第一章 第一节 物质的量 气体摩尔体积
一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分)
1.设NA为阿伏加德罗常数,下列说法正确的是 ( ) A.23 g钠在氧气中完全燃烧失电子数为0.5NA B.1 L 2 mol/L的MgCl2溶液中含Mg2数为2NA
+
C.标准状况下,11.2 L的SO3所含分子数为0.5NA D.室温下,8 g甲烷含有共价键数为2NA
解析:A项,钠在氧气中完全燃烧生成Na2O2,Na由0价升为+1价,23 g钠的物质的 量为1mol,故失电子数为NA;B项,在溶液中存在Mg2的水解平衡,Mg2+
+
+
2H2OMg(OH)2+2H,故1 L 2 mol/L的MgCl2溶液中含Mg2数小于2NA;C项,
+
+
标准状况下SO3为固体;D项正确. 答案:D
2.下列说法正确的是 ( ) A.标准状况下,1 mol辛烷的体积约为22.4 L
B.含有2 mol氧原子的氧单质在标准状况下占有的体积一定是22.4 L C.1 mol气体只有在标准状况下的体积才是22.4 L
D.标准状况下,2 L二氧化碳和3 L一氧化碳所含有的原子数目相等
解析:A中标准状况下辛烷为液体;B中氧单质可能为O3;C中在适当的温度和压强下,1 mol气体在非标准状况下的体积也可为22.4 L. 答案:D
3.(2010·潍坊月考)由阿伏加德罗常数(NA)和一个水分子的质量(m水)、一个水分子的体积(V
水
),不能确定的物理量有 ( ) .
A.1摩尔水的质量 B.1摩尔水蒸气的质量 C.1摩尔水的体积 D.1摩尔水蒸气的体积
解析:A、B选项中,1摩尔水或水蒸气的质量都为m水NA;C选项中,水分子间距离和水分子大小相比可以忽略,1摩尔水的体积为NAV水;D选项中,水蒸气分子间的距离比分子直径大得多,即水蒸气的体积主要决定于水蒸气分子间的距离,仅由题给条件不能确定1摩尔水蒸气的体积. 答案:D
4.(2009·上海高考)NA代表阿伏加德罗常数.下列有关叙述正确的是 ( ) A.标准状况下,2.24 L H2O含有的分子数等于0.1NA
B.常温下,100 mL 1 mol/L Na2CO3溶液中阴离子总数大于0.1NA
C.分子数为NA的CO、C2H4混合气体体积约为22.4 L,质量为28 g D.3.4 g NH3中含N—H键数目为0.2NA
解析:A项,标准状况下水呈液态或固态.B项,Na2CO3溶液中存在水解反应: CO23+H2OHCO3+OH,故100 mL 1 mol/L Na2CO3溶液中阴离子总数大于
-
-
-
0.1NA.C项,没有注明是标准状况下,体积不一定是22.4 L.D项,一个NH3分子中含3个N—H键,则3.4 g即0.2 mol NH3中含N—H键数目为0.6NA. 答案:B
5.设NA为阿伏加德罗常数的值,如果a g某气体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 ( )[来源:学|科|网]
22.4ap22.4abA. B. bNApNA22.4a22.4pbC. D. bNAaNA
bp解析:a g该气体双原子分子的分子数为p,则b g该气体双原子分子的分子数为a,b bp22.4pb
g该气体双原子分子的物质的量为(mol),则b g该气体在标准状况下的体积为
aNAaNA(L). 答案:D
6.下列条件中,两种气体所含原子数一定相等的是 ( )[来源:Zxxk.Com]
A.同质量、不同密度的N2和CO B.同温度、同体积的H2和N2
C.同体积、同密度的C2H6和NO[来源:学§科§网Z§X§X§K] D.同压强、同体积的N2O和CO2
解析:因为N2和CO具有相同的摩尔质量,所以两者质量相同时物质的量相等,分子个数相等,又因两者都是双原子分子,故原子个数也相等,A项正确;同温度、同体积时,没有提到压强,因此分子个数不一定相等,B项错误;体积相同、密度相同,质量相等,C2H6和NO的摩尔质量也相等,则分子个数相等,但由于它们的分子中原子个数不同,所以原子个数不相等,C项错误;同压强、同体积时,由于没有说明温度,两种气体的物质的量不一定相等,因此D项错误. 答案:A
7.下列叙述正确的是 ( ) A.相同条件下,N2和O2的混合气体与等体积的N2所含原子数相等 B.等物质的量的甲基(—CH3)与氢氧根(OH)所含电子数相等
-
C.常温常压下,28 g CO与22.4 L O2所含分子数相等[来源:学。科。网Z。X。X。K] D.16 g CH4与19 g NH4所含质子数相等
解析:根据阿伏加德罗定律,A正确.每个甲基(—CH3)含有9个电子,而每个氢氧根(OH
-
+
)含有10个电子,所含电子数不等,B错误.C.不是标准状况,错误.D.16 g CH4含有
+
(16÷16)×10 mol=10 mol质子,19 g NH4含(19÷18)×11 mol=11.6 mol质子,不相等,则D错误. 答案:A
8.同温同压下,等质量的SO2和CO2相比较,下列叙述中正确的是 ( ) A.体积比1∶1 B.体积比16∶11 C.密度比16∶11 D.密度比11∶16
解析:设SO2和CO2的质量各为1 g,则其物质的量分别为n(SO2)==
1
mol,n(CO2)64
V(SO2)1
mol,根据同温同压下,两种气体的体积之比等于其物质的量之比,得 =44V(CO2)
n(SO2)11
=∶=11∶16;根据同温同压下,气体的密度之比等于其相对分子质 量之
n(CO2)6444
ρ(SO2)6416
比,可得==.
ρ(CO2)4411答案:C
9.在标准状况下,质量为m的气体A与质量为n的气体B的分子数相同,下列说法中不.正确的是 ( ) A.气体A与气体B的相对分子质量比为m∶n B.同质量气体A与气体B的分子个数比为n∶m
C.同温同压下,A气体与B气体的密度比为n∶m[来源:Zxxk.Com] D.相同状况下,同体积A气体与B气体的质量比为m∶n
解析:标准状况下质量为m的气体A与质量为n的气体B分子数相同,即物质的量相mn等,在同温同压的条件下,体积相等.A项:由n(A)=,n(B)=,n(A)=n(B)
M(A)M(B)可得:M(A)∶M(B)=m∶n,正确.B项:质量为a的气体A的分子数N1=质量为a的气体B的分子数N2=
a
·N,M(A)A
aN1M(B)nm·NA,==m,正确.C项:ρ(A)=V,ρ(B)M(B)N2M(A)
n
=V,ρ(A)∶ρ(B)=m∶n,错误.D项:同温同压同体积的A、B其物质的量相同,则m(A)=n(A)·M(A),m(B)=n(A)·M(B),m(A)∶m(B)=M(A)∶M(B)=m∶n,正确. 答案:C
10.(2009·江苏高考)用NA表示阿伏加德罗常数的值.下列叙述正确的是 ( )
A.25℃时,pH=13的1.0 L Ba(OH)2溶液中含有的OH数目为0.2NA
B.标准状况下,2.24 L Cl2与过量稀NaOH溶液反应,转移的电子总数为0.2NA C.室温下,21.0 g乙烯和丁烯的混合气体中含有的碳原子数目为1.5NA D.标准状况下,22.4 L甲醇中含有的氧原子数为1.0NA
解析:A项,OH数目应为0.1NA,不正确;B项,标准状况下2.24 L Cl2与氢氧化钠溶液反应转移电子总数为0.1NA,不正确;C项,乙烯与丁烯的最简式相同为“CH2”,故两种气体不论以何种比例混合,C、H的质量分数均不变,即m(C)=N(C)=
21.0
×12=18 g,14
-
-
18
N=1.5NA,正确;D项,标准状况下,甲醇是液体,不正确.[来12A
源:Z+xx+k.Com] 答案:C
二、非选择题(本题包括4小题,共50分)[来源:学科网]
11.(10分)在标准状况下,①6.72 L CH4气体 ②3.01×1023个HCl气体分子 ③13.6 g H2S气体 ④0.2 mol NH3,按下列要求对这四种气体的关系从大到小进行排列(用上述数字序号表示):
(1)标准状况下四种气体的体积 .[来源:Zxxk.Com] (2)四种气体的质量 .
解析:四种气体的物质的量分别为0.3 mol、0.5 mol、0.4 mol、0.2 mol.
(1)标准状况下气体的体积与物质的量成正比,所以有V(HCl)>V(H2S)>V(CH4)>V(NH3). (2)四种气体的质量分别为: m(CH4)=0.3 mol×16 g/mol=4.8 g m(HCl)=0.5 mol×36.5 g/mol=18.25 g m(H2S)=13.6 g
m(NH3)=0.2 mol×17 g/mol=3.4 g. 答案:(1)②>③>①>④ (2)②>③>①>④
12.(15分)(1)0.3 mol NH3分子中所含氢原子数与 个H2O分子中所含氢原子数相等.
(2)含0. 4 mol Al3的Al2(SO4)3中所含的SO24的物质的量是 .
+
-
(3)已知16 g A和20 g B恰好完全反应生成0.04 mol C和31.76 g D,则C的摩尔质量为 .
(4)2.3 g Na中含 mol e,在跟足量水反应中失去 mol e. 解析:(1)0.3 mol×6.02×1023 mol1×3=N(H2O)×2
--
-
则N(H2O)=2.709×1023.
(2)n(SO4)=0.4 mol÷2×3=0.6 mol.
(3)根据质量守恒定律,0.04 mol C的质量为16 g+20 g-31.76 g=4.24 g,M(C)=4.24 g÷0.04 mol=106 g/mol.
2.3 g--
(4)每个钠原子有11个e,2.3 g Na中含e的物质的量为:×11=1.1 mol.
23 g/mol钠和水反应时,每个钠原子失去1个e,则2.3 g Na和H2O反应失去e 0.1 mol. 答案:(1)2.709×1023 (2)0.6 mol (3)106 g/mol (4)1.1 0.1
13.(10分)生态农业涉及农家肥料的综合利用,某种肥料经发酵得到一种含甲烷、二氧化碳、氮气的混合气体.2.016 L(标准状况)该气体通过盛有红热CuO粉末的硬质玻璃管,△发生的反应为:CH4+4CuO――→CO2+2H2O+4Cu.当甲烷完全反应后,硬质玻璃管的质量减轻4.8 g.将反应后产生的气体通过过量的澄清石灰水中,充分吸收,生成沉淀8.5 g.
(1)原混合气体中甲烷的物质的量是 . (2)原混合气体中氮气的体积分数为 .
解析:设CH4为x mol,原混合气体中CO2为y mol,则有 △CH4+4CuO――→CO2+2H2O+4Cu Δm[来源:Z。xx。k.Com] 1 1 4×16 g x x 4.8 g x=0.075 mol 又因为n总=n(CO2)=
2.016 L
=0.09 mol
22.4 L/mol
-
-
2-
8.5 g
=0.085 mol,
100 g/mol
所以y=0.085 mol-0.075 mol=0.01 mol
n(N2)=0.09 mol-0.01 mol-0.075 mol=0.005 mol. 0.005 mol
所以N2的体积分数为×100%=5.56%.
0.09 mol答案:(1)0.075 mol (2)5.56%
14.(15分)某中学探究性学习小组用如图所示的装置进行实验,在室 温和标准大气压强下,测得a g含Al 96%的样品甲(样品甲中的
杂
质不与稀硫酸反应)与稀硫酸完全反应产生的气体体积为b L.现欲
在相同条件下,用NaOH溶液代替该装置中的稀硫酸来测定某一样品乙中Al的质量
分数(样品乙中的杂质不与NaOH溶液反应).请回答下列问题: (1)Al与NaOH溶液反应的化学方程式为:
. (2)根据装置图,连接好装置,检查装置的气密性,加入药品后使反应开始发生的操作是
. (3)本实验中测量气体体积时应注意的事项有
. (4)该条件下生成的气体的摩尔体积 (填“大于”、“小于”或“等于”)22.4 L/mol.
(5)如果铝样品乙的质量为c g,测得气体的体积为d L,则铝样品乙中Al的质量分数计算式w(Al)= .
解析:由反应2Al+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2↑、
2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑知,等量的Al与稀硫酸或NaOH溶液完全反应生成的氢气的量相等,因此实验中可以用NaOH溶液代替稀硫酸.(4)压强相 同、物质的量相同,温度越高,气体的体积越大,因此在室温和标准大气压下气体 的摩尔体积大于标准状况下气体的摩尔体积(22.4 L/mol).(5)在室温和标准大气压 下,用样品甲和样品乙分别进行实验所测得气体摩尔体积相等,则可得等式 Vm=
b Ld L
=,
a g×96%3c g×w3
××27 g/mol227 g/mol2
0.96ad
.[来源:学科网] bc
解得w=
答案:(1)2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑ (2)将三叉管向左倾斜,使稀硫酸与Al样品接触
(3)待装置内气体温度恢复到室温后,调节量筒位置使其内外液面相平 0.96ad
(4)大于 (5)
bc
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