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課時(shí)規(guī)范練2　物質(zhì)的量　氣體摩爾體積 一、選擇題(本題共12小題,每小題5分,共60分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求) 1.(2019湖北咸寧月考)下列說法中正確的是(　　) A.溫度相同、體積相同的O2(g)和N2(g)所含分子數(shù)相同 B.等質(zhì)量的氧氣和臭氧中,含有的電子數(shù)相同 C.物質(zhì)的摩爾質(zhì)量等于其相對(duì)分子(原子)質(zhì)量 D.將1 mol Cl2通入足量水中,轉(zhuǎn)移1 mol電子 2.只給出下列甲和乙中對(duì)應(yīng)的量,不能組成一個(gè)求物質(zhì)的量的公式的是(　　) ① ② ③ ④ ⑤ 甲 物質(zhì)粒子數(shù) 標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體摩爾體積 固體 體積 物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 非標(biāo)準(zhǔn)狀況下物質(zhì)的質(zhì)量 乙 阿伏加德羅常數(shù) 標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體體積 固體 密度 溶液的體積 物質(zhì)的摩爾質(zhì)量 A.②③④ B.③④⑤ C.③④ D.②③ 3.設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)值,下列說法正確的是(　　) A.32 g O2和O3混合氣體含有的氧原子數(shù)為NA B.0.3 molL-1 Na2SO4溶液中含有Na+為0.6NA C.27 g鋁完全反應(yīng)后失去的電子數(shù)為3NA D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,11.2 L HF所含的分子數(shù)為0.5NA 4.(2019河南鄭州月考)設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是(　　) A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,6.72 L NO2與水充分反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為0.1NA B.常溫下56 g鐵片投入足量濃硫酸中生成1.5NA個(gè)SO2分子 C.常溫下,22 g CO2和N2O混合氣體中,含有的原子數(shù)目為1.5NA D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.24 L H2S全部溶于水所得溶液中HS-和S2-離子數(shù)之和為0.1NA 5.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,m g氣體A與n g氣體B的分子數(shù)目一樣多,以下說法不正確的是(　　) A.在任意條件下,若兩種分子保持原組成,則其相對(duì)分子質(zhì)量之比為m∶n B.25 ℃、1.05105 Pa時(shí),兩氣體的密度之比為n∶m C.同質(zhì)量的A、B在非標(biāo)準(zhǔn)狀況下,其分子數(shù)之比為n∶m D.相同狀況下,同體積的氣體A與B的質(zhì)量之比為m∶n 6.如果a克某氣體中含有的分子數(shù)為b,則c克該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是(式中NA為阿伏加德羅常數(shù)的值) (　　) A.22.4bcaNA L B.22.4acbNA L C.22.4abcNA L D.22.4bacNA L 7.常溫常壓下,某CO2、H2、CO的混合氣體與氮?dú)獾拿芏认嗤?則該混合氣體中CO2、H2、CO的質(zhì)量之比可能為 (　　) A.13∶8∶27 B.13∶9∶27 C.26∶16∶27 D.286∶8∶27 8.(2018福建莆田二模)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是(　　) A.2 g D2O中含有質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、電子數(shù)均為NA B.0.1 mol氯酸鉀與足量濃鹽酸反應(yīng)生成氯氣轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.6NA C.1 L 0.1 molL-1 NaHSO4溶液中溶質(zhì)電離出的陽離子數(shù)目為0.1NA D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.24 L SO2與足量氧氣充分反應(yīng),生成SO3的分子數(shù)為0.1NA 9.下列各組中兩種氣體所含原子數(shù)一定相等的是(　　) A.溫度相同、體積相同的O2和N2 B.壓強(qiáng)相同、體積相同的H2和O2 C.質(zhì)量相等、密度不等的N2和CO D.體積相等、密度相等的CO和C2H4 10.(2019湖北孝感高中月考)設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值,下列說法正確的是(　　) A.1 mol金剛石中含有2NA個(gè)C—C鍵,1 mol SiO2含有2NA個(gè)Si—O鍵 B.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,將9.2 g甲苯加入足量的酸性高錳酸鉀溶液中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.6NA C.在含CO32-總數(shù)為NA的Na2CO3溶液中,Na+總數(shù)為2NA D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4 L庚烷中所含的分子數(shù)約為NA 11.同溫同壓下,某容器充滿O2重116 g,充滿CO2重122 g,若充滿某氣體時(shí)重124 g,則該氣體的相對(duì)分子質(zhì)量為(　　) A.4 B.28 C.32 D.48 12.(2019浙江金華高三月考)檢查司機(jī)是否酒后駕車的反應(yīng)原理是:C2H5OH+4CrO3+6H2SO42Cr2(SO4)3+2CO2↑+9H2O。NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是(　　) A.0.1 mol C2H5OH中含OH-數(shù)目為0.1NA B.25 ℃時(shí),pH=1的H2SO4溶液中含有H+的數(shù)目為0.1NA C.1.8 g H2O中含有共用電子對(duì)數(shù)目為0.2NA D.生成4.48 L CO2氣體時(shí),轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為1.2NA 二、非選擇題(本題共4小題,共40分) 13.(8分)現(xiàn)有m g某氣體,它由雙原子分子構(gòu)成,它的摩爾質(zhì)量為M gmol-1。若阿伏加德羅常數(shù)的值用NA表示,則: (1)該氣體的物質(zhì)的量為　　　　 mol。 (2)該氣體所含原子總數(shù)為　　　　個(gè)。 (3)該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為　　　　 L。 (4)該氣體溶于1 L水中(不考慮反應(yīng)),形成的溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為　　　　　　。 (5)該氣體溶于水形成V L溶液,其溶液的物質(zhì)的量濃度為　　　　　　 molL-1。 14.(2019湖北宜昌高三起點(diǎn)檢測(cè))(10分)合成氨工業(yè)生產(chǎn)中所用的α-Fe催化劑的主要成分為FeO、Fe2O3。 (1)某FeO、Fe2O3混合物中,鐵原子與氧原子的物質(zhì)的量之比為4∶5,其中Fe2+與Fe3+物質(zhì)的量之比為　　　　　。 (2)當(dāng)催化劑中Fe2+與Fe3+的物質(zhì)的量之比為1∶2時(shí),其催化劑活性最高,此時(shí)混合物中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為　　　　　(保留2位小數(shù))。 (3)寫出由C(炭粉)與Fe2O3在高溫下反應(yīng)制備α-Fe催化劑的化學(xué)方程式(另一種產(chǎn)物可溶于水):　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)為制得這種活性最高的催化劑,理論上應(yīng)向480 g Fe2O3粉末加入炭粉的質(zhì)量為　　　　　,生成實(shí)驗(yàn)條件下CO2的體積為　　　　(假設(shè)此實(shí)驗(yàn)條件下,氣體摩爾體積為24 Lmol-1)。 15.(10分)現(xiàn)有14.4 g CO和CO2的混合氣體,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為8.96 L?；卮鹣铝袉栴}: (1)該混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為　　　　　　。 (2)混合氣體中碳原子的個(gè)數(shù)為　　　　(用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)。 (3)將混合氣體依次通過如圖所示裝置,最后收集在氣球中(實(shí)驗(yàn)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)定)。 ①氣球中收集到的氣體的摩爾質(zhì)量為　　　　　。 ②氣球中收集到的氣體中,電子總數(shù)為　　　　　　(用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)。 ③氣球的體積為　　　　 L。 16.(12分)(1)配制100 mL 1 molL-1的稀硫酸,需要用量筒量取濃硫酸(密度為1.84 g mL-1,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%)的體積為　　　　　　　　 mL。 (2)等溫等壓下,等體積的CO2和O3所含分子個(gè)數(shù)比為　　　,原子個(gè)數(shù)比為　　　,密度比為　　　。 (3)12.4 g Na2R含Na+為0.4 mol,則Na2R的摩爾質(zhì)量為　　　　,R的相對(duì)原子質(zhì)量為　　　　。 (4)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.7 g氨氣所占的體積為　　　　L,它與同條件下　　　　 mol H2S含有相同的氫原子數(shù)。 (5)100 mL 0.5 molL-1的(NH4)2SO4溶液中含有SO42-　　　　　 mol,這些SO42-中所含有的電子數(shù)為　　　　　。  課時(shí)規(guī)范練2　物質(zhì)的量　氣體摩爾體積 1.B　溫度相同、體積相同,但沒有說明壓強(qiáng)是否相同,因此無法推出兩種氣體物質(zhì)的量是否相同,A項(xiàng)錯(cuò)誤;等質(zhì)量的氧氣和臭氧中,氧原子數(shù)相同,電子數(shù)相同,B項(xiàng)正確;當(dāng)物質(zhì)的摩爾質(zhì)量以gmol-1為單位時(shí)在數(shù)值上等于其相對(duì)分子(原子)質(zhì)量,C項(xiàng)錯(cuò)誤;氯氣與水的反應(yīng)屬于可逆反應(yīng),因此1molCl2通入足量水中,轉(zhuǎn)移電子少于1mol,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 2.C　已知物質(zhì)的粒子數(shù)(N)、阿伏加德羅常數(shù)(NA),可由n=NNA計(jì)算粒子的物質(zhì)的量,故①正確;已知標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積(Vm)、標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體體積(V)可由n=VVm計(jì)算氣體的物質(zhì)的量,故②正確;已知體積、密度只能計(jì)算質(zhì)量,摩爾質(zhì)量(M)未知,則不能計(jì)算出其物質(zhì)的量,故③錯(cuò);只有溶液的體積、溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù),不能計(jì)算溶質(zhì)的質(zhì)量,不能確定溶質(zhì)的物質(zhì)的量,故④錯(cuò);已知物質(zhì)的質(zhì)量(m)與摩爾質(zhì)量(M),可根據(jù)n=mM計(jì)算物質(zhì)的物質(zhì)的量,故⑤正確。 3.C　32gO2和O3的混合氣體含有的氧原子數(shù)為2NA,A項(xiàng)錯(cuò)誤;沒有給出溶液體積無法求出Na2SO4溶液中Na+的數(shù)目,B項(xiàng)錯(cuò)誤;27g鋁的物質(zhì)的量為1mol,完全反應(yīng)后失去電子數(shù)為3NA,C項(xiàng)正確;標(biāo)準(zhǔn)狀況下HF為液體,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 4.C　標(biāo)準(zhǔn)狀況下6.72LNO2與水充分反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為0.2NA,A項(xiàng)錯(cuò)誤;常溫下鐵在濃硫酸中鈍化,B項(xiàng)錯(cuò)誤;CO2和N2O的相對(duì)分子質(zhì)量均為44,每個(gè)分子均由3個(gè)原子構(gòu)成,22gCO2和N2O混合氣體的物質(zhì)的量為0.5mol,含有的原子數(shù)目為1.5NA,C項(xiàng)正確;標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.24LH2S全部溶于水,H2S是弱酸,不能完全電離,根據(jù)硫原子守恒,可知溶液中H2S、HS-和S2-粒子數(shù)之和為0.1NA,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 5.B　標(biāo)準(zhǔn)狀況下,mg氣體A與ng氣體B的分子數(shù)目一樣多,即兩者物質(zhì)的量相等:mMA=nMB,則A項(xiàng)說法正確;25℃、1.05105pa時(shí),兩氣體的密度之比等于其相對(duì)分子質(zhì)量之比為m∶n,B項(xiàng)說法不正確;同質(zhì)量的A、B,其分子數(shù)之比為n∶m,與所處狀況無關(guān),C項(xiàng)說法正確;相同狀況下,同體積的氣體A與B的質(zhì)量之比等于其相對(duì)分子質(zhì)量之比為m∶n,D項(xiàng)說法正確。 6.A　a克某氣體中含有的分子數(shù)為b,則c克該氣體含有的分子數(shù)為cba,c克該氣體的物質(zhì)的量為cbaNAmol=bcaNAmol,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體摩爾體積Vm=22.4Lmol-1,則c克該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為bcaNAmol22.4Lmol-1=22.4bcaNAL。 7.D　混合氣體與氮?dú)獾拿芏认嗤?根據(jù)密度之比等于摩爾質(zhì)量之比,即混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為28gmol-1,CO的摩爾質(zhì)量為28gmol-1,則要求CO2和H2的混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為28gmol-1,設(shè)CO2的物質(zhì)的量為xmol,H2的物質(zhì)的量為ymol,則有44x+2yx+y=28,解得x∶y=13∶8,則其質(zhì)量比為(1344)∶(82)=143∶4,CO的質(zhì)量可為任何數(shù)值,故D項(xiàng)正確。 8.A　一個(gè)D2O分子中含有的質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)=2+8=10,中子數(shù)=(2-1)2+(16-8)=10,D2O的相對(duì)分子質(zhì)量為4+16=20,所以2gD2O中含有的質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、電子數(shù)均為1mol,A項(xiàng)正確;氯酸鉀和鹽酸的反應(yīng)為歸中反應(yīng),氯酸鉀中的氯元素由+5價(jià)變?yōu)?價(jià),0.1mol氯酸鉀與足量濃鹽酸反應(yīng)生成氯氣轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.5NA,B項(xiàng)錯(cuò)誤;NaHSO4在溶液中能完全電離為鈉離子、氫離子和硫酸根,1L0.1molL-1NaHSO4溶液中溶質(zhì)電離出的陽離子數(shù)目為0.2NA,C項(xiàng)錯(cuò)誤;二氧化硫和氧氣反應(yīng)生成三氧化硫是可逆反應(yīng),不能進(jìn)行徹底,標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.24LSO2與足量氧氣充分反應(yīng),生成SO3的分子數(shù)小于0.1NA,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 9.C　溫度、體積相同條件下,影響氣體分子數(shù)目的因素還有壓強(qiáng),壓強(qiáng)不一定相同,則O2和N2兩種氣體的物質(zhì)的量不一定相等,二者都是雙原子分子,故含有的原子數(shù)目不一定相等,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;壓強(qiáng)、體積相同條件下,影響氣體分子數(shù)目的因素還有溫度,H2和O2所處溫度不一定相同,則原子數(shù)不一定相等,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;氮?dú)夂鸵谎趸嫉哪栙|(zhì)量相等,質(zhì)量相等時(shí)兩種氣體的物質(zhì)的量相等,二者都是雙原子分子,故原子數(shù)一定相等,故C項(xiàng)正確;體積和密度相等,則兩種氣體的質(zhì)量相等,由于CO和C2H4的摩爾質(zhì)量相等,則兩者的物質(zhì)的量相等,由于兩種分子中原子數(shù)之比為1∶3,故兩種氣體含有原子數(shù)目之比為1∶3,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 10.B　1mol金剛石中含有2NA個(gè)C—C鍵,1molSiO2含有4NA個(gè)Si—O鍵,A項(xiàng)錯(cuò)誤;由甲苯變?yōu)楸郊姿?碳元素化合價(jià)變化7(-27+87)=6;9.2g甲苯(即為0.1mol)被氧化為苯甲酸,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.6NA,B項(xiàng)正確;Na2CO3溶液中會(huì)有少量CO32-發(fā)生水解,因此在含CO32-總數(shù)為NA的Na2CO3溶液中,Na+總數(shù)大于2NA,C項(xiàng)錯(cuò)誤;標(biāo)準(zhǔn)狀況下,庚烷為液態(tài),不能用氣體摩爾體積進(jìn)行計(jì)算,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 11.D　設(shè)容器的體積為V,容器的質(zhì)量為a,則 a+V22.4Lmol-132gmol-1=116ga+V22.4Lmol-144gmol-1=122g, 解得V=11.2L,a=100g,則后來充入的氣體重24g,物質(zhì)的量為0.5mol,M=24g0.5mol=48gmol-1,D正確。 12.C　C2H5OH是共價(jià)化合物,分子中不含OH-,A項(xiàng)錯(cuò)誤;25℃時(shí),pH=1的H2SO4溶液中c(H+)=0.1molL-1,由于溶液體積未知,故無法求得H+的數(shù)目,B項(xiàng)錯(cuò)誤;1.8gH2O的物質(zhì)的量為0.1mol,一個(gè)H2O分子中含有兩個(gè)共用電子對(duì),故1.8gH2O中含有共用電子對(duì)數(shù)目為0.2NA,C項(xiàng)正確;根據(jù)反應(yīng)C2H5OH+4CrO3+6H2SO42Cr2(SO4)3+2CO2↑+9H2O可知,生成2molCO2時(shí)轉(zhuǎn)移6mol電子,由于題目中并沒有指出是否為標(biāo)準(zhǔn)狀況下,故無法求得4.48LCO2的物質(zhì)的量,也就無法計(jì)算轉(zhuǎn)移的電子數(shù),D項(xiàng)錯(cuò)誤。 13.答案(1)mM　(2)2mNAM　(3)22.4mM　(4)100mm+1000%　(5)mMV 解析(1)mg該氣體的物質(zhì)的量為mMmol。(2)含有原子的物質(zhì)的量為mMmol2=2mMmol,則該氣體所含原子總數(shù)為2mMNA=2mNAM。(3)mg該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為22.4Lmol-1mMmol=22.4mML。(4)該氣體溶于1L水中(該氣體不與水反應(yīng)),1L水的質(zhì)量約為1000g,則該溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為mm+1000100%=100mm+1000%。(5)該氣體溶于水后形成VL溶液,其溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為mMVmolL-1=mMVmolL-1。 14.答案(1)1∶1　(2)0.72 (3)2Fe2O3+C4FeO+CO2↑　(4)6 g　12 L 解析(1)設(shè)混合物中FeO、Fe2O3的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol,根據(jù)鐵、氧兩種原子物質(zhì)的量之比為4∶5可得:(x+2y)∶(x+3y)=4∶5,則x∶y=2∶1,Fe2+與Fe3+物質(zhì)的量之比為x∶2y=1∶1。(2)根據(jù)催化劑中Fe2+與Fe3+的物質(zhì)的量之比為1∶2,可推知FeO、Fe2O3的物質(zhì)的量之比為1∶1,則混合物中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35672+160≈0.72。(3)由題給信息知,C(炭粉)會(huì)將一部分Fe2O3還原成FeO,同時(shí)C(炭粉)被氧化成CO2,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Fe2O3+C4FeO+CO2↑。(4)由于催化劑中Fe2+與Fe3+的物質(zhì)的量之比為1∶2時(shí),催化劑活性最高,則要求反應(yīng)后的混合物中FeO和Fe2O3的物質(zhì)的量之比為1∶1,原料480gFe2O3的物質(zhì)的量為3mol,根據(jù)關(guān)系式Fe2O3~2FeO,原料中必須有13的Fe2O3參加反應(yīng),即有1molFe2O3參加反應(yīng),則理論上要有0.5molC反應(yīng),即有6gC參加反應(yīng)。生成的CO2為0.5mol,結(jié)合題給條件可知在該條件下0.5molCO2的體積為12L。 15.答案(1)36 gmol-1　(2)0.4NA　(3)①28 gmol-1?、?.8NA　③4.48 解析(1)標(biāo)準(zhǔn)狀況下混合氣體的體積為8.96L,則氣體的物質(zhì)的量n=8.96L22.4Lmol-1=0.4mol,則混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為14.4g0.4mol=36gmol-1。(2)CO2和CO分子中都含有1個(gè)碳原子,混合氣體的物質(zhì)的量為0.4mol,則碳原子的物質(zhì)的量為0.4mol,所以混合氣體中碳原子的個(gè)數(shù)為0.4NA。(3)①混合氣體通過NaOH溶液時(shí)CO2氣體被吸收,再通過濃硫酸干燥氣體,所以氣球中收集到的氣體為純凈的CO氣體,所以摩爾質(zhì)量為28gmol-1。②設(shè)混合氣體中CO的物質(zhì)的量為nmol,則CO2物質(zhì)的量為(0.4-n)mol,根據(jù)混合氣體的質(zhì)量可得28ng+44(0.4-n)g=14.4g,解得n=0.2,1個(gè)CO分子含有14個(gè)電子,所以0.2molCO含有2.8NA個(gè)電子。③氣球收集的CO的物質(zhì)的量為0.2mol,則其體積為0.2mol22.4Lmol-1=4.48L。 16.答案(1)5.4　(2)1∶1　1∶1　 11∶12　(3)62 gmol-1　16 (4)2.24　0.15　(5)0.05　2.5NA或1.5051024 解析(1)配制100mL1molL-1的稀硫酸,需要用量筒量取濃硫酸(密度為1.84gmL-1,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%)的體積為0.1L1molL-198gmol-11.84gmL-198%=5.4mL。 (2)等溫等壓下,等體積的CO2和O3的物質(zhì)的量相等,則所含分子個(gè)數(shù)比為1∶1,根據(jù)分子式可知原子個(gè)數(shù)比為3∶3=1∶1,密度比為摩爾質(zhì)量之比,即為44∶48=11∶12。 (3)12.4gNa2R含Na+為0.4mol,則Na2R物質(zhì)的量是0.2mol,Na2R摩爾質(zhì)量為12.4g0.2mol=62gmol-1,R的相對(duì)原子質(zhì)量為62-223=16。 (4)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.7g氨氣所占的體積為1.7g17gmol-122.4Lmol-1=2.24L;其中氫原子的物質(zhì)的量是0.3mol,它與同條件下0.3mol2=0.15molH2S含有相同的氫原子數(shù)。 (5)100mL0.5molL-1的(NH4)2SO4溶液中含有SO42-的物質(zhì)的量是0.1L0.5molL-1=0.05mol,1個(gè)SO42-含有50個(gè)電子,則這些SO42-中所含有的電子數(shù)為2.5NA或1.5051024。