2021版高考化学一轮复习课时提升作业二物质的量物质的聚集状态含解析苏教版 练习

物质的量 物质的聚集状态

1.下列叙述正确的是 (　　)

A.同温同压下,相同体积的物质,它们的物质的量必相等

B.任何条件下,等物质的量的乙烯和一氧化碳所含的分子数必相等

C.1 L一氧化碳气体的质量一定比1 L氧气的质量小

D.等体积、等物质的量浓度的强酸中所含的H+数目一定相等

【解析】选B。同温同压下,相同体积的气体,物质的量才相等,A不正确;未注明气体所处的温度和压强,不能判断,C不正确;强酸的元数不一定相等,D不正确。

【加固训练】

　　雾霾天气对环境造成了严重影响,浙江省的地市级城市开展PM2.5和臭氧的监测。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体积比为2∶3

C.16 g臭氧中含有6.02×1023个原子

D.1.00 mol臭氧中含有电子总数为18×6.02×1023

【解析】选C。摩尔质量的单位为g·mol-1,A错误;等质量的氧气和臭氧物质的量之比为3∶2,同温同压时体积比为3∶2,B项错误;臭氧化学式为O3,1个O3分子的电子数为24,1.00 mol臭氧中含有电子总数约为24×6.02×1023,D项错误。

2.同温同压下,等体积的两容器内分别充满14N16O和13C16O气体,下列对两容器中气体判断正确的是              (　　)

A.中子数相同　　 B.分子数不同

C.质子数相同  D.气体质量相同

【解析】选A。14N原子中7个质子、7个中子,16O原子中8个质子、8个中子,13C原子中6个质子、7个中子,同温、同压、同体积的气体,分子数相同,故两容器中的中子数相同。

3.(新题预测)冰毒,即兴奋剂甲基苯丙胺,结构如图所示。已知在空气中燃烧所得产物均可参与大气循环,则4 mol冰毒完全燃烧耗氧量为              (　　)

A.50 mol  B.55 mol

C.58 mol　 D.60 mol

【解析】选B。冰毒分子式为C10H15N,燃烧时产生CO2、H2O和N2,反应方程式为4C10H15N+55O240CO2+30H2O+2N2,则4 mol冰毒完全燃烧耗氧55 mol。

4.NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是 (　　)

A.0.1 mol Fe在0.1 mol氯气中充分燃烧时转移的电子数为0.3NA

B.0.1 mol乙烷和丙烯的混合物所含氢原子数目为0.6NA

C.64 g的SO2与足量的O2充分反应后可得到SO3分子数目为NA

D.标准状况下,2.24 L四氯化碳含有的分子数目为0.1NA

【解析】选B。0.1 mol Fe在0.1 mol氯气中充分燃烧,Fe剩余,则转移电子数为0.2NA,A项错误;乙烷和丙烯的分子式分别为C2H6、C3H6,故0.1 mol该混合物含有氢原子数为0.6NA,B项正确;SO2与O2的反应为可逆反应,SO2不可能完全反应生成SO3,故得到SO3分子数小于NA,C项错误;标准状况下,四氯化碳为液体,

2.24 L CCl4的物质的量远大于0.1 mol,故所含分子数目远大于0.1NA,D项错误。

【加固训练】

　　设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 (　　)

A.NA个氧分子与NA个氢分子的质量之比为8∶1

B.100 mL 1.0 mol·L-1 FeCl3溶液与足量Cu反应,转移的电子数为0.2NA

C.标准状况下,11.2 L CCl4中含有C—Cl键的数目为2NA

D.NA个D2O分子中,含有10NA个电子

【解析】选D。NA个氧分子与NA个氢分子的质量比是16∶1,A错误;100 mL

1.0 mol·L-1 FeCl3溶液与足量Cu反应,转移的电子数为0.1NA,B错误;标准状况下,CCl4是液态不是气态,所以11.2 L CCl4物质的量不是0.5 mol,C错误;D是H的同位素氘,含一个质子,一个中子,核外有一个电子,故一个D2O分子中含有10个电子,NA个D2O分子中,含有10NA个电子,D正确。

5.一定温度压强下,用m g的CH4、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出四个体积大小不同的气球,下列说法中正确的是              (　　)

A.气球B中装的是O2

B.气球A和气球C中气体分子数相等

C.气球A和气球D中气体物质的量之比为4∶1

D.气球C和气球D中气体密度之比为2∶1

【解析】选D。一定温度压强下,气体的Vm是相等的,用m g的CH4、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出四个体积大小不同的气球,则根据V=nVm=得到体积和相对分子质量成反比,所以体积的大小顺序是CH4>O2>CO2>SO2,C中装的是氧气,A错误;根据A的分析,D、C、B、A四个球中分别是CH4、O2、CO2、SO2,气球A和气球C中气体分子数之比等于体积之比,等于摩尔质量M的倒数之比,即为32∶64=

1∶2,B错误;气球A和气球D中气体物质的量之比等于体积之比,等于M的倒数之比,即为1∶4,C错误;气球C和气球D中气体密度之比等于摩尔质量之比,即为32∶16=2∶1,D正确。

6.某双原子分子构成的气体,其摩尔质量为M g·mol-1,该气体的质量为m g,阿伏加德罗常数为NA mol-1,则:

(1)该气体在标准状况下的体积为________L。 

(2)该气体在标准状况下的密度为__g·L-1。 

(3)该气体所含的原子总数为________个。 

(4)该气体的一个分子的质量为________g。 

【解析】气体的物质的量为n== mol,在标准状况下,Vm=22.4 L·mol-1,

V=n·Vm= mol·22.4 L·mol-1= L;标准状况下,ρ===

g·L-1;气体中含有的原子数为 mol×2×NA mol-1=;一个分子的质量为= g。

答案:(1)　(2)　(3)　(4)

1.(2017·浙江4月选考真题)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 (　　)

A.标准状况下,2.24 L乙醇中碳氢键的数目为0.5 NA

B.1 L 0.1 mol·L-1硫酸钠溶液中含有的氧原子数为0.4 NA

C.0.1 mol KI与0.1 mol FeCl3在溶液中反应转移的电子数为0.1 NA

D.0.1 mol乙烯与乙醇的混合物完全燃烧所消耗的氧分子数为0.3 NA

【解析】选D。在标准状况下乙醇为液体,不能根据气体摩尔体积计算其物质的量,A选项错误;硫酸钠溶液中除了Na2SO4中含有氧原子,水中还含有氧原子,B选项错误;根据化学方程式:2KI+2FeCl32FeCl2+I2+2KCl,0.1 mol KI与0.1 mol FeCl3恰好完全反应,转移0.1 mol电子,因为在溶液中FeCl3能够部分水解,使其物质的量小于0.1 mol,即转移电子的物质的量小于0.1 mol,C选项错误;根据C2H4+3O22CO2+2H2O和C2H6O+3O22CO2+3H2O,可知1 mol乙烯与乙醇的混合物完全燃烧消耗3 mol O2,D选项正确。

2.设NA为阿伏加德罗常数值。下列有关叙述正确的是 (　　)

A.14 g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为2NA

B.1 mol N2与4 mol H2反应生成的NH3分子数为2NA

C.1 mol Fe溶于过量硝酸,电子转移数为2NA

D.标准状况下,2.24 L CCl4含有的共价键数为0.4NA

【解析】选A。乙烯和丙烯的最简式都是CH2,14 g乙烯和丙烯混合气体中含有的最简式的物质的量是n(CH2)=m÷M=14 g÷14 g·mol-1=1 mol,所以其中含有的氢原子数为N(H)=1 mol×2×NA mol-1=2NA,A项正确; N2与H2在一定条件下发生反应生成NH3,该反应是可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,故1 mol N2与

4 mol H2反应生成的NH3分子数小于2NA,B错误;铁是变价金属,硝酸具有强的氧化性,所以1 mol Fe溶于过量硝酸生成硝酸铁,反应中电子转移数目为3NA,C项错误;标准状况下四氯化碳是液态,不能用气体摩尔体积进行有关物质的量的计算,D项错误。

3.标准状况下,m g气体A与n g气体B的分子数目一样多,下列说法不正确的是 (　　)

A.在任意条件下,若两种分子保持原组成,则其相对分子质量之比为m∶n

B.25 ℃、1.25×105 Pa时,两气体的密度之比为n∶m

C.同质量的A、B在非标准状况下,其分子数之比为n∶m

D.相同状况下,同体积的气体A与B的质量之比为m∶n

【解析】选B。只要在相同条件下气体分子数相同,其物质的量、气体体积必相等,设A、B的相对分子质量为MA和MB,气体密度为ρA和ρB,分子数为NA和NB,其质量为WA和WB。=,则MA∶MB=m∶n,A项正确;两气体的体积相等,则ρA∶ρB=MA∶MB=m∶n,B项错误;摩尔质量越大,单位质量的分子数目越少,等质量的A、B气体的分子数与其摩尔质量成反比,即NA∶NB=MB∶MA=n∶m,C项正确;同温同压下,同体积的气体分子数相同,故A和B等体积时,WA∶WB=MA∶MB=m∶n,D项正确。

【加固训练】

　　A气体的摩尔质量是B气体的n倍,同温同压下,B气体的质量是同体积空气的m倍,则A的相对分子质量是              (　　)

A.　　　　 B.

C.29mn　　 D.

【解析】选C。B气体的质量是同体积空气的m倍,说明B的密度是空气密度的m倍,则M(B)=mM(空气)=m×29 g·mol-1,M(A)=m×29 g·mol-1×n,则A的相对分子质量为29mn。

4.已知NA为阿伏加德罗常数的值,则一个SO2分子的质量为 (　　)

A.g  B.g

C.64NAg D.无法计算

【解析】选A。二氧化硫的摩尔质量为64 g·mol-1,则1 mol二氧化硫的质量为64 g,1 mol二氧化硫含有NA个二氧化硫分子,则1个二氧化硫分子的质量为

g。

【加固训练】

　　已知一个N2O3分子的质量为a g,一个N2O5分子的质量为b g,若以一个氧原子质量的作为相对原子质量的标准,则NO2的相对分子质量为              (　　)

A.  B.

C.  D.

【解析】选A。由分子式可知,一个N2O3分子与一个N2O5分子的质量之和相当于4个NO2分子的质量,所以1个NO2分子的质量为×(a g+b g)=(a+b)g;一个N2O3分子的质量为a g,一个N2O5分子的质量为b g,可知2个氧原子的质量为(b-a)g,所以1个氧原子的质量为(b-a)g,以氧原子质量的为标准,NO2的相对分子质量为=,故A项正确。

5.(2018·浙江11月选考真题)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是 (　　)

A.32 g S8(分子结构:)中的共价键数目为NA

B.2 g由O和2H2O组成的物质中含有的质子数为NA

C.8 g CuO与足量H2充分反应生成Cu,该反应转移的电子数为0.2 NA

D.标准状况下,11.2 L Cl2溶于水,溶液中Cl-、ClO-和HClO的微粒数之和为NA

【解析】选D。32 g S8的物质的量是0.125 mol,分子中的共价键数目为0.125×

8×NA=NA,A正确;2 g由O和2H2O组成的物质的物质的量是0.1 mol,含有的质子数为NA,B正确;8 g CuO的物质的量是0.1 mol,生成铜单质时转移的电子数为0.2 NA,C正确;标准状况下,11.2 L Cl2溶于水,只有部分氯气与水反应,溶液中Cl-、ClO-和HClO的微粒数之和小于NA,D错误。

6.合成氨工业生产中所用的α-Fe催化剂的主要成分为FeO、Fe2O3。

(1)某FeO、Fe2O3混合物中,铁、氧的物质的量之比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________(用小数表示,保留2位小数)。 

(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粉末中加入炭粉的质量为________,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·mol-1)。 

【解析】(1)设FeO、Fe2O3分别为x mol、y mol,根据铁、氧物质的量之比得:(x+2y)∶(x+3y)=4∶5,x∶y=2∶1,Fe2+与Fe3+物质的量之比为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≈0.72。(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为3 mol,Fe2O3～2FeO,原料中必须有的Fe2O3参加反应,即1 mol Fe2O3参加反应,理论上要有0.5 mol C反应,即6 g C。生成CO2为0.5 mol,在该条件下体积为12 L。

答案:(1)1∶1　(2)0.72

(3)2Fe2O3+C4FeO+CO2↑　(4)6 g　12 L

【加固训练】

侯氏制碱法制得的NaHCO3固体中含有部分Na2CO3·nH2O(n<10)。取该固体8.50 g充分加热,产生的气体依次通过浓硫酸(增重1.44 g)和碱石灰(增重

1.76 g)。请计算:

(1)固体中NaHCO3的质量为________g。 

(2)固体中Na2CO3·nH2O的n值为__。 

【解析】固体8.50 g充分加热,发生反应为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,

Na2CO3·nH2ONa2CO3+nH2O,产生的气体依次通过浓硫酸(增重1.44 g)和碱石灰(增重1.76 g),所以生成二氧化碳的质量1.76 g即0.04 mol,则NaHCO3的质量为0.04×2×84=6.72 (g),NaHCO3分解生成水的物质的量也为0.04(mol),又生成水的总量为1.44 g即0.08 mol,所以Na2CO3·nH2O分解生成水的物质的量为0.08-

0.04=0.04(mol),又Na2CO3·nH2O的质量为8.50-6.72=1.78 (g),则由×n=

0.04,解得n=4。

答案:(1)6.72　(2)4