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专题02 物质的量及其化学计算
考情分析
课
标
解
读
内容
物质的量、气体摩尔体积
物质的量浓度
解读
1.了解物质的量(n)及其单位摩尔(mol)、摩尔质量
(M)、气体摩尔体积(Vm)的含义
2.了解阿伏加德罗常数(NA)的含义
3.能根据微粒(原子、分子、离子等)物质的量、数
目、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计
算
1.了解物质的量浓度(c)的含义
2.理解溶液中溶质的质量分数的概
念,并能进行有关计算
3.掌握配制一定物质的量浓度溶液
的方法
考情分析
物质的量与阿伏加德罗常数的考查频率较高。题型主要是选择题,经常结合基础考点考查
物质的量与微粒(原子、分子、离子、电子等)数目之间的关系,并运用物质的量、物质的量浓
度、阿伏加德罗常数进行简单计算
备考策略
一是要注意知识的系统性;二是要抓住重点,熟练掌握微粒物质的量、数目、气体体积之
间的相互关系,气体摩尔体积的使用条件、物质结构、弱电解质的电离、可逆反应、氧化还原
反应中的电子转移等内容
直击考点
高频考点一 阿伏加德罗常数(NA)的广泛应用
1.突破物质状态和条件设置的陷阱
一看“气体”是否在“标准状况”;二看“标准状况”下,物质是否为“气体”(如CCl4、H2O、溴、
SO3、己烷、HF、苯等在标准状况下不为气体);三注意n=、n=在任何条件下都适用,不存在条件限制,
物质所含的粒子数与温度、压强等外界条件无关。
2.突破物质组成有关的陷阱
(1)最简式相同时,质量一定,含有的原子数一定。
(2)摩尔质量相同,质量一定,含有的分子数一定。
(3)组成中原子数相同的分子,物质的量一定,该原子数一定。
3.突破物质结构有关的陷阱
(1)苯分子中不含
。
(2)白磷分子中含6 个P—P 键。
(3)CnH2n+2中共价键数为3n+1。
(4)若用NA表示阿伏加德罗常数的值,则1 mol 金刚石、SiO2、石墨中含有的共价键数目分别为2NA、
4NA、1.5NA。
4.突破电解质溶液中离子数目有关的陷阱
(1)是否有弱离子的水解。
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(2)是否指明了溶液的体积。
(3)所给条件是否与电解质的组成有关,如pH=1 的H2SO4溶液中c(H+)=0.1 mol·L-1,与电解质的组成无
关;0.05 mol·L-1的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=0.1 mol·L-1,与电解质的组成有关。
5.突破特定反应中有关离子数目判断的陷阱
(1)隐含“可逆反应”
2SO2+O2
2SO3 2NO2
N2O4,
PCl3+Cl2
PCl5, N2+3H2
2NH3, Cl2+H2O
HCl+HClO。
(2)隐含“浓度的变化”
MnO2+4HCl(浓)=====MnCl2+Cl2↑+2H2O,
Cu+2H2SO4(浓)=====CuSO4+SO2↑+2H2O,
Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。
(3)隐含“存在反应”
在混合气体NO 和O2中会发生反应:
2NO+O2===2NO2。
(4)隐含“钝化”
常温下,铁、铝遇浓硫酸、浓硝酸发生“钝化”。
(5)隐含反应物的“用量”
有些反应,反应物的用量不同,产物不同,如CO2与碱溶液的反应,少量CO2生成正盐,足量CO2生成酸
式盐;Na2CO3与盐酸的反应;石灰水与NaHCO3溶液的反应等。
6.突破氧化还原反应中电子转移数的陷阱
(1)歧化反应类:Na2O2与CO2、Na2O2与H2O、NO2与H2O、Cl2与NaOH(冷稀、浓热)等。
(2)变价金属(Fe、Cu)与强、弱氧化剂(Cl2/Br2、S/I2)反应类。
(3)Fe 与浓、稀硝酸,Cu 与浓、稀硝酸反应类。
(4)足量、不足量Fe 与稀硝酸,足量Fe 与浓硫酸反应类。
(5)足量KMnO4与浓盐酸,足量MnO2与浓盐酸反应类。
(6)注意氧化还原的顺序。如向FeI2溶液中通入Cl2,首先氧化I-,再氧化Fe2+。
【特别提醒】与电解质溶液中粒子数目判断有关的NA的应用
(1)溶液中是否有“弱粒子”,即是否存在弱电解质或能水解的“弱离子”,如1 L 1 mol·L-1 的乙酸或1 L
1 mol·L-1 乙酸钠溶液中CH3COO-数目均小于NA。
(2)题目中是否指明了溶液的体积,如在pH=1 的HCl 溶液中,因溶液体积未知而无法求算H+的数目。
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(3)所给条件是否与电解质的组成有关,如pH=1 的H2SO4 溶液c(H+)=0.1 mol·L-1,与电解质的组成无
关;0.05 mol·L-1的Ba(OH)2溶液,c(OH-)=0.1 mol·L-1,与电解质的组成有关。
高频考点二 溶液的配制及溶液浓度的有关计算
1.一定物质的量浓度溶液的两种配制步骤与仪器
(1)固体溶解:①计算溶质质量,②称量(托盘天平),③溶解(烧杯、玻璃棒),④冷却转移(容量瓶),⑤洗
涤,⑥定容(胶头滴管),⑦摇匀,⑧装瓶。
(2)浓溶液稀释:①计算浓溶液体积,②量取(量筒或酸、碱式滴定管),③稀释(烧杯、玻璃棒),④冷却转
移(容量瓶),⑤洗涤,⑥定容(胶头滴管),⑦摇匀,⑧装瓶。
2.误差分析的思维流程与方法
(1)误差分析的思维流程
(2)视线引起误差的分析方法
①仰视容量瓶刻度线(图1),导致溶液体积偏大,结果偏低。
②俯视容量瓶刻度线(图2),导致溶液体积偏小,结果偏高。
3.三种计算
(1)气体溶质物质的量浓度的计算
标准状况下,1 L 水中溶解某气体V L,所得溶液的密度为ρ g·cm-3,气体的摩尔质量为M g·mol-1,则c
= mol·L-1。
(2)溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度之间的换算c=(c 为溶质的物质的量浓度/mol·L-1,ρ 为溶液的密
度/g·cm-3,w 为溶质的质量分数,M 为溶质的摩尔质量/g·mol-1)。
(3)稀释定律
①溶质的质量在稀释前后保持不变,即m1w1=m2w2。
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②溶质的物质的量在稀释前后保持不变,即c1V1=c2V2。
③溶液质量守恒,m(稀)=m(浓)+m(水)(体积一般不守恒)。
【方法技巧】溶液混合的规律
同一溶质不同浓度的溶液混合后溶质质量分数的判断方法:设溶质质量分数分别为w1和w2的两溶液混合
后所得溶液溶质的质量分数为w。
(1)两溶液等质量混合w=(w1+w2)。
(2)两溶液等体积混合
①若溶液中溶质的密度大于溶剂的密度,则w>(w1+w2),如H2SO4溶液。
②若溶液中溶质的密度小于溶剂的密度,则w<(w1+w2),如氨水、酒精溶液。
【知识拓展】用“偏高”“偏低”或“无影响”填空
①砝码生锈:偏高。
②定容时,溶液温度高:偏高。
③定容时俯视容量瓶刻度线:偏高。
④称量时物码颠倒且使用游码:偏低。
⑤未洗涤烧杯、玻璃棒:偏低。
⑥称量易吸水物质时间过长:偏低。
⑦转移时,有液体溅出:偏低。
⑧滴加蒸馏水超过容量瓶刻度线,再用胶头滴管吸出:偏低。
⑨定容摇匀后,液面低于刻度线,再加水至刻度线:偏低。
⑩容量瓶内有少量水:无影响。
高频考点三 掌握两种方法
1.关系式法:表示两种或多种物质之间“物质的量”关系的一种简化式子。在多步反应中,它可以把始
态的反应物与终态的生成物之间的“物质的量”关系表示出来,把多步计算简化成一步计算。
(1)在进行多步反应的计算时,要找出起始物与目标物之间的定量关系,一般的解题步骤
(2)多步反应也可以利用原子守恒建立关系式
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如工业制硝酸可利用生产过程中氮原子守恒直接建立NH3和硝酸的关系式:
。
(3)多步连续氧化还原反应可以通过电子守恒建立关系式。
2.守恒法:守恒法是中学化学计算中的一种常用方法,它包括质量守恒、电荷守恒、电子守恒。它们都
是抓住有关变化的始态和终态,淡化中间过程,利用某种不变量(如①某原子、离子或原子团不变;②溶液
中阴、阳离子所带电荷数相等;③氧化还原反应中得失电子数相等)建立关系式,从而达到简化过程,快速
解题的目的。
跟踪测试
1.用 N A 表示阿伏德罗常数,下列叙述正确的是( )
A. 标准状况下, 22.4 L H2O 含有的分子数为 N A
B. 通常状况下, N A 个 CO2 分子占有的体积约为 22.4 L
C. 物质的量浓度为 0.5 mol⋅L
−1 的 H2SO4 溶液中,含有的 H
+ 数为 N A
D. 常温常压下, 1.06g Na2CO3 溶于水形成的溶液中含有的 Na
+ 数为 0.02 N A
2.NA 表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是( )
A. 0.5molL
-1MgCl2 溶液中,含有Cl-个数为 NA
B. 浓盐酸与 MnO2 共热产生 22.4LCl2 时,转移电子数为 2NA
C. 室温下, 3.2gO2 和 O3 的混合气体中含有的氧原子数为 0.2NA
D. 标准状况下体积均为 22.4L 的 CO 和氦气,均含有 2NA 个原子
3.设 NA为阿伏加德罗常数的值. 下列说法正确的是( )
A. 标准状况下,11.2L 的 CH4和C2H4的混合气体含 C-H 数目为2NA
B. 1 00mL 0.1mol/L 酸性 KMnO4溶液与足量草酸反应转移电子数为0.03N A
C. 含 NaClO7.45g 的某新冠消毒片溶于足量水中,所得溶液含阴阳离子总数为0.2NA
D. 0.5molCO2溶于水,溶液中的 H2CO3、HCO3- 、CO2
3- 微粒数总和为0.5NA
4.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A. pH=1 的CH3COOH 溶液中含有0.1NA个H+
B. 将标准状况下2.24L 的SO3溶于水形成1L 溶液,其所得溶液的溶质的物质的量浓度为2mol/L
C. 标准状况下,2.24LCH4和C2H4的混合气体中,含有极性共价键数目为0.4NA
D. Zn 和一定浓度的硫酸反应,当生成的气体折算成标准状况下的体积为2.24L 时,转移的电子数为
0~0.2NA之间
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5.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A. 标准状况下,46 g C2H6O 含有的O-H 键数目为NA
B. 100 mL 12 mol/L 的浓HNO3、与过量Cu 反应,转移的电子数大于0.6 NA
C. 将0.1 molCH3COONa 溶于稀醋酸中使溶液呈中性,溶液中CH3COO-数目小于0.1 NA
D. 12 g 金刚石中含有的共价键数目为4 NA
6.设 NA 为阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是( )
A. 1molCH3
+ 正离子所含的电子总数为 8NA
B. 32g
16O2 与 ❑
18O3 混合气体中所含原子总数为 2NA
C. 常温常压下, 22.4 LNO2 和 CO2 混合气体中含有 2NA 个氧原子
D. 电解 NaCl 溶液共得到 22.4 L 气体(标准状况),理论上转移了 2NA 个电子
7.用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述中错误的是( )
A. 标准状况下,18gH2O 中含有的分子数目为NA
B. 标准状况下,2.24LCl2与足量铁粉反应转移电子数目为0.2NA
C. 46gNO2和N2O4混合气体中含有的原子数目为3NA
D. 1molN2与4molH2混合充分反应,生成NH3分子的数目为2NA
8.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述中正确的是( )
A. 标准状况下,22.4L CCl4含有的分子数等于0.1NA B. 由CO2和O2组成的混合物中共有NA个分子,
其体积为22.4L
C. 常温常压下,1 mol 甲烷分子中所含质子数为10NA D. 2mol/L 的NaCl 溶液中钠离子数目为2NA
9.V mL Al2(SO4)3溶液中含Al3+a g,取 V
4 mL 溶液稀释到4 V mL,则稀释后溶液中SO ❑4
2− 的物质的量
浓度是( )
A. 125a
9V mol·L-1 B. 125a
18V mol·L-1 C. 125a
36V mol·L-1 D. 125a
54V mol·L
10.欲使100g5%的硝酸钠溶液浓度增大到20%,需再加入硝酸钠固体( )
A. 18.75g B. 19.75g C. 20g D. 25g
11.从20%的氢氧化钠溶液中取出5 g,所取出的溶液与原溶液的溶质质量分数相比( )
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A. 变小 B. 变大
C. 不变
D. 无法判断
12.将溶质的质量分数为14%的KOH 溶液加热蒸发掉100 g 水后,得到溶质的质量分数为28%的溶液80
mL,此时溶液的物质的量浓度为( )
A. 5 mol·L-1 B. 6.25 mol·L-1 C. 7 mol·L-1 D. 6.75 mol·L-1
13.标准状况下V L 氨气溶解在1 L 水中(水的密度为1 g·mL-1),所得溶液的密度为ρ g·mL-1 , 质量分数
为w,物质的量浓度为c mol·L-1 , 则下列关系中正确的是( )
A. ρ= 17V/22.4+1000
V+1
B. w= 17c
1000ρ % C. w= 17V
17V+22400
D. c= V/22.4
V+1
14.在甲、乙、丙、丁四个烧杯中分别放入 0.1mol 的钠、氧化钠、过氧化钠和氢氧化钠,然后各加入
100mL 水,搅拌,使固体全溶解,有甲、乙、丙、丁内溶液的溶质质量分数大小的顺序为( )
A. 甲<乙<丙<丁 B. 丁<甲<乙=丙
C. 甲=丁<乙=丙 D. 丁<甲<乙<丙
15.在t ℃时将a g NH3完全溶于水得到V mL 溶液,该溶液的密度为ρg·cm-3 , 质量分数为w。下列说法
正确的是( )
A. 溶质的质量分数w=a/(Vρ-a)×100%
B. 溶质的物质的量浓度c=a/17Vmol·L-1
C. 溶液密度ρ 可表示为17c/wg·cm-3
D. 上述溶液中再加入V mL 水,所得溶液溶质的质量分数小于0.5w
16.质量分数为a%的NaOH 溶液蒸发掉b g 水后,得到V ml 质量分数为2a%的NaOH 溶液,则蒸发后
NaOH 溶液的物质的量浓度为( )
A. ab/2V mol·L-1 B. ab/2000V mol·L-1 C. 250ab/V mol·L-1 D. ab/80V mol·L-1
17.下列有关实验原理或操作正确的是( )
A. 用20 mL 量筒量取15 mL 酒精,加水5 mL,配制质量分数为75%酒精溶液
B. 在200 mL 某硫酸盐溶液中,含有1.5NA个硫酸根离子,同时含有NA个金属离子,则该硫酸盐的物质的
量浓度为2.5 mol·L-1
C. 实验中需用2.0 mol·L-1的Na2CO3溶液950 mL,配制时应选用的容量瓶的规格和称取Na2CO3的质量分
别为950 mL、201.4 g
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D. 实验室配制500 mL 0.2 mol·L-1的硫酸亚铁溶液,其操作是:用天平称15.2 g 绿矾(FeSO4·7H2O),放入
小烧杯中加水溶解,转移到500 mL 容量瓶,洗涤、稀释、定容、摇匀
18.标准状况下的28LNH3溶于125mL 水中,若所得氨水的密度近似为1g•cm-3 , 则下列说法正确的是(
)
A. 此氨水中NH3的物质的量浓度近似为0.224mol•L-1
B. 此氨水中NH3的物质的量浓度近似为10mol•L-1
C. 此氨水中NH3的物质的量浓度近似为8.55mol•L-1
D. 此氨水中NH3的质量分数为0.17
19.已知aXm+和bYn-的电子层结构相同,则下列关系式正确的是 ( )。
A. a=b+m+n B. a=b-m+n C. a=b+m-n D. a=b-m-n
20.常温下,下列溶液的离子浓度关系式正确的是( )
A. pH=4 的醋酸溶液稀释10 倍,溶液中c(CH3COOH)、c(OH-)均减小
B. 等物质的量浓度的①H2CO3
NaHCO
②
3
(NH
③
4)2CO3三种溶液的c(CO ❑3
2− )的大小关系为③>①>②
C. CH3COONa 溶液的pH=8,则c(Na+)-c(CH3COO-)=9.9×10-7mol·L-1
D. 0.1mol·L-1的氨水pH=a,0.01mol·L-1的氨水pH=b,则a-l=b
21.一定温度下,下列溶液的离子浓度关系式正确的是( )
A. pH=5 的H2S 溶液中,c(H+)=c(HS-)=1×10-5mol•L-1
B. pH=a 的氨水溶液,稀释 10 倍后,其pH=b,则a=b+1
C. pH=2 的H2C2O4 溶液与 pH=12 的 NaOH 溶液任意比例混合: c(Na
+)+c(H
+)=c(OH
-)+c(HC2O4
-)
D. 已知 CH3COOH、H2CO3、HClO 的电离常数分别为
K =1.77×10
-5、K 1=4.4×10
-7、K =3.0×10
-8 ,则 pH 相同的①CH3COONa
NaHCO
②
3
NaClO
③
三种溶液的c(Na+):①>②>③
22.一定温度下,下列溶液的离子浓度关系式正确的是( )
A. pH 相同的①CH3COONa、②NaOH、③NaClO 三种溶液的c(Na+)的大小:③>
>
①②
B. 0.1 mol·L-1NaHCO3溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(HCO ❑3
- )+c(CO ❑3
2- )+c(OH-)
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C. 0.1 mol·L-1Na2S 溶液中:2c(Na+)=c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)
D. Na2 CO3溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(HCO ❑3
- )+2c(H2CO3)
23.将0.2mol·L-1HCN 溶液和0.1mol·L-1的NaOH 溶液等体积混合后,溶液显碱性,下列关系式中正确的是
( )
A. c(HCN)<c(CN-)
B. c(Na+)<c(CN-)
C. c(HCN)-c(CN-)=c(OH-)
D. c(HCN)+c(CN-)=0.1mol·L-1
24.化学中存在许多“守恒或相等”。下列说法错误的是( )
A. 用水稀释浓溶液时,稀释前溶质质量与稀释后溶质质量相等
B. 化学反应中,反应物的物质的量之和与生成物的物质的量之和相等
C. 氧化还原反应中,氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数相等
D. 化学反应中,消耗的反应物总质量与所生成产物的总质量相等
25.生物净化法脱硫反应为 CH3COOH+SO4
2-脱硫细菌
¿
¿2HCO3
-+H2S
¿
。下列说法正确的是( )
A. 该反应中 CH3COOH 被还原
B. 酸性强弱比较: H2S>H2CO3
C. 当有34g H2S 产生时,电子转移的物质的量为8 mol
D. 在高温条件下,脱硫反应进行的速率会更快、效果更好
26.普通水泥在固化过程中自由水分子减少并产生Ca(OH)2 , 溶液呈碱性。根据这一物理化学特点,科
学家发明了电动势法测水泥初凝时间。此方法的原理如图所示,反应的总方程式为:2Cu+Ag2O=
Cu2O+2Ag,下列有关说法正确的( )
A. Cu 为正极,Ag2O 为负极
B. 电池工作时,OH—向正极移动
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C. 正极的电极反应为:2Cu+2OH--2e-=Cu2O+H2O
D. 外电路中每通过2mol 电子,正极质量减少16g
27.硝酸工业尾气中的氮氧化合物NOx(NO、NO2、N2O4)常用的处理方法有以下两种:
①碱液(Na2CO3或NaOH 溶液)吸收法。用Na2CO3溶液吸收反应原理如下:
NO + NO2 + Na2CO3 = 2NaNO2 + CO2;2NO2 + Na2CO3 = NaNO2 + NaNO3 + CO2
②氨的催化氧化法,反应原理是:NOx + NH3 →
催化剂 N2 + H2O
现将标准状况下2.016 L 氮氧化合物NOx 通入50 mL 1.0 mol·L-1的Na2CO3溶液,恰好反应完全,且测得反
应后溶液中n(NO2
-)∶n(NO3
-) = 4 1∶,下列说法正确的是( )
A. 混合气体中V(N2O4) = 0.336 L
B. 混合气体中n(NO)∶n(NO2) = 1 5∶
C. NOx能够完全被Na2CO3溶液吸收,则x ≤ 1.5
D. 如采用氨的催化氧化法处理,理论消耗n(NH3) = 17
150 mol
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答案解析
1.【答案】 D
【解析】A.标准状况下,水不是气体,不能用22.4L/mol 去计算水的物质的量,故A 不符合题意;
B. 未指明标准状况,不能用22.4L/mol 进行计算,故B 不符合题意;
C.溶液的体积未知,不能确定 H
+ 个数,故C 不符合题意;
D. 1.06g Na2CO3 的物质的量为0.01mol,含有的 Na
+ 数为 0.02 N A ,故D 符合题意;
故答案为:D。
2.【答案】 C
【解析】A. 0.5molL
-1MgCl2 溶液中,没有提供溶液体积,无法计算含有Cl-的个数,不符合题意;
B. 浓盐酸与 MnO2 共热产生 22.4LCl2 时,没有指明是否为标准状况,不能利用22.4L/mol 进行计算,
不符合题意;
C. 室温下, 3.2gO2 和 O3 的混合气体中含有的氧原子数为 0.2NA ,符合题意;
D. 标准状况下体积均为 22.4L 的 CO 和氦气,前者含有 2NA 个原子,后者含NA个原子,不符合题
意。
故答案为:C。
3.【答案】 A
【解析】A.标况下11.2L 甲烷和乙烯的混合气体的物质的量为n=
11.2 L
22.4 L/mol =0.5mol,而两者中均含4
条C-H 键,故0.5mol 混合气体中含C-H 键为2NA个,A 符合题意;
B.溶液中高锰酸钾的物质的量为n=0.1mol/L×0.1L=0.01mol,而KMnO4溶液与草酸反应后,锰由+7 价降
为+2 价,故0.01mol 高锰酸钾溶液和足量的草酸反应后转移的电子的物质的量为0.01mol×(7-2)
=0.05mol,个数为0.05NA个,B 不符合题意;
C.7.45gNaClO 的物质的量n=
7.45 g
74.5/mol =0.1mol,而在NaClO 的水溶液中,除了Na+、ClO-外,还有水
电离出的氢离子和氢氧根离子,故所得溶液含阴阳离子总数多于0.2NA , C 不符合题意;
D.CO2和水的反应是可逆反应,不能彻底,故所得溶液中含CO2分子,故0.5mol CO2溶于水,溶液中的
H2CO3、HCO3
-、CO3
2-微粒数总和小于0.5NA , D 不符合题意;
故答案为:A。
4.【答案】 C
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【解析】A.pH=1 的CH3COOH 溶液c(H+)=0.1 mol/L,未告知溶液体积,无法计算离子数目,故A 不符合
题意;
B.标准状态下SO3为固态,无法计算2.24L 的物质的量,也无法计算按溶液的浓度,故B 不符合题意;
C.标准状况下,2.24LCH4和C2H4的混合气体,根据 n=
V
22.4 L/mol =
2.24 L
22.4 L/mol =0.1mol ,一个
CH4中有4 条极性共价键,一个C2H4中也有4 条极性共价键,所以混合气体的极性共价键数目为
N= 4×0.1mol× N A =0.4 N A ,故C 符合题意;
D.Zn 与硫酸反应生成气体为SO2或H2或者两者混合,标况下2.24L 气体物质的量为0.1mol,无论反应生成
SO2 , 生成H2 , 转移的电子的物质的量均为 0.1mol×2=0.2mol ,转移的电子数为
0.2mol× N A =0.2 N A ,故D 不符合题意;
故本题选C。
5.【答案】 B
【解析】A.46g C2H6O 的物质的量是1mol,该物质可以表示乙醇,也可以表示二甲醚,因此不一定表示乙
醇,所以含有羟基数目不一定是NA , A 不符合题意;
B.100mL 12mol/L 的浓HNO3中含有溶质的物质的量是1.2mol,若1.2mol 硝酸与Cu 完全发生反应:
Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,转移电子的物质的量是(1.2mol÷4)×2=0.6mol,若完全发生反应:
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,转移电子的物质的量是(1.2mol÷8)×6=0.9mol,事实上硝酸发生
上述两个反应,因此转移的电子数目大于0.6NA , B 符合题意;
C.根据电荷守恒可得c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),由于溶液显中性,所以c(OH-)=c(H+),则
c(CH3COO-)=c(Na+),CH3COONa 物质的量是0.1mol,则溶液中CH3COO-数目等于0.1NA , C 不符合题
意;
D.金刚石中每一个碳原子形成4 个共价键,但每个碳碳单键被两个碳原子共用,即每一个碳原子只分摊两
个共价键,所以12g 金刚石中含有的共价键数目为42NA , 故D 不符合题意;
故答案为:B
6.【答案】 A
【解析】A. 1molCH3
+ 正离子所含的电子总数为 (6+3×1-1)NA=8NA ,故A 符合题意;
B. 32g
16O2 与 ❑
18O3 混合气体中氧原子的质量数是16 和18,32g 混合气体中氧原子的物质的量不是
2mol, 所含原子总数不是 2NA ,故B 不符合题意;
C.常温常压下, 22.4 LNO2 和 CO2 混合气体不是1mol, 不含有 2NA 个氧原子,故C 不符合题意;
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D.电解 NaCl 溶液 2NaCl+2H2O
电解
¿
¿2NaOH+H2↑+Cl2↑
¿
,得到的是氢气和氯气的混合气体,共 22.4 L 气
体(标准状况),即1mol 气体,也就是氢气和氯气各0.5mol,转移电子数是 NA 个电子,故D 不符合题意;
故答案为:A。
7.【答案】 D
【解析】A. 18gH2O 的物质的量为1mol, 所以含有的分子数目为NA , A 不符合题意;
B. 标准状况下,2.24LCl2与足量铁粉反应,氯气的物质的量为0.1mol,氯元素的化合价由0 降为-1,所以
转移电子数目为0.3NA , B 不符合题意;
C. 46gNO2的物质的量为1mol,含有3mol 原子 ,46g N2O4的物质的量为0.5mol,同样也含有3mol 原子,
所以无论以何种比例混合,46gNO2和N2O4混合气体中含有的原子数目一定为3NA , C 不符合题意;
D. 合成氨的反应是可逆反应,所以1molN2与4molH2混合充分反应,生成的NH3的物质的量一定小于
2mol, NH3分子的数目小于2NA , D 符合题意。
故答案为:D。
8.【答案】 C
【解析】A、标准状况下四氯化碳是液体,不能利用气体摩尔体积计算22.4LCCl4含有的分子数,A 不符合
题意;
B、由CO2和O2组成的混合物中共有NA个分子,其物质的量是1mol,但其体积不一定为22.4L,B 不符合
题意;
C、1 个甲烷分子含有10 个质子,常温常压下,lmol 甲烷分子中所含质子数为10NA , C 符合题意;
D、2mol/LNaCl 溶液的体积不能确定,不能计算钠离子数目,D 不符合题意,
故答案为:C。
9.【答案】 C
【解析】解:ag Al3+的物质的量为 a
27 mol 故v/4ml 溶液中Al3+的物质的量为 a
27 molx
V
4 ml
V ml =a
108 mol
,根据电荷守恒可知2n(SO4
2-)=3n(Al3+),故 V
4 mL 溶液中SO4
2-的物质的量为
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a
108 molx 3
2 =a
72 mol ,取 V
4 mL 溶液稀释到4 V mL,则稀释后溶液SO4
2-的物质的量浓度为
1
4 x
a
72 mol
V x10
-3 L
= 125a
36V mol/ L
故答案为:C
10.【答案】 A
【解析】欲使100g 5%的硝酸钠溶液浓度增大到20%,设需要再加入硝酸钠固体的质量为x,
(100g+x)×20%=100g×5%+x,x=18.75g。
故答案为:A。
11.【答案】 C
【解析】由于溶液具有均一性,所以溶液中各部分性质是完全相同的,故从20%的氢氧化钠溶液中取出5
g,所取出的溶液与原溶液的溶质质量分数均为20%,
故答案为C。
12.【答案】 B
【解析】设14%KOH 溶液的质量为m,则:m×14%=(m−100g)×28%,解得m=200g,
m(KOH)=200g×14%=28g,n(KOH)= 28g
56g/mol =0.5mol,c(KOH)= 0.5mol
0.08 L =6.25mol/L,
故答案为:B。
13.【答案】 C
【解析】A. VL 氨气的物质的量为 V
22.4 mol,氨气质量为 V
22.4 mol×17g/mol= 17V
22.4 g,1L 水的质量
为1000mL×1g/mL=1000g,故溶液质量为 (17V
22.4 +1000) g,溶液体积为
V
22.4 mol
cmol/L
= V
22.4c
L,所以溶
液的密度为
17V
22.4 g+1000g
V
22.4c ×10
3mL
=17cV+22400c
1000V
g/mL ,故A 不符合题意;
B. 根据 1000ρw
M
可知,该氨水质量分数ω= 17c
1000 ρ ,故B 不符合题意;
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C. 溶液的质量分数ω=
17V
22.4 g
17V
22.4g +1000g
×100%= 17V
17V+22400 ×100%,故C 符合题意;
D. 溶液体积为
17V
22.4 g+1000g
1000ρg/L
=17V+22400
22400ρ
L,氨气的物质的量浓度c=
V
22.4 mol
17V+22400
22400ρ
L
=1000vρ
17V+22400
mol/L,故D 不符合题意;
故答案为:C。
14.【答案】 B
【解析】钠、氧化钠、过氧化钠和水反应的方程式分别如下:
Na+H2O=NaOH+ 1
2 H2↑,溶液增加的质量=m(Na)−m(H2)=2.3g−0.1g=2.2g,
Na2O+H2O=2NaOH,溶液增加的质量=m(Na2O)=0.1mol×62g/mol=6.2g;
Na2O2+H2O=2NaOH+ 1
2 O2↑,溶液增加的质量=m(Na2O2)−m(O2)=m(Na2O)=6.2g,
将氢氧化钠加入水中,溶液增加的质量为氢氧化钠的质量=0.1mol×40g/mol=4g;
所以溶液增加的质量大小顺序为:钠<氢氧化钠<氧化钠=过氧化钠,
根据钠原子守恒知,0.1mol 的钠、氧化钠、过氧化钠、氢氧化钠溶于水所得氢氧化钠的物质的量分别为:
0.1mol、0.2mol、0.2mol,0.1mol,
通过以上分析可知,0.1mol 的钠、氧化钠、过氧化钠、氢氧化钠分别溶于水所得溶液的质量分数分别为:
4g/100g+2.2g×100%、8g/100g+6.2g×100%、8g/100g+6.2g×100%、4g/100g+4g×100%,
所以甲、乙、丙、丁的质量分数大小的顺序是:丁<甲<乙=丙,
故答案为:B。
15.【答案】 D
【解析】A、氨水溶液的溶质为氨气,该溶液的密度为ρ g•cm-3 , 体积为VmL,所以溶液质量为ρVg,
溶质氨气的质量为ag,溶质的质量分数为 ag
ρVg ×100%= a
ρV ×100%,故A 不符合题意;
B、a g NH3的物质的量为 a g
17 g/mol = a
17 mol,溶液体积为VmL,所以溶液的物质的量浓度为
a
17 mol
V ×10
−❑
3 L
= 1000a
17V mol/L,故B 不符合题意;
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C、溶液密度ρ= m(溶液)
V (溶液) =
ag
w
VmL
= a
wV g·cm-3 , 故C 不符合题意;
D、水的密度比氨水的密度大,相等体积的氨水与水,水的质量大,等体积混合后溶液的质量大于原氨水
的2 倍,溶液中氨气的质量相同,等体积混合所得溶液溶质的质量分数小于0.5w,故D 符合题意;
故答案为:D。
16.【答案】 A
【解析】设蒸发后溶液的质量为xg,浓缩蒸发前后溶质的质量不变,则:(x+b)g×a%=xg×2a%,解得
x=b,NaOH 的质量为bg×2a%=2ab% g,所以NaOH 的物质的量为: 2ab%g
40 g/mol =
ab
2000 mol,蒸发后所
得溶液体积为VL,所以蒸发后溶液的物质的量浓度为:
ab
2000 mol
V ×10
−3 L
= ab
2V mol/L,
故答案为:A。
17.【答案】 B
【解析】A.配制质量分数为75%的酒精,题目中为体积分数为75%的酒精,故A 不符合题意
B. 含有1.5NA个硫酸根离子,同时含有NA个金属离子 ,则该金属盐可表示为M2(SO4)3 , 故含0..5NA
, 浓度为2.5mol/L,故B 符合题意
C.无950mL 的容量瓶,故C 不符合题意
D.质量m=nM=0.1*(152+126)=27.8g,故D 不符合题意
故答案为:B
18.【答案】 C
【解析】125mL 水的质量为:125mL×1g/mL=125g,氨气的物质的量为28L/22.4L/mol=1.25mol,氨气的质
量为1.25mol×17g/mol=21.25g,所以氨水的体积为:(125g+21.25g)/1g/mL=146.25mL,故氨水的物质的量浓
度为1.25mol/0.14625L=8.55 mol/L,故此氨水中NH3的质量分数为21.25g/(125g+21.25g)=0.145,
故答案为:C。
19.【答案】 A
【解析】两种离子的电子层结构相同,说明X 失去m 个电子后与Y 得到n 个电子后结构相同,即可得到等
量关系:a-m=b+n,即=b+m+n,故A 符合题意,
故答案为:A。
20.【答案】 C
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【解析】A.pH=4 的醋酸溶液稀释10 倍,促进电离,但因为体积增大程度大,所以氢离子浓度减小,所
以c(OH-)增大,A 不符合题意;
B.等物质的量浓度的①H2CO3
NaHCO
②
3
(NH
③
4)2CO3三种溶液中,①是弱电解质、②③是强电解质,
③(NH4)2CO3中 c(CO ❑3
2− )较大,CO ❑3
2− 水解,但是程度较小, HC O3
− 能电离出CO ❑3
2− 但程度较
小,所以三种溶液的c (CO ❑3
2− )的大小关系为③>
>
②①,B 不符合题意;
C.醋酸钠溶液的pH=8,则溶液中c(H+ ) =10-8mol/L,c(OH-) =10-6mol/L,根据电荷守恒
c(H
+)+c( N a
+)=c(O H
−)+c(C H 3COO
−) 得 c( N a
+)−c(C H 3COO
−)=c(O H
−)−c(H
+) =10-
6mol/L-10-8mol/L=9.9×10-7 mol/L,C 符合题意;
D.弱电解质水溶液中,浓度越小其电离程度越大, 0.01mol/L 氨水相当于0.1mol/L 氨水稀释10 倍,稀释
促进一 水合氨电离, 导致0.01mol/L 氨水与0.1mol/L 氨水pH 差值小于1,所以a-1<b,D 不符合题意;
故答案为:C。
21.【答案】 D
【解析】A.pH=5 的H2S 溶液中c(H+)=1×10-5mol•L-1 , 由于H2S 分步电离且水还电离出氢离子,所以溶
液中c(H+)>c(HS-),A 不符合题意;
B.pH=a 的氨水溶液,稀释10 倍后,氢氧根离子浓度大于原来的 1
10 ,其pH 的变化小于1,若其
pH=b,则a<b+1,B 不符合题意;
C.pH=2 的H2C2O4溶液与pH=12 的NaOH 溶液任意比例混合应满足电荷守恒:
c(Na
+)+c(H
+)=c(OH
-)+c(HC2O4
-)+2c(C2O4
2-) ,C 不符合题意;
D.电离常数越大,酸性越强,则根据电离常数可知酸性强弱顺序是CH3COOH>H2CO3>HClO,酸越
弱,相应酸根离子的水解程度越大,即水解程度CH3COONa<NaHCO3<NaClO,则pH 相同的
①CH3COONa、②NaHCO3、③NaClO 三种溶液的c(Na+):①>②>③,D 符合题意;
故答案为:D。
22.【答案】 D
【解析】A.NaOH 是强碱,pH 相同时其浓度最小,CH3COONa 和NaClO 溶液中弱酸的酸根离子会发生水
解,水解程度越大,pH 相同的盐溶液中钠离子浓度越小,水解程度H>,c(Na+): >H,A 项不符合
题意;
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B.NaHCO3溶液中存在:c(Na+)+c(H+)=c(HCO ❑3
- )+2c(CO ❑3
2- )+c(OH-),B 项不符合题意;
C.Na2S 溶液中存在: c(Na+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S),C 项不符合题意;
D.Na2 CO3溶液中存在:c(OH-)=c(H+)+c(HCO ❑3
- )+2c(H2CO3),D 项符合题意;
故答案为:D。
23.【答案】 D
【解析】A. 0.2mol/L HCN 溶液和0.1mol/L NaOH 溶液等体积混合后,溶液中的溶质为等物质的量浓度的
HCN 和NaCN,溶液显碱性,说明HCN 的电离程度小于NaCN 水解程度,则溶液中存在c(HCN)>c(CN−),
故A 不符合题意;
B. 溶液呈碱性,则c(H+)<c(OH−),结合电荷守恒c(H+)+ c(Na+)= c(OH−)+ c(CN−),可得c(Na+)>c(CN−),故B
不符合题意;
C. 由物料守恒可知c(HCN)+c(CN−)=2c(Na+),又据电荷守恒可知c(H+)+c(Na+)=c(CN−)+c(OH−),二者联式可
得2c(H+)+c(HCN)+c(CN−)=2c(CN−)+2c(OH−),则2c(H+)+c(HCN)=c(CN−)+2c(OH−),c(HCN)−c(CN−)=2c(OH−)
−2c(H+),故C 不符合题意;
D. 二者等体积混合后溶液体积增大一倍,则浓度降为原来的一半,结合物料守恒c(HCN)+c(CN−)=2c(Na+)
可得c(HCN)+c(CN−)=0.1 mol/L,故D 符合题意;
故答案为:D。
24.【答案】 B
【解析】A.溶液稀释前后,溶质的质量守恒,用水稀释浓溶液时,稀释前溶质质量与稀释后溶质质量一
定相等,A 不符合题意;
B.化学反应中,反应物的物质的量之和与生成物的物质的量之和不一定相等,B 符合题意;
C.氧化还原反应中,氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数一定相等,C 不符合题意;
D.化学反应中质量守恒,即参加反应物总质量与生成物总质量相等,D 不符合题意,
故答案为:B。
25.【答案】 C
【解析】A.由反应可知醋酸中C 的化合价由平均价态0 价升高到产物中的+4,被氧化,故A 不符合题
意;
B.反应生成碳酸氢根和硫化氢,说明硫化氢与碳酸氢根离子不发生反应,推知酸性: H2S<H2CO3 ,故
B 不符合题意;
C.反应中S 的化合价由+6 价到-2 价,产生1molH2S 即34g H2S 时,转移8mol 电子,故C 符合题意;
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D.温度过高会使细菌蛋白质变性,不再起作用,反而导致速率下降,故D 不符合题意;
故答案为:C。
26.【答案】 D
【解析】A.根据总方程式为:2Cu+Ag2O=Cu2O+2Ag,可知Cu 失去电子生成Cu2O,所以Cu 为负极;
Ag2O 中的银得电子生成Ag,所以Ag2O 为正极,故A 不符合题意:
B.原电池工作时,阴离子向负极迁移,所以OH-应该向负极迁移,故B 不符合题意;
C.根据总方程式为:2Cu+Ag2O=Cu2O+2Ag,可知Cu 失去电子生成Cu2O 做负极,则负极的电极反应为:
2Cu+2OH--2e-=Cu2O+H2O,故C 不符合题意;
D.根据总方程式为:2Cu+Ag2O=Cu2O+2Ag,可知Ag2O 中的银得电子生成Ag,Ag2O 为正极,
Ag2O~2Ag~2e-外电路中每通过2mol 电子,正极消耗1molAg2O 生成2molAg,所以正极质量减少16g,故D
符合题意;
故答案为:D。
27.【答案】 D
【解析】(1)用Na2CO3溶液吸收:由方程式NO + NO2 + Na2CO3 = 2NaNO2 + CO2和2NO2 + Na2CO3 =
NaNO2 + NaNO3 + CO2可知,NO 单独不能被吸收,NO 和NO2混合气体被Na2CO3溶液完全吸收,满足n
(NO2):n(NO)≥1,当n(NO2):n(NO)=1 时x 值最小,x 最小值为 2+1
2
=1.5,即x ≥ 1.5;
(2)2.016 L 氮氧化合物的物质的量为 2.016L
22.4L/mol ,其中含有NO、NO2、N2O4三种气体,由方程式NO
+ NO2 + Na2CO3 = 2NaNO2 + CO2和2NO2 + Na2CO3 = NaNO2 + NaNO3 + CO2 , 把N2O4折换成NO2
, 恰好反应,溶液溶质为NaNO2、NaNO3 ,
由N 元素守恒可知①n(NaNO2)+n(NaNO3)=n(NO2)+2n(N2O4)+n(NO),
由Na 元素可知②2n(Na2CO3)=n(NaNO2)+n(NaNO3),
已知n(NO2)+n(N2O4)+n(NO)=0.09mol,
而n(NO2)+2n(N2O4)+n(NO)= n(NaNO2)+n(NaNO3)=2n
(Na2CO3)=2×0.05L×1.0mol/L=0.1mol,
解得,n(N2O4)=0.01mol,V(N2O4)=0.01mol×22.4L/mol=0.224L,
因n(NO2
-)∶n(NO3
-) = 4 1∶,n(NaNO2)+n(NaNO3)=0.1mol,
解得,n(NaNO2)=0.08mol,n(NaNO3)=0.02mol,
由方程式可知,
2NO2 + Na2CO3 =
NaNO2 +
NaNO3 + CO2
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0.04mol
0.02mol
0.02mol
NO +
NO2 + Na2CO3 =
2NaNO2 + CO2
0.03mol
0.03mol
0.08mol-0.02mol
所以0.09mol 氮氧化物中含有0.03molNO、0.01molN2O4和(0.07mol-0.01mol×2)=0.05molNO2 ,
n(NO)∶n(NO2)= 0.03mol:0.05mol=3:5,(3)氨的催化氧化法:因为在氨催化还原法反应中, NO、
NO2、N2O4 中的 N 分别由+2 价和+4 价→ 0 价, NH3 中的 N 由-3 价→ 0 .根据得失电子相等的
原理有:
0.03mol × 2+0.01mol × 2 × 4+0.05mol × 4=n(NH3) × 3,
解得n(NH3)= 17
150 mol ,即如采用氨的催化氧化法处理,理论消耗n(NH3) = 17
150 mol。
A. 根据以上分析,混合气体中V(N2O4) = 0.224 L,故A 不符合题意;
B. 根据以上分析,混合气体中n(NO)∶n(NO2) = 0.03mol:0.05mol=3:5,故B 不符合题意;
C. 根据以上分析,NOx能够完全被Na2CO3溶液吸收,则x ≥ 1.5,故C 不符合题意;
D. 如采用氨的催化氧化法处理,理论消耗n(NH3) = 17
150 mol,故D 符合题意。
答案选D。
20