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课后作业2物质的量物质的聚集状态物质的量浓度(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分,每小题只有一个选项符合题目要求)1.下列溶液中,溶质的物质的量浓度不是1 molL-1的是()A.10 g NaOH固体溶解在水中配成250 mL溶液B.将80 g SO3溶于水并配成1 L的溶液C.将100 mL 0.5 molL-1的NaNO3溶液加热蒸发掉50 g水后的溶液D.标准状况下,将22.4 L氯化氢气体溶于水配成1 L溶液答案C解析A项,c(NaOH)=10g40gmol-10.25L=1molL-1;B项,c(H2SO4)=80g80gmol-11L=1molL-1;C项,蒸发掉50g水后,溶液的体积并不是50mL,NaNO3的浓度也不是1molL-1;D项,c(HCl)=22.4L22.4Lmol-11L=1molL-1。2.(2018宁波十校第一次联考)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的Cl2通入水中,反应转移的电子数为0.2NAB.常温下,1 L pH=3的FeCl3溶液中由水电离出的H+的数目为0.001NAC.273 K、101 kPa下,22.4 L甲烷和氧气的混合气体燃烧后,产物的分子总数为NAD.1 L 0.1 molL-1氢氧化钠溶液中含有的HO键的数目为0.1NA答案B解析氯气溶于水,只有少量的氯气与水反应,无法计算电子转移的数目,故A错误;FeCl3属于强酸弱碱盐,由溶液pH=3,推出溶液中c(H+)=10-3molL-1,H+完全是由水电离产生的,因此水电离产生H+的物质的量为110-3mol=0.001mol,故B正确;甲烷完全燃烧的化学方程式为CH4+2O2CO2+2H2O,条件为标准状况,因此22.4L混合气体物质的量为1mol,此混合气体完全燃烧后产物的分子总数不等于NA,故C错误;NaOH溶液中含有的OH键包括OH-中的OH键和H2O中的OH键,因此1L0.1molL-1NaOH溶液中含有HO键的物质的量大于0.1mol,故D错误。3.(2018台州教学质评)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()A.12 g金刚石含有的CC键的数目为2NA,6.0 g二氧化硅含有的SiO键的数目为0.4NAB.1 mol硫在空气中完全燃烧生成SO3,消耗的氧气分子数为3NAC.常温常压下,2.24 L CO2和N2O的混合物中所含有的原子数目为0.3NAD.4.6 g金属钠与500 mL 0.2 molL-1的盐酸充分反应,转移的电子数为0.1NA答案A解析12g金刚石中含有1molC原子,在金刚石中平均每个碳原子形成2个CC键,所含CC键的数目为2NA;6.0g二氧化硅中含0.1mol硅原子,每个硅原子形成4个SiO键,含有的SiO键的数目为0.4NA,A正确。硫在空气中完全燃烧生成SO2,B错误。常温常压下,气体摩尔体积不是22.4Lmol-1,2.24LCO2和N2O混合物的物质的量不是0.1mol,故C错误。4.6g金属钠的物质的量为0.2mol,与500mL0.2molL-1的盐酸充分反应,剩余的钠会与水继续反应,转移的电子数为0.2NA,故D错误。4.(2018浙江五校高三第一次联考)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,11.2 L CCl4中含有CCl键的数目为1.5NAB.8.7 g MnO2与40 mL 10 molL-1的浓盐酸充分反应,生成的氯气分子数为0.1NAC.1 mol Na2O2固体中含有的离子总数为3NAD.1 L 0.5 molL-1K2CO3溶液中,阴阳离子总数为1.5NA答案C解析标准状况下,CCl4不是气体,题中条件无法计算CCl4的物质的量,故A错误;二氧化锰只能与浓盐酸反应,和稀盐酸不反应,故浓盐酸不能反应完全,则生成的氯气分子数小于0.1NA,故B错误;1mol过氧化钠由2molNa+和1molO22-构成,故1mol过氧化钠由2molNa+和1molO22-构成,即含3mol离子,C正确;1L0.5molL-1K2CO3溶液中含有溶质碳酸钾的物质的量为0.5mol,由于碳酸根离子水解:CO32-+H2OHCO3-+OH-,导致溶液中阴离子数目增多,所以阴、阳离子总数大于1.5NA,故D错误。5.两瓶体积相等的气体,一瓶是氯化氢,另一瓶是氢气和氯气的混合气体,同温同压时瓶内气体的关系一定正确的是()A.原子总数相等B.气体密度相等C.气体质量相等D.摩尔质量相等答案A解析同温同压下,体积相等的两瓶气体,具有相同的分子数,因为HCl、H2、Cl2都是双原子分子,故原子总数相等。由于H2和Cl2的比例不确定,故两瓶气体的质量不一定相等,密度和摩尔质量也不一定相等。6.(2018温州六校联考)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是()A.5 mL 0.1 molL-1KI 溶液和 1 mL 0.1 molL-1FeCl3溶液充分反应,转移的电子数小于 0.000 1NAB.标准状况下, 2.24 L CH4、 C2H4的混合气体完全燃烧,消耗的氧气分子数为 0.25NAC.常温常压下, 100 g 质量分数为 46%的乙醇水溶液中含有的氧原子数为 4NAD.6 g 二氧化硅晶体中含有的硅氧键数为 0.4NA答案B解析Fe3+与I-发生反应:2Fe3+2I-2Fe2+I2,该反应为可逆反应,进行不彻底,转移的电子数小于0.0001NA,A正确。2.24LCH4、C2H4混合气体的物质的量为0.1mol,若0.1mol气体全为CH4,完全燃烧消耗氧气的分子数为0.2NA;若0.1mol气体全为C2H4,完全燃烧消耗氧气的分子数为0.3NA,所以,实际消耗的氧气分子数在0.2NA与0.3NA之间,不一定为0.25NA,B错误。100g质量分数为46%的乙醇溶液中,乙醇中含有的氧原子数为100g46%46gmol-1NA=NA;水中含有的氧原子数为(100g-100g46%)18gNA=3NA,所以乙醇溶液中含有的氧原子数为4NA,C正确;1mol二氧化硅晶体中含有4mol硅氧键,6g二氧化硅晶体(即为0.1mol)含有的硅氧键数为0.4NA,D正确。7.在4 时100 mL水中溶解了22.4 L HCl气体(体积在标准状况下测得)后形成了溶液。下列说法中正确的是()A.该溶液中HCl的物质的量浓度为10 molL-1B.该溶液中HCl的物质的量浓度因溶液的密度未知而无法求得C.该溶液中HCl的质量分数因溶液的密度未知而无法求得D.所得HCl溶液的体积为22.5 L答案B解析A项错误,溶剂体积为0.1L,溶解气体后所得溶液的体积不是0.1L;B项正确,一般可通过溶液的密度和溶液的质量求出溶液的体积;C项错误,溶质质量分数由溶质的质量和溶液的质量相比即得,与溶液密度无直接关系(由题给信息可以求出溶质和溶液的质量,故溶液中HCl的质量分数为36.5g136.5g100%=26.7%);D项错误,溶液的体积显然不能由气体的体积与水的体积直接加和而得。8.下列实验操作中,错误的是()A.配制5%的食盐溶液时,将称量好的食盐放入烧杯中加适量的水搅拌溶解B.测定硫酸铜结晶水合物中结晶水含量时,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 molL-1的H2SO4溶液时,将量取的浓硫酸放入容量瓶中加水稀释答案D解析本题以四个定量实验为题材,考查考生动手操作的能力。容量瓶是用来配制准确物质的量浓度溶液的仪器,不能用来长期盛装试剂,更不能用来溶解固体或稀释浓硫酸及盛装热的溶液,D不正确。9.(2018江西抚州临川一中期中考试)用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是()A.16.9 g过氧化钡(BaO2)固体中阴、阳离子总数为0.2NAB.标准状况下,11.2 L CH3CH2OH中含有的分子数为0.5NAC.在0.1 molL-1碳酸钠溶液中,阴离子总数大于0.1NAD.某密闭容器盛有0.1 mol N2和0.3 mol H2,在一定条件下充分反应,转移电子的数目为0.6NA答案A解析1molBaO2中所含阴、阳离子的总物质的量为2mol,因此16.9gBaO2固体中阴、阳离子的总物质的量为16.9g169gmol-12=0.2mol,故A正确;标准状况下,CH3CH2OH是液体,不能直接用22.4Lmol-1计算11.2LCH3CH2OH的物质的量,故B错误;没有给出碳酸钠溶液的体积,无法计算碳酸钠的物质的量,C错误;合成氨的反应属于可逆反应,反应不能完全进行到底,因此无法计算转移电子的物质的量,D错误。10.有Al2(SO4)3和Na2SO4的混合溶液V L,将它均分成两份。一份滴加氨水,使Al3+完全沉淀;另一份滴加BaCl2溶液,使SO42-完全沉淀。反应中消耗a mol NH3H2O、b mol BaCl2。据此得知原混合溶液中的c(Na+)(molL-1)为()A.4b-2aV molL-1B.2b-2aV molL-1C.2b-aV molL-1D.b-2aV molL-1答案A解析根据题意可知Al3+的物质的量为a3mol,SO42-的物质的量为bmol,因Na2SO4和Al2(SO4)3的混合溶液不显电性,设每份混合溶液中含Na+的物质的量为x,则根据电荷守恒可知,a33+x1=b2,则x=2b-a,原混合溶液中的c(Na+)=4b-2aVmolL-1。二、非选择题(本题包括5小题,共50分)11.(2018宁波十校第一次联考)(6分)为探究难溶性盐X(仅含三种元素)的组成和性质,设计并完成如下实验:已知:气体甲和气体乙的组成元素相同。请回答:(1)气体乙的摩尔质量是。(2)X的化学式是。(3)写出X在隔绝空气条件下加热分解的化学方程式:。答案(1)28 gmol-1(2)FeC2O4(3)FeC2O4FeO+CO+CO2解析(1)混合气体通入足量的Ca(OH)2溶液中得到白色沉淀,则气体可能是CO2,也可能是SO2,气体甲和气体乙的组成元素相同,因此组合可能是CO2、CO或SO2、SO3,因为SO3与水反应生成H2SO4,如果混合气体是SO2、SO3,通入足量Ca(OH)2溶液,没有气体逸出,因此甲为CO2,乙为CO,即气体乙的摩尔质量为28gmol-1。(2)根据(1)的分析,白色沉淀是CaCO3,即CO2的物质的量为5.00g100gmol-1=0.05mol,气体甲和气体乙的平均摩尔质量为36,依据十字交叉法,推出CO的物质的量为0.05mol,即X中碳原子的物质的量为(0.05+0.05)mol=0.1mol,红棕色固体为Fe2O3,X中含有铁元素,X中铁原子的物质的量为4.00g160gmol-12=0.05mol,氧原子的质量为7.20g-0.05mol56gmol-1-0.1g12gmol-1=3.2g,即X中氧原子的物质的量为3.2g16gmol-1=0.2mol,即n(Fe)n(C)n(O)=0.050.10.2=124,X的化学式为FeC2O4。(3)根据铁元素守恒,黑色固体为FeO,其物质的量为0.05mol,因此反应的化学方程式为FeC2O4FeO+CO+CO2。12.(10分)现有由等质量的NaHCO3和KHCO3组成的混合物a g,与100 mL盐酸反应(题中涉及的气体体积均以标准状况下计,填空时可以用带字母的式子表示)。(1)该混合物中NaHCO3与KHCO3的物质的量之比为。(2)若碳酸氢盐与盐酸恰好完全反应,则盐酸中HCl的物质的量为 mol。(3)如果盐酸过量,生成CO2的体积为 L。(4)如果反应后碳酸氢盐有剩余,盐酸不足量,要计算生成的CO2的体积,还需要知道。(5)若NaHCO3和KHCO3不是以等质量混合,则a g固体混合物与足量的盐酸完全反应生成CO2的体积V(CO2)范围是。答案(1)2521(2)368a33600(或23a2100)(3)2322.4a2100(4)盐酸的物质的量浓度(其他合理答案也可)(5)22.4a100 LV(CO2)22.4a84 L解析(1)质量相等时,物质的量与摩尔质量成反比,所以二者的物质的量之比是10084=2521。(2)由于二者等质量混合,故ag混合物中NaHCO3和KHCO3的物质的量分别为a168mol与a200mol,则根据离子方程式HCO3-+H+H2O+CO2可知,HCl的物质的量是NaHCO3和KHCO3的物质的量之和,为368a33600mol(或23a2100mol)。(3)根据碳原子守恒或反应方程式可知,生成CO2的物质的量为NaHCO3和KHCO3的物质的量之和,体积是2322.4a2100L。(4)由于盐酸不足,则生成的CO2需要以HCl的物质的量进行计算,因此还需要知道盐酸的物质的量浓度。(5)可以采用极值法进行计算,如果全部是碳酸氢钠,则生成CO2的体积是22.4a84L;如果全部是碳酸氢钾,则生成的CO2的体积是22.4a100L,所以22.4a100LV(CO2)22.4a84L。13.(10分)“84消毒液”能有效杀灭甲型H1N1等病毒,某同学购买了一瓶“”牌“84消毒液”,并查阅相关资料和消毒液包装说明得到如下信息:“84消毒液”:含25% NaClO,1 000 mL,密度为1.19 gcm-3,稀释100倍(体积比)后使用。请根据以上信息和相关知识回答下列问题。(1)该“84消毒液”的物质的量浓度为 molL-1。(2)该同学取100 mL该品牌“84消毒液”稀释后用于消毒,稀释后的溶液中c(Na+) molL-1(假设稀释后溶液密度为1.0 gcm-3)。(3)该同学参阅该品牌“84消毒液”的配方,欲用NaClO固体精确配制480 mL含25% NaClO的消毒液。下列说法正确的是(填编号)。A.如上图所示的仪器中,有四种是不需要的,还需一种玻璃仪器B.容量瓶用蒸馏水洗净后,应烘干才能用于溶液配制C.利用实验室久置的NaClO粉末配制,可能导致结果偏低D.需要称量的NaClO固体质量为143 g答案(1)4.0(2)0.04(3)C解析(1)c(NaClO)=1000mL1.19gcm-325%74.5gmol-11L4.0molL-1。(2)根据稀释前后溶质的物质的量不变:稀释100倍后c(Na+)=c(NaClO)0.04molL-1。(3)A项,需用托盘天平称量NaClO固体,需用烧杯来溶解NaClO,需用玻璃棒进行搅拌和引流,需用容量瓶和胶头滴管来定容,图示的A、B、C、D不需要,但还需玻璃棒和胶头滴管。B项,配制过程中需要加入水,所以经洗涤干净的容量瓶不必烘干。C项,由于NaClO易吸收空气中的H2O、CO2而变质,所以实验室久置的NaClO可能部分变质,从而导致配制的溶液中溶质的质量分数偏低。D项,实验室没有480mL的容量瓶,应选取500mL的容量瓶进行配制,然后取出480mL即可,所以需要NaClO的质量:0.5L4.0molL-174.5gmol-1=149g。14.(12分)某学生欲配制6.0 molL-1的H2SO4溶液1 000 mL,实验室有三种不同浓度的H2SO4溶液:480 mL 0.5 molL-1的H2SO4溶液;150 mL 25%的H2SO4溶液(=1.18 gmL-1);足量的18 molL-1的H2SO4溶液。有三种规格的容量瓶:250 mL、500 mL、1 000 mL。老师要求把两种H2SO4溶液全部用完,不足的部分由来补充。请回答下列问题:(1)实验所用25%的H2SO4溶液的物质的量浓度为(保留1位小数) molL-1。(2)配制该H2SO4溶液应选用容量瓶的规格为 mL。(3)配制时,该同学的操作顺序如下,请将操作步骤B、D补充完整。A.将两溶液全部在烧杯中混合均匀。B.用量筒准确量取所需的18 molL-1的浓硫酸 mL,沿烧杯内壁倒入上述混合液中,边倒边用玻璃棒搅拌,使其混合均匀。C.将冷却后混合均匀的H2SO4溶液沿玻璃棒注入所选的容量瓶中。D.。E.振荡,继续向容量瓶中加水,直到液面接近刻度线12 cm 处。F.改用胶头滴管加水,使溶液的凹液面恰好与刻度线相切。G.将容量瓶盖紧,振荡,摇匀。(4)如果省略操作D,对所配溶液浓度有何影响?(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。答案(1)3.0(2)1 000(3)295.0用适量的水洗涤烧杯和玻璃棒23次,洗涤液均注入容量瓶中(4)偏小解析(1)c=10001.1825%98molL-1=3.0molL-1。(3)设需要18molL-1的浓硫酸的体积为VmL,则:0.48L0.5molL-1+0.15L3.0molL-1+V10-3L18molL-1=1L6.0molL-1,得:V=295.0mL;转移溶液后要洗涤烧杯和玻璃棒。(4)如果不洗涤烧杯和玻璃棒,溶质会减少,配制的溶液浓度偏小。15.(12分)臭氧层是地球生命的保护伞,其氧化性比氧气更强。实验室可将氧气通过高压放电管来制取臭氧:3O22O3。(1)若在上述反应中有30%的氧气转化为臭氧,所得混合气体的平均摩尔质量为(保留一位小数)g mol-1。(2)将8 L氧气通过高压放电管后,恢复到原状况,得到气体6.5 L,其中臭氧为 L。(3)实验室将氧气和臭氧的混合气体0.896 L(标准状况)通入盛有20.0 g铜粉的反应器中,充分加热后,粉末的质量变为21.6 g。则原混合气体中臭氧的体积分数为。答案(1)35.6(2)3(3)0.5解析(1)设原有1molO2,则3O22O3n3mol2mol1mol0.3mol0.1mol根据:M=m总n总=32g1mol-0.1mol35.6gmol-1。(2)3O22O3V3V2V1V8L-6.5L=1.5L,则V=1.5L,2V=3L。(3)加热条件下,O3、O2都能和铜粉反应,故粉末增加的质量即为O2和O3的总质量。设混合气体中O2的物质的量为x,O3的物质的量为y,则有x+y=0.896L22.4Lmol-1=0.04mol2x+3y=21.6g-20g16gmol-1=0.1mol,可得x=0.02moly=0.02mol,所以混合气体中臭氧的体积分数为0.5。
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