2021_2022学年高中化学阶段综合提升练化学中常用的物理量__物质的量含解析鲁科版必修1

化学中常用的物理量——物质的量

一、选择题(共15题，每小题3分，共45分)

1．下列物质中，在标准状况下体积最大的是(　　)

A．4 g H2　　　　　　　B．71 g Cl2

C．28 g N2         D．100 g H2O

【解析】选A。A.V(H2)＝×22.4 L·mol－1＝44.8 L；B.V(Cl2)＝

22.4 L·mol－1×＝22.4 L；C.V(N2)＝22.4 L·mol－1×＝

22.4 L；D.100 g H2O的体积约为0.1 L，则体积最大的为A。

2．据央视新闻报道，在政府工作报告中指出，建设一批光网城市，推进5万个行政村通光纤，让更多城乡居民享受数字化生活。光缆的主要成分为SiO2。下列叙述正确的是(　　)

A．SiO2的摩尔质量为60

B．标准状况下，15 g SiO2的体积为5.6 L

C．SiO2中Si与O的质量比为7∶8

D．相同质量的SiO2和CO2中含有的氧原子数相同

【解析】选C。摩尔质量的单位为g·mol－1，A项错误；标准状况下，SiO2为固体，B项错误；SiO2中Si与O的质量比为28∶32＝7∶8，C项正确；SiO2和CO2的摩尔质量不同，D项错误。

3．下列关于同温同压下的两种气体12C18O和14N2的判断正确的是(　　)

A．体积相等时密度相等

B．原子数相等时具有的中子数相等

C．体积相等时具有的电子数相等

D．质量相等时具有的质子数相等

【解析】选C。由于12C18O和14N2的相对分子质量不等，故体积相等的两种气体的质量不等，因此密度不等，A项错误；1个12C18O分子中有16个中子，1个14N2分子中有14个中子，二者均为双原子分子，原子数相等，即分子数相等，但中子数不等，B项错误；12C18O和14N2均为14电子分子，同温同压下，体积相等则分子数相等，所具有的电子数相等，C项正确；每个12C18O和14N2分子内均有14个质子，由于二者的相对分子质量不相等，故等质量的两种分子所具有的质子数不相等，D项错误。

4．(创新题)美国UNC化学教授Thomas J．Meyer等研发了环境友好、完全型的“绿色”引爆炸药，其一种可表示为Na2R，它保存在水中可以失去活性，爆炸后不会产生危害性残留物。已知10 mL某Na2R溶液含Na＋的数目为N，该Na2R溶液的物质的量浓度为(　　)

A．N×10－2 mol·L－1    　B． mol·L－1

C． mol·L－1     　D． mol·L－1

【解析】选B。10 mL该Na2R溶液中含Na＋的数目为N，Na2R的物质的量＝ mol，Na2R的物质的量浓度＝ mol÷0.01 L＝ mol·L－1。

5．(2021·泰安高一检测)每年10月23日上午6：02到晚上6：02被誉为“摩尔日”(MoleDay)，这个时间的美式写法为6：02 10/23，外观与阿伏加德罗常数6.02×1023相似。用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是(　　)

A．1 mol任何物质都含有6.02×1023个分子

B．在25 ℃，压强为1.01×105 Pa时，11.2 L氮气所含的原子数目为NA

C．由CO2和O2组成的混合物中共有NA个分子，其中氧原子数为2NA

D．1.0 mol·L－1 CaCl2溶液中Cl数目为2NA

【解析】选C。有些物质是由原子直接构成或者由离子构成，不含有分子，因此1 mol任何物质不一定都含有6.02×1023个分子，故A错误；25 ℃，压强为1.01×105 Pa为常温常压，气体摩尔体积不是22.4 L·mol－1，因此不能用22.4 L·mol－1计算11.2 L氮气的物质的量，故B错误；由CO2和O2组成的混合物中共有NA个分子，物质的量为1 mol，1个CO2分子或O2分子均含有2个O原子，因此混合物中氧原子数为2NA，故C正确；CaCl2溶液体积未知，不能求得其物质的量，则Cl的数目不能准确求得，故D错误。

6．苹果中因含有戊酸戊酯(C10H20O2)而散发出苹果香味。下列四个选项中，关于C10H20O2的叙述正确的是(　　)

A．C10H20O2中碳氢元素质量比为1∶2

B．C10H20O2的摩尔质量为172 g

C．1 mol C10H20O2中含有2 mol氧

D．1 mol C10H20O2约含有1.204×1025个H原子

【解析】选D。1 mol C10H20O2中含10 mol碳原子、20 mol H原子，故碳氢元素的质量之比为(10 mol×12 g·mol－1)∶(20 mol×1 g·mol－1)＝6∶1，故A错误；摩尔质量的单位为g·mol－1，在数值上等于相对分子质量，故C10H20O2的摩尔质量为172 g·mol－1，故B错误；指代不明，一个C10H20O2分子中含2个O原子，故1 mol C10H20O2中含有2 mol氧原子，故C错误；一个C10H20O2分子中含20个H原子，故1 mol C10H20O2约含有1.204×1025个H原子，故D正确。

7．(新视角)如图表示1 g O2与1 g X气体在相同容积的密闭容器中压强(p)与温度(T)的关系，则X气体可能是(　　)

A.C2H4　　　B．CH4　　　C．CO2　　　D．NO

【解析】选C。由图可知，相同温度时，p(O2)>p(X)，在同质量、同体积条件下，气体相对分子质量与压强成反比，即相对分子质量越大，压强越小。只有CO2的相对分子质量大于O2的，故C正确。

8．(新视角)(双选)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1 mol N2，右边充入一定量的CO时，隔板处于如图位置(保持温度不变)，下列说法正确的是(　　)

A.右边与左边分子数之比为1∶4

B．右侧CO的质量为5.6 g

C．右侧气体密度是相同条件下氢气密度的14倍

D．若改变右边CO的充入量而使隔板处于容器正中间，保持温度不变，则应充入0.2 mol CO

【解析】选A、C。左右两侧气体温度、压强相同，相同条件下，体积之比等于物质的量之比，左右体积之比为4∶1，则左右气体物质的量之比为4∶1，分子数之比为4∶1，A正确；右侧气体，质量为0.25 mol×28 g·mol－1＝7 g，B错误；相同条件下密度与摩尔质量成正比，则右侧气体密度是相同条件下氢气密度的＝14倍，C正确；若要使隔板处于容器中间，则左右两侧气体的物质的量相等，右侧需再充入0.75 mol CO，D错误。

9．人造空气(氧气与氦气的混合气)可用于减轻某些病痛或供深水潜水员使用。标准状况下，5.6 L“人造空气”的质量是2.4 g，其中氧气与氦气的质量比是(　　)

A．1∶1　　　B．1∶4　　　C．2∶1　　　D．2∶3

【解析】选C。设O2和He的质量分别为x g和y g，则解得x＝1.6，y＝0.8，x∶y＝1.6∶0.8＝2∶1。

10．(2021·衡阳高一检测)将一定量的CO2气体通入2 L未知浓度的NaOH溶液中，在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，并将溶液加热，产生的气体与HCl的物质的量的关系如图所示(忽略气体的溶解和HCl的挥发)

下列说法不正确的是(　　)

A．O点溶液中所含溶质的化学式为NaOH、Na2CO3

B．标准状况下，通入CO2的体积为44.8 L

C．Oa段只发生反应：NaOH＋HCl===NaCl＋H2O

D．原NaOH溶液的物质的量浓度为2.5 mol·L－1

【解析】选C。Na2CO3与盐酸的反应分步进行：Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl，NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，由图像可知生成二氧化碳消耗的HCl的物质的量小于从反应到开始产生二氧化碳阶段消耗的HCl，说明O点溶质为NaOH、Na2CO3；则Oa段发生反应为NaOH＋HCl===NaCl＋H2O、Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl；ab段开始生成二氧化碳气体，发生反应为NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，加入5 mol HCl后气体的物质的量不再变化。结合分析可知，O点溶液中溶质为NaOH、Na2CO3，故A正确；由图可知，a点时开始生成气体，故发生反应为NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，至生成二氧化碳体积最大时，该阶段消耗的HCl的物质的量为2 mol，由化学方程式可知产生二氧化碳的物质的量为2 mol，生成的二氧化碳的物质的量等于开始通入的二氧化碳的物质的量，故开始通入的二氧化碳的体积为2 mol×22.4 L·mol－1＝44.8 L，故B正确；根据分析可知，Oa段发生反应为NaOH＋HCl===NaCl＋H2O、Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl，故C错误；加入5 mol HCl生成二氧化碳体积最大，此时溶液中溶质为NaCl，根据氯离子守恒有n(NaCl)＝n(HCl)，根据钠离子守恒有n(NaOH)＝n(NaCl)，故n(NaOH)＝n(HCl)＝5 mol，所以c(NaOH)＝＝2.5 mol·L－1，故D正确。

11．下列指定微粒的数目不相等的是(　　)

A．等物质的量的水与重水含有的电子数

B．等质量的乙烯和丙烯中含有的共用电子对数

C．同温同压同体积的CO和NO含有的质子数

D．等物质的量的铁和铝分别与足量氯气完全反应时转移的电子数

【解析】选C。A.等物质的量的H2O和D2O含有的电子数之比为(1×2＋8)∶(1×2＋8)＝1∶1，即相等；B.乙烯(C2H4)和丙烯(C3H6)的最简式相同，1 mol乙烯中含有的共价键数为×NA＝6NA，1 mol C3H6中含有的共价键数为×NA＝9NA，所以等质量的乙烯和丙烯含有的共价键数相同；C.同温同压同体积的CO和NO的物质的量相同，1 mol CO中含有6＋8＝14 mol质子，1 mol NO中含有7＋8＝15 mol质子，即同物质的量的两种物质含有的质子数不相同；D.2Fe＋3Cl2===2FeCl3，2Al＋3Cl2===2AlCl3，铁和铝等物质的量时，转移的电子数相等。

12．某硫原子的质量是a g，12C原子的质量是b g，若NA只表示阿伏加德罗常数的数值，则下列说法中正确的是(　　)

①该硫原子的相对原子质量为

②m g该硫原子的物质的量为 mol

③该硫原子的摩尔质量是aNA g

④a g该硫原子所含的电子数为16NA

A．①③　　　B．②④　　　C．①②　　　D．②③

【解析】选C。①M(S)＝＝＝，正确；

②n(S)＝＝ mol，正确；③S的摩尔质量＝aNAg·mol－1，错误；④1个硫原子所含的电子数为16，a g硫原子含有的电子数＝×

NAmol－1×16＝16，错误，故选C。

13．(2021·泸州高一检测)下列所配制的溶液中，溶质的物质的量浓度为1 mol·L－1的是(　　)

A．将4 g NaOH固体溶解在96 g水中

B．将100 mL 10 mol·L－1的硫酸缓慢加入900 mL的水中，搅拌均匀

C．标准状况下，将22.4 L HCl气体溶解在1 L水中

D．将32.2 g Na2SO4·10H2O固体溶于适量水，然后加水至溶液体积为100 mL

【解析】选D。A.将4 g NaOH固体(0.1 mol)溶解在96 g水中，溶液的体积并不是1 L。故浓度≠1 mol·L－1，错误；B.100 mL溶液＋900 mL水混合不是1 L的溶液，浓度不是1 mol·L－1，错误；C.22.4 L标准状况下HCl为1 mol，溶于1 L水中形成的溶液体积≠1 L，即浓度不是1 mol·L－1，错误；D.32.2 g Na2SO4·10H2O为0.1 mol，c＝＝1 mol·L－1，正确。

14．下列叙述正确的是(　　)

①常温常压下，14 g由N2和CO组成的混合气体含有的原子数目为NA

②常温常压下，8 g O2含有4NA个电子

③分子总数为NA的NO2和CO2混合气体中含有氧原子数为2NA

④18 g H2O中含的电子数为10NA

A．①③④    B．①②③④

C．①②③    D．②③④

【解析】选B。由于N2和CO的摩尔质量相等，都为28 g·mol－1，14 g混合气体的物质的量为0.5 mol，原子总数为NA，①正确；一个O2分子中含16个电子，8 g O2中含电子数：×16×NA＝4NA，②正确；NO2、CO2分子中均含2个氧原子，故氧原子数必为分子总数的2倍，③正确；1个H2O分子中含10个电子，则18 g H2O中电子数为×10×NA＝10NA，④正确。

15．密度为d g·cm－3的溶液V mL含有摩尔质量为M的溶质m g，其物质的量浓度为c mol·L－1，质量分数为W%，下列表示式不正确的是(　　)

A．c＝    B．m＝

C．d＝    D．W%＝%

【解析】选D。用定义式检验A项：c＝，其中n＝，V的单位需要调整，即c＝，A项正确；用定义式检验B项：m质＝Wm液，其中m液＝V·ρ，得m＝dV×W%，B项正确；用公式c＝检验C项和D项：即c＝，d＝，C项正确；W%＝，D项不正确。

二、非选择题(本题包括2小题，共25分)

16．(13分)现有14.4 g CO和CO2的混合气体，在标准状况下所占的体积约为8.96 L。回答下列问题：

(1)该混合气体的平均摩尔质量：______________。

(2)混合气体中碳原子的个数：______________。(用NA表示阿伏加德罗常数的值)

(3)将混合气体依次通过如图装置，最后收集在气球中。

①气球中收集到的气体摩尔质量：______________；

②标准状况下气球中收集到的气体的体积为______；

③气球中收集到的气体的电子总数为__________。

(用NA表示阿伏加德罗常数的值)

【解析】(1)混合气体的体积在标准状况下为8.96 L，则其物质的量n＝＝＝0.4 mol，混合气体的平均摩尔质量为＝36 g·mol－1；(2)设混合气体中 CO的物质的量为x mol，CO2的物质的量为y mol，则根据混合物的质量为14.4 g可得：28x＋44y＝14.4①；根据气体的物质的量为0.4 mol，可得x＋y＝0.4②；解①②得：x＝0.2，y＝0.2；由于CO和CO2中均含1个碳原子，故0.2 mol CO和0.2 mol CO2中共含0.4 mol C原子即0.4NA个；(3)将混合气体依次通过如图装置，则CO2会被NaOH溶液吸收，剩余CO，被浓硫酸干燥后，则在气球中收集到的是干燥纯净的CO气体；①气球中收集到的气体为CO，而一种物质的摩尔质量在数值上等于该物质的相对分子质量，故收集到的气体的摩尔质量为28 g·mol－1；②气球中的气体为CO，其体积V＝nVm＝

0.2 mol×22.4 L·mol－1＝4.48 L；③一个CO含有14个电子，由(2)求出的CO的物质的量为0.2 mol，则电子的物质的量为0.2 mol×14＝2.8 mol，电子总数为2.8NA个。

答案：(1)36 g·mol－1　(2)0.4NA

(3)①28 g·mol－1　②4.48 L　③2.8NA

17．(12分)(素养新思维)某研究性学习小组欲测定室温下(25 ℃、101 kPa)的气体摩尔体积，该小组设计的简易实验装置如图所示：

该实验的主要操作步骤如下：

①用______(填仪器名称)配制100 mL、1.0 mol·L－1的盐酸；

②量取10.0 mL 1.0 mol·L－1的盐酸加入锥形瓶中；

③称取a g已除去表面氧化膜的镁条，并系于铜丝末端，为使HCl全部参加反应，a的数值至少为______；

④往广口瓶中装入足量水，按上图连接好装置，检查装置的气密性；

⑤反应结束后待体系温度恢复到室温，读出量筒中水的体积为V mL。

请将上述步骤补充完整并回答下列问题：

(1)实验步骤④中检查装置气密性的方法是

____________________________________________________________________

___________________________________________________________________。

(2)实验步骤⑤中应选用________的量筒。

A．100 mL　　　B．200 mL　　　C．500 mL

读数时除恢复到室温外，还要注意

___________________________________________________________________。

(3)若忽略水蒸气的影响，在实验条件下测得气体摩尔体积Vm＝______________；若未除去镁条表面的氧化膜，则测量结果______________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。

【解析】①容量瓶的选用要注意标明规格，故应用100 mL容量瓶；③因HCl的物质的量为0.01 mol，由反应Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑知，HCl可与0.005 mol Mg完全反应，为保证HCl完全反应，故镁应不少于0.005 mol×24 g·mol－1＝0.12 g。(1)本装置可与制氢气的装置联系，用微热法检查装置的气密性。(2)实验中产生的气体在标准状况下的体积为0.005 mol×22.4 L·mol－1＝0.112 L＝112 mL，考虑到室温时气体的体积大于此值，且仪器规格越接近实际测量值，误差越小，故选B。读数时注意量筒内的液面与广口瓶中液面相平，保证气压相等。(3)Vm是气体的体积(排出水的体积)与气体的物质的量之比。若未除去表面的氧化膜，导致氧化膜消耗盐酸且使镁的质量减小，从而放出H2的体积变小，则Vm偏小。

答案：①100 mL容量瓶 ③0.12

(1)两手掌紧贴锥形瓶外壁一会儿，如果观察到广口瓶中长导管内有一段水柱高出液面，表明装置气密性良好　(2) B　 量筒内的液面与广口瓶内液面相平

(3)0.2V L·mol－1　偏小