【备考2022】高考化学一轮复习 第3讲化学计量过关检测（一）（解析版）
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第3讲 化学计量过关检测（一）
学习目标
1.了解物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度、阿伏加德罗常数的含义。
2.能准确使用“＝n＝＝＝c(B)·V(aq)”进行一定量某物质与所含指定微粒的数目换算。
3.正确使用阿伏加德罗定律及推论解答气体的体积、压强与物质的量、微粒数目相关问题。
4.掌握气体(平均)摩尔质量的计算方法。
高考真题
1．(2020·全国卷Ⅲ，9)NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A．22.4L(标准状况)氮气中含有7NA个中子
B．1mol重水比1mol水多NA个质子
C．12g石墨烯和12g金刚石均含有NA个碳原子
D．1L1mol·L－1NaCl溶液含有28NA个电子
答案 C
解析 标准状况下22.4L氮气的物质的量是1mol,1个N2中有14个中子，则1mol氮气有14NA个中子，A错误；重水和水中的质子数相同，B错误；石墨烯和金刚石是碳元素的同素异形体，是由碳元素组成的不同单质，12g石墨烯和12g金刚石均含有1mol碳原子，即NA个碳原子，C正确；1L1mol·L－1NaCl溶液中含有1molNaCl(含有28NA个电子)和大量的水(水分子也含有电子)，D错误。
2．(2019·全国卷Ⅱ，8)已知NA是阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是( )
A．3g3He含有的中子数为1NA
B．1L0.1mol·L－1磷酸钠溶液含有的PO数目为0.1NA
C．1molK2Cr2O7被还原为Cr3＋转移的电子数为6NA
D．48g正丁烷和10g异丁烷的混合物中共价键数目为13NA
答案 B
解析 3g3He的物质的量为1mol，每个3He含1个中子，则1mol3He含1mol中子，A项正确；该溶液中含0.1molNa3PO4，由于部分PO水解，故溶液中PO的数目小于0.1NA，B项错误；K2Cr2O7中Cr元素为＋6价，1molK2Cr2O7被还原成Cr3＋时，得到6mol电子，C项正确；正丁烷和异丁烷互为同分异构体，每个分子中均含10个C—H键和3个C—C键，即每个分子中含13个共价键，则48g正丁烷和10g异丁烷的混合物中含13mol共价键，D项正确。
3．(2018·全国卷Ⅰ，10)NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A．16.25gFeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为0.1NA
B．22.4L(标准状况)氩气含有的质子数为18NA
C．92.0g甘油(丙三醇)中含有羟基数为1.0NA
D．1.0molCH4与Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数为1.0NA
答案 B
解析 氩气是单原子分子，标准状况下，22.4L氩气的物质的量为1mol，含有的质子数为18NA，B项正确；Fe(OH)3胶体粒子是若干个Fe(OH)3分子的集合体，A项错误；92.0g甘油的物质的量为1mol，每个甘油分子含有3个羟基，所以1mol甘油含有的羟基数为3.0NA，C项错误；CH4与Cl2发生取代反应生成的有机物除了CH3Cl以外，还有CH2Cl2、CHCl3和CCl4，生成的CH3Cl分子数小于1.0NA，D项错误。
4．(2018·全国卷Ⅱ，11)NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A．常温常压下，124gP4中所含P—P键数目为4NA
B．100mL1mol·L－1FeCl3溶液中所含Fe3＋的数目为0.1NA
C．标准状况下，11.2L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NA
D．密闭容器中，2molSO2和1molO2催化反应后分子总数为2NA
答案 C
解析 标准状况下，11.2L甲烷和乙烯混合物的物质的量为0.5mol，每个甲烷和乙烯分子都含有4个氢原子，所以含有氢原子数目为2NA，C项正确；124gP4的物质的量为1mol，每个P4分子中含有6个P—P键，所以含有P—P键数目为6NA，A项错误；Fe3＋在水溶液中能发生水解，100mL1mol·L－1FeCl3溶液中所含Fe3＋的数目小于0.1NA，B项错误；SO2和O2的化合反应为可逆反应，2molSO2和1molO2催化反应后，混合气体的物质的量大于2mol，即分子总数大于2NA，D项错误。
5．(2020·浙江7月选考，19)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A．4MnO＋5HCHO＋12H＋===4Mn2＋＋5CO2↑＋11H2O,1mol [4MnO＋5HCHO]完全反应转移的电子数为20NA
B．用电解粗铜的方法精炼铜，当电路中通过的电子数为NA时，阳极应有32 g Cu转化为Cu2＋
C．常温下，pH＝9的CH3COONa溶液中，水电离出的H＋数为10－5NA
D．1L浓度为0.100mol·L－1的Na2CO3溶液中，阴离子数为0.100NA
答案 A
解析 Mn元素由＋7价降低到＋2价，C元素由0价升高到＋4价，则1mol [4MnO＋5HCHO]完全反应转移的电子数为20NA，A正确；电解精炼铜时，开始阶段阳极上比Cu活泼的金属杂质也会放电，故电路中通过的电子数为NA时，阳极上被氧化的Cu的质量小于32g，B错误；题目未指明pH＝9的CH3COONa溶液的体积，无法确定水电离出的H＋数，C错误；1L浓度为0.100mol·L－1的Na2CO3溶液中含有0.100molNa2CO3，CO水解生成HCO和OH－，阴离子数目增加，故溶液中阴离子数大于0.100NA，D错误。
巩固练习
1．(2020·天津市第一中学高三月考)双酚基丙烷(BPA)的分子式为C15H16O2。下列有关判断不正确的是( )
A．BPA的摩尔质量是228g·mol－1 B．1molBPA中含有6.02×1023个分子
C．BPA属于有机化合物 D．1molBPA在标准状况下的体积约为22.4L
答案 D
2．下列叙述中错误的是( )
A．阿伏加德罗常数的符号为NA，其近似为6.02×1023mol－1
B．等物质的量的O2和O3，所含氧原子数相同
C．在0.5molNa2SO4中，含有的Na＋数约是6.02×1023
D．摩尔是物质的量的单位
答案 B
3．(2021·天津市静海区第一次月考)下列说法中正确的是( )
A．2molCH4的质量和O2的摩尔质量都是32g
B．1mol任何气体中都含有相同的原子数
C．0.5molNaCl约含有6.02×1023个离子
D．1mol·L－1KCl溶液中含有溶质1mol
答案 C
解析 O2的摩尔质量为32g·mol－1，A项不正确；气体有单原子分子如He，双原子分子如O2，三原子分子如O3，五原子分子如CH4等，B项不正确；每个NaCl中有两个离子，0.5molNaCl中含离子总数为NA，C项正确；未指明溶液的体积，无法确定，D项不正确。
4．在150℃时碳酸铵可受热完全分解，则其完全分解后所产生的气态混合物的密度是相同条件下氢气密度的( )
A．96倍B．48倍C．12倍D．32倍
答案 C
解析 150℃时碳酸铵受热完全分解的化学方程式为(NH4)2CO32NH3↑＋H2O↑＋CO2↑。根据质量守恒定律，反应前1mol即96g碳酸铵受热完全分解，则反应后所生成混合气体的质量应为96g。所以，反应后生成混合气体的摩尔质量为M(混)＝＝＝24g·mol－1。根据密度之比等于摩尔质量之比，则有：＝＝＝12。
5．(2020·山东省临沂市莒南第二中学月考)在甲、乙两个体积不同的密闭容器中，分别充入质量相等的CO、CO2气体时，两容器的温度和压强均相同，则下列说法正确的是( )
A．充入的CO分子数比CO2分子数少
B．甲容器的体积比乙容器的体积小
C．CO的摩尔体积比CO2的摩尔体积小
D．甲中CO的密度比乙中CO2的密度小
答案 D
解析 质量相等的CO和CO2的物质的量之比为11∶7，在温度和压强相同时体积之比为11∶7，但摩尔体积相同。
6．现有两份体积相同的混合溶液，其组成如下：
KCl K2SO4 ZnSO4 ZnCl2
① 0.4mol 0.1mol 0.3mol 0.1mol
② 0.2mol 0.2mol 0.1mol 0.1mol
则两份溶液中各离子浓度( )
A．仅c(K＋)相同 B．仅c(Cl－)相同 C．完全相同 D．完全不同
答案 A
解析 ①溶液中离子物质的量分别为：K＋：0.4mol＋2×0.1mol＝0.6mol，Zn2＋：0.3mol＋0.1mol＝0.4mol，Cl－：0.4mol＋2×0.1mol＝0.6mol，SO：0.1mol＋0.3mol＝0.4mol；②溶液中离子物质的量分别为：K＋：0.2mol＋2×0.2mol＝0.6mol，Zn2＋：0.1mol＋0.1mol＝0.2mol，Cl－：0.2mol＋2×0.1mol＝0.4mol，SO：0.2mol＋0.1mol＝0.3mol，所以只有c(K＋)相同，A项正确。
7．下列所得溶液的物质的量浓度为0.1mol·L－1的是( )
A．将0.1mol氨充分溶解在1L水中
B．将10g质量分数为98%的硫酸与990g水混合
C．将25.0g胆矾溶于水配成1L溶液
D．将10mL1mol·L－1的盐酸与90mL水充分混合
答案 C
解析 将0.1mol氨充分溶解在1L水中，所得溶液的体积不是1L，故不能得到0.1mol·L－1的溶液，A错误；将10g质量分数为98%的硫酸与990g水混合，不知所配溶液的密度，无法求算其物质的量浓度，B错误；25.0g胆矾的物质的量为0.1mol，将其溶于水配成1L溶液，所得溶液的物质的量浓度为0.1mol·L－1，C正确；将10mL1mol·L－1的盐酸与90mL水充分混合，不同液体混合后的体积不等于两液体体积在数值上的简单加和，D错误。
8．(2019·烟台期中)设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )
A．400mL1mol·L－1稀硝酸与Fe完全反应(还原产物只有NO)，转移电子的数目为0.3NA
B．1mol·L－1的AlCl3溶液中含有Cl－的个数为3NA
C．0.2molH2O和D2O的混合物中含有中子的数目为2NA
D．标准状况下，2.24LCl2溶于水所得氯水中含氯的微粒总数为0.2NA
答案 A
解析 400mL1mol·L－1稀硝酸中HNO3物质的量为0.4L×1mol·L－1＝0.4mol，铁与稀硝酸反应可以生成硝酸亚铁：3Fe＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O或生成硝酸铁：Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O，每反应4molHNO3转移电子3mol，0.4molHNO3与Fe完全反应(还原产物只有NO)，转移电子的数目为0.3NA，A项正确；没有给出溶液的体积，不能计算出1mol·L－1的AlCl3溶液中含有Cl－的个数，B项错误；1个H2O中含8个中子，而1个D2O中含10个中子，所以0.2molH2O和D2O中含有中子的数目为1.6NA～2NA之间，C项错误；标准状况下，2.24LCl2的物质的量为0.1mol，Cl2溶于水后仍有部分以Cl2的形式存在于水中，则所得氯水中含氯的微粒总数小于0.2NA，D项错误。
9．(2021·北京市人大附中月考)下列说法不正确的是( )
A．常温常压下，3.2gO2和O3的混合气体中含有氧原子的数目约为0.2×6.02×1023
B．一定条件下，1molN2和3molH2充分反应转移电子数小于6NA
C．标准状况下，1.12LHCl气体中含有电子的数目约为0.9×6.02×1023
D．0.1mol环氧乙烷()中含有共价键的总数约为0.3×6.02×1023
答案 D
解析 氧气和臭氧均由氧原子构成，故3.2g混合物中含有的氧原子的物质的量为＝0.2mol，故含氧原子的数目约为0.2×6.02×1023，故A正确；一定条件下N2和H2发生反应：N2＋3H2??2NH3，1molN2和3molH2参与反应时转移电子数为6NA，由于该反应为可逆反应，1molN2和3molH2充分反应转移电子数小于6NA，故B正确；标况下1.12LHCl的物质的量为0.05mol，而HCl中含18个电子，故0.05molHCl中含电子的数目约为0.9×6.02×1023，故C正确；环氧乙烷中含7个共价键，故0.1mol环氧乙烷中含共价键的总数约为0.7×6.02×1023，故D错误。
10．(1)30g12C18O和28g14N2所含的分子数之比为 。
(2)同温同压下，12C18O和14N2两种气体的密度之比为 。
(3)同温同压同体积的12C18O和14N2具有电子数之比为 。
(4)28g14N2所含的原子数为 NA。
(5)将乙烯、CO、N2三种气体分别盛放在三个相同容器中，若三个容器的温度和质量相等，则三个容器的气体压强之比为 。
答案 (1)1∶1 (2)15∶14 (3)1∶1 (4)2(5)1∶1∶1
解析 (1)M(12C18O)＝30 g·mol－1，30 g 12C18O的n(12C18O)＝1 mol，M(14N2)＝28 g·mol－1，28 g14N2的n(14N2)＝1mol，n(12C18O)＝n(14N2)，N(12C18O)＝N(14N2)，分子数之比为1∶1。(2)同温同压下，密度之比等于摩尔质量之比，M(12C18O)∶M(14N2)＝30∶28＝15∶14。(3)同温同压同体积，则n(12C18O)＝n(14N2)，1mol12C18O中n(e－)＝14mol,1mol14N2中n(e－)＝14mol，所以电子数之比为1∶1。(4)M(14N2)＝28g·mol－1，n(14N2)＝1mol，n(原子)＝2mol，所以N(原子)＝2NA。(5)乙烯、CO、N2的质量相等，三者的摩尔质量相等，所以n(乙烯)＝n(CO)＝n(N2)，同温同体积时，压强之比等于物质的量之比，所以气体压强之比为1∶1∶1。
11．如图所示，一密闭容器被无摩擦、可滑动的两隔板a和b分成甲、乙两室。标准状况下，在乙室中充入0.6molHCl，甲室中充入NH3、H2的混合气体，静止时隔板位置如图。已知甲、乙两室中气体的质量之差为10.9g。
(1)甲室中气体的物质的量为mol。
(2)甲室中气体的质量为g。
(3)甲室中NH3、H2的平均相对分子质量为。
(4)经过查资料知道HCl＋NH3===NH4Cl(NH4Cl常温下是固体)，如果将隔板a去掉，当HCl与NH3完全反应后，隔板b将静置于刻度“”处(填数字)。
答案 (1)1 (2)11 (3)11 (4)2
解析 (1)相同条件下，气体的物质的量之比等于其体积之比，看图可知甲、乙两室气体的体积比为5∶3，故其物质的量之比为5∶3，所以甲室中气体的物质的量为＝1mol。
(2)乙室中HCl气体的质量为0.6mol×36.5g·mol－1＝21.9g，则甲室中气体的质量为21.9g－10.9g＝11g。
(3)甲室中气体的物质的量为1mol，质量为11g，甲室中NH3、H2的平均摩尔质量为＝11g·mol－1，则甲室中NH3、H2的平均相对分子质量为11。
(4)设甲室中氨气的物质的量为x，氢气的物质的量为y，根据其物质的量、质量列方程组为：x＋y＝1①，17x＋2y＝11②，解①②可得x＝0.6mol、y＝0.4mol；如果将隔板a去掉，0.6molHCl与0.6molNH3恰好完全反应生成氯化铵固体，剩余H2的物质的量为0.4mol，相同条件下，气体的体积之比等于其物质的量之比，所以隔板b将会左移至刻度2处。
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