高三第一轮复习物质的量及相关概念 含答案

第1课时物质的量及相关概念
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一、选择题
1.下列说法不正确的是( B )
A.1 mol氧气的质量为32 g
B.标准状况下,0.5 mol NO和0.5 mol O2混合后体积约为22.4 L
C.CO2的摩尔质量为44 g/mol
D.1 L 2 mol/L的BaCl2溶液中含有的Cl-个数为 2.408×1024
解析:标准状况下气体摩尔体积为22.4 L/mol,0.5 mol NO 和0.5 mol O2会反应生成0.5 mol NO2,剩余0.25 mol O2,生成的NO2还可能转化为N2O4,故体积小于22.4 L,故B说法不正确。

2.雾霾天气对环境造成了严重影响,部分城市有关部门经常性开展PM2.5和臭氧的监测。

下列有关说法正确的是( B )
A.臭氧的摩尔质量是48 g
B.同温同压条件下,等质量的氧气和臭氧体积比为3∶2
C.48 g臭氧的体积为22.4 L
D.1.00 mol臭氧中含有电子总数为18×6.02×1023
解析:摩尔质量的单位是g·mol-1,A项错误;没有指明状况和气体摩尔体积,无法计算体积,C项错误;1.00 mol臭氧中含有电子总数为
24×6.02×1023,D项错误。

3.下列数量的各物质所含原子个数按由大到小顺序排列的是( A )
①0.5 mol氨气②4 g氦气③4 ℃时9 mL水④0.2 mol H3PO4
A.①④③②
B.④③②①
C.②③④①
D.①④②③
解析:①氨气分子含有4个原子,0.5 mol氨气含有原子的物质的量为0.5 mol×4=2 mol;②氦气的物质的量为=1 mol,氦气是单原子分子,故氦原子的物质的量为1 mol;③水的质量为9 mL×1 g/mL=9 g,故水的物质的量为=0.5m o l,含有原子的物质的量为0.5 mol×3=1.5 mol;④磷酸分子含有8个原子,0.2 mol 磷酸含有原子的物质的量为0.2 mol×8=1.6 mol;故含有原子数目由大到小排列顺序为①④③②。

4.当O2、SO2、SO3的质量比为 2∶4∶5时,它们的物质的量之比为( C )
A.2∶4∶5
B.1∶2∶3
C.1∶1∶1
D.2∶2∶3
解析:根据题意,可以假设三者的质量分别为2 g、4 g、5 g,其物质的量分别为 mol、 mol、 mol,故物质的量相等,故选C。

5.同温同压下,a g甲气体和2a g乙气体所占体积之比为1∶2,根据阿伏加德罗定律判断,下列叙述不正确的是( D )
A.同温同压下甲和乙的密度之比为1∶1
B.甲与乙的相对分子质量之比为1∶1
C.同温同体积下等质量的甲和乙的压强之比为1∶1
D.等质量的甲和乙中的原子数之比一定为1∶1
解析:a g甲气体和2a g乙气体所占的体积之比为1∶2,根据ρ=知,其密度、相同;同温同压下,气体的密度与其相对分子质量成正比,两者的相对分子质量也相同为1∶1,故A正确、B正确;同温同体积下等质量气体的压强之比等于其摩尔质量的反比,因为甲、乙两者摩尔质量相同,所以压强相同,故C正确;等质量的两种气体的物质的量相同,但分子的构成未知,所以无法判断原子个数是否相同,故D不正确。

6.下列溶液与100 mL 0.5 mol/L Na2SO4溶液中的Na+的物质的量浓度相等的是( D )
A.200 mL 0.5 mol NaCl溶液
B.100 mL 1 mol/L Na2CO3溶液
C.100 mL 0.5 mol/L Na3PO4溶液
D.1 L 1 mol/L NaOH溶液
解析:溶液中离子浓度只与溶质浓度和组成有关,与溶液体积多少无关。

7.据图中所示硫酸试剂瓶标签上的内容,下列说法正确的是( D )
A.将该硫酸加水配成质量分数49%的溶液时浓度为9.2 mol/L
B.1 mol Al与足量的该硫酸反应产生3 g氢气
C.硫酸的摩尔质量为98 g
D.配制500 mL 4.6 mol/L的稀硫酸需取该硫酸125 mL
解析:由c=得,该硫酸溶液的物质的量浓度为
mol/L=18.4 mol/L,硫酸与等质量的水混合,混合溶液的质量为原硫
酸的2倍,稀释后溶液的密度减小,故稀释后所得溶液的体积大于原
硫酸体积的2倍,稀释后溶液的浓度小于原硫酸的一半 (9.2 mol/L),故A错误;铝与浓硫酸常温下发生钝化,加热时生成二氧化硫和硫酸铝,不能生成氢气,故B错误;硫酸的摩尔质量为98 g/mol,故C错误。

8.把V L含有MgSO4和K2SO4的混合溶液分成两等份,一份加入含a mol NaOH的溶液,恰好使镁离子完全沉淀为氢氧化镁;另一份加入含b mol BaCl2的溶液,恰好使硫酸根离子完全沉淀为硫酸钡。

则原混合溶液中钾离子的浓度为( D )
A. mol·L-1
B. mol·L-1
C. mol·L-1
D.mol·L-1
解析:设每份中镁离子的物质的量为x,硫酸根离子的物质的量为y,
则由 Mg2++2OH-Mg(OH)2↓可知,
1 2
x a mol
=,解得x=0.5a mol,
由 Ba2++ S BaSO4↓可知,
1 1
b mol y
=,解得y=b mol,
忽略溶液中的H+和OH-,由电荷守恒知,b×2=c(K+)+0.5a×2,每份溶液中K+的物质的量为(b-0.5a)×2 mol=(2b-a)mol,又由于混合溶液分成两等份,则原溶液中的K+的物质的量为2×(2b-a)mol,则原混合溶液中钾离子的浓度为= mol·L-1,故选D。

二、非选择题
9.标准状况下将224 L HCl气体溶于635 mL水中,所得盐酸的密度为1.18 g·cm-3。

试计算:
(1)所得盐酸的质量分数和物质的量浓度分别是、。

(2)取这种盐酸100 mL,稀释至1.18 L,所得稀盐酸的物质的量浓度是。

(3)在40.0 mL 0.065 mol·L-1 Na2CO3溶液中,逐滴加入上述稀释后的稀盐酸,边加边振荡。

若使反应不产生CO2气体,加入稀盐酸的体积的量最多不超过mL。

解析:(1)n(HCl)==10 mol,
m(HCl)=10 mol×36.5 g·mol-1=365 g,
盐酸的质量分数w=×100%=36.5%,
c(HCl)=
=
=11.8 mol·L-1。

(2)由c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)可知,
c(稀)=11.8 mol·L-1×=1 mol·L-1。

(3)n(Na2CO3)=0.040 L×0.065 mol·L-1=0.002 6 mol,当Na2CO3恰好全部转化为NaHCO3时,加入稀盐酸的体积最多,设加入稀盐酸的体积为x mL,则 n(HCl)=1 mol·L-1×0.001x L=0.001x mol,根据反应
Na2CO3+HCl NaHCO3+NaCl,得0.002 6=0.001x,x=2.6。

答案:(1)36.5% 11.8 mol·L-1(2)1 mol·L-1 (3)2.6
10.合成氨工业生产中所用的αFe催化剂的主要成分为FeO、Fe2O3。

(1)某FeO、Fe2O3混合物中,铁、氧原子的物质的量之比为4∶5,其中Fe2+与Fe3+物质的量之比为。

(2)当催化剂中Fe2+与Fe3+的物质的量之比为1∶2时,其催化剂活性最高,此时混合物中铁的质量分数为。

(3)写出由C(炭粉)与Fe2O3在高温下反应制备αFe铁触媒的化学方程式(另一种产物可溶于水): 。

(4)为制得这种活性最高的催化剂,理论上应向480 g Fe2O3粉末中加入炭粉的质量为,生成实验条件下CO2的体积为(假设此实验条件下,气体摩尔体积为24 L·mol-1)。

解析:(1)设FeO、Fe2O3的物质的量分别为x mol、y mol,根据铁、氧原子的物质的量之比得(x+2y)∶(x+3y)=4∶5,x∶y=2∶1,Fe2+与Fe3+物质的量之比为x∶2y=1∶1。

(2)根据催化剂中Fe2+与Fe3+的物质的量之比为1∶2,可推知,FeO、Fe2O3的物质的量之比为1∶1,混合物中铁的质量分数为×100%≈72%。

(3)由题中信息知,C(炭粉)会将一部分Fe2O3还原成FeO,同时C(炭粉)被氧化成CO2。

(4)由于催化剂中Fe2+与Fe3+的物质的量之比为1∶2时,其催化剂活性最高,此时反应后的混合物中,FeO、Fe2O3的物质的量之比为1∶1,原料480 g Fe2O3的物质的量为3 mol,由Fe2O3～2FeO,设原料中必须有x mol Fe2O3参加反应,(3-x)∶2x=1∶1,x=1,即 1 mol Fe2O3参加反应,理论上要有0.5 mol C反应,即 6 g C。

生成CO2为 0.5 mol,在该条件下体积为V=V m×n=24 L·mol-1×0.5 mol=12 L。

答案:(1)1∶1 (2)72%
(3)2Fe2O3+C4FeO+CO2↑
(4)6 g 12 L。