《高中化学》专题突破卷02物质的量（解析版）

专题突破卷02物质的量（考试时间：75分钟试卷满分：100分）一、选择题（本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一项是符合题目要求的）1．清末成书的《化学鉴原》中有一段描述：“各原质(元素)化合所用之数名曰′分剂数′。养气(氧气)以八分为一分剂(即分剂数为八)……一分剂轻气(氢气)为一……并之即水，一分剂为九”。其中与“分剂数”一词最接近的现代化学概念是()A．摩尔质量 B．物质的量C．化合价 D．质量分数【答案】A【解析】根据“各原质(元素)化合所用之数名曰′分剂数′。氧气八分为一分剂，氢气一分为一分剂，水九分为一分剂”，则氧气的分剂数为八，氢气的分剂数为一，水的分剂数为九，即八份氧气与一份氢气化合生成九份水，满足O2＋2H2=2H2O中的质量守恒，因此与“分剂数”一词最接近的现代化学概念为摩尔质量。2．下列关于决定物质体积的因素的说法不正确的是()A．物质的体积取决于微粒的数目、微粒的大小和微粒之间的距离B．在相同条件下，微粒数相同的任何气体都具有相同体积C．在同温同压下，1mol任何物质所占有的体积均相同D．等质量的H2，压强越小、温度越高，气体所占体积越大【答案】C【解析】从微观角度来说，物质的体积由微粒的数目、微粒的大小和微粒之间的距离决定，A正确；微粒数相同的气体的物质的量相同，相同条件下体积也相同，B正确；C项结论只适用于气态物质，C错误；压强越小、温度越高，气体的体积越大，D正确。3．（2024·陕西高三普通高中学业水平合格考试模拟）下列以物质的量为中心的计算正确的是A．0.1mol·L-1CaCl2溶液中，c(Cl-)为0.05mol·L-1B．22g干冰中约含有3.01×1023个CO2分子C．常温常压下，11.2LO2的质量为16gD．1molNH3的质量为10g【答案】B【解析】氯离子的浓度为氯化钙浓度的2倍，所以0.1mol·L-1CaCl2溶液中，c(Cl-)为0.2mol·L-1，A错误；22g干冰物质的量为0.5mol，所以约含有3.01×1023个CO2分子，B正确；常温常压下，11.2LO2物质的量不是0.5mol，所以质量不是16g，C错误；1molNH3的质量为17g，D错误。4．(2023·福建福州模拟)用质量分数为6%的氯化钠溶液(密度约为1.04g/cm3)，配制50g质量分数为3%的氯化钠溶液，下列说法正确的是()A．图中仪器有四种是不需要的，还需一种图中未画出的玻璃仪器B．量取水时俯视读数会使所配溶液质量分数偏小C．需要量取50mL水配制3%氯化钠溶液D．需要量取的6%氯化钠溶液的体积为24mL【答案】D【解析】配制该溶液所需仪器主要有烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管，故图中的a圆底烧瓶、b酸式滴定管、c碱式滴定管、d分液漏斗、f托盘天平、g容量瓶六种仪器均不需要，还需要的玻璃仪器有玻璃棒、量筒、胶头滴管，A错误。用量筒量取水时，俯视读数，实际液体体积比读数偏小，则所配溶液质量分数偏大，B错误。配制时需要6%的氯化钠溶液：50g×3%÷6%＝25g，25g÷1.04g/cm3≈24mL，水：50g－25g＝25g，C错误，D正确。5．打火机里装有液态的丙烷和丁烷。下列说法错误的是()A．打开打火机开关，分子间距变大B．摩擦打火石，达到气体的着火点C．1mol丙烷完全燃烧需要氧气的体积约为112LD．若n(丙烷)∶n(丁烷)＝1∶9，则该混合物的平均摩尔质量为56.6g·mol－1【答案】C【解析】打开打火机开关，压强减小，燃料汽化，分子间距变大，A正确；B．摩擦打火石，使温度达到气体的着火点，从而引燃燃料，B正确；C．没有说明具体的温度和压强，不能判断1mol丙烷完全燃烧需要氧气的体积，C错误；D．若n(丙烷)∶n(丁烷)＝1∶9，则该混合物的平均摩尔质量为eq\f(1mol×44g·mol－1＋9mol×58g·mol－1,1mol＋9mol)＝56.6g·mol－1，D正确。6．（2024·海南华侨中学高三三模）反应（未配平）可为火箭发射提供动力，下列说法错误的是A．17g溶液中含有氧原子的数目为B．0.1mol中含有质子的数目为C．常温常压下，3.2g中含有共用电子对的数目为0.5D．标准状况下，生成22.4L时转移电子的数目为4【答案】A【解析】17g溶液中含有水分子，水分子还有氧原子，氧原子的数目大于，A错误；1个含有10个质子，0.1mol中含有质子的数目为，B正确；3.2g的物质的量为0.1mol，1个含有5个共用电子对，故3.2g中含有共用电子对的数目为0.5，C正确；生成1个，转移4个电子，标准状况下，生成22.4L时转移电子的数目为4，D正确。7．一定温度和压强下，用mg的CH4、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出四个体积大小不同的气球(如图)，下列说法中正确的是()A．气球②中装的是O2B．气球①和气球③中气体分子数相等C．气球①和气球④中气体物质的量之比为4∶1D．气球③和气球④中气体密度之比为2∶1【答案】D【解析】mg的CH4、CO2、O2、SO2四种气体的物质的量分别为eq\f(m,16)mol、eq\f(m,44)mol、eq\f(m,32)mol、eq\f(m,64)mol。根据阿伏加德罗定律及其推论可知，同温同压下气体的体积与其物质的量成正比，结合四个气球的体积推知，①是SO2，②是CO2，③是O2，④是CH4，A项错误；气球①和气球③中气体分子数之比为eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(m,64)mol))∶eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(m,32)mol))＝1∶2，B项错误；气球①和气球④中气体物质的量之比为eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(m,64)mol))∶eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(m,16)mol))＝1∶4，C项错误；气球③和气球④中气体密度之比等于其摩尔质量之比，D项正确。8．（2024·安徽名校教研联盟高三3月月考）已知为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是A．葡萄糖(中含有羟基的数目为B．甲苯分子中含有键的数目为C．的溶液中的数目为D．醋酸钠固体溶于稀醋酸至溶液呈中性，醋酸根的数目为【答案】D【解析】葡萄糖为五羟基醛，葡萄糖中含有羟基的数目为，A项错误；苯环中不是3个键，是1个6中心6电子的大键，B项错误；的溶液中，数目为，C项错误；根据溶液呈电中性可得：，则，D项正确。9．某温度下，向图中所示a、b、c、d中通入等质量的CH4、CO2、O2、SO2四种气体中的一种(已知密封隔板Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ可自由滑动，且与容器内壁摩擦不计)。下列说法中错误的是()A．d中通入的气体是CH4B．a和b中原子个数之比为16∶11C．a和c容器体积之比为1∶2D．c和d中气体密度之比为2∶1【答案】B【解析】A项，设四种气体的质量都为mg，则CH4、CO2、O2、SO2的物质的量分别表示为eq\f(m,16)mol、eq\f(m,44)mol、eq\f(m,32)mol、eq\f(m,64)mol，同温同压下，气体体积比等于物质的量之比，则a、b、c、d中分别为SO2、CO2、O2、CH4。由此可知d中通入的气体是CH4；B项，二者物质的量之比＝eq\f(m,64)mol∶eq\f(m,44)mol＝11∶16，则原子个数之比＝(11×3)∶(16×3)＝11∶16；C项，同温同压下，气体体积之比等于物质的量之比，则a和c容器体积之比＝eq\f(m,64)mol∶eq\f(m,32)mol＝1∶2；D项，同温同压下，两种气体的密度之比等于摩尔质量之比，因此c和d中气体密度之比＝32∶16＝2∶1。10．配制250mL0.10mol·L－1的NaOH溶液时，下列实验操作会使配得的溶液浓度偏小的是()①将NaOH固体放在纸上称量，再转移到烧杯中溶解②烧杯中NaOH溶液移入容量瓶后没有洗涤烧杯③实验用的容量瓶洗净后未干燥，里面含有少量水④定容时采用俯视A．①②B．①②④C．①③D．①④【答案】A【解析】①部分氢氧化钠粘在纸上，溶质质量偏小，所得的溶液浓度偏小；②容量瓶中溶质偏少，所得的溶液浓度偏小；③由于定容时需要加入蒸馏水，对溶液浓度无影响；④溶液体积偏小，所得的溶液浓度偏大。11．(2024·江苏镇江调研)向三个密闭容器中分别充入Ne、H2、O2三种气体，下列有关这三种气体的叙述正确的是()A．温度、压强相同时，三种气体的密度关系：ρ(H2)>ρ(Ne)>ρ(O2)B．温度、密度相同时，三种气体的压强关系：p(H2)>p(Ne)>p(O2)C．质量、温度、压强均相同时，三种气体的体积关系：V(O2)>V(Ne)>V(H2)D．温度、压强、体积均相同时，三种气体的质量关系：m(H2)>m(Ne)>m(O2)【答案】B【解析】根据阿伏加德罗定律的推论pV＝nRT＝eq\f(m,M)RT可知，则pM＝ρRT，即温度、压强相同时，气体的密度与其摩尔质量成正比，A项错误；同理，温度、密度相同时，气体的压强与其摩尔质量成反比，B项正确；质量、温度、压强均相同时，气体的体积与其摩尔质量成反比，C项错误；温度、压强、体积均相同时，气体的质量与其摩尔质量成正比，D项错误。12．(2024·湖南岳阳一模)常温下，某氮的气态氧化物15.6L与过量的氢气混合，在一定条件下反应，使之生成液态水和无污染的气体单质。恢复到原状态，反应后气体体积比反应前气体体积减小了46.8L，则原氮的氧化物的化学式为()A．N2O3 B．NO2C．NO D．N2O【答案】A【解析】设该氮氧化合物的分子式为N2Ox，化学方程式为N2Ox＋xH2=N2＋xH2O，相同条件下参加反应的气体的体积之比等于其物质的量之比也等于其化学计量数之比，N2Ox＋xH2=N2＋xH2OΔV1x15.6L46.8L则1∶x＝15.6L∶46.8L，x＝3，所以其化学式为N2O3。13．现有A、B、C三种化合物，各取40g相混合，完全反应后，容器中只有18gB、49gC，还有D生成，已知D的相对分子质量为106。下列说法中不正确的是()A．化学方程式一定是A＋B=C＋DB．生成D的物质的量为0.5molC．若化学方程式为2A＋B=C＋D，则A的摩尔质量为40g·mol－1D．若D是碳酸钠，则钠离子的质量为23g【答案】A【解析】现有A、B、C三种化合物，各取40g相混合，完全反应后，容器中只有18gB、49gC，还有D生成，则40gA完全反应，参加反应的B的质量为40g－18g＝22g，生成的C的质量为49g－40g＝9g，根据质量守恒定律反应生成的D的质量为40g＋22g－9g＝53g。由分析知A和B是反应物，C和D是生成物，但无法确定A、B、C、D的物质的量之比，即反应方程式不一定为A＋B=C＋D，故A错误；反应生成的D的质量为53g，D的相对分子质量为106，则生成D的物质的量为eq\f(53g,106g·mol－1)＝0.5mol，故B正确；若化学方程式为2A＋B=C＋D，结合D的物质的量为0.5mol，则A的物质的量为1mol，其摩尔质量为eq\f(40g,1mol)＝40g·mol－1，故C正确；若D是碳酸钠，物质的量为0.5mol，则钠离子的物质的量为1mol，质量为23g，故D正确。14．(2024·江苏苏州高三月考)下列叙述正确的是()①标准状况下，1LHCl和1LH2O的物质的量相同②常温常压下，1gH2和14gN2的体积相同③28gCO的体积为22.4L④若两种物质的物质的量相同，则它们在标准状况下的体积也相同⑤同温同压下，相同体积的任何气体单质所含的原子数目相同⑥同温同压下，气体的密度与气体的相对分子质量成正比A．①④⑥ B．②⑥C．⑤⑥ D．①⑤⑥【答案】B【解析】①标准状况下，1LHCl的物质的量为eq\f(1,22.4)mol，但标准状况下水为液体，不能利用气体摩尔体积计算其物质的量，①错误；②1gH2的物质的量为0.5mol，14gN2的物质的量为0.5mol，常温常压下，气体的物质的量相同时，其体积相同，②正确；③未说明是在标准状况下，不能确定28gCO的体积，③错误；④物质的状态不确定，体积可能相同，也可能不同，④错误；⑤同温同压下，相同体积的任何气体单质的物质的量相同，所含的分子数目相同，但原子数目不一定相同，⑤错误；⑥根据阿伏加德罗定律及推论可知，同温同压下，气体的密度与气体的相对分子质量成正比，⑥正确。15．（2024·山东临沂高三第二次高考模拟）[Co(NH3)5Cl]Cl2(M=250.5g/mol)是一种易溶于热水，难溶于乙醇的紫红色晶体。(1)制备步骤：将适量氯化铵溶于浓氨水中，边搅拌边分批次加入ag研细的CoCl2·6H2O(M=238g/mol)，得到[Co(NH3)6]Cl2沉淀。边搅拌边慢慢滴入足量30%H2O2溶液，得到[Co(NH3)5H2O]Cl3溶液。慢慢注入适量浓盐酸，得到沉淀，水浴加热，冷却至室温，得到紫红色晶体，减压过滤，洗涤，烘干，得到bg产品。(2)钴的测定：取5.0g样品于锥形瓶中，加入NaOH溶液并加热使钴(Ⅲ)完全沉淀，后加入H2SO4和H2O2将其还原为钴(Ⅱ)，再加入V1mLc1mol/LEDTA，用c2mol/LZnCl2标准溶液滴定过量的EDTA，消耗ZnCl2溶液平均体积为V2mL(EDTA与金属阳离子1:1反应)。下列有关计算正确的是A．[Co(NH3)5Cl]Cl2的产率为 B．[Co(NH3)5Cl]Cl2的产率为C．样品中钴的质量分数为 D．样品中钴的质量分数为【答案】C【解析】根据Co元素守恒可知，ag研细的CoCl2·6H2O(M=238g/mol)完全反应理论上能够生成的[Co(NH3)5Cl]Cl2的质量为：=，而实际生成bg[Co(NH3)5Cl]Cl2，故[Co(NH3)5Cl]Cl2的产率为×100%=×100%，A错误；由A项分析可知，[Co(NH3)5Cl]Cl2的产率为×100%，B错误；由题干步骤(2)信息可知，5.0g样品中含有Co的物质的量为：(c1V1-c2V2)×10-3mol，故样品中钴的质量分数为：=，C正确；由C项分析可知，样品中钴的质量分数为，D错误。二、非选择题（本题包括4小题，共55分）16．（14分）实验室需要配制0.50mol·L－1NaCl溶液480mL。按下列操作步骤填上适当的文字，以使整个操作完整。(1)选择仪器。完成本实验所必需的仪器有：托盘天平(带砝码、最小砝码为5g)、药匙、烧杯、________、________、________、________以及等质量的两片同种纸片。(2)计算。配制该溶液需取NaCl晶体________g。(3)称量。①天平调平之后，应将天平的游码调至某个位置，请在下图中用一根竖线标出游码左边缘所处的位置：②称量过程中NaCl晶体应放于天平的________(填“左盘”或“右盘”)。③称量完毕，将试剂倒入烧杯中。(4)溶解、冷却。该步实验中需要使用玻璃棒，目的是________________________________________________________________________。(5)转移、洗涤。在转移时应使用玻璃棒引流，需要洗涤烧杯2～3次是为了________________________________________________________________________。(6)定容。向容量瓶中加水至液面接近刻度线________处，改用________加水，使溶液凹液面与刻度线相切。(7)摇匀、装瓶。【答案】(1)500mL容量瓶（1分）量筒（1分）胶头滴管（1分）玻璃棒（1分）(2)14.6（2分）(3)①（1分）②左盘（1分）(4)搅拌，加速NaCl溶解（2分）(5)保证溶质全部转入容量瓶中（2分）(6)1～2cm（1分）胶头滴管（1分）【解析】配制480mL0.50mol·L－1的NaCl溶液，必须用500mL的容量瓶。m(NaCl)＝0.50mol·L－1×0.5L×58.5g·mol－1≈14.6g(托盘天平精确到0.1g)。用托盘天平称量时，物品放在左盘。配制一定物质的量浓度溶液的一般步骤为计算→称量(或量取)→溶解、冷却→转移、洗涤→定容、摇匀→装瓶贴签。17．（18分）填写下列空白。(1)将等物质的量的NH3和CH4混合，混合气体中NH3与CH4的质量比为________。(2)要使NH3与CH4含相同数目的H原子，则NH3和CH4的物质的量之比为________。(3)标准状况下，密度为0.75g·L－1的NH3与CH4组成的混合气体中，NH3的体积分数为_________，该混合气体对氢气的相对密度为________。(4)已知agA和bgB恰好完全反应生成0.2molC和dgD，则C的摩尔质量为________________。(5)同温同压下，已知O2的密度为ρg·L－1，则CO2的密度为____________。(6)现有下列三种气体：①32gCH4；②约含有6.02×1023个HCl分子的氯化氢气体；③标准状况下33.6LO2。请按物理量由小到大的顺序排列：a．质量：____________(填标号，下同)；b．分子数目：____________；c．相同状况下气体的体积：____________。【答案】(1)17∶16（2分）(2)4∶3（2分）(3)80%（2分）8.4（2分）(4)5(a＋b－d)g·mol－1（2分）(5)eq\f(11ρ,8)g·L－1（2分）(6)①<②<③（2分）②<③<①（2分）②<③<①（2分）【解析】(1)将等物质的量(设为nmol)的NH3和CH4混合，混合气体中NH3与CH4的质量比为(nmol×17g·mol－1)∶(nmol×16g·mol－1)＝17∶16。(2)要使NH3与CH4含相同数目的H原子，则NH3和CH4的物质的量之比为4∶3。(3)混合气体的平均摩尔质量为0.75g·L－1×22.4L·mol－1＝16.8g·mol－1，设NH3的体积分数为x，则17x＋16(1－x)＝16.8，解得x＝0.8，即80%；该混合气体对氢气的相对密度为eq\f(16.8g·mol－1,2g·mol－1)＝8.4。(4)根据质量守恒定律，C的质量为(a＋b－d)g，则C的摩尔质量为eq\f((a＋b－d)g,0.2mol)＝5(a＋b－d)g·mol－1。(5)同温同压下，已知O2的密度为ρg·L－1，而eq\f(ρ(CO2),ρ(O2))＝eq\f(M(CO2),M(O2))，则ρ(CO2)＝eq\f(44ρ(O2),32)＝eq\f(11ρ,8)g·L－1。(6)①32gCH4的物质的量为eq\f(32g,16g·mol－1)＝2mol；②约含有6.02×1023个HCl分子的氯化氢气体的物质的量为eq\f(6.02×1023,6.02×1023mol－1)＝1mol，其质量为36.5g·mol－1×1mol＝36.5g；③标准状况下33.6LO2的物质的量为eq\f(33.6L,22.4L·mol－1)＝1.5mol，其质量为32g·mol－1×1.5mol＝48g。a.根据上述分析可知，三种物质的质量大小为①＜②＜③。b.根据N＝nNA可知，气体分子数与其物质的量成正比，气体的物质的量大小为②＜③＜①，则三种气体含有分子数目大小为②＜③＜①。c.根据V＝nVm可知，相同条件下气体的体积与物质的量成正比，气体的物质的量大小为②＜③＜①，则三种气体的体积大小为②＜③＜①。18．（8分）为了测定某铜银合金的组成，将30.0g合金溶于80.0mL13.5mol·L－1的浓硝酸中。待合金完全溶解后，收集到NO和NO2的混合气体6.72L(标准状况下)并测得H＋浓度为1mol·L－1。假设反应后溶液的体积为80.0mL，不考虑2NO2N2O4，试计算：(1)被还原的硝酸的物质的量为______________。(2)合金中银的质量分数为_____________。(3)确定6.72L气体中各成分的物质的量：____________。【答案】(1)0.3mol（2分）(2)36%（2分）(3)n(NO)＝0.2mol，n(NO2)＝0.1mol（4分）【解析】(1)根据氮原子守恒可知被还原的硝酸的物质的量即生成气体的物质的量，所以被还原的硝酸的物质的量为eq\f(6.72L,22.4L·mol－1)＝0.3mol。(2)剩余硝酸是1mol·L－1×0.08L＝0.08mol，则参加反应的硝酸为13.5mol·L－1×0.08L－0.08mol＝1.0mol。设合金中Cu和Ag的物质的量分别为xmol和ymol，则64.0x＋108y＝30.0，根据氮原子守恒可知2x＋y＝1.0－0.3＝0.7，解得：x＝0.3、y＝0.1，所以银的质量分数为eq\f(0.1mol×108g·mol－1,30.0g)×100%＝36%。(3)设混合气体中NO、NO2的物质的量分别是amol、bmol，则a＋b＝0.3，根据得失电子守恒可知3a＋b＝0.3×2＋0.1，解得a＝0.2、b＝0.1，即6.72L气体中n(NO)为0.2mol，n(NO2)为0.1mol。19．（15分）(2024·福建七市质检)一水草酸钙(CaC2O4·H2O)可用作分离稀有金属的载体。回答下列问题：(1)制备一水草酸钙的方法如下：先用精制氯化钙稀溶液与草酸钠溶液共热反应，过滤，将固体溶于热盐酸中；再加氨水反应得一水草酸钙沉淀，过滤，用热水洗涤，在105℃干燥得产品。①已知CaCl2溶液中CaCl2质量浓度为1.11g·L－1，则该溶液中CaCl2的物质的量浓度为__________。②写出上述再加入氨水反应生成一水草酸钙沉淀的化学方程式：_________________________________________________