有关物质的量计算提升习题0.docx
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有关物质的量计算提升习题0
跨越阿伏加德罗常数判断的“六个陷阱”
【例1】 关于阿伏加德罗常数的20个问题汇总。
下表中各种说法是否正确?
简要解释原因。
叙述
解释
结论
①2.24LCO2中含有、
的原子数为0.3NA
②0.1L3.0mol·L-1的
NH4NO3溶液中含有的
NH
数目为0.3NA
③5.6g铁粉与硝酸反应
失去的电子数一定为0.3NA
④4.5gSiO2晶体中含有
的硅氧键数目为0.3NA
⑤常温下11.2L甲烷气体
含有甲烷分子数为0.5NA个
⑥5.6g铁与足量的稀硫
酸反应失去电子数为0.3NA个
⑦2mol钠与过量稀盐酸
反应生成NA个H2分子
⑧30g甲醛中含共用电子
对总数为4NA
⑨标准状况下,22.4L氦
气与22.4L氟气所含原子
数均为2NA
⑩相同条件下,N2和O3的
混合气体与等体积的N2所
含原子数相等
⑪1.0L1.0mol·L-1CH3COOH
溶液中,CH3COOH分子数为NA
⑫Na2O2与CO2反应生成
11.2LO2(标准状况),反
应中转移的电子数为2NA
⑬46gNO2和N2O4的混合
物含有的原子数为3NA
⑭10g46%的乙醇水溶液
中所含H原子个数为0.6NA
⑮2molSO2和1molO2在
一定条件下充分反应后,
混合物的分子数为2NA
⑯常温常压下,3.2gO3
所含的原子数为0.2NA
⑰18gD2O所含的电子
数为10NA
⑱1L1mol·L-1饱和FeCl3
溶液滴入沸水中完全水解
生成Fe(OH)3胶粒NA个
⑲1molNa2O2固体中含
离子总数为4NA
⑳标准状况下,22.4L己
烷中含共价键数目为19NA
归纳总结 阿伏加德罗常数(NA)为背景选择题的六种设陷方式:
陷阱一 气体摩尔体积适用条件
22.4L·mol-1指在标准状况下(0℃101kPa)的气体摩尔体积。
若题中出现物质的体积,需考虑所给物质的状态是否为气体,条件是否为标准状况。
陷阱二 物质聚集状态
气体摩尔体积适用的对象是气体(包括混合气体)。
一些在标准状况下是液体或固体的物质,如CCl4、水、液溴、SO3、己烷、苯等常作为命题的干扰因素迷惑学生。
陷阱三 物质的微观结构
此类题型要求同学们对物质的微观构成要非常熟悉,弄清楚微粒中相关粒子数(质子数、中子数、电子数)及离子数、电荷数、化学键之间的关系。
常涉及稀有气体He、Ne等单原子分子,Cl2、N2、O2、H2等双原子分子,及O3、P4、18O2、D2O、Na2O2、CH4、CO2等特殊物质。
陷阱四 电解质溶液
此类题型要注重对弱电解质的电离和盐类水解等知识点的理解,关键是要弄清电离和水解的实质。
如NH4Cl(aq)中c(Cl-)>c(NH
)。
陷阱五 氧化还原反应的电子转移数目
较复杂的氧化还原反应中,求算电子转移的数目。
如Na2O2与H2O,Cl2与NaOH溶液反应等。
陷阱六 忽视可逆反应不能进行到底。
如2NO2N2O4,Cl2+H2OHClO+HCl,合成氨等。
高考题组一 对阿伏加德罗常数的考查
1.
(1)考查气体摩尔体积的适用条件
①常温常压下,22.4LCCl4含有NA个CCl4分子( )
(2011·广东理综,9C)
②分子数为NA的CO、C2H4混合气体体积约为22.4L,质量约为28g( )
(2009·上海,12C)
③标准状况下,22.4L乙醇的分子数为NA( )
(2009·福建理综,8D)
④标准状况下,22.4L二氯甲烷的分子数约为4NA个( )
(2010·四川理综,7A)
⑤标准状况下,2.24L戊烷所含分子数为0.1NA( )
(2010·上海,7D)
⑥22.4LCl2中含有NA个Cl2分子( )
(2009·广东理基,20A)
(2)考查微粒中的电子数
⑦1.00molNaCl中,所有Na+的最外层电子总数为8×6.02×1023( )
(2011·新课标全国卷,7B)
⑧1mol羟基中电子数为10NA( )
(2010·江苏,5B)
⑨1.7gH2O2中含有电子数为0.9NA( )
(2010·上海,7B)
⑩24g镁的原子最外层电子数为NA( )
(2009·福建理综,8A)
(3)考查物质的组成
⑪1.00molNaCl中含有6.02×1023个NaCl分子( )
(2011·新课标全国卷,7A)
⑫乙烯和环丙烷(C3H6)组成的28g混合气体中含有3NA个氢原子( )
(2009·广东,6B)
⑬标准状况下,22.4L空气含有NA个单质分子( )
(2010·福建理综,7B)
⑭58.5g的NaCl固体中含有NA个氯化钠分子( )
(2009·浙江理综,8C)
(4)考查氧化还原反应中电子转移数目
⑮1molNa与足量O2反应,生成Na2O和Na2O2的混合物,钠失去NA个电子( )
(2011·大纲全国卷,12D)
⑯常温常压下,Na2O2与足量H2O反应,共生成0.2molO2,转移电子的数目为0.4NA
( )
(2011·江苏,8D)
⑰1molCl2与足量Fe反应,转移的电子数为3NA( )
(2011·海南,10B)
⑱1molCl2参加反应转移电子数一定为2NA( )
(2010·福建理综,7C)
⑲在反应KIO3+6HI===KI+3I2+3H2O中,每生成3molI2转移的电子数为6NA
( )
(2010·江苏,5C)
(5)考查微粒中的化学键数目
⑳12g金刚石中含有的共价键数为4NA( )
(2011·大纲全国卷,12B)
1mol甲醇中含有C—H键的数目为4NA( )
(2011·江苏,8A)
常温常压下,22.4L乙烯中C-H键数为4NA( )
(2010·江苏,5D)
1mol乙烷分子中含有8NA个共价键( )
(2009·浙江理综,8B)
(6)电解质溶液的考查
1L0.1mol·L-1氨水含有0.1NA个OH-( )
(2011·广东理综,9B)
10LpH=1的硫酸溶液中含有的H+离子数为2NA( )
(2011·海南,10C)
10LpH=13的NaOH溶液中含有的OH-离子数为NA( )
(2011·海南,10D)
将0.1mol氯化铁溶于1L水中,所得溶液含有0.1NA个Fe3+( )
(2009·广东,6D)
在1L0.1mol·L-1碳酸钠溶液中,阴离子总数大于0.1NA( )
(2009·浙江理综,8D)
求气体的摩尔质量M的常用方法
(1)根据标准状况下气体的密度ρ:
M=ρ×22.4(g·mol-1);
(2)根据气体的相对密度(D=ρ1/ρ2):
M1/M2=D;
(3)根据物质的质量(m)和物质的量(n):
M=m/n;
(4)根据一定质量(m)的物质中微粒数目(N)和阿伏加德罗常数(NA):
M=NA·m/N;
(5)对于混合气体,求其平均摩尔质量,上述计算式仍然成立;还可以用下式计算:
=
×a%+
×b%+
×c%……,a%、b%、c%指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)。
高考题组二 对阿伏加德罗定律的考查
2.(2008·海南,3)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少
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
3.(2007·全国理综Ⅰ,9)在三个密闭容器中分别充入Ne、H2、O2三种气体,当它们的温度和密度都相同时,这三种气体的压强(p)从大到小的顺序是( )
A.p(Ne)>p(H2)>p(O2)B.p(O2)>p(Ne)>p(H2)
C.p(H2)>p(O2)>p(Ne)D.p(H2)>p(Ne)>p(O2)
能力提升训练
1.下列各组物质中,所含分子数一定相同的是( )
A.1gH2和8gO2
B.0.1molHCl和2.24LHe
C.150℃、1.01×105Pa时,18LH2O和18LCO2
D.常温常压下,28gCO和6.02×1022个CO分子
2.NA代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是( )
A.含有NA个氖原子的氖气在标准状况下的体积约为11.2L
B.2L1mol·L-1的盐酸中所含氯化氢分子数约为2NA
C.常温常压下,11.2L氮气所含的原子数目为NA
D.常温下,0.05molCO2和SO2混合气体中所含氧原子数为0.1NA
3.某元素1个原子的质量是ag,又知1个12C原子的质量为bg,NA表示阿伏加德罗常数,则下列各式中能表示该原子的相对原子质量数值的是( )
①
②
③aNA ④
A.①②B.②③C.①④D.②④
4.下列说法中不正确的是( )
A.1mol氧气中含有12.04×1023个氧原子,在标准状况下占有体积22.4L
B.1mol臭氧和1.5mol氧气含有相同的氧原子数
C.等体积、浓度均为1mol·L-1的磷酸和盐酸,电离出的氢离子数之比为3∶1
D.等物质的量的干冰和葡萄糖中所含碳原子数之比为1∶6,氧原子数之比为1∶3
5.在体积相同的两个密闭容器中分别充满O2、O3,当这两个容器内温度和气体密度都相等时,下列说法中正确的是( )
A.两个容器内气体的压强相等
B.O2比O3的质量小
C.两个容器内气体的分子数目相等
D.两个容器内的氧原子数目相等
6.NA代表阿伏加德罗常数,下列叙述错误的是( )
A.10mL质量分数为98%的H2SO4,用水稀释至100mL,H2SO4的质量分数为9.8%
B.在H2O2+Cl2===2HCl+O2反应中,每生成32g氧气,则转移2NA个电子
C.标准状况下,分子数为NA的CO、C2H4混合气体体积约为22.4L,质量为28g
D.一定温度下,1L0.50mol·L-1NH4Cl溶液与2L0.25mol·L-1NH4Cl溶液含NH
的物质的量不同
7.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是( )
A.4.0g重水(D2O)中所含质子数为0.4NA
B.4.48LN2与CO的混合物中所含分子数为0.2NA
C.6.2g白磷与红磷的混合物中所含磷原子数为0.2NA
D.12.5mL16mol·L-1浓硫酸与足量铜反应,转移电子数为0.2NA
8.在相同的温度和压强下,4个容器中分别装有4种气体。
已知各容器中的气体和容器的容积分别是a.CO2,100mL;b.O2,200mL;c.N2,400mL;d.CH4,600mL。
则4个容器中气体的质量由大到小的顺序是( )
A.a>b>c>dB.b>a>d>c
C.c>d>b>aD.d>c>a>b
9.同温同压下,等质量的SO2和CO2相比较,下列叙述中正确的是( )
①体积比1∶1 ②体积比11∶16 ③密度比16∶11
④密度比11∶16
A.①②B.②③C.③④D.②④
10.
(1)20gA物质和14gB物质完全反应,生成8.8gC物质、3.6gD物质和0.2molE物质,则E物质的摩尔质量为____________。
(2)12.4gNa2X含有0.4molNa+,Na2X的摩尔质量为__________,其相对分子质量为________,X的相对原子质量为__________,该物质的化学式为_________________。
11.生态农业涉及农家肥料的综合利用,某种肥料经发酵得到一种含甲烷、二氧化碳、氮气的混合气体。
2.016L(标准状况)该气体通过盛有红热CuO粉末的硬质玻璃管,发生的反应为CH4+4CuOCO2+2H2O+4Cu。
当甲烷完全反应后,硬质玻璃管的质量减轻4.8g。
将反应后产生的气体通过过量的澄清石灰水中,充分吸收,生成沉淀8.5g。
(1)原混合气体中甲烷的物质的量是________。
(2)原混合气体中氮气的体积分数为________。
12.化合物A是一种不稳定的物质,它的分子组成可用OxFy表示。
10mLA气体能分解生成15mLO2和10mLF2(同温同压)。
(1)A的化学式是__________,推断的依据是___________________________________。
(2)已知A分子中x个氧原子呈…O—O—O…链状排列,则A分子的电子式是________________________________________________________________________,
结构式是____________。
13.某同学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:
①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ag。
②装好实验装置。
③检查装置气密性。
④加热,开始反应,直到产生一定量的气体。
⑤停止加热(如图所示,导管出口高于液面)。
⑥测量收集到的气体的体积。
⑦准确称量试管和残留物的质量为bg。
⑧测量实验室的温度。
⑨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。
⑩处理实验数据,求出氧气的摩尔质量。
回答下列问题:
(1)如何检查装置的气密性?
_______________________________________________。
(2)以下是测量收集到的气体体积必须包括的几个步骤:
①调整量筒内外液面高度使之相同;②使试管和量筒内的气体都冷却至室温;③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?
答:
_____________________________________________________________________。
(4)如果实验中得到的氧气体积是cL(25℃、1.01×105Pa),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)=_____________________。
14.测定1mol氧气在标准状况下所占体积的实验操作的步骤如下:
①按下图装配实验装置。
②洗净试管然后充分干燥。
③向500mL烧瓶里装满水,向500mL烧杯里加入少量水,把连接烧瓶和烧杯的玻璃管A、橡皮管B和玻璃管C中也装满水,在中间不要留下气泡,然后用弹簧夹把橡皮管B夹紧。
④称得试管的质量为14.45g,往试管里加入KClO3和MnO2的混合物,再称其质量为15.95g。
⑤打开弹簧夹,把烧杯举起使烧瓶和烧杯中的水面一致,再关闭弹簧夹,然后把烧杯中的水倒掉。
⑥打开弹簧夹,加热试管的混合物到不再产生气体,即水不再流向烧杯时为止。
⑦反应完毕后把装置放置冷却到室温。
⑧调节烧杯的高度使烧瓶和烧杯中的水面一致,然后再关闭弹簧夹。
⑨用500mL量筒测量烧杯里水的体积为285.0mL,把它换算为标准状况下氧气的体积为279.7mL。
⑩再称量冷却后试管的质量为15.55g。
(1)在操作⑦中,装置冷却时,玻璃管C的出口,一直要在烧杯的水中,不能离开水面,其理由是__________________________________________________________________。
(2)简述操作⑧的必要性,即为什么要调节烧杯的高度,使烧瓶和烧杯中的水面一致?
________________________________________________________________________。
(3)标准状况下,1mol氧气所占的体积(保留小数后两位)为________L;混合物中MnO2的质量分数为_____________________________________________________________。
【例1】 ①未指明标准状况 错误
②NH4+水解 错误
③铁不一定只生成Fe3+ 错误
④4.5gSiO2是0.075mol,1molSiO2晶体中含有4mol硅氧键 正确
⑤“常温”不是标准状况 错误
⑥铁转化为Fe2+ 错误
⑦2mol钠与过量稀盐酸反应生成1molH2 正确
⑧30g甲醛是1mol,含4mol共用电子对 正确
⑨氦气为单原子分子 错误
⑩O3是3原子分子 错误
⑪CH3COOH电离 错误
⑫生成1molO2要转移2mol电子 错误
⑬NO2和N2O4的N、O原子个数比相同 正确
⑭水和乙醇中均含有H原子,应为1.2NA 错误
⑮该反应为可逆反应,不能进行到底,应大于2NA 错误
⑯注意质量不受温度、压强影响 正确
⑰D2O的相对分子质量为20,故18gD2O所含电子数小于10NA 错误
⑱Fe(OH)3胶粒是分子的集合体 错误
⑲Na2O2固体中含Na+和O
两种离子,故应为3NA 错误
⑳标况下,己烷为液体,22.4L己烷的物质的量大于1mol 错误
真题重组·规范集训
1.①× ②× ③× ④× ⑤× ⑥×
⑦√ ⑧× ⑨√ ⑩× ⑪× ⑫×
⑬× ⑭× ⑮√ ⑯√ ⑰× ⑱×
⑲× ⑳× × × × ×
× √ × √
2.B3.D 4.A 5.C6.A 7.A
能力提升训练
1.C 2.D 3.B 4.C 5.D 6.A 7.C8.C 9.B
10.
(1)108g·mol-1
(2)62g·mol-1 62 16 Na2O
11.
(1)0.075mol
(2)5.56%
12.
(1)O3F2 阿伏加德罗定律和元素质量守恒定律
(2)
F—O—O—O—F
13.
(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)②①③ (3)慢慢将量筒下移
(4)
14.
(1)温度降低时,烧瓶内的压强降低,这时烧杯中的水就会回流,从而可以准确地求出气体的体积。
(2)如果烧瓶中的压强和外界大气压不一致,就不能准确地求出气体体积 (3)22.38 32%
溶液的稀释与混合的计算
1.溶液稀释定律(守恒观点)
(1)溶质的质量在稀释前后保持不变,即m1w1=m2w2。
(2)溶质的物质的量在稀释前后保持不变,即c1V1=c2V2。
(3)溶液质量守恒,m(稀)=m(浓)+m(水)(体积一般不守恒)。
2.同溶质不同物质的量浓度溶液的混合计算
(1)混合后溶液体积保持不变时,c1V1+c2V2=c混×(V1+V2)。
(2)混合后溶液体积发生改变时,c1V1+c2V2=c混V混,其中V混=
。
3.溶质相同、质量分数不同的两溶液混合定律
同一溶质、质量分数分别为a%、b%的两溶液混合。
(1)等体积混合
①当溶液密度大于1g·cm-3时,必然是溶液浓度越大,密度越大,(如H2SO4、HNO3、HCl、NaOH等多数溶液)等体积混合后质量分数w>
(a%+b%)。
②当溶液密度小于1g·cm-3时,必然是溶液越浓,密度越小,(如酒精、氨水溶液)等体积混合后,质量分数w<
(a%+b%)。
(2)等质量混合
两溶液等质量混合时(无论ρ>1g·cm-3还是ρ<1g·cm-3),则混合后溶液中溶质的质量分数w=
(a%+b%)。
【例1】 两种硫酸溶液,一种硫酸溶液的物质的量浓度为c1,密度为ρ1;另一种硫酸溶液的物质的量浓度为c2,密度为ρ2,将它们等体积混合后,所得溶液的密度为ρ3,则混合后硫酸的物质的量浓度为( )
A.
B.
C.
D.
【例2】
(1)将3p%的硫酸与同体积的p%的硫酸混合得到q%的稀硫酸,则p、q的关系正确的是________。
①q=2p②q>2p
③q<2p④无法确定
(2)若上题中的溶质是乙醇而非硫酸,则p、q的关系是________。
①q=2p②q>2p
③q<2p④无法确定
【例3】 浓度不等的两种硫酸溶液等质量混合后,溶液的质量分数为a%,而等体积混合后,溶液的质量分数为b%;浓度不等的两种氨水等质量混合时,其溶质的质量分数为a%,而等体积混合后,溶液的质量分数为c%,那么a、b、c数值的关系是( )
A.a>b>cB.b>a>c
C.c>b>aD.c>a>b
2.误差分析
能引起误差的一些错误操作
因变量
cB(mol/L)
nB(或mB)
V
称量
①药品、砝码左右位置颠倒,且称量中用到游码
②称量易潮解的物质(如NaOH)时间过长
③用滤纸称量易潮解的物质(如NaOH)
量取
④用量筒量取液态溶质时,俯视读数
⑤量取液态溶质时量筒内有水
溶解
转移
洗涤
⑥转移时有溶液溅出
⑦未洗涤烧杯和玻璃棒
⑧洗涤量取浓溶液的量筒并将洗涤液转移到容量瓶
⑨溶液未冷却至室温就转移到容量瓶
定容
定容时,水加多了,用滴管吸出
⑪定容后,经振荡、摇匀、静置,液面下降再加水
⑫定容时,俯视刻度线
【例4】 有下列化学仪器:
①托盘天平,②玻璃棒,③药匙,④烧杯,⑤量筒,⑥容量瓶,⑦胶头滴管,⑧细口试剂瓶,⑨标签纸。
(1)现需要配制500mL1mol·L-1硫酸溶液,需用质量分数为98%、密度为1.84g·cm-3的浓硫酸________mL。
(2)从上述仪器中,按实验使用的先后顺序,其编号排列是________。
(3)若实验中遇到下列情况,对硫酸溶液的物质的量浓度有何影响(填“偏高”、“偏低”或“不变”)?
①用以稀释硫酸的烧杯未洗涤,________。
②未经冷却趁热将溶液注入容量瓶中,________。
③摇匀后发现液面低于刻度线再加水,________。
④容量瓶中原有少量蒸馏水,