第二章第3节物质的量课时作业上学期高一化学人教版(2019)必修第一册.docx

第一章 第3节 物质的量课时作业2022-2023学年高中化学人教版（2019）必修第一册
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．仪器名称为 “容量瓶”的是
A． B． C． D．
2．已知2SO2＋O22SO3，在体积为VL的密闭容器中通入amolSO2和bmolO2，充分反应后容器内硫原子数和氧原子数之比为（    ）
A． B． C． D．
3．NA代表阿伏伽德罗常数，下列说法中错误的是（     ）
A．1mol氢气含有的原子数为2NA
B．NA个水分子中含有氢原子的物质的量为2 mol
C．1 mol 氧气中含有的分子数为2NA
D．含有NA个氧原子的硫酸的物质的量是0.25 mol
4．设阿伏伽德罗常数的数值为NA，下列说法错误的是
A．18g重水所含质子总数为9NA
B．1.5 mol NO2与足量H2O反应，转移的电子数为1.5NA
C．2.8g乙烯与丙烯的混合物中含碳原子的数目为 0.2NA
D．室温时，8gSO3分子中氧原子的数目为 0.3NA
5．两个体积相同的容器，一个盛有NO，另一个盛有N2和O2，在同温同压下两容器内的气体一定具有相同的
①原子总数；②质子总数；③分子总数；④质量
A．①③ B．②④ C．①②③ D．全部
6．50mL 0.1mol/L硫酸铝溶液与100mL 0.3mol/L硫酸钠溶液相比较，它们的硫酸根离子浓度之比是
A．1：1 B．1：2 C．1：3 D．3：1
7．现有1L 1mol•L-1的稀盐酸，欲使其浓度增大1倍，采取的措施最合理的是
A．通入标准状况下HCl气体22.4L
B．将溶液加热浓缩至0.5L
C．往原溶液加入5mol•L-1盐酸0.6L，再稀释至2L
D．往原溶液加入1L 3mol•L-1盐酸混合均匀
8．设NA为阿伏伽德罗常数的值，下列有关叙述正确的是
A．将4.6g 钠用铝箔包裹并刺小孔，与足量水充分反应生成H2分子数为0.1 NA
B．1.0 L 1.0 mol/L的NaAlO2溶液中含氧原子数为2NA
C．通常状况下，11.2 L 12C18O中含有的中子数为8NA
D．室温下pH＝11的Na2CO3溶液10 L，由水电离出的OH－数目为0.01NA
9．在NaCl、MgCl2和MgSO4三种盐配成的混合溶液中，若Na＋的浓度为0.1 mol/L，Mg2＋的浓度为0.25 mol/L，Cl－的浓度为0.2 mol/L, 则SO42-的物质的量浓度为(　　)
A．0.5 mol/L B．0.2 mol/L
C．0.45 mol/L D．0.25 mol/L
10．20℃时，饱和溶液的密度为，物质的量浓度为c，则下列说法中正确的是
A．温度低于20℃时，饱和溶液的浓度一定大于c
B．20℃时，饱和溶液的质量分数为
C．20℃时，密度大于的溶液是不饱和溶液
D．20℃时，饱和溶液的溶解度水
11．下列叙述正确的是
A．常温常压下，4.6 g NO2和N2O4的混合气体中约含有1.81×1023个原子
B．在标准状况下，80 gSO3所占的体积约为22.4L
C．常温下，0.1 mol/L醋酸溶液的pH约为1
D．16 g CH4与18 g NH4+所含质子数相等
12．向一定量的Cu、CuO、Fe2O3的混合物中加入100mL1mol/L的盐酸，恰好使混合物完全溶解，所得溶液中不含Fe3+。若用过量的CO在高温下还原相同质量的原混合物，固体减少的质量为（    ）
A．0.8g B．1.6g C．2.4g D．3.2g

二、填空题
13．CH4是21世纪的重要能源，NH3是重要的工业原料，现代工业生产中需要一定量的CH4和NH3。请回答下列问题。
(1)若有等物质的量的两种气体，试完成下表：

质量比
分子个数比
原子个数比
氢原子个数比
CH4:NH3
_______
_______
_______
_______

(2)若有等质量的两种气体，试完成下表：

物质的量比
分子个数比
原子个数比
氢原子个数比
CH4:NH3
_______
_______
_______
_______

14．O2和O3是氧元素的两种单质，根据其分子式完成下列各题：
(1)等质量的O2和O3所含分子个数比为_______，原子个数比为_______，分子的物质的量之比为_______。
(2)等温等压下，等体积的O2和O3所含分子个数比为_______，原子个数比为_______，质量比为_______。
(3)设NA为阿伏伽德罗常数的数值，如果a g氧气中含有的分子数为b，则c g氧气在标准状况下的体积约是_______(用含NA的式子表示)。
(4)配制100 mL 1 mol/L的稀H2SO4溶液，需要用量筒量取浓H2SO4(密度为1.84g·mL-1，质量分数为98%)的体积为_______ mL。
(5)氮化铝(AlN)广泛应用于电子工业、陶瓷工业等领域。在一定条件下，氮化铝可通过如下反应合成：Al2O3+N2+3C=2AlN+3CO，请用双线桥法在化学方程式上标出该反应中电子转移的方向和数目_______。

三、实验题
15．某种电池的正极材料，可通过下列方法制得：
①称取一定量的固体铁氧体磁性材料溶于过量盐酸，接着先后加入双氧水和氢氧化钠溶液，静置24 h,过滤
②将沉淀加入反应瓶中，加入过量的氢氟酸溶液，80'c恒温加热24 ha
③蒸发多余氢氟酸和水，得淡红色FeF3凝胶
④在干燥箱中，以100℃预处理6 h,最后掺入铁氧体磁性材料混合研磨制得正极材料
（1）加入双氧水的作用是______（用离子方程式表示）
（2）步骤②的反应瓶材质可能是____（填序号）
A．玻璃 B．陶瓷 C．聚四氟乙烯
（3）加氢氟酸反生反应的化学方程式为____
（4）从安全的角度考虑，在实验室里制三氟化铁时应在____中进行
（5）三氟化铁与Li在固体电解质铁氧体中发生置换反应，产生的电流可供电脑使用，该电池反应的化学方程式为________
（6）取上述铁氧体样品溶于足量盐酸，在通入标准状况下672 mL C12, Fe2＋恰好被完全氧化成Fe3十，然后把溶液蒸干，灼烧至恒重得9． 6 g固体，则该铁氧体的化学式为______。

参考答案：
1．D
【详解】A．图示仪器为圆底烧瓶，故A不符合题意；
B．该仪器为分液漏斗，故B不符合题意；
C．该仪器为蒸发皿，故C不符合题意；
D．该仪器为容量瓶，故D符合题意。
答案选D。
2．C
【详解】A. 中，没有考虑SO2中的O，错误；
B. 中，利用元素守恒进行计算，分母中b前面少2，错误；
C. 中，满足元素守恒关系，正确；
D. 中，2+2b应为2a+2b，错误。
答案是C。
【点睛】如果我们试图利用平衡状态进行计算，则产物为SO2、SO3、O2三种物质，那么计算起来将非常繁琐。
3．C
【详解】A.1mol氢气含有2mol氢原子，即2NA个氢原子,故A错误；
B.NA个水分子的物质的量为1mol，含有2mol氢原子，故B正确；
C.1mol氧气中含有的分子的物质的量为1mol，即分子数为NA，故C错误；
D.根据硫酸的分子式H2SO4可知，含有NA个(即1mol)氧原子的硫酸的物质的量为0.25mol，故D正确；
故答案选C。
4．B
【详解】A、18g重水物质的量18g/20g·mol-1=0.9mol，所含质子总数=0.9×10×NA=9NA，A项正确；
B、3NO2+H2O=2HNO3+NO，3molNO2完全反应转移电子为2mol， 1.5 mol NO2与足量H2O反应，转移的电子数为NA ，故B错误；
C、乙烯与丙烯最简式相同为CH2，2.8g乙烯与丙烯的混合物中含CH2物质的量为2.8g /14 g=0.2mol，含碳原子的数目为0.2NA，C项正确；
D、8gSO3分子物质的量8g/80 g·mol-1=0.1mol，分子中氧原子的数目为0.3NA ，C项正确；
综上所述，本题正确选项B。
5．A
【分析】相同条件下，体积相同的两种容器内气体的物质的量相等，分子数相等，根据气体的分子构成、原子构成作进一步判断。
【详解】相同条件下，体积相同的两种容器内气体的物质的量相等，根据N=nNA知分子数相等，每个分子都含有2个原子，分子中含有的原子个数相等，所以原子总数相等。一氧化氮分子、氮气分子或氧气分子中含有的质子数不等，所以两容器中总质子数不一定相等。两容器中气体的摩尔质量不一定相等，所以其总质量不一定相等；
故合理选项是A。
6．A
【详解】50mL 0.1mol/L硫酸铝Al2(SO4)3溶液中硫酸根离子浓度为0.3mol/L，100mL 0.3mol/L硫酸钠Na2SO4溶液中硫酸根离子浓度为0.3mol/L，则两者之比为1:1，故选A。
7．C
【详解】A．通入标准状况下HCl气体22.4L，溶液体积发生改变，浓度不是2mol•L-1，故不选A；
B．将溶液加热浓缩至0.5L，盐酸易挥发，浓度不是2mol•L-1，故不选B；
C．往原溶液加入5mol•L-1盐酸0.6L，再稀释至2L，c=，故选C；
D．往原溶液加入1L 3mol•L-1盐酸混合均匀，溶液的体积不是2L，所以浓度不是2mol•L-1，故不选D；
选C。
8．D
【详解】A．4.6g 钠的物质的量为0.2mol，与足量水反应2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，生成0.2mol氢氧化钠和0.1mol氢气，生成的0.2mol氢氧化钠可与铝箔反应：2Al+2H2O+2NaOH = 2NaAlO2+3H2↑，能继续生成氢气，则最终生成H2的物质的量大于0.1mol，即氢气的分子数大于0.1 NA，故A错误；
B．1.0 L 1.0 mol/L的NaAlO2溶液中NaAlO2的物质的量为1mol，NaAlO2中含氧原子的物质的量为2mol，但溶液中含有水，水分子中也含有氧原子，则NaAlO2溶液中含有的氧原子的物质的量大于2mol，即氧原子的数目大于2NA，故B错误；
C．1个12C18O分子中含有的中子数为16个，通常状况下，11.2 L 12C18O的物质的量不能用标况下气体摩尔体积计算，则含有的中子数无法准确计算，故C错误；
D．室温下pH＝11的Na2CO3溶液中c(H+)=10-11mol/L，则溶液中c(OH－)= ，由水电离出的OH－的数目为0.001mol/L×10L×NA =0.01NA，故D正确；
答案选D。
9．B
【详解】令硫酸根的物质的量浓度为c，根据溶液中阴阳离子所带的正负电荷总数相等，则：0.10mol•L-1×1+0.25mol•L-1×2=0.20mol•L-1×1+2c，解得：c=0.2mol/L，故答案为B。
【点睛】考查溶液物质的量浓度的计算，利用常规解法，比较麻烦，根据溶液不显电性阳离子与阴离子所带电荷总数相等，即电荷守恒原则解答，注意电荷守恒原则在混合溶液有关离子浓度计算经常运用。
10．B
【详解】A．的溶解度随温度的下降而降低，温度低于20℃时，饱和溶液的浓度小于c，A错误；
B．20℃时，设溶液体积为1L，饱和溶液的质量分数为，B正确；
C．20℃时，密度大于的溶液是过饱和溶液，C错误；
D．20℃时，设溶液体积为1L，则饱和溶液的溶质质量为58.5cg，溶液质量为，故溶解度水，D错误；
故选B。
11．A
【详解】A．二氧化氮能转化为四氧化二氮，四氧化二氮的相对分子质量、原子个数是二氧化氮的2倍，把气体当作二氧化氮计算即可，二氧化氮分子个数N=nNA=m÷M×NA=4.6÷46×NA=0.1NA每个分子中含有3个原子，所以原子总数为1.81×1023，故A正确；
B．标况下，三氧化硫是固体，气体摩尔体积对其不适用，所以无法计算三氧化硫体积，故B错误；
C．醋酸是弱电解质，在水溶液中存在电离平衡，所以常温下，0.1mol•L-1醋酸溶液的pH大于1，故C错误；
D．16 g CH4与18 g NH4+所含物质的量相等，但质子数不相等，故D错误；
故选A．
【点睛】在标准状况下，气体摩尔体积使用对象是气体，不能用于非气体物质，要注意物质的聚集状态，标况下，三氧化硫是固体，不能用气体摩尔体积计算。
12．A
【详解】Cu、CuO、Fe2O3的混合物中加入100mL 1mol•L-1的盐酸溶液，恰好使混合物完全溶解，所得溶液中不含Fe3+，溶液中溶质为氯化铜、氯化亚铁，该反应过程为：盐酸与氧化铁、氧化铜恰好反应，生成氯化铁、氯化铜与水，生成的氯化铁与铜恰好反应转化为氯化铜、氯化亚铁。由水的分子式H2O可知，氧化物中2n(O)=n(HCl)=0.1L×1mol/L=0.1mol，故n(O)=0.05mol，若用过量的CO在高温下还原相同质量的原混合物，固体减少的质量为氧化物中氧元素的质量，所以固体减少的质量为0.05mol×16g/mol=0.8g，故选A。
【点睛】本题考查混合物的有关计算，难度中等，利用守恒法判断氧化物中氧原子的物质的量是解题的关键。混合物与盐酸完全溶解生成氯化铜、氯化亚铁和水，生成的水中的O来自于混合物，H来自于盐酸，即2n(O)=n(HCl)，CO在高温下还原原混合物，固体减少的质量为氧化物中氧元素的质量。
13．(1)     16：17     1：1     5：4     4：3
(2)     17：16     17：16     85：64     17：12

【解析】(1)
因物质的量相同，故其质量之比等于摩尔质量之比，为16：17；物质的量相同，故分子数相同，分子个数比为1：1；1mol CH4含有5mol原子(1mol C+4mol H)，1mol NH3含有4mol原子(1mol N+3mol H)，原子个数比为5：4，氢原子个数比为4：3；
(2)
若质量均为m g，CH4和NH3的物质的量比：；分子个数比为17：16；原子个数比为(17×5)：(16×4)=85：64；氢原子个数比为(17×4)：(16×3)=17：12。
14．     3∶2     1∶1     3∶2     1∶1     2∶3     2∶3          5.4    
【详解】(1)设其质量为m，等质量的O2和O3所含分子个数比=NA：NA=3：2，一个氧气分子中含有2个氧原子，一个臭氧分子中含有3个氧原子，所以其氧原子个数=(3×2)：(2×3)=1：1，其物质的量之比=：=3：2；
(2)温同压下，气体摩尔体积相同，根据N=NA知，等体积的O2和O3所含分子个数比是1：1，一个氧气分子中含有2个氧原子，一个臭氧分子中含有3个氧原子，所以原子个数之比是2：3，根据m=M知，其质量之比等于其摩尔质量之比=32g/mol：48g/mol=2：3；(3)氧气的摩尔质量为M===g/mol，则cgO2在标准状况下体积为：
V=•Vm=×22.4L/mol=L；
(4)该浓H2SO4的物质的量浓度为：c==mol/L=18.4mol/L；据稀释定律得：100mL×1mol/L=18.4mol/L×V，解得：V=5.4mL。
(5)Al2O3+N2+3C=2AlN+3CO中，N元素的化合价由0降低为-3价，C元素的化合价由0升高为+2价，该反应中转移6e-，则电子转移的方向和数目为。
15．     2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O     C     Fe（OH）3+3HF=FeF3+3H2O     通风橱（或密闭容器）     FeF3+3Li=Fe+3LiF     Fe4O5（或2FeO•Fe2O3）
【详解】试题分析：（1）固体铁氧体磁性材料溶于过量盐酸，所得溶液中含有亚铁离子，接着加入H2O2，H2O2与亚铁离子反应生成三价铁离子，其反应的离子方程式为：H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O，故答案为H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O；
（2）步骤②将沉淀加入反应瓶中，加入过量的氢氟酸溶液反应，由于氢氟酸能与玻璃及陶瓷中的二氧化硅反应，所以反应瓶材质应该为聚四氟乙烯，故答案为C；
（3）氢氧化钠与三价铁离子反应生成氢氧化铁，再加HF，生成FeF3和水，则加氢氟酸反生反应的化学方程式为Fe（OH）3+3HF=FeF3+3H2O，故答案为Fe（OH）3+3HF=FeF3+3H2O；
（4）HF属于有毒的气体，为了防止中毒，则制备三氟化铁时应在通风橱中进行，故答案为通风橱；
（5）三氟化铁与Li在固体电解质铁氧体中发生置换反应生成Fe和LiF，该电池反应的化学方程式为FeF3+3Li=Fe+3LiF，故答案为FeF3+3Li=Fe+3LiF；
（6）取上述铁氧体样品溶于足量盐酸，在通入标准状况下672mL C12，则氯气的物质的量为0.03mol，由2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，可知Fe2+为0.06mol，则原铁氧体样品中n（FeO）=0.06mol，把溶液蒸干，灼烧至恒重得9.6g固体为Fe2O3，则n（Fe2O3）==0.06mol，则原来溶液中Fe元素共0.06×2=0.12mol，所以原来溶液中n（Fe3+）=n（Fe）-n（Fe2+）=0.12mol-0.06mol=0.06mol，则原铁氧体样品中n（Fe2O3）=0.06mol×=0.03，所以原铁氧体样品中n（FeO）：n（Fe2O3）=0.06mol：0.03mol=2：1，故铁氧体的化学式为2FeO•Fe2O3或Fe4O5；故答案为2FeO•Fe2O3或Fe4O5。
考点：考查了物质制备方案的设计实验、氧化还原反应、方程式的书写、物质的量的有关计算、元素化合物的性质的相关知识。