课时规范练3　物质的量　气体摩尔体积.docx

1、课时规范练课时规范练 3物质的量物质的量气体摩尔体积气体摩尔体积 基础巩固基础巩固 1.(2020 北京高考试测)下列指定微粒数目一定相等的是() A.等质量的 14N2与12C16O 中的分子数 B.等物质的量的 C2H4与 C3H6中含有的碳原子数 C.等体积等浓度的 NH4Cl 与(NH4)2SO4溶液中的 NH4 +数 D.等质量的 Fe 与 Cu 分别与足量 Cl2反应时转移的电子数 2.(2020 山东六地部分学校线上考试)设 NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是() A.17 g 由 H2S 与 PH3组成的混合气体中含有的质子数为 9NA B.90 g 果糖(C6H12O

2、6,分子中无环状结构和碳碳双键)中含有的非极性键数目为 3NA C.1 mol 由乙醇与二甲醚(CH3OCH3)组成的混合物中含有的羟基数目为 NA D.已知 88 226 RaX+2 4He,则 0.5 mol X 中含有的中子数为 34NA 3.(2020 山东德州期末)目前,科学家发现在负压和超低温条件下,可将水形成像棉花糖一样的气凝胶 的冰,该冰称为“气态冰”。下列说法不正确的是() A.该冰由氢氧两种元素组成 B.“气态冰”与普通冰化学性质相同 C.18 g “气态冰”在标准状况下体积等于 22.4 L D.构成“气态冰”的分子为极性分子 4.(2020 甘肃天水一中开学考试)下列说

3、法中正确的是() A.同温同压下,具有相同数目分子的气体必具有相同的体积 B.等质量的 O2和 H2的物质的量之比为 161 C.不同的气体若体积不等,则它们所含的分子数一定不等 D.同温同体积下,两种气体的物质的量与压强成反比 5.等温等压下,有质子数相等的 CO、N2、C2H2三种气体,下列叙述中正确的是() A.体积之比为 131314 B.密度之比为 141413 C.质量之比为 111 D.原子数之比为 111 6.(2020 辽宁大连三中月考)用 NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是() 在标准状况下,NA个 SO3分子所占的体积为 22.4 L S2和 S8的混合物共 6

4、.4 g,其中所含硫原子数一定为 0.2NA 标准状况下,22.4 L NO 和 11.2 L O2混合后气体的分子总数为 NA 1 mol AlCl3溶于 1 L 水中,所得溶液含有 NAAl3+ 在标准状况下,22.4 L Cl2与足量的氢氧化钾溶液反应转移的电子数为 NA 100 mL 1 molL-1Fe2(SO4)3溶液中,Fe3+和 SO4 2-的数目总和是 0.5N A A.B. C.D. 7.物质的量是高中化学常用的物理量,请完成以下有关计算(设 NA为阿伏加德罗常数的值): (1)2.3 g 乙醇含有个氢原子,所含共价键的物质的量为,其中官能团羟基所含的 电子数为。 (2)某

5、条件下,8 g 氧气所占的体积为 6 L,则在该条件下的气体摩尔体积为。 (3)9.5 g 某二价金属的氯化物中含有 0.2 mol Cl-,则此氯化物的摩尔质量为。 (4)6.72 L CO(标准状况)与一定量的 Fe2O3恰好完全反应(生成 Fe 与 CO2)后,生成 Fe 的质量为 g,转移的电子数目为。 能力提升能力提升 8.(2020 山东青岛二中模块考试)捕获二氧化碳生成甲酸的过程如图所示。下列说法正确的是(NA为 阿伏加德罗常数的值)() A.标准状况下,22.4 L CO2中所含的电子数目为 16NA B.10.1 g N(C2H5)3中所含的非极性共价键数目为 1.8NA C

6、.2 mol Au 与 2 mol H2中所含的分子数目均为 2NA D.100 g 46%甲酸水溶液中所含的氧原子数目为 5NA 9.(2020 福建厦门期末)设阿伏加德罗常数的值为 NA,可利用反应 2MgO+Si2Mg+SiO2获取金属 镁。每生成 1 mol Mg 时,下列说法不正确的是() A.消耗的 MgO 质量为 40 g B.断裂 SiSi 键的数目为 NA C.转移的电子数为 2NA D.生成镁蒸气体积为 22.4 L 10.(2020 河北“五个一”名校联盟收官考试)ClO2是一种国际公认的安全、无毒的绿色消毒剂,其沸点 为 11 ,凝固点为-59 。工业上可用下列反应原理

7、制备 ClO2(液相反 应):2FeS2+30NaClO3+14H2SO4Fe2(SO4)3+15Na2SO4+30ClO2+14H2O。设 NA是阿伏加德罗常数的 值。下列说法正确的是() A.在标准状况下,2 240 mL ClO2含有原子数为 0.3NA B.若生成 1.5 mol Na2SO4,则反应后的溶液中 Fe3+数目为 0.2NA C.48.0 g FeS2完全反应,则上述反应中转移电子数为 6NA D.每消耗 30 mol NaClO3,生成的水中氢氧键数目为 14NA 11.一个密闭容器,中间有一可自由滑动的隔板(厚度不计)将容器分成两部分,当左边充入 1 mol N2,右

8、 边充入一定量的 CO 时,隔板处于如图位置(保持温度不变),下列说法正确的是() A.右边与左边分子数之比为 41 B.右侧 CO 的质量为 5.6 g C.右侧气体密度是相同条件下氢气密度的 14 倍 D.若改变右边 CO 的充入量而使隔板处于容器正中间,保持温度不变,则应充入 0.2 mol CO 12.现有 14.4 g CO 和 CO2的混合气体,在标准状况下其体积为 8.96 L。回答下列问题: (1)该混合气体的平均摩尔质量为。 (2)混合气体中碳原子的个数为(用 NA表示阿伏加德罗常数的值)。 (3)将混合气体依次通过下列装置,最后收集在气球中(实验在标准状况下测定)。 气球中

9、收集到的气体的摩尔质量为。 气球中收集到的气体电子总数为(用 NA表示阿伏加德罗常数的值)。 气球的体积为L。 13.某中学有甲、乙两个探究性学习小组,他们拟用小颗粒的铝铜合金与足量的稀硫酸反应测定通常 状况(约 20 、1.01105Pa)下的气体摩尔体积(Vm)。 .甲组同学拟设计如图 1 所示的装置来完成实验。 (1)写出装置中发生反应的离子方程式:。 (2)实验开始时,先打开分液漏斗上口的玻璃塞,再轻轻旋开其活塞,一会儿后发现稀硫酸不能顺利滴入 锥形瓶中。请帮助他们分析其原因:。 (3)实验结束时,生成氢气的体积近似等于。 (4)锥形瓶中残存的氢气对实验结果是否有影响:(填“有”“没有

10、”或“不能判断”),简述理 由: 。 .乙组同学仔细分析了甲组同学的实验装置后认为,稀硫酸滴入锥形瓶中,即使不生成氢气,也会将 瓶中的空气排出,使所测氢气的体积偏大;实验结束后,连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在,使 所测氢气的体积偏小,于是他们设计了如图 2 所示的实验装置。 实验中准确测定出 4 个数据,如表: 测定时间 实验 前 实验 后 铝铜合金质量/g m1m2 量液管(C)体积 /mL V1V2 利用上述数据计算通常状况下的气体摩尔体积:Vm=。 拓展深化拓展深化 14.钴及其化合物广泛应用于磁性材料、电池材料及超硬材料等领域。 草酸钴是制备钴的氧化物的重要原料。下图为二水合草酸

11、钴(CoC2O42H2O)在空气中受热的质量变 化曲线,曲线中 300 及更高温度时所得固体均为钴氧化物。 (1)通过计算确定 C 点剩余固体的化学成分为(填化学式)。试写出 B 点对应的物质与 O2在 225300 发生反应的化学方程 式:。 (2)取一定质量的二水合草酸钴分解后的钴氧化物(其中 Co 的化合价为+2 价、+3 价),用 480 mL 5 molL-1盐酸恰好完全溶解固体,得到 CoCl2溶液和 4.48 L(标准状况)黄绿色气体。该钴氧化物中钴、 氧原子的物质的量之比为。 课时规范练 3物质的量气体摩尔体积 1.A 14N2与12C16O摩尔质量均为 28 gmol-1,故

12、等质量的14N2与12C16O分子数相同,A项 正确;等物质的量的 C2H4与 C3H6所含碳原子数之比为 23,B 项错误;等体积等浓度的 NH4Cl与(NH4)2SO4溶液中 NH4 +数目不相等,C 项错误;铁和氯气反应生成氯化铁,56 g 铁 完全反应生成 FeCl3转移 3 mol电子,铜和氯气反应生成氯化铜,64 g 铜完全反应生成 CuCl2转移 2 mol 电子,故等质量的铁和铜分别与足量 Cl2反应转移电子数不同,D项错误。 2.A假设 17 g全部为 H2S,含有质子物质的量为 17 g 34 gmol-1(2+16)=9 mol,假设全部为 PH3,含有质子物质的量为 1

13、7 g 34 gmol-1(3+15)=9 mol,则 17 g H2S 与 PH3的混合物中含有质 子的物质的量为 9 mol,A项正确;果糖结构简式为 CH2OHCH(OH)CH(OH)CH(OH)COCH2OH,则 90 g果糖中含有非极性键的物质的量为 90 g 180 gmol-15=2.5 mol,B 项错误;乙醇的结构简式为 CH3CH2OH,二甲醚的结构简式为 CH3OCH3,前者含有羟基,后者不含羟基,因此 1 mol该混合物中含有羟基的数目不 可能为 NA,C 项错误;由已知可推出 X 的质量数为 222,质子数为 86,则 0.5 mol X 中含有 中子的物质的量为 0

14、.5 mol(222-86)=68 mol,D项错误。 3.C该“气态冰”是由水分子形成的,含氢、氧两种元素,A项正确;“气态冰”与普通冰一 样都是由 H2O 分子构成,因此物质的化学性质相同,B项正确;18 g“气态冰”的物质的量是 1 mol,由于状态为固态,所以不能使用气体摩尔体积计算,C 项错误;构成“气态冰”的分子 是 H2O,水分子为极性分子,D项正确。 4.A同温同压下,气体摩尔体积相同,相同数目的分子物质的量相同,则体积相同,A项正 确;假设质量都是 1 g,n(O2)n(H2)= 1 32 mol1 2 mol=116,B项错误;不同的气体若体积不 等,则它们所含的分子数不一

15、定不等,还与气体压强有关,C 项错误;同温同体积时,两种气 体的物质的量之比等于压强之比,D项错误。 5.B假设质子都有 14 mol,则 CO、N2、C2H2三种气体的物质的量分别是 1 mol、1 mol、 1 mol。等温等压下,体积之比等于物质的量的比,即体积之比为 111,A错误;等温等 压下,密度与摩尔质量成正比,即密度之比为 141413,B 正确;质量之比为(1 mol28 gmol-1)(1 mol28 gmol-1)(1 mol26 gmol-1)=141413,C错误;原子个数之比为(1 mol2)(1 mol2)(1 mol4)=112,D错误。 6.A在标准状况下,S

16、O3不是气态,不能利用气体摩尔体积计算其体积,错误;S2和 S8 的混合物共 6.4 g,其中所含硫原子数一定为6.4 32NA=0.2NA,正确;标准状况下,22.4 L NO 和 11.2 L O2混合后恰好生成 22.4 L NO2,但 NO2存在平衡 2NO2N2O4,则气体的分子 总数小于 NA,错误;1 mol AlCl3溶于 1 L水中,由于铝离子水解,因此所得溶液含有的 Al3+小于 1 mol,错误;在标准状况下,22.4 L Cl2与足量的氢氧化钾溶液反应转移的电子 数为 NA,正确;100 mL 1 molL-1Fe2(SO4)3溶液中 Fe3+发生水解,所以 Fe3+和

17、 SO4 2-的总数 小于 0.5NA,错误。 7.答案 (1)0.3NA0.4 mol0.45NA(2)24 Lmol-1(3)95 gmol-1(4)11.20.6NA 解析:(1)2.3 g乙醇的物质的量为 2.3 g 46 gmol-1=0.05 mol,0.05 mol乙醇分子中含有氢原子的物 质的量为 0.05 mol6=0.3 mol,含有氢原子数为 0.3NA;一个乙醇分子共含有 8 个共价键, 则 0.05 mol乙醇分子中含共价键的物质的量为 0.05 mol8=0.4 mol;0.05 mol 乙醇分子中 含 0.05 mol羟基,0.05 mol 羟基含有电子的物质的量

18、为 90.05 mol=0.45 mol,含有电子数 为 0.45NA。 (2)8 g 氧气的物质的量为 8 g 32 gmol-1=0.25 mol,0.25 mol氧气在该条件下的体积为 6 L, 则该条件下的气体摩尔体积为 6 L 0.25mol=24 Lmol -1。 (3)9.5 g 某二价金属的氯化物中含有 0.2 mol Cl-,该氯化物的物质的量为 0.1 mol,则 此氯化物的摩尔质量为 9.5 g 0.1mol=95 gmol -1。 (4)标准状况下 6.72 L一氧化碳的物质的量为 6.72 L 22.4 Lmol-1=0.3 mol,0.3 mol CO完全反 应生成

19、二氧化碳失去电子的物质的量为 0.3 mol(4-2)=0.6 mol,转移电子的数目为 0.6NA, 根据电子守恒,反应生成铁的物质的量为0.6mol 3-0 =0.2 mol,生成铁的质量为 56 gmol-10.2 mol=11.2 g。 8.D标准状况下,22.4 L CO2的物质的量为 1 mol,1 个 CO2分子中含有 22 个电子,则 1 mol CO2所含的电子数目为 22NA,A项错误;10.1 g N(C2H5)3的物质的量为 10.1 g 101 gmol-1=0.1 mol,1个 N(C2H5)3分子中含有 3个 CC非极性键,则 0.1 mol N(C2H5)3含非

20、极性共价键 数目为 0.3NA,B 项错误;Au 为金属单质,由金属阳离子和自由电子构成,不含有分子,C 项 错误;100 g 46%甲酸水溶液中甲酸的质量为 46 g,物质的量为 1 mol,故含 2NA个氧原子, 而溶液中水的质量为 54 g,水的物质的量为 3 mol,故含 3NA个氧原子,因此溶液中共含 5NA个氧原子,D项正确。 9.D每生成 1 mol Mg 时会消耗 1 mol MgO,其质量为 1 mol40 gmol-1=40 g,故 A不符 合题意;每生成 1 mol Mg,会消耗 0.5 mol Si,断裂 SiSi键 0.5 mol2=1 mol,故 B不符合 题意;每

21、生成 1 mol Mg 时,转移电子的物质的量为 1 mol2=2 mol,其数目为 2NA,故 C 不 符合题意;未说明是否处于标准状况,故无法计算镁蒸气的体积,故 D 符合题意。 10.CClO2的沸点为 11 ,标准状况下为液体,2 240 mL ClO2的物质的量不是 0.1 mol,A 错误;Fe3+在水溶液中会发生水解,不能确定其数目,B 错误;48.0 g FeS2物质的量为 48 g 120 gmol-1=0.4 mol,由化学方程式可知, 2 mol FeS2反应转移 30 mol电子,则 0.4 mol FeS2 完全反应转移电子数为 6NA,C 正确;消耗 30 mol

22、NaClO3时生成 14 mol水,一个水分子中 有两个氢氧键,故生成的水中氢氧键数目为 28NA,D错误。 11.C左右两侧气体温度、压强相同,相同条件下,气体体积之比等于物质的量之比,左 右体积之比为 41,则左右气体物质的量之比为 41,所以右侧气体物质的量是1 4 mol=0.25 mol。气体分子数与物质的量成正比,则右边与左边分子数之比为 14,A 错误; 右侧 CO的质量为 28 gmol-10.25 mol=7 g,B 错误;相同条件下密度与摩尔质量成正比, 则右侧气体密度是相同条件下氢气密度的 14倍,C 正确;相同条件下气体的体积与物质 的量成正比,隔板处于容器正中间时,左

23、右两侧气体的物质的量相等,则需要充入 CO的物 质的量为 1 mol-0.25 mol=0.75 mol,D错误。 12.答案 (1)36 gmol-1(2)0.4NA(3)28 gmol-1 2.8NA4.48 解析:(1)标准状况下混合气体的体积为 8.96 L,则其物质的量 n= 8.96 L 22.4 Lmol-1=0.4 mol,则混 合气体的平均摩尔质量为 14.4 g 0.4mol=36 gmol -1。 (2)CO2和 CO 分子都含有 1 个碳原子,混合气体的物质的量为 0.4 mol,则碳原子的物 质的量为 0.4 mol,所以混合气体中碳原子的个数为 0.4NA。 (3)

24、混合气体通过 NaOH 溶液时 CO2气体被吸收,再通过浓硫酸干燥气体,所以气 球中收集到的气体为纯净的 CO气体,其摩尔质量为 28 gmol-1。设混合气体中 CO的 物质的量为 n,则 CO2物质的量为 0.4 mol-n,根据混合气体的质量可得 28 gmol-1n+44 gmol-1(0.4 mol-n)=14.4 g,解得 n=0.2 mol,1 个 CO分子含有 14个电子,所以 0.2 mol CO 含有 2.8NA个电子。气球收集的 CO的物质的量为 0.2 mol,则其体积为 0.2 mol22.4 Lmol-1=4.48 L。 13.答案 .(1)2Al+6H+2Al3+

25、3H2 (2)铝与稀硫酸反应生成的氢气使锥形瓶内气压增大 (3)收集到水的体积 (4)没有相同温度和压强下,生成氢气的体积与排出空气的体积相等 . 9(?2-?1) 500(?1-?2) Lmol-1 解析:.(1)铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气,该反应的离子方程式为 2Al+6H+2Al3+3H2。 (2)铝与稀硫酸反应生成的氢气使锥形瓶内气压增大,锥形瓶内的压强大于大气压, 所以稀硫酸不能顺利滴入锥形瓶中。 (3)气体产生的压强导致水从集气瓶中排出,且氢气不易溶于水,所以收集到的水的 体积近似等于氢气的体积。 (4)装置中有空气存在,生成的氢气不溶于水,在相同温度和压强下,生成的氢气的体

26、积与排出空气的体积相等,所以没有影响。 .2Al+6H+2Al3+3H2 2 mol3 mol ?1-?2 27 mol (?2-?1)10-3 ?m mol Vm= 9(?2-?1) 500(?1-?2) Lmol-1 14.答案 (1)Co3O43CoC2O4+2O2Co3O4+6CO2(2)56 解析:(1)由图可知,CoC2O42H2O的质量为 18.3 g,其物质的量为 0.1 mol,钴元素质量为 5.9 g,C 点钴氧化物质量为 8.03 g,氧化物中氧元素质量为 8.03 g-5.9 g=2.13 g,则氧化物中 钴原子与氧原子物质的量之比为 0.1 mol 2.13 g 16

27、 gmol-134,故 C点剩余固体的化学成分 为 Co3O4;B点对应物质的质量为 14.70 g,与其起始物质的质量相比减少 18.3 g-14.7 g=3.6 g,减少的质量恰好为结晶水的质量,故 B点物质为 CoC2O4,CoC2O4与氧气反应生 成 Co3O4和二氧化碳,该反应的化学方程式为 3CoC2O4+2O2Co3O4+6CO2。 (2)由电子守恒可得 n(Co3+)=2n(Cl2)=2 4.48 L 22.4 Lmol-1=0.4 mol,由电荷守恒:n(钴原子)总 =n(Co2+)溶液=1 2n(Cl -)=1 2(0.48 L5 molL -1-2 4.48 L 22.4 Lmol-1)=1 mol,所以固体中的 n(Co 2+)=1 mol-0.4 mol=0.6 mol,根据化合价代数和为 0,氧化物中 n(O)=0.6mol2+0.4mol3 2 =1.2 mol, 故该钴氧化物中 n(Co)n(O)=1 mol1.2 mol=56。