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- 2021-07-02 发布
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微专题1物质的量相关计算
1.(2019·河南郑州高一月考)在标准状况下,有以下四种气体:①6.72 L CH4;②3.01×1023个HCl分子;③13.6 g H2S;④0.2 mol NH3。下列对这四种气体的关系从大到小表达正确的是( )。
a.体积:②>③>①>④ b.密度:②>③>④>①
c.质量:②>③>①>④ d.氢原子个数:①>③>④>②
A.abc B.bcd C.abcd D.acd
答案:C
解析:①6.72 L CH4的物质的量为0.3 mol,②3.01×1023个HCl分子的物质的量为3.01×10236.02×1023mol-1=0.5 mol,③13.6 g H2S的物质的量为0.4 mol,④0.2 mol NH3。相同条件下,气体的体积之比等于物质的量之比,则体积:②>③>①>④,故a正确;密度之比等于摩尔质量之比,故b正确;各物质的质量分别是①CH4为0.3 mol×16 g·mol-1=4.8 g,②HCl为0.5 mol×36.5 g·mol-1=18.25 g,③H2S为13.6 g,④NH3为0.2 mol×17 g·mol-1=3.4 g,故c正确;各物质中H原子的物质的量分别为①0.3 mol×4=1.2 mol,②0.5 mol,③0.4 mol×2=0.8 mol,④0.2 mol×3=0.6 mol,故d正确。
2.(2019·山东菏泽一中高一月考)下列叙述正确的是( )。
A.1 mol H2O2的质量为34 g·mol-1
B.C2H5OH的摩尔质量为46 g
C.3.01×1023个SO2分子的质量为32 g
D.等质量的臭氧和氧气所含的微粒数相同
答案:C
解析:质量的单位为g,1 mol H2O2的质量为34 g,故A项错误;摩尔质量的单位为g·mol-1,而不是g,故B项错误;SO2的物质的量为3.01×10236.02×1023mol-1=0.5 mol,其质量为0.5 mol×64 g·mol-1=32 g,故C项正确;臭氧(O3)和氧气(O2)都是由氧原子构成的,等质量的臭氧和氧气所含的原子数相同,分子数不同,故D项错误。
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3.(2019·广东广州南沙区一中高一期中)设NA表示阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是( )。
A.9 g H2O中所含有的H原子数为2NA
B.0.2 mol·L-1 CaCl2溶液中所含有的Cl-数为0.4NA
C.22.4 L H2SO4中的H原子数为2NA
D.标准状况下,5.6 L CH4气体中含有的H原子数为NA
答案:D
解析:9 g H2O的物质的量是9 g18 g·mol-1=0.5 mol,所含有的H原子数为NA,A项错误;0.2 mol·L-1 CaCl2溶液的体积未知,不能计算其中所含有的Cl-数,B项错误;硫酸是液体,不能用气体摩尔体积进行计算,22.4 L H2SO4中的H原子数不是2NA,C项错误;标准状况下,5.6 L CH4气体的物质的量是5.6 L22.4 L·mol-1=0.25 mol,其中含有的H原子的物质的量是1 mol,氢原子数为NA,D项正确。
4.现有V L 0.5 mol·L-1的盐酸,欲将其浓度扩大一倍,以下方法中最宜采用的是( )。
A.加热浓缩到原来体积的一半
B.加入5 mol·L-1的盐酸0.125V L
C.加入10 mol·L-1的盐酸0.1V L,再稀释至1.5V L
D.标况下通入11.2 L氯化氢气体
答案:C
解析:加热蒸发,HCl挥发,溶液浓度降低;溶液的体积不具有加和性;混合后溶液中的HCl为0.5 mol·L-1×V L+10 mol·L-1×0.1V L=1.5V mol,所以混合后HCl的浓度为1.5Vmol1.5VL=1 mol·L-1;通入氯化氢气体,溶液的体积发生变化,无法求出浓度。
5.(2019·广西南宁三中高一月考)质量分数为a的某物质的溶液m g与质量分数为b的该物质的溶液n g混合后,蒸发掉p g水,得到的溶液每毫升质量为q g,物质的量浓度为c,则溶质的相对分子质量为( )。
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A.q(ma+nb)c(m+n-p) B.1 000q(ma+nb)c(m+n -p)
C.c(m+n-p)q(ma+nb) D.c(m+n-p)1 000q(ma+nb)
答案:B
解析:蒸发掉p g水后溶质质量分数为ma+nbm+n-p,根据物质的量浓度计算公式:物质的量浓度=溶液密度×1 000×溶质质量分数溶质的摩尔质量可得溶质的摩尔质量=q×1 000×(ma+nb)c(m+n-p),故B正确。
6.(2019·安徽安庆一中高一期中)在Na2SO4、K2SO4、KCl的混合溶液中,如果c(Cl-) =0.1 mol·L-1,c(Na+)=0.2 mol·L-1,c(SO42-)=x mol·L-1,c(K+)=y mol·L-1,则x和y的关系是( )。
A.x=0.5y B.2x=0.1+y
C.y=2(x-0.1) D.y=2x+0.1
答案:B
解析:混合溶液呈电中性,根据电荷守恒有c(Cl-)+2c(SO42-)=c(K+)+c(Na+),即0.1 mol·L-1+2x mol·L-1=y mol·L-1+0.2 mol·L-1,整理得2x=0.1+y。
7.(2019·安徽合肥一中高一期末)20 ℃时,饱和KCl溶液的密度为1.174 g·cm-3,物质的量浓度为4.0 mol·L-1,则下列说法中正确的是( )。
A.将此溶液蒸发部分水,再恢复到20 ℃时,溶液的密度一定大于1.174 g·cm-3
B.此溶液中KCl的质量分数为74.51.174×1 000×100%
C.密度大于1.174 g·cm-3的KCl溶液是过饱和溶液
D.25 ℃时,饱和KCl溶液的浓度大于4.0 mol·L-1
答案:D
解析:温度不变,饱和溶液的浓度也不变,所以溶液的密度也不变,A项错误;根据c=1 000ρwM可知,质量分数w=4.0×74.51 000×1.174×100%,B项错误;KCl在水中的溶解度随温度升高而增大,
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密度大于1.174 g·cm-3的KCl溶液可能不是过饱和溶液,C项错误;温度升高,KCl的溶解度增大,饱和溶液的浓度增大,D项正确。
8.(2019·黑龙江、吉林两省六校高一期中)用密度为ρ1 g·cm-3、质量分数为w的浓盐酸,与水按体积比为1∶4配制成稀盐酸,密度为ρ2 g·cm-3,则所配制的稀盐酸的物质的量浓度为( )。
A.1 000ρ1ρ2w182.5 mol·L-1 B.1 000ρ1ρ2wρ1+4 mol·L-1
C.1 000ρ1ρ2w36.5(ρ1+4) mol·L-1 D.1 000ρ1w182.5 mol·L-1
答案:C
解析:设所取浓盐酸的体积为V mL,则水的体积为4V mL,根据稀释定律:溶液稀释过程中溶质的质量不变,则稀释后盐酸的质量分数为ρ1V×wρ1V+4V=ρ1w4+ρ1。根据c=1 000ρwM计算稀释后盐酸的物质的量浓度为1 000ρ1ρ2w36.5(ρ1+4) mol·L-1,C项正确。
9.(2019·广西南宁三中高一月考)现有m g某X2气体,它的摩尔质量为M g·mol-1,阿伏加德罗常数用NA表示,则
(1)该气体的物质的量为 mol。
答案: mM
解析:m g该气体的物质的量为mM mol;
(2)一个X原子的质量为 g。
答案:M2NA
解析:设该气体的物质的量为1 mol,则一个分子的质量为MNA g,而该分子是双原子分子,故一个X原子的质量为M2NA g;
(3)该气体在标准状况下的体积为 L。
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答案:22.4mM
解析:标准状况下,该气体的体积为mgMg·mol-1×22.4 L·mol-1=22.4mM L;
(4)该气体溶于水后形成V L溶液,其溶液的物质的量浓度为 mol·L-1。
答案:mMV
解析:c=nV= mM V mol·L-1=mMV mol·L-1;
(5)该气体溶于1 L水中(不考虑反应),所得溶液的密度为ρ g·cm-3,则该溶液的物质的量浓度为 mol·L-1。
答案:1 000ρmM(m+1 000)
解析:1 L水的质量m(水)=1 L×1 000 g·L-1=1 000 g,所得溶液的质量m(溶液)=1 000 g+m g,溶液的体积V(溶液)=m(溶液)1 000ρ L=1 000+m1 000ρ L,c=nV(溶液)=mMm+1 0001 000ρ=1 000ρmM(m+1 000) mol·L-1;
(6)相同状况下,若X2与氮气以体积比为1∶4混合,该混合气体相对氢气的密度为14.4,则X2的相对分子质量为 。
答案:32
解析:相同状况下,若X2与氮气以体积比为1∶4混合,则X2与氮气的物质的量之比为1∶4,由于气体的密度之比等于其相对分子质量之比,则混合气体的平均相对分子质量为14.4×2=28.8,则1mol×M(X2)g·mol-1+4 mol×28 g·mol-15mol=28.8 g·mol-1,求得X2的相对分子质量为32。
10.(2019·湖北荆州中学检测)某温度时,有500 mL饱和的硫酸镁溶液,它的密度是1.20 g·cm-3,其中镁离子的质量分数是4.8%,试回答下列问题:
(1)溶质的质量分数: 。
答案:24.0%
解析:由Mg2+的质量分数知MgSO4的质量分数为12024×4.8%=24.0%。
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(2)溶液的物质的量浓度: 。
答案:2.4 mol·L-1
解析:解法一:根据定义式计算,n(MgSO4)=n(Mg2+)=500 mL×1.2 g·cm-3×4.8%24 g·mol-1=1.2 mol。
c(MgSO4)=1.2mol0.5 L=2.4 mol·L-1。
解法二:直接利用公式计算,
c(MgSO4)=1 000 cm3·L-1×1.20 g·cm-3×24.0%120 g·mol-1=2.4 mol·L-1。
(3)溶质和溶剂的物质的量之比: 。
答案:1∶21
解析:根据MgSO4的质量分数24.0%,可知100 g溶液中含溶质24 g,溶剂76 g;则二者的物质的量之比为24120∶7618≈1∶21。
(4)硫酸根离子的质量分数: 。
答案:19.2%
解析:SO42-的质量分数为9624×4.8%=19.2%。
(5)该温度下硫酸镁的溶解度: 。
答案:31.6 g
解析:根据溶解度定义24 g76 g=S100 g,得S=24×10076 g≈31.6 g。
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