求（高一）化学：（物质的量及摩尔质量，气体摩尔体积，物质的量浓度）的综合计算共3题

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1.物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一，符号是n，用来表示物质所含粒子的多少，其单位是摩尔（mol）。物质的量（n）和它的单位（mol）把宏观的质量、体积与微观粒子联系起来，这大大方便了计算和粒子的计数。2.摩尔质量是指单位物质的量的物质所具有的质量，符号是M，常用单位是g/mol或kg/mol。将物质的质量换算成物质的量，换算成粒子数，将气体物质质量换算成体积（标准状况），都要通过摩尔质量这一桥梁进行。3.气体摩尔体积是指单位物质的量的气体所占的体积，符号是，常用的单位是L/mol或m3/mol，知道了气体摩尔体积，可以计算气体体积或气体物质的量，三者存在下列关系：，标准状况下气体摩尔体积约为22.4L/mol。4.物质的量浓度是以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量，用公式表示为：，它常用的单位是mol/L或mol/m3。公式中的V指的是溶液的体积，而不是溶剂的体积；若已知溶液的密度，可与溶质的质量分数相互换算。即5.配制一定物质的量浓度的溶液，一般分为以下几步：①计算；②称量；③溶解；④转移；⑤洗涤；⑥定容；⑦摇匀。配制一定物质的量浓度溶液的主要仪器是容量瓶，还有托盘天平、烧杯、量筒或滴定管、玻璃棒、胶头滴管、药匙等。容量瓶上标有体积（mL）和温度（℃），是比较精密的仪器，它的容积是在指定温度下测量出来的，故一定在指定温度下使用。二.二个无关物质的量、质量、粒子数的多少均与温度及压强的高低无关；物质的量浓度的大小与所取该溶液的体积多少无关（但溶质粒子数的多少与溶液体积有关），即同一溶液，无论取出多大体积，其各种浓度（物质的量浓度、溶质的质量分数、离子浓度）均不变。三.三个规律1.质量守恒定律是指参加化学反应的各物质的质量总和，等于反应后生成的各物质的质量总和。质量守恒定律表现出三不变：反应前后元素种类不变；反应前后原子个数不变；反应前后质量不变。2.阿伏加德罗定律是指同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子，又称之为“四同定律”。注意：①使用范围：气体；②使用条件：同温、同压、同体积；③特例：气体摩尔体积。根据阿伏加德罗定律及条件可推出各种推论，但要注意使用条件：推论1：同温同压下，气体的体积之比等于其物质的量之比，即（特例：在0℃，1atm时，1mol气体体积为22.4L）推论2：同温同体积下，气体的压强比等于物质的量之比，即。推论3：同温同压下，同体积的任何气体在质量之比，等于摩尔质量之比，等于其密度比，即。推论4：同温同压下，同质量的气体体积比等于摩尔质量之反比，即。推论5：同温同压下，任何气体的密度之比等于摩尔质量之比，即。推论6：同温同体积下，等质量的任何气体，它们的压强比等于其摩尔质量的倒数比，即。推论7：同温同压下，对于摩尔质量相同的气体，其质量与分子个数成正比，即。3.稀释定律是指稀释前后溶质的质量、物质的量等保持不变。据此可以进行溶液稀释的计算。四.六个关系1.物质的量与摩尔的关系物质的量和长度、质量、时间、电流强度等概念一样，是一个物理量的整体名词。“物质的量”不得化简或增添任何字，它是表示物质含有阿伏加德罗常数个粒子的物理量。摩尔是物质的量的单位。中含有阿伏加德罗常数个碳原子，把这么多的原子确定为1mol。如果某种物质含有阿伏加德罗常数个结构粒子，则该物质的物质的量就是1mol。因为阿伏加德罗常数数字庞大，所以摩尔是计算数目庞大的微观粒子的一种单位。使用摩尔时应具体指明粒子的名称，这些粒子可以是分子、离子、原子、电子等，也可以是这些粒子的特定组合（如空气），只有这样才有完整明确的意义。2.阿伏加德罗常数与的关系有的同学认为阿伏加德罗常数就是，这种认识是不对的。阿伏加德罗常数的定义值是指中所含的原子数。这个数字是阿伏加德罗常数的近似值，两者在数字上是有区别的。而且阿伏加德罗常数不是纯数，其符号是NA，单位是，最新测定的数据是。这好比与3.14一样。因此，在叙述摩尔概念时，不能说含个粒子的物质的物质的量为1mol；而只能说含阿伏加德罗常数个结构粒子的物质的物质的量是1mol（即每摩物质含有阿伏加德罗常数个结构粒子）3.摩尔质量与化学式式量的关系单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量，“单位物质的量”具体指1mol。摩尔质量在数字上等于1mol物质的质量，即阿伏加德罗常数个结构粒子的总质量。它的单位如果用克/摩，则摩尔质量与粒子的式量（如相对原子质量，相对分子质量等）在数值上相等，但二者在概念上是完全不同的，单位也不一样。如的摩尔质量是。4.物质的量与物质的质量的关系不能把物质的量理解为物质的质量。物质的质量在物理学上是早已明确了的物理量，其单位为千克。虽然两者的意义不同，但它们之间可以通过物质的摩尔质量联系起来：物质的量（mol），即。5.摩尔质量（M）和阿伏加德罗常数（）的关系阿伏加德罗常数个粒子的物质的量是1mol，其质量在数字上即为摩尔质量。关系式为：（为每一粒子的真实质量），这是一个联系宏观物质和微观粒子的基本公式。6.物质的质量、物质的量、粒子数三者之间的关系物质的质量、物质的量、粒子数三者之间的换算关系如下：利用阿伏加德罗常数和物质的摩尔质量，可以进行三者之间的相互换算。这是联系微观粒子数目和宏观物质质量的重要公式，同学们务必要熟练掌握，一、选择题1.在标准状况下，1.6L氮气中含m个分子，则阿伏加德罗常数为()A.14mB.28mC.D.7m答案：A[提示：由阿伏加德罗常数的定义可得NA＝×m=14m]2.下列说法中，正确的是()A.1mol任何物质都含有6.02×1023个微粒B.硫酸的摩尔质量是98gC.等质量的SO2和SO3中所含的硫原子数相等D.等质量的O2和O3中所含的氧原子数相等答案：D[提示：A项中微粒不明确，如1molNaCl含有2×6.02×1023个离子，故A项不正确；摩尔质量的单位为g/mol，故B项不正确；等质量的SO2和SO3的物质的量不相等，故所含S原子数也不相等，故C项不正确；O2、O3均是只由O原子构成的分子，故等质量的O2和O3中所含的氧原子数相等]3.下列气体中，含原子数最多的是()A.标准状况下11.2LN2B.通常状况下11.2LO2C.0.4molSO2D.5.3gNH3答案：D[提示：先求出分子的物质的量，再换算成原子的物质的量，比较可得]4.实验室用MnO2与浓盐酸加热的方法制取氯气.若制得的氯气在标准状况下的体积为2.24L，则被氧化的氯离子是()A.0.2molB.0.4molC.1molD.2mol答案：A[提示：由反应的化学方程式可知，Cl-被氧化生成Cl2，其物质的量为＝0.1mol，则生成Cl2时需氧化0.2molCl-]5.某Al2(SO4)3溶液VmL中含agAl3+，取出mL溶液稀释成4VmL后，溶液中SO2-4的物质的量浓度为()A.B.C.D.答案：B[提示：VmL溶液中n(Al3+)=mol，所以mL溶液中Al3+的物质的量为mol，稀释成4VmL溶液后，Al3+物质的量浓度为mol/L，所以c(SO2-4)＝mol/L＝mol/L]6.2gAO2-3中，核外电子数比质子数多3.01×1022个，则元素A的相对原子质量为()A.12B.32C.60D.80答案：B[提示：因为每个AO2-3中，核外电子数比质子数多2个，所以有AO2-3电子数比质子数多(M为AO2-3的摩尔质量)M2mol2g得M=故A的相对原子质量为80-3×16＝32]7.NA表示阿伏加德罗常数，下列叙述中，不正确的是()A.4℃时，5.4mL水中所含水分子数为0.3NAB.2L1mol/L硫酸钾溶液中钾离子的总数为3NAC.标准状况下，22.4L甲烷和乙炔的混合物中所含的分子数为NAD.1mol甲烷的质量与NA个甲烷分子的质量之和相等答案：B[提示：因4℃时水的密度ρ＝1g/cm3，所以5.4mL水的质量为5.4g，物质的量为0.3mol，故A项正确；2L1mol/LK2SO4溶液中K2SO4的物质的量为2mol，故钾离子的总数为4mol，故B项不正确；由气体摩尔体积及摩尔质量的定义可知，C、D两项是正确的]8.在同温、同压下，气体A的质量与气体B的质量相等，但气体A的体积小于气体B的体积，则气体A的相对分子质量和气体B的相对分子质量的关系是()A.M(A)>M(B)B.M(B)>M(A)C.M(B)；M(A)D.无法比较答案：A[提示；由题意知ρA>ρB，故由阿伏加德罗定律的推论可知A项正确]9.在标准状况下，560体积的氨气溶于1体积的水中，测得氨水的密度为0.9g/cm3，则氨水的物质的量浓度为()A.1.58mol/LB.31.6mol/LC.15.8mol/LD.18mol/L答案：C[提示：由物质的量浓度定义可得]10.配制0.5mol/LNaOH溶液250mL，在下列仪器中：①托盘天平；②量筒；③烧杯；④玻璃棒；⑤漏斗；⑥500mL容量瓶；⑦药匙；⑧250mL容量瓶；⑨胶头滴管；⑩坩埚，需要用到的仪器为()A.①③④⑥⑨⑩B.①④⑦⑧⑨⑩C.①③④⑦⑧⑨D.①②④⑤⑧⑨答案：C[提示：由用固体物质配制一定物质的量浓度溶液的实验操作可知，C项正确]11.由锌、铁、铝、镁四种金属中的两种组成的12g混合物与足量的盐酸反应，产生的H2在标准状况下为11.2L，则混合物中一定含有的金属是()A.锌B.铁C.镁D.铝答案：D[提示：由平均值法可知，产生11.2LH2时，消耗金属质量大于12g的有两种Zn、Fe，而消耗金属质量小于12g的只有Al，故D项正确]12.将0.1mol/LK2SO4溶液、0.2mol/L的Al2(SO4)3溶液和纯水混合，要使混合溶液中K+、Al3+、SO2-4的浓度分别为0.1mol/L，0.1mol/L，0.2mol/L，则所取K2SO4溶液、Al2(SO4)3溶液、纯水三者的体积比是()A.1：1：1B.2：2：1C.1：1：2D.2：1：1答案：D[提示：由题意知，V(K2SO4)＝V(总)，V[Al2(SO4)3]=V(总)，故只有D项符合]13.两份体积相同的某植物营养液，其配方如下表所示，则两份营养液的成分()含量成分编号KClK2SO4ZnSO4ZnCl2①0.3mol0.2mol0.1mol—②0.1mol0.3mol—0.1molA.仅c(K+)相同A.仅c(Cl-)相同C.完全相同D.完全不同答案：C[提示：由n1+n2+…＝n(总)可知，两份营养液中各离子的物质的量均相等]14.空气和二氧化碳按体积比5:1混合，将混合气体与足量的红热焦炭充分反应，设空气中氮气和氧气的体积比为4:1，不计其他成分，且气体体积都在同温、同压下测定，则反应后的气体中一氧化碳的体积分数为()A.20％B.43％C.50％D.100％答案：C[提示：混合气体的变化过程为：故选C项]15.血红蛋白的相对分子质量为68000，已知其中含铁0.33％，则平均每个血红蛋白分子中铁的原子数为()A.5B.4C.3D.2.408×1024答案：B16.测得某溶液中含Cu2+、K+、SO2-4、Cl-四种离子，且阳离子的物质的量之比为n(Cu2+):n(K+)=3:4，则SO2-4与Cl-的个数比可能是()A.3：2B.1：4C.1：8D.2：5答案：C[提示：设n(Cu2+)＝3mol，则n(K+)＝4mol，SO2-4、Cl-的物质的量分别为xmol，ymol，由电荷守恒有2x+y＝3×2+4×1，讨论x，y的取值并与选项对比可知，只有C项符合题意]二、填空题1.用固体NaOH配制一定物质的量浓度的溶液时，两次用到小烧杯，其作用分别是______和_____；两次用到玻璃棒，其作用分别是_____和______.若在滤纸上称量后进行溶解及以后操作，则所配溶液浓度(填“偏高”“偏低”或“无影响”，下同)；溶解后迅速转入容量瓶后进行以后操作，则所配溶液浓度______；NaOH在空气中放置时间过长，则所配溶液浓度______.答案：称量；溶解；搅拌加快溶解；引流；偏低；偏高；偏低2.用20gNaOH配成250mL溶液，它的物质的量浓度为_______.取5mL该溶液，其物质的量浓度为________.再加水稀释到100mL，则稀释后溶液中溶质的物质的量浓度为_______，其中含NaOH的质量为______.该100mL溶液可以跟H+浓度为0.1mol/L的硫酸溶液_____mL完全中和，生成正盐.答案：2mol/L；2mol/L；0.1mol/L；0.4g；1003.在标准状况下，一个装满Cl2的容器质量为74.6g，若装满N2，则质量为66g，则此容器的容积为______.答案：4.48L[提示：因为n＝=0.2mol，V=0.2mol×22.4L/mol＝4.48L]三、计算题1.通常状况下，CO和O2的混合气体mL用电火花引燃后体积变为nL(反应前后条件相同).(1)试确定混合气体中CO和O2的体积[用V(CO)和V(O2)表示]；（2）在相同条件下，若反应后气体的密度为H2密度的15倍，试确定反应后混合气体的成分.答案：解：(1)由反应的化学方程式：2CO+O22CO2可知，反应前后气体体积的变化量等于消耗的O2量，所以消耗的V(O2)＝(m-n)L，消耗的V(CO)2=(m-n)L，因为m，n不确定，故分别讨论：若O2不足，则V(O2)=(m-n)L，V(CO)=mL-(m-n)L=nL；若O2过量，则V(CO)=2(m-n)L，V(O2)＝mL-2(m-n)L＝(2n-m)L.(2)由阿伏加德罗定律的推论可知=15×2=30，所以反应后的混合气体中一定有一种气体的式量小于30，故混合气体为CO2和CO.答：略.2.将Na2O2和NaHCO3的混合物分成等质量的两份，其中一份加100mL稀盐酸，使其充分反应，溶液呈中性，放出气体2.24L，将气体通入另一份混合物中充分反应后，气体体积变为2.016L.求原混合物中Na2O2和NaHCO3的物质的量之比及盐酸溶液的物质的量浓度.(气体体积均在标准状况下测定)答案：解：发生的反应为：2Na2O2+4HCl＝4NaCl+O2↑+2H2O，NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑，产生O2和CO2的物质的量为=0.1mol.生成的CO2和O2通入另一份Na2O2与NaHCO3的混合物中，只发生反应：2CO2+2Na2O2＝2Na2CO3+O2，反应后气体的物质的量变为＝0.09mol，导致此变化有两种可能：(1)Na2O2过量，最后剩余气体全部为O2，则：2CO2～O2△V21x(0.1-0.09)mol得x＝0.02mol，故原0.1mol混合气体中含n(O2)＝0.08mol，所以每一份混合物中含n(NaHCO3)=n(CO2)＝0.02mol，含n(Na2O2)＝0.08mol×2＝0.16mol，得n(Na2O2):n(NaHCO3)＝0.16mol:0.02mol＝8:1，则此时c(HCl)==3.4mol/L.(2)若Na2O2不足，则产生的气体为CO2与O2的混合物，则：2Na2O2～2CO2～O2△V21y(0.1-0.09)moly=0.02mol.此时每一份混合物中含n(Na2O2)=0.02mol，生成m(O2)=×0.02mol=0.01mol，故产生CO2为0.1mol-0.01mol=0.09mol，故含n(NaHCO3)＝0.09mol，所以n(Na2O2):n(NaHCO3)＝0.02:0.09=2:9，此时c(HCl)==1.3mol/L.答：略.