高中化学专题练习_物质的量_试题及详解

单元测试三 物质的量

一、选择题(本题包括15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题意)

1.相同质量的CO 2和N 2O 相比较，不一定相同的是( )

A.分子数

B.原子数

C.体积

D.电子数

答案：C

解析：由于CO 2和N 2O 摩尔质量相同，因此相同质量的CO 2和N 2O 物质的量相同，则其分子数、原子数和电子数一定相同。

2.铅笔芯的主要成分是石墨和黏土，这些物质按照不同的比例加以混合、压制，就可以制成铅笔芯。如果铅笔芯质量的一半成分是石墨，且用铅笔写一个字消耗的质量约为1 mg 。那么一个铅笔字含有的碳原子数约为( )

A.2.5×1019个

B.2.5×1022个

C.5×1019个

D.5×1022个 答案：A

解析：按照物质的质量与物质所含粒子数目之间的换算关系有：一个铅笔字所含有的碳原子数=0.5×1×10-3×6.02×1023×12

1=2.5×1019个。 3.两个容积相同的容器，一个盛有一氧化氮，另一个盛有氮气和氧气，在同温同压下两容器内的气体一定具有相同的( )

A.原子总数

B.质子总数

C.电子总数

D.质量

答案：A

解析：据阿伏加德罗定律，同温同压同体积气体必含有相同的分子数，而NO 、N 2、O 2均为双原子分子，即原子总数亦相等。

4.设氯原子的质量为a g ，12C 原子的质量为b g ，用N a 表示阿伏加德罗常数的值，则下列说法正确的是( ) ①氯元素的相对原子质量为b a 12 ②m g 该氯原子的物质的量为A

aN m mol ③该氯原子的摩尔质量是aN a g ④n g 该氯原子所含的电子数是

a n 17 A.①② B.③④ C.①③ D.②④

答案：D

解析：①中，b

a 12为该氯原子相对原子质量，而不是氯元素的相对原子质量。②中，m g 氯原子中含a m 个氯原子，物质的量应为A

aN m mol 。③中氯原子的摩尔质量单位为g ·mol -1。④中n g 氯原子所含氯原子个数为

a n ，电子数为a n ×17。 5.现有m 1 g KCl 饱和溶液，其溶质的质量分数为c 1%，对其采取某种措施后析出m g KCl 晶体，母液质量为m g ，其溶质的质量分数为c 2%，则下列关系中正确的是( )

A.c 1一定大于c 2

B.原条件下KCl 的溶解度小于c 1 g

C.m 1-m 2≤m

D.m 1c 1-10m=m 2c 2

答案：D

解析：本题考查学生对溶解度等概念的理解能力。晶体KCl 析出的条件为降低温度、蒸发

水分等。若原溶液为饱和溶液，条件为降低温度，则冷却将使晶体析出，但温度一定，KCl 的溶解度为一定值，此时c 1=c 2，A 错误；B 中若原溶液为饱和溶液，则溶解度S 与质量分数的关系是S/(100+S)×100%=c 1%，故S>c 1，B 错误；若条件只为降低温度使晶体析出，则m 1-m 2=m ，若条件只为蒸发水分m(H 2O) g 使晶体析出，则m 1-m 2=m+m(H 2O)，综上所述得m 1-m 2≥m ，C 不正确；D 中满足溶质的质量相等，正确。

6.超导材料是具有零电阻及反磁性的物质，以Y 2O 3、BaCO 3和CuO 为原料，经研磨烧结可合成一种高温超导物质Y Ba 2Cu 3O 。现欲合成0.5 mol 此高温超导物，依化学计量比例，需取Y 2O 3、BaCO 3及CuO 的物质的量(mol)分别为( )

A.0.50、0.50、0.50

B.0.25、1.0、1.5

C.0.50、1.0、1.5

D.1.0、0.25、0.17

答案：C

解析：依据Y 、Ba 、Cu 物质的量守恒确定。

7.在一个密闭容器中盛有11 g X 气体（X 的摩尔质量为44 g ·mol -1)时，压强为1×104 Pa 。如果在相同温度下，把更多的气体X 充入容器，使容器内的压强增至5×104 Pa ，这时容器内气体X 的分子数约为( )

A.3.3×1025

B.3.3×1024

C.7.5×1023

D.7.5×1022

答案：C

解析：n ′(X)=14411-?m ol

g g =0.25 mol,而物质的量之比等于压强之比，即： Pa

Pa mol X n 4410110525.0)(??=，n(X)=1.25 mol N=1.25 mol ×6.02×1023 mol -1=7.5×1023。

8.常温常压下，某容器真空时质量为201.0 g ，当它盛满甲烷时的质量为203.4 g ，而盛满某气体X 时质量为205.5 g ，则X 气体可能是( )

A.氧气

B.氮气

C.乙烷

D.一氧化碳

答案：C

解析：同一容器所盛气体的体积相同，即同温同压下所盛气体的物质的量相等。设X 气体的摩尔质量为M g ·mol -1，则有M

0.2015.205160.2014.203-=-，解得M=30，故X 气体可能是乙烷。

9.已知32 g X 与40 g Y 恰好完全反应，生成m g Q 和9 g H ，在相同条件下，16 g X 和足量Y 混合生成0.25 mol Q 和若干摩的H ，则物质Q 的摩尔质量应是( )

A.122 g ·mol -1

B.63 g ·mol -1

C.126 g ·mol -1

D.163 g ·mol -1

答案：C

解析：按质量守恒定律，“32 g X 与40 g Y 恰好完全反应，生成m g Q 和9 g H ”，Q 的质量为63 g 。现16 g X 参加反应，生成的Q 应为31.5 g ，由物质的量的计算公式可得Q 的摩尔质量为31.5 g/0.25 mol=126 g · mol -1。

10.有一金属钠和过氧化钠的混合物，与过量水充分反应后，产生2.8 L 气体(标准状况下)，用电火花点燃充分反应后恢复到标准状态，气体压强几乎为零，则原混合物中钠与过氧化钠的物质的量之比为( )

A.1∶3

B.3∶1

C.2∶1

D.1∶2

答案：C

解析：因为金属钠、过氧化钠与水反应后产生H 2、O 2的气体混合物，而混合气用电火花点燃后气体压强几乎为零，说明氢气和氧气刚好完全反应，据反应2H 2+O 2 点燃 2H 2O 可知，此时生成的H 2和O 2的物质的量之比为2∶1，又据反应：2Na+2H 2O====2NaOH+H 2↑，2Na 2O 2+2H 2O====4NaOH+O 2↑，可得如下关系：2Na —H 2、2Na 2O 2—O 2，很显然，此时原混合物中钠与过氧化钠的物质的量之比一定恒为2∶1(与产生了多少升混合气体没关系)，故本题答案为C 。

11.右图中横坐标表示完全燃烧时耗用可燃气体X(X=A ，B ，C)的物质的量n(X)，纵坐标表示消耗O 2的物质的量n(O 2)，A ，B 是两种可燃气体，C 是A 和B 的混合气体，则C 中n(A)∶n(B)为(

)

A.2∶1

B.1∶2

C.1∶1

D.任意比

答案：C

解析：由图象知，燃烧2 mol A 、B 、C 分别消耗O 2为1 mol 、4 mol 、

2.5 mol ，按平均值规律

，即)()(B n A n =1

1。 12.如右图所示，容器A(容积2 L)中有1×105 Pa 的空气。在容器B(容积1 L)中放入少量的只吸附氧气的吸附剂，保持真空。打开旋塞C ，放置片刻，容器内的总压强变为0.6×105 Pa ，这时气体中氮气和氧气的分子数之比最接近的数值是(吸附剂的体积可忽略不计)(

)

A.8∶1

B.10∶1

C.12∶1

D.14∶1

答案：A

解析：打开C 后，在吸收前p=L L Pa 321015??=32×105 Pa ，吸收后T 、V 不变，2

121p p n n == 9

10106.0103255=??Pa Pa ；因空气中V(O 2)∶V(N 2)=1∶4，若吸收前为10体积(N 2占8体积，O 2占2体积)，减少1体积，即为吸收1体积O 2，所以二者体积比为8∶1。

13.已知一个N 2O 3分子的质量为a g ，一个N 2O 5分子的质量为b g ，若以一个氧原子质量的16

1作为相对原子质量的标准，则NO 2的相对分子质量为( )

A.a b a b -+)(8

B.a b a b -+)(16

C.a b a b +-)(8

D.a b a b +-)(16 答案：A

解析：因为一个N 2O 3分子的质量为a g ，一个N 2O 5分子的质量为b g ，所以一个氧原子的质量为2a b -g ，一个NO 2分子的质量为4

b a +g ，则NO 2的相对分子质量为16

124?-+g a b g b a =a b a b -+)(8。 14.常温下，在10 L 容器中通入A mol 氢气和B mol 氧气(A 、B 均为小于或等于4的正整数)，点燃后充分反应，恢复到常温，容器内的气体(水蒸气的体积忽略不计)密度(g/L)最大值可能是( )

A.6.4

B.9. 6

C.11.2

D.12.8

答案：C

解析：因为密度=气体质量/气体体积，而气体体积恒为10 L ，所以所剩的氧气(摩尔质量比氢气大)越多，则最后气体的密度也越大，因此，反应前氧气应尽可能多；氢气则尽可能少，据题意可知，此时氧气的物质的量应为4 mol ，氢气的物质的量应为1 mol ，则有：

2H 2 + O 2 点燃 2H 2O

2 1

1 mol 0.5 mol

故，反应后剩余氧气的物质的量为 4 mol-0.5 mol=3.5 mol

此时容器内的气体密度为：L

m ol g m ol 10325.31

-??=11.2 g ·L -1，应选C 。 15.某气体的摩尔质量为M g ·mol -1，N a 表示阿伏加德罗常数的值，在一定温度和压强下体积为V L 的气体所含有的分子总数为X ，则A

VN MX 表示( ) A.以g 为单位V L 该气体的质量 B.每升气体中所含的分子数

C.以g 为单位1 L 该气体的质量

D.以L 为单位1 mol 该气体的体积 答案：C

解析：A N M 表示一个分子的质量(单位为g)，A

N M ·X 为V L 气体的质量，则A VN MX 表示1 L 气体的质量(单位为g)。

二、非选择题（本题包括7小题，共55分）

16.(8分)为了测定某种烷烃(不溶于水，密度比空气大)样品的平均相对分子质量，设计了下面的实验：

①取一个配有合适胶塞的洁净、干燥的锥形瓶，准确称其质量为m 1；

②往锥形瓶中通入干燥的该烃的样品，塞好胶塞，准确称量，重复操作，直到前后两次称量结果基本相同，得到质量为m 2；

③往锥形瓶中加满水，塞好胶塞，准确称量，得到质量为m 3。已知：空气的平均相对分子质量为29.0，完成下列问题：

可供选用的装置

(1)具体说明本实验的原理________________________________________________。

(2)步骤②为什么要重复操作直到前后两次称量的结果基本相同？___________________。

(3)具体说明本实验中如何做到每次测量都在相同体积下进行________________________。

(4)本实验中收集气体样品的操作，可选用的方法是(用图中的标号填写)_____________。

(5)写出锥形瓶中样品的质量m 样品的计算式____________________(设空气的质量为m 空气)

(6)写出由实验测得该烷烃的平均相对分子质量为____________________(计算式)。

答案：(1)根据阿伏加德罗定律——同温、同压下，同体积的两种不同气体的质量之比等于相对分子质量之比

(2)保证瓶内空气完全排尽，样品恒重

(3)在第一次称量前，待锥形瓶塞紧胶塞后，在瓶口胶塞上做一标记，以后每次测量，胶塞塞入瓶口的位置都以此为准

(4)D

(5)m 2-m 1+m 空气

(6)29.0×空气样品m m 或29.0×空气

空气m m m m +-12 解析：测定烷烃样品的平均相对分子质量用的是阿伏加德罗定律的推论，即

2121m m M M =；在测量过程中采用了测平均数据法(重复操作、两次测量结果基本相同)可保证实验时瓶内空气完全排尽，使结果准确；为使每次测量都在相同的体积下进行，便须对锥形瓶中所容纳物质的体积进行标记；由于空气的平均相对分子质量为29.0，而样品的平均相对分子质量大于29.0，故要采用向上排空气法收集(注意不能用排水法，否则将在样品中混入水蒸气而影响测定结果)；由实验操作可知，m 1为锥形瓶与空气的总质量，m 2为锥形瓶与烷烃样品的总质量，则m 样品=m 2-m 1+m 空气。

17.(10分)在常温下，按右下图装配好装置，待内外空气压强不变时，水银柱液面在A 处，取下橡皮塞，在玻璃燃烧匙中加入二硫化碳，用酒精灯点燃，并迅速移入锥形瓶中，再塞紧橡皮塞，二硫化碳安静地燃烧，水银柱推向左管，简要完成下列问题：

(1)写出二硫化碳燃烧的化学方程式：____________________________________。

(2)说明水银柱推向左管的原因__________________________________________。

(3)火焰熄灭后，静置一段时间恢复到原温度，水银柱的位置应该是____________。

A.仍在A处

B.高于A处

C.低于A处

作出选择后，简要说明理由________________________________________________。

(4)用下图所示的装置验证CS2燃烧的产物。所需药品请在下列物质中选择：品红溶液、饱和Na2CO3溶液、饱和NaHCO3溶液、KMnO4酸性溶液、NaOH溶液、澄清石灰水。

①A、B、C、D中所盛放的药品是：

A.____________，

B.____________，

C.____________，

D.____________。

②确认混合气体中含SO2的现象是________________________，确认混合气体中含CO2的现象是________________________。

答案：(1)CS2+3O2点燃CO2+2SO2

(2)CS2燃烧是放热反应，温度升高，气体体积增大

(3)A CS2燃烧是一个气体体积在反应前后不变的反应，所以恢复到室温时，水银又回到A 处

(4)①品红溶液高锰酸钾酸性溶液品红溶液澄清石灰水

②A中品红溶液褪色C中的品红溶液不褪色，D中澄清石灰水变浑浊。(其他正确答案也可)

18.(9分)有原子序数依次递增的A、B、C三种短周期元素，它们的原子次外层均为8个电子，其中C元素原子最外层电子数等于核外电子层数。A、B、C三种元素的元素符号依次为________________________。取A、B、C三种元素的单质各m g，在室温下分别与V L 4 mol·L-1的盐酸充分反应。试推断下列三种情况下V值的取值范围（用含m的表达式表示）。

(1)当A、B、C三种单质放出的H2一样多时，____________________________________。

(2)当C单质与盐酸反应放出的H2最多时，____________________________________。

(3)当A单质与盐酸反应放出的H2最多时，____________________________________ 。

(4)当B、C两种单质分别与盐酸反应产生的H2几乎一样多时，________________________。答案：Na、Mg、Al

(1)V=m/92 (2)V>m/48

(3)0

(4)0

解析：解答本题，元素的推断是关键，解题的方法可用分段讨论法。根据题意不难推出C 为Al，A为Na，B为Mg。根据Na、Mg、Al与盐酸的反应，以盐酸的体积V为变量，在数轴上找出刚好完全反应的特殊点(即金属与盐酸刚好完全反应时所用盐酸的体积)，然后分段讨论。

点评：m g钠与盐酸刚好完全反应时，所用盐酸的体积为V=m/92；m g镁与盐酸刚好完全反应时，所用盐酸的体积为V=m/48；m g铝与盐酸刚好完全反应时，所用盐酸的体积为V=m/36。

分析此数轴我们可以发现：在V≤m/92时，三种金属与盐酸反应放出的氢气一样多；在V ≤m/48时，B、C与盐酸反应放出的氢气一样多；但只要V>m/48，则C（铝）与盐酸反应

放出的氢气最多。

使用此数轴时，还应注意：钠与盐酸溶液反应，不管HCl 的物质的量为多少，最终都全部发生置换反应（盐酸与钠反应完后，溶液中的水继续与剩余的金属钠反应），生成氢气，即钠不存在剩余的情况。

(1)要使A 、B 、C 三种单质放出的H 2一样多，只能是V=m/92。

(2)要使C 单质与盐酸反应放出的H 2最多，只能是V>m/48。

(3)要使A 单质与盐酸反应放出的H 2最多，只能是0

(4)要使B 、C 两种单质分别与盐酸反应产生的H 2几乎一样多，只能是0

19.(7分)仔细阅读给CuSO 4·5H 2O 晶体加热过程中依次发生的如下反应：

CuSO 4·5H 2O

△ 4+5H 2O ，CuSO 4 高温 CuO+SO 3 4CuO 2Cu 2O+O 2,2SO 32SO 2+O 2

今取25.0 g CuSO 4·5H 2O 晶体加热，使之均匀、缓慢升温至1000 ℃，并恒温1 h 。请完成下列问题：

(1)最终所得固体的颜色为____________，质量为____________ g 。

(2)不考虑实验带来的误差，在反应条件下，反应后的除去水后的气态产物的物质的量可能为____________(填写下列选项)。

A.0

B.0.1 mol

C.大于0.1 mol

(3)(2)问中除上述三个选项外，你认为更准确的范围应该是什么？并予以说明。

(4)如果某同学做此实验时，最后固体质量为7.6 g ，试通过计算判断该固体物质的组成，其物质的量各是多少？

答案：(1)红(或砖红)色 7.2 (2)C

(3)CuO 分解生成0.025 mol O 2，SO 3分解是可逆反应，故SO 3分解反应混合物大于0.1 mol ，小于0.15 mol ，所以气体的总物质的量大于0.125 mol ，小于0.175 mol

(4)剩余固体7.6 g ，介于7.2—8.0 g 之间，故为CuO 和Cu 2O 混合物。

n(Cu)=n(CuSO 4·5H 2O)=0.1 mol

?

??=??+??=+--g mol g O Cu n mol g CuO n mol O Cu n CuO n 6.7144)(80)(1.0)(2)(1212 n(CuO)=0.05 mol

n(Cu 2O)=0.025 mol

解析：由题给信息知，反应最终固体产物是红色的Cu 2O ，并由Cu 元素守恒得m(Cu 2O)= 21n(CuSO 4·5H 2O)×M(Cu 2O)=2

1×0.1 mol ×144 g ·mol -1=7.2 g 。若不考虑误差，0.1 mol CuSO 4分解产生SO 3和CuO 各0.1 mol ，CuO 又分解生成0.025 mol O 2，由于SO 3分解是可逆反应，反应混合物大于0.1 mol ，小于0.15 mol ，所以气体的总物质的量大于0.125 mol ，小于0.175 mol 。由于0.1 mol CuSO 4·5H 2O 高温分解可得0.1 mol CuO ，即质量为8.0 g ，CuO 继续分解最终可得7.2 g Cu 2O 。如果最后固体质量为7.6 g ，介于7.2 g —8.0 g 之间，说明是CuO 和Cu 2O 的混合物，可依据Cu 元素守恒列方程组求解其物质的量。

20.(6分)已知甲、乙、丙为常见单质，A 、B 、C 、D 、X 、Y 、Z 为常见化合物，Y 的相对分子质量比Z 小16，乙与丙的相对分子质量相同，B 的相对分子质量比D 的小2，B 与X 的相对分子质量相同，各物质转化关系如右图(各反应条件已略去)。

(1)丙和B 的化学式分别为__________________和__________________。

(2)Y 转化为Z 的化学方程式为__________________________________。

(3)B 与D 反应的化学方程式为__________________________________。

答案：(1)O 2 Na 2O 2

(2)2Na 2SO 3+O 2====2Na 2SO 4

(3)2SO 3+2Na 2O 2====2Na 2SO 4+O 2↑

解析：甲、乙、丙为常见单质，且乙与丙的相对分子质量相同，Y 的相对分子质量比Z 小

16，即Z 比Y 多一个氧原子。根据题中“甲??→?+丙A+丙B ”和“乙??→?+丙C ??→?+丙D ”

两条线，应能判断出是连续氧化过程(此为该题突破点)，则初步推断丙为O 2，乙为S ，C 为SO 2，D 为SO 3，A 、B 均为氧化物。

又根据C+A ?→?Y ，即SO 2+A ?→?Y ，则A 应为碱性氧化物，可知甲为常见金属钠，A 为Na 2O ，B 为Na 2O 2，则X 为Na 2S ，Y 为Na 2SO 3，Z 为Na 2SO 4。

点评：无机推断题是高考常见题型之一，找准突破口是解无机推断题的关键，本题的突破口就是一特殊数据——Y 的相对分子质量比Z 小16。

21.(7分)取等物质的量浓度的NaOH 溶液两份，每份50 mL 。向其中分别通入一定量的CO 2气体，随后各取溶液10 mL ，并分别加水稀释到100 mL 。分别向稀释后的溶液中逐滴加入0.1 mol ·L -1的盐酸，产生的CO 2气体的体积(标准状况)与所加入的盐酸的体积之间的关系如图中的(Ⅰ)和(Ⅱ)所示。完成下列问题：

(1)在(Ⅰ)的情况下，溶质为(写化学式)____________，其物质的量之比是____________，标准状况下CO 2气体的体积为____________。

(2)在(Ⅱ)情况下，溶质为(写化学式)____________，其物质的量之比是____________，标准状况下CO 2气体的体积为____________。

(3)求原NaOH 溶液的物质的量浓度。

答案：(1)NaOH 、Na 2CO 3 1∶1 0.056 L

(2)NaHCO 3、Na 2CO 3 1∶1 0.112 L

(3)0.75 mol ·L -1

22.(8分)在标准状况下，将224 L HCl 气体溶于645 mL （ρ＝1.00 g ·cm -3）的水中，所得盐酸的密度为1.20 g ·cm -3。试求：

（1）该盐酸的物质的量浓度。

（2）标准状况下，取这种盐酸100 mL ，与足量的NaHCO 3溶液反应后，放出多少升气体？气体干燥后，通过盛有足量Na 2O 2固体的容器，充分反应后，容器内固体增重多少克？ 答案：（1）12.0 mol · L -1

（2）26.9 L33.6 g

解析：（1）n(HCl)=224 L/22.4 L · mol -1=10.0 mol

m(HCl 溶液)=635 g+10.0 mol ×36.5 g · mol -1=1.00×103g c(HCl)=1

33100020.110000.10)()

(0.10)()(--???==L cm cm g g m ol HCl HCl m m ol HCl V HCl n 溶液溶液溶液ρ= 12.0 mol · L -1 （2）HCl+NaHCO 3====NaCl+H 2O+CO 2↑

1 mol 22.4 L

0.100 L ×12.0 mol · L -1=1.20 mol V （CO 2）

)

(4.2220.112CO V L mol mol = V （CO 2）=22.4 L ×1.20 mol ÷1 mol=26.9 L

2Na 2O 2+2CO 2====2Na 2CO 3+O 2 固体质量增加

44.8 L 56 g

26.9 L Δm

m

g L L ?=569.268.44 Δm=33.6 g 该盐酸的物质的量浓度为12.0 mol ·L -1

；放出的气体的体积为26.9 L ；容器内固体增重33.6 g 。