高考化学一轮复习课时分层作业三物质的量气体摩尔体积含解析新人教版

这是一份高考化学一轮复习课时分层作业三物质的量气体摩尔体积含解析新人教版，共9页。试卷主要包含了8 L，NA代表阿伏加德罗常数的值等内容，欢迎下载使用。

1.下列关于“物质的量”“摩尔”和“摩尔质量”的叙述中正确的是( )
A.物质的摩尔质量等于其相对分子(原子)质量
B.物质的量是一个基本的物理量,单位是摩尔
kg 12C中所含的碳原子数为阿伏加德罗常数
D.1 ml任何物质中都含有阿伏加德罗常数个原子
【解析】选B。A.以g·ml-1为单位时,摩尔质量与1 ml该物质的质量数值上相等,等于其相对分子质量或相对原子质量,摩尔质量与相对分子(原子)质量,单位不同,故A错误;B.物质的量是表示含有一定数目粒子的集体,是一个基本的物理量,单位是摩尔,故B正确; kg 12C中含有碳原子数为阿伏加德罗常数,故C错误;D.应该是1 ml 微粒都含有阿伏加德罗常数个该粒子,对单原子物质来说1 ml 物质含有阿伏加德罗常数个原子,但对多原子组成的物质来说,1 ml物质含有的原子数大于阿伏加德罗常数个原子,故D错误。
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(2021·青岛模拟)下列有关叙述错误的是( )
A.物质的量的描述对象是宏观物体
B.当物质的质量以g为单位时,铁的摩尔质量在数值上等于它的相对原子质量
C.阿伏加德罗常数是指0.012 kg 12C所含的碳原子数,其数值约等于6.02×1023
D.标准状况下,2 ml气体的体积约为44.8 L
【解析】选A。A.物质的量的描述对象是微观粒子,故A选;B.任何物质的质量以g为单位时,其摩尔质量在数值上都等于它的相对原子质量或相对分子质量,故B不选;C.阿伏加德罗常数是指1 ml任何粒子的粒子数,其数值约等于6.02×1023,国际上规定,1 ml任何粒子集合体所含的粒子数与0.012 kg 12C所含的碳原子相同,故C不选;D.标准状况下,1 ml任何气体的体积约为22.4 L,那么2 ml气体的体积约为44.8 L,故D不选。
2.(2021·沈阳模拟)通常监测SO2含量是否达到排放标准的反应原理是SO2+H2O2
+BaCl2BaSO4↓+2HCl。NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.0.1 ml BaCl2晶体中所含微粒总数为0.1NA
B.25 ℃时,pH=1的HCl溶液中含有H+的数目为0.1NA
C.17 g H2O2中含有非极性键数目为0.5NA
D.生成2.33 g BaSO4沉淀时,转移电子数目为0.01NA
【解析】选C。0.1 ml BaCl2晶体中所含微粒有钡离子、氯离子等,故A错误;
HCl溶液中含有HCl和H2O,故25 ℃时,pH=1的HCl溶液中,由于溶液的体积未知,因此不能计算H+的数目,B错误;1 ml H2O2中含有非极性键1 ml,17 g H2O2即
0.5 ml H2O2,含有非极性键数目为0.5NA,C正确;根据反应可知,生成1 ml硫酸钡沉淀,转移电子2 ml,则生成2.33 g BaSO4沉淀即0.01 ml BaSO4时,转移电子数目为0.02NA,D错误。
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用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )
A.98 g H2SO4和H3PO4中含有的氧原子数均为4NA
B.1 L 1 ml·L-1的硫酸与高氯酸(HClO4)溶液中含有的氧原子数均为4NA
C.在0 ℃时,22.4 L氢气中含有2NA个氢原子
D.1 ml乙烷分子中共价键总数为8NA
【解析】选A。A项,M(H2SO4)=M(H3PO4)=98 g·ml-1,即物质的量均为1 ml,所以所含氧原子数均为4NA,正确;B项,硫酸与高氯酸(HClO4)的物质的量均为1 ml,但溶液中水分子也含氧原子,所以氧原子数均大于4NA,错误;C项,非标准状态下,22.4 L氢气中氢气物质的量不一定等于1 ml,所以氢原子数不一定是2NA,错误;D项,一个乙烷分子中含7个共价键,所以1 ml乙烷分子中共价键总数为7NA,错误。
3.(2021年重庆适应性测试)NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.5.6 g铁粉与足量硝酸加热充分反应后,产生H2的分子数为0.1 NA
B.标准状况下22.4 L O2与足量H2反应生成H2O,转移的电子数为4 NA
C.1 L 0.1 ml·L-1硫酸钠溶液中含有的氧原子数为0.4 NA
D.1 L pH=13的Ba(OH)2溶液中Ba2+数目为0.1 NA
【解析】选B。铁与硝酸反应不生成氢气,A错误;标准状况下22.4 L O2是1 ml,
1个O2和氢气反应转移4个电子,1 ml O2和H2反应转移4 ml电子,B正确;C中没有计算水中的氧原子,错误;常温下,1L pH=13的Ba(OH)2溶液中氢氧根离子数目为0.1 NA,Ba2+的数目为0.05 NA,D错误。
4.(双选)设NA为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是( )
A.23 g Na与足量H2O反应完全后可生成0.5NA个H2分子
B.1 ml Cu和足量热浓硫酸反应可生成NA个SO3分子
C.标准状况下,22.4 L CO2和H2混合气中含2NA个原子
D.3 ml单质Fe完全转变为Fe3O4,失去8NA个电子
【解析】选A、D。23 g钠的物质的量为1 ml,钠与水反应时1 ml钠生成
0.5 ml氢气,即生成0.5NA个分子,A正确;铜和浓硫酸反应时,浓硫酸被还原为SO2,不是三氧化硫,B错误;标准状况下,22.4 L CO2和H2混合气的物质的量为
1 ml,而CO2不是双原子分子,故1 ml混合气体中所含原子个数肯定大于2NA,C错误;Fe3O4中铁可看作+价,故1 ml铁反应失去ml电子,3 ml单质Fe完全转化为Fe3O4失去8 ml电子,即8NA个,D正确。
5.(2021·大连模拟)臭氧已成为夏季空气污染的元凶,地表产生臭氧的机理如图所示,NA代表阿伏加德罗常数的数值。下列说法正确的是( )
A.反应①、②、③都是氧化还原反应
B.16 g O3和O2的混合气体,所含质子数为16NA
C.0.5 ml NO2溶于水形成1 L溶液,可得到0.5 ml·L-1的硝酸溶液
D.标准状况下,11.2 L的NO和O2混合气体所含的原子数为NA
【解析】选D。A.反应②是O2与O反应生成O3,化合价不变,没有电子的转移,不是氧化还原反应,故A错误;B.用极限思维,假设16 g全部是O3,n(O3)==
ml,则所含质子数为ml×3×8NA ml-1=8NA,假设16 g全部是O2,n(O2)
==ml,则所含质子数为 ml×2×8NA ml-1=8NA可以看出无论是O3、O2还是二者的混合物,16 g O3和O2的混合气体,所含质子数为8NA,解法二:
16 g O3和O2的混合气体,均由氧原子构成,最简式是O,所含质子数为8NA,故B错误;C.0.5 ml NO2溶于水形成1 L溶液,发生3NO2+H2O2HNO3+NO,因此得到硝酸物质的量为0.33 ml,可得到0.33 ml·L-1的硝酸溶液,故C错误;D.标准状况下,11.2 L的NO和O2混合气体物质的量为0.5 ml,都为双原子分子,无论怎么反应,原子数不变,因此所含的原子数为NA,故D正确。
6.(2021·厦门模拟)某中学化学实验室要求学生在实验室条件下,用标准卷尺、中学化学实验室常用的托盘天平和如图所示的仪器,再用稀硫酸和宽度、厚度均匀的纯镁带(镁带每米质量为2.5 g左右)测定气体摩尔体积。
假如实验是在标准状况下进行,试回答下列问题:
(1)镁带和稀硫酸应分别置于 、 仪器中(填仪器编号);G管可以用化学实验室里的一种常用仪器来改装,你认为这种仪器的名称是 。
(2)仪器丙由左、右两部分组成,它们用橡皮管连通,并装入适量水,上下移动两管可以调节液面高低。甲乙两试管各有两根导管,用橡胶管连接对应接口后,倒置盛稀硫酸的试管,发生反应,放出气体,接口的连接方式如下:A连接 ,B连接 ,C连接 (填写各接口的编号)。
(3)实验中要取用一定质量的镁带样品投入图示试管中,你认为能否用中学化学实验室常用的托盘天平 ,理由是 。
(4)你认为可用什么方法取镁带样品 。如果取镁带长1 m,质量为m g,截取镁带长x cm,产生气体体积为V mL,则测得标准状况下气体摩尔体积应表示为:Vm= L·ml-1。
【解析】(1)将盛稀硫酸的乙试管倒置后稀硫酸被压入甲试管后发生反应;根据图示,G管可以用50 mL碱式滴定管改装;
(2)将盛稀硫酸的乙试管倒置后稀硫酸被压入甲试管,B、E相连起到平衡气压的作用,生成的氢气经C、F通入丙装置中,由G读出氢气的体积,所以A连接D,B连接E,C连接F;
(3)因量气管的最大体积是50 mL,经计算可知镁带的质量只能是0.05 g左右,而托盘天平的最小量程为0.1 g,不能使用托盘天平称量;
(4)已知镁带每米质量为2.5 g左右,所以可以用标准卷尺量取镁带;如果镁带长1 m,质量为m g,截取镁带长x cm,则镁的质量是 g,物质的量是 ml,产生氢气的物质的量为 ml,n=,Vm== L·ml-1 。
答案:(1)甲 乙 50 mL碱式滴定管 (2)D E F (3)不能 量气管的最大量程是50 mL,只需0.05 g左右镁样品,托盘天平的精度是0.1 g,无法用托盘天平称量
(4)用标准卷尺量取镁带
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(2021·吴忠模拟)臭氧层是地球生命的保护神,臭氧比氧气具有更强的氧化性。实验室可将氧气通过高压放电管来制取臭氧:3O22O3。
(1)若在上述反应中有30%的氧气转化为臭氧,所得混合气的平均摩尔质量为
g·ml-1(保留一位小数)。
(2)将8 L氧气通过放电管后,恢复到原状况,得到气体6.5 L,其中臭氧为
L。
(3)实验室将氧气和臭氧的混合气体0.896 L(标准状况)通入盛有20.0 g铜粉的反应容器中,充分加热后,粉末的质量变为21.6 g。则原混合气中臭氧的体积分数为多少?
【解析】(1)设有1 ml O2。
3O2 2O3
起始1 ml0 ml
转化0.3 ml0.2 ml
结束0.7 ml0.2 ml
根据:==≈35.6 g·ml-1。
(2)3O2 2O3 ΔV
3体积2体积1体积
V8 L-6.5 L=1.5 L
V=3 L。
(3)加热条件下,O3、O2都能和铜粉反应,故粉末增加的质量即为O2和O3的总质量。设混合气体中含有O2 x ml,含有O3 y ml,则有
解得
所以混合气体中臭氧的体积分数为50%。
答案:(1)35.6 (2)3 (3)50%
7.(2021·芜湖模拟)国际计量大会第26届会议新修订了阿伏加德罗常数(NA=6.022 140 76×1023ml-1),并于2019年5月20日正式生效。下列说法中正确的是( )
A.12 g金刚石中含有化学键的数目为4NA
B.将7.1 g Cl2溶于水制成饱和氯水,溶液中Cl-、ClO-和HClO的微粒数之和为0.1NA
C.标准状况下,11.2 L NO和11.2 L O2混合后,气体的分子总数为0.75NA
D.20 g的D2O中含有的质子数为10NA
【解析】选D。金刚石属于原子晶体,1 ml金刚石中含有2 ml C—C键,即12 g金刚石中含有C—C键物质的量为×2=2 ml,故A错误;氯气溶于水,部分氯气与水发生反应,溶液中含有氯元素微粒有Cl2、Cl-、ClO-、HClO,溶液中Cl-、ClO-、HClO微粒物质的量之和小于0.1 ml,故B错误;NO与O2发生反应:2NO+O22NO2,根据所给量,NO不足,O2过量,反应后气体物质的量的和为
0.75 ml,但2NO2N2O4,因此反应后气体物质的量小于0.75 ml,故C错误;D2O为2H2O,其摩尔质量为20 g·ml-1,20 g D2O中含有质子物质的量为×10=10 ml,故D正确。
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设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.常温常压下,1.7 g羟基含有电子数为NA
B.标准状况下,11.2 L氟化氢所含分子数为0.5NA
C.0.2 ml庚烷含有的共用电子对数为4.4NA
D.某碳酸氢钠溶液中含有HC 0.4 ml,则Na+数为0.4NA
【解析】选C。每个—OH中含有9个电子,1.7 g即0.1 ml—OH中含有电子数为0.9NA,A错误;标准状况下,HF为液态,HF的物质的量不能确定,B错误;每个庚烷分子中含有共用电子对数为22,0.2 ml庚烷含有4.4NA个共用电子对,C正确;碳酸氢钠溶液中存在HC的电离和水解,若含有0.4 ml HC,则Na+数大于0.4NA,D错误。
8.(2021·沈阳模拟)下列选项中的物质所含指定原子数目一定相等的是( )
A.温度和压强不同,相同质量的一氧化二氮和二氧化碳两种气体的总原子数
B.等温等压下,相同体积的乙烯和乙炔、乙烷的混合气体的总原子数
C.等温等压下,相同体积的氧气和臭氧两种气体中的氧原子数
D.相同物质的量、不同体积的氨气和甲烷两种气体中的氢原子数
【解析】选A。A项:N2O和CO2摩尔质量都是44 g·ml-1,相同质量时两种气体的分子总数、原子总数都相等,A项正确;B项:根据阿伏加德罗定律,等温等压下,相同体积的乙烯和乙炔、乙烷的混合气体的分子总数相同,其原子总数不一定相等;C项:根据阿伏加德罗定律,等温等压相同体积的氧气和臭氧分子总数相同,氧原子数之比为2∶3;D项:相同物质的量的氨气和甲烷两种气体中,分子数相等,氢原子数之比为3∶4。
9.(2021年湖南适应性测试)已知NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.常温常压下,22.4 L CH4含有电子数为10NA
B.6 g CH3COOH分子中含有共价键数为0.8NA
C.1 L 0.1 ml·L-1Na2CO3溶液中含C数为0.1NA
D.密闭容器中2 ml SO2与1 ml O2反应,生成SO3的分子数为2NA
【解析】选B。A项:标准状况下22.4 L CH4的物质的量为1 ml,常温常压下
22.4 L CH4的物质的量少于1 ml,其电子数少于10NA,故A错误;B项CH3COOH的结构式为,其中的CO由一个σ键和1个π键组成,是两个化学键,所以每个分子中含8个共价键,n(CH3COOH)==0.1 ml,含共价键数为0.1×8NA=0.8NA,故B正确;C项Na2CO3溶液中存在水解平衡C+H2OHC+OH- ,会使C减少,C数目少于0.1NA,故C错误;D项中2SO2+O22SO3为可逆反应,反应不完全,生成的分子数少于2NA,故D错误。
10.(双选)磷烯(如图)是由磷原子六元环组成的蜂巢状褶皱二维晶体,它是白磷()的同素异形体。设NA为阿伏加德罗常数,下列说法正确的是( )
A.3.1 g白磷中含P—P键的数目为0.15NA
B.6.2 g磷烯中含六元环的数目为0.1NA
C.0.1 ml P4与0.6 ml H2在密闭容器中发生反应P4+6H24PH3。生成PH3分子的数目为0.4NA
D.0.1 ml P4发生反应P4+5O22P2O5,转移的电子数为2NA
【解析】选A、B。A.3.1 g白磷的物质的量为n==0.025 ml,而白磷中含6个P—P键,故0.025 ml白磷中含0.15NA个P—P键,故A正确;B.磷烯是白磷的同素异形体,6.2 g磷烯的物质的量n==0.2 ml,而1 ml磷原子形成0.5 ml六元环,故0.2 ml磷烯中含0.1NA个六元环,故B正确;C.反应P4+6H24PH3为可逆反应,不能进行彻底,故生成PH3分子的数目小于0.4NA,故C错误;D.P4发生反应P4+5O22P2O5为可逆反应,故不能进行彻底,由于磷元素反应后变为+5价,故0.1 ml白磷转移的电子数小于2NA,故D错误。
11.CC2O4是制备钴的氧化物的重要原料。如图为二水合草酸钴(CC2O4·2H2O)在空气中受热的质量变化曲线,曲线中300 ℃及以上所得固体均为钴氧化物。
(1)通过计算确定C点剩余固体的化学成分为 (填化学式)。写出B点对应的物质与O2在225～300 ℃发生反应的化学方程式: 。
(2)取一定质量的二水合草酸钴分解后的钴氧化物(其中C的化合价为+2、+3),用480 mL 5 ml·L-1盐酸恰好完全溶解固体,得到CCl2溶液和4.48 L(标准状况)黄绿色气体。试确定该钴氧化物中C、O的物质的量之比(写出计算过程)。
【解析】(1)C3O4(写成CO·C2O3亦可)3CC2O4+2O2C3O4+6CO2。
(2)由得失电子守恒得n(C3+)=2n(Cl2)=2×=0.4 ml,
由元素守恒和电荷守恒得n(C)总=n(C2+)溶液=0.5n(Cl-)=0.5×(0.48 L×5 ml·L-1-×2)=1 ml,所以钴氧化物中n(C2+)=1 ml-0.4 ml=0.6 ml,
根据钴氧化物中元素化合价代数和为0得n(O)==1.2 ml。
故n(C)∶n(O)=1 ml∶1.2 ml=5∶6
答案:(1)C3O4 3CC2O4+2O2C3O4+6CO2 (2)5∶6(计算过程见解析)