人教版新高考化学一轮复习训练--　物质的量　气体摩尔体积

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1.已知14.2 g X气体在标准状况下的体积是4.48 L,则X气体的摩尔质量是( )。
A.71 gB.71
C.71 g·ml-1D.142 g·ml-1
2.(2020湖南长沙高三模拟)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )。
A.Cu与浓硝酸反应生成4.6 g NO2和N2O4混合气体时,转移电子数为0.1NA
B.标准状况下,2.24 L己烷中共价键的数目为1.9NA
C.在0.1 ml·L-1的Na2CO3溶液中,阴离子总数一定大于0.1NA
D.34 g H2O2中含有的阴离子数为NA
3.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关叙述正确的是( )。
A.0.1 ml葡萄糖分子中官能团的数目为0.6NA
B.一定条件下,一定量的氧气通过Na单质后,若Na单质增重3.2 g,则转移电子数目为0.4NA
C.0.1 ml·L-1的CH3COONa溶液中所含碳原子总数为0.2NA
D.常温常压下,1.12 L丙烷分子中所含非极性共价键数目为0.1NA
4.(双选)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )。
A.7.8 g Na2O2与CO2完全反应,转移电子数为0.1NA
B.3.4 g H2O2完全分解转移电子数为0.2NA
C.2.4 g Mg无论与O2完全反应,还是与N2完全反应,转移电子数都是0.2NA
D.5.6 g Fe与Cl2完全反应,转移电子数为0.2NA
5.(2020山东师范大学附属中学高考考前模拟)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关叙述正确的是( )。
A.常温常压下,1 ml甲基(—14CD3)所含的中子数和电子数分别为11NA、9NA
B.pH=1的H2SO3溶液中,含有0.1NA个H+
C.1 ml Fe分别与足量的稀硫酸和稀硝酸反应转移电子数均为3NA
D.1 ml CH3COOC2H5在稀硫酸中水解可得到的乙醇分子数为NA
6.(2020江西抚州高三月考)在甲、乙两个容积不同的密闭容器中,分别充入质量相同的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.甲容器的容积比乙容器的容积小
C.CO的气体摩尔体积比CO2的气体摩尔体积小
D.甲中CO的密度比乙中CO2的密度小
7.(2020山东淄博高三阶段测试)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )。
A.水蒸气通过过量的Na2O2使其增重2 g时,反应中转移的电子数为2NA
B.25 ℃时,1 L pH=11的醋酸钠溶液中,由水电离出的OH-数目为0.001NA
C.1 ml —OH(羟基)与1 ml NH4+中所含电子数均为10NA
D.2.8 g乙烯与2.6 g苯中含碳碳双键数均为0.1NA
8.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )。
A.1 L 11.8 ml·L-1的浓盐酸与足量MnO2在加热条件下反应生成Cl2的分子数为2.95NA
B.向1 L 0.1 ml·L-1氯化铵溶液中通入少量NH3调节溶液为中性,则NH4+的数目为0.1NA
C.向1 L 1 ml·L-1 FeBr2溶液中通入足量氯气,转移的电子数为3NA
D.密闭容器中1 ml N2与3 ml H2在一定条件下充分反应,生成的NH3分子数为2NA
9.下列叙述正确的是( )。
A.同等质量的乙炔(C2H2)和苯中,原子个数之比为1∶3
B.16 g O2与16 g O3中,含有相同的质子数
C.1 ml重水(D2O)与1 ml水(H2O)中,中子数相同
D.1 ml二氧化碳和1 ml甲烷中,共用电子对数目之比为1∶2
10.同温同压下,甲容器中充满35Cl2,乙容器中充满37Cl2,下列叙述不正确的是( )。
A.若两种气体体积相等,则甲、乙两容器中气体密度之比为35∶37
B.若两种气体体积相等,则甲、乙两容器中气体分子数之比为35∶37
C.若两种气体质量相等,则甲、乙两容器中气体所含质子数之比为37∶35
D.若两种气体体积相等,则甲、乙两容器中气体所含中子数之比为9∶10
二、非选择题
11.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)设NA为阿伏加德罗常数的值,0.2 g H2含有 个氢原子。
(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)在9.5 g某二价金属的氯化物中含有0.2 ml Cl-,此氯化物的摩尔质量为 ,该金属元素的相对原子质量为 。
(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。
12.(1)设NA为阿伏加德罗常数的值,则3.4 g NH3中所含氢原子个数为 。
(2)3.01×1023个OH-的质量为 g,含有电子的物质的量为 ,这些OH-与 ml NH3的质量相同。
(3)将4 g NaOH固体溶于水配成250 mL溶液,此溶液中NaOH的物质的量浓度为 ml·L-1。取出10 mL溶液加水稀释到100 mL,稀释后溶液中NaOH的物质的量浓度为 ml·L-1。
(4)现有M、N两种气态化合物,其摩尔质量之比为2∶1。试回答下列问题。
①同温同压下,M、N两种气体的密度之比为 ;
②相同温度下,在两个相同容积的密闭容器中分别充入M、N,若两个容器中气体的密度相等,则充有M、N两种气体的两个容器中的压强之比为 ;
③将M、N两种气体分别溶于水(M、N与水均不反应)配成溶液,当两种溶液中溶质的质量分数相同时,其密度分别为ρ1和ρ2,则两种溶液中溶质的物质的量浓度之比为 。
13.(1)在一定温度和压强下,1体积X2(g)与3体积Y2(g)化合生成2体积Z(g),则Z气体的化学式是 。
(2)A、B两种气体组成的混合气体8.6 g,在标准状况下体积为8.96 L。已知A与B的物质的量之比为3∶1,相对分子质量之比为14∶1,由此推断A可能是 ,B可能是 。
(3)在标准状况下,CO和CO2的混合气体质量为36 g,体积为22.4 L,则CO所占的体积是 L,质量是 g。
14.(1)某小组分析二氧化铅分解产物的组成,取478 g PbO2加热,PbO2在加热过程中发生分解的失重曲线如下图所示,已知失重曲线上A点残余固体质量分数为96.66%,则A点固体的化学式为 。
已知PbO2与硝酸不反应且氧化性强于硝酸,而PbO是碱性氧化物,能与酸反应,写出A点分解产物与硝酸反应的化学方程式 。
(2)C(OH)2在空气中加热时,固体质量随温度变化的曲线如下图所示,通过分析计算确定:
①1 000 ℃时,固体的成分为 。
②取800 ℃时的产物(其中C的化合价为+2价、+3价),用480 mL 5 ml·L-1盐酸恰好完全溶解固体,得到CCl2溶液和4.48 L(标准状况)黄绿色气体。则该钴氧化物中n(C2+)∶n(C3+)= 。
答案：
1.C 解析:根据n=mM=VVm,可知M=m·VmV=14.2 g×22.4 L·ml-14.48 L=71 g·ml-1。
2.A 解析:若生成的气体为NO2,4.6 g NO2的物质的量是0.1 ml,转移电子0.1NA;若生成的气体为N2O4,4.6 g N2O4的物质的量是0.05 ml,转移电子数为2×0.05×NA=0.1NA,故Cu与浓硝酸反应生成4.6 g NO2和N2O4混合气体时,转移电子数一定为0.1NA,A项正确。标准状况下,己烷不是气体,因此不能使用22.4 L·ml-1计算其物质的量及化学键的数目,B项错误。不知道溶液体积,无法计算溶液中粒子的数目,C项错误。 H2O2是共价化合物,其中不含阴离子,D项错误。
3.A 解析:葡萄糖结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO,1个葡萄糖分子中有5个羟基和1个醛基,共6个官能团,所以0.1 ml葡萄糖中官能团的数目为0.6NA,A项正确。氧气与Na单质反应得到的产物有可能是氧化钠,也有可能是过氧化钠,转移电子数目无法计算,B项错误。未给出溶液体积,无法计算碳原子总数,C项错误。常温常压下,1.12 L丙烷的物质的量并不是0.05 ml,D项错误。
4.AC 解析:7.8 g Na2O2物质的量为0.1 ml,与CO2完全反应转移电子数为0.1NA,A项正确。3.4 g H2O2的物质的量为0.1 ml,完全分解转移电子数为0.1NA,B项错误。2.4 g Mg是0.1 ml,Mg无论与O2完全反应,还是与N2完全反应,反应后镁元素均为+2价,均转移0.2NA个电子,C项正确。5.6 g Fe与Cl2完全反应,如果氯气足量,转移电子数为0.3NA,氯气不足转移电子数依据氯气的量计算,D项错误。
5.A 解析:1个14C的中子数为8,1个D的中子数为1,则1个甲基(—14CD3)所含的中子数为11;1个14C的电子数为6,1个D的电子数为1,则1个甲基(—14CD3)所含的电子数为9,则1 ml甲基(—14CD3)所含的中子数和电子数分别为11NA、9NA,A项正确。pH=1的H2SO3溶液中,c(H+)为0.1 ml·L-1,没有给出溶液的体积,无法根据公式n=cV计算出氢离子的物质的量,也无法计算氢离子的数目,B项错误。铁与稀硫酸反应变为+2价,与足量稀硝酸反应变为+3价,故1 ml Fe分别与足量的稀硫酸和稀硝酸反应转移电子数依次为2NA、3NA,C项错误。酯在酸性条件下的水解反应是可逆反应,故1 ml CH3COOC2H5在稀硫酸中水解可得到的乙醇分子数小于NA,D项错误。
6.D 解析:温度、压强相同条件下,气体摩尔体积相等,根据n=mM可知,相同质量时其物质的量之比等于其摩尔质量的反比,CO、CO2的摩尔质量分别是28 g·ml-1、44 g·ml-1,所以两者的物质的量之比为11∶7,则根据N=nNA知,两者的分子数之比等于其物质的量之比为11∶7,所以CO分子数多,A项错误。根据V=nVm知,相同条件下,气体体积之比等于其物质的量之比,所以甲的体积比乙大,B项错误。温度和压强相等,其气体摩尔体积相等,所以两者的气体摩尔体积相等,C项错误。由ρ=MVm可知,相同条件下,其密度之比等于摩尔质量之比,所以甲中CO的密度比乙中CO2的密度小,D项正确。
7.B 解析:水蒸气通过过量的Na2O2使其增重2 g时,
2H2O+2Na2O24NaOH+O2↑ Δm n(e-)
4 g2 ml
2 g1 ml
反应中转移的电子数为NA,A项错误。25 ℃时,1 L pH=11的醋酸钠溶液中,水电离出的OH-浓度为1×10-3ml·L-1,由水电离出的OH-数目为0.001NA,B项正确。1 ml —OH(羟基)中所含电子数为9NA,C项错误。苯中不含碳碳双键,D项错误。
8.B 解析:由于随着反应的进行盐酸浓度降低,稀盐酸与二氧化锰不反应,则生成Cl2的分子数小于2.95NA,A项错误。向1 L 0.1 ml·L-1氯化铵溶液中通入少量氨气调节溶液为中性,根据电荷守恒可知c(Cl-)=c(NH4+)=0.1 ml·L-1,所以NH4+的数目为0.1NA,B项正确。向1 L 1 ml·L-1 FeBr2溶液中通入足量氯气,溴化亚铁全部被氧化,但过量的氯气又能与水发生氧化还原反应,所以转移的电子数大于3NA,C项错误。密闭容器中1 ml N2与3 ml H2在一定条件下充分反应,由于是可逆反应,则生成的NH3分子数小于2NA,D项错误。
9.B 解析:乙炔和苯的最简式相同,都为CH,所以同等质量的乙炔和苯中C、H原子数目相等,所以同等质量的乙炔(C2H2)和苯中原子个数之比为1∶1,A项错误。16 g O2与16 g O3中,所含的氧原子数相同,因此有相同的质子数,B项正确。1个D原子中含1个中子,11H中没有中子,D2O与H2O中氧原子的中子数相同,所以物质的量相同的D2O和H2O中中子数不同,C项错误。1个二氧化碳分子中含有4对共用电子对,1个甲烷分子中含有4对共用电子对,所以1 ml二氧化碳和1 ml甲烷中,共用电子对数目之比为1∶1,D项错误。
10.B 解析:同温同压下,若两种气体体积相等,则两种气体物质的量相等(气体分子数也相等),两种气体质量之比为35∶37,而ρ=mV,m=n·M,故甲、乙两容器中气体密度之比为35∶37,甲、乙两容器中气体所含中子数之比为(35-17)∶(37-17)=9∶10,A、D项正确,B项错误。同温同压下,若两种气体质量相等,则甲、乙两容器中气体物质的量之比为135∶137=37∶35,故甲、乙两容器中气体所含质子数之比为37∶35,C项正确。
11.答案:(1)0.2NA (2)2∶1 (3)95 g·ml-1 24 (4)11.2
解析:(1)0.2 g H2的物质的量为0.1 ml,含有0.2 ml 氢原子,即0.2NA。(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,体积之比等于物质的量之比,故为2∶1。(3)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 ml Cl-,则该氯化物的物质的量为0.1 ml,摩尔质量为95 g·ml-1;该金属元素的相对原子质量为95-71=24。(4)CO与Fe2O3反应的化学方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2,标准状况下6.72 L CO的物质的量为0.3 ml,完全反应后生成0.2 ml铁,即11.2 g。
12.答案:(1)0.6NA (2)8.5 5 ml 0.5 (3)0.4 0.04 (4)①2∶1 ②1∶2 ③ρ1∶2ρ2
解析:(1)氨气的相对分子质量是17,其摩尔质量是17 g·ml-1,则3.4 g氨气的物质的量为n(NH3)=3.4 g17 g·ml-1=0.2 ml,所以含有氨气的分子数为0.2NA,含有氢原子的数目N(H)=3N(NH3)=0.6NA。(2)3.01×1023个OH-的物质的量为0.5 ml,0.5 ml氢氧根离子的质量为17 g·ml-1×0.5 ml=8.5 g;0.5 ml氢氧根离子含有电子的物质的量为0.5 ml×10=5 ml;与8.5 g OH-质量相同的氨气的物质的量为8.5 g17 g·ml-1=0.5 ml。(3)将4 g NaOH固体溶于水配成250 mL溶液,溶质氢氧化钠的物质的量n=4 g40 g·ml-1=0.1 ml,氢氧化钠的物质的量浓度c= L=0.4 ml·L-1。取出10 mL此溶液,溶质的物质的量浓度仍为0.4 ml·L-1,将取出的10 mL溶液加水稀释到100 mL,依据稀释前后溶质的物质的量不变,设稀释后溶液中NaOH的物质的量浓度为x,则0.01 L×0.4 ml·L-1=0.1 L×x,解得x=0.04 ml·L-1。(4)①相同条件下,M、N两种气体的密度之比等于其摩尔质量之比,所以两者的密度之比为2∶1;②两个容器中气体的密度相等,则气体的质量相等,物质的量与摩尔质量成反比,而压强与气体的物质的量成正比,则容器中气体的压强与摩尔质量成反比;③当两种溶液中溶质的质量分数相同时,由c=1 000 cm3·L-1×ρωM可知,溶质的物质的量浓度与ρM成正比,所以两种溶液中溶质的物质的量浓度之比为ρ1∶2ρ2。
13.答案:(1)XY3或Y3X (2)CO或N2或C2H4 H2
(3)11.2 14
解析:(1)一定温度和压强下,1体积X2气体与3体积Y2气体化合生成2体积Z,由气体的体积之比等于物质的量之比,等于化学计量数之比,则X2+3Y22Z,由原子守恒可知,Z的化学式为XY3或Y3X。
(2)混合物气体的总物质的量为8.96 L22.4 L·ml-1=0.4 ml,又因为A与B的物质的量之比为3∶1,所以A的物质的量为0.3 ml,B的物质的量为0.1 ml。设B的相对分子质量为x,则A的相对分子质量为14x,混合气体的总质量为8.6 g,0.3×14x+0.1×x=8.6,得x=2,所以B为H2,A的相对分子质量为28,A可能为CO或N2或C2H4。
(3)标准状况下,混合气体的物质的量为22.4 L22.4 L·ml-1=1 ml,令混合气体中CO和CO2的物质的量分别为x、y,则:x+y=1ml28 g·ml-1 x+44 g·ml-1 y=36 g
解得:x=0.5 ml,y=0.5 ml;
故CO的体积为0.5 ml×22.4 L·ml-1=11.2 L,
CO的质量为0.5 ml×28 g·ml-1=14 g。
14.答案:(1)Pb2O3 Pb2O3+2HNO3PbO2+Pb(NO3)2+H2O (2)①CO ②3∶2
解析:(1)478 g PbO2的物质的量为2 ml,A点时失去氧原子的质量为478×(1-96.66%) g≈16 g,物质的量为1 ml,则A点固体的化学式为Pb2O3。Pb在化合物中只有+4价和+2价,Pb2O3相当于等物质的量的PbO和PbO2,因此也可写为PbO·PbO2,根据题中信息可写出Pb2O3与硝酸反应的化学方程式。
(2)①100 g C(OH)2在空气中加热到1 000 ℃时,变成80.65 g,设产物化学式为COx,相对分子质量为Mr,则10093×Mr=80.65,Mr=75,产物化学式恰好为CO。②用480 mL 5 ml·L-1盐酸恰好完全溶解固体,得到4.48 L氯气,可知C3+的物质的量为0.4 ml,最后溶液的溶质为CCl2,则C2+的总物质的量为0.48 L×5ml·L-1-0.4 ml2=1 ml,进一步可得原固体中C2+的物质的量是0.6 ml,所以n(C2+)∶n(C3+)=0.6 ml∶0.4 ml=3∶2。