2025版高一化学必修第一册 课节强化练(五) 物质的量

课节强化练(五)物质的量(30分钟50分)教材习题改编1.(3分)(教材课后习题改编)将30mL0.5mol·L-1H2SO4溶液加水稀释到300mL,稀释后溶液中H+的物质的量浓度为()A.0.5mol·L-1 B.0.05mol·L-1C.0.1mol·L-1 D.1.0mol·L-1【解析】选C。根据稀释前后溶质的物质的量不变可得30×10-3L×0.5mol·L-1=300×10-3L×c,解得c=0.05mol·L-1,由于H2SO4是二元强酸,所以H+的物质的量浓度为0.1mol·L-1。2.(3分)(教材课后习题改编)在同温同压下,同体积的H2和CH4,它们的原子数之比是()A.2∶5 B.1∶1 C.1∶5 D.1∶8【解析】选A。由阿伏加德罗定律可知:同温同压下,两种气体的体积之比等于其物质的量之比。H2和CH4的体积相同,则其物质的量相同。所以H2和CH4的原子个数比为2∶5。3.(3分)(教材课后习题改编)在甲、乙两个体积不同的密闭容器中,分别充入质量相等的CO、CO2气体时,两容器的温度和压强均相同,则下列说法正确的是()A.充入的CO分子数比CO2分子数少B.甲容器的体积比乙容器的体积小C.CO的摩尔体积比CO2的摩尔体积小D.若将压强相同改为体积相同,则甲容器的压强比乙容器的压强大【解析】选D。由于M(CO)<M(CO2),所以m相同时,n(CO)>n(CO2),则充入的CO分子数比CO2分子数多,A不正确;两容器的温度和压强相同,则两容器内气体的体积与气体的总物质的量成正比,由于n(CO)>n(CO2),所以甲容器的体积比乙容器的体积大,B不正确;温度、压强相同时,气体的摩尔体积相同,C不正确;根据阿伏加德罗定律及推论可知,同温同体积的条件下,压强与气体的总物质的量成正比,由于n(CO)>n(CO2),所以甲容器的压强比乙容器的压强大,D正确。4.(3分)(教材课后习题改编)如图是某品牌饮用矿泉水的标签中的部分内容。下列说法正确的是()饮用矿泉水净含量:500mL配料表:纯净水、硫酸镁、氯化钾保质期:12个月主要离子成分:钾离子(K+)∶1.0~27.3mg·L-1镁离子(Mg2+)∶0.1~4.8mg·L-1A.标签上给出的离子的物理量是物质的量浓度B.取少量待测液加盐酸酸化,再滴入硝酸银溶液,出现白色沉淀,说明有氯离子C.该品牌饮用矿泉水中c(Mg2+)最大值为2×10-4mol·L-1D.一瓶该品牌饮用矿泉水中SO42-的物质的量不超过1×10【解析】选C。该品牌饮用水中离子浓度表示单位体积饮用矿泉水内含有的离子质量,不是物质的量浓度,A错误;加入盐酸会引入氯离子,不能证明待测液中有氯离子,B错误;由标签可知,c(Mg2+)最大值为4.8×10-3g·L-1÷24g·mol-1=2×10-4mol·L-1,C正确;一瓶该品牌饮用矿泉水中,K+的最大物质的量是3.5×10-4mol,Mg2+的最大物质的量是1×10-4mol,还有Cl-,根据电荷守恒,SO42-的物质的量不超过2.75×10-45.(3分)(教材课后习题改编)下列说法正确的是()A.22.4LN2中一定含有2molNB.23gNa投入1L水中,所得溶液中溶质的物质的量浓度为1mol·L-1C.相同条件下,20mLNH3与60mLO2所含原子个数比为2∶3D.0.1mol·L-1K2SO4溶液中含有NA个K+【解析】选C。没有给标准状况的条件,无法计算22.4LN2的量,故A错误;钠与水反应所得溶液的体积不为1L,故B错误;相同条件下,20mLNH3与60mLO2所含分子数之比为1∶3,原子数之比为2∶3,故C正确;溶液的体积未知,无法计算K+数目,故D错误。迁移应用提升6.(3分)中国航天员成功实现在太空泡茶,茶装在特制包装袋中,注水后用加热器进行加热就可以喝了,但要插上吸管以防止水珠飘起来。下列说法正确的是()A.航天员喝茶时注入的2molH2O的摩尔质量是36B.1mol水的质量是18gC.1molH2O含有3mol电子D.在标准状况下,1mol冰水混合物的体积约是22.4L【解析】选B。H2O的摩尔质量是18g·mol-1,A错误;H2O的摩尔质量是18g·mol-1,故1mol水的质量是18g,B正确;1个H2O分子中含有10个电子,则1molH2O中含有10mol电子,C错误;在标准状况下,冰水混合物不是气态,因此不能用气体摩尔体积计算1mol冰水混合物的体积,D错误。7.(3分)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是()A.1molN2和CO的混合气体中所含原子数为2NAB.16gO2和O3的混合气体中所含原子数为NAC.等物质的量的Na2O2和Na2O所含有阴离子数目相同D.17gOH-含有电子数为9NA【解析】选D。N2和O2均为双原子分子,所以两者不管以什么比例混合,只要总物质的量为1mol,含有原子数为2NA,A正确;假如16g气体均为O2,则含有氧原子数为(16g÷32g·mol-1)×2×NAmol-1=NA,假如16g气体均为O3,则含有氧原子数为(16g÷48g·mol-1)×3×NAmol-1=NA,所以两者不管以什么比例混合,只要总质量为16g,则含有氧原子数为NA,B正确;1molNa2O2含有1molO22-,1molNa2O含有1molO2-,所以等物质的量的Na2O2和Na2O所含有阴离子数目相同,C正确;17gOH-含有电子数为10N8.(3分)标准状况下,将VLA气体(摩尔质量为Mg·mol-1)溶于0.1L水中,所得溶液的密度为ρg·cm-3,则此溶液的物质的量浓度(mol·L-1)为()A.VρMV+2240C.MV22.4(V+0.1)【解析】选B。气体的物质的量为V22.4mol,所得溶液的质量为(V22.4×M+100)g,则此溶液的物质的量浓度为V22.4mol÷[(V22.9.(3分)一个密闭容器,中间有一可自由滑动的隔板(厚度不计)将容器分成两部分,当左边充入8molN2,右边充入CO和CO2的混合气体共60g时,隔板处于如图位置(保持温度不变)。下列说法正确的是()A.右边CO与CO2分子数之比为3∶1B.右边CO的质量为14gC.左右两边气体的压强之比为4∶1D.右边气体密度是相同条件下氢气密度的15倍【解析】选D。根据阿伏加德罗定律的推论,同温同压下,气体的物质的量之比等于体积之比,则左边N2的物质的量与右边CO和CO2的混合气体总物质的量之比为45∶15=4∶1,则右边CO和CO2的混合气体总物质的量为8mol×14=2mol,2molCO的质量为2mol×28g·mol-1=56g,2molCO2的质量为2mol×44g·mol-1=88g,根据十字交叉法,右边CO与CO2的物质的量之比为(88-60)∶(60-56)=7∶1,即右边CO与CO2分子数之比为7∶1,A错误;由A可知,右边CO和CO2的混合气体总物质的量为2mol,CO与CO2的物质的量之比为7∶1,则CO的物质的量为2mol×77+1=1.75mol,其质量为1.75mol×28g·mol-1=49g,B错误;根据题意,可自由滑动的隔板处于如图位置(保持温度不变),此时两边压强相等,即左右两边气体的压强之比为1∶1,C错误;右边气体的平均摩尔质量为M=60g2mol=30g·mol-1,根据阿伏加德罗定律的推论,气体的密度之比等于摩尔质量之比10.(3分)(2024·泰安高一检测)如图所示是配制一定物质的量浓度溶液的过程。下列说法中不正确的是()A.所配制的Na2CO3溶液中Na+的物质的量浓度为2.0mol·L-1B.操作2中玻璃棒的下端应该抵在容量瓶的刻度线下方C.操作4如果仰视,所配得溶液浓度偏高D.操作5中,定容摇匀后发现液面低于刻度线,不再需要加水【解析】选C。10.6gNa2CO3的物质的量是n(Na2CO3)=10.6g106g·mol-1=0.1mol,由于溶液体积是100mL,则配制溶液的浓度c(Na2CO3)=0.1mol0.1L=1.0mol·L-1,其Na+的物质的量浓度为2.0mol·L-1,A正确;为减小实验操作误差,操作2中引流使用的玻璃棒的下端应轻轻抵在容量瓶的刻度线下方,B正确;操作4如果仰视,则溶液的体积偏大,由于溶质的物质的量不变,则所配得溶液浓度偏低,C错误;11.(10分)(2024·菏泽高一检测)回答下列问题:(1)含1.0molFe3+的Fe2(SO4)3中所含SO42-的物质的量是(2)等质量的N2、NH3、NO2、Cl2四种气体中,在相同温度和压强下,体积最大的是__________。

(3)某混合溶液中含有Na+、Al3+、Cl-、SO42-,测得Na+、Al3+和Cl-的物质的量浓度比为3∶2∶1,则Al3+与SO4(4)实验室常用KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O制取少量氯气。若转移电子数目为NA,则产生Cl2的体积为__________(标准状况),被氧化的HCl的物质的量为__________。

(5)黑火药是我国古代四大发明之一,其化学反应方程式为S+2KNO3+3C=K2S+3CO2↑+N2↑。①上述反应中被氧化的元素是__________(填元素符号);氧化剂是__________(填化学式)。

②收集上述反应生成的气体0.4mol,通入100mL4mol·L-1的氢氧化钠溶液中,最终所得溶液中的溶质是__________(填化学式)。

【解析】(1)由化学式可知,含1.0molFe3+的Fe2(SO4)3中所含SO42-的物质的量是1.0mol×32=1.5mol。(2)等质量的N2、NH3、NO2、Cl2四种气体中物质的量与其相对分子质量成反比,物质的量最多的为NH3;根据阿伏加德罗定律可知,在相同温度和压强下,体积最大的是NH3。(3)混合溶液中含有Na+、Al3+、Cl-、SO42-,测得Na+、Al3+和Cl-的物质的量浓度比为3∶2∶1,根据溶液呈电中性,则Al3+与SO42-的微粒个数比为2∶3+2×3-12=1∶2。(4)反应中电子转移为+KCl+3H2O,若转移电子数目为NA,则产生Cl20.6mol,体积为13.44L(标准状况),6分子HCl中有5分子HCl被氧化,则被氧化的HCl的物质的量为1mol。(5)①上述反应中碳元素化合价升高,故被氧化的元素是C;反应中硫、氮元素化合价降低被还原,故氧化剂是S、KNO3。②收集上述反应生成的气体0.4mol,其中CO2有0.3mol。100mL4mol·L-1的氢氧化钠溶液中溶质氢氧化钠为0.4mol,其吸收0.3molCO答案:(1)1.5mol(2)NH3(3)1∶2(4)13.44L1mol(5)①CS、KNO3②NaHCO3、Na2CO312.(10分)某种补钙剂(钙片)的有效成分为碳酸钙,测定其中碳酸钙(假设该药片中的其他成分不与盐酸或NaOH溶液反应)含量的操作步骤如下:第一步,配制0.10mol·L-1稀盐酸和0.10mol·L-1NaOH溶液;第二步,将一粒研碎后的药片(0.1g)加入盛有20.00mL蒸馏水的烧杯中;第三步,加入50.00mL0.10mol·L-1稀盐酸,充分搅拌;第四步,用0.10mol·L-1NaOH溶液中和过量稀盐酸,消耗NaOH溶液34.00mL。请回答下列问题:(1)实验室中一瓶盐酸试剂瓶标签如图所示。盐酸分子式:HCl相对分子质量:36.5密度:1.18g·cm-3HCl的质量分数:36.5%试根据标签上的有关数据回答下列问题:①该浓盐酸中HCl的物质的量浓度为______________mol·L-1。②配制250mL该浓盐酸,需要标准状况下的HCl气体__________L。

③某学生欲用上述浓盐酸和蒸馏水配制250mL0.10mol·L-1稀盐酸。该学生需要用量筒量取约__________mL上述浓盐酸进行配制。

(2)实验室要配制250mL0.10mol·L-1NaOH溶液,请回答下列问题:①配制该溶液除用到量筒、烧杯、玻璃棒外,还需要的玻璃仪器有__________。

②下列操作使所配制的NaOH溶液的物质的量浓度偏低的是__________(填字母)。

A.容量瓶用蒸馏水洗涤干净后残留少量的蒸馏水B.转移液体后没有洗涤烧杯与玻璃棒C.定容时,俯视刻度线D.定容、摇匀后,发现液面低于刻度线,补加蒸馏水到刻度线(3)根据上述实验数据,可计算出该药片中碳酸钙的质量分数为__________。

【解析】(1)①该浓盐酸的物质的量浓度c=1000mL·L-1×1.18g·mL-1×36.5%36.5g·mol-1=11.8mol·L-1。②配制250mL该浓盐酸,需要标准状况下的HCl气体:0.25L×11.8mol·L-1×22.4L·mol-1=66.08L。③依据溶液稀释规律可知,某学生欲用上述浓盐酸和蒸馏水配制250mL0.10mol·L-1稀盐酸。该学生需要用量筒量取浓盐酸体积为0.25L×0.10mol·L