2019届高考化学一轮复习顶层设计配餐作业:1 《物质的量 气体摩尔体积》 含解析 练习
展开配餐作业(一) 物质的量 气体摩尔体积
►►见学生用书P357
1.利用太阳能分解水制氢,若光解0.02 mol水,下列说法正确的是( )
A.可生成H2的质量为0.02 g
B.可生成氢的原子数为2.408×1023个
C.可生成H2的体积为0.224 L(标准状况下)
D.生成H2的量理论上等于0.04 mol Na与水反应产生H2的量
解析 根据方程式2H2O===2H2↑+O2↑,光解0.02 mol水,可产生0.02 mol H2和0.01 mol O2,则生成H2的质量为0.04 g,A项错误;可生成氢的原子数为2.408×1022个,B项错误;可生成标准状况下H2的体积为0.448 L,C项错误;0.04 mol Na与水反应产生0.02 mol H2,理论上与光解0.02 mol水生成的H2相等,D项正确。
答案 D
2.如图所示,甲和乙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.若甲中的H2为1 mol,则乙中所含原子总数为3.01×1023个
B.甲和乙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,甲和乙中H2与O2的分子个数比为2∶1,若H2为1 mol,则O2为0.5 mol,故O原子数目为6.02×1023个,A项错误;甲和乙中H2与O2的分子个数之比为2∶1,所以其物质的量之比为2∶1,质量之比为1∶8,B项正确;H2能发生置换反应,如H2与CuO反应,O2也能发生置换反应,如O2与H2S反应,C项错误;根据阿伏加德罗定律,甲和乙两容器容积相同,但气体分子个数不同,所以两容器的温度和压强不可能均相同,D项错误。
答案 B
3.某气体的摩尔质量为M g·mol-1,NA表示阿伏加德罗常数,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 x除以NA为该气体的物质的量,然后乘以M表示其质量,再除以V表示1 L该气体的质量。
答案 B
4.如图所示,同温同压下,分别用氯化氢和四种混合气体吹出体积相等的五个气球。A、B、C、D四个气球中,与氯化氢所含原子数一定相等的是( )
解析 同温同压下,体积相等的气球中,气体的物质的量相等。HCl是双原子分子,只要混合气体分子的平均原子数等于2即符合要求。A项中有可能等于2,B项一定大于2,C项一定等于2,D项一定大于2。
答案 C
5.空气中的自由电子附着在分子或原子上形成空气负离子,被称为“空气维生素”。O就是一种空气负离子,其摩尔质量为( )
A.33 g B.32 g
C.33 g·mol-1 D.32 g·mol-1
解析 O相对分子质量为32,故摩尔质量为32 g·mol-1。
答案 D
6.黑索金是一种爆炸力极强的烈性炸药,比TNT猛烈1.5倍,可用浓硝酸硝解乌洛托品得到黑索金,同时生成硝酸铵和甲醛(HCHO)。则反应中乌洛托品与硝酸的物质的量之比为( )
A.2∶3 B.1∶3
C.1∶4 D.2∶5
解析 由乌洛托品和黑索金的结构可知,乌洛托品的分子式是C6H12N4,和硝酸生成黑索金(分子式为C3H6N6O6)、硝酸铵和甲醛,根据氮元素守恒可知,乌洛托品与硝酸的物质的量之比为1∶4。
答案 C
7.现有三种常见治疗胃病药品的标签:
药品中所含的物质均能中和胃里过量的盐酸,下列关于三种药片中和胃酸的能力比较,正确的是( )
A.甲=乙=丙 B.甲>乙>丙
C.丙>乙>甲 D.乙>丙>甲
解析 碳酸钙摩尔质量为100 g·mol-1,氢氧化镁摩尔质量为58 g·mol-1,氧化镁摩尔质量为40 g·mol-1,碳酸钙、氢氧化镁、氧化镁与盐酸都按物质的量比1∶2反应,药片中三者的质量相同,摩尔质量越小中和胃酸的能力越强,所以中和盐酸的能力为丙>乙>甲。
答案 C
8.人造空气(氧气与氦气的混合气)可用于减轻某些病痛或供深水潜水员使用。标准状况下,5.6 L“人造空气”的质量是2.4 g,其中氧气与氦气的质量比是( )
A.1∶1 B.1∶4
C.2∶1 D.2∶3
解析 设O2和He的质量分别为x g和y g,则解得x=1.6 g,y=0.8 g,x∶y=1.6 g∶0.8 g=2∶1。
答案 C
9.(2018·陕西西安八校高三联考)设NA为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是( )
A.常温常压下,8 g O2含有4NA个电子
B.1 L 0.1 mol·L-1的氨水中有0.1NA个NH
C.标准状况下,22.4 L盐酸含有NA个HCl分子
D.1 mol Na被完全氧化生成Na2O2,失去2NA个电子
解析 1个O2分子中含有16个电子,故8 g (0.25 mol)O2中含有4NA个电子,A项正确;NH3·H2O为弱电解质,在溶液中部分电离,故1 L 0.1 mol·L-1氨水中含有的NH个数小于0.1NA,B项错误;盐酸为液体,且盐酸中不存在HCl分子,C项错误;Na转化为Na2O2,Na元素的化合价由0变为+1价,失去1个电子,故1 mol Na被完全氧化生成Na2O2共失去NA个电子,D项错误。
答案 A
10.(2018·沧州质量监测)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A.30 g乙烷中所含的极性共价键数目为7NA
B.1 mol SO2与足量O2反应生成SO3分子数目为NA
C.标准状况下22.4 L CHCl3中含有的Cl原子数目为3NA
D.1.0 L 0.1 mol/L的NaClO溶液中含有的ClO-数目小于0.1NA
解析 30 g乙烷的物质的量为1 mol,每1 mol乙烷中含6 mol C—H键,1 mol C—C键,其中C—H键为极性键,故1 mol乙烷中含极性共价键6NA,故A项错误;SO2与O2的反应为可逆反应,1 mol SO2不能完全转化为SO3,则生成的SO3分子数目少于NA,故B项错误;标准状况下,CHCl3为液态,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,即22.4 L CHCl3不是1 mol,Cl原子数目也不是3NA,故C项错误;1.0 L 0.1 mol/L NaClO溶液中的NaClO即为0.1 mol NaClO,其中ClO-会发生水解,则ClO-少于1 mol,即数目小于0.1NA,故D项正确。
答案 D
11.(1)标准状况下,1.92 g某气体的体积为672 mL,则此气体的相对分子质量为________。
(2)在25 ℃、101 kPa的条件下,同质量的CH4和A气体的体积之比是15∶8,则A的摩尔质量为________。
(3)两个相同容积的密闭容器X、Y,在25 ℃下,X中充入a g A气体,Y中充入a g CH4气体,X与Y内的压强之比是4∶11,则A的摩尔质量为________。
(4)相同条件下,体积比为a∶b和质量比为a∶b的H2和O2的混合气体,其平均摩尔质量分别是____________和_____________。
解析 (1)M=1.92 g/0.03 mol=64 g·mol-1。(2)温度、压强相同时,体积之比等于物质的量之比,15∶8=∶,M(A)=30 g·mol-1。(3)温度、体积相同时,压强之比等于物质的量之比,4∶11=∶,M(A)=44 g·mol-1。(4)==M1×+M2×,=2×+32×= g·mol-1,=(a+b)g/ mol= g·mol-1。
答案 (1)64 (2)30 g·mol-1 (3)44 g·mol-1
(4) g·mol-1 g·mol-1
12.(1)0.7 mol H2O的质量为____________,其中含有____________个水分子,氢原子的物质的量为____________。
(2)质量相同的H2、NH3、SO2、O3四种气体中,含有分子数目最少的是____________,在相同温度和相同压强条件下,体积最大的是____________。
(3)2 mol的CO2与3 mol的SO3的分子数之比是____________;原子数之比是____________。
(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________。
解析 (1)0.7 mol H2O的质量为0.7 mol×18 g·mol-1=12.6 g,含有水分子的个数为0.7 mol×6.02×1023 mol-1=4.214×1023,氢原子的物质的量为0.7 mol×2=1.4 mol。(2)根据n=m/M可知,摩尔质量最大的是SO2,其物质的量最小,含有分子数最少;摩尔质量最小的是H2,相同条件下物质的量最大,所占体积最大。(3)2 mol的CO2与3 mol的SO3的分子数比是2∶3;原子数比是(2×3)∶(3×4)=1∶2。(4)二价金属的氯化物可以表示为MCl2,在9.5 g该二价金属的氯化物中含0.2 mol Cl-,则9.5 g氯化物的物质的量为0.1 mol,该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为95-71=24。
答案 (1)12.6 g 4.214×1023 1.4 mol
(2)SO2 H2
(3)2∶3 1∶2 (4)95 g·mol-1 24
13.现有14.4 g CO和CO2的混合气体,在标准状况下所占的体积约为8.96 L。请回答下列问题:
(1)该混合气体的平均摩尔质量为______________________。
(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如图装置,最后收集在气球中。
①气球中收集到的气体摩尔质量:_______________________;
②标准状况下气球中收集到的气体的体积为_______________;
③气球中收集到的气体的电子总数为________________。
(用NA表示阿伏加德罗常数的值)
解析 (1)混合气体的体积为8.96 L,则其物质的量为n===0.4 mol,混合气体的平均摩尔质量为=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,则根据混合物的质量为14.4 g可得28x+44y=14.4 g①;根据气体的物质的量为0.4 mol,可得x+y=0.4 mol②;解①②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0.4NA个。(3)将混合气体依次通过题图装置,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,而一种物质的摩尔质量在数值上等于该物质的相对分子质量,故收集到的气体的摩尔质量为28 g·mol-1;②气球中的气体为CO,其体积V=nVm=0.2 mol×22.4 L·mol-1=4.48 L;③一个CO含有14个电子,由(2)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2.8NA个。
答案 (1)36 g·mol-1 (2)0.4NA
(3)①28 g·mol-1 ②4.48 L ③2.8NA
14.卫计委严令禁止在面粉生产中添加过氧化钙(CaO2)等食品添加剂。过氧化钙(CaO2)是一种安全无毒物质,带有结晶水,通常还含有CaO。
(1)称取5.42 g过氧化钙样品,灼热时发生如下反应:
2[CaO2·xH2O]―→2CaO+O2↑+2xH2O,得到O2在标准状况下体积为672 mL,该样品中CaO2的物质的量为________。
(2)另取同一样品5.42 g,溶于适量稀盐酸中,然后加入足量的Na2CO3溶液,将溶液中Ca2+全部转化为CaCO3沉淀,得到干燥的CaCO3 7.0 g。
①样品中CaO的质量为________。
②样品中CaO2·xH2O的x值为________。
解析 (1)n(CaO2)=n(CaO2·xH2O)=2n(O2)=2×=0.06 mol。
(2)①n(Ca2+)总=n(CaCO3)=7.0 g÷100 g/mol=0.07 mol,m(CaO)原=(0.07 mol-0.06 mol)×56 g/mol=0.56 g。
②x=(5.42 g-0.56 g-0.06 mol×72 g/mol)÷18 g/mol÷0.06 mol=。
答案 (1)0.06 mol (2)①0.56 g ②
【方法技巧】
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