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文档介绍
2018届二轮复习物质的量气体摩尔体积学案(全国通用)
物质的量 气体摩尔体积 1.了解定量研究的方法是化学发展为一门科学的重要标志。理解摩尔(mol)是物质的量的基本单位,可用于进行简单的化学计算。 2.了解物质的量的单位——摩尔(mol)、摩尔质量、气体摩尔体积、阿伏加德罗常数的含义。 3.能根据物质的量与微粒(原子、分子、离子等)数目、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计算。 热点题型一 物质的量 摩尔质量 例1、下列说法中,正确的是( ) A.KOH的摩尔质量是56 g B.一个碳原子的质量就是其相对原子质量 C.硫原子的质量就是硫的相对原子质量 D.22 g CO2中含有的氧原子的物质的量为1 mol 解析:A项,摩尔质量的单位应是g·mol-1,错误;碳原子的相对原子质量是指一个碳原子质量 答案:D 【提分秘籍】 1.理解物质的量的相关概念要注意以下四点:3 (1) 物质的量不能错误地认为是物质的质量或者物质的数量,其描述对象是微观粒子,如电子、质子、中子、原子、分子、离子、原子团等,不能用于描述宏观物体。 (2)使用摩尔做单位时,应用化学式指明粒子的种类,如1 mol H不能描述为1 mol氢。 (3)摩尔质量与相对分子(原子)质量是两个不同的概念,当摩尔质量以g/mol为单位时,二者在数值上相等,但前者有单位,后者是相对值,无单位。 (4)对具体的物质,其摩尔质量是确定。 2.计算气体摩尔质量常用的“五”方法 (1)根据物质的质量(m)和物质的量(n):M=m/n; (2)根据标准状况下气体的密度(ρ):M=ρ22.4 L/mol; (3)根据气体的相对密度(D=ρ1/ρ2):M1/M2=D; (4)根据一定质量(m)的物质中微粒数目(N)和阿伏加德罗常数(NA):M=NA·m/N; (5)对于混合气体,求其平均摩尔质量,上述算式仍然成立;还可以用下式计算:=a%+b%+c%+…,a%、b%、c%指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)。 【举一反三】12.4 g Na2R含Na+0.4 mol,则Na2R的摩尔质量为________,R的相对原子质量为________。含R的质量为1.6 g的Na2R,含Na+的个数为________。 解析:据电离方程式Na2R===2Na++R2-,得1 mol Na2R电离生成2 mol Na+,题目中有Na+0.4 mol,则有0.2 mol Na2R。M(Na2R)===62 g·mol-1。由Mr(Na2R)=62,求得Ar(R)=62-2×23=16。已知m(R)=1.6 g,根据n=,得n(R)=0.1 mol,n(Na2R)=0.1 mol,则n(Na+)=0.2 mol,故N(Na+)=0.2NA个。 答案:62 g·mol-1 16 0.2NA 热点题型二 气体摩尔体积 例2、下列说法正确的是( ) ①标准状况下22.4 L氨水含有NA个NH3分子 ②标准状况下,6.72 L NO2与水充分反应转移的电子数目为0.1NA ③同温同压下的两种气体12C18O和14N2,体积相等时具有的电子数相等 ④常温常压下,22.4 L的NO2和CO2混合气体含有2NA个O原子 ⑤标准状况下,11.2 L CH3CH2OH中含有的分子数目为0.5NA A.①②③④ B.③④ C.①②⑤ D.③ 解析:①中,标准状况下,氨水呈液态,①错;②中,n(NO2)=0.3 mol,0.3 mol NO20.2 mol HNO3 体的摩尔体积计算物质的量,错误。 答案:D 【提分秘籍】应用气体摩尔体积时注意的四点 (1)使用“条件”:一般指标准状况,即0 ℃、1×105 Pa。 (2)使用对象:必须是气体物质,可以是单一气体,也可以是混合气体。水、酒精、SO3、CCl4等物质在标准状况下不是气体。 (3)在标准状况下,气体摩尔体积约为22.4 L·mol-1,其他条件下不一定是22.4 L·mol-1。 (4)22.4 L气体,在标准状况下是1 mol,在非标准状况下,可能是1 mol,也可能不是1 mol。 【举一反三】一定温度和压强下,30 L某种气态纯净物中含有6.02×1023个分子,这些分子由1.204×1024个原子组成,下列有关说法中不正确的是( ) A.该温度和压强可能是标准状况 B.标准状况下该纯净物若为气态,其体积约是22.4 L C.该气体中每个分子含有2个原子 D.若O2在该条件下为气态,则1 mol O2在该条件下的体积也为30 L 解析:由分子数和原子数的关系可知该分子为双原子分子,且其物质的量为1 mol,若该物质为气态,则其在标准状况下的体积为22.4 L,故该温度和压强不可能是标准状况,在此状况下,Vm=30 L·mol-1。 答案:A 热点题型三 阿伏加德罗定律及其应用 例3.瓦斯中甲烷与氧气的体积比(同条件下)为1∶2时极易爆炸,则甲烷与氧气的质量比为( ) A.1∶2 B.1∶4 C.1∶1 D.4∶1 答案:B 【提分秘籍】 阿伏加德罗定律是指在同温同压下,同体积的气体含有相同的分子数。根据pV=nRT(R 为常量,T为热力学温度)和密度、摩尔质量的定义式可推出以下结论: 描述 关系 三 正 比 同温同压下,气体的体积比等于它们的物质的量之比 V1/V2=n1/n2 同温同体积下,气体的压强比等于它们的物质的量之比 p1/p2=n1/n2 同温同压下,气体的密度比等于它们的相对分子质量之比 ρ1/ρ2=M1/M2 二 反 比 同温同压下,相同质量的任何气体的体积与它们的相对分子质量成反比 V1/V2=M2/M1 同温同体积时,相同质量的任何气体的压强与它们的相对分子质量成反比 p1/p2=M2/M1 一 连 比 同温同压下,同体积的任何气体的质量比等于它们的相对分子质量之比,也等于它们的密度之比 m1/m2=M1/M2 =ρ1/ρ2 注意: (1)阿伏加德罗定律的适用范围是气体,其适用条件是三个“同”,即在同温、同压、同体积的条件下,才有分子数相等这一结论,但所含原子数不一定相等。 (2)阿伏加德罗定律既适用于单一气体,也适用于混合气体。 【举一反三】如图,两瓶体积相等的气体,在同温同压时瓶内气体的关系一定正确的是( ) A.所含原子数相等 B.气体密度相等 C.气体质量相等 D.摩尔质量相等 解析:左瓶与右瓶中气体的物质的量相等,N2、O2分子均为双原子分子,A项正确;N2、O2的比例不 答案:A 热点题型四 阿伏加德罗常数 例4、【2017新课标2卷】阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法正确的是 A.1L0.1mol·NH4Cl溶液中,的数量为0.1NA B.2.4gMg与H2SO4完全反应,转移的电子数为0.1NA C.标准状况下,2.24LN2和O2的混合气体中分子数为0.2NA D.0.1molH2和0.1molI2于密闭容器中充分反应后,其分子总数为0.2NA 【答案】D 【解析】NH4+是弱碱阳离子,发生水解:NH4++H2ONH3·H2O+H+,因此NH4+数量小于0.1NA,分子数为0.2NA,D正确。 【提分秘籍】 解答关于阿伏加德罗常数的题目应注意分析题干给出的条件,如物质的状况、所处的环境、物质本身的结构,同时还要考虑氧化还原反应、电离、水解等情况,具体有如下几点: 1.注意“标准状况”“常温常压”等外界条件 (1)在标准状况下非气态的物质,如H2O、SO3、戊烷、CHCl3等; (2)物质的质量、摩尔质量、微粒个数不受外界条件的影响。 2.注意物质的组成和结构 (1)特殊物质中所含微粒(分子、原子、电子、质子、中子等)的数目,如Ne、D2O、18O2、H37Cl等。 (2)物质中所含化学键的数目,如CO2、CnH2n+2等。 (3)最简式相同的物质中的微粒数目,如NO2和N2O4、乙烯和丙烯、(O2和O3)等。 (4)摩尔质量相同的物质中的微粒数目,如N2、CO、C2H4等。 3.注意氧化还原反应中电子的转移 电子转移(得失)数目的问题分析,如Na2O2、NO2与H2O反应;Cl2与H2O、NaOH、Fe的反应;电解AgNO3溶液、CuSO4溶液等,分析该类题目时还要注意反应产物以及过量计算问题。 4.注意弱电解质的电离、盐类的水解 弱电解质在水溶液中部分电离;可水解盐溶液中,离子发生微弱水解。如0.1 mol·L-1 的乙酸溶液和0.1 mol·L-1的乙酸钠溶液。 5.注意一些特殊的反应 如一氧化氮和氧气不需要条件即可反应,二氧化氮和四氧化二氮之间存在相互转化,合成氨反应等属于可逆反应。 【举一反三】某气体的摩尔质量为M g·mol-1,NA表示阿伏加德罗常数的值,在一定的温度和压强下,体积为V L的该气体所含有的分子数为X,则表示的是( ) A.V L该气体的质量(以g为单位) B.1 L该气体的质量(以g为单位) C.1 mol该气体的体积(以L为单位) D.1 L该气体中所含的分子数 解析:在一定的温度和压强下,体积为V L的该气体所含有的分子数为X,则气体物质的量n= mol,A.以g为单位V L该气体的质量为 mol×M g·mol-1,故A错误;B.该气体的密度为 mol×M g·mol-1÷V L= g·L-1,故B正确;C.1 mol该气体的体积(以L为单位)为V÷,所以C不正确;D.1 L该气体所含的分子数为,故D错误。 答案:B 1.【2017新课标2卷】阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法正确的是 A.1L0.1mol·NH4Cl溶液中,的数量为0.1NA B.2.4gMg与H2SO4完全反应,转移的电子数为0.1NA C.标准状况下,2.24LN2和O2的混合气体中分子数为0.2NA D.0.1molH2和0.1molI2于密闭容器中充分反应后,其分子总数为0.2NA 【答案】D 【解析】NH4+是弱碱阳离子,发生水解:NH4++H2ONH3·H2O+H+,因此NH4+数量小于0.1NA,D正确。 2.【2017新课标3卷】NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A.0.1mol的中,含有0.6NA个中子 B.pH=1的H3PO4溶液中,含有0.1NA个 C.2.24L(标准状况)苯在O2中完全燃烧,得到0.6NA个CO2分子 D.密闭容器中1molPCl3与1molCl2反应制备PCl5(g),增加2NA个P-Cl键 【答案】A 【解析】B的原子序数为5,即质子数为5,在质量数为11的B原子中含有6个中子,0.1mol11B含有0.6NA 个中子,A正确;溶液体积未定,不能计算氢离子个数,B错误;标准状况下苯是液体,不能利用气体摩 尔体积计算2.24L苯的物质的量,则无法判断其完全燃烧产生的CO2分子数目,C错误;PCl3与Cl2反应生成PCl5的反应是可逆反应,反应物不可能完全转化为生成物,则1molPCl3与1molCl2反应生成的PCl5小于1mol,增加的P-Cl键的数目小于2NA个,D错误。 3.【2017海南】NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是 A. 1 mol 乙烯分子中含有的碳氢键数为4NA B. 1 mol 甲烷完全燃烧转移的电子数为8NA C. 1 L 0.1 mol·L−1的乙酸溶液中含H+的数量为0.1NA D. 1 mol 的CO和N2混合气体中含有的质子数为14NA 【答案】C 【解析】乙烯的结构简式为CH2=CH2,1mol乙烯中含有碳氢键的物质的量为4mol,A正确;甲烷此1molN2和CO的混合气体中含有质子物质的量为14mol,D正确。 1.【2016年高考新课标Ⅰ卷】设NA为阿伏加德罗常数值。下列有关叙述正确的是( ) A.14 g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为2NA B.1 molN2与4 mol H2反应生成的NH3分子数为2NA C.1 molFe溶于过量硝酸,电子转移数为2NA D.标准状况下,2.24 LCCl4含有的共价键数为0.4NA 【答案】A 【解析】乙烯和丙烯的最简式相同,均是CH2,14 g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为 =2NA,A正确;N2与H2反应生成的NH3的反应是可逆反应,反应物不能完全转化为生成物。 1 molN2与4 mol H2反应生成的NH3分子数小于2NA,B错误;1 molFe溶于过量硝酸生成硝酸铁,电子转移数为3NA,C错误;标准状况下四氯化碳是液态,不能利用气体摩尔体积计算物质的量,D错误。 2.【2015新课标Ⅱ卷理综化学】NA代表阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( ) A.60g丙醇中存在的共价键总数为10NA B.1L 0.1mol·L-1的NaHCO3溶液中HCO3-和CO32-离子数之和为0.1NA C.钠在空气中燃烧可生成多种氧化物。23g钠充分燃烧时转移电子数为1NA D.235g核互U发生裂变反应:U+nSr+U+10n,净产生的中子(n)数为10NA 【答案】C 【解析】A.60g丙醇的物质的量是1mol,丙醇的结构简式为CH3CH2CH2OH,所以分子中存在的共价键总数为11NA,A错误;B.根据物料守恒可知1L 0.1mol·L-1的NaHCO3溶液中H2CO3、HCO3-和CO32-离子数之和为0.1NA,B错误;C.钠在空气中燃烧可生成多种氧化物,氧化钠或过氧化钠,23g钠的物质的量是23g÷23g/mol=1mol。钠不论是转化为氧化钠,还是过氧化钠,均失去1个电子,所以钠充分燃烧时转移电子数为1NA,C正确;D.235g核素U的物质的量=235g÷235g/mol=1mol,根据发生的裂变反应U+nSr+U+10n可知净产生的中子(n)数为9NA,D错误,答案选C。 3.【2015四川理综化学】设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( ) A.2.0gH218O与D2O的混合物中所含中子数为NA B.常温常压下,4.4g乙醛所含σ键数目为0.7NA C.标准状况下,5.6LCO2与足量Na2O2反应转移的电子数为0.5 NA D.50ml 12mol/L盐酸与足量MnO2共热,转移的电子数为0.3NA 【答案】A 【解析】A、H218O与D2O的相对分子质量均为20,且所含有中子数均为10个,A正确;B、4.4g乙 4.【2015广东理综化学】设nA为阿伏伽德罗常数的数值,下列说法正确的是( ) A. 23g Na 与足量H2O反应完全后可生成nA个H2分子 B.1 molCu和足量热浓硫酸反应可生成nA个SO3分子 C.标准状况下,22.4L N2和H2混合气中含nA个原子 D.3mol单质Fe完全转变为Fe3O4,失去8nA个电子 【答案】D 【解析】23g Na完全反应时转移电子为1mol,生成H2为0.5mol,个数为0.5nA个,A错;Cu和足量热浓硫酸反应生成的是SO2,不是SO3,B错;标准状况下,22.4L N2和H2混合气的物质的量为1mol,含有的分子数目是nA个,由于N2和H2都是双原子分子,故原子的物质的量为2mol,个数为2nA个,C错;Fe3O4看成Fe2O3·FeO,3mol单质Fe完全转变为Fe3O4,失去8nA个电子,D对。 5.【2015海南化学】下列指定微粒的数目相等的是( ) A.等物质的量的水与重水含有的中子数 B.等质量的乙烯和丙烯中含有的共用电子对数 C.同温、同压同体积的CO和NO含有的质子数 D.等物质的量的铁和铝分别于足量氯气完全反应时转移的电子数 【答案】B、D 【解析】A、1mol普通水中含有的中子数是8mol,1mol重水中含有的中子数是10mol,所以等物数目相等,正确。 6.【2015新课标Ⅰ卷理综化学】NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是( ) A.18gD2O和18gH2O中含有的质子数均为10NA B.2L0.5mol/L亚硫酸溶液中含有的H+两种数为2NA C.过氧化钠与水反应时,生成0.1mol氧气转移的电子数为0.2NA D.密闭容器中2molNO与1molO2充分反应,产物的分子数为2NA 【答案】C 【解析】 A、核素D和H的质量数不同,质子数相同。则18gD2O和18gH2O的物质的量不同,所以含有的质子数不同,错误;B、亚硫酸为弱酸,水溶液中不完全电离,所以溶液中氢离子数目小于2NA,错误;C、过氧化钠与水反应生成氧气,则氧气的来源于-1价的O元素,所以生成0.1mol氧气时转移电子0.2NA,正确;D、NO与氧气反应生成二氧化氮,但常温下,二氧化氮与四氧化二氮之间存在平衡,所以产物的分子数小于2NA,错误,答案选C。 7.【2014年高考江苏卷第6题】设NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是 A.1.6g由氧气和臭氧组成的混合物中含有氧原子的数目为0.1NA B.0.1mol丙烯酸中含有双键的数目为0.1NA C.标准状况下,11.2L苯中含有分子的数目为0.5NA D.在过氧化钠与水的反应中,每生成0.1mol氧气,转移电子的数目为0.4NA 【答案】A 【解析】氧气和臭氧都是氧原子形成的单质,则1.6g由氧气和臭氧组成的混合物中含有氧原子的数目数目为0.2NA,D不正确。 8.【2014年高考四川卷第5题】设NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是 A.高温下,0.2molFe与足量水蒸气反应,生成的H2分子数目为0.3NA B.室温下,1LpH=13的NaOH溶液中,由水电离的OH-离子数目为0.1NA C.氢氧燃料电池正极消耗22.4L(标准状况)气体时,电路中通过的电子数目为2NA D.5NH4NO32HNO3+4N2↑+9H2O反应中,生成28g N2时,转移的电子数目为3.75NA 【答案】D 【解析】A、高温下铁与水蒸气反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)△Fe3O4+4H2,因此高温下,0.2molFe与足量水蒸气反应,生成的H2分子数目为×0.2 NA=0.27NA,A不正确;B、室温下,1LpH=13的NaOH溶液中,氢离子的物质的量是10-13,水电离出1个氢离子,必然电离出1个OH-离子,所以由水电离的OH-离子数目为10-13NA,B不正确;C、氢氧燃料电池正极消耗氧气,22.4L(标准状况)氧气的物质的量是1mol,氧气在反应中得到4个电子,则1mol氧气得到4mol电子,电路中通过的电子数目为4NA,C不正确;D、5NH4NO3△2HNO3+4N2↑+9H2O反应中,-3价的氮元素升高到0价,失去3个电子。+5价的氮元素降低到0价,得到5个电子,即每生成4mol氮气反应中转移电子的物质的量是15mol。因此生成28g N2即1mol氮气时,转移电子的物质的量是15mol÷4=3.75mol,其的电子数目为3.75NA,D正确。 9.【2014年高考广东卷第10题】设NA为阿伏伽德罗常数的数值。下列说法正确的是 A.1mol甲苯含有6NA个C-H键 B.18gH2O含有10NA个质子 C.标准状况下,22.4L氨水含有NA个NH3分子 D.56g铁片投入足量浓硫酸中生成NA个SO2分子 【答案】B 【解析】 A、根据甲苯的结构简式判断1mol甲苯含有8NA个C-H键,错误;B、1个水分子中含有10个质子,18g水的物质的量是1mol,所以18gH2O含有10mol即10NA个质子,正确;C、标准状况下氨水不是气体,所以不能计算其物质的量,错误;D、铁在常温下与浓硫酸发生钝化,加热可使反应继续进行,但56g即1molFe与足量浓硫酸发生氧化还原反应时,生成铁离子,转移电子3mol,所以应生成1.5mol的二氧化硫即1.5NA个SO2分子,错误。 10.【2014年高考全国大纲卷第7题】NA表示阿伏加德罗常数,下列叙述正确的是 A.lmol FeI2与足量氯气反应时转移的电子数为2NA B.2 L0.5 mol • L-1硫酸钾溶液中阴离子所带电荷数为NA C.1 mol Na2O2固体中含离子总数为4NA D.丙烯和环丙烷组成的42 g混合气体中氢原子的个数为6 NA 【答案】D 【解析】 A项lmol FeI2与足量氯气反应时转移的电子数应该为3NA(Fe2+、I-均被氧化),错误;B项2 11.【2014年高考上海卷第16题】含有砒霜(As2O3)的试样和锌、盐酸混合反应,生成的砷化氢(AsH3)在热玻璃管中完全分解成单质砷和氢气。若砷的质量为1.50mg,则 A.被氧化的砒霜为1.98mg B.分解产生的氢气为0.672ml C.和砒霜反应的锌为3.90mg D.转移的电子总数为6×10―5NA 【答案】C 【解析】 A、砒霜中砷的化合价是+3价,而砷化氢中砷的化合价是-3价,化合价降低得到电子,砒霜被还原,A不正确;B、不能确定砷化氢的状态,因此不能确定砷化氢的体积,B不正确;C、1.50mg砷的物质的量=1.50×10-3g÷75g/mol=2×10-5mol,则砒霜转化为砷化氢得到电子的物质的量是2×10-5mol ×6=1.2×10-4mol。锌失去2个电子,则和砒霜反应的锌的质量=×65g/mol=3.9×10-3g=3.9mg, C正确;D、转移的电子总数为(2×10-5×6+2×10-5×3)NA=1.8×10―4NA,D不正确。 1.下列叙述中正确的是( ) A.摩尔是物质的量的单位,每摩尔物质约含有6.02×1023个分子 B.1 mol氧的质量为16 g C.0.5 mol He约含有6.02×1023个电子 D.2H既可表示2个氢原子又可表示2 mol氢分子 解析 作为物质的量的单位,mol可以计量微观粒子(包括原子、分子、离子、原子团等),每摩尔物质约含有6.02×1023个“粒子”,这里的“粒子”并不一定是分子,A项错误;使用“mol”作单位时,所指粒子必须明确,且粒子种类要用适当的符号或化学式表示,“1 mol 氧”的说法错误,B项错误;2H只表示2个氢原子,D项错误。 答案 C 2.下列说法正确的是( ) A.1 mol任何气体的气体摩尔体积都约为22.4 L·mol-1 B.20 ℃、1.0×105Pa时,同体积的O2与CO2含有相同的分子数 C.当1 mol气态物质的体积为22.4 L时,该气体一定处于标准状况 D.2 mol气体的体积约为44.8 L 解析 A项,没有给出气体所处的温度和压强,标准状况下气体摩尔体积约为22.4 L·mol-1,A项错误; 答案 B 3.同温同压下,等体积的两容器内分别充满14N16O和13C16O气体,下列对两容器中气体的判断正确的是( ) A.中子数相同 B.分子数不同 C.质子数相同 D.气体质量相同 解析 14N原子中有7个质子、7个中子,16O原子中有8个质子、8个中子,13C原子中有6个质子、7个中子,同温、同压、同体积的这两种气体,分子数相同,故两容器中的中子数相同。 答案 A 4.下列有关C2H2和C6H6的叙述错误的是( ) A.二者的碳元素的质量分数相同 B.在标准状况下,等体积的两种物质含有的分子数相等 C.等物质的量时,二者质量之比为= D.等质量时,二者完全燃烧消耗相同状况下的氧气体积相等 解析 C2H2与C6H6的最简式均为CH,故二者的碳元素的质量分数相同,A项正确;标准状况下,C6H6为非气体,等体积的两种物质的物质的量不相等,所以含有的分子数也不相等,B项错误;假设二者均为1 mol,则C2H2的质量为26 g,C6H6的质量为78 g ,质量之比==,C项正确;假设二者质量均为78 g,则C2H2为3 mol,C6H6为1 mol,3 mol C2H2完全燃烧消耗7.5 mol O2,1 mol C6H6完全燃烧也消耗7.5 mol O2,D项正确。 答案 B 5.如图所示,①和②为两个体积相同的固定容器,图中“”和“”分别表示氢原子和氧原子,则下列说法正确的是( ) A.若①中的H2为1 mol,则②中所含原子总数为3.01×1023个 B.①和②中气体的质量之比为1∶8 C.H2、O2均能发生化合反应,但不能发生置换反应 D.两容器的温度和压强均相同 解析 根据图示可知,①和②中H2与O2的分子个数之比为2∶1,若H2为1 mol,则O2为0.5 mol, 答案 B 6.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( ) A.含有NA个氦原子的氦气在标准状况下的体积为11.2 L B.298 K、1.01×105Pa时64 g SO2中含有的原子数为3NA C.11.2 L Cl2含有的分子数为0.5NA D.标准状况下,11.2 L乙醇中含有的分子数为0.5NA 解析 含有NA个氦原子的氦气的物质的量为1 mol,其在标准状况下的体积为22.4 L,A项错误;64 g SO2的物质的量为1 mol,其中含有1 mol S原子和2 mol O原子,B项正确;未指明温度和压强,不能根据标准状况下的气体摩尔体积进行计算,C项错误;乙醇在标准状况下不是气体,不能根据标准状况下的气体摩尔体积进行计算,D项错误。 答案 B 7.用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( ) A.标准状况下,33.6 L SO3中含有的原子数为6NA B.28 g乙烯和环丁烷的混合气体中含有的碳原子数为2NA C.常温常压下,22.4 L氧气与足量镁粉充分反应,转移的电子数为4NA D.117 g氯化钠固体中含有2NA个氯化钠分子 解析 标准状况下,SO3为固态,A项错误;乙烯和环丁烷的最简式均为CH2,28 g混合气体中含有的碳 答案 B 8.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( ) A.18 g H2O中含有10NA个质子 B.1 mol甲苯中含有6NA个C—H键 C.标准状况下,22.4 L氨水中含有NA个NH3分子 D.将56 g铁片投入足量浓H2SO4中生成NA个SO2分子 解析 每个水分子中含有10个质子,18 g H2O的物质的量为1 mol,1 mol H2O中含有10 mol质子,A项正确;1 mol甲苯中含有8NA个C—H键,B项错误;标准状况下,氨水为液体,不能用气体摩尔体积计算,C项错误;Fe在浓H2SO4中会发生钝化,不能生成SO2,D项错误。 答案 A 9.下列与阿伏加德罗常数的值(NA)有关的说法正确的是( ) A.NA个Fe(OH)3胶体粒子的质量为107 g B.8.0 g Cu2S和CuO的混合物中含有铜原子数为0.1NA C.标准状况下,2.24 L Cl2溶于水中达到饱和,可得到HClO分子的数目是0.1NA D.2.3 g Na与氧气完全反应,反应中转移的电子数在0.1NA~0.2NA之间 解析 Fe(OH)3胶体粒子是许多Fe(OH)3微粒的聚合体,NA个Fe(OH)3胶体粒子的质量远大于107 g,A错误;Cu2S和CuO中铜的质量分数相同,计算可知,B正确;氯气溶于水只有部分与水反应,C错误;反应中每个钠原子失去1个电子,故2.3 g Na与氧气完全反应,反应中转移的电子数为0.1NA,D错误。 答案 B 10.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( ) A.1 mol二甲醚中含有的C—O键的数目为2NA B.0.1 mol·L-1MgCl2溶液中含有的Mg2+数目一定小于0.1NA C.200 g质量分数为23%的HCOOH水溶液中含氧原子的总数目为2NA D.在反应Cu2S+O2高温,2Cu+SO2中,每生成1 mol Cu,转移电子的数目为2NA 解析 二甲醚的结构简式为CH3—O—CH3,1 mol二甲醚中含有的C—O键的数目为2NA,A对;B 答案 A 11.取m g相对原子质量为M的某金属与足量稀硫酸反应,在标准状况下产生a L氢气,该反应生成的硫酸盐中金属元素的化合价为( ) A.+ B.+ C.+ D.+ 解析 设生成的硫酸盐中金属元素的化合价为+x,根据得失电子守恒, mol×x=×2,解得:x=,则金属元素的化合价为+。 答案 A 12.物质的量是高中化学常用的物理量,请完成以下有关计算: (1)0.2 g H2含有________个H原子。 (2)标准状况下,含有相同氧原子数的CO和CO2的体积之比为________。 (3)100 mL硫酸铝溶液中n(Al3+)=0.20 mol(不考虑水解因素),则其中c(SO)=________。 (4)在9.5 g某二价金属的氯化物中含有0.2 mol Cl-,此氯化物的摩尔质量为________,该金属元素的相对原子质量为________。 (5)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。 解析 (1)0.2 g H2的物质的量为0.1 mol,含有0.2 mol H原子,即0.2NA个。(2) 含有相同氧原子数的CO与CO2的物质的量之比为2∶1,标准状况下,体积之比为2∶1。(3)100 mL硫酸铝溶液中,n(Al3+)=0.20 mol,则其中n(SO)=0.30 mol,c(SO)=3.0 mol·L-1。(4)二价金属的氯化物可表示为MCl2,在9.5 g某二价金属的氯化物中含0.2 mol Cl-,则该氯化物的物质的量为0.1 mol,摩尔质量为95 g·mol-1;该金属元素的相对原子质量为95-71=24。(5)CO与Fe2O3反应的化学方程式为3CO+Fe2O3△,2Fe+3CO2,标准状况下6.72 L CO的物质的量为0.3 mol,完全反应后生成0.2 mol铁,即11.2 g。 答案 (1)0.2NA (2)2∶1 (3)3.0 mol·L-1 (4)95 g·mol-1 24 (5)11.2 13.某研究性学习小组同学为了探究“在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子”,他们以教材中相关【科学探究】为基础,设计了如下实验装置并记录相关实验数据。 【实验装置】 【部分实验数据】 温度 压强 时间 水槽中H2O的质量 H2体积 O2体积 30 ℃ 101 kPa 0 300 g 0 0 30 ℃ 101 kPa 4分钟 298.2 g 1.243 L 请回答下列问题: (1)4分钟时H2、O2的物质的量分别是________mol、________mol。 (2)该温度下,气体摩尔体积是__________。 (3)下列叙述不正确的是________。 A.气体摩尔体积与气体的温度相关 B.在该实验条件下,3 mol O2的气体摩尔体积为74.58 L·mol-1 C.同温、同压下,2 mol CO、CO2混合气体和2 mol O2的体积相同 D.该实验条件下,O2的密度为1.287 g·L-1 解析 (1)4分钟时水槽中H2O减轻的质量为300 g-298.2 g=1.8 g,根据反应:2H2O通电,2H2↑+O2↑可知,消耗1.8 g(0.1 mol)H2O得到0.1 mol H2、0.05 mol O2。(2)0.05 mol O2的体积为1.243 L,所以气体摩尔体积为=24.86 L·mol-1。(3)在其他条件不变时,一定物质的量的气体,温度越高,其体积越大,故温度越高,气体摩尔体积也越大,A项正确;气体摩尔体积限定气体的物质的量为1 mol,所以该实验条件下O2的气体摩尔体积为24.86 L·mol-1,B项错误;同温、同压下,气体的物质的量相同,其体积相等,所以2 mol CO、CO2混合气体和2 mol O2的体积相同,C项正确;该实验条件下,1 mol O2的体积为24.86 L、质量为32 g,则O2的密度为=1.287 g·L-1,D项正确。 答案 (1)0.1 0.05 (2)24.86 L·mol-1 (3)B 14.臭氧层是地球生命的保护神,臭氧比氧气具有更强的氧化性。实验室可将氧气通过高压放电管来制取臭氧:3O2放电,2O3。 (1)若在上述反应中有30%的氧气转化为臭氧,所得混合气的平均摩尔质量为________g·mol-1(保留一位小数)。 (2)将8 L氧气通过放电管后,恢复到原状况,得到气体6.5 L,其中臭氧为________L。 (3)实验室将氧气和臭氧的混合气体0.896 L(标准状况)通入盛有20.0 g铜粉的反应容器中,充分加热后,粉末的质量变为21.6 g。则原混合气中臭氧的体积分数为多少?(写出计算过程) 解析 (1)设有1 mol O2。 3O2 2O3 Δn 3 mol 2 mol 1 mol 0.3 mol 0.1 mol 根据:===35.6 g·mol-1。 (2)3O2 2O3 ΔV 3体积 2体积 1体积 V(L) 8-6.5=1.5 L 得V=3 L。 则有 解得 所以混合气体中臭氧的体积分数为50%。 答案 (1)35.6 (2)3 (3)加热条件下,O3、O2都能和铜粉反应,故粉末增加的质量即为O2和O3的总质量。设混合气体中含有O2 x mol,含有O3 y mol, 则有 解得 所以混合气体中臭氧的体积分数为50%。 查看更多