2021学年第三节 物质的量第2课时一课一练

这是一份2021学年第三节 物质的量第2课时一课一练，共7页。

一、选择题(本题共6小题，每小题5分，共30分)
1．下图是1 ml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( )
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 ml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，气体所占体积越大
【解析】选C。从微观角度来说，物质的体积由粒子数、粒子大小和粒子之间的距离决定，A正确；粒子数相同的气体的物质的量相同，相同条件下体积也相同，B正确；C项结论只适用于气态物质，C错误；等质量的H2，压强越小、温度越高，气体体积越大，D正确。
2．(2021·德州高一检测)下列说法不正确的是( )
A．同温、同压下，相同质量的气体都占有相同的体积
B．同温、同压下，相同体积的气体都含有相同数目的分子
C．1 ml O2中含有1.204×1024个氧原子，在标准状况下占有体积22.4 L
D．由0.2 g H2和8.8 g CO2、5.6 g CO组成混合气体，其密度是相同状况下O2密度的0.913倍
【解析】选A。同温、同压下，质量相同的不同气体的物质的量不一定相同，所以不一定占有相同的体积，A项错误；由阿伏加德罗定律知，B项正确；标准状况下1 ml任何气体所占体积均为22.4 L，1 ml O2中含氧原子数2×6.02×1023＝1.204×1024，C项正确；0.2 g H2、8.8 g CO2、5.6 g CO的物质的量分别为0.1 ml、0.2 ml、0.2 ml，该混合气体的总质量为14.6 g，总物质的量为0.5 ml，所以该混合气体的平均摩尔质量为29.2 g·ml－1，氧气的摩尔质量为32 g·ml－1，两者的相对密度为29.2÷32≈0.913，D项正确。
3．(2021·梅州高一检测)设NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是( )
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2NA
D．2.1 g O2和2.7 g O3的混合气体所含氧原子数为0.3NA
【解析】选B。71 g Cl2物质的量为1 ml，所含Cl2分子数为NA，A项正确；标准状况下CCl4呈液态，B项不正确；标准状况下22.4 L的CO2和O2的混合气体即1 ml混合气体，无论是1个CO2还是1个O2中都含有2个氧原子，故1 ml混合气体中含氧原子数为2NA，C项正确；2.1 g O2和2.7 g O3的混合气体即共有4.8 g氧原子，氧原子的物质的量为0.3 ml，故含氧原子数为0.3NA，D项正确。
4．两份质量相同的CH4和NH3比较，下列结论错误的是( )
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17∶12
D．原子个数比为17∶16
【解析】选D。设质量相同的CH4和NH3的物质的量分别是 eq \f(1,16) 、 eq \f(1,17) ；分子个数比为 eq \f(1,16) ∶ eq \f(1,17) ＝17∶16，故A正确；同温同压下两种气体的体积之比是 eq \f(1,16) ∶ eq \f(1,17) ＝17∶16，故B正确；氢原子个数比为 eq \f(1,16) ×4∶ eq \f(1,17) ×3＝17∶12，故C正确；原子个数比为 eq \f(1,16) ×5∶ eq \f(1,17) ×4＝85∶64，故D错误。
5．(2021·雅安高一检测)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 ml He。所含的原子总数由少到多的正确顺序是( )
A．①<③<④<② B．③<①<②<④
C．④<①<②<③ D．④<②<①<③
【解析】选D。①为0.25 ml CO2，含0.75 ml原子；②为0.3 ml HCl，含0.6 ml 原子；③为0.2 ml NH3，含0.8 ml原子；④含0.5 ml原子。
【补偿训练】
(2021·雅安高一检测)关于m g H2和n g He的下列说法正确的是( )
A．同温同压下，H2和He的体积比为m∶(2n)
B．同温同压下，若m＝n，则H2与He的物质的量比为1∶1
C．体积相同时，He的质量一定大于H2
D．同温同压下，若二者的物质的量相等，其体积也相等
【解析】选D。A选项 eq \f(V（H2）,V（He）) ＝ eq \f(\f(m,2),\f(n,4)) ＝ eq \f(2m,n) 。B选项 eq \f(n（H2）,n（He）) ＝ eq \f(\f(m,2),\f(n,4)) ＝ eq \f(2,1) 。C选项无法比较，没有给出相同条件。
6．(2021·长沙高一检测)同一状态下，气体的体积之比等于分子个数之比，现有20 mL A2气体与30 mL B2气体恰好完全反应生成20 mL 某气体X，则可推出气体X的化学式为( )
A．AB2 B．AB3 C．A2B3 D．A3B2
【解析】选C。由题意知，反应方程式：2A2＋3B2===2X，根据质量守恒定律可知，X分子内一定含有两个A原子和三个B原子，即X的化学式为A2B3。
二、非选择题(本题共1小题，共15分)
7．对一定量气体体积的探究。已知1 ml气体在不同条件下的体积：
(1)从上表分析得出的结论：
①1 ml任何气体，在标准状况下的体积都约为__________L。
②1 ml不同的气体，在不同的条件下，体积__________(填“一定”“一定不”或“不一定”)相等。
(2)理论依据：相同条件下，1 ml任何气体的体积几乎相等，原因是①气体分子数目__________(填“相等”或“不等”)，②相同条件下，气体分子间的平均距离______________(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__________L。
【解析】(1)从表中的数据可以看出：1 ml任何气体在标准状况下，体积都约为22.4 L；1 ml不同气体，在不同条件下，体积不一定相同。
(2)因为在相同的温度和压强下，任何气体分子间的平均距离几乎相同且1 ml气体的分子数目也相同，所以在相同条件下，1 ml任何气体的体积几乎相等。
(3)4 g O2的物质的量n(O2)＝ eq \f(4 g,32 g·ml－1) ＝0.125 ml。在标准状况下的体积为0.125 ml×22.4 L·ml－1＝2.8 L。
答案：(1)①22.4 ②不一定
(2)相等 几乎相等 (3)2.8
【应用实践】共35分
一、选择题(本题共4小题，每小题5分，共20分)
8．(2021·朝阳高一检测)只给出表中甲和乙对应的量，不能用来求物质的量的是( )
【解析】选C。A项对应公式n＝N/NA，B项对应公式n＝V/22.4 L·ml－1；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项对应的公式n＝m/M。
9．(2021·湛江高一检测)同温同压下，a g甲气体和2a g乙气体所占的体积之比为1∶2，根据阿伏加德罗定律判断，下列叙述不正确的是( )
A．同温同压下，甲和乙的密度之比为1∶1
B．甲与乙的相对分子质量之比为1∶1
C．同温同体积下，等质量的甲和乙的压强之比为1∶1
D．等质量的甲和乙中的原子数之比为1∶1
【解析】选D。同温同压下，气体摩尔体积相同，a g甲气体和2a g乙气体所占的体积之比为1∶2，根据ρ＝ eq \f(m,V) 知，其密度相同，故A正确；根据m＝nM＝ eq \f(V,Vm) ×M知，二者的相对分子质量之比为1∶1，故B正确；根据pV＝nRT＝ eq \f(m,M) ×RT知，同温同体积下，等质量的甲和乙的压强之比等于其摩尔质量的反比，因为二者摩尔质量相同，所以压强相同，故C正确；等质量的两种气体的物质的量相同，但分子的构成未知，所以无法判断原子个数是否相同，故D错误。
10．(2021·深圳高一检测)用NA表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是( )
A．标准状况下，11.2 L H2O含有的分子数为0.5NA
B．标准状况下，22.4 L CO和N2的混合气体中原子数为4NA
C．常温常压下，34 g OH－中所含的电子总数为18NA
D．常温常压下，17 g NH3中所含的质子总数为10NA
【解析】选D。标准状况下，H2O为非气体，不能用气体摩尔体积计算其物质的量，A说法错误；标准状况下，22.4 L CO和N2的混合气体的物质的量为1 ml，CO和N2均为双原子分子，则原子数为2NA，B说法错误；常温常压下，34 g OH－，即2 ml，所含的电子总数为20NA，C说法错误；常温常压下，17 g NH3的物质的量为1 ml，所含的质子总数为10NA，D说法正确。
【补偿训练】
在三个容积相同的密闭容器中分别充入A、B、C三种气体，当它们的温度和密度都相同时，这三种气体的压强(p)从大到小的顺序为p(B)＞p(A)＞p(C), 则A、B、C分别是( )
A．CO、H2、O2 B．O2、N2、H2
C．NO、CO2、H2 D．NH3、O2、NO2
【解析】选A。在温度和密度都相同条件下，如体积相同，则质量相同，气体的物质的量越大，压强越大，压强与摩尔质量成反比，已知压强(p)从大到小的顺序为p(B)>p(A)>p(C)，则摩尔质量B11．臭氧，化学分子式为O3，又称三原子氧、超氧，因其类似鱼腥味的臭味而得名，在常温下可以自行还原为氧气。比重比O2大，易溶于水，易分解。臭氧作为氧化剂时，产物没有污染。
关于O2与O3气体，下列比值一定为2∶3的是( )
A．若两种气体所占体积相同，两种气体的质量之比
B．若温度及压强相同，两种气体的密度之比
C．若两种气体原子数相同，两种气体的质子数之比
D．若两种气体的质量相同，两种气体的分子数之比
【解析】选B。如不在相同条件下，相同体积的两种气体的物质的量不一定相同，则质量比不一定等于2∶3，A错误；温度和压强相同，Vm相同，由ρ＝ eq \f(m,V) ＝ eq \f(M,Vm) 可知，两种气体的密度之比等于摩尔质量之比(即 eq \f(ρ1,ρ2) ＝ eq \f(M1,M2) )，等于2∶3，B正确；两种气体都由氧原子组成，则两种气体原子数相同，两种气体的质子数相同，C错误；两种气体的质量相同，由n＝ eq \f(m,M) ＝ eq \f(N,NA) 可知，两种气体的分子数之比等于摩尔质量的反比，为3∶2，D错误。
二、非选择题(本题共1小题，共15分)
12．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__________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__________，CO 的体积分数是__________，CO的质量分数是__________，C和O的原子个数比是__________，混合气体的平均相对分子质量是__________，对氢气的相对密度是__________。
(2)在9.5克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是__________，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__________克。
【解析】(1)0.2克H2的物质的量＝ eq \f(0.2 g,2 g·ml－1) ＝0.1ml，含氢原子的个数0.2NA；CO和CO2组成的混合气体共6.72 L，物质的量为 eq \f(6.72 L,22.4 L·ml－1) ＝0.3 ml，设CO为x ml，CO2为y ml，可得：x＋y＝0.3；28x＋44y＝12，解得：x＝0.075，y＝0.225，CO和CO2的物质的量之比是1∶3；CO的体积分数＝ eq \f(0.075 ml,0.3 ml) ×100%＝25%；CO的质量分数＝ eq \f(0.075 ml×28 g·ml－1,12 g) ×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＝ eq \f(12 g,0.3 ml) ＝40 g·ml－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 ml Cl－，氯化物的物质的量为0.1 ml，此氯化物的摩尔质量为 eq \f(9.5 g,0.1 ml) ＝95 g·ml－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＋Fe2O3 eq \(=====,\s\up7(高温)) 2Fe＋3CO2，由反应可知3 ml CO完全反应得到2 ml Fe，6.72 L CO为0.3 ml，产生的Fe为0.2 ml，质量为11.2 g。
答案：(1)0.2NA 1∶3 25% 17.5%
4∶7 40 20
(2)95 g·ml－1 24 11.2
【迁移创新】共20分
非选择题(本题共1小题，共20分)
13．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__________。
(2)该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____________________________________；
②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 )；
③标准状况下气球中收集到的气体的体积为__________L。
【解析】(1)气体的物质的量为8.96 L/22.4 L·ml－1＝0.4 ml，该混合气体的平均摩尔质量为M＝14.4 g/0.4 ml＝36 g·ml－1；
(2)设混合气体中CO的物质的量为x ml，CO2的物质的量为y ml，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 ml、y＝0.2 ml，由于CO和CO2中均含1个碳原子，故0.2 ml CO和0.2 ml CO2中共含0.4 ml C原子即0.4NA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·ml－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 ml，则电子的物质的量为0.2 ml×14＝2.8 ml，电子总数为2.8NA个；③气球中的气体为CO，其体积V＝nVm＝0.2 ml×22.4 L·ml－1＝4.48 L。
答案：(1)36 g·ml－1 (2)0.4NA
(3)①28 g·ml－1 ②2.8NA ③4.48化学式
条件
1 ml气体体积/L
H2
0 ℃，101 kPa
22.4
O2
0 ℃，101 kPa
22.4
CO
0 ℃，101 kPa
22.4
H2
0 ℃，202 kPa
11.2
CO2
0 ℃，202 kPa
11.2
N2
273 ℃，202 kPa
22.4
NH3
273 ℃，202 kPa
22.4
甲
乙
A
物质的微粒数
阿伏加德罗常数
B
标准状况下气体摩尔体积
标准状况下气体体积
C
固体体积
固体密度
D
非标准状况下物质的质量
物质的摩尔质量