提升训练23 物质的量的相关计算1.(2022·温州模拟)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( ) A.标准状况下,2.24L丙烷中共价键的数目为0.8NAB.25℃时,1L0.2mol·L-1硫酸铁溶液中含SO42-的数目为0.2NAC.0.1mol乙醇和丙烯酸(CH2CHCOOH)混合物完全燃烧时转移电子数为1.2NAD.amol的R2O(R的核内中子数为N,质量数为A)的核外电子数为a(2A-2N+16)NA2.(2022·浙江绿色联盟检测)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )A.1molC6H12中含C—C键的数目一定小于6NAB.1L0.1mol·L-1碳酸钠溶液中含有的阴离子数大于0.1NAC.8.7gMnO2与足量浓盐酸反应转移的电子数小于0.2NAD.46gN218O与NO2的混合气体中所含的中子数为23NA3.(2022·余姚中学模拟)设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )A.标准状况下,11.2LCHCl3所含的原子总数为2.5NAB.1L0.1mol·L-1硫酸钠溶液中含有的氧原子数为0.4NAC.常温常压下,56gC4H8(烯烃)中含有的共价单键总数为10NAD.78gNa2O2固体中含有阴、阳离子总数为4NA4.(2022·浙江七彩阳光检测)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是( )A.16gO2和O3的混合物中氧原子的电子数为8NAB.标准状况下,2.24L氯气与水反应,转移的电子数为0.1NAC.28g乙烯与丙烯混合物中含有C—H键的数目为4NAD.常温下,1LpH=11的Na2CO3溶液中由水电离出H+的数目为0.001NA5.某学生在配制一定物质的量浓度的氢氧化钠溶液时,发现所配溶液浓度偏大,其原因可能是( )A.所用氢氧化钠已经潮解B.向容量瓶中加水未到刻度线C.有少量氢氧化钠溶液残留在烧杯里D.用带游码的托盘天平称2.4gNaOH时误用了“左码右物”方法6.有某温度下KCl饱和溶液m1g,溶质质量分数为w1%。对其蒸发结晶或降温结晶,若析出KCl的质量、所得母液质量及溶质质量分数用mg、m2g和w2%表示,下列分析正确的是( )A.该温度下KCl的溶解度小于w1gB.m1·w1%-m=m2·w2%C.w1一定大于w2D.m1-m2≤m7.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )A.常温常压下,20g氖气所含有的原子数目为0.5NAB.常温下,30g2-丙醇中含有羟基的数目为0.5NAC.25℃时,11.2L乙烯在氧气中完全燃烧时转移的电子数为6.0NA6\nD.标准状况下,22.4LSO2和SO3混合气体中含有的硫原子数目为0.1NA8.有K2SO4和Al2(SO4)3的混合溶液,已知其中Al3+的物质的量浓度为0.4mol·L-1,SO42-的物质的量浓度为0.7mol·L-1,则此溶液中K+的物质的量浓度为( )A.0.1mol·L-1B.0.15mol·L-1C.0.2mol·L-1D.0.25mol·L-19.下列溶液中,溶质的物质的量浓度不是1mol·L-1的是( )A.10gNaOH固体溶解在水中配成250mL溶液B.将80gSO3溶于水并配成1L的溶液C.将0.5mol·L-1的NaNO3溶液100mL加热蒸发掉50g水后形成的溶液D.标准状况下,将22.4L氯化氢气体溶于水配成1L溶液10.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )A.在18gCD4中含有NA个碳原子B.标准状况下,1.12L35Cl2含有1.7NA个质子C.0.1molNa218O2与足量H216O反应,生成的氧气中含有0.9NA个中子D.3g14C16O与15N2的混合气体中含有1.6NA个电子11.将物质的量均为amol的Na和Al一同投入mg足量水中,所得溶液的密度为ρg·cm-3,则此溶液的物质的量浓度为( )A.1000aρ46a+mmol·L-1B.4ρ46a+mmol·L-1C.1000aρ50a+mmol·L-1D.1000aρ45a+mmol·L-112.有Al2(SO4)3和Na2SO4的混合溶液VL,将它均分成两份。一份滴加氨水,使Al3+完全沉淀;另一份滴加BaCl2溶液,使SO42-完全沉淀。反应中消耗amolNH3·H2O、bmolBaCl2。据此得知原混合溶液中的c(Na+)为( )mol·L-1A.4b-2aVB.2b-2aVC.2b-aVD.b-2aV13.已知硫酸、氨水的密度与所加水量的关系如图所示,现有硫酸溶液与氨水各一份,请根据表中信息,回答下列问题:溶质的物质的量浓度/(mol·L-1)溶液的密度/(g·cm-3)硫酸c1ρ1氨水c2ρ26\n(1)表中硫酸的质量分数为 (用含c1、ρ1的代数式表示)。 (2)物质的量浓度为c1mol·L-1的硫酸溶液与水等体积混合(混合后溶液体积变化忽略不计),所得溶液的物质的量浓度为 mol·L-1。 (3)物质的量浓度为c2mol·L-1的氨水与c2mol·L-1的氨水等质量混合,所得溶液的密度 (填“大于”“小于”或“等于”)ρ2g·cm-3。 14.救灾物资中常有“84消毒液”,它的包装说明上有如下信息:含25%NaClO(次氯酸钠)、1000mL、密度为1.19g·cm-3,稀释100倍(体积比)后使用。请回答下列问题:(1)上述“84消毒液”的物质的量浓度为 mol·L-1。 (2)该同学取100mL上述“84消毒液”,稀释后用于消毒,稀释100倍后的溶液中c(Na+)= mol·L-1(假设稀释后溶液密度为1.0g·cm-3),该消毒液长时间放置在空气中能吸收标准状况下CO2的体积为 L。 (3)灾区志愿者根据上述“84消毒液”的包装说明,欲用NaClO固体(NaClO易吸收空气中的H2O、CO2)配制480mL含25%NaClO的消毒液。下列说法正确的是 。 a.如图所示的仪器中,有四种是不需要的,还需一种玻璃仪器b.容量瓶用蒸馏水洗净后,要烘干才能用于溶液的配制c.利用购买的商品NaClO来配制可能会导致结果偏小d.需要NaClO固体的质量为143g(4)ClO2对污水中Fe2+、Mn2+、S2-和CN-等有明显的去除效果。某工厂污水中含CN-bmg·L-1,现用ClO2将CN-氧化,生成两种无毒气体,其离子反应方程式为 ,处理100m3这种污水,至少需要ClO2 mol。 15.已知某硫酸和盐酸组成的混合液中c(H+)=0.1mol·L-1,将50mL上述混合溶液与50mLBa(OH)2溶液混合,充分反应后过滤,得0.466g沉淀,此时溶液中OH-的浓度为0.1mol·L-1(设此时溶液体积为100mL),试计算:(1)原混合液中SO42-、Cl-的物质的量为 、 。 (2)混合前Ba(OH)2溶液的物质的量浓度为 。 6\n参考答案提升训练23 物质的量的相关计算1.C 每个丙烷分子中含有10个共价键,标准状况下,2.24L丙烷中含共价键的数目为NA,故A错误;25℃时,1L0.2mol·L-1硫酸铁溶液中含SO42-的数目为0.6NA,故B错误;乙醇和丙烯酸的分子式可以看成是C2H4·H2O、C2H4·CO2,C2H4里的碳可以看成是-2价,变成CO2升高6价,0.1mol乙醇和丙烯酸(CH2CHCOOH)混合物完全燃烧时转移电子数为1.2NA,故C正确;amol的R2O(R的核内中子数为N,质量数为A)的核外电子数为a(2A-2N+8)NA,故D错误。2.B 1molC6H12中含C—C键的数目不一定小于6NA,如果是环烷烃,则含C—C键的数目等于6NA,A不正确;1L0.1mol·L-1碳酸钠溶液中,碳酸根离子水解生成碳酸氢根离子和氢氧根离子,所以其中所含有阴离子数大于0.1NA,B正确;8.7gMnO2与足量浓盐酸反应转移的电子数等于0.2NA,C不正确;虽然N218O与NO2的摩尔质量都是46g·mol-1,但是,N218O分子中有24个中子,而NO2分子中只有23个中子,所以46gN218O与NO2的混合气体中所含的中子数一定大于23NA,D不正确。本题选B。3.C 标准状况下,CHCl3为液态,11.2LCHCl3的物质的量大于0.5mol,故A错误;硫酸钠溶液中含有的氧原子包含了Na2SO4中的氧和水中的氧,故B错误;56gC4H8(烯烃)的物质的量为1mol,1个C4H8(烯烃)包含了10个单键,所以56gC4H8(烯烃)中含有的共价单键总数为10NA,故C正确;78gNa2O2固体中包含了2molNa+和1molO22-,故D错误;本题选C。4.B A项,O2与O3是同素异形体,相同质量的O2和O3中所含的原子个数相等,则16gO2与O3的混合气体中氧原子的物质的量为1mol,每个氧原子中含有8个电子,所以含氧原子的电子数为8NA,正确;B项,标准状况下,2.24L氯气的物质的量为0.1mol,氯气与水的反应是可逆反应,转移的电子数小于0.1NA,错误;C项,乙烯和丙烯的最简式相同,均为CH2,28g乙烯与丙烯混合物中含CH2的物质的量为2mol,含有C—H键的数目为4NA,正确;D项,常温下,1LpH=11的Na2CO3溶液中c(OH-)=0.001mol·L-1,则由水电离出H+的数目为0.001NA,正确。5.B 所用NaOH已经潮解,实际称量的氢氧化钠的质量减小,氢氧化钠的物质的量减小,所配溶液浓度偏小,A项错误;向容量瓶中加水未到刻度线时,溶液的体积较小,所配溶液的浓度偏大,B项正确;有少量氢氧化钠溶液残留在烧杯里,造成了溶质的损耗,所配溶液浓度偏小,C项错误;称量时误用“左码右物”,实际称取氢氧化钠的质量偏小,所配溶液浓度偏小,D项错误。6.B 饱和溶液中溶解度S与溶质质量分数的关系是S100g+S×100%=w1%,得到该温度下KCl的溶解度S大于w1g,故A错误;原溶液中溶质质量减去析出的氯化钾等于析出晶体后溶液中溶质质量,即m1·w1%-m=m2·w2%,故B正确;若是降温结晶,则w1>w2,若是蒸发结晶且温度不变,则w1=w2,故C错误;若只是降低温度使晶体析出,则m1-m2=m,若只是蒸发水分使晶体析出,设蒸发的水分的质量为m(H2O)g,则m1-m2=m+m(H2O),综上所述得m1-m2≥m,故D错误。7.B A项,20g氖气的物质的量为1mol,氖气分子为单原子分子,故所含原子数为NA,错误;B项,每个2-丙醇分子中含有一个羟基,30g2-丙醇的物质的量为0.5mol,故所含羟基的数目为0.5NA,正确;C项,25℃不是标准状况,不能用标准状况下的气体摩尔体积来计算,错误;D项,标准状况下SO3不是气体,错误。6\n8.C 根据电解质溶液显电中性可知,电解质溶液中阳离子所带的电荷总数等于阴离子所带的电荷总数。2c(SO42-)=c(K+)+3c(Al3+),假设溶液体积为1L,则可得如下等式:0.7mol·L-1×2=c(K+)+0.4mol·L-1×3,所以c(K+)=0.2mol·L-1,C项正确。9.C A项,c(NaOH)=10g40g·mol-10.25L=1mol·L-1;B项,c(H2SO4)=80g80g·mol-11L=1mol·L-1;C项,蒸发掉50g水后,溶液的体积并不是50mL,NaNO3的浓度也不是1mol·L-1;D项,c(HCl)=22.4L22.4L·mol-11L=1mol·L-1。10.B A项,18gCD4的物质的量为0.9mol,故含有0.9NA个碳原子,错误;B项,标准状况下,1.12L35Cl2的物质的量为0.05mol,含有的质子数为0.05×17×2×NA=1.7NA,正确;C项,0.1molNa218O2与H216O反应,Na218O2既是氧化剂又是还原剂,生成的氧气中的氧原子全部来源于Na218O2,故生成0.05mol18O2,其中含有的中子数为0.05×(18-8)×2×NA=NA,错误;D项,14C16O与15N2的相对分子质量都为30,每个分子中所含电子数都为14,3g混合气体的物质的量为0.1mol,则混合气体中含有的电子数为0.1×14×NA=1.4NA,错误。11.A Na和Al一同投入mg足量水中时,发生反应的化学方程式为2Na+2H2O2NaOH+H2↑、2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑。由于Na、Al的物质的量均为amol,结合化学方程式可知生成2amolH2,所得溶液中只有NaAlO2一种溶质,其物质的量为amol。所得溶液的质量为m(Na)+m(Al)+m(H2O)-m(H2)=(46a+m)g,所得溶液的体积为46a+m1000ρL,所得溶液的物质的量浓度为1000aρ46a+mmol·L-1。12.A 根据题意Al3+的物质的量为a3mol,SO42-的物质的量为bmol,因Na2SO4和Al2(SO4)3的混合溶液不显电性,设每份混合溶液中Na+的物质的量为xmol,则根据电荷守恒可知,a3×3+x×1=b×2,x=2b-a,原混合溶液中的c(Na+)=4b-2aVmol·L-1。13.答案:(1)9.8c1ρ1% (2)c12 (3)大于解析:(1)根据c=1000ρwM可知表中硫酸的质量分数w1为9.8c1ρ1%;(2)设物质的量浓度为c1mol·L-1的硫酸溶液的质量分数为w1,将质量分数为w1的硫酸溶液与水等体积混合(混合后溶液体积变化忽略不计),由于混合过程中硫酸的物质的量不变,则所得溶液的物质的量浓度为c12mol·L-1;(3)根据图像可知,氨水的浓度越大,密度越小。物质的量浓度为c2mol·L-1的氨水与15c2mol·L-1的氨水等质量混合,所得溶液的密度一定大于ρ2g·cm-3。14.答案:(1)4.0 (2)0.04 8.96 (3)c (4)2ClO2+2CN-N2+2CO2+2Cl- 50b136\n解析:(1)c(NaClO)=1000mL×1.19g·cm-3×25%74.5g·mol-1×1L≈4.0mol·L-1。(2)根据稀释前后溶质的物质的量不变得:100mL×4.0mol·L-1=10000mL×c(NaClO),解得稀释后c(NaClO)=0.04mol·L-1,c(Na+)=c(NaClO)=0.04mol·L-1。根据NaClO+CO2+H2ONaHCO3+HClO,可知n(CO2)=n(NaClO)=0.4mol,标准状况下CO2的体积为8.96L。(3)选项a,需用托盘天平称量NaClO固体,需用烧杯来溶解NaClO固体,需用玻璃棒进行搅拌和引流,需用容量瓶和胶头滴管来定容,图示的A、B、C、D四种仪器不需要,但还需玻璃棒和胶头滴管等。选项b,配制过程中需要加入蒸馏水,所以洗涤干净的容量瓶不必烘干即可使用。选项c,根据题目信息,由于NaClO易吸收空气中的H2O、CO2而变质,所以商品NaClO可能部分变质,导致所称量的固体中NaClO的实际质量可能偏小,从而可能使结果偏小。选项d,应选取500mL容量瓶进行配制,然后取出480mL溶液即可,所以需要NaClO固体的质量为0.5L×4.0mol·L-1×74.5g·mol-1=149.0g。(4)ClO2将CN-氧化为N2和CO2,同时生成Cl-。反应的离子方程式为2ClO2+2CN-N2+2CO2+2Cl-。100m3这种污水中含有CN-的质量为100bg,其物质的量为50b13mol,根据反应的离子方程式可知至少需要消耗50b13molClO2。15.答案:(1)0.002mol 0.001mol(2)0.15mol·L-1解析:(1)反应后碱有剩余,酸充分反应,硫酸根完全沉淀,n(BaSO4)=0.466g233g·mol-1=0.002mol,n(SO42-)=n(BaSO4)=0.002mol。原混合液中n(H+)=0.05L×0.1mol·L-1=0.005mol,由电荷守恒可知:n(H+)=2n(SO42-)+n(Cl-),n(Cl-)=0.005mol-0.002mol×2=0.001mol。(2)设参加反应的Ba(OH)2的物质的量为x,根据Ba(OH)2~2H+,x=0.005mol÷2=0.0025mol。反应后溶液中n(OH-)=0.1L×0.1mol·L-1=0.01mol,故剩余n[Ba(OH)2]=0.01mol÷2=0.005mol,混合前Ba(OH)2溶液中溶质的物质的量为0.005mol+0.0025mol=0.0075mol,故混合前Ba(OH)2溶液的物质的量浓度为0.0075mol0.05L=0.15mol·L-1。6
