以物质的量为核心的计算试题 高考化学考前专项复习（含解析）

以物质的量为核心的计算
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是
A．标准状况下，11.2LCO2含有的质子数为11NA
B．5.6gFe粉与足量Cl2加热充分反应转移的电子数为0.3NA
C．1molNa2O2固体中所含离子数目为4NA
D．1L0.1mol·L-1NaHSO4溶液中含有的阳离子数目为0.2NA(忽略水的电离)
2．下列有关阿伏加德罗常数(NA)的说法错误的是
A．32gO2所含的原子数目为2NA
B．0.5molH2O含有的电子数目为5NA
C．1molH2O在标准状况下的体积约为22.4L
D．1L2mol/L的NaCl溶液中钠离子数目为2
3．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是
A．标准状况下，22.4LHCl和NH3的混合气体中，含有的分子数为NA
B．32gCu与足量浓硝酸反应，产物为NO2和NO，则反应中浓硝酸得到的电子数为NA
C．在高温、高压、催化剂的条件下，将1molN2与3molH2充入一密闭容器内充分反应后，容器内气体分子数等于2NA
D．Cu与浓硫酸在加热条件下反应，当产生1molSO2时，转移的电子数大于2NA
4．等质量的SO2气体和SO3气体，下列比较正确的是
A．同温、同压下原子数之比为15 16 B．同温、同压下物质的量之比为4 5
C．同温、同体积下氧原子数之比为6 5 D．同温、同体积下，压强之比为4 5
5．设为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是
A．分子中含有的共价键数为6
B．的溶液中微粒数大于0.5
C．与完全反应，反应中转移的电子数介于0.1和0.2之间
D．与混合物中含原子数为
6．下列关于物质的量的叙述，错误的是
A．1molNe中含有10×6.02×1023个电子
B．0.012 kg 12C含有约6.02×1023个C
C．中含有2mol氢原子和1mol氧原子
D．1mol任何物质都含有个分子
7．有COCl2(光气))、NO2、N2O4三种气体，它们分别都含有3mol氧原子，则三种气体的物质的量之比为
A．4∶2∶1 B．1∶1∶1 C．1∶4∶2 D．1∶2∶4
8．某化学兴趣小组模拟侯氏制碱法进行实验，流程如图所示：

设表示阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是
A．中含有个键
B．气体X可以循环利用
C．中含有配位键
D．与水溶液中，离子种类相同
9．设表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．溶液中的数目为
B．溶于水中转移的电子数目为
C．含的和混合物中的阴离子数目为
D．含2molHCl的浓盐酸与足量二氧化锰反应，产生氯分子数目为
10．某100mL未知的澄清溶液，只含Cl-、CO、SO、Fe3+、Na+、Mg2+离子中的某几种，将溶液分成两等份，进行如下实验操作：
①取其中一份溶液加入足量的Ba(OH)2溶液产生白色沉淀3.49g；
②向①过滤所得的沉淀中加足量硝酸，沉淀部分溶解剩余2.33g，且无气泡产生；
③向另一份溶液中加AgNO3溶液产生白色沉淀，再加稀硝酸白色沉淀不溶解。
根据上述实验现象，下列对该溶液的说法错误的是
A．该溶液中SO的浓度为0.2mol/L
B．该溶液一定不含有CO和Fe3+，可能含有Na+
C．该溶液至少含有4种离子
D．省略实验③不影响上述溶液中离子的检验
二、判断题
11．常温常压下，34g羟基(—16OH)所含中子数为16NA (____)
12．标准状况下，11.2LCH3CH2OH中含有的分子数目为0.5NA
13．取0.1mol/LNa2CO3溶液10mL，加水稀释至100mL后，Na2CO3的物质的量浓度为0.01mol/L。( )
14．标准状况下，11.2L甲烷(CH4)和乙烯(C2H4)混合物中含氢原子数目为2NA。(_______)
15．标准状况下，将22.4 L Cl2通入足量水中充分反应，转移电子数小于NA。(_______)
三、解答题
16．氯化亚铜化学式为CuCl，白色立方结晶或白色粉末，难溶于水，在潮湿的空气中易氧化，不溶于乙醇，常用作催化剂、杀菌剂、媒染剂、脱色剂等。
I．CuCl的制备
取25g CuSO4 5H2O和6.43gNaCl并加少量水溶解，将溶液倒入如图所示的三颈烧瓶中，加热至50℃，向三颈烧瓶中缓慢滴加Na2SO3和Na2CO3的混合溶液，使其持续反应30min。待反应结束后将混合物静置一段时间，抽滤，沉淀依次用36%的乙酸、无水乙醇、无水乙醚洗涤多次，得白色固体，真空或者充氮气保存。
(1)仪器a的名称为 。
(2)反应时使用NaCl浓溶液，主要目的是 。
(3)三颈烧瓶中CuSO4、NaCl、Na2SO3反应生成CuCl的离子方程式为 ；缓慢滴加Na2SO3和Na2CO3的混合溶液的主要原因是 。
(4)沉淀用无水乙醇洗涤的目的是 。
II．CuCl样品纯度的测定
准确称取CuCl样品0.25g，将其置于足量FeCl3溶液中，待固体完全溶解后，加水50mL和邻菲啰啉指示剂2滴，立即用amol L-1 Ce(SO4)2标准溶液滴定至绿色出现且30s不褪色，即为终点，重复2~3次，平均消耗Ce(SO4)2标准溶液bmL(已知：，)
(5)滴定时应将Ce(SO4)2标准溶液加入 (填“酸式滴定管”或“碱式滴定管”)中；该样品中CuCl的质量分数为 ×100%。(用含a、b的代数式表示，列出计算式即可)
(6)下列操作可能会导致样品纯度测量结果偏低的是___________。(填标号)
A．样品在空气中放置时间过长
B．盛装Ce(SO4)2标准溶液的滴定管未用标准溶液润洗
C．锥形瓶中装待测液前未干燥
D．滴定管内部滴定前无气泡，滴定后有气泡
17．现有21.6 g由CO和CO2组成的混合气体，在标准状况下其体积为13.44 L。回答下列问题：
(1)该混合气体的平均摩尔质量为 。
(2)混合气体中碳原子的质量为 。
(3)将混合气体依次通过如图所示装置，最后收集在气球中(实验在标准状况下测定)。
①气球中收集到的气体的摩尔质量为 。
②气球的体积为 L。
18．“84消毒液”是家居常用的防疫用品，某小组同学查看包装说明，如图：
84消毒液 (有效成分)NaClO (规格)1000mL (浓度)4.0mol/L ①按一定比例稀释后使用 ②不得与酸性产品(如洁厕灵)同时使用 ③密封保存
该小组同学进行了如下实验。回答下列问题：
(1)稀释：将“84消毒液”原液稀释配制成480mLC(NaClO)=0.04mol/L的溶液。
①稀释过程中，需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、 、胶头滴管。
②稀释时，需要量取 mL“84消毒液”原液。
③下列操作会使溶液中NaClO浓度偏高的是 (填标号)。
A．量取没有密封保存的“84消毒液”原液进行稀释
B．量取“84消毒液”原液时，仰视读数
C．定容时，俯视刻度线
D．定容摇匀后，液面低于刻度线，再加水至刻度线
(2)利用如图所示装量探究84消毒液与洁厕灵(主要成分为盐酸)的反应：
①将注射器中的洁厕灵注入试管中，一段时间后可观察到pH试纸 ；淀粉KI试纸上发生的离子反应方程式为 。
②气球内的棉花团整取的溶液A是NaOH溶液，其作用是 。
③该小组查资料得：“84消毒液”也不能与双氧水混合，两者温合会产生一种无色无味气体，使其消毒能力大大降低，该反应的化学方程式为 ，还原剂为 (填化学式)。
参考答案：
1．C
【详解】A．1个CO2分子含有的质子数为6+8×2=22，标准状况下，11.2LCO2的物质的量为=0.5mol，所以0.5molCO2含有的质子数为11NA，故A正确；
B．5.6g Fe的物质的量为=0.1mol，与足量 Cl2充分反应生成氯化铁，转移电子数为0.3NA，故B正确；
C．过氧化钠由钠离子和过氧根构成，故1mol过氧化钠含2mol钠离子和1mol过氧根离子，含3mol离子，即3NA个离子，故C错误；
D．1L 0.1mol/L NaHSO4溶液中含有的n(NaHSO4)=0.1mol/L×1L=0.1mol，若忽略水电离出的H+和OH-，溶液中的阳离子的总物质的量为0.1mol+0.1mol=0.2mol，阳离子数为0.2NA，故D正确；
故选C。
2．C
【详解】A． 32gO2所含的原子数目为 =2NA，故A正确；
B． 每个H2O分子含有10个电子，0.5molH2O含有的电子数目为5NA，故B正确；
C． H2O在标准状况下为液体，故C错误；
D． 1L2mol/L的NaCl溶液中钠离子数目为=1L×2mol·L－1×=2，故D正确；
故选C。
3．B
【详解】A．标况下，混合气体的总量为1mol；HCl和NH3的混合后发生反应，若按照(1:1)反应生成氯化铵固体，属于离子化合物，不存在分子；若是有一种气体过量，反应后剩余气体的量小于1mol，含有的分子数也一定小于NA，故A错误；
B．32gCu的物质的量为=0.5mol，在反应中失去电子数为0.5mol×2=1mol；硝酸为氧化剂，发生还原反应生成NO2和NO，硝酸得电子数等于铜失电数，即为NA，故B正确；
C．氮气与氢气合成氨气的反应为可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，所以将1molN2与3molH2充入一密闭容器内充分反应后，容器内气体分子数大于2NA，故C错误；
D．Cu与浓硫酸在加热条件下反应，硫酸中硫元素由+6价降低到+4价，所以当产生1molSO2时，转移的电子数等于2NA，故D错误；
故选B。
4．A
【分析】等质量的SO2气体和SO3气体，设质量都是mg，则SO2的物质的量为、SO3的物质的量为。
【详解】A．同温、同压下原子数之比为，故A正确；
B．同温、同压下物质的量之比为，故B错误；
C．同温、同体积下氧原子数之比为，故C错误；
D．同温、同体积下，压强比等于物质的量比，压强之比为，故D错误；
选A。
5．C
【详解】A．1个乙烯分子中含有6个共价键，分子中含有的共价键数为6，故A正确；
B．的溶液中含有0.25molNa+、0.25molCl-，溶液中除氯化钠外还有水，所以微粒数大于0.5，故B正确；
C．的物质的量是0.1mol，与完全反应，钠元素化合价由0升高为+1，反应中转移的电子数介于0.1，故C错误；
D．、最简式都是，与混合物中含原子数为，故D正确；
选C。
6．D
【详解】A．1个氖原子核外有10个电子，则1 mol Ne中含有10×6.02×1023个电子， A正确；
B．0.012 kg 12C的物质的量为1mol，则含有约6.02×1023个C原子，B正确；
C．一个水分子中含两个氢原子和一个氧原子，因此1molH2O中含有2molH和1molO，C正确；
D．因为有些物质是由分子构成的(例如水、硫酸等)，有些物质是由离子构成的[例如NaCl、Ca(OH)2等]，还有些物质是由原子直接构成的(例如金刚石等)，所以不是1mol 任何物质都含有6.02×1023个分子，D错误；
答案选D。
7．A
【详解】含有3mol氧原子的，其物质的量为3mol，3mol的，其物质的量为1.5mol，3mol的，其物质的量为0.75mol，所以三种物质的物质的量之比为，故选A。
8．A
【详解】A．CO2的结构式为：O=C=O，双键中含有1个π键，1个σ键；中含有个键，A项错误；
B．气体X为CO2，可以通入饱和氨盐水中循环使用，B项正确；
C．NH4Cl中含有N→H配位键，C项正确；
D．与水溶液中，均含有、、、、，D项正确；
故选：A。
9．C
【详解】A．题干未告知溶液体积，无法计算0.1mol/LNa2CO3溶液中的Na+数目，A错误；
B．Cl2与水反应是一个可逆反应，且溶于水中的Cl2只有部分与水反应，无法计算0.3molCl2溶于水中转移的电子数目，B错误；
C．已知Na2O和Na2O2中阴阳离子个数比均为1：2，故含46g即=2molNa+的Na2O和Na2O2混合物中的阴离子数目为，C正确；
D．浓盐酸才能与MnO2反应，稀盐酸不反应，故含2molHCl的浓盐酸与足量二氧化锰反应，产生氯分子数目＜0.5NA，D错误；
故答案为：C。
10．C
【分析】将溶液分成两等份：①取其中一份溶液加入足量的 Ba(OH)2溶液产生白色沉淀3.49g；②向①过滤所得的沉淀中加足量硝酸，沉淀部分溶解，且无气泡产生，说明沉淀中含有硫酸钡和氢氧化镁，剩余2.33g沉淀为硫酸钡，原溶液中含有SO、 Mg2+ ，没有 Fe3+、CO；③取另一份溶液中加 AgNO3 溶液产生白色沉淀，再加稀硝酸白色沉淀不溶解，白色沉淀为AgCl，说明原溶液中含有 Cl ；据此分析判断。
【详解】A．剩余2.33g沉淀为硫酸钡，物质的量为0.01mol，则原溶液中含有0.02mol SO，则溶液中SO的浓度为 0.01mol÷0.05L =0.2mol/L，故A正确；
B．根据上述分析，该溶液中一定不含有CO和Fe3+，可能含有Na+，故B正确；
C．根据上述分析，原溶液中一定含有SO、 Mg2+、 Cl ，一定不存在 Fe3+、CO，无法判断是否存在 Na+，则该溶液至少含有3种离子，故C错误；
D．一份溶液中含有0.01mol SO，生成的氢氧化镁的质量为3.49g-2.33g=1.16g，物质的量为 1.16g÷58g/mol =0.02mol，即含有0.02molMg2+；一份溶液中含有0.01mol SO，0.02mol Mg2+，根据溶液的电中性，溶液中一定含有某种阴离子，只能是 Cl ，因此省略实验③不影响上述溶液中离子的检验，故D正确；
故选C。
【点睛】本题的难点是D，要注意溶液电中性的应用。Ag2SO4能溶于硝酸中。
11．正确
【详解】34g羟基(—16OH)的物质的量为，则所含中子数为(2×8) NA=16NA，故说法正确。
12．错误
【详解】标准状况下，CH3CH2OH是液体，不能利用气体摩尔体积计算11.2LCH3CH2OH的物质的量，故标准状况下，11.2LCH3CH2OH中含有的分子数目为0.5NA说法错误。
13．正确
【详解】设稀释后的溶液的物质的量浓度为xmol/L，稀释前后碳酸钠的物质的量相等，故，x=0.01，故Na2CO3的物质的量浓度为0.01mol/L，正确。
14．正确
【详解】甲烷和乙烯都含有4个氢原子，标准状况下，11.2 L甲烷和乙烯混合物的物质的量为0.5mol，含有氢原子数目为2NA，故答案为：正确。
15．正确
【详解】Cl2与水的反应为可逆反应，1 mol Cl2不能完全反应，因而转移电子数小于NA，故正确。
16．(1)球形冷凝管
(2)加快反应速率或增大Cl-浓度，有利于CuCl生成
(3) 消耗反应生成的H+，防止H+与反应生成SO2污染环境
(4)除去杂质，同时减少氯化亚铜的溶解损耗，提高产率
(5) 酸式滴定管
(6)AD
【分析】制取CuCl时，先往三颈烧瓶中加入CuSO4 5H2O和NaCl的混合物，并加少量水溶解，加热至50℃，再向三颈烧瓶中缓慢滴加Na2SO3作还原剂，为防止生成的酸与Na2SO3反应生成SO2，需营造碱性环境，所以加入Na2CO3溶液。待反应结束后，将混合物抽滤，沉淀依次用36%的乙酸洗涤以去除表面吸附的Na2SO3、Na2CO3，用无水乙醇、无水乙醚洗涤多次，以洗去表面附着的乙酸和水分，最后得到白色固体，真空或者充氮气保存。
【详解】（1）仪器a是内管呈球形的冷凝管，名称为球形冷凝管。
（2）反应时NaCl为反应物之一，使用NaCl浓溶液，可增大反应物浓度，加快反应速率，则主要目的是：加快反应速率或增大Cl-浓度，有利于CuCl生成。
（3）三颈烧瓶中CuSO4、NaCl、Na2SO3反应生成CuCl和Na2SO4，离子方程式为；反应生成的H+能与后滴入的Na2SO3发生反应，生成SO2污染环境，同时消耗Na2SO3，所以需加入碱性物质去除，则缓慢滴加Na2SO3和Na2CO3的混合溶液的主要原因是：消耗反应生成的H+，防止H+与反应生成SO2污染环境。
（4）沉淀表面吸附溶液中的杂质，且在潮湿的空气中CuCl易氧化，用无水乙醇洗涤的目的是：除去杂质，同时减少氯化亚铜的溶解损耗，提高产率。
（5）Ce(SO4)2为强酸弱碱盐，溶液呈酸性，滴定时应将Ce(SO4)2标准溶液加入酸式滴定管中。由滴定时发生的反应，可建立关系式：CuCl——Ce(SO4)2，则该样品中CuCl的质量分数为×100%=×100%。
（6）A. 样品在空气中放置时间过长，有部分CuCl被氧化，从而使消耗的Ce(SO4)2溶液体积减少，测定结果偏低，A符合题意；
B. 盛装Ce(SO4)2标准溶液的滴定管未用标准溶液润洗，则所用体积偏大，测定结果偏高，B不符合题意；
C. 锥形瓶中装待测液前未干燥，对所用Ce(SO4)2标准溶液的体积不产生影响，测定结果不变，C不符合题意；
D. 滴定管内部滴定前无气泡，滴定后有气泡，则读取所用Ce(SO4)2标准溶液的体积偏小，测定结果偏低，D符合题意；
故选AD。
【点睛】当溶液中发生多步反应时，可建立关系式求解。
17． 36 g·mol－1 7.2 g 28 g·mol－1 6.72
【分析】混合气体在标准状况下体积为13.44 L，根据n=V÷Vm可知，总物质的量为0.6mol；氢氧化钠吸收二氧化碳，浓硫酸吸收水，气球中收集的气体是一氧化碳。
【详解】(1)该混合气体总物质的量为0.6mol，根据M=m÷n可知，混合气体的平均摩尔质量为：21.6g÷0.6mol=36 g·mol－1；
(2)设一氧化碳的物质的量为amol，二氧化碳的物质的量为（0.6-a）mol，故28a+44（0.6-a）=21.6，a=0.3mol，碳元素的质量m=0.3mol×12g/mol+0.3mol×12g/mol=7.2g；
(3)将混合气体依次通入装置，装置吸收了二氧化碳和水，气球中收集气体为一氧化碳。
①气球中收集到的气体的摩尔质量为28 g·mol－1；
②一氧化碳的物质的量为0.3mol，故在标准状况下气球的体积为6.72L。
18．(1) 500mL容量瓶 5.0 BC
(2) 先变红后褪色 吸收生成的氯气，防止逸出造成环境污染 H2O2
【详解】（1）①需要480mLc(NaClO)=0.04mol/L的溶液，则应选择500mL容量瓶，因此稀释过程中，需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、500mL容量瓶、胶头滴管。
②稀释前后溶质的物质的量不变，设需要“84消毒液”原液V mL，则有4.0mol/LV mL=500mL0.04mol/L，解得V=5.0mL。
③A．量取没有密封保存的“84消毒液”原液进行稀释，消毒液原液会变质从而使其溶质物质的量减小，原液浓度偏小，所配次氯酸钠溶液浓度偏低，A错误；
B．量取“84消毒液”原液时，仰视读数，会使原液体积偏大，所配次氯酸钠溶液浓度偏高，B正确；
C．定容时，俯视刻度线，会使所配制的次氯酸钠溶液体积偏小，浓度偏高，C正确；
D．定容摇匀后，液面低于刻度线，再加水至刻度线，会使所配制的次氯酸钠溶液体积偏大，浓度偏低，D错误；
答案选BC。
（2）①“84”消毒液的主要成分次氯酸钠会与洁厕灵的主要成分盐酸发生氧化还原反应生成氯气，氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸具有酸性、次氯酸具有漂白性，因此一段时间后可观察到湿润的pH试纸先变红后褪色；而氯气有氧化性，能与碘化钾发生氧化还原反应生成碘单质和氯化钾，因此淀粉KI试纸上发生的离子反应方程式为：。
②氯气有毒、会污染空气，而氯气能与氢氧化钠溶液反应，因此其作用是吸收生成的氯气，防止逸出造成环境污染。
③过氧化氢具有还原性，次氯酸根离子具有氧化性，过氧化氢能与次氯酸钠发生氧化还原反应生成氯化钠、水和氧气，反应的化学方程式为：，还原剂中元素化合价升高，因此还原剂为过氧化氢。
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