2024届高考化学一轮复习 课时分层作业1　物质的量　气体摩尔体积（含答案）

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一、选择题(每小题只有一个选项符合题目要求)
1．(2022·石家庄月考)光缆的主要成分为SiO2。下列叙述正确的是( )
A．SiO2的摩尔质量为60
B．标准状况下，15 g SiO2的体积为5．6 L
C．SiO2中Si与O的质量比为7∶8
D．相同质量的SiO2和CO2中含有的氧原子数相同
2．(2022·武汉模拟)下列有关C2H2和C6H6的叙述错误的是( )
A．二者碳元素的质量分数相同
B．在标准状况下，等体积的两种物质含有的分子数相等
C．等物质的量时，二者质量之比为 eq \f(m(C2H2),m(C6H6))＝ eq \f(1,3)
D．等质量时，二者完全燃烧消耗相同状况下的氧气体积相等
3．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 ( )
A．1 ml HC≡CH分子中所含σ键数为5NA
B．足量CO2与7．8 g Na2O2反应转移的电子数为0．2NA
C．1 ml的14NO和13CO混合气体中所含中子数为15NA
D．0．1 ml·L-1 Na2S溶液中，N(H2S)＋N(HS－)＋N(S2-)＝0．1NA
4．(2022·海南等级考，T7)在2．8 g Fe中加入100 mL 3 ml/L HCl，Fe完全溶解。NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )
A．反应转移电子为0．1 ml
B．HCl溶液中Cl－数为3NA
C．2．8 g 56Fe含有的中子数为1．3NA
D．反应生成标准状况下气体3．36 L
5．(2022·长沙模拟)NA是阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )
A．16．25 g FeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为0．1NA
B．22．4 L(标准状况)氩气含有的质子数为18NA
C．92．0 g甘油(丙三醇)中含有羟基数为1．0NA
D．1．0 ml CH4与Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数为NA
6．奥克托今学名环四亚甲基四硝胺，简称HMX，其结构简式如图所示。密闭容器中HMX自爆时产生的氮气和一氧化碳的分子数之比为( )
A．1∶1 B．2∶1
C．1∶2 D．3∶2
7．(2022·长沙模拟)下列模型分别表示C2H2、S8、SF6的结构，NA代表阿伏加德罗常数的值，则下列说法错误的是 ( )
A．32 g S8中含有 eq \f(NA,8)个σ键
B．SF6中只含有极性键
C．1 ml C2H2中含有3NA个σ键和2NA个π键
D．1 ml S8中含有8NA个S—S键
8．(2022·沈阳检测)某温度下，向图中所示a、b、c、d中通入等质量的CH4、CO2、O2、SO2四种气体中的一种(已知密封隔板Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ可自由滑动，且与容器内壁摩擦不计)。下列说法中错误的是 ( )
A．d中通入的气体是CH4
B．a和b中原子个数之比为16∶11
C．a和c容器体积之比为1∶2
D．c和d中气体密度之比为2∶1
9．(2020·浙江7月选考，T19)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A．4MnO eq \\al(－,4)＋5HCHO＋12H＋===4Mn2+＋5CO2↑＋11H2O，1 ml [4MnO eq \\al(－,4)＋5HCHO]完全反应转移的电子数为20NA
B．用电解粗铜的方法精炼铜，当电路中通过的电子数为NA时，阳极应有32 g Cu转化为Cu2+
C．常温下，pH＝9的CH3COONa溶液中，水电离出的H＋数为10-5NA
D．1 L浓度为0.100 ml·L-1的Na2CO3溶液中，阴离子数为0.100NA
10．(2022·杭州模拟)设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )
A．17 g —OH中含有的电子数为10NA
B．25 ℃时，Ksp(BaSO4)＝1×10-10，则BaSO4饱和溶液中Ba2+数目为1×10-5NA
C．1 L 1 ml·L-1 CH3COONH4溶液中CH3COO－与NH eq \\al(＋,4)数目均为NA
D．含0.5 ml晶胞(如图)的Cu2O晶体中Cu＋的数目为2NA
二、非选择题
11．标准状况下，在乙室中充入1.2 ml HCl，甲室中充入NH3、H2的混合气体，静止时活塞如图。已知甲室中气体的质量比乙室中气体的质量少33.8 g。
请回答下列问题：
(1)甲室中气体的物质的量为________ ml。
(2)甲室中气体的质量为________ g。
(3)甲室中NH3、H2的物质的量之比为________，质量之比为________。
(4)如果将活塞a去掉，当HCl与NH3完全反应后，活塞b将静止于刻度“________”(填数字)处。
12．合成氨工业生产中所用的α­Fe催化剂的主要成分为FeO、Fe2O3。
(1)某FeO、Fe2O3混合物中，铁、氧原子的物质的量之比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________。
(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·ml-1)。
13．物质的量是高中化学常用的物理量，请完成以下有关计算(设NA为阿伏加德罗常数的值)：
(1)2.3 g乙醇含有________个H原子，所含共价键的物质的量为________，其中官能团羟基所含的电子数为________。
(2)某条件下，8 g氧气所占的体积为6 L，则在该条件下的气体摩尔体积为________。
(3)9.5 g某二价金属的氯化物中含有0.2 ml Cl－，则此氯化物的摩尔质量为________。
(4)6.72 L CO(标准状况)与一定量的Fe2O3恰好完全反应(生成Fe与CO2)后，生成Fe的质量为________ g，转移的电子数目为________。
参考答案与精析
课时分层作业（一）
1．C
2．B [C2H2与C6H6的最简式均为CH，故二者碳元素的质量分数相同，故A正确；标准状况下，C6H6为非气体，等体积的两种物质的物质的量不相等，含有的分子数也不相等，B项错误；等物质的量时，二者质量之比为 eq \f(m(C2H2),m(C6H6))＝ eq \f(1,3)，故C正确；二者的最简式相同，则等质量的两种物质完全燃烧消耗相同状况下的氧气体积相等，故D正确。]
3．C [1个乙炔分子中有3个σ键，1 ml乙炔分子中所含σ键数为3NA，A项错误；反应2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2中转移2e－，7.8 g Na2O2为0.1 ml，与足量CO2反应转移电子数为0.1NA，B项错误；14NO与13CO的中子数均为15，1 ml 14NO和13CO的混合气体中所含中子数为15NA，C项正确；没有给出溶液体积，不能计算各微粒数目，D项错误。]
4．A [Fe ＋ 2HCl===FeCl2＋H2↑
0.05 ml 0.1 ml 0.05 ml
反应转移电子0.05 ml×2＝0.1 ml，A正确；HCl溶液中N(Cl－)＝0.3NA，B错误；含有的中子数为 eq \f(2.8,5.6)×(56－26)×NA＝1.5NA，C错误；V(H2)＝0.05×22.4 L＝1.12 L，D错误。]
5．B [A项，Fe(OH)3胶体粒子是很多Fe(OH)3粒子的集合体，错误；C项，92.0 g(1 ml)甘油含有羟基数为3.0NA，错误；D项，CH4与Cl2反应生成的产物有CH2Cl2、CHCl3、CCl4等，错误。]
6．A [根据结构简式可知奥克托今的分子式为C4N8H8O8，根据原子守恒可知，HMX自爆时的反应方程式为C4N8H8O8===4CO↑＋4N2↑＋4H2O↑，故氮气和一氧化碳的分子数之比为1∶1。]
7．A [由S8分子结构看出一个S8分子有8个σ键，所以32 g S8的物质的量为 eq \f(32 g,256 g/ml)＝0.125 ml，σ键的物质的量为0.125 ml×8＝1 ml，即NA个，故A错误；SF6是由S原子和F原子通过S—F的极性键构成的分子，故B正确；C2H2分子的结构式为H—C≡C—H，单键为σ键，三键有1个σ键和2个π键，则1 ml C2H2分子中有3NA个σ键和2NA个π键，故C正确；S8是一个环形分子，每个S与2个S原子相连，一个S8分子有8个S—S键，1 ml S8中含有8 ml S—S键，即8NA个，故D正确。]
8．B [A项，设四种气体的质量都为m g，则CH4、CO2、O2、SO2的物质的量分别表示为 eq \f(m,16) ml、 eq \f(m,44) ml、 eq \f(m,32) ml、 eq \f(m,64) ml，同温同压下，气体体积比等于物质的量之比，则a、b、c、d中分别为SO2、CO2、O2、CH4。 由此可知d中通入的气体是CH4；B项，二者物质的量之比＝ eq \f(m,64) ml∶ eq \f(m,44) ml＝11∶16，则原子个数之比＝(11×3)∶(16×3)＝11∶16；C项，同温同压下，气体体积之比等于物质的量之比，则a和c容器体积之比＝ eq \f(m,64) ml∶ eq \f(m,32) ml＝1∶2；D项，同温同压下，两种气体的密度之比等于摩尔质量之比，因此c和d中气体密度之比＝32∶16＝2∶1。]
9．A [MnO eq \\al(－,4)中Mn元素化合价为＋7价，MnO eq \\al(－,4)～Mn2+转移5个电子，4 ml MnO eq \\al(－,4)完全转化为Mn2+转移20 ml电子，A项正确；粗铜中含有Zn、Fe、Ag等杂质，电解时比铜活泼的金属先放电，Cu可能没有反应，B项错误；不知道溶液的体积，H＋数无法求出，C项错误；碳酸根离子水解，阴离子数大于0.100NA，D项错误。]
10．D [A项，n(—OH)＝ eq \f(17 g,17 g/ml)＝1 ml，1 ml羟基(—OH)含有的电子数为9NA，错误；B项，依据n＝cV可知，溶液体积未知，无法计算钡离子数目，错误；C项，CH3COONH4为弱酸弱碱盐，醋酸根离子和铵根离子均会水解，因此溶液中CH3COO－与NH eq \\al(＋,4)的数目均小于NA，错误；D项，该晶胞中O2-个数＝8× eq \f(1,8)＋1＝2、Cu＋个数为4，含0.5 ml晶胞的Cu2O晶体中Cu＋的数目为2NA，正确。]
11．解析：(1)由题图可知甲、乙两室气体的体积之比为5∶3，故其物质的量之比也为5∶3，所以甲室中气体为2 ml。(2)HCl气体的质量为1.2 ml×36.5 g·ml-1＝43.8 g，则甲室中气体的质量为43.8 g－33.8 g＝10 g。(3)设氨气的物质的量为x，氢气的物质的量为y，根据其物质的量、质量列方程组为
eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x＋y＝2 ml,17 g·ml-1×x＋2 g·ml-1×y＝10 g))
解得x＝0.4 ml，y＝1.6 ml，所以氨气和氢气的物质的量之比＝0.4 ml∶1.6 ml＝1∶4，其质量之比＝(0.4 ml×17 g·ml-1)∶(1.6 ml×2 g·ml-1)＝17∶8。(4)甲室中NH3的物质的量为0.4 ml，能与0.4 ml HCl反应，剩余气体为2.4 ml，相同条件下，气体的体积之比等于其物质的量之比，所以活塞b会移至“6”处。
答案：(1)2 (2)10 (3)1∶4 17∶8 (4)6
12．解析：(1)设FeO、Fe2O3物质的量分别为x ml、y ml，根据铁、氧原子物质的量之比得：(x＋2y)∶(x＋3y)＝4∶5，x∶y＝2∶1，Fe2+与Fe3+物质的量之比＝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 eq \f(3×56,72＋160)×100%≈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的物质的量为3 ml，Fe2O3～2FeO，原料中必须有 eq \f(1,3)的Fe2O3参加反应，即1 ml Fe2O3参加反应，理论上要有0.5 ml C反应，即6 g C，生成CO2的物质的量为0.5 ml，在该条件下体积为12 L。
答案：(1)1∶1 (2)72% (3)2Fe2O3＋C eq \(=====,\s\up10(高温))4FeO＋CO2↑
(4)6 g 12 L
13．解析：(1)2.3 g乙醇的物质的量为 eq \f(2.3 g,46 g·ml-1)＝0.05 ml，含有H原子的物质的量为0.05 ml×6＝0.3 ml，含有H原子数为0.3NA；1个乙醇分子共含有8个共价键，则0.05 ml乙醇分子中含共价键的物质的量为0.05 ml×8＝0.4 ml；0.05 ml乙醇分子中含0.05 ml 羟基，0.05 ml羟基含有电子的物质的量为9×0.05 ml＝0.45 ml，含有电子数为0.45NA。(2)8 g氧气的物质的量为 eq \f(8 g,32 g·ml-1)＝0.25 ml，则该条件下的气体摩尔体积为 eq \f(6 L,0.25 ml)＝24 L·ml-1。(3)9.5 g某二价金属的氯化物中含有0.2 ml Cl－，则该氯化物的物质的量为0.1 ml，则此氯化物的摩尔质量为 eq \f(9.5 g,0.1 ml)＝95 g·ml-1。(4)标准状况下6.72 L一氧化碳的物质的量为 eq \f(6.72 L,22.4 L·ml-1)＝0.3 ml，0.3 ml CO完全反应生成二氧化碳失去的电子的物质的量为0.3 ml×(4－2)＝0.6 ml，转移电子的数目为0.6NA，根据电子守恒，反应生成铁的物质的量为 eq \f(0.6 ml,3－0)＝0.2 ml，质量为56 g·ml-1×0.2 ml＝11.2 g。
答案：(1)0.3NA 0.4 ml 0.45NA (2)24 L·ml-1
(3)95 g·ml-1 (4)11.2 0.6NA