新教材(广西专版)高考化学一轮复习课时规范练6物质的量气体摩尔体积含答案

这是一份新教材(广西专版)高考化学一轮复习课时规范练6物质的量气体摩尔体积含答案，共10页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

1.下列有关说法正确的是( )
A.臭氧的摩尔质量是48 g
B.同温、同压条件下,等质量的氧气和臭氧的体积比为2∶3
C.16 g臭氧中含有6.02×1023个原子
ml臭氧中含有电子总数为18×6.02×1023
2.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是( )
A.2.0 g H218O与D216O的混合物中含有的中子数为NA
B.3 ml NO2与H2O完全反应时转移电子数目为2NA
C.1 ml NH4F中含有的共价键数为4NA
D.标准状况下,2.24 L Cl2溶于水时,所得溶液中含氯微粒总数为0.2NA
3.CO和CO2是碳的两种重要氧化物,用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( )
A.NA个CO和1 ml CO2所含分子数相等
B.相同质量的CO和CO2所含的氧原子个数比为1∶2
C.在标准状况下,相同体积的CO和CO2所含的碳原子个数相同
D.28 g CO全部转化为CO2,所转移的电子数为2NA
4.常温常压下,用等质量的CH4、N2、O2、CO2四种气体分别吹出四个体积大小不同的气球,下列说法正确的是( )
A.气球③中装的气体为O2
B.气球①和气球④中气体物质的量之比为4∶11
C.气球②和气球③中气体分子数相等
D.气球③和气球④中气体密度之比为4∶7
5.设NA是阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是( )
A.1 ml氮气分子中含有π键的数目为2NA
B.1 ml氩气分子中含有原子的数目为NA
C.1 ml氯化钠中含有Na+的数目为NA
D.1 ml白磷中含有P—P共价键的数目为4NA
6.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。将混合气体依次通过如图装置,假设最后剩余的气体全部收集在气球中。下列结论错误的是( )
A.原混合气体所含碳原子总数为0.8NA(用NA表示阿伏加德罗常数的值)
B.标准状况下,气球中收集到的气体体积为4.48 L
C.NaOH溶液增重8.8 g
D.原混合气体中CO和CO2的体积之比为1∶1
7.(2023辽宁名校模拟)绿矾(FeSO4·7H2O)分解可制备铁红,同时产生SO2、SO3和H2O。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是( )
A.1 L 1 ml·L-1 FeSO4溶液中含有的阳离子数大于NA
B.0.5 ml三聚SO3分子()中含有σ键数目为6NA
C.绿矾分解生成16 g Fe2O3时,转移电子数为0.2NA
D.22.4 L SO2溶于水,溶液中H2SO3、HSO3-、SO32-的数目总和为NA
8.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.32 g乙醇和14 g二甲醚(H3C —O—CH3)组成的混合物中共价键数目为8NA
L(标准状况)苯在O2中完全燃烧,得到0.6NA个CO2分子
C.1 ml正丁烷与1 ml异丁烷中,共价键数目均为14NA
D.1 ml CaO2晶体所含离子总数为3NA
9.(2022海南卷)在2.8 g Fe中加入100 mL 3 ml·L-1 HCl,Fe完全溶解。NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.反应转移电子为0.1 ml
B.HCl溶液中Cl-数为3NA
C.2.8 g 56Fe含有的中子数为1.3NA
D.反应生成标准状况下气体3.36 L
10.下列条件下,两瓶气体所含原子数一定相等的是( )
A.同质量、不同密度的N2和O2
B.同温度、同体积的H2和N2
C.同体积、同密度的C2H4和C3H6
D.同压强、同体积的N2O和CO2
11.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关叙述正确的是( )
A.31 g白磷(P4)中白磷分子总数为NA
B.2 L含K+为19.5 mg·L-1的矿泉水含K+数目为10-3NA
C.由乙烯制备一氯乙烷,若获得1 ml产品需2NA个Cl2分子
D.标准状况下,22.4 L SO3与足量水反应可获得NA个H2SO4分子
12.(2023广西南宁模拟)高效率和高选择性将CO2转化为CH4是CO2资源化利用的途径之一,我国科研工作者开发了一种空腔串联反应器,为电催化还原CO2提供了一种可行的转化方案,其原理如图所示。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.22 g CO2通入水中得到的溶液中含有H2CO3分子的数目为0.5NA
B.1 ml CH4中所含质子数和中子数均为10NA
C.途径2生成标准状况下22.4 L CH4,反应转移电子数为8NA
D.途径1所得产物物质的量之比为1∶1,形成共价键的数目为6NA
13.标准状况下,CH4和CO的混合气体的体积为8.96 L,总质量为7.60 g。下列说法不正确的是( )
A.CO和CH4的物质的量之比为1∶3
B.CO的质量分数约为36.8%
C.H和C两种原子个数之比为3∶1
D.混合气体的密度约为8.48 g·L-1
二、非选择题:本题共3小题。
14.同温同压下,甲容器中充满35Cl2,乙容器中充满37Cl2,完成下列填空。
(1)若两种气体体积相等,则甲、乙两容器中气体密度之比为 。
(2)若两种气体体积相等,则甲、乙两容器中气体分子数之比为 。
(3)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 。
(4)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 。
15.我国力争在2030年前实现碳达峰,即二氧化碳的排放量不再增长,达到峰值之后逐步降低。CO2的减排已经引起国际社会的广泛关注,我国科学家已实现了CO2高选择性、高稳定性加氢合成甲醇(CH3OH)的反应CO2+3H2CH3OH+H2O。已知NA表示阿伏加德罗常数的值。
(1)甲醇的摩尔质量为 g·ml-1。
(2)0.2 ml H2O中所含原子的数目为 ,所含质子数为 。
(3) g水中所含氢原子的数目与1 ml CH3OH所含氢原子数相同。
(4)含0.1NA个氧原子的CO2中所含电子数为 。
(5)16 g CH3OH完全燃烧生成CO2和H2O,消耗O2的体积为 (标准状况)。
16.某中学有甲、乙两个探究性学习小组,他们拟用小颗粒的铝铜合金与足量的稀硫酸反应测定通常状况(约20 ℃、1.01×105Pa)下的气体摩尔体积(Vm)。
Ⅰ.甲组同学拟设计如图1所示的装置来完成实验。
(1)写出装置Ⅰ中发生反应的离子方程式: 。
(2)实验开始时,先打开分液漏斗上口的玻璃塞,再轻轻旋开其活塞,一会儿后发现稀硫酸不能顺利滴入锥形瓶中。请帮助他们分析其原因: 。
(3)实验结束时,生成氢气的体积近似等于 。
(4)锥形瓶中残存的氢气对实验结果是否有影响: (填“有”“没有”或“不能判断”),简述理由: 。
Ⅱ.乙组同学仔细分析了甲组同学的实验装置后,认为稀硫酸滴入锥形瓶中,即使不生成氢气,也会将瓶中的空气排出,使所测氢气的体积偏大;实验结束后,连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在,使所测氢气的体积偏小,于是他们设计了如图2所示的实验装置。
实验中准确测定出4个数据,如表:
(注:量液管大刻度在上方,小刻度在下方)
利用上述数据计算通常状况下的气体摩尔体积Vm= 。
参考答案
课时规范练6 物质的量 气体摩尔体积
1.C 解析 摩尔质量的单位应为g·ml-1,A错误;同温、同压下,等质量的O2和O3的体积比为V(O2)∶V(O3)=m32 g·ml-1∶m48 g·ml-1=3∶2,B错误;16 g臭氧中氧原子个数为16 g16 g·ml-1×NA ml-1=6.02×1023,C正确;每个O3分子中含有24个电子,1 ml O3中含有24 ml电子,则1.00 ml臭氧中电子总数应为24×6.02×1023,D错误。
2.D 解析 H、D的摩尔质量分别为1 g·ml-1、2 g·ml-1,H、D的中子数分别为0、1,故H218O与D216O的摩尔质量均为20 g·ml-1,H218O与D216O均含有10个中子,2.0 g H218O与D216O的物质的量为0.1 ml,故含有的中子数为NA,A项正确;NO2与H2O反应的化学方程式为3NO2+H2O2HNO3+NO,根据电子得失可判断该反应转移电子为2e-,则3 ml NO2与H2O完全反应时转移电子数目为2NA,B项正确;NH4F中NH4+存在4个共价键,故1 ml NH4F中含有的共价键数为4NA,C项正确;Cl2溶于水时部分与水反应生成HCl和HClO,部分以Cl2分子形式存在,标准状况下2.24 L气体物质的量为0.1 ml,故溶液中含氯微粒总数应小于0.2NA,D项错误。
3.B 解析 NA个CO的物质的量为1 ml,与1 ml CO2所含分子数相等,A正确;相同质量的CO和CO2的物质的量之比为11∶7,则所含氧原子的个数比为11∶14,B错误;标准状况下,相同体积的CO和CO2的物质的量相等,则所含碳原子的个数相同,C正确;28 g CO的物质的量为1 ml,全部转化为CO2,碳元素由+2价升高到+4价,故转移的电子数为2NA,D正确。
4.B 解析 摩尔质量(单位为g·ml-1)由大到小的顺序为CO2>O2>N2>CH4,则等质量的四种气体的物质的量:n(CH4)>n(N2)>n(O2)>n(CO2),根据阿伏加德罗定律,同温同压条件下,气体的体积之比等于其物质的量之比,故气球①、②、③、④中的气体分别为代表CO2、O2、N2、CH4,A错误。气球①和④中气体分别是CO2、CH4,根据阿伏加德罗定律的推论可知,等质量时气体的物质的量与其摩尔质量成反比,故CO2、CH4的物质的量之比为16∶44=4∶11,B正确。气球②和③中气体分别是O2、N2,等质量时,二者的物质的量之比为28∶32=7∶8,故其所含分子数之比为7∶8,C错误。气球③和④中气体分别是N2、CH4,根据阿伏加德罗定律的推论可知,二者的密度之比等于其摩尔质量之比,则N2和CH4的密度之比为28∶16=7∶4,D错误。
5.D 解析 一个氮气分子中含有一个N≡N,一个三键中有一个σ键、两个π键,所以1 ml氮气分子中含有π键的数目为2NA,A正确;氩气分子为单原子分子,所以1 ml氩气分子中含有原子的数目为NA,B正确;氯化钠的化学式为NaCl,所以1 ml氯化钠中含有Na+的数目为NA,C正确;白磷的化学式为P4,P4分子为正四面体结构(四个磷原子分别位于顶点),一个白磷分子中含有6个P—P,所以1 ml白磷中含有P—P共价键的数目为6NA,D错误。
6.A 解析 CO和CO2混合气体的质量为14.4 g,在标准状况下所占的体积约为8.96 L,则有n(CO)×28 g·ml-1+n(CO2)×44 g·ml-1=14.4 g,n(CO)+n(CO2)=8.96 L22.4 L·ml-1=0.4 ml,联立两式解得:n(CO)=n(CO2)=0.2 ml。混合气体的总物质的量为0.4 ml,则所含碳原子总数为0.4NA,A错误。混合气体通过NaOH溶液时CO2被吸收,气球中收集到的气体是CO,其物质的量为0.2 ml,故在标准状况下的体积为4.48 L,B正确。NaOH溶液吸收CO2生成Na2CO3和H2O,则NaOH溶液增加的质量为CO2的质量,应为0.2 ml×44 g·ml-1=8.8 g,C正确。相同温度和压强下,气体的体积之比等于其物质的量之比,则CO和CO2的体积之比等于0.2 ml∶0.2 ml=1∶1,D正确。
7.D 解析 硫酸亚铁是强酸弱碱盐,亚铁离子在溶液中水解使溶液中的阳离子数目增大,则1 L 1 ml·L-1硫酸亚铁溶液中含有的阳离子数大于1 ml·L-1×1 L×NAml-1=NA,A正确;由结构图可知,一个三聚三氧化硫分子中含有的σ键数目为12,则0.5 ml三聚三氧化硫分子中含有的σ键的数目为0.5 ml×12×NA ml-1=6NA,B正确;由题意可知,绿矾受热分解的化学方程式为2FeSO4·7H2OFe2O3+SO2↑+SO3↑+7H2O,反应生成1 ml三氧化铁,反应转移2 ml电子,则生成16 g三氧化铁时,转移电子数为16 g160 g·ml-1×2×NA ml-1=0.2NA,C正确;题目未指明是否为标准状况,无法计算22.4 L二氧化硫的物质的量,且二氧化硫与水反应为可逆反应,可逆反应不可能完全进行,所以无法计算溶液中亚硫酸、亚硫酸氢根、亚硫酸根的数目总和,D错误。
8.A 解析 乙醇与二甲醚的分子式都是C2H6O,其相对分子质量是46,32 g乙醇和14 g二甲醚(H3C—O—CH3)组成的混合物总质量是46 g,其总物质的量是1 ml,由于一个乙醇或二甲醚分子中均含有8个共价键,故1 ml混合物中所含的共价键数目为8NA,A项正确;苯在标准状况下为液体,不能使用气体摩尔体积计算其物质的量,B项错误;正丁烷与异丁烷互为同分异构体,分子式为C4H10,1 ml正丁烷与异丁烷中共价键数目均为13NA,C项错误;1个CaO2中含有1个Ca2+、1个O22-,故1 ml CaO2晶体所含离子的物质的量为2 ml,离子总数为2NA,D项错误。
9.A 解析 2.8 g Fe的物质的量为0.05 ml,而100 mL 3 ml·L-1 HCl中H+和Cl-的物质的量均为0.3 ml,两者发生反应后,Fe完全溶解,而盐酸过量。Fe完全溶解生成Fe2+,该反应转移电子的物质的量为0.1 ml,A项正确;HCl溶液中Cl-的物质的量为0.3 ml,因此Cl-数目为0.3NA,B项错误;56Fe的质子数为26、中子数为30,2.8 g 56Fe的物质的量为0.05 ml,因此,2.8 g 56Fe含有的中子数为1.5NA,C项错误;反应生成H2的物质的量为0.05 ml,在标准状况下的体积为1.12 L,D项错误。
10.C 解析 N2和O2的摩尔质量不同,同质量时其物质的量不同,则所含原子数不同,A不符合题意;由于压强未知,同温度、同体积的H2和N2的物质的量不一定相等,则所含原子数不一定相等,B不符合题意;同体积、同密度的C2H4和C3H6的质量相等,由于二者的最简式均为CH2,则所含CH2的物质的量相等,故所含原子数相等,C符合题意;由于温度未知,同压强、同体积的N2O和CO2的物质的量不一定相等,则所含原子数不一定相同,D不符合题意。
11.B 解析 31 g白磷(P4)中白磷分子总数为31 g124 g·ml-1×NA ml-1=0.25NA,故A项错误;2 L含K+为19.5 mg·L-1的矿泉水含K+的数目为2 L×19.5 mg·L-1×10-3g·mg-139 g·ml-1×NA ml-1=10-3NA,故B项正确;乙烯与HCl反应制得一氯乙烷,故C项错误;标准状况下,三氧化硫不是气态,无法使用22.4 L·ml-1计算物质的量,故D项错误。
12.C 解析 由于CO2+H2OH2CO3是可逆反应,因此22 g CO2通入水中得到的溶液中含有H2CO3分子的数目小于0.5NA,A错误;一个CH4分子中含有10个质子、6个中子,则1 ml CH4中含有10NA质子和6NA中子,B错误;标准状况下,22.4 L CH4的物质的量为1 ml,途径2生成CH4的过程中C元素化合价由+4价下降到-4价,反应转移电子数为8NA,C正确;未说明所得产物物质的量,无法计算形成共价键的数目,D错误。
13.D 解析 标准状况下,CH4和CO的混合气体的体积为8.96 L,即物质的量为0.4 ml,总质量为7.60 g,则平均摩尔质量为7.60 g0.4ml=19 g·ml-1,则有28 g·ml-1×n(CO)+16 g·ml-1×n(CH4)n(CO)+n(CH4)=
19 g·ml-1,解得n(CO)∶n(CH4)=1∶3,A正确;混合气体的总物质的量为0.4 ml,n(CO)∶n(CH4)=1∶3,则有n(CO)=0.1 ml,m(CO)=2.8 g,故CO的质量分数为2.8 g7.60 g×100%≈36.8%,B正确;0.1 ml CO和0.3 ml CH4中共含有1.2 ml氢原子和0.4 ml碳原子,故H和C两种原子个数比为3∶1,C正确;CH4和CO的混合气体的体积为8.96 L,总质量为7.60 g,则混合气体的密度为7.60 g8.96 L≈0.848 g·L-1,D错误。
14.答案 (1)35∶37 (2)1∶1 (3)37∶35 (4)9∶10
15.答案 (1)32 (2)0.6NA 2NA (3)36 (4)1.1NA (5)16.8 L
解析 (4)1个CO2分子含有22个电子,含0.1NA个氧原子的CO2的物质的量为0.05 ml,含有1.1 ml电子,故所含电子数为1.1NA。
(5)16 g CH3OH的物质的量为0.5 ml,完全燃烧消耗氧气的物质的量为0.75 ml,则消耗的氧气在标准状况下的体积为0.75 ml×22.4 L·ml-1=16.8 L。
16.答案 Ⅰ.(1)2Al+6H+2Al3++3H2↑
(2)铝与稀硫酸反应生成的氢气使锥形瓶内气压增大
(3)量筒内收集到的水的体积
(4)没有 相同温度和压强下,生成氢气的体积与排出空气的体积相等
Ⅱ.9(V2-V1)500(m1-m2) L·ml-1
解析 Ⅰ.(1)铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气,其离子方程式为2Al+6H+2Al3++3H2↑。(2)铝与稀硫酸反应生成的氢气使锥形瓶内压强增大,锥形瓶内的压强大于大气压,所以稀硫酸不能顺利滴入锥形瓶中。(3)气体产生的压强导致水从集气瓶中排出,且氢气不易溶于水,所以收集到的水的体积近似等于氢气的体积。(4)装置中有空气存在,生成的氢气不溶于水,在相同温度和压强下,生成氢气的体积与排出空气的体积相等,所以没有影响。
Ⅱ.2Al+6H+2Al3++3H2↑
2 ml3 ml
m1-m227 ml(V2-V1)×10-3Vm ml
2ml3ml=m1-m227ml(V2-V1)×10-3Vmml
Vm=9(V2-V1)500(m1-m2) L·ml-1。
实验阶段
实验前
实验后
铝铜合金质量/g
m1
m2
量液管(C)中液体体积/mL
V1
V2