高中化学人教版 (2019)必修 第一册第二章 海水中的重要元素——钠和氯第三节 物质的量第2课时当堂检测题

第二章　第三节　第2课时

基 础 达 标

一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)

1．下列有关气体摩尔体积的描述中正确的是(　A　)

A．单位物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积

B．通常状况下的气体摩尔体积约为22.4 L·mol－1

C．标准状况下的气体摩尔体积约为22.4 L

D．标准状况下，1 mol O2的体积约是22.4 L·mol－1

解析：据气体摩尔体积定义知，A项正确；标准状况下气体摩尔体积约为22.4 L·mol－1，B项错误；气体摩尔体积单位是L·mol－1，C项错误；体积的单位是L，D项错误。

2．下列有关5.6 L(标准状况下)CO2的说法正确的是(　A　)

A．质量为11 g

B．与0.2 mol CH4原子总数相同

C．含有2 mol氧原子

D．摩尔质量为44

解析：5.6 L(标准状况下)CO2物质的量是0.25 mol，质量为0.25 mol×44 g·mol－1＝11 g，故A正确；CO2物质的量是0.25 mol，原子总数为0.75 NA，0.2 mol CH4原子总数为1 NA，原子总数不相同，故B错误；CO2物质的量是0.25 mol，含有0.25 mol×2＝0.5 mol氧原子，故C错误；摩尔质量为44 g·mol－1，故D错误。

3．下列四种气体：①含3.01×1023个O的CO2；②标准状况下6.72 L的HCl；③3.4 g的NH3；④0.5 mol He。所含的原子总数由少到多的正确顺序是(　D　)

A．①<③<④<② B．③<①<②<④

C．④<①<②<③ D．④<②<①<③

解析：①含0.75 mol原子；②为0.3 mol HCl，含0.6 mol原子；③为0.2 mol NH3，含0.8 mol原子；④含0.5 mol原子。

4．标准状况下，2.24 L某气体的质量为2.8 g，则此气体的相对分子质量为(　D　)

A．28 g·mol－1 B．28 mol

C．28 g D．28

解析：标准状况下某气体的体积为2.24 L，其质量为2.8克，则气体的物质的量为2.24 L÷22.4 L·mol－1＝0.1 mol，该气体的摩尔质量为M＝2.8 g÷0.1 mol＝28 g·mol－1，所以该气体的相对分子质量为28。

5．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　)

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：同温同压时，体积相等的两瓶气体，具有相同的分子数，因为都是双原子分子，故所含原子数相等，由于N2和O2的比例不固定，故两瓶气体的质量不一定相等，密度和摩尔质量也不一定相等。

6．向同温、同容积的两密闭容器中分别充入CO、CO2，使两容器的压强相等。下列说法不正确的是(　B　)

A．两种气体所含的碳原子物质的量相等

B．两种气体的质量相等

C．两种气体所含的原子数目不相等

D．两种气体的分子数目相等

解析：CO、CO2的物质的量相等，且每个分子都有一个碳原子，所以两种气体所含的碳原子物质的量相等，故A正确；CO、CO2的物质的量相等，但CO2摩尔质量大于CO的摩尔质量，所以CO2质量大于CO的质量，故B错误；CO、CO2的分子数相等，但是每个分子含有的原子数不相等，所以原子数不相等，故C正确；CO、CO2的物质的量相等，所以分子数目相等，故D正确。

7．草酸(分子式为H2C2O4，沸点：150 ℃)是生物体的一种代谢产物，广泛分布于植物、动物和真菌体中。下列有关判断不正确的是(　D　)

A．草酸的摩尔质量是90 g·mol－1

B．1 mol草酸中含有6.02×1023个分子

C．45 g草酸中含有1.204×1024个氧原子

D．1 mol草酸在标准状况下的体积约为22.4 L

解析：A项，根据草酸的分子式：H2C2O4，相对分子质量为1×2＋12×2＋16×4＝90，故草酸的摩尔质量是90 g·mol－1，正确；B项，草酸是由草酸分子构成的，1 mol草酸中含有NA个分子，即6.02×1023个分子，正确；C项，45 g草酸物质的量为0.5 mol，含有氧原子0.5 mol×4＝2 mol，个数为2×6.02×1023＝1.204×1024，正确；D项，草酸沸点为150 ℃，故草酸在标准状况下不是气体，1 mol草酸在标准状况下的体积小于22.4 L，错误。

二、非选择题

8．“一骑红尘妃子笑，无人知是荔枝来”，荔枝是古代交通不发达时，相隔千里之远的贵妃娘娘才能吃到的水果，现在寻常百姓在千里之隔的北方也能品尝到南方的水果。将南方盛产的水果往北方长途运输的过程中，为了便于储藏和运输，农户们把接近成熟的水果提前摘下来，销售前再用乙烯将其催熟。

现有56.0 g乙烯(分子式为C2H4)气体的物质的量是__2__mol__，标准状况下乙烯的体积是__44.8__L__，所含的乙烯分子数约是__1.204×1024__个。

解析：根据气体相关计算公式n＝＝＝(标准状况)可知：n(C2H4)＝2 mol；V(C2H4)＝n(C2H4)·Vm＝2 mol×22.4 L·mol－1＝44.8 L；N(C2H4)＝n(C2H4)·NA≈2 mol×6.02×1023 mol－1＝1.204×1024。

9．同温同压下，若A容器中充满O2，B容器中充满O3。

(1)若所含分子总数相等，则A容器和B容器的容积之比是__1∶1__。

(2)若两容器中所含原子总数相等，则A容器和B容器的容积比是__3∶2__。

(3)若两容器的体积比为3∶2，则O2和O3物质的量之比为__3∶2__，质量之比为__1∶1__，密度之比为__2∶3__。

解析：(1)根据阿伏加德罗定律：同温同压同体积的气体具有相同的分子数，A容器和B容器的容积比是1∶1。

(2)原子总数相等，则分子总数之比为3∶2，物质的量之比为3∶2，两容器容积比是3∶2。

(3)两容器的体积比为3∶2，则两气体的物质的量之比为3∶2，质量之比为(3×32)∶(2×48)＝1∶1，密度之比为(1÷3)∶(1÷2)＝2∶3.

10．对一定量气体体积的探究。已知1mol气体在不同条件下的体积：

(1)从上表分析得出的结论：

①1 mol任何气体，在标准状况下的体积都约为__22.4__ L。

②1 mol不同的气体，在不同的条件下，体积__不一定__(填“一定”“一定不”或“不一定”)相等。

(2)理论依据：相同条件下，1 mol任何气体的体积几乎相等，原因是①气体分子数目__相等__(填“相等”或“不等”)，②相同条件下，气体分子间的平均距离__几乎相等__(填“差距较大”“几乎相等”或“无法确定”)。

(3)应用：在标准状况下，4 g O2的体积为__2.8__ L。

综 合 提 升

一、选择题(每小题有1个或2个选项符合题意)

1．两份质量相同的CH4和NH3比较，下列结论错误的是(　CD　)

A．分子个数比为17∶16

B．同温同压下两种气体的体积之比是17∶16

C．氢原子个数比为12∶17

D．原子个数比为17∶16

解析：设质量相同的CH4和NH3的物质的量分别是、；分子个数比为∶＝17∶16，故A正确；同温同压下两种气体的体积之比是∶＝17∶16，故B正确；氢原子个数比为×4∶×3＝17∶12，故C错误；原子个数比为×5∶×4＝85∶64，故D错误。

2．只给出表中甲和乙对应的量，不能用来求物质的量的是(　C　)

解析：A项对应公式n＝，B项对应公式n＝；C项只能求出固体的质量，不知摩尔质量，无法求解其物质的量；D项对应公式n＝。

3．设NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是(　BC　)

A．常温常压下，71 g Cl2中含有的Cl2分子数目为NA

B．标准状况下，22.4 L CCl4中含有的C原子数目为4NA

C．标准状况下，22.4 L的CO2和O2组成的混合气体中，含氧原子数为4NA

D．2.1 g O2和2.7 g O3的混合气体所含氧原子数为0.3NA

4．下图是1 mol水由0 ℃转化成100 ℃水蒸气时体积的变化。

由图分析下列关于决定物质体积的因素的说法，不正确的是(　CD　)

A．物质的体积取决于粒子数目、粒子大小和粒子间距

B．相同条件下，粒子数相同的任何气体都具有相同体积

C．同温同压下，1 mol任何物质所占有的体积均相同

D．等质量的H2，压强越小、温度越高，气体所占体积越小

二、非选择题

5．物质的量是高中常用的物理量，请回答以下有关问题。

(1)0.2克H2含有__0.2__NA__个氢原子，标准状态下，由CO和CO2组成的混合气体共6.72 L，质量共12克，此混合物中，CO和CO2的物质的量之比是__1∶3__，CO的体积分数是__25%__，CO的质量分数是__17.5%__，C和O的原子个数比是__4∶7__，混合气体的平均相对分子质量是__40__，对氢气的相对密度是__20__。

(2)在9.5克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__95__g·mol－1__，该金属元素的相对原子质量是__24__，标准状态下，6.72 L CO与一定量的氧化铁恰好完全反应，剩余固体的质量是__11.2__克。

解析：(1)0.2克H2的物质的量＝＝0.1 mol，含氢原子的个数0.2 NA；CO和CO2组成的混合气体共6.72 L，物质的量为＝0.3 mol，设CO为x mol，CO2为y mol，可得：x＋y＝0.3；28x＋44y＝12，解得：x＝0.075，y＝0.225，则CO和CO2的物质的量之比是1∶3；CO的体积分数＝×100%＝25%；CO的质量分数＝×100%＝17.5%；C和O的原子个数比是0.3∶(0.075＋0.225×2)＝0.3∶0. 525＝4∶7；混合气体的平均摩尔质量＝＝40 g·mol－1，则平均相对分子质量为40；对氢气的相对密度为20。

(2)9.5克某二价金属的氯化物中含有0.2 mol Cl－，氯化物的物质的量为0.1 mol，此氯化物的摩尔质量为＝＝95 g·mol－1，该金属元素的相对原子质量是95－71＝24；CO与一定量的氧化铁恰好完全反应，发生的反应为3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2，由反应可知3 mol CO完全反应得到2mol Fe，6.72 L CO为0.3 mol，产生的Fe为0.2 mol，质量为11.2 g。

6．煤炭燃烧时会产生二氧化碳和一氧化碳，其含量的多少与氧气是否充足有关。氧气充足时产生二氧化碳较多，产生一氧化碳较少；氧气不充足时产生二氧化碳较少，产生一氧化碳较多，氧气越不充足产生的一氧化碳越多。

现有煤燃烧产生的14.4 g CO和CO2的混合气体，在标准状况下其体积为8.96 L。请回答下列问题：

(1)该混合气体的平均摩尔质量为__36__g·mol－1__。

(2)该混合气体中碳原子的个数为__0.4__NA__(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。

(3)将该混合气体依次通过如图所示装置，最后收集在气球中(体积在标准状况下测定)。

①气球中收集到的气体的摩尔质量__28__g·mol－1__；

②气球中收集到的气体的电子总数为__2.8__NA__(用NA表示阿伏加德罗常数的值)；

③标准状况下气球中收集到的气体的体积为__4.48__L。

解析：(1)气体的物质的量为8.96 L/22.4 L·mol－1＝0.4 mol，该混合气体的平均摩尔质量为M＝14.4 g/0.4 mol＝36 g·mol－1。

(2)设混合气体中CO的物质的量为x mol，CO2的物质的量为y mol，则x＋y＝0.4，根据混合物的质量为14.4 g可得：28x＋44y＝14.4，解得：x＝0.2 mol、y＝0.2 mol，由于CO和CO2中均含1个碳原子，故0.2 mol CO和0.2 mol CO2中共含0.4 mol C原子即0.4 NA个。

(3)将混合气体依次通过如图装置，则CO2会被NaOH溶液吸收，剩余CO，被浓硫酸干燥后，则在气球中收集到的是干燥纯净的CO气体。①气球中收集到的气体为CO，摩尔质量为28 g·mol－1；②一个CO含有14个电子，由上问求出的CO的物质的量为0.2 mol，则电子的物质的量为0.2 mol×14＝2.8 mol，电子总数为2.8 NA个；③气球中的气体为CO，其体积V＝nVm＝0.2 mol×22.4 L·mol－1＝4.48 L。