1、第3章物质的量第一节物质的量气体摩尔体积1下列叙述中,正确的是()A镁的原子质量就是镁的相对原子质量B一个氧原子的实际质量约等于 gC水的相对分子质量等于18 gD二氧化硫的摩尔质量是64 g解析:选B。A项,镁的原子质量不等于镁的相对原子质量;C项,相对分子质量没有单位;D项,摩尔质量的单位为g/mol。2(2010年高考上海卷)NA表示阿伏加德罗常数,下列叙述正确的是()A等物质的量的N2和CO所含分子数均为NAB1.7 g H2O2中含有的电子数为0.9NAC1 mol Na2O2固体中含离子总数为4NAD标准状况下,2.24 L 戊烷所含分子数为0.1NA解析:选B。A项没有指明N2和
2、CO的物质的量是多少,不正确;C项1 mol Na2O2含2 mol Na和1 mol O,故离子总数为3NA;D项标准状况下,戊烷是液体,不适用于气体摩尔体积。3(2010年北京海淀区高三第一次模拟)用NA表示阿伏加德罗常数。下列叙述正确的是()A1.0 L 0.1 mol/L的NH4Cl溶液中NH的数目为0.1NAB常温下,CuZn原电池中,正极产生1.12 L H2时,转移的电子数为0.1NAC常温下,0.05 mol CO2和SO2混合气体中所含氧原子数为0.1NAD常温高压下,1.4 g N2与0.3 g H2反应,生成的NH3分子数为0.1NA解析:选C。NH4Cl溶液中由于NH的
3、水解而使NH的数目减少;常温下,1.12 L H2不是0.05 mol;由于N2与H2的反应是可逆的,1.4 g N2与0.3 g H2反应不能得到1.7 g(0.1 mol) NH3。4设NA为阿伏加德罗常数,下列说法正确的是()A标准状况下,5.6 L四氯化碳含有的分子数为0.25NAB标准状况下,14 g氮气含有的核外电子数为5NAC标准状况下,22.4 L任意比的氢气和氯气的混合气体中含有的分子总数均为NAD标准状况下,铝跟氢氧化钠溶液反应生成1 mol氢气时,转移的电子数为NA解析:选C。A项中四氯化碳是液态物质;B项中14 g N2含有的核外电子总数为7NA;D项中每生成1 mol
4、 H2时转移的电子数为2NA。5(2011年广西桂林高三第一次模拟考试)在两个密闭容器中,分别充有质量相同的甲、乙两种气体,若两容器的温度和压强均相同,且甲的密度大于乙的密度,则下列说法正确的是()A甲的分子数比乙的分子数多B甲的物质的量比乙的物质的量小C甲的摩尔体积比乙的摩尔体积小D甲的相对分子质量比乙的相对分子质量小解析:选B。同温同压下甲的密度大于乙的密度,说明甲分子的相对分子质量大,故在等质量的前提下,甲的物质的量小。6下列叙述正确的是()A48 g O3气体含有6.021023个O3分子B常温常压下,4.6 g NO2气体含有1.811023个分子C0.5 molL1CuCl2溶液中
5、含有3.011023个Cu2D标准状况下,33.6 L H2O含有9.031023个H2O分子解析:选A。B项,4.6 g NO2气体含有NO2的分子数大于3.011022个小于6.021022个,因为存在化学平衡2NO2 N2O4;C项,CuCl2溶液的体积未知,且Cu2水解,无法确定Cu2的个数;D项,标准状况下水是液体。7(2011年重庆巴蜀中学考前预测)用NA代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是()A0.5 mol 铜与足量的稀硝酸反应转移的电子数为1.5NAB在标准状况下,11.2 L C2H5OH所含的氢原子数为3NAC0.1 mol CH3CH2OOCCH3含有0.8NA CH键
6、D将含有1 mol FeCl3的饱和溶液加入到沸水中得到氢氧化铁胶体,其中胶体粒子的数目为NA解析:选C。A项,0.5 mol Cu与足量稀硝酸反应转移电子为0.5 mol21.0 mol;B项,标准状况下,乙醇为液态不能用气体摩尔体积计算;D项,胶体粒子是大量粒子的集合体,所以由1 mol氯化铁制得的胶体粒子数目一定小于NA,答案为C。8下列叙述正确的是()A相同条件下,N2和O3的混合气体与等体积N2所含原子数相等B等物质的量的甲基(CH3)与羟基(OH)所含电子数相等C常温常压下28 g CO与22.4 L O2所含分子数相等D16 g CH4与18 g NH所含质子数相等解析:选B。A
7、项,相同条件下,等体积的O3和N2比较,O3所含原子数为N2所含原子数的3/2倍;B项,一个甲基(CH3)和一个羟基(OH)所含电子数都是9个;C项,常温常压下,28 g CO的物质的量为1 mol,22.4 L O2的物质的量小于1 mol;D项,16 g CH4中所含质子数为10 mol,而18 g NH中所含质子数为11 mol。9同温同压下,某容器充满氧气时重116 g,若充满CO2时重122 g。现充满X气体时重114 g,则X气体不可能是()ACOBN2CC2H4 DHCl解析:选D。法一:设容器的质量为m,根据同温、同压,相同体积的任何气体含有相同数目的分子,有:解得:m100
8、g又有解得:M28 gmol1由于CO、N2、C2H4的摩尔质量均为28 gmol1,因此答案为D。法二:利用差量法:解得:Mr28。10在反应X2Y=R2M中,已知R和M的摩尔质量之比为229,当1.6 g X与Y完全反应后,生成4.4 g R,则此反应中Y和M的质量之比为()A169 B239C329 D469解析:选A。根据X2Y=2MR知生成4.4 g R时生成的M为4.4 g3.6 g,由质量守恒定律知参与反应的Y的质量为3.6 g4.4 g1.6 g6.4 g。则参与反应的Y和生成物M的质量比为,故选A。11将25 g A、5 g B和10 g C的混合物加热,充分反应后,分析混合
9、物成分,其中含A 10 g、C 21 g,还有一种新物质D,则该反应中反应物的质量比为_,若A、B、C、D四种物质的式量分别为30、20、44、18。则该反应的化学方程式为_。解析:由题意知,反应消耗15 g A和5 g B,根据质量守恒定律生成11 g C的同时生成9 g D,则反应物的质量比为15531,四种物质的物质的量之比为2112,所以反应的化学方程式为2AB=C2D。答案:312AB=C2D12(1)2 mol O3和3 mol O2的质量之比_,分子数之比_,同温同压的密度之比_,含氧原子数之比_,同温同压下的体积之比_。(2)O3与Cl2具有相似的性质,均可用于自来水的消毒。已
10、知二者在消毒时均被还原为最低价态,则相同状况下10 L O3与_L Cl2的消毒能力相当。(3)气体化合物A分子式可表示为OxFy,已知同温同压下10 mL A受热分解生成15 mL O2和10 mL F2,则A的化学式为_,推断的依据为_。解析:(1)本题考查的是物质的量的应用,根据物质的量与其他量的关系把物质的量转化成要求的量,还考查了阿伏加德罗定律的运用,运用时注意所处的条件。(2)此过程为氧化还原反应,O3与Cl2消毒后分别转化为、,若设Cl2的体积为x L,根据氧化还原反应过程中化合价升降总数相等,则10 L30(2)x L20(1),解得x30。(3)根据质量守恒定律和阿伏加德罗定
11、律,写出分解方程式为2OxFy3O22F2,则A化学式为O3F2。答案:(1)1123321123(2)30(3)O3F2阿伏加德罗定律和质量守恒定律13某学生利用氯酸钾分解制氧气的反应,测定氧气的摩尔质量,实验步骤如下: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,质量为a g装好实验装置检查装置气密性加热,开始反应,直到产生一定量的气体停止加热(如图所示,导管出口高于液面)测量收集到气体的体积准确称量试管和残留物的质量为b g测量实验室的温度把残留物倒入指定的容器中,洗净仪器,放回原处,把实验桌面收拾干净处理实验数据,求出氧气的摩尔质量。回答下列问题:(1)如何
12、检查装置的气密性?_。(2)以下是测量收集到的气体体积必须包括的几个步骤:调整量筒内外液面高度使之相同;使试管和量筒内的气体都冷却至室温;读取量筒内气体的体积。这三步操作的正确顺序是:_(请填写步骤代号)。(3)测量收集到的气体体积时,如何使量筒内外液面的高度相同?_。(4)如果实验中得到的氧气体积是c L(25 、1.01105Pa),水蒸气的影响忽略不计,氧气的摩尔质量的计算式为(含a、b、c,不必化简):M(O2)_。解析:此题为定量实验题,同时也考查了化学实验的一些基本操作。做定量实验题的一般方法步骤为:先看实验目的,再明确实验的反应原理和计算原理。该实验的反应原理为:2KClO32K
13、Cl3O2,计算原理为:M(O2),m(O2)a gb g,n(O2),所以,此实验的关键在于准确测定氧气的体积。而气体的体积取决于两个因素,一是温度,二是压强。这就要求读数时,气体温度要与室温一致,量筒内外压强一致。在弄清原理后,再考虑实验的每一步操作。答案:(1)将导管的出口浸入水槽的水中,手握住试管,有气泡从导管口逸出,放开手后,有少量水进入导管,表明装置不漏气(2)(3)慢慢将量筒下移(4)14(2011年北京市海淀区高三第一学期期中练习)乙烯和乙烷的混合气体共 a mol,与b mol O2共存于一密闭容器中,点燃后充分反应,乙烯和乙烷全部消耗完,得到CO和CO2的混合气体和45 g
14、 H2O,试求:(1)当a1时,乙烯和乙烷的物质的量之比n(C2H4)n(C2H6)_。(2)当a1,且反应后CO和CO2的混合气体的物质的量为反应前O2的时,b_,得到的CO和CO2的物质的量之比n(CO)n(CO2)_。(3)a的取值范围是_。解析:(1)设原混合气体中C2H4、C2H6的物质的量分别为x、y,则:解得xy0.5 mol,所以n(C2H4)n(C2H6)11。(2)根据碳元素守恒,n(CO)n(CO2)2n(C2H4)n(C2H6)2a mol,因为a1,且n(CO)n(CO2) mol,所以2,b3。设反应后混合气体中CO、CO2的物质的量分别为x、y,则:解得x0.5
15、mol,y1.5 mol,所以n(CO)n(CO2)13。(3)本题可采用“极值法”求a的取值范围。假设a mol 气体全为C2H4,根据氢元素守恒,4a mol2,a。假设a mol 气体全为C2H6,根据氢元素守恒,6a mol2,a。所以a mol 气体为C2H4和C2H6的混合气体时,a。答案:(1)11(2)313(3)a第二节物质的量浓度1以下各组溶液中Cl的物质的量浓度与300 mL 1 mol/L NaCl溶液中Cl的物质的量浓度相同的是()A100 mL 1 mol/L AlCl3溶液B200 mL 1 mol/L MgCl2溶液C100 mL 0.5 mol/L CaCl2
16、溶液D100 mL 2 mol/L KCl溶液解析:选C。300 mL 1 mol/L NaCl溶液中Cl的物质的量浓度为1 mol/L;100 mL 1 mol/L AlCl3溶液中Cl的物质的量浓度为3 mol/L;200 mL 1 mol/L MgCl2溶液中Cl的物质的量浓度为2 mol/L;100 mL 0.5 mol/L CaCl2溶液中Cl的物质的量浓度为1 mol/L;100 mL 2 mol/L KCl溶液中Cl的物质的量浓度为2 mol/L。2(2011年天津一中高三月考)一定温度下,某物质在水中的溶解度为S,计算该温度下这种饱和溶液中溶质的物质的量浓度,必不可少的物理量是
17、()溶液中溶质的摩尔质量溶液中溶质和溶剂的质量比溶液的密度溶液的体积ABC D解析:选C。饱和溶液中溶质的质量分数100%,而物质的量浓度,故还需知道溶液的密度和溶质的摩尔质量。3某氯化镁溶液的密度为1.18 gcm3,其中镁离子的质量分数为5.1%,300 mL该溶液中Cl的物质的量约等于()A0.37 mol B0.63 molC0.74 mol D1.5 mol解析:选D。已知Mg2的量,求n(Cl),由氯化镁(MgCl2)的组成可知:n(Cl)2n(Mg2)21.5 mol。4实验中需用2.0 mol/L的Na2CO3溶液950 mL,配制时应选用容量瓶的规格和称取Na2CO3固体的质
18、量分别为()A950 mL;201.4 g B1000 mL;212.0 gC1000 mL;201.4 g D950 mL;212.0 g解析:选B。实验室中没有950 mL容量瓶,故只能配制1000 mL 2.0 mol/L的Na2CO3溶液。5(2011年北京大学附属中学高三质量检测)已知25%的氨水密度为0.91 gcm3,5%的氨水密度为0.98 gcm3,若将上述两种溶液等体积混合,所得氨水溶液的质量分数()A等于15% B大于15%C小于15% D无法估算解析:选C。由于氨水是浓度越大密度反而越小的溶液,故等体积混合的w15%。6300 mL Al2(SO4)3溶液中,含Al3为
19、1.62 g,在该溶液中加入0.1 molL1 Ba(OH)2溶液300 mL,反应后溶液中SO的物质的量浓度为()A0.4 molL1 B0.3 molL1C0.2 molL1 D0.1 molL1解析:选D。n(Al3)0.06 mol,n(SO)0.09 mol。加入的Ba(OH)2溶液中含Ba2 0.03 mol,反应后剩余SO0.06 mol,此时溶液的体积为600 mL,因此c(SO)0.1 molL1。7(2011年贵州贵阳市高三适应性考试)某溶液中大量存在以下五种离子:NO、SO、Fe3、H、M,其物质的量之比为n(NO)n(SO)n(Fe3)n(H)n(M)23131,则M可
20、能为()AFe2 BMg2CCO DBa2解析:选B。根据电荷守恒可知M为2价的阳离子,由于原溶液中存在SO,根据离子共存知,其中不可能含有Ba2,又因原溶液中含有NO和H,使溶液具有强氧化性和酸性,所以原溶液中不可能存在Fe2,因此M应为Mg2。8下列实验操作中,错误的是()A配制5%食盐溶液时,将称量的食盐放入烧杯中加适量的水搅拌溶解B测定硫酸铜结晶水含量时,需用小火缓慢加热,防止晶体飞溅C测定未知NaOH溶液浓度时,酸式滴定管需用标准酸液润洗23次D配制0.1 mol/L的H2SO4溶液时,将量取的浓H2SO4放入容量瓶中加水稀释解析:选D。浓H2SO4稀释时放出大量的热,故稀释时应把浓
21、H2SO4沿玻璃棒或器壁慢慢地倒入盛有水的烧杯中,且边倒边搅拌,冷却后再转移到容量瓶中,故D选项符合题意。9配制100 mL 1.0 mol/L Na2CO3溶液,下列操作正确的是()A称取10.6 g无水碳酸钠,加入100 mL容量瓶中,加水溶解、定容B称取10.6 g无水碳酸钠,加入100 mL蒸馏水,搅拌、溶解C转移Na2CO3溶液时,未用玻璃棒引流,直接倒入容量瓶中D定容后,塞好瓶塞,反复倒转,摇匀解析:选D。A选项错,不能在容量瓶中溶解物质;B选项错,因为要配制100 mL溶液,加入100 mL蒸馏水溶解Na2CO3所得溶液并不是100 mL;C选项未用玻璃棒引流,故C项错。10(2
22、011年河北正定中学高三月考)等体积硫酸铝、硫酸锌、硫酸钠溶液分别与足量的氯化钡溶液反应。若生成的硫酸钡沉淀的质量比为123,则三种硫酸盐溶液的物质的量浓度比为()A123 B169C133 D136解析:选B。据题意生成BaSO4的质量比为123,可推知Al2(SO4)3、ZnSO4、Na2SO4三种溶液中所含SO的物质的量之比为123。设Al2(SO4)3、ZnSO4、Na2SO4的物质的量浓度比为c1c2c3,则3c1Vc2Vc3V123,解得c1c2c3169。11(2011年广西南宁高三阶段考试)在一定温度下,某饱和氢氧化钠溶液体积为V mL,溶液密度为d gcm3,质量分数为w,物
23、质的量浓度为c mol/L,溶液中含氢氧化钠质量为m g。(1)用w来表示该温度下氢氧化钠的溶解度(S)为_。(2)用m、V表示溶液中溶质的物质的量浓度(c)为_。(3)用w、d表示溶液中溶质的物质的量浓度(c)为_。(4)用c、d表示溶液中溶质的质量分数为_。解析:(1)溶液为饱和溶液,w,所以S g;(2)c mol/L(3)c25dw mol/L(4)w100%100%100%。答案:(1)S g(2)c mol/L(3)c25dw mol/L(4)w%12(1)常温下,将20.0 g 14%的NaCl溶液跟30.0 g 24%的NaCl溶液混合,混合后得到密度为1.17 gcm3的溶液
24、。请计算:混合后的溶液中NaCl的质量分数为_。混合后的溶液中溶质的物质的量浓度为_。在1000 g水中需加入_mol氯化钠,才能使其浓度恰好与上述混合后的溶液的浓度相等。(计算结果保留1位小数)(2)在标准状况下,1 L水溶解了一定体积的NH3,所得溶液的密度为0.91 gcm3,物质的量浓度是17.2 molL1,则所溶解的NH3的体积为_。解析:(1)NaCl的质量分数为:100%20%。混合溶液中溶质的物质的量为:n0.17 mol。溶液的体积为:V0.043 L。混合溶液中溶质的物质的量浓度为:c4.0 mol/L。设加入NaCl的物质的量为n。100%100%,解得n4.3 mol
25、。(2)设溶解氨气的体积为V L。17.2 molL1,解得V623.8 L。答案:(1)20%4.0 mol/L4.3(2)623.8 L13.实验室用碳酸钠晶体配制1.00 molL1的Na2CO3溶液100 mL,完成下列问题:(1)所需主要仪器有:药匙、_、_、_、_、_和_。(2)本实验需称量碳酸钠晶体(Na2CO310H2O)_g。(3)容量瓶上标有_、_、_。(4)某同学将称量好的碳酸钠晶体用适量的蒸馏水在烧杯中溶解,冷却后直接倒进所选的且经检查不漏水的容量瓶中,洗涤烧杯23次,洗涤液也移至容量瓶中,然后加水至离刻度线2 cm处,用胶头滴管加水至刻度线。请指出上述操作中的3处错误
26、:_;_;_。.在配制一定物质的量浓度溶液的实验中,用量筒去取用一定量的浓溶液。量液时,量筒必须放平,视线要跟量筒内液体的凹液面最低点保持水平(如图甲),再读出液体的体积数。如果在读数过程中仰视(如图乙),实际所加液体_(填“大”或“小”,下同)于计算值,导致所配溶液的物质的量浓度偏_。若在读数过程中俯视(如图丙),实际所加液体_于计算值,导致所配溶液的物质的量浓度偏_。解析:配制一定物质的量浓度溶液,是高考中的一个热点,一是要熟练地掌握其具体步骤,二是特别注意误差分析。.(1)用固体物质配制100 mL 一定物质的量浓度的溶液所用仪器除药匙外,还需要用托盘天平、烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管和
27、100 mL容量瓶。(2)mnMcVM1.00 molL10.100 L286 gmol128.6 g。(3)容量瓶是在一定温度下配制一定物质的量浓度溶液的仪器,在其上标有容量、温度和刻度线。(4)配制溶液时要注意转移液体要用玻璃棒引流,在加蒸馏水前应振荡摇匀,最后要反复倒转摇匀。.对量筒读数的分析应分两种情况,本题涉及的是量取一定体积的液体,即数值一定,只是添加液体的多少问题;另一类是量筒内所盛液体的凹液面一定,去读数,仰视读数偏小,俯视读数偏大,如图所示。答案:.(1)托盘天平烧杯量筒玻璃棒100 mL容量瓶胶头滴管(2)28.6(3)容量温度刻度线(4)不应直接倒入容量瓶中,而应用玻璃棒
28、引流洗涤液注入容量瓶之后、向容量瓶中加蒸馏水之前,应将溶液振荡摇匀定容后应将容量瓶反复倒转摇匀.大大小小14下图是硫酸试剂瓶标签上的内容:(1)该硫酸的物质的量浓度是_mol/L。(2)某化学兴趣小组进行硫酸性质的实验探究时,需要240 mL 4.6 mol /L的稀H2SO4,则需要取_mL的该硫酸。将上述硫酸进行稀释的实验操作为_。(3)在配制4.6 mol/L稀H2SO4的过程中,下列情况对硫酸溶液物质的量浓度有何影响(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。未经冷却趁热将溶液注入容量瓶中:_。容量瓶用1 mol /L稀H2SO4润洗:_。定容时仰视观察液面_。(4)常温下,某学生取出少量试
29、剂瓶中的硫酸于一洁净试管中,加入几片铝,结果铝片表面没有气泡产生,也未发现铝片溶解,试帮助该同学分析其原因_。解析:(1)该硫酸的物质的量浓度:c(H2SO4)18.4 mol /L。(2)实验室里没有240 mL的容量瓶,应选用250 mL的容量瓶。则V mL103 LmL118.4 mol/L4.6 mol/L250 mL103 LmL1,V62.5 mL。稀释浓H2SO4时一定要把浓H2SO4沿玻璃棒或器壁注入水中,而不能将水注入浓H2SO4中。(3)未经冷却趁热将溶液注入容量瓶,定容后冷却,所配制溶液的体积小于容量瓶的容积,使得所配硫酸的物质的量浓度偏高。容量瓶用稀H2SO4润洗后,容量瓶中溶质增加,所配溶液的浓度偏高。定容时仰视观察液面,定容完毕后液面高于刻度线,溶液实际体积偏大,物质的量浓度偏低。(4)该硫酸为浓H2SO4,常温下铁、铝遇浓H2SO4发生“钝化”,故没有观察到有气泡冒出。答案:(1)18.4(2)62.5将浓硫酸沿器壁(或玻璃棒)缓慢注入水里,并不断地用玻璃棒搅拌溶液(3)偏高偏高偏低(4)常温下,铝在浓H2SO4中发生“钝化”