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增分微练(三)　以物质的量为中心的化学计算
　
一、选择题:每小题只有一个选项符合题意
1.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,1 L C2H5OH完全燃烧后生成的CO2分子个数约为NA/11.2
B.20 g D2O与20 g O含有的中子数均为10NA
C.1 mol/L Al(NO3)3溶液中含有3NA个N
D.50 mL 12 mol·L-1盐酸与足量MnO2共热,转移的电子数为0.3NA
2.Cu2HgI4是一种红色固体,常用作示温涂料。制备反应为2CuSO4+SO2+K2HgI4+2H2OCu2HgI4↓+K2SO4+2H2SO4。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关说法正确的是(　　)
A.上述反应中生成1 mol Cu2HgI4时,转移的电子数为2NA
B.标准状况下,44.8 L水中所含O原子数为2NA
C.标准状况下,22.4 L SO2与足量的O2反应,生成SO3的分子数为NA
D.1 L 0.1 mol·L-1 CuSO4溶液中Cu2+数目为0.1NA
3.下列模型分别表示C2H2、S8、SF6的结构,NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是(　　)
A.32 g S8中含有个σ键
B.SF6中只含有极性键
C.1 mol C2H2中含有3NA个σ键和2NA个π键
D.1 mol S8中含有8NA个S—S键
4.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)
A.1 mol HC≡CH分子中所含σ键数为5NA
B.足量CO2与7.8 g Na2O2反应转移的电子数为0.2NA
C.1 mol 14NO和13CO的混合气体中所含中子数为15NA
D.0.1 mol·L-1Na2S溶液中N(H2S)+N(HS-)+N(S2-)=0.1NA
5.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是(　　)
A.16 g O2和O3的混合气体所含原子数为NA
B.用1 mol Cl2氧化足量的Fe,发生化学反应转移电子总数为2NA
C.1.0 L 0.1 mol·L-1的Na2S溶液中含有S2-的数目为0.1NA
D.1 mol FeCl3完全转化为Fe(OH)3胶体后形成的胶粒数小于NA
6.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是(　　)
A.浓硝酸热分解生成NO2、N2O4共23 g,转移电子数为0.5NA
B.10 g 46%的乙醇水溶液中所含氧原子数为0.4NA
C.1 L 1 mol·L-1 Na2CO3溶液中,阴离子总数小于NA
D.向100 mL 0.1 mol·L-1醋酸溶液中加入CH3COONa固体至溶液刚好为中性,溶液中醋酸分子数为0.01NA
7.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(　　)
A.12 g金刚石中含有化学键的数目为4NA
B.18 g的D2O中含有的质子数为10NA
C.28 g乙烯和环己烷的混合气体中所含原子总数为6NA
D.1 L 1 mol·L-1的NH4Cl溶液中和Cl-的数目均为1NA
8.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(　　)
A.14.0 g N2和CO的混合气体中含有NA个原子
B.0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中含有HC个数小于0.1NA
C.0.5 mol N2和1.5 mol H2充分反应后,可得NH3分子数为NA
D.2.24 L的Cl2与NaOH溶液完全反应,转移的电子数为0.2NA
二、非选择题
9.绿矾(FeSO4·7H2O)在化学合成上用作还原剂及催化剂。
Ⅰ.工业上常用废铁屑溶于一定浓度的硫酸溶液制备绿矾。
(1)98% 1.84 g·cm-3的浓硫酸在稀释过程中密度下降,当稀释至50%时,密度为1.4 g·cm-3、质量分数为50%的硫酸的物质的量浓度为________ mol·L-1(保留两位小数),50%的硫酸与30%的硫酸等体积混合,混合酸的浓度为______(填 “>” “<” 或“=”)40%。
Ⅱ.实验室可用以下方法制备摩尔盐晶体。
(2)将4.88 g铁屑(含Fe2O3)与25 mL 3 mol·L-1 H2SO4溶液充分反应,有气体生成,得到FeSO4和H2SO4的混合溶液,稀释溶液至100 mL,测得其H2SO4溶液浓度为0.05 mol·L-1。铁屑中Fe2O3的质量分数是________。
(3)向上述100 mL溶液中加入与该溶液中FeSO4等物质的量的(NH4)2SO4晶体,待晶体完全溶解后蒸发掉部分水,冷却至t ℃,析出莫尔盐晶体[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O] 12.36 g,剩余溶液的质量为82.56 g。t ℃时,计算(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O的溶解度为________(保留两位小数)。
10.(1)在空气中煅烧CoCO3生成钴的氧化物和CO2,测得充分煅烧后固体质量为24.1 g,CO2的体积为6.72 L(标准状况下),则该钴氧化物的化学式为__________。
(2)测定产品K3[Fe(C2O4)3]·3H2O中铁的含量。
步骤ⅰ:称量m g样品,加水溶解,加入稀硫酸,再滴入y mol·L-1的KMnO4溶液使其恰好反应完全。
步骤ⅱ:向步骤ⅰ所得的溶液中加入过量铜粉,反应完全后,滤去不溶物,向溶液中滴入酸化的y mol·L-1的KMnO4溶液,滴定至终点,消耗KMnO4溶液z mL。
①步骤ⅰ中,若加入的KMnO4溶液过量,则所测的铁元素的含量________(填“偏大”“偏小”或“不变”,下同);若步骤ⅱ中不滤去不溶物,则所测的铁元素的含量________。
②该样品中铁元素的质量分数为________(用含m、y、z的代数式表示)。
(3)①资料显示,硫酸镍结晶水合物的形态与温度有如表关系。
温度 低于 30.8 ℃ 30.8~ 53.8 ℃ 53.8~ 280 ℃ 高于 280 ℃
晶体 形态 NiSO4· 7H2O NiSO4· 6H2O 多种结晶 水合物 NiSO4
从NiSO4溶液获得稳定的NiSO4·6H2O晶体的操作依次是________________________________。
②“煅烧”时剩余固体质量与温度变化曲线如图,该曲线中B段所表示氧化物的化学式为________。
增分微练(三)　以物质的量为中心的化学计算
1.B　解析　标准状况下乙醇为液体,不能用气体摩尔体积来计算,A项错误;D2O与O的摩尔质量均为20 g·mol-1,故20 g D2O与20 g O的物质的量均为1 mol,且它们每个分子中均含10个中子,故1 mol两者中均含10NA个中子,B项正确;溶液体积未知,无法计算离子个数,C项错误;50 mL 12 mol·L-1盐酸与足量MnO2共热反应一段时间后,盐酸浓度减小,无法继续反应,转移电子数小于0.3NA,D项错误。
2.A　解析　题述反应中Cu元素的化合价由+2价降为+1价,则生成1 mol Cu2HgI4时,转移的电子数为2NA,A项正确;标准状况下水为液体,不能用气体摩尔体积计算,B项错误;SO2与O2的反应为可逆反应,所以标准状况下,22.4 L SO2与足量的O2反应,生成SO3的分子数小于NA,C项错误;Cu2+在溶液中会发生水解,所以1 L 0.1 mol·L-1 CuSO4溶液中Cu2+数目小于0.1NA,D项错误。
3.A　解析　由S8分子结构看出一个S8分子有8个σ键,32 g S8的物质的量为=0.125 mol,σ键的物质的量为0.125 mol×8=1 mol,即32 g S8中含有NA个σ键,A项错误;SF6是由S原子和F原子通过极性键S—F构成的分子,B项正确;C2H2分子的结构式为H—C≡C—H,单键为σ键,1个三键中有1个σ键和2个π键,则1 mol C2H2分子中有3NA个σ键和2NA个π键,C项正确;S8是一个环形分子,每个S原子与2个S原子相连,一个S8分子中有8个S—S键,1 mol S8中含有8 mol S—S键,即8NA个,D项正确。
4.C　解析　1个乙炔分子中有3个σ键,1 mol乙炔分子中所含σ键数为3NA,A项错误;反应2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2中,7.8 g Na2O2为0.1 mol,与足量CO2反应转移电子数为0.1NA,B项错误;14NO与13CO的中子数均为15,1 mol 14NO和13CO的混合气体中所含中子数为15NA,C项正确;没有给出溶液体积,不能计算各微粒数目,D项错误。
5.C　解析　16 g O2和O3的混合气体中所含原子数为×NA mol-1=NA,A项正确;用1 mol Cl2氧化足量的Fe,氯气少量,完全反应生成2 mol 氯离子,发生化学反应转移电子总数为2NA,B项正确;硫离子为弱酸根离子,在水溶液中部分水解,所以1.0 L 0.1 mol·L-1的Na2S溶液中含有S2-的数目小于0.1NA,C项错误;氢氧化铁胶体微粒是多个氢氧化铁集合体,所以1 mol FeCl3完全转化为Fe(OH)3胶体后形成的胶粒数小于NA,D项正确。
6.C　解析　NO2、N2O4的最简式均为NO2,故23 g混合物中含有的NO2的物质的量为0.5 mol,而反应中N元素由+5价变为NO2中的+4价,故生成0.5 mol NO2转移0.5NA个电子,A项正确。乙醇水溶液中,除了乙醇外,水中也含O原子,10 g 46%的乙醇溶液中乙醇的质量为4.6 g,物质的量为0.1 mol,含O原子为0.1 mol;水的质量为5.4 g,物质的量为0.3 mol,含O原子为0.3 mol,所以此溶液中共含0.4NA个O原子,B项正确。碳酸根离子水解生成碳酸氢根离子和氢氧根离子,阴离子数目增多,所以1 L 1 mol·L-1 Na2CO3溶液中阴离子总数大于NA,C项错误。向100 mL 0.1 mol·L-1醋酸溶液中加入CH3COONa固体至溶液刚好为中性,则溶液中存在电荷守恒n(H+)+n(Na+)=n(OH-)+n(CH3COO-),溶液呈电中性,氢离子与氢氧根离子数相等,则钠离子与醋酸根离子个数相等,可以考虑为醋酸不电离,醋酸钠不水解,则醋酸分子的物质的量为0.1 mol·L-1×0.1 L=0.01 mol,D项正确。
7.C　解析　金刚石中1个C原子形成4个碳碳单键,每个碳碳单键被2个C原子共用,故1个C原子平均形成2个碳碳单键,则12 g(1 mol)金刚石中含有化学键的数目为2NA,A项错误;D2O的摩尔质量为20 g·mol-1,1个D2O含有10个质子,故18 g D2O含有的质子数为×10×NAmol-1=9NA,B项错误;乙烯(C2H4)和环己烷(C6H12)的最简式均为CH2,28 g该混合气体中所含原子总数为×3×NAmol-1=6NA,C项正确;1 L 1 mol·L-1NH4Cl溶液中的由于水解,其数目小于NA,D项错误。
8.A　解析　氮气和CO的摩尔质量均为28 g·mol-1,故14 g混合物的物质的量n==0.5 mol,且两者均为双原子分子,故0.5 mol混合气体中含有NA个原子,A项正确;溶液体积未知,故溶液中HC个数无法计算,B项错误;合成氨的反应是可逆反应,故不能反应彻底,故所得NH3分子数小于NA,C项错误;氯气所处的状态不明确,其物质的量无法计算,故转移的电子数无法计算,D项错误。
9.答案　(1)7.14　>　(2)66%　(3)22.35 g
解析　(1)密度为1.4 g·cm-3、质量分数为50%的硫酸的物质的量浓度为 mol·L-1≈7.14 mol·L-1;假如50%的硫酸与30%的硫酸密度相同,则混合后硫酸的质量分数为40%,由于50%的硫酸的密度大于30%的硫酸,所以等体积混合时50%的硫酸的质量大一些,混合后硫酸的质量分数大于40%。(2)根据题意知,稀释溶液至100 mL,测得其硫酸浓度为0.05 mol·L-1,说明溶液中还有硫酸剩余,剩余的n(H2SO4)=0.05 mol·L-1×0.1 L=0.005 mol,则参加反应的n(H2SO4)=0.025 L×3 mol·L-1-0.005 mol=0.07 mol,设铁的物质的量是m mol,氧化铁的物质的量是n mol
　Fe + Fe2O3 + 3H2SO4===3FeSO4+3H2O
1 mol　 1 mol　　3 mol
n mol　 n mol 　3n mol
　　Fe　　+　　H2SO4===FeSO4+H2↑
　 1 mol　　 　　1 mol
(m-n) mol　 (m-n) mol
根据固体的质量和硫酸的物质的量可知,,解得n=0.02,m=0.03,铁屑中Fe2O3的质量分数是×100%≈66%。(3)结合原子守恒可知,n(FeSO4)=n(Fe)+2n(Fe2O3)=(0.03+0.04) mol=0.07 mol,根据莫尔盐的化学式知,n[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]=n(FeSO4)=0.07 mol,溶液中莫尔盐的质量为0.07 mol×392 g·mol-1-12.36 g=15.08 g,设莫尔盐的溶解度为S,则=,解得S≈22.35 g。
10.答案　(1)Co3O4　(2)①不变　偏大　②%　(3)①蒸发浓缩、冷却至30.8~53.8 ℃之间时结晶、过滤、洗涤、干燥　②Ni2O3
解析　(1)由碳元素守恒得n(CoCO3)=n(CO2)==0.3 mol,由Co元素守恒知氧化物中Co元素为0.3 mol,则氧元素n(O)==0.4 mol,则n(Co)∶n(O)=0.3 mol∶0.4 mol=3∶4,该氧化物的化学式为Co3O4。(2)①步骤ⅰ:加入稀硫酸时,反应为C2+2H+===H2C2O4(强酸制弱酸),加入KMnO4溶液时反应的离子方程式为2Mn+5H2C2O4+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O,Fe3+与KMnO4溶液不反应,KMnO4溶液的作用是把C2氧化除去,若KMnO4溶液过量,不会影响铁元素含量的测定;若步骤ⅱ中不滤去不溶物,即过量的铜粉也会与KMnO4溶液反应,最终导致所测的铁元素的含量偏大。②根据关系式5Fe3+~5Fe2+~Mn,则n(Fe3+)=5n(Mn)=5×y mol·L-1×z mL×10-3 L·mL-1=5yz×10-3 mol,所以铁元素的质量分数为×100%=%。(3)①从NiSO4溶液获得NiSO4·6H2O晶体的操作依次是蒸发浓缩、冷却至30.8~53.8 ℃之间时结晶、过滤、洗涤、干燥得到NiSO4·6H2O晶体。②26.3 g NiSO4·6H2O晶体的物质的量为=0.1 mol,由题图可知0.1 mol NiSO4·6H2O晶体中含有Ni元素的物质的量为0.1 mol,其质量为5.9 g,受热失去结晶水,再分解生成NixOy,质量为8.3 g,其中含有O元素的质量为8.3 g-5.9 g=2.4 g,所以n(O)==0.15 mol,即x∶y=0.1 mol∶0.15 mol=2∶3,B段所表示的氧化物的化学式为Ni2O3。(共29张PPT)
增分微练(三)
以物质的量为中心的化学计算
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一、选择题：每小题只有一个选项符合题意
1.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，1 L C2H5OH完全燃烧后生成的CO2分子个数约为NA/11.2
B.20 g D2O与20 g O含有的中子数均为10NA
C.1 mol/L Al(NO3)3溶液中含有3NA个N
D.50 mL 12 mol·L-1盐酸与足量MnO2共热，转移的电子数为0.3NA
标准状况下乙醇为液体，不能用气体摩尔体积来计算,A项错误；D2O与O的摩尔质量均为20 g·mol-1，故20 g D2O与20 g O的物质的量均为1 mol，且它们每个分子中均含10个中子，故1 mol两者中均含10NA个中子，B项正确；溶液体积未知，无法计算离子个数，C项错误；50 mL 12 mol·L-1盐酸与足量MnO2共热反应一段时间后，盐酸浓度减小，无法继续反应，转移电子数小于0.3NA，D项错误。
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2.Cu2HgI4是一种红色固体，常用作示温涂料。制备反应为2CuSO4+ SO2+K2HgI4+2H2O===Cu2HgI4↓+K2SO4+2H2SO4。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关说法正确的是( )
A.上述反应中生成1 mol Cu2HgI4时，转移的电子数为2NA
B.标准状况下，44.8 L水中所含O原子数为2NA
C.标准状况下，22.4 L SO2与足量的O2反应，生成SO3的分子数为NA
D.1 L 0.1 mol·L-1 CuSO4溶液中Cu2+数目为0.1NA
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题述反应中Cu元素的化合价由+2价降为+1价，则生成1 mol Cu2HgI4时，转移的电子数为2NA，A项正确；标准状况下水为 液体，不能用气体摩尔体积计算，B项错误；SO2与O2的反应为可逆反应，所以标准状况下，22.4 L SO2与足量的O2反应，生成SO3的分子数小于NA，C项错误；Cu2+在溶液中会发生水解，所以1 L 0.1 mol·L-1 CuSO4溶液中Cu2+数目小于0.1NA，D项错误。
解析
3.下列模型分别表示C2H2、S8、SF6的结构，NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是( )

A.32 g S8中含有个σ键
B.SF6中只含有极性键
C.1 mol C2H2中含有3NA个σ键和2NA个π键
D.1 mol S8中含有8NA个S—S键
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4.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.1 mol HC≡CH分子中所含σ键数为5NA
B.足量CO2与7.8 g Na2O2反应转移的电子数为0.2NA
C.1 mol 14NO和13CO的混合气体中所含中子数为15NA
D.0.1 mol·L-1Na2S溶液中N(H2S)+N(HS-)+N(S2-)=0.1NA
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1个乙炔分子中有3个σ键，1 mol乙炔分子中所含σ键数为3NA，
A项错误；反应2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2中，7.8 g Na2O2为0.1 mol，与足量CO2反应转移电子数为0.1NA，B项错误；14NO与13CO的中子数均为15，1 mol 14NO和13CO的混合气体中所含中子数为15NA，C项正确；没有给出溶液体积，不能计算各微粒数 目，D项错误。
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5.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( )
A.16 g O2和O3的混合气体所含原子数为NA
B.用1 mol Cl2氧化足量的Fe，发生化学反应转移电子总数为2NA
C.1.0 L 0.1 mol·L-1的Na2S溶液中含有S2-的数目为0.1NA
D.1 mol FeCl3完全转化为Fe(OH)3胶体后形成的胶粒数小于NA
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6.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( )
A.浓硝酸热分解生成NO2、N2O4共23 g，转移电子数为0.5NA
B.10 g 46%的乙醇水溶液中所含氧原子数为0.4NA
C.1 L 1 mol·L-1 Na2CO3溶液中，阴离子总数小于NA
D.向100 mL 0.1 mol·L-1醋酸溶液中加入CH3COONa固体至溶液刚好为中性，溶液中醋酸分子数为0.01NA
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NO2、N2O4的最简式均为NO2，故23 g混合物中含有的NO2的物质的量为0.5 mol，而反应中N元素由+5价变为NO2中的+4价，故生成0.5 mol NO2转移0.5NA个电子，A项正确。乙醇水溶液中，除了乙醇外，水中也含O原子，10 g 46%的乙醇溶液中乙醇的质量为4.6 g，物质的量为0.1 mol，含O原子为0.1 mol;水的质量为5.4 g，物质的量为0.3 mol，含O原子为0.3 mol，所以此溶液中共含0.4NA个O原子，B项正确。碳酸根离子水解生成碳酸氢根离子和氢氧根
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离子，阴离子数目增多，所以1 L 1 mol·L-1 Na2CO3溶液中阴离子总数大于NA，C项错误。向100 mL 0.1 mol·L-1醋酸溶液中加入CH3COONa固体至溶液刚好为中性，则溶液中存在电荷守恒n(H+)+n(Na+)=n(OH-)+n(CH3COO-)，溶液呈电中性，氢离子与氢氧根离子数相等，则钠离子与醋酸根离子个数相等，可以考虑为醋酸不电离,醋酸钠不水解,则醋酸分子的物质的量为0.1 mol·L-1 ×0.1 L=0.01 mol，D项正确。
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7.设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )
A.12 g金刚石中含有化学键的数目为4NA
B.18 g的D2O中含有的质子数为10NA
C.28 g乙烯和环己烷的混合气体中所含原子总数为6NA
D.1 L 1 mol·L-1的NH4Cl溶液中和Cl-的数目均为1NA
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8.设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )
A.14.0 g N2和CO的混合气体中含有NA个原子
B.0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中含有HC个数小于0.1NA
C.0.5 mol N2和1.5 mol H2充分反应后，可得NH3分子数为NA
D.2.24 L的Cl2与NaOH溶液完全反应，转移的电子数为0.2NA
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二、非选择题
9.绿矾(FeSO4·7H2O)在化学合成上用作还原剂及催化剂。
Ⅰ.工业上常用废铁屑溶于一定浓度的硫酸溶液制备绿矾。
(1)98% 1.84 g·cm-3的浓硫酸在稀释过程中密度下降，当稀释至50%时，密度为1.4 g·cm-3、质量分数为50%的硫酸的物质的量浓度为 _______ mol·L-1(保留两位小数)，50%的硫酸与30%的硫酸等体积混合，混合酸的浓度为 (填 “>” “<” 或“=”)40%。
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Ⅱ.实验室可用以下方法制备摩尔盐晶体。
(2)将4.88 g铁屑(含Fe2O3)与25 mL 3 mol·L-1 H2SO4溶液充分反应,有气体生成,得到FeSO4和H2SO4的混合溶液,稀释溶液至100 mL,测得其H2SO4溶液浓度为0.05 mol·L-1。铁屑中Fe2O3的质量分数是 。
(3)向上述100 mL溶液中加入与该溶液中FeSO4等物质的量的(NH4)2SO4晶体，待晶体完全溶解后蒸发掉部分水，冷却至t ℃，析出莫尔盐晶体[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O] 12.36 g，剩余溶液的质量为82.56 g。t ℃时，计算(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O的溶解度为________(保留两位小数)。
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10.(1)在空气中煅烧CoCO3生成钴的氧化物和CO2，测得充分煅烧后固体质量为24.1 g，CO2的体积为6.72 L(标准状况下)，则该钴氧化物的化学式为 。
(2)测定产品K3[Fe(C2O4)3]·3H2O中铁的含量。
步骤ⅰ：称量m g样品，加水溶解，加入稀硫酸，再滴入y mol·L-1的KMnO4溶液使其恰好反应完全。
步骤ⅱ：向步骤ⅰ所得的溶液中加入过量铜粉，反应完全后，滤去不溶物，向溶液中滴入酸化的y mol·L-1的KMnO4溶液，滴定至终点，消耗KMnO4溶液z mL。
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Co3O4
①步骤ⅰ中，若加入的KMnO4溶液过量，则所测的铁元素的含量_____
(填“偏大”“偏小”或“不变”，下同)；若步骤ⅱ中不滤去不溶物，则所测的铁元素的含量 。
②该样品中铁元素的质量分数为 (用含m、y、z的代数式表示)。
(3)①资料显示，硫酸镍结晶水合物的形态与温度有如表关系。
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不变
偏大
%
温度 低于30.8 ℃ 30.8~53.8 ℃ 53.8~280 ℃ 高于280 ℃
晶体形态 NiSO4·7H2O NiSO4·6H2O 多种结晶水合物 NiSO4
从NiSO4溶液获得稳定的NiSO4·6H2O晶体的操作依次是__________
__________________________________________________。
②“煅烧”时剩余固体质量与温度变化曲线如图，该曲线中B段所表示氧化物的化学式为 。
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蒸发浓缩、冷却至30.8~53.8 ℃之间时结晶、过滤、洗涤、干燥
Ni2O3
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