【23版一轮练习系列】(一)　物质的量、气体摩尔体积

这是一份【23版一轮练习系列】(一)　物质的量、气体摩尔体积，共5页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题(本题包括10个小题，每小题只有一个选项符合题意)
1．(2022·内江模拟)下列说法中，不正确的是( )
A．“物质的量”表示含有一定数目粒子的集体，是七个基本物理量之一
B．“摩尔”是物质的量的单位
C．1 ml任何物质都约含6.02×1023个原子
D．一个水分子的质量约为 eq \f(18,6.02×1023) g
【详解】C 物质不一定由原子构成，还可能是由离子或分子构成，故C错误。
2．(2022·宝鸡模拟)NA为阿伏加德罗常数，下列物质中所含分子数最少的是( )
A．0.1 ml的氮气 B．标准状况下4.48 L的一氧化碳
C．0.4 g的氢气 D．含0.4NA个原子的甲烷
【详解】D A．0.1 ml N2的物质的量为0.1 ml；B.标准状况下4.48 L CO的物质的量n＝ eq \f(4.48 L,22.4 L·ml－1) ＝0.2 ml；C.0.4 g氢气的物质的量n＝ eq \f(0.4 g,2 g·ml－1) ＝0.2 ml；D.甲烷分子中含5个原子，含0.4NA个原子的甲烷的物质的量n＝ eq \f(0.4NA,5NA ml－1) ＝0.08 ml；综上分析可知，D的物质的量最小，则分子数最少。
3．(2021·赤峰模拟)1 g氮气所占有的体积为V L，则氮气的气体摩尔体积为( )
A．22.4 L·ml－1 B．28V L·ml－1
C． eq \f(28,V) L·ml－1 D． eq \f(V,28) L·ml－1
【详解】B 1 g氮气的物质的量为 eq \f(1 g,28 g·ml－1) ＝ eq \f(1,28) ml，氮气的气体摩尔体积Vm＝ eq \f(V,n) ＝ eq \f(V L,\f(1,28) ml) ＝28V L·ml－1。
4．(2021·湖南高考)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A．18 g H eq \\al(\s\up1(18),\s\d1(2)) O含有的中子数为10NA
B．0.1 ml·L－1 HClO4溶液中含有的H＋数为0.1NA
C．2 ml NO与1 ml O2在密闭容器中充分反应后的分子数为2NA
D．11.2 L CH4和22.4 L Cl2(均为标准状况)在光照下充分反应后的分子数为1.5NA
【详解】D 1个18O原子含有10个中子，H原子不含中子，所以每个H eq \\al(\s\up1(18),\s\d1(2)) O分子中含有10个中子，H eq \\al(\s\up1(18),\s\d1(2)) O的摩尔质量为20 g·ml－1，故18 g H eq \\al(\s\up1(18),\s\d1(2)) O的物质的量为0.9 ml，则18 g H eq \\al(\s\up1(18),\s\d1(2)) O中含有的中子数为9NA，A错误；HClO4为强酸，在溶液中完全电离，则0.1 ml·L－1 HClO4溶液中H＋的物质的量浓度为0.1 ml·L－1，由于题中未给出溶液体积，所以无法计算H＋的数目，B错误；2 ml NO与1 ml O2恰好完全反应生成2 ml NO2，由于存在平衡2NO2N2O4，所以充分反应后容器中的分子数小于2NA，C错误；甲烷与氯气发生取代反应，反应前后反应物与生成物的物质的量之和不变，则反应后的分子数为 eq \f(11.2 L＋22.4 L,22.4 L·ml－1) ×NA ml－1＝1.5NA，D正确。
5．(2022·榆林模拟)下列说法正确的是( )
A．在标准状况下，22.4 L由N2、N2O组成的混合气体中所含有的氮原子的物质的量约为2 ml
B．H2的气体摩尔体积约为22.4 L
C．在标准状况下，1 ml H2和1 ml H2O所占的体积都约为22.4 L
D．1 ml O2和1 ml N2所占的体积都约为22.4 L
【详解】A B．由于状态不明确，故气体摩尔体积的数值不明确，且气体摩尔体积的单位为L·ml－1，故错误；C.气体摩尔体积只适用于气体，在标况下水是液态，故所占的体积不是22.4 L，故错误；D.氧气和氮气所处的环境是否相同不明确，故1 ml O2和1 ml N2所占的体积不一定相同，且不一定为22.4 L，故错误。
6．(2021·渭南模拟)下雪时，常用融雪剂清理路面。醋酸钾(CH3COOK)是常用的融雪剂，但对道路、混凝土构件、桥梁设施等有害，对植物生长也有影响，目前正在研究环保高效的融雪剂。下列关于CH3COOK的叙述正确的是( )
A．CH3COOK的相对分子质量为98 g·ml－1
B．CH3COOK的摩尔质量为98 g
C．1 ml CH3COOK含有1.806×1024个H原子
D．1 ml CH3COOK含有2 ml氧
【详解】C 相对分子质量的单位为1，CH3COOK的相对分子质量为98, A错误；摩尔质量的单位为g·ml－1，在数值上等于该物质的相对分子质量，故CH3COOK的摩尔质量为98 g·ml－1，B错误；一个CH3COOK分子中含3个H原子，故1 ml CH3COOK含有3 ml H原子，即1.806×1024个H原子，C正确；1 ml CH3COOK含有2 ml 氧中“氧”指代不明，没指明是氧原子还是氧气分子， D错误。
7．(2021·山东高考)X、Y均为短周期金属元素，同温同压下，0.1 ml X的单质与足量稀盐酸反应，生成H2体积为V1 L；0.1 ml Y的单质与足量稀硫酸反应，生成H2体积为V2 L。下列说法错误的是( )
A．X、Y生成H2的物质的量之比一定为 eq \f(V1,V2)
B．X、Y消耗酸的物质的量之比一定为 eq \f(2V1,V2)
C．产物中X、Y化合价之比一定为 eq \f(V1,V2)
D．由 eq \f(V1,V2) 一定能确定产物中X、Y的化合价
【详解】D 设与1 ml X反应消耗的HCl的物质的量为a ml，与1 ml Y反应消耗的H2SO4的物质的量为b ml，根据转移电子守恒以及H原子守恒可知X～aHCl～ eq \f(a,2) H2～Xa＋、Y～bH2SO4～bH2～X2b＋。同温同压下，气体体积之比等于其物质的量之比，因此X、Y生成H2的物质的量之比一定为 eq \f(V1,V2) ，故A正确；X、Y反应过程中消耗酸的物质的量之比为 eq \f(a,b) ，因 eq \f(\f(a,2),b) ＝ eq \f(10V1,10V2) ＝ eq \f(V1,V2) ，因此 eq \f(a,b) ＝ eq \f(2V1,V2) ，故B正确；产物中X、Y化合价之比为 eq \f(a,2b) ，由B项分析可知 eq \f(a,2b) ＝ eq \f(V1,V2) ，故C正确；因短周期金属单质与盐酸或稀硫酸反应时，生成的盐中金属元素化合价有＋1、＋2、＋3 价三种情况，因此存在a＝1，2，3，b＝0.5，1的多种情况，由 eq \f(a,b) ＝ eq \f(2V1,V2) 可知，当a＝1，b＝0.5时， eq \f(V1,V2) ＝1，当a＝2，b＝1时， eq \f(V1,V2) ＝1，两种情况下X、Y的化合价不同，因此根据 eq \f(V1,V2) 可能无法确定产物中X、Y的化合价，故D错误。
8．(2021·宜宾模拟)我国药学家屠呦呦因发现青蒿素，开创了治疗疟疾的新方法，荣获诺贝尔奖。已知青蒿素的分子式为C15H22O5。下列有关说法正确的是( )
A．1 ml青蒿素中含11 ml H2
B．青蒿素中C、H、O的质量之比为15∶22∶5
C．1 ml青蒿素的体积约为22.4 L
D．青蒿素的摩尔质量为282 g·ml－1
【详解】D 青蒿素中不含氢气，1 ml青蒿素中含22 ml H原子，故A错误；青蒿素的分子式为C15H22O5，C、H、O的质量之比为(15×12)∶(22×1)∶(5×16)＝90∶11∶40，故B错误；标准状况下，青蒿素不是气体，不能根据气体摩尔体积来计算其体积，故C错误。
9．设NA为阿伏加德罗常数的值，如果a g某气态双原子分子的分子数为p，则b g该气体在标准状况下的体积 V(L)是( )
A． eq \f(22.4ap,bNA) B． eq \f(22.4ap,pNA)
C． eq \f(22.4NAb,a) D． eq \f(22.4pb,aNA)
【详解】D a g双原子分子的物质的量＝ eq \f(p,NA) ml，双原子分子的摩尔质量＝ eq \f(a g,\f(p,NA) ml) ＝ eq \f(aNA,p) g·ml－1，所以b g该气体在标准状况下的体积为 eq \f(b g,\f(aNA,p) g·ml－1) ×22.4 L·ml－1＝ eq \f(22.4pb,aNA) L。
10．(2021·铜川模拟)捕获二氧化碳生成甲酸是实现“碳中和”的重要方法，其反应过程如图所示，N(C2H5)3的化学性质与NH3类似。NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )
A．100 g 46%的甲酸水溶液中所含的氧原子数目为5NA
B．0.1 ml N(C2H5)3与盐酸恰好完全反应所得盐溶液中[N(C2H5)3H]＋的数目为0.1NA
C．若有22.4 L CO2参与反应，则拆开CO2分子中共用电子对的数目为4NA
D．每生成0.5 ml甲酸，该捕获过程中转移的电子数为2NA
【详解】A A．100 g 46%的甲酸水溶液中所含的氧原子数目为 eq \f(100 g×46%,46 g·ml－1) ×2×NA ml－1＋ eq \f(（100－46）g,18 g·ml－1) ×1×NA ml－1＝5NA，故正确；B.N(C2H5)3的化学性质与NH3类似，则[N(C2H5)3H]＋与NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 的化学性质相似，[N(C2H5)3H]＋在水溶液中部分水解，所以0.1 ml 该物质与盐酸恰好完全反应生成的盐溶液中，[N(C2H5)3H]＋的数目小于0.1NA，故错误；C.气体状况未知，无法计算二氧化碳的物质的量，无法计算拆开CO2分子中共用电子对的数目，故错误；D.该反应是氧化还原反应，C元素化合价由＋4价降到＋2价，降低2个单位，每生成1 ml 甲酸，转移的电子数为2NA，则每生成0.5 ml甲酸，转移的电子数为NA，故错误。
二、非选择题(本题包括3个小题)
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(设NA为阿伏加德罗常数的值)：
(1)2.3 g乙醇含有________个H原子，所含共价键的物质的量为________，其中官能团羟基所含的电子数为________。
(2)某条件下，8 g氧气所占的体积为6 L，则在该条件下的气体摩尔体积为________。
(3)9.5 g某二价金属的氯化物中含有0.2 ml Cl－，则此氯化物的摩尔质量为________。
(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，转移的电子数目为________。
【详解】(1)2.3 g乙醇的物质的量为 eq \f(2.3 g,46 g·ml－1) ＝0.05 ml，0.05 ml乙醇分子中含有H原子的物质的量为0.05 ml×6＝0.3 ml，含有H原子数为0.3NA；1个乙醇分子共含有8个共价键，则0.05 ml乙醇分子中含共价键的物质的量为0.05 ml×8＝0.4 ml；0.05 ml乙醇分子中含0.05 ml 羟基，0.05 ml羟基含有电子的物质的量为9×0.05 ml＝0.45 ml，含有电子数为0.45NA。(2)8 g氧气的物质的量为 eq \f(8 g,32 g·ml－1) ＝0.25 ml，0.25 ml氧气在该条件下的体积为6 L，则该条件下的气体摩尔体积为 eq \f(6 L,0.25 ml) ＝24 L·ml－1。(3)9.5 g 某二价金属的氯化物中含有0.2 ml Cl－，则该氯化物的物质的量为0.1 ml，则此氯化物的摩尔质量为 eq \f(9.5 g,0.1 ml) ＝95 g·ml－1。(4)标准状况下6.72 L一氧化碳的物质的量为 eq \f(6.72 L,22.4 L·ml－1) ＝0.3 ml，0.3 ml CO完全反应生成二氧化碳失去的电子的物质的量为0.3 ml×(4－2)＝0.6 ml，转移电子的数目为0.6NA，根据电子守恒，反应生成铁的物质的量为 eq \f(0.6 ml,3－0) ＝0.2 ml，质量为56 g·ml－1×0.2 ml＝11.2 g。
【答案】(1)0.3NA 0.4 ml 0.45NA (2)24 L·ml－1
(3)95 g·ml－1 (4)11.2 0.6NA
12．如图所示的实验装置可用来测定含两种元素的某种气体X的化学式。
在注射器A中装有240 mL 气体X，慢慢通过不含空气并装有红热的氧化铜的玻璃管B，使之完全反应，得到下面的实验结果：
实验前B管重20.32 g，实验后B管重20.00 g，B管中的黑色粉末变成红色粉末。在C管中收集到的无色液体是水；在注射器D中收集的气体是氮气。
试回答下列问题：
(1)X气体是由________和________元素组成的。
(2)若240 mL X气体完全反应后，收集到的氮气质量是0.28 g。根据实验时温度和压强计算1 ml X气体的体积是24 000 mL，则X的摩尔质量是________g·ml－1。
(3)通过计算，确定X的化学式为________________。
(4)写出B中发生反应的化学方程式(X在该条件下不发生分解反应)：________________________________________________________________________。
【详解】(1)由题意分析知B管中发生的反应为X＋CuO eq \(――→,\s\up7(△),\s\d5( )) Cu＋N2＋H2O可推知X由N、H两种元素组成。(2)240 mL X的物质的量为 eq \f(240 mL,24 000 mL·ml－1) ＝0.01 ml，其中m(N)＝0.28 g，m(H)＝ eq \f(20.32 g－20.00 g,16 g·ml－1) ×2×1 g·ml－1＝0.04 g，故X的摩尔质量为 eq \f(0.28 g＋0.04 g,0.01 ml) ＝32 g·ml－1。(3)n(N)∶n(H)＝ eq \f(0.28 g,14 g·ml－1) ∶ eq \f(0.04 g,1 g·ml－1) ＝1∶2，则X的最简式为NH2，最简式式量为16，由 eq \f(32,16) ＝2，推知X的化学式为N2H4。
答案：(1)N(氮) H(氢) (2)32 (3)N2H4 (4)2CuO＋N2H4 eq \(=====,\s\up7(△),\s\d5( )) 2Cu＋N2＋2H2O
13．合成氨工业生产中所用的α­Fe催化剂的主要成分为FeO、Fe2O3。
(1)某FeO、Fe2O3混合物中，铁、氧原子的物质的量之比为4∶5，其中Fe2＋与Fe3＋物质的量之比为________。
(2)当催化剂中Fe2＋与Fe3＋的物质的量之比为1∶2时，其催化剂活性最高，此时混合物中铁的质量分数为________。
(3)写出由C(炭粉)与Fe2O3在高温下反应制备α­铁触媒的化学方程式(另一种产物可溶于水)________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)为制得这种活性最高的催化剂，理论上应向480 g Fe2O3粉末加入炭粉的质量为________，生成实验条件下CO2的体积为________(假设此实验条件下，气体摩尔体积为24 L·ml－1)。
解析：(1)设FeO、Fe2O3的物质的量分别为x ml、y ml，根据铁、氧原子物质的量之比得(x＋2y)∶(x＋3y)＝4∶5，x∶y＝2∶1，Fe2＋与Fe3＋物质的量之比＝x∶2y＝1∶1。(2)根据催化剂中Fe2＋与Fe3＋的物质的量之比为1∶2，可推知FeO、Fe2O3的物质的量之比为1∶1，混合物中铁的质量分数为 eq \f(3×56,72＋160) ×100%≈72%。(3)由题给信息知，C(炭粉)会将一部分Fe2O3还原成FeO，同时C(炭粉)被氧化成CO2。(4)由于催化剂中Fe2＋与Fe3＋的物质的量之比为1∶2时，其催化剂活性最高，此时反应后的混合物中，FeO、Fe2O3的物质的量之比为1∶1，原料480 g Fe2O3的物质的量为3 ml，Fe2O3～2FeO，原料中必须有 eq \f(1,3) 的Fe2O3参加反应，即1 ml Fe2O3参加反应，理论上要有0.5 ml C反应，即6 g C，生成CO2的物质的量为0.5 ml，在该条件下体积为12 L。
答案：(1)1∶1 (2)72% (3)2Fe2O3＋C eq \(=====,\s\up7(高温),\s\d5( )) 4FeO＋CO2↑ (4)6 g 12 L