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物质的量综合测试
物质的量综合测试
时间:
45分钟满分:
100分
第Ⅰ卷(选择题,共48分)
一、选择题(本题包括12小题。每小题4分,共48分)
1.在化学学科中经常使用下列物理量,其中跟阿伏加德罗常数(NA)无关的组合是()
①相对原子质量;②摩尔质量(g/mol);③原子半径;④中和热(kJ/mol);⑤物质的量;⑥化学反应速率[mol/(L·s)];⑦气体摩尔体积(L/mol);⑧溶解度;⑨燃烧热(kJ/mol);⑩溶质的质量分数
A.①③⑧⑩B.②④⑤⑥⑦⑨
C.①②③④⑤D.⑥⑦⑧⑨⑩
解析:
根据物理量的单位,可以判断其与阿伏加德罗常数是否有关,相对原子质量、溶质的质量分数为具体数值,原子半径的单位为nm,溶解度的单位为g,这些物理量与阿伏加德罗常数均无关。
答案:
A
2.在200mL某硫酸盐溶液中,含有1.5NA个硫酸根离子(NA表示阿伏加德罗常数的值),同时含有NA个金属离子。则该硫酸盐的物质的量浓度为()
A.1mol·L-1B.2.5mol·L-1
C.5mol·L-1D.2mol·L-1
解析:
由硫酸盐溶液中含有1.5NA个硫酸根离子,同时含有NA个金属离子,可知金属离子与硫酸根离子物质的量之比为2:
3,故其化学式可表示为:
M2(SO4)3,所以其物质的量浓度为0.5mol/0.2L=2.5mol·L-1。
答案:
B
3.下列说法正确的是()
A.1mol物质的质量叫做摩尔质量
B.两个等容容器,一个盛一氧化氮,另一个盛N2、H2混合气,同T、同P下两容器内气体原子总数一定相同,分子总数和质子总数也相同
C.将98gH2SO4溶于500mL水中所得到的溶液浓度为2mol/L
D.等质量的O2和O3中所含的氧原子数相等
解析:
C中溶液体积不是500mL;B中质子总数不一定相同;A中应为单位物质的量,而不是1mol。
答案:
D
4.设NA为阿伏加德罗常数,下列说法正确的是()
A.电解精炼铜过程中,电路中每通过NA个电子,阳极溶解铜32g
B.1L2mol/L的NH4Cl溶液中含
数目为2NA
C.5.6g铁粉与硝酸反应失去的电子数一定为0.3NA
D.1molC20H42的分子中含有的共价键数目为61NA
解析:
电解精炼铜时,粗铜作阳极,由于粗铜中含有杂质Ni等,电路中每通过NA个电子,阳极溶解铜小于32g,A错;1L2mol/L的NH4Cl溶液中
会发生水解,故其数目小于2NA,B错;铁粉与硝酸反应时,由于硝酸用量的不同可能生成Fe2+(少量硝酸)或Fe3+(过量硝酸),因此5.6g铁粉与硝酸反应时失去的电子数为0.2NA~0.3NA,C错;1molC20H42中含有共价键数目为
×NA=61NA,D对。
答案:
D
5.用NA表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是()
①18gD2O含有的电子数为10NA
②标准状况下,11.2L以任意比例混合的氮气和氧气所含的原子数为NA
③同温、同压下,相同体积的氢气和氩气所含的原子数相等
④标准状况下22.4LH2O中的分子数为NA
⑤10.6gNa2CO3溶于水中所得阴、阳离子的个数比为1:
2
⑥78gNa2O2中含阴、阳离子的总数为3NA
⑦7.1gCl2与足量氢氧化钠溶液反应转移电子数为0.1NA
⑧1molNa2O2与水完全反应时转移电子数为2NA
A.②⑤⑦B.②⑥⑦
C.③④⑧D.②⑤⑧
解析:
①18gD2O,其物质的量小于1mol,则电子数小于10NA,故错误;②11.2LO2、N2混合气在标准状况含1mol原子,故正确;③氩气是单原子分子,故错误;④标准状况下H2O为液态,故错误;⑤CO2-3水解,则n(Na+):
n(
)>2:
1,故错误;⑥1molNa2O2的阴、阳离子的物质的量为3mol,故正确;⑦Cl2与H2O发生歧化反应,1molCl2转移1mol电子,故正确;⑧Na2O2与H2O也发生歧化反应,1molNa2O2与H2O反应只转移1mol电子,故错误。
答案:
B
6.如图是某学校实验室从化学试剂商店买回的硫酸试剂标签上的部分内容。据此下列说法正确的是()
A.该硫酸的物质的量浓度为9.2mol/L
B.1molZn与足量的该硫酸反应产生2g氢气
C.配制200mL4.6mol/L的稀硫酸需取该硫酸50mL
D.等质量的水与该硫酸混合所得溶液的物质的量浓度大于9.2mol·L-1
解析:
本题考查有关溶液浓度的知识。
c(H2SO4)=
=18.4mol·L-1。
由此可知该硫酸为浓硫酸,Zn与足量浓硫酸反应不产生H2;配制200mL4.6mol·L-1的稀硫酸需取该硫酸的体积为
;由于硫酸的密度大于水,所以等质量的硫酸和水的体积相比,硫酸的体积要小,所以两者等质量混合后,硫酸的浓度要小于9.2mol·L-1。
答案:
C
7.在同温同压下,某空瓶充满O2后的质量为116g,充满CO2后的质量为122g,充满气体X后的质量为114g,则X的相对分子质量为()
A.28B.60
C.32D.44
解析:
方法一设瓶的质量为m,根据阿伏加德罗定律,同温同压同体积的容器中所盛气体的物质的量相等,可得:
(116g-m)÷32g/mol=(122g-m)÷44g/mol
解得m=100g。
则所盛气体的物质的量(按CO2算)为:
(122g-100g)/44g·mol-1=0.5mol
再设气体X的摩尔质量为M,则有(114g-100g)/M=0.5mol,解得M=28g·mol-1。
方法二因1molCO2与1molO2的质量之差为44g-32g=12g,所以瓶中O2的物质的量为(122g-116g)/12g·mol-1=0.5mol。根据阿伏加德罗定律,气体X的物质的量也为0.5mol,则X的相对分子质量为28。
方法三因同温同压下,同体积的容器中所盛气体的物质的量相等,所以气体的质量越小,其相对分子质量就越小。由题意知气体X的质量小于O2的质量,故气体X的相对分子质量也应小于O2的相对分子质量,故不必计算可知答案为A。
方法四根据阿伏加德罗定律,同温同压同体积的容器所盛气体的物质的量相等,设X的相对分子质量为x,则有:
用合分比定理知:
解得x=28。
答案:
A
8.现有X、Y、Z三种气体,相对分子质量关系为Mr(X) A.若三种气体的物质的量相等,则它们的体积一定相等 B.等质量的三种气体,所含分子数目关系为N(X)>N(Z)>N(Y) C.标准状况下,三种气体中分子间的平均距离均相同,分子质量也相等 D.20℃时,若2molY与1molZ体积相等,则Y、Z气体所承受的压强比为2: 1 解析: 气体体积与温度、压强密切相关,因温度、压强不明确,A错;等质量的气体,分子数目与摩尔质量成反比,B错;因三种气体相对分子质量不同,故分子质量不等;由阿伏加德罗定律的推断知D对。 答案: D 9.配制一定物质的量浓度溶液时,会导致所配溶液浓度偏大的操作是() A.在用蒸馏水洗涤烧杯时,洗液未全部注入容量瓶中 B.定容摇匀后,发现液面低于刻度线,又加水到刻度线 C.定容时俯视刻度线 D.用来配制溶液的容量瓶用蒸馏水洗涤后未进行干燥处理 解析: 因为c(B)=n(B)/V,若错误操作使n(B)增大,V减小,则c(B)偏大;若错误操作使n(B)减小,V增大,则c(B)偏小。A操作使n(B)减小;B操作使V增大;C操作使V减小;D操作对n(B)和V均无影响,故A、B操作使c(B)减小,C操作使c(B)增大,D无影响。 答案: C 10.由CO、H2和O2组成的混合气体,在一定条件下恰好完全反应,测得生成物在101kPa120℃下对空气的相对密度为1.293,则原混合气体中H2所占的体积分数为() A. B. C. D. 解析: 由CO、H2和O2组成的混合气体恰好完全反应,则生成物应为CO2和H2O。由它们在101kPa120℃下对空气的相对密度为1.293知,反应后混合气体的平均相对分子质量为1.293×29=37.497。利用十字交叉法: 求出H2O和CO2的物质的量之比为1: 3,再根据反应方程式求出混合气体中H2所占的体积分数为 。 答案: A 11.用98%的浓H2SO4(密度1.84g/mL)配制1mol\5L-1的H2SO4溶液100mL,配制过程中可能用到下列仪器: ①100mL量筒;②10mL量筒;③50mL烧杯;④托盘天平;⑤100mL容量瓶;⑥胶头滴管;⑦玻璃棒。 按使用的先后顺序排列正确的是() A.②⑥③⑦⑤B.④③⑤⑦⑥ C.①③⑦⑤⑥D.②⑤⑦⑥ 解析: 根据c=1000ρω/M可以求出浓H2SO4的物质的量浓度为18.4mol/L,则配制100mL1mol/L的H2SO4需要5.4mL浓H2SO4,故按实验顺序应选用10mL量筒、胶头滴管、50mL烧杯、玻璃棒和100mL容量瓶,本题答案是A。 答案: A 12.现有6g含有杂质的亚硫酸钠固体,与足量的盐酸反应产生标况下1.12L气体,并测得该气体的相对分子质量为60,则固体中所含的杂质可能是() A.Na2CO3B.NaHCO3 C.Na2CO3和NaHCO3D.Na2SO4 解析: 气体相对分子质量为60,说明气体为二氧化硫和二氧化碳的混合气体。由十字交叉法得 故可得 而n总气体= 故可得n(SO2)=0.04mol,n(CO2)=0.01mol。 若杂质为Na2CO3,则m(Na2CO3)=0.01×106=1.06(g),m(Na2SO3)=5.04g, 故m总=1.06g+5.04g=6.1g>6g,不符合题意; 若杂质为NaHCO3,则m总=5.88g<6g,不符合题意; 根据平均值原理知,答案为C。 答案: C 第Ⅱ卷(非选择题,共52分) 二、填空题(本题包括4小题,共52分) 13.(15分) (1)若某药品质量约为32g,用托盘天平准确称其质量,若用↓表示在右盘放上砝码,用↑表示将砝码取下,在下列表格的空格内,用↓和↑表示相应砝码的放上或取下。 50g 20g 20g 10g 5g (2)配制500mL0.1mol·L-1Na2CO3溶液,下图操作②中应该填空的数据为__________,实验时下图所示操作的先后顺序为__________(填编号)。 (3)在配制一定物质的量浓度的溶液时,用“偏高、偏低、无影响”表示下列操作对所配溶液浓度的影响。 ①用量筒取液态溶质,读数时,俯视量筒,所配制溶液的浓度__________。 ②将量取液态溶质的量筒用水洗涤,洗涤液倒入容量瓶,所配制溶液的浓度__________。 ③定容摇匀后,有少量溶液外流,对所配制溶液的浓度__________。 解析: (1)使用托盘天平的砝码时,首先应该用质量最大的砝码,不合适就取下,然后换用质量第二大的砝码,以此类推。(3)①用量筒取液态溶质,读数时俯视量筒会使所量取液体体积比理论值小,使所配制溶液的浓度偏低;量筒已经考虑残留的部分,故用水洗涤,洗涤液倒入容量瓶,会使液态溶质偏多,使所配溶液的浓度偏高;定容摇匀后,即使有少量溶液外流,对所配制溶液的浓度是没有影响的。 答案: (1) 50g 20g 20g 10g 5g ↓↑ ↓ ↓↑ ↓ ↓↑ (2)5.3②④③⑥⑤①⑦ (3)①偏低②偏高③无影响 14.(14分) (1)0.25mol某固体A的质量是15g,A的相对分子质量为________。 (2)在同温同压同体积的条件下,H2与气体A的质量之比是1: 8,则A的摩尔质量为________。 (3)在25℃、101kPa的条件下,同质量的CH4和A气体的体积之比是15: 8,则A的摩尔质量为____________________。 (4)两个同容积的密封容器A、B,在25℃下,A中充入agA气体,B中充入agCH4气体,A与B内的压强之比是4: 11,则A的摩尔质量为____________________。 (5)在同温同压下,相同体积的CH4与气体A的密度之比为1: 4,则A的摩尔质量为____________________。 (6)在标准状况下,气体A的密度是3.170g/L,则A的摩尔质量为________。 (7)在同温同压下,气体A对空气的密度是2,则A的摩尔质量为________。 解析: (1)M(A)=15g÷0.25mol=60g/mol, Mr(A)=60。 (2)m(H2): m(A)=M(H2): M(A),2g/mol: M(A)=1: 8,M(A)=16g/mol。 (3)V(CH4): V(A)=M(A): M(CH4),15: 8=M(A): 16g/mol,M(A)=30g/mol。 (4)p(A): p(CH4)=M(CH4): M(A),4: 11=16g/mol: M(A),M(A)=44g/mol。 (5)ρ1: ρ2=M1: M2,1: 4=16g/mol: M(A),M(A)=64g/mol。 (6)M=ρ×22.4L/mol,M(A)=3.170g/L×22.4L/mol=71g/mol。 (7)M(A)=29g/mol×2=58g/mol。 答案: (1)60 (2)16g/mol(3)30g/mol(4)44g/mol(5)64g/mol(6)71g/mol(7)58g/mol 15.(9分)在120℃,101kPa下,由H2、CH4、CO组成的混合气体amL,通入xmL氧气使其完全燃烧。 (1)若混合气体完全燃烧后消耗相同条件下氧气的体积也为amL(即x=a),则原混合气体中CH4的体积分数为________。 (2)若完全燃烧后生成二氧化碳的水蒸气的总体积在相同条件下为2amL,则原混合气体中CH4的体积分数为________。现要测定原混合气体中H2的体积分数,还必须知道相同条件下的其他数据,其可以是________(填选项字母)。 A.2amL混合气体的密度(设此条件下的气体摩尔体积为Vm) B.生成二氧化碳气体的总体积 C.生成水蒸气的总质量 D.消耗氧气的体积 (3)若原混合气体完全燃烧所得气体中只有二氧化碳和水蒸气,则x的取值范围是________。 解析: (1)设混合气体中甲烷的体积为mmL,根据化学方程式知, ω(CH4)= ×100%=33.3%。 (2)从H2、CO燃烧的化学方程式看,生成水蒸气和二氧化碳的物质的量等于H2和CO的物质的量,可以将H2和CO看成一个整体。设混合气体中甲烷的体积为bmL,则3b+(a-b)=2a, ω(CH4)= ÷a×100%=50%。因为甲烷体积已知,只能求出CO和H2的总体积为0.5amL。如果已知生成二氧化碳气体的总体积,可根据甲烷体积求出CO的体积,进而求出H2的体积;如果已知生成水蒸气的总质量,可以求出氢元素的量,由甲烷的量能求出氢气的量。因为等体积的CO和氢气完全燃烧时消耗氧气的体积相等,故已知消耗氧气的体积不能求出氢气的体积。 (3)从化学方程式的化学计量数看,等体积的甲烷完全燃烧消耗氧气的体积等于氢气或一氧化碳消耗氧气体积的4倍。将氢气和一氧化碳看成一个整体,用极端假设法求消耗氧气体积为2amL;假设气体是氢气和一氧化碳的混合气体,则 。所以x的取值范围是 答案: (1)33.3% (2)50%A或B或C (3) 16.(14分)在标准状况下,将224LHCl气体溶于635mL水(ρ=1.00g/cm3)中,所得盐酸的密度为1.18g/cm3。试计算: (1)所得盐酸的质量分数和物质的量浓度。 (2)取出这种盐酸100mL,稀释至1.18L,所得稀盐酸的物质的量浓度。 (3)在40.0mL0.065mol·L-1Na2CO3溶液中,逐滴加入 (2)中稀释后所得稀盐酸,边加边振荡。若使反应不产生CO2气体,则加入稀盐酸的体积最多不能超过多少mL? (4)将不纯的NaOH样品1g(样品含少量Na2CO3和水),放入50mL2mol·L-1的盐酸中,充分反应后,溶液呈酸性,中和多余的酸又用去40mL1mol·L-1的NaOH溶液。蒸发中和后的溶液,最终得到多少克固体? 解析: (1)标准状况下,n(HCl)=224L/22.4L·mol-1=10mol,m(HCl)=10mol×36.5g·mol-1=365g,盐酸的质量分数w=[365g/(365g+635g)]×100%=36.5%,盐酸的物质的量浓度c=1000×1.18×36.5%/36.5=11.8(mol·L-1)。 (2)根据c(浓)×V(浓)=c(稀)×V(稀)可知: c(稀)=11.8mol·L-1×(0.1L/1.18L)=1mol·L-1 (3)n(Na2CO3)=0.040L×0.065mol·L-1=0.0026mol,设加入稀盐酸的体积最多不能超过xmL,则n(HCl)=1mol·L-1×0.001xL=0.001xmol,根据反应Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl有: 0.0026=0.001x,解得x=2.6mL。 (4)经过反应,蒸发中和后的溶液,最后所得固体为NaCl。根据Cl-守恒有: n(NaCl)=n(HCl)=0.050L×2mol·L-1=0.1mol,m(NaCl)=0.1mol×58.5g·mol-1=5.85g。 答案: (1)36.5%;11.8mol·L-1 (2)1mol·L-1 (3)2.6mL(4)5.85g[LM][BW(S(S0,,)G29mm]
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