H2SO4)>49%，w(NH3)<12.5%，C错误；质量分数为98%的硫酸为浓硫酸，稀释时，不能将水加入浓硫酸中，否则易引起暴沸，D错误。

14．已知某饱和NaCl溶液的体积为V mL，密度为ρ g·cm－3，质量分数为w，物质的量浓度为c mol·L－1，溶液中含NaCl的质量为m g。

(1)用m、V表示溶液的物质的量浓度：________________________________________。

(2)用w、ρ表示溶液的物质的量浓度：_______________________________________。

(3)用c、ρ表示溶质的质量分数：___________________________________________。

(4)用w表示该温度下NaCl的溶解度：______________________________________。

解析：(1)c＝ mol·L－1＝ mol·L－1。

(2)c＝＝ mol·L－1。

(3)w＝×100%＝×100%。

(4)＝，S＝ g。

答案：(1) mol·L－1　(2) mol·L－1

(3)×100%　(4) g

15．在标准状况下，将224 L HCl气体溶于635 mL水中，所得盐酸的密度为1.18 g·cm－3。试计算：

(1)所得盐酸的质量分数和物质的量浓度分别是________、________。

(2)取这种盐酸100 mL，稀释至1.18 L，所得稀盐酸的物质的量浓度是________。

(3)在40.0 mL 0.065 mol·L－1 Na2CO3溶液中，逐滴加入上述稀释后的稀盐酸，边加边振荡。若使反应不产生CO2气体，加入稀盐酸的体积最多不超过________mL。

(4)将不纯的NaOH样品1 g(样品含少量Na2CO3和水)，放入50 mL 2 mol·L－1的盐酸中，充分反应后，溶液呈酸性，中和多余的酸又用去40 mL 1 mol·L－1的NaOH溶液。蒸发中和后的溶液，最终得到________g固体。

解析：(1)n(HCl)＝＝10 mol，m(HCl)＝10 mol×36.5 g·mol－1＝365 g，盐酸的质量分数w＝×100%＝36.5%，c(HCl)＝＝＝11.8 mol·L－1。

(2)由c(浓)·V(浓)＝c(稀)·V(稀)可知，c(稀)＝11.8 mol·L－1×＝1 mol·L－1。

(3)n(Na2CO3)＝0.040 L×0.065 mol·L－1＝0.002 6 mol，设加入稀盐酸的体积最多不超过x mL，则n(HCl)＝1 mol·L－1×0.001x L＝0.001x mol，根据反应：Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl得0.002 6＝0.001x，x＝2.6。

(4)经过反应，蒸发中和后的溶液，最后所得固体为NaCl，根据氯原子守恒：n(NaCl)＝n(HCl)＝0.050 L×2 mol·L－1＝0.1 mol，m(NaCl)＝0.1 mol×58.5 g·mol－1＝5.85 g。

答案：(1)36.5%　 11.8 mol·L－1　(2)1 mol·L－1　 (3)2.6　 (4)5.85

16．(2017·江苏高考节选)碱式氯化铜是重要的无机杀菌剂。

碱式氯化铜有多种组成，可表示为Cua(OH)bClc·xH2O。为测定某碱式氯化铜的组成，进行下列实验：①称取样品1.116 0 g，用少量稀HNO3溶解后配成100.00 mL溶液A；②取25.00 mL溶液A，加入足量AgNO3溶液，得AgCl 0.172 2 g；③另取25.00  mL溶液A，调节pH 4～5，用浓度为0.080 00 mol·L－1的EDTA(Na2H2Y·2H2O)标准溶液滴定Cu2＋(离子方程式为Cu2＋＋H2Y2－===CuY2－＋2H＋)，滴定至终点，消耗标准溶液30.00 mL。通过计算确定该样品的化学式(写出计算过程)。

解析：由②中生成AgCl的质量，根据原子守恒可计算出1.116 0 g 样品中Cl－的物质的量n(Cl－)；由③可计算出1.116 0 g样品中Cu2＋的物质的量n(Cu2＋)，根据电荷守恒：n(OH－)＋n(Cl－)＝2n(Cu2＋)，得出n(OH－)，最后由质量守恒得出n(H2O)；由四种粒子的物质的量，可确定样品的化学式。

答案：n(Cl－)＝n(AgCl)×＝×＝4.800×10－3 mol

n(Cu2＋)＝n(EDTA)×＝0.080 00 mol·L－1×30.00 mL×10－3 L·mL－1×＝9.600×10－3 mol

n(OH－)＝2n(Cu2＋)－n(Cl－)＝2×9.600×10－3 mol－4.800×10－3 mol＝1.440×10－2 mol

m(Cl－)＝4.800×10－3 mol×35.5 g·mol－1＝0.170 4 g

m(Cu2＋)＝9.600×10－3 mol×64 g·mol－1＝0.614 4 g

m(OH－)＝1.440×10－2 mol×17 g·mol－1＝0.244 8 g

n(H2O)＝＝4.800×10－3 mol

a∶b∶c∶x＝n(Cu2＋)∶n(OH－)∶n(Cl－)∶n(H2O)＝2∶3∶1∶1

化学式为Cu2(OH)3Cl·H2O。