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1．下列叙述正确的是(设NA为阿伏加德罗常数的值)(　　)
A．24 g镁与27 g铝中，含有相同的质子数
B．同等质量的氧气和臭氧中，电子数相同
C．1 mol重水(D2O)与1 mol水中，中子数比为3∶4
D．标准状况下，22.4 L H2O中含有的氢原子数为2NA
【答案】B
【解析】24 g镁与27 g铝的物质的量均为1 mol，1 mol Mg含有12NA个质子，1 mol Al含有13NA个质子，二者含有的质子数不同，A错误；同等质量的氧气和臭氧中含有等物质的量的氧原子，故所含电子数相同，B正确；质量数＝质子数＋中子数，H无中子，D含有1个中子，O含有8个中子，所以1 mol重水与1 mol水的中子数之比为10NA∶8NA＝5∶4，C错误；标准状况下水不是气体，22.4 L H2O的物质的量大于1 mol，故标准状况下22.4 L H2O中含有的氢原子数大于2NA，D错误。
2．下列有关溶液配制的说法错误的是(　　)
A．称取14.3 g Na2CO3·10H2O溶于水中，并加水稀释至500 mL，所得溶液物质的量浓度为0.1 mol·L－1
B．取58.5 g NaCl固体于1 L水中充分溶解，所得溶液中NaCl的物质的量浓度为1 mol·L－1
C．将100 g 5%的食盐水加热蒸发掉50 g水后，所得溶液中NaCl的质量分数为10%
D．将浓度为2 mol·L－1硫酸钠溶液10 mL加水稀释至200 mL。所得溶液浓度为0.1 mol·L－1
【答案】B
【解析】14.3 g Na2CO3·10H2O的物质的量为＝0.05 mol，所得溶液物质的量浓度为＝0.1 mol·L－1，A正确；将58.5 g NaCl固体溶于1 L水时，所得溶液的体积大于1 L，故溶液中NaCl的物质的量浓度小于1 mol·L－1，B错误；100 g 5%的食盐水中NaCl的质量m＝100 g×5%＝5 g，加热蒸发掉50 g水后，溶液质量变为50 g，所得溶液中NaCl的质量分数ω＝×100%＝10%，C正确；2 mol·L－1硫酸钠溶液10 mL加水稀释至200 mL，稀释后溶液的浓度为＝0.1 mol·L－1，D正确。
3．在0.2 L由NaCl、MgCl2、CaCl2组成的混合液中，部分离子浓度大小如图所示，则溶液中Ca2＋的物质的量浓度为(　　)
A．0.5 mol·L－1 B．1 mol·L－1 C．1.5 mol·L－1 D．无法计算
【答案】A
【解析】由图可知，钠离子的物质的量浓度为1.0 mol·L－1，镁离子的物质的量浓度为0.5 mol·L－1，氯离子的物质的量浓度为3.0 mol·L－1，根据溶液呈电中性，假设钙离子的物质的量浓度为x mol·L－1，则有1.0 mol·L－1＋2x mol·L－1＋2×0.5 mol·L－1＝3.0 mol·L－1，解得x＝0.5，A正确。
4.在两个密闭容器中，分别充有质量相同的甲、乙两种气体，若两容器的温度和压强均相同，且甲的密度大于乙的密度，则下列说法正确的是(　　)
A．甲的分子数比乙的分子数多
B．甲的摩尔体积比乙的摩尔体积小
C．甲的相对分子质量比乙的相对分子质量小
D．甲的物质的量比乙的物质的量小
【答案】D
【解析】同温同压下，气体摩尔体积相等，根据ρ＝知，同温同压下，气体密度与其摩尔质量成正比，甲的密度大于乙的密度，说明摩尔质量：甲>乙。根据n＝知，质量相同时，物质的量与摩尔质量成反比，摩尔质量：甲>乙，则甲的物质的量比乙的物质的量小，即甲的分子数比乙的分子数少，A错误，D正确；同温同压下，气体摩尔体积相等，B错误；摩尔质量以g·mol－1为单位时，在数值上等于相对分子质量，因摩尔质量：甲>乙，则甲的相对分子质量比乙的相对分子质量大，C错误。
5．相对分子质量为M的某物质在室温下的溶解度为S g，此时测得饱和溶液的密度为ρ g·cm－3。则该饱和溶液的物质的量浓度是(　　)
A． mol·L－1 B． mol·L－1
C． mol·L－1 D． mol·L－1
【答案】B
6．下列有关叙述正确的是(　　)
A．相同条件下，质量相等的CO和CO2它们所含的氧原子数目之比为11∶7
B．同体积、同密度的C2H4和CO，两种气体的分子数一定相等
C．配制450 mL 0.1 mol·L－1的NaOH溶液，用托盘天平称取NaOH固体1.8 g
D．1 L 0.45 mol·L－1 NaCl溶液中的Cl－物质的量浓度比0.1 L 0.15 mol·L－1 AlCl3溶液中的Cl－物质的量浓度大
【答案】B
【解析】1个一氧化碳含有1个氧原子，1个二氧化碳含有2个氧原子，相同条件下，质量相等的CO和CO2它们所含的氧原子数目之比为∶＝11∶14，故A错误；C2H4和CO摩尔质量相等，根据m＝ρV，n＝可知，同体积、同密度的C2H4和CO两种气体物质的量相等，根据N＝nNA，二者具有相同的分子数，故B正确；配制450 mL 0.1 mol·L－1的NaOH溶液，应选择500 mL容量瓶，用托盘天平称取NaOH固体0.5 L×0.1 mol/L×40 g/mol＝2.0 g，故C错误；溶液浓度与体积无关，0.45 mol·L－1 NaCl溶液中Cl－的物质的量浓度为0.45 mol·L－1，0.15 mol·L－1 AlCl3溶液中氯离子浓度为0.15 mol·L－1×3＝0.45 mol·L－1，所以1 L 0.45 mol·L－1 NaCl溶液中Cl－的物质的量浓度与0.1 L 0.15 mol·L－1 AlCl3溶液中Cl－的物质的量浓度相等，故D错误。
7．在NaCl和Na2SO4的混合液中，当Cl－的物质的量浓度是Na＋的物质的量浓度的0.6倍时，下列叙述正确的是(　　)
A．溶液中可能含有0.5 mol Na2SO4和1.5 mol NaCl
B．SO和Cl－的物质的量之和等于Na＋的物质的量
C．SO所带的电荷数是Na＋所带的电荷数的倍
D．Na2SO4和NaCl物质的量浓度之比为1∶2
【答案】A
【解析】0.5 mol Na2SO4和1.5 mol NaCl含有Na＋、Cl－的物质的量分别为2.5 mol、1.5 mol，Cl－的物质的量是Na＋的物质的量的0.6倍，所以Cl－的物质的量浓度是Na＋的物质的量浓度的0.6倍，故A正确；由电荷守恒得：2n(SO)＋n(Cl－)＝n(Na＋)，由于Cl－的物质的量浓度是Na＋的物质的量浓度的0.6倍，2n(SO)＝n(Na＋)，n(SO)＝n(Na＋)，SO和Cl－的物质的量之和为Na＋的物质的量的0.8倍，故B错误；由电荷守恒得2Q(SO)＋Q(Cl－)＝Q(Na＋)，由于Cl－的物质的量浓度是Na＋的物质的量浓度的0.6倍，则Q(SO)＝0.2 Q(Na＋)，故C错误；由电荷守恒得2c(SO)＋c(Cl－)＝c(Na＋)，由于Cl－的物质的量浓度是Na＋的物质的量浓度的0.6倍，则c(SO)＝0.2c(Na＋)，所以Na2SO4和NaCl的物质的量浓度之比为1∶3，故D错误。
8．把足量的铁粉投入H2SO4和CuSO4的混合溶液中，充分反应后，剩余金属粉末的质量与原加入铁粉的质量相等，则原溶液中H＋与SO的物质的量浓度之比为(　　)
A．1∶4 B．2∶7 C．1∶2 D．3∶8
【答案】A
【解析】设原溶液中H2SO4和CuSO4的物质的量分别为x、y。
Fe　＋　H2SO4===FeSO4＋H2↑　Δm(固体质量减少)
56 g 1 mol 56 g
　 x 56x
Fe　＋　CuSO4===FeSO4＋Cu　Δm(固体质量增加)
56 g 1 mol 64 g 8 g
　 y 　 8y
因为固体在反应前后质量相等，故Δm(减)＝Δm(增)，56x＝8y，＝＝＝，则＝＝。故选A。
9．等体积的Al2(SO4)3、ZnSO4、Na2SO4溶液分别与足量BaCl2溶液反应，若生成BaSO4沉淀的质量之比为1∶2∶3，则三种硫酸盐的物质的量浓度之比为(　　)
A．1∶2∶3 B．1∶6∶9 C．1∶3∶3 D．1∶3∶6
【答案】B
【解析】已知物质的量均为1 mol的Al2(SO4)3、ZnSO4、Na2SO4生成BaSO4的物质的量分别为3 mol、1 mol、1 mol，当生成BaSO4的物质的量分别为3 mol、6 mol、9 mol时，所需Al2(SO4)3的物质的量为1 mol，ZnSO4的物质的量为6 mol, Na2SO4的物质的量为9 mol，故生成BaSO4沉淀的质量之比为1∶2∶3时，三种硫酸盐的物质的量浓度之比为1∶6∶9，故选B。
10．密闭容器内在可移动的活塞两边分别充入空气和H2、O2的混合气体，活塞起始位置如图所示。在室温下若将H2、O2的混合气体点燃，活塞先左滑，恢复室温后，右滑停留于容器的中央，则原来H2、O2的体积比为(　　)
A．5∶2　　　B．4∶5　　　C．4∶7　　　D．2∶7
【答案】B
【解析】反应前活塞左右压强相等，同温同压下，气体的物质的量之比等于体积之比，设空气的物质的量为1 mol，则氢气、氧气的混合气体的物质的量为3 mol；反应后恢复至原来的温度，活塞正好停留在容器的中央，说明反应后活塞左右气体的物质的量相等，右室中剩余气体为1 mol，①若剩余的气体为H2，参加反应的气体共2 mol，由2H2＋O22H2O可知，混合气体中O2的物质的量为2 mol×＝ mol，则氢气的物质的量为3 mol－mol＝mol，相同条件下气体体积之比等于物质的量之比，所以原混合气体中H2、O2的体积比为mol∶mol＝7∶2；②若剩余的气体为O2，参加反应气体共2 mol，由2H2＋O22H2O可知，混合气体中H2的物质的量为2 mol×＝mol，则氧气的物质的量为3 mol－mol＝ mol，则原混合气体中H2、O2的体积比为mol∶mol＝4∶5；故选B。
11．V mL Al2(SO4)3溶液中含Al3＋a g，取 mL溶液稀释到4 V mL，则稀释后溶液中SO的物质的量浓度为(　　)
A． mol/L　　　 B． mol/L
C． mol/L D． mol/L
【答案】C
【解析】由题意可知，n(Al3＋)＝＝ mol，n(SO)＝× mol＝ mol，取出的 mL溶液中的n′(SO)＝ mol×＝ mol。4V mL稀溶液中的c(SO)＝＝ mol/L，因此C项正确。
12．已知15 g A物质和10.5 g B物质恰好完全反应生成7.2 g C、1.8 g D和0.3 mol E，则E的摩尔质量是(　　)
A．100 g·mol－1 B．111 g·mol－1
C．55 g·mol－1 D．55 g
【答案】C
【解析】15 g A物质和10.5 g B物质完全反应，生成7.2 g C物质，1.8 g D物质和0.3 mol E物质，由质量守恒定律可知，参加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，则E的质量为15 g＋10.5 g－7.2 g－1.8 g＝16.5 g，E的物质的量为0.3 mol，则E的摩尔质量为＝55 g·mol－1，C项正确。
13．若30 g密度为d g·cm－3的AlCl3溶液中含有0.9 g Al3＋，则Cl－的物质的量浓度为(　　 )
A．d mol·L－1 B．d mol·L－1
C．d mol·L－1 D． mol·L－1
【答案】A
【解析】0.9 g Al3＋的物质的量是n(Al3＋)＝＝ mol，则n(Cl－)＝3n(Al3＋)＝ mol，溶液的体积是V＝＝＝×10－3 L，所以c(Cl－)＝＝＝ mol·L－1。
14．完成下列与“物质的量”相关的计算。
(1)标准状况下，33.6 L CO2的物质的量为________mol，质量为________g，所含O原子的数目是________。
(2)同温同压下，同体积的氨气(NH3)和硫化氢(H2S)气体的质量之比是________，同质量的氨气和硫化氢气体所含氢原子个数之比是________。
(3)a g Cl2中有b个氯原子，则阿伏加德罗常数NA的数值可表示为________。
【答案】(1)1.5　66　1.806×1024(或3NA)
(2)1∶2　3∶1　(3)
【解析】(1)标准状况下，33.6 L CO2的物质的量n＝＝＝1.5 mol，质量m＝nM＝1.5 mol×44 g·mol－1＝66 g，所含O原子的物质的量为1.5 mol×2＝3 mol，则O原子的数目是3NA或1.806×1024。
(2)同温同压下，同体积的氨气(NH3)和硫化氢(H2S)气体的物质的量相等，根据m＝nM，其质量之比等于摩尔质量之比，即17 g·mol－1∶34 g·mol－1＝1∶2；同质量的氨气和硫化氢气体，根据n＝，其物质的量与摩尔质量成反比，因此其物质的量之比为2∶1，则所含氢原子个数之比是(2×3)∶(1×2)＝3∶1。
(3)a g Cl2的物质的量n＝＝＝ mol，氯原子的物质的量n＝ mol×2＝mol，已知a g Cl2中有b个氯原子，则NA＝＝＝mol－1。
15．把1.0 mol·L－1 CuSO4溶液和0.50 mol·L－1 H2SO4溶液等体积混合(假设混合后的溶液的体积等于混合前两种溶液的体积之和)，计算：
(1)混合溶液中CuSO4和H2SO4的物质的量浓度c(CuSO4)＝ mol/L；c(H2SO4)＝ mol/L。
(2)混合液中H＋、SO的物质的量浓度：c(H＋)＝ mol/L；c(SO)＝ mol/L。
(3)向溶液中加入铁粉，经过足够长的时间，铁粉有剩余。此时溶液中Fe2＋的物质的量浓度c(Fe2＋)＝ mol/L。
【答案】(1) 0.5__ 0.25_ （2）0.5__ 0.75__(3)0.75__
【解析】1.0 mol·L－1 CuSO4溶液和0.50 mol·L－1 H2SO4溶液等体积混合，假设混合前溶液的体积都为V，则混合后溶液的体积为2V。(1)在混合溶液中CuSO4的物质的量为1.0 mol·L－1×V，H2SO4的物质的量为0.50 mol·L－1×V，则溶液中CuSO4的物质的量浓度c(CuSO4)＝＝0.5 mol·L－1，H2SO4的物质的量浓度c(H2SO4)＝＝0.25 mol·L－1。(2)由电解质的电离方程式H2SO4===2H＋＋SO可知，在混合溶液中H＋的物质的量浓度为c(H＋)＝2c(H2SO4)＝2×0.25 mol·L－1＝0.5 mol·L－1，SO的物质的量浓度为c(SO)＝
＝0．75 mol·L－1。
向溶液中加入铁粉后，Fe与混合溶液中的CuSO4和H2SO4发生如下反应：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu、Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑。经过足够长的时间，铁粉有剩余，则CuSO4和H2SO4反应完全，生成的Fe2＋的物质的量浓度c(Fe2＋)＝c(SO)＝0.75 mol·L－1。
16．室温下，某容积固定的密闭容器由可移动的挡板(厚度可忽略)隔成A、B两室，分别向A、B两室充入H2、O2的混合气体和1 mol空气，此时活塞的位置如图所示。
(1)A室混合气体的物质的量为________，标准状况下体积为________。
(2)实验测得A室混合气体的质量为34 g，则该混合气体的密度是同温同压条件下氦气密度的________倍。若将A室H2、O2的混合气体点燃，恢复原温度后，最终挡板停留的位置在________刻度。
【答案】(1)2 mol　44.8 L　(2)4.25　2
【解析】(1)A、B两室压强与温度均相同，气体的物质的量之比等于其体积之比，则A室中气体物质的量为1 mol×＝2 mol，则其在标准状况下体积为2 mol×22.4 L·mol－1＝44.8 L。
(2)A室中混合气体的平均摩尔质量为＝17 g·mol－1，同温同压下，气体的密度之比等于其摩尔质量之比，所以该混合气体的密度是同温同压条件下氦气密度的4.25倍；设A室中氢气的物质的量为x mol、氧气物质的量为y mol，则：x＋y＝2,2x＋32y＝34，解得x＝1、y＝1，根据2H2＋O22H2O中二者反应的物质的量关系可知O2过量，反应后剩余O2的物质的量是0.5 mol，恢复原温度后最终两室中压强相等，气体体积之比等于其物质的量之比，所以A、B两室的气体体积之比为0.5 mol∶1 mol＝1∶2，则活塞停留在2刻度处。专题2研究物质的基本方法
第二单元 溶液组成的定量研究法
课时2 化学反应的计算
1．下列叙述正确的是(设NA为阿伏加德罗常数的值)(　　)
A．24 g镁与27 g铝中，含有相同的质子数
B．同等质量的氧气和臭氧中，电子数相同
C．1 mol重水(D2O)与1 mol水中，中子数比为3∶4
D．标准状况下，22.4 L H2O中含有的氢原子数为2NA
2．下列有关溶液配制的说法错误的是(　　)
A．称取14.3 g Na2CO3·10H2O溶于水中，并加水稀释至500 mL，所得溶液物质的量浓度为0.1 mol·L－1
B．取58.5 g NaCl固体于1 L水中充分溶解，所得溶液中NaCl的物质的量浓度为1 mol·L－1
C．将100 g 5%的食盐水加热蒸发掉50 g水后，所得溶液中NaCl的质量分数为10%
D．将浓度为2 mol·L－1硫酸钠溶液10 mL加水稀释至200 mL。所得溶液浓度为0.1 mol·L－1
3．在0.2 L由NaCl、MgCl2、CaCl2组成的混合液中，部分离子浓度大小如图所示，则溶液中Ca2＋的物质的量浓度为(　　)
A．0.5 mol·L－1 B．1 mol·L－1 C．1.5 mol·L－1 D．无法计算
4.在两个密闭容器中，分别充有质量相同的甲、乙两种气体，若两容器的温度和压强均相同，且甲的密度大于乙的密度，则下列说法正确的是(　　)
A．甲的分子数比乙的分子数多
B．甲的摩尔体积比乙的摩尔体积小
C．甲的相对分子质量比乙的相对分子质量小
D．甲的物质的量比乙的物质的量小
5．相对分子质量为M的某物质在室温下的溶解度为S g，此时测得饱和溶液的密度为ρ g·cm－3。则该饱和溶液的物质的量浓度是(　　)
A． mol·L－1 B． mol·L－1
C． mol·L－1 D． mol·L－1
6．下列有关叙述正确的是(　　)
A．相同条件下，质量相等的CO和CO2它们所含的氧原子数目之比为11∶7
B．同体积、同密度的C2H4和CO，两种气体的分子数一定相等
C．配制450 mL 0.1 mol·L－1的NaOH溶液，用托盘天平称取NaOH固体1.8 g
D．1 L 0.45 mol·L－1 NaCl溶液中的Cl－物质的量浓度比0.1 L 0.15 mol·L－1 AlCl3溶液中的Cl－物质的量浓度大
7．在NaCl和Na2SO4的混合液中，当Cl－的物质的量浓度是Na＋的物质的量浓度的0.6倍时，下列叙述正确的是(　　)
A．溶液中可能含有0.5 mol Na2SO4和1.5 mol NaCl
B．SO和Cl－的物质的量之和等于Na＋的物质的量
C．SO所带的电荷数是Na＋所带的电荷数的倍
D．Na2SO4和NaCl物质的量浓度之比为1∶2
8．把足量的铁粉投入H2SO4和CuSO4的混合溶液中，充分反应后，剩余金属粉末的质量与原加入铁粉的质量相等，则原溶液中H＋与SO的物质的量浓度之比为(　　)
A．1∶4 B．2∶7 C．1∶2 D．3∶8
9．等体积的Al2(SO4)3、ZnSO4、Na2SO4溶液分别与足量BaCl2溶液反应，若生成BaSO4沉淀的质量之比为1∶2∶3，则三种硫酸盐的物质的量浓度之比为(　　)
A．1∶2∶3 B．1∶6∶9 C．1∶3∶3 D．1∶3∶6
10．密闭容器内在可移动的活塞两边分别充入空气和H2、O2的混合气体，活塞起始位置如图所示。在室温下若将H2、O2的混合气体点燃，活塞先左滑，恢复室温后，右滑停留于容器的中央，则原来H2、O2的体积比为(　　)
A．5∶2　　　B．4∶5　　　C．4∶7　　　D．2∶7
11．V mL Al2(SO4)3溶液中含Al3＋a g，取 mL溶液稀释到4 V mL，则稀释后溶液中SO的物质的量浓度为(　　)
A． mol/L　　　 B． mol/L
C． mol/L D． mol/L
12．已知15 g A物质和10.5 g B物质恰好完全反应生成7.2 g C、1.8 g D和0.3 mol E，则E的摩尔质量是(　　)
A．100 g·mol－1 B．111 g·mol－1
C．55 g·mol－1 D．55 g
13．若30 g密度为d g·cm－3的AlCl3溶液中含有0.9 g Al3＋，则Cl－的物质的量浓度为(　　 )
A．d mol·L－1 B．d mol·L－1
C．d mol·L－1 D． mol·L－1
14．完成下列与“物质的量”相关的计算。
(1)标准状况下，33.6 L CO2的物质的量为________mol，质量为________g，所含O原子的数目是________。
(2)同温同压下，同体积的氨气(NH3)和硫化氢(H2S)气体的质量之比是________，同质量的氨气和硫化氢气体所含氢原子个数之比是________。
(3)a g Cl2中有b个氯原子，则阿伏加德罗常数NA的数值可表示为________。
15．把1.0 mol·L－1 CuSO4溶液和0.50 mol·L－1 H2SO4溶液等体积混合(假设混合后的溶液的体积等于混合前两种溶液的体积之和)，计算：
(1)混合溶液中CuSO4和H2SO4的物质的量浓度c(CuSO4)＝ mol/L；c(H2SO4)＝ mol/L。
(2)混合液中H＋、SO的物质的量浓度：c(H＋)＝ mol/L；c(SO)＝ mol/L。
(3)向溶液中加入铁粉，经过足够长的时间，铁粉有剩余。此时溶液中Fe2＋的物质的量浓度c(Fe2＋)＝ mol/L。
16．室温下，某容积固定的密闭容器由可移动的挡板(厚度可忽略)隔成A、B两室，分别向A、B两室充入H2、O2的混合气体和1 mol空气，此时活塞的位置如图所示。
(1)A室混合气体的物质的量为________，标准状况下体积为________。
(2)实验测得A室混合气体的质量为34 g，则该混合气体的密度是同温同压条件下氦气密度的________倍。若将A室H2、O2的混合气体点燃，恢复原温度后，最终挡板停留的位置在________刻度。

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