鲁科版高中化学必修第一册专题3以物质的量为中心的相关计算课件

专题3以物质的量为中心的相关计算期中期末·全优手册A卷·必备知识全优B卷·关键能力全优说明:单选题共12小题,每小题3分,共36分;双选题第5题4分。可能用到的相对原子质量:H1He4C12N14O16Na23S32Cl35.5Fe56Cu64考向一阿伏加德罗常数1.(2024福建南平期中)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是

(

)A.2.3g金属钠与水反应失去的电子数为0.1NAB.0.2mol/LKAl(SO4)2溶液中,S

的个数为0.4NAC.2.24LSO2和CO2混合气体的氧原子个数为0.2NAD.标准状况下,4.48LH2O中,所含的氢原子数目为0.4NA

A解题思路2.3g金属钠的物质的量为0.1mol,与水反应时Na由0价→+1价,则失

去的电子数为0.1NA,故A正确;没有给出溶液体积,无法求算离子个数,故B错误;

没有标注气体所处状况,不能直接用22.4L/mol计算气体物质的量,故C错误;标

准状况下H2O不呈气态,4.48LH2O的物质的量不是0.2mol,故D错误。归纳总结

(1)气体摩尔体积的适用范围是气体,可以是单一气体,也可以是混合

气体,即与气体的种类无关。(2)标准状况下任何气体的气体摩尔体积均约为22.4L/mol,非标准状况下气体

摩尔体积可能是22.4L/mol,也可能不是22.4L/mol。2.(2024河南新乡期末)我国科学家设计出仅需11步反应的人工合成淀粉路线,部

分转化过程如图所示。已知HCHO的沸点为-19.5℃,NA为阿伏加德罗常数的

值。下列说法正确的是

(

)

A.18g

H2O中含有的质子数为10NAB.“碳固定”时,每生成1molCH3OH,转移的电子数为6NAC.等质量的O2与O3中含有的氧原子数之比为3∶2D.标准状况下,等物质的量的HCHO与CO2所占的体积均为22.4LB解题思路18g

H2O中含有的质子数为

×(2+8)×NAmol-1=

NA,A项错误;等质量的O2与O3中含有的氧原子数之比为1∶1,C项错误;未给出气体的物

质的量,无法求算气体体积,D项错误。考向二阿伏加德罗定律及其推论3.(2024哈尔滨师大附中期中)如果ag某气体中含有的分子数为b,则cg该气体在

标准状况下的体积是(式中NA为阿伏加德罗常数的值)

(

)A.

LB.

LC.

LD.

LB解题思路

ag某气体中含有的分子数为b,则cg该气体中含有的分子数为

×b=

,cg该气体的物质的量为

=

mol,标准状况下,cg该气体的体积为

mol×22.4L·mol-1=

L。故选B。4.(2024重庆十八中月考)常温常压下,分别向三个气球(同一规格,忽略气球自身

的质量)中充入两种按体积比1∶1混合的气体,得到体积相等的①、②、③三个

气球(如图)。下列判断不正确的是

(

)A.三个气球中所含气体的分子数相等B.三个气球中所含气体的物质的量相等C.三个气球中气体分子间的平均距离相等D.将三个气球放在空气中,只有一个往下沉D解题思路相同的温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子,

故A正确;常温常压下,三个气球中气体的分子数相同,则气体的物质的量也相

同,故B正确;相同的温度和压强下,任何气体粒子之间的平均距离可以看成是相

等的,故C正确;三个等体积的气球中充入的是两种按体积比1∶1混合的气体,

①、②、③的平均摩尔质量分别是3g/mol、51.5g/mol和54g/mol,3个气球放

在空气中,②、③往下沉,故D错误。5.(双选)(2024山东烟台期中)下列说法正确的是

(

)A.同温下,等体积N2和CO2的密度之比为7∶11B.同体积、同密度CO和N2的原子数之比为1∶1C.同温同压下,等体积O2和O3的质量之比为3∶2D.同温同压下,等质量CH4和H2的体积之比为1∶8BD解题思路同温下,若压强不相等,则气体摩尔体积不同,等体积气体的物质的量不相等,则气体的密度之比不一定等于摩尔质量之比,故A错误;CO和N2的摩尔质量

都是28g/mol,同体积、同密度的CO和N2具有相同的质量,根据n=

=

可知,两种气体的分子数一定相等,则原子数之比为1∶1,故B正确;同温同压同体积,气

体的质量之比等于其摩尔质量之比,O2和O3的质量之比为2∶3,故C错误;设CH4

和H2的质量均为1g,同温同压下气体体积之比等于物质的量之比,即

∶

=1∶8,故D正确。考向三物质的量浓度相关计算6.(2024云南大理月考创新改编)已知NA为阿伏加德罗常数的值,Na2S溶液中含有

Na+的数目为N,溶液的体积为100mL,该溶液中Na2S的物质的量浓度为

(

)A.N×10-2mol/LB.

mol/LC.

mol/LD.

mol/LD解题思路Na2S在溶液中全部电离为Na+、S2-,n(Na+)=

mol,则n(Na2S)=

mol,100mL硫化钠溶液中Na2S的物质的量浓度为

=

mol/L,故选D。7.(2024湖北沙市中学月考)在标准状况下,将VLA气体(摩尔质量为Mg/mol)溶

于0.1L水中,所得溶液密度为dg/mL,则此溶液溶质的物质的量浓度为

(

)A.

mol/LB.

mol/LC.

mol/LD.

mol/LB解题思路

根据题意,A气体的物质的量为

=

mol,质量为

mol×Mg/mol=

g,水的质量为0.1×1000mL×1g/mL=100g,该溶液溶质的物质的量浓度为

=

mol/L,故选B。8.(2024上海中学期中)t℃时,A的溶解度是Sg/100g水,其饱和溶液的密度为dg/

cm3,溶质物质的量浓度为cmol/L,溶质的质量分数为w,A的摩尔质量为Mg/mol,

实验测得向一定量含A的溶液中加入mgA或蒸发掉ng水后恢复到t℃,均为饱

和溶液。下列关系式正确的是

(

)A.S=

B.d=

C.w=

D.c=

D解题思路由“向一定量含A的溶液中加入mgA或蒸发掉ng水后恢复到t℃,

均为饱和溶液”可知,将mgA加入ng水中形成的溶液一定为饱和溶液,则A的

溶解度S=

,故A错误;mgA加入ng水中形成的饱和溶液中A的物质的量为

mol,溶液的体积为

×10-3L,溶质物质的量浓度cmol/L=

mol/L=

mol/L,可推出d=

,故B错误、D正确;由“t℃时,A的溶解度是Sg/100g水”可知,饱和溶液溶质的质量分数w=

,故C错误。易错警示公式c=

中,V指溶液的体积,不是溶剂的体积,也不是溶质和溶剂的体积之和。计算时不能用溶剂的体积代替溶液的体积,应根据V=

计算溶液的体积。考向四守恒法在计算中的应用9.(2024太原五中阶段检测)12mL1.0mol/L的K2SO3溶液恰好与20mL0.4mol/L

的KXO4溶液完全反应。已知K2SO3被氧化为K2SO4,则X元素在还原产物中的化

合价为

(

)A.+1B.+2C.+3D.+4D解题思路

n(K2SO3)=1.0mol/L×0.012L=0.012mol,n(KXO4)=0.4mol/L×0.02L=

0.008mol,K2SO3在反应中被氧化成K2SO4,设X元素在还原产物中的化合价是x,

根据得失电子守恒,有0.012mol×2=0.008mol×(7-x),解得x=4,即X元素在还原产

物中的化合价为+4,故D正确。10.(2024甘肃武威期中)某NaOH样品中含有少量Na2CO3、NaHCO3和H2O,经分

析测定,其中含NaOH85.6%(质量分数,下同),NaHCO36.2%,Na2CO35.8%,H2O2.4%。将此样品若干克投入60g23%的稀硫酸中,反应完全后,加入18g10.0%的

NaOH溶液能恰好中和。将反应后的溶液全部蒸干,可得固体的质量最接近

(

)A.25gB.10gC.15gD.20gD解题思路NaOH、Na2CO3、NaHCO3与硫酸反应均转化为Na2SO4,过量的硫酸

用NaOH溶液恰好中和,也生成Na2SO4,即蒸干反应后溶液得到的固体为Na2SO4,

利用S原子守恒可计算出Na2SO4的质量,即

×142g·mol-1≈20g,故选D。解后反思对于复杂的反应体系,利用原子守恒、电荷守恒或得失电子守恒能

更快地解题。11.(2024银川一中期末)一定质量FeO、Fe3O4的混合物,在足量H2气流中加热充

分反应,冷却后测得剩余固体全为铁单质,且比原固体混合物减轻了1.6g;将等

质量的原混合物与硫酸反应,欲使之完全溶解,需0.5mol·L-1的硫酸溶液的体积

至少为

(

)A.0.1LB.0.2LC.0.4LD.0.5LB

解题关键

混合物在足量H2气流中加热充分反应生成铁单质和H2O,固体减轻的质量即为混合物中氧原子的质量;混合物与硫酸反应生成FeSO4和Fe2(SO4)3,由电荷守恒可知S

的物质的量等于混合物中O2-的物质的量。解题思路由解题关键可知,混合物中氧原子的物质的量为

=0.1mol,由电荷守恒可得,S

的物质的量与FeO、Fe3O4混合物中O2-的物质的量相等,即n(H2SO4)=0.1mol,需0.5mol·L-1的硫酸溶液的体积至少为

=0.2L,故选B。考向五其他法在计算中的应用12.(2024长沙一中期中)将CO和O2的混合气体(共1mol)完全反应后通过足量的

Na2O2,充分反应后,气体体积变为11.2L(已换算成标准状况),原混合气体中O2的

质量可能为

(

)A.32gB.12.8gC.8gD.6.4gC解题思路设原混合气体中CO的物质的量为xmol,O2的物质的量为ymol,x+y=

1①,反应后气体体积变为11.2L(已换算成标准状况),即0.5mol,说明反应后气体

物质的量的减少量为0.5mol。如果反应中O2过量,则有如下关系:2CO+O2

2CO2

Δnx

x

2Na2O2+2CO2

2Na2CO3+O2

Δn

x

+

=0.5②,联立①②解得x=y=0.5;同理,如果反应中CO过量,则有如下关系:2CO+O2

2CO2

Δn2y

y2y

y2Na2O2+2CO2

2Na2CO3+O2

Δn

2y

y

yy+y=0.5③,联立①③解得x=0.75,y=0.25;即原混合气体中O2的物质的量可能为0.5mol、0.25mol,质量可能为16g、8g,故选C。13.(2024浙江绍兴一中期中创新改编)铁、铜混合粉末18.0g加入100mL5.0

mol/LFeCl3溶液中,充分反应后,剩余固体质量为2.8g。下列说法错误的是

(

)A.剩余固体的成分为Fe和CuB.反应后溶液中n(Fe2+)=0.6molC.忽略溶液体积变化,则反应后溶液中c(Cu2+)=1.5mol/LD.原固体混合