备考2024届高考化学一轮复习分层练习第二章物质的量及计算第1讲物质的量

第1讲物质的量1.[2022海南]在2.8gFe中加入100mL3mol·L－1HCl，Fe完全溶解。NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（　A　）A.反应转移电子为0.1molB.HCl溶液中Cl－数为3NAC.2.8g56Fe含有的中子数为1.3NAD.反应生成标准状况下气体3.36L解析　2.8gFe为0.05mol，100mL3mol·L－1HCl中HCl为0.3mol，根据Fe＋2HClFeCl2＋H2↑，知Fe完全反应，HCl过量，反应转移电子为0.05mol×2＝0.1mol，A项正确；由以上分析知，该HCl溶液中Cl－数为0.3NA，B项错误；56Fe的中子数为56－26＝30，2.8g56Fe的物质的量为0.05mol，含有的中子数为1.5NA，C项错误；反应生成的氢气为0.05mol，在标准状况下体积为1.12L，D项错误。2.[2023安徽合肥一检]设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是（　B　）A.32g甲醇中含有C—H键的数目为4NAB.常温常压下，2.0gD2O中含有的质子数和中子数均为NAC.1molN2和3molH2充分反应后的混合气体中含有的原子数小于8NAD.25℃时，1LpH＝12的Ba（OH）2溶液中含有OH－的数目为0.02NA解析　1个甲醇分子中含有3个C—H键，32g甲醇的物质的量为1mol，含有C—H键的数目为3NA，A项错误；1个D2O中含有10个质子和10个中子，2.0gD2O为0.1mol，含有的质子数和中子数均为NA，B项正确；根据反应前后原子的种类和数目不变知，1molN2和3molH2充分反应后的混合气体中含有的原子数是8NA，C项错误；25℃时，1LpH＝12[c（OH－）＝10－2mol·L－1]的Ba（OH）2溶液中OH－的物质的量为0.01mol，数目为0.01NA，D项错误。3.[阿伏加德罗定律及其推论][2024湖北华中师范大学第一附属中学期中]在一个恒温、恒容的密闭容器中，有两个可左右自由滑动的密封隔板（a、b），将容器分成三部分，已知充入的三种气体的质量相等，当隔板静止时，容器内三种气体所占的体积如图所示。下列说法错误的是（　C　）A.分子数目：N（X）＝N（Z）＝2N（Y）B.若Y是O2，则X可能是CH4C.气体密度：ρ（Χ）＝ρ（Ζ）＝2ρ（Y）D.X和Z分子中含有的原子数可能相等 解析　图中X、Y、Z三种气体的压强、温度分别相等，体积关系为V（X）＝V（Z）＝2V（Y），由阿伏加德罗定律可知，n（X）＝n（Z）＝2n（Y），即分子数目N（X）＝N（Z）＝2N（Y），A项正确；三种气体的质量相等，若Y是O2，X是CH4，则符合n（X）＝2n（Y），B项正确；由ρ＝mV可知，三种气体的密度关系为2ρ（X）＝2ρ（Z）＝ρ（Y），C项错误；若X是N2，Z是CO，则n（X）＝n（Z），X和Z含有的原子数相等，D项正确。4.[阿伏加德罗定律及其推论][2024湖南衡阳名校联考]我国科学家开发了具有可变孔径的新型三维MOF材料，实现了从C2H2、C2H4、C2H6混合气体中一步分离、提纯C2H4。已知：同温同压下，气体扩散速率与相对分子质量之间的定量关系为v1v2＝M2M1。下列叙述错误的是（　C　）A.同温同压下，气体扩散相等距离所用时间：C2H6＞C2H4＞C2H2B.常温常压下，等体积的C2H2、C2H4、C2H6中所含极性键数目之比为1∶2∶3C.同温同压下，等体积的C2H2、C2H4、C2H6中所含原子数之比为1∶1∶1D.同温同密度下，气体压强C2H2＞C2H4＞C2H6解析　结合已知信息可知，同温同压下，气体扩散速率：C2H6＜C2H4＜C2H2，故扩散相等距离所用时间：C2H6＞C2H4＞C2H2，A项正确；碳氢键为极性键，根据阿伏加德罗定律可知，常温常压下，等体积的C2H2、C2H4、C2H6的物质的量相等，1个乙炔、乙烯、乙烷分子中含极性键数目依次为2、4、6，B项正确；同温同压下，等体积的C2H2、C2H4、C2H6的物质的量相等，1个乙炔、乙烯、乙烷分子中所含原子数依次为4、6、8，C项错误；同温同密度下，气体压强与相对分子质量成反比，相对分子质量越小，压强越大，D项正确。5.[一定物质的量浓度溶液的配制][2023成都七中考试]配制100mL1.0mol·L－1NaOH溶液的操作如图所示。下列说法正确的是（　C　）A.操作1前可用托盘天平、称量纸、药匙称取质量为4.0g的NaOH固体B.操作1中NaOH完全溶解后，为避免吸收空气中的CO2，应立刻进行操作2C.操作4中如果俯视刻度线定容，所配NaOH溶液浓度偏大D.将100mL1.0mol·L－1的NaOH溶液加热蒸发50g水后，其物质的量浓度变为2.0mol·L－1解析　NaOH具有腐蚀性，应在小烧杯中称取质量为4.0g的NaOH固体，故A错误。操作1中NaOH完全溶解后，应冷却到室温，再进行操作2，故B错误。操作4 中如果俯视刻度线定容，则加入水的体积偏小，所配NaOH溶液浓度偏大，故C正确。将100mL1.0mol·L－1NaOH溶液加热蒸发50g水后，剩余溶液的密度不是1g·mL－1，溶液的体积不为50mL，其物质的量浓度不是2.0mol·L－1，故D错误。6.下列有关溶液配制的叙述正确的是（　B　）A.[全国Ⅱ高考改编]配制0.4000mol·L－1的NaOH溶液，称取4.0g固体NaOH于烧杯中，加入少量蒸馏水溶解，转移至250mL容量瓶中定容B.[北京高考改编]用已准确称量的KBrO3固体配制一定体积的0.1mol·L－1KBrO3溶液时，用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、容量瓶、量筒和胶头滴管C.量取27.2mL18.4mol·L－1浓硫酸于烧杯中，加水稀释、冷却后转移至500mL容量瓶中即可得到1.0mol·L－1的H2SO4溶液D.[全国Ⅲ高考改编]称取0.158gKMnO4固体，放入100mL容量瓶中，加水溶解并稀释至刻度，即可得到0.010mol·L－1的KMnO4溶液解析　4.0g固体NaOH的物质的量为0.1mol，在烧杯中加入蒸馏水溶解时放出大量的热，要恢复到室温后，再转移到250mL容量瓶中，且需用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2～3次，洗涤液也转移至容量瓶中，然后定容，A项错误。在烧杯中稀释浓硫酸时，应该把浓硫酸沿烧杯内壁缓慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌，C项错误。容量瓶不能作为溶解仪器，应在烧杯中溶解，D项错误。7.[2023天津耀华中学考试]下列操作会使所配溶液浓度偏高的是（　B　）A.配制480mL0.1mol·L－1的Na2CO3溶液，用托盘天平称量5.1gNa2CO3B.用浓硫酸配制一定物质的量浓度的稀硫酸时，量取浓硫酸时仰视读数C.配制一定物质的量浓度的溶液时，在摇匀后，液面位于刻度线以下，加水至刻度线D.配制NaOH溶液时，使用内壁有蒸馏水的小烧杯称量NaOH固体解析　配制480mL0.1mol·L－1的Na2CO3溶液，需要配制溶液500mL，所需碳酸钠的质量为0.1mol·L－1×0.5L×106g·mol－1＝5.3g，则用托盘天平称量5.1gNa2CO3时会使所配溶液浓度偏低，A项不符合题意；用浓硫酸配制一定物质的量浓度的稀硫酸时，量取浓硫酸时仰视读数，会使量取的浓硫酸体积偏大，则所配溶液浓度偏高，B项符合题意；配制一定物质的量浓度的溶液时，在摇匀后，液面位于刻度线以下，加水至刻度线，溶液体积偏大，则所配溶液浓度偏低，C项不符合题意；使用内壁有蒸馏水的小烧杯称量NaOH固体，容易导致氢氧化钠溶液吸收二氧化碳，则氢氧化钠固体质量偏小，所配溶液浓度偏低，D项不符合题意。8.[2024辽宁省实验中学期中]下列叙述正确的是（　C　）A.溶质质量分数为23％和10％的氨水等质量混合，混合液的溶质质量分数小于16.5％B.同种溶质不同浓度的两种溶液混合，计算时可将体积直接加和 C.若溶质质量分数为2x％的乙醇溶液的物质的量浓度为2ymol·L－1，则将其加水稀释至溶质质量分数为x％，所得稀溶液物质的量浓度大于ymol·L－1D.某溶液密度为ρg·cm－3，溶质摩尔质量为Mg·mol－1，若物质的量浓度为cmol·L－1，则该溶液的溶质质量分数为cM1000ρ％解析　溶质质量分数为23％和10％的氨水等质量混合，假设质量均为mg，则混合液的溶质质量分数为m×23％＋m×10％2m×100％＝16.5％，A项错误；构成物质的微粒之间有间隔，且同种溶质不同浓度的两种溶液的密度不同，两者混合，计算时不可将体积直接加和，B项错误；设乙醇的摩尔质量为Mg·mol－1，2x％乙醇溶液的密度为ρ1g·cm－3，x％乙醇溶液的密度为ρ2g·cm－3、物质的量浓度为c2mol·L－1，则2y＝1000ρ1×2x％M，c2＝1000ρ2×x％M，2yc2＝1000ρ1×2x％M1000ρ2×x％M＝2ρ1ρ2，c2＝ρ2ρ1y，乙醇密度小于水，则ρ2＞ρ1，故c2＞y，C项正确；该溶液的溶质质量分数为cM1000ρ×100％＝cM10ρ％，D项错误。9.[2024江西临川一中模拟]已知Mg（ClO3）2的溶解度（S）随温度（T）的变化曲线如图所示。下列有关叙述不正确的是（　C　）A.温度越高，Mg（ClO3）2饱和溶液中溶质的物质的量浓度越大B.温度越高，Mg（ClO3）2饱和溶液中溶质的质量分数越大C.350K时，Mg（ClO3）2饱和溶液中溶质的物质的量浓度为250g191g·mol－1×1LD.350K时，Mg（ClO3）2饱和溶液中溶质的质量分数为250g350g×100％解析　由图可知，随着温度的升高，氯酸镁的溶解度增大，则温度越高，氯酸镁饱和溶液中溶质的物质的量浓度越大，氯酸镁的质量分数越大，A、B项正确；不知道该条件下饱和溶液的密度，无法计算350K时氯酸镁饱和溶液中溶质的物质的量浓度，C项错误；350K时氯酸镁的溶解度为250g，则Mg（ClO3）2饱和溶液中溶质的质量分数为250g250g+100g×100％＝250g350g×100％，D项正确。10.（1）设NA为阿伏加德罗常数的值，给定条件下的物质：①常温下112mL液态水（水的密度近似为1g/mL），②含有40mol电子的NH3，③含有16NA个共价键的乙醇，④4g氦气。所含分子数目由多到少的顺序是　①＞②＞③＞④　（填标号）。 （2）某混合气体只含有氧气和甲烷，在标准状况下，该混合气体的密度为1.00g/L，则该混合气体中氧气和甲烷的体积之比为　2∶3　。（3）标准状况下，VL氨气溶解在1L水中（水的密度近似为1g/mL），所得溶液密度为ρg/mL，则所得溶液中溶质的物质的量浓度是　1000ρV17V+22400　mol/L。(4）将100mL硫酸和HCl的混合溶液分成两等份，向一份中加入含0.2molNaOH的溶液时恰好中和,向另一份中加入含0.05molBaCl2的溶液时恰好沉淀完全，则原溶液中c(Cl－)为　2mol/L　。解析　（1）①常温下112mL液态水，质量为112g，物质的量为112g18g/mol≈6.2mol。②含有40mol电子的NH3的物质的量为4mol。③1个乙醇分子含有8个共价键，含有16NA个共价键的乙醇的物质的量为2mol。④4g氦气的物质的量为1mol。物质的量越大，含有的分子数越多，则上述物质中所含分子数目由多到少的顺序为①＞②＞③＞④。（2）分析题意知混合气体的平均摩尔质量为1.00g/L×22.4L/mol＝22.4g/mol，设混合气体中氧气、甲烷的物质的量分别为xmol、ymol，则32x+16yx＋y＝22.4，整理可得x∶y＝2∶3，标准状况下，物质的量之比等于体积之比。（3）标准状况下VL氨气的物质的量为V22.4mol、质量为V22.4mol×17g/mol＝17V22.4g，溶解在1L水中，所得溶液的质量为17V22.4g＋1000g，体积为mρ＝17V22.4g+1000gρg/mL＝17V22.4+1000ρmL＝17V22.4+1000ρ×10－3L，该溶液的溶质的物质的量浓度c＝V22.4mol17V22.4+1000ρ×10－3L＝1000ρV17V+22400mol/L。（4）将混合溶液分成两等份，每份溶液浓度与原溶液浓度相同，一份中加氢氧化钠溶液时发生反应H＋＋OH－H2O，由离子方程式可知每份溶液中n（H＋）＝n（OH－）＝0.2mol，另一份中加BaCl2溶液时发生反应Ba2＋＋SO42－BaSO4↓，由离子方程式可知n（SO42－）＝n（Ba2＋）＝0.05mol，故每份溶液中n（Cl－）＝0.2mol－2×0.05mol＝0.1mol，故原溶液中c（Cl－）＝0.1mol×20.1L＝2mol/L。11.[2023四川宜宾模拟]草酸、KMnO4均是重要的化学分析试剂，某实验小组需配制480mL0.2000mol·L－1的草酸溶液，试回答下列问题。（1）实验中需要称取　12.6　g草酸晶体（H2C2O4·2H2O）。称量后　不需要　（填“需要”或“不需要”）加热除去晶体中的结晶水。配制过程中需要使用的玻璃仪器有玻璃棒、胶头滴管、量筒及　500mL容量瓶、烧杯　。（2）假设称取草酸时使用的是托盘天平，称量中试剂与砝码的位置放颠倒了，则所配溶液中c（H2C2O4）　＜　（填“＞”“＝”或“＜”，下同）0.2000mol·L－1。若定容时俯视刻度线，则所配溶液中c（H2C2O4）　＞　0.2000mol·L－1。 （3）若配制溶液时所用草酸晶体不纯（杂质无还原性），为测定草酸晶体的纯度，某同学量取20.00mL上述所配溶液放入锥形瓶中，然后用0.1000mol·L－1的酸性KMnO4标准溶液进行滴定（氧化产物是CO2），达到滴定终点时消耗VmL标准溶液。①标准溶液应使用　酸　（填“酸”或“碱”）式滴定管量取，V值可能为C（填标号）。A.15.8B.16.20C.15.82D.16.18②达到滴定终点时溶液颜色的变化为　由无色变为浅红色且在30s内不褪色　，样品中草酸晶体的纯度为　6.25V％　（用含V的式子表示）。解析　（1）因没有480mL的容量瓶，故实际配制的是500mL溶液，因此所需要溶质的质量为0.2000mol·L－1×0.5L×126g·mol－1＝12.6g。结晶水不需要加热除去，因为溶解后结晶水会转化为溶剂。配制溶液时还需要使用的玻璃仪器有500mL容量瓶、烧杯。（2）试剂与砝码位置放颠倒时，称量的试剂的质量小于12.6g，故最后所配溶液浓度小于0.2000mol·L－1。若定容时俯视刻度线，则实际液面在刻度线以下，故所配溶液浓度大于0.2000mol·L－1。（3）①酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，会腐蚀碱式滴定管的橡胶管，故应使用酸式滴定管量取酸性KMnO4溶液。当样品为纯净物时，由关系式2MnO4－～5H2C2O4可得，0.2000mol·L－1×20.00mL×2＝0.1000mol·L－1×VmL×5，V＝16.00，由于草酸晶体不纯（杂质无还原性），故实际消耗酸性KMnO4溶液的体积不可能大于16.00mL，B、D项错误，用滴定管量取标准溶液，所得体积以“mL”为单位时应保留两位小数，故C项正确。②设所配溶液中c（H2C2O4）＝amol·L－1，则有amol·L－1×20.00mL×2＝0.1000mol·L－1×VmL×5，a＝0.0125V，故样品中草酸晶体的纯度为0.0125Vmol·L－1×500×10－3L×126g·mol－112.6g×100％＝6.25V％。