高中化学第二节 化学计量在实验中的应用综合训练题

培优强化练(一)　化学计量在实验中的应用

1．下列各组物质中分子数相同的是(　　)

A．2 L CO和2 L CO2

B．9 g H2O和标准状况下11.2 L CO2

C．标准状况下1 mol O2和22.4 L H2O

D．0.2 mol H2和4.48 L HCl气体

【解析】选B。A项，没指明是相同条件，错误；B项，9 g H2O的物质的量是9 g÷18 g·mol－1＝0.5 mol，标准状况下11.2 L CO2的物质的量是11.2 L÷22.4 L·mol－1＝0.5 mol，正确；C项，标准状况下22.4 L H2O不是1 mol，错误；D项，没指明是标准状况，故4.48 L HCl不一定是0.2 mol，错误。

2．(2021·衡阳高一检测)下列说法正确的是(　　)

A.20℃、1.01×105 Pa时，同体积的O2和CO2含有相同数目的分子

B．1 mol气态物质，当体积为22.4 L时该气体一定处于标准状况

C．在标准状况下，0.2 mol SO3的体积为4.48 L

D．从100 mL 2 mol·L－1盐酸中取出10 mL，c(H＋)为0.2 mol·L－1

【解析】选A。根据阿伏加德罗定律可知，同温同压下，相同体积的任何气体具有相同数目的分子，故20℃、1.01×105 Pa时，同体积的O2和CO2含有相同数目的分子，故A正确；气体的体积受温度、压强的影响，1 mol气态物质，当体积为22.4 L时，该气体可能处于标准状况下，故B错误；在标准状况下，SO3是固体，无法计算其体积，故C错误；溶液是均一、稳定的混合物，从100 mL 2 mol·L－1盐酸中取出10 mL，c(H＋)不变，仍然为2 mol·L－1，故D错误。

3．相同条件下，甲烷与氧气的体积比为1∶2时极易爆炸，此时甲烷的质量分数为(　　)

A．80%　　B．20%　　C．33.3%　　D．66.7%

【解析】选B。相同条件下，甲烷与氧气的体积之比为1∶2时，二者的物质的量之比为1∶2，甲烷的质量分数为16 g/(16 g＋2×32 g)×100%＝20%。

4．只给出下列甲中和乙中对应的量，不能组成一个求物质的量的公式的是(　　)

A.①③　　    B．③④　    C．②③④　　    D．③④⑤

【解析】选B。n＝，①能组成一个求物质的量的公式；n＝，②能组成一个求物质的量的公式；n＝cV，V是溶液体积，③不能组成一个求物质的量的公式；n＝，④没有摩尔质量，不能组成一个求物质的量的公式；n＝，⑤能组成一个求物质的量的公式。

5．硫酸镁和硫酸铝溶液等体积混合后，铝离子浓度为0.1 mol·L－1，硫酸根离子的浓度为0.3 mol·L－1，则混合溶液中镁离子浓度为(　　)

A．0.15 mol·L－1　　    B．0.3 mol·L－1

C．0.45 mol·L－1　　    D．0.2 mol·L－1

【解析】选A。根据电荷守恒有2c(Mg2＋)＋3c(Al3＋)＝2c(SO)，即2c(Mg2＋)＋3×0.1 mol·L－1＝2×0.3 mol·L－1，解得c(Mg2＋)＝0.15 mol·L－1。

6．配制一定物质的量浓度的氢氧化钾溶液时，导致浓度偏低的原因可能是 (　　)

A．用敞口容器称量氢氧化钾且时间过长

B．配制前先向容量瓶中加入少量蒸馏水

C．容量瓶盛过氢氧化钾溶液，使用前未洗涤

D．溶解后快速转移到容量瓶，然后加足量蒸馏水，定容

【解析】选A。选项A中称量时间过长会有部分氢氧化钾变质，结果偏低；选项B中容量瓶中先加入蒸馏水对配制溶液的浓度无影响；选项C中溶质物质的量偏大，溶液浓度偏高；选项D中恢复室温后溶液液面低于刻度线，溶液浓度偏高。

【加固训练】

实验室用碳酸钠晶体配制1.00 mol·L－1的Na2CO3溶液100 mL，造成所配溶液浓度偏低的原因是(　　)

A．暴露在空气中称量碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)的时间太长

B.向容量瓶转移液体时，容量瓶事先用蒸馏水洗涤

　C．定容时俯视刻度线

D．洗涤液移至容量瓶中时，洒出一部分

【解析】选D。称量碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)的时间太长，且暴露在空气中，会造成结晶水的挥发，则所称量的晶体中Na2CO3的含量升高，所配溶液的浓度偏高；容量瓶中原有少量蒸馏水，对溶液的浓度无影响；定容时俯视刻度线，会导致溶液体积偏小，浓度偏高；洗涤液移至容量瓶中时，洒出一部分会导致溶质的损失，浓度偏低。

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，使容器内压强增加到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

【解析】选C。11 g X气体的物质的量为＝0.25 mol，等温等容条件下，＝，n2＝＝＝1.25 mol，N＝1.25 mol×6.02×1023 mol－1≈7.5×1023。

【方法规律】阿伏加德罗推论灵活应用

(1)在同温度同体积时，气体的压强之比＝物质的量之比＝分子数之比。

(2)在同温度同压强时，气体的体积之比＝物质的量之比＝分子数之比。

8．(1)下列数量的各物质所含原子数按由大到小的顺序排列是________。

①0.5 mol氨气②标准状况下22.4 L氦气

③4℃时9 mL水④0.2 mol磷酸钠(Na3PO4)

(2)常温下，在27.5 g水中溶解12.5 g CuSO4·5H2O，恰好达到饱和，该溶液密度为1.21 g·cm－3，则：

①该溶液中阴阳离子的总物质的量是____________________________。

②该溶液中CuSO4的物质的量浓度是________________________。

③取出20.0 mL该溶液，配成浓度为1.00 mol·L－1的稀溶液，则稀释后溶液的体积是_________________________mL。

【解析】(1)所含原子数分别为

①0.5 mol×(1＋3)＝2 mol②×1＝1 mol③×(2＋1)＝1.5 mol　④0.2 mol×(3＋1＋4)＝1.6 mol

比较大小得答案为①④③②。(2)本题综合考查了物质的量、摩尔质量以及物质的量浓度之间的有关计算。①12.5 g CuSO4·5H2O的物质的量为＝0.05 mol。0.05 mol CuSO4·5H2O溶于水可以电离出0.05 mol Cu2＋和0.05 mol SO，因此该溶液中阴阳离子的总物质的量为0.05 mol＋0.05 mol＝0.10 mol。②由公式ρ＝知溶液的体积为V＝＝≈33.06 mL，所以该溶液中CuSO4的物质的量浓度为c＝＝≈1.51 mol·L－1。③取出的这20.0 mL溶液，其物质的量浓度仍然是1.51 mol·L－1。根据稀释过程中溶质的物质的量不变列关系式计算。设稀释后的体积为V′，则有V′×1.00 mol·L－1＝0.020 L×1.51 mol·L－1，解得V′＝0.030 2 L，即30.2 mL。

答案：(1)①④③②　(2)①0.10 mol　②1.51 mol·L－1　③30.2

9．有一类物质的结构似“鸟巢”，如化学式为B5H9的五硼烷。

(1)五硼烷的摩尔质量是__________，96 g五硼烷中约含有__________个硼原子。

(2)含有4.214×1024个原子的五硼烷的质量为__________。

(3)19 g某二价金属氯化物(ACl2)中含有0.4 mol Cl－，则ACl2的摩尔质量是__________________________________；

A的相对原子质量是__________；ACl2的化学式是__________。

【解析】(1)B5H9的相对分子质量为64，96 g B5H9的物质的量为1.5 mol，含有7.5 mol B原子，即约4.515×1024个B原子。(2)由＝7可得B5H9物质的量为0.5 mol，进而得出质量为0.5 mol×64 g·mol－1＝32 g。(3)19 g某二价金属氯化物中含有0.4 mol Cl－，即19 g 某二价金属氯化物的物质的量为0.2 mol，由M＝＝＝95 g·mol－1，A的相对原子质量为95－35.5×2＝24，即ACl2为MgCl2。

答案：(1)64 g·mol－1　4.515×1024　(2)32 g

(3)95 g·mol－1　24　MgCl2