2019届高考化学一轮复习顶层设计配餐作业：1 《物质的量　气体摩尔体积》 含解析 练习

配餐作业(一)　物质的量　气体摩尔体积

►►见学生用书P357

1．利用太阳能分解水制氢，若光解0.02 mol水，下列说法正确的是(　　)

A．可生成H2的质量为0.02 g

B．可生成氢的原子数为2.408×1023个

C．可生成H2的体积为0.224 L(标准状况下)

D．生成H2的量理论上等于0.04 mol Na与水反应产生H2的量

解析　根据方程式2H2O===2H2↑＋O2↑，光解0.02 mol水，可产生0.02 mol H2和0.01 mol O2，则生成H2的质量为0.04 g，A项错误；可生成氢的原子数为2.408×1022个，B项错误；可生成标准状况下H2的体积为0.448 L，C项错误；0.04 mol Na与水反应产生0.02 mol H2，理论上与光解0.02 mol水生成的H2相等，D项正确。

答案　D

2．如图所示，甲和乙为两个体积相同的固定容器，图中“”和“”分别表示氢原子和氧原子，则下列说法正确的是(　　)

A．若甲中的H2为1 mol，则乙中所含原子总数为3.01×1023个

B．甲和乙中气体的质量之比为1∶8

C．H2、O2均能发生化合反应，但不能发生置换反应

D．两容器的温度和压强均相同

解析　根据图示可知，甲和乙中H2与O2的分子个数比为2∶1，若H2为1 mol，则O2为0.5 mol，故O原子数目为6.02×1023个，A项错误；甲和乙中H2与O2的分子个数之比为2∶1，所以其物质的量之比为2∶1，质量之比为1∶8，B项正确；H2能发生置换反应，如H2与CuO反应，O2也能发生置换反应，如O2与H2S反应，C项错误；根据阿伏加德罗定律，甲和乙两容器容积相同，但气体分子个数不同，所以两容器的温度和压强不可能均相同，D项错误。

答案　B

3．某气体的摩尔质量为M g·mol－1，NA表示阿伏加德罗常数，在一定的温度和压强下，体积为V L的该气体所含有的分子数为x。则表示的是(　　)

A．V L该气体的质量(以g为单位)

B．1 L该气体的质量(以g为单位)

C．1 mol该气体的体积(以L为单位)

D．1 L该气体中所含的分子数

解析　x除以NA为该气体的物质的量，然后乘以M表示其质量，再除以V表示1 L该气体的质量。

答案　B

4．如图所示，同温同压下，分别用氯化氢和四种混合气体吹出体积相等的五个气球。A、B、C、D四个气球中，与氯化氢所含原子数一定相等的是(　　)

解析　同温同压下，体积相等的气球中，气体的物质的量相等。HCl是双原子分子，只要混合气体分子的平均原子数等于2即符合要求。A项中有可能等于2，B项一定大于2，C项一定等于2，D项一定大于2。

答案　C

5．空气中的自由电子附着在分子或原子上形成空气负离子，被称为“空气维生素”。O就是一种空气负离子，其摩尔质量为(　　)

A．33 g  B．32 g

C．33 g·mol－1  D．32 g·mol－1

解析　O相对分子质量为32，故摩尔质量为32 g·mol－1。

答案　D

6．黑索金是一种爆炸力极强的烈性炸药，比TNT猛烈1.5倍，可用浓硝酸硝解乌洛托品得到黑索金，同时生成硝酸铵和甲醛(HCHO)。则反应中乌洛托品与硝酸的物质的量之比为(　　)

A．2∶3  B．1∶3

C．1∶4  D．2∶5

解析　由乌洛托品和黑索金的结构可知，乌洛托品的分子式是C6H12N4，和硝酸生成黑索金(分子式为C3H6N6O6)、硝酸铵和甲醛，根据氮元素守恒可知，乌洛托品与硝酸的物质的量之比为1∶4。

答案　C

7．现有三种常见治疗胃病药品的标签：

药品中所含的物质均能中和胃里过量的盐酸，下列关于三种药片中和胃酸的能力比较，正确的是(　　)

A．甲＝乙＝丙  B．甲>乙>丙

C．丙>乙>甲  D．乙>丙>甲

解析　碳酸钙摩尔质量为100 g·mol－1，氢氧化镁摩尔质量为58 g·mol－1，氧化镁摩尔质量为40 g·mol－1，碳酸钙、氢氧化镁、氧化镁与盐酸都按物质的量比1∶2反应，药片中三者的质量相同，摩尔质量越小中和胃酸的能力越强，所以中和盐酸的能力为丙>乙>甲。

答案　C

8．人造空气(氧气与氦气的混合气)可用于减轻某些病痛或供深水潜水员使用。标准状况下，5.6 L“人造空气”的质量是2.4 g，其中氧气与氦气的质量比是(　　)

A．1∶1  B．1∶4

C．2∶1  D．2∶3

解析　设O2和He的质量分别为x g和y g，则解得x＝1.6 g，y＝0.8 g，x∶y＝1.6 g∶0.8 g＝2∶1。

答案　C

9．(2018·陕西西安八校高三联考)设NA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是(　　)

A．常温常压下，8 g O2含有4NA个电子

B．1 L 0.1 mol·L－1的氨水中有0.1NA个NH

C．标准状况下，22.4 L盐酸含有NA个HCl分子

D．1 mol Na被完全氧化生成Na2O2，失去2NA个电子

解析　1个O2分子中含有16个电子，故8 g (0.25 mol)O2中含有4NA个电子，A项正确；NH3·H2O为弱电解质，在溶液中部分电离，故1 L 0.1 mol·L－1氨水中含有的NH个数小于0.1NA，B项错误；盐酸为液体，且盐酸中不存在HCl分子，C项错误；Na转化为Na2O2，Na元素的化合价由0变为＋1价，失去1个电子，故1 mol Na被完全氧化生成Na2O2共失去NA个电子，D项错误。

答案　A

10．(2018·沧州质量监测)设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是(　　)

A．30 g乙烷中所含的极性共价键数目为7NA

B．1 mol SO2与足量O2反应生成SO3分子数目为NA

C．标准状况下22.4 L CHCl3中含有的Cl原子数目为3NA

D．1.0 L 0.1 mol/L的NaClO溶液中含有的ClO－数目小于0.1NA

解析　30 g乙烷的物质的量为1 mol，每1 mol乙烷中含6 mol C—H键，1 mol C—C键，其中C—H键为极性键，故1 mol乙烷中含极性共价键6NA，故A项错误；SO2与O2的反应为可逆反应，1 mol SO2不能完全转化为SO3，则生成的SO3分子数目少于NA，故B项错误；标准状况下，CHCl3为液态，不能用气体摩尔体积计算其物质的量，即22.4 L CHCl3不是1 mol，Cl原子数目也不是3NA，故C项错误；1.0 L 0.1 mol/L NaClO溶液中的NaClO即为0.1 mol NaClO，其中ClO－会发生水解，则ClO－少于1 mol，即数目小于0.1NA，故D项正确。

答案　D

11．(1)标准状况下，1.92 g某气体的体积为672 mL，则此气体的相对分子质量为________。

(2)在25 ℃、101 kPa的条件下，同质量的CH4和A气体的体积之比是15∶8，则A的摩尔质量为________。

(3)两个相同容积的密闭容器X、Y，在25 ℃下，X中充入a g A气体，Y中充入a g CH4气体，X与Y内的压强之比是4∶11，则A的摩尔质量为________。

(4)相同条件下，体积比为a∶b和质量比为a∶b的H2和O2的混合气体，其平均摩尔质量分别是____________和_____________。

解析　(1)M＝1.92 g/0.03 mol＝64 g·mol－1。(2)温度、压强相同时，体积之比等于物质的量之比，15∶8＝∶，M(A)＝30 g·mol－1。(3)温度、体积相同时，压强之比等于物质的量之比，4∶11＝∶，M(A)＝44 g·mol－1。(4)＝＝M1×＋M2×，＝2×＋32×＝ g·mol－1，＝(a＋b)g/ mol＝ g·mol－1。

答案　(1)64　(2)30 g·mol－1　(3)44 g·mol－1

(4) g·mol－1　 g·mol－1

12．(1)0.7 mol H2O的质量为____________，其中含有____________个水分子，氢原子的物质的量为____________。

(2)质量相同的H2、NH3、SO2、O3四种气体中，含有分子数目最少的是____________，在相同温度和相同压强条件下，体积最大的是____________。

(3)2 mol的CO2与3 mol的SO3的分子数之比是____________；原子数之比是____________。

(4)在9.5 g某二价金属的氯化物中含有0.2 mol Cl－，此氯化物的摩尔质量为________，该金属元素的相对原子质量为________。

解析　(1)0.7 mol H2O的质量为0.7 mol×18 g·mol－1＝12.6 g，含有水分子的个数为0.7 mol×6.02×1023 mol－1＝4.214×1023，氢原子的物质的量为0.7 mol×2＝1.4 mol。(2)根据n＝m/M可知，摩尔质量最大的是SO2，其物质的量最小，含有分子数最少；摩尔质量最小的是H2，相同条件下物质的量最大，所占体积最大。(3)2 mol的CO2与3 mol的SO3的分子数比是2∶3；原子数比是(2×3)∶(3×4)＝1∶2。(4)二价金属的氯化物可以表示为MCl2，在9.5 g该二价金属的氯化物中含0.2 mol Cl－，则9.5 g氯化物的物质的量为0.1 mol，该氯化物的摩尔质量为95 g·mol－1；该金属元素的相对原子质量为95－71＝24。

答案　(1)12.6 g　4.214×1023　1.4 mol

(2)SO2　H2

(3)2∶3　1∶2　(4)95 g·mol－1　24

13．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。请回答下列问题：

(1)该混合气体的平均摩尔质量为______________________。

(2)混合气体中碳原子的个数为______________________。

(用NA表示阿伏加德罗常数的值)

(3)将混合气体依次通过如图装置，最后收集在气球中。

①气球中收集到的气体摩尔质量：_______________________；

②标准状况下气球中收集到的气体的体积为_______________；

③气球中收集到的气体的电子总数为________________。

(用NA表示阿伏加德罗常数的值)

解析　(1)混合气体的体积为8.96 L，则其物质的量为n＝＝＝0.4 mol，混合气体的平均摩尔质量为＝36 g·mol－1。(2)设混合气体中CO的物质的量为x mol，CO2的物质的量为y mol，则根据混合物的质量为14.4 g可得28x＋44y＝14.4 g①；根据气体的物质的量为0.4 mol，可得x＋y＝0.4 mol②；解①②得x＝0.2 mol，y＝0.2 mol；由于CO和CO2中均含1个碳原子，故0.2 mol CO和0.2 mol CO2中共含0.4 mol C原子，即0.4NA个。(3)将混合气体依次通过题图装置，则CO2会被NaOH溶液吸收，剩余CO，被浓硫酸干燥后，则在气球中收集到的是干燥纯净的CO气体；①气球中收集到的气体为CO，而一种物质的摩尔质量在数值上等于该物质的相对分子质量，故收集到的气体的摩尔质量为28 g·mol－1；②气球中的气体为CO，其体积V＝nVm＝0.2 mol×22.4 L·mol－1＝4.48 L；③一个CO含有14个电子，由(2)求出的CO的物质的量为0.2 mol，则电子的物质的量为0.2 mol×14＝2.8 mol，电子总数为2.8NA个。

答案　(1)36 g·mol－1　(2)0.4NA

(3)①28 g·mol－1　②4.48 L　③2.8NA

14．卫计委严令禁止在面粉生产中添加过氧化钙(CaO2)等食品添加剂。过氧化钙(CaO2)是一种安全无毒物质，带有结晶水，通常还含有CaO。

(1)称取5.42 g过氧化钙样品，灼热时发生如下反应：

2[CaO2·xH2O]―→2CaO＋O2↑＋2xH2O，得到O2在标准状况下体积为672 mL，该样品中CaO2的物质的量为________。

(2)另取同一样品5.42 g，溶于适量稀盐酸中，然后加入足量的Na2CO3溶液，将溶液中Ca2＋全部转化为CaCO3沉淀，得到干燥的CaCO3 7.0 g。

①样品中CaO的质量为________。

②样品中CaO2·xH2O的x值为________。

解析　(1)n(CaO2)＝n(CaO2·xH2O)＝2n(O2)＝2×＝0.06 mol。

(2)①n(Ca2＋)总＝n(CaCO3)＝7.0 g÷100 g/mol＝0.07 mol，m(CaO)原＝(0.07 mol－0.06 mol)×56 g/mol＝0.56 g。

②x＝(5.42 g－0.56 g－0.06 mol×72 g/mol)÷18 g/mol÷0.06 mol＝。

答案　(1)0.06 mol　(2)①0.56 g　②

【方法技巧】

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