高中人教版 (2019)第二章 海水中的重要元素——钠和氯第三节 物质的量课时训练

这是一份高中人教版 (2019)第二章 海水中的重要元素——钠和氯第三节 物质的量课时训练，共11页。试卷主要包含了选择题)，填空题)等内容，欢迎下载使用。

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eq \a\vs4\al(一、选择题)


1．下列叙述中正确的是( B )


①标准状况下，1 L HCl和1 L H2O的物质的量相同；


②标准状况下，1 g H2和14 g N2的体积相同；


③28 g CO的体积为22.4 L；


④两种物质的物质的量相同，则它们在标准状况下的体积也相同；


⑤同温同体积时，气体物质的物质的量越大，则压强越大；


⑥同温同压下，气体的密度与气体的相对分子质量成正比。


A．①②③ B．②⑤⑥


C．②③⑥ D．④⑤⑥


解析：标准状况下，H2O不是气体，而HCl为气体，故虽然二者体积相同，但物质的量不相同，①错误；同样在④中所指的物质不一定是气体，④错误；标准状况下，1 g H2和14 g N2的物质的量均为0.5 ml，故二者体积相同，②正确；③中28 g CO的物质的量是1 ml，但温度、压强不确定，所以不一定是22.4 L，③错误；同温同体积时，气体的压强与物质的量成正比，所以物质的量越大，则压强越大，⑤正确；同温同压下，气体的密度与其相对分子质量成正比，⑥正确，故选B。


2．下列说法不正确的是( D )


A．25 ℃、101 kPa下，相同体积的H2和O2具有相同的分子数


B．标准状况下，22.4 L H2和O2的混合气体所含分子数为NA


C．150 ℃、1.01×105 Pa时，18 L H2O和18 L CO2所含分子数相等


D．1 ml SO2的体积一定为22.4 L


解析：A项，同温同压下，相同体积的气体具有相同的分子数，正确。B项，标准状况下，22.4 L混合气体的物质的量为1 ml，所含分子数为NA，正确。C项，水在150 ℃、1.01×105 Pa时是气态，同温同压下，同体积气体所含分子数相等，正确。D项，没有给出物质所处的条件，无法确定SO2的状态及其体积，错误。


3．下列叙述正确的是( D )


A．气体的摩尔体积为22.4 L·ml－1


B．1 ml H2的质量为2 g，它所占的体积是22.4 L


C．标准状况下，1 ml H2O所占的体积是22.4 L


D．标准状况下，22.4 L的任何气体的物质的量都约为1 ml


解析：在标准状况下，气体的摩尔体积约为22.4 L·ml－1，A项没有指明所处的状况，错误；B项没有指明所处的状况，1 ml H2的质量为2 g，但它所占的体积不一定是22.4 L，错误；C项气体摩尔体积仅适用于气体，水在标准状况下不是气体，错误。


4．下列两种气体的分子数一定不相等的是( D )


A．质量相等、密度不等的N2和C2H4


B．等体积、等密度的CO和C2H4


C．等温、等压、等体积的O2和N2


D．常温常压下，等质量的NO和CO


解析：A项，二者的摩尔质量均为28 g·ml－1，由n＝m/M可知，质量相等，则物质的量相等，所含分子数相等；B项，根据m＝ρV可知，相同体积、相同密度的CO和C2H4的质量相等，又因二者的摩尔质量相同，则由n＝m/M可知，二者的物质的量相等，所含分子数相等；C项，相同温度、相同压强、相同体积的氧气和氮气的物质的量相等，则所含分子数相等；D项，相同质量的NO和CO，二者的摩尔质量分别为30 g·ml－1、28 g·ml－1，根据n＝m/M可知，二者的物质的量不相等，则含有的分子数不相等。


5．下列说法正确的是( B )


A．在常温、常压下，11.2 L N2含有的分子数为0.5NA


B．标准状况下，22.4 L H2和O2的混合气体所含分子数为NA


C．标准状况下，18 g H2O的体积是22.4 L


D．1 ml SO2的体积是22.4 L


解析：常温、常压下的气体摩尔体积大于22.4 L/ml，N2分子数小于0.5NA，A错误；标准状况下，1 ml任何气体的体积都约为22.4 L，其分子数为NA，B正确；标准状况下，H2O为液体，所以C不正确；未指明标准状况，所以D不正确。


6．下列叙述中，正确的是( B )


A．1 ml H2的质量只有在标准状况下才约为2 g


B．在标准状况下，某气体的体积是22.4 L，则可认为该气体的物质的量约是1 ml


C．在20 ℃时，1 ml任何气体的体积总比22.4 L大


D．1 ml H2和O2的混合气体，在标准状况下的体积大于22.4 L


解析：气体的质量只与气体的摩尔质量和气体的物质的量有关，与气体的温度、压强无关，A选项不正确；22.4 L·ml－1是在特定条件下的气体摩尔体积，所以在标准状况下，某气体的体积是22.4 L，则可以认为该气体的物质的量约是1 ml，B选项正确；由于气体摩尔体积与气体的温度、压强有关，因此仅温度定，而压强不定，1 ml任何气体的体积自然不能确定，也就是说在20 ℃时，1 ml任何气体的体积可能比22.4 L大，也可能比22.4 L小，还可能等于22.4 L，C选项不正确；在标准状况下，1 ml任何气体(可以是纯净气体，也可以是混合气体)的体积都约是22.4 L，D选项不正确。


7．设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( A )


A．标准状况下，22.4 L以任意比混合的氧气和二氧化碳气体，所含的分子数为NA


B．标准状况下，1 L汽油(分子式为C8H18)完全燃烧后，生成气体产物的分子数为8NA/22.4


C．标准状况下，1 L SO3所含分子数为NA/22.4


D．标准状况下，8.96 L以任意比混合的氢气和一氧化碳气体，在足量氧气中充分燃烧时消耗氧气的分子数为0.4NA


解析：标准状况下，1 ml任何气体(包括混合气体)的体积均为22.4 L，A项正确；B、C项，标准状况下汽油是液体，SO3是固体，不能用标准状况下的气体摩尔体积进行计算，B、C项错误；由2H2＋O2eq \(=====,\s\up17(点燃))2H2O、2CO＋O2eq \(=====,\s\up17(点燃))2CO2知，H2、CO不管怎样混合，参加反应的O2的体积均是混合气体体积的一半，为4.48 L，则O2的物质的量是0.2 ml，分子数为0.2NA，D项错误。


8．在同温同压下，某集气瓶充满O2时质量为116 g，充满CO2时质量为122 g，充满气体X时质量为114 g。则X的相对分子质量为( A )


A．28 B．60


C．32 D．44


解析：设集气瓶的质量为m g，X气体的相对分子质量为M(X)。同温同压下，eq \f(V1,V2)＝eq \f(n1,n2)，因为容器体积不变，O2与CO2的物质的量相等，所以有eq \f(116 g－m g,32 g·ml－1)＝eq \f(122 g－m g,44 g·ml－1)，解得m＝100，然后由eq \f(116 g－100 g,32 g·ml－1)＝eq \f(114 g－100 g,MX)，解得M(X)＝28 g·ml－1，即X的相对分子质量为28，故选A。


9．用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是( B )


A．含有NA个氦原子的氦气在标准状况下的体积约为11.2 L


B．25 ℃、1.01×105 Pa,64 g SO2中含有的原子数为3NA


C．11.2 L Cl2含有的分子数为0.5NA


D．标准状况下，11.2 L CCl4含有的分子数为0.5NA


解析：氦气为单原子分子，含有NA个氦原子的氦气为1 ml，标准状况下的体积约为22.4 L，A错误；64 g SO2的物质的量为eq \f(64 g,64 g·ml－1)＝1 ml，含有的原子数为3NA，B正确；未指明是否在标准状况下，11.2 L Cl2不一定为0.5 ml，含有的分子数不一定为0.5NA，C错误；在标准状况下，CCl4为液体，不能使用气体摩尔体积22.4 L·ml－1，D错误。


10．关于a g氢气和b g氦气的下列说法正确的是( B )


A．同温、同压下，氢气与氦气的体积比为a2b


B．同温、同压下，若a＝b，则氢气与氦气的物质的量之比为21


C．体积相同时，氢气的质量一定小于氦气的质量


D．同温同压下，若两者的体积相等，则其原子数也相等


解析：氢气的摩尔质量为2 g·ml－1，氦气的摩尔质量为4 g·ml－1，氢气与氦气的物质的量之比为2ab，同温同压下，氢气与氦气的体积比等于物质的量之比，故二者体积比为2ab，故A错误；同温同压下，若a＝b，氢气的摩尔质量为2 g·ml－1，氦气的摩尔质量为4 g·ml－1，氢气与氦气的摩尔质量之比为12，所以氢气与氦气的物质的量之比为21，故B正确；温度和压强不确定，所以体积相同时，氢气的质量不一定小于氦气的质量，故C错误；同温同压下，eq \f(N1,N2)＝eq \f(n1,n2)＝eq \f(V1,V2)，若两者的体积相等，则它们的分子数相等，由于氢气分子是双原子分子，而氦气分子是单原子分子，所以它们的原子数不相等，故D错误。


11．设NA为阿伏加德罗常数，标准状况下某种O2和N2的混合气体m g含有b个分子，则n g该混合气体在相同状况下所占的体积应是( A )


A.eq \f(22.4nb,mNA) L B.eq \f(22.4mb,nNA) L


C.eq \f(22.4nNA,mb) L D.eq \f(nbNA,22.4m) L


解析：方法一：在相同条件下，相同气体的物质的量之比等于质量比，m g混合气体的物质的量为eq \f(b,NA) ml，eq \f(m g,n g)＝eq \f(b/NA ml,n混)，n(混)＝eq \f(nb,mNA) ml。


故n g混合气体在标准状况下的体积为：


V＝n(混)×22.4 L·ml－1，即V＝eq \f(22.4nb,mNA) L。


方法二：n g混合气体的分子数为：N＝eq \f(b,m g)×n g＝eq \f(bn,m)。


n g混合气体的物质的量为：n(混)＝eq \f(N,NA)＝eq \f(bn,mNA) ml。


故n g混合气体的体积为：


V＝n(混)×22.4 L/ml＝eq \f(22.4bn,mNA) L。


方法三：混合气体的平均摩尔质量为：


eq \x\t(M)＝eq \f(m混,n混)＝eq \f(m g,b/NA)＝eq \f(mNA,b) g·ml－1。


n g混合气体的物质的量为：


n(混)＝eq \f(n g,\f(mNA,b) g·ml－1)＝eq \f(bn,mNA) ml。


故n g混合气体的体积是：


V＝eq \f(bn,mNA) ml×22.4 L·ml－1＝eq \f(22.4bn,mNA) L。


12．一个密闭容器，中间有一可自由滑动的隔板(厚度不计)将容器分成两部分，当左边充入8 ml N2，右边充入CO和CO2的混合气体共64 g时，隔板处于如图位置(保持温度不变)，下列说法正确的是( D )





A．右边CO与CO2分子数之比为13


B．右边CO的质量为14 g


C．右边气体密度是相同条件下氧气密度的2倍


D．若改变右边CO和CO2的充入量而使隔板处于距离右端eq \f(1,3)处，若保持温度不变，则前后两次充入情况下容器内的压强之比为56


解析：图中两边的气体压强相同，则气体体积比等于物质的量之比，说明一氧化碳和二氧化碳的总物质的量为2 ml，设一氧化碳为x ml，二氧化碳为y ml，则有x ml＋y ml＝2 ml，28 g·ml－1×x ml＋44 g·ml－1×y ml＝64 g，解得x＝1.5，y＝0.5。一氧化碳和二氧化碳的分子数之比等于其物质的量之比，为31，故A错误；一氧化碳的质量为1.5 ml×28 g·ml－1＝42 g，故B错误；根据同温同压下，气体的密度比等于相对分子质量之比，右边气体的平均相对分子质量等于eq \f(1,4)×44＋eq \f(3,4)×28＝32，与同温同压下氧气的相对分子质量相同，所以二者密度之比为11，故C错误；若改变右边CO和CO2的充入量而使隔板处于距离右端eq \f(1,3)处，保持温度不变，则氮气占总体积的eq \f(2,3)，同温下，物质的量相同的氮气的体积与压强成反比，所以前后两次压强之比为eq \f(2,3)eq \f(4,5)＝56，故D正确。


13．一定温度和压强下，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( D )





A．气球②中装的是O2


B．气球①和气球③中气体分子数相等


C．气球①和气球④中气体物质的量之比为41


D．气球③和气球④中气体密度之比为21


解析：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＝eq \f(m,M)Vm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>SO2，③中装的是氧气，A错误；根据A的分析，④、③、②、①四个球中分别是CH4、O2、CO2、SO2，气球①和气球③中气体分子数之比等于体积之比，等于相对分子质量M的倒数之比，即为12，B错误；气球①和气球④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③和气球④中气体密度之比等于摩尔质量之比，即为3216＝21，D正确。


14．如图所示装置，密闭容器内分别在可移动的活塞两边充入空气和H2、O2的混合气体，在标准状况下若将H2、O2的混合气体点燃引爆，活塞先左弹，恢复原温度后，活塞右滑停留于容器的中央，则原来H2、O2的体积比最接近于( B )





A．27 B．45


C．64 D．76


解析：根据阿伏加德罗定律的推论，等温等压下，气体的体积之比等于其物质的量之比。可以假设空气的物质的量为1 ml，则反应前H2与O2共3 ml，反应后剩余的H2或O2气体也是1 ml；H2、O2的体积比为21时恰好反应，即反应的H2是eq \f(4,3) ml，O2是eq \f(2,3) ml；若剩余的气体是1 ml H2，则原来H2、O2的体积比是72；若剩余的气体是1 ml O2，则原来H2、O2的体积比是45。


eq \a\vs4\al(二、填空题)


15．某气体的摩尔质量为M g·ml－1，分子数为x，在标准状况下所占体积是V L，质量是m g。某元素原子的摩尔质量为A g·ml－1，原子个数为y，NA为阿伏加德罗常数，试说明下列各式表示的意义。


(1)M/NA该气体一个分子的质量；


(2)x/NA该气体的物质的量；


(3)A/NA该元素一个原子的质量；


(4)y/NA该元素原子的物质的量；


(5)m/V标准状况下该气体的密度；


(6)m/M该气体的物质的量。


16．(1)质量之比为1676的三种气体SO2、CO、NO，分子个数之比为554；氧原子个数之比为1054；相同条件下的体积之比为554。


(2)标准状况下，1.7 g NH3的体积为2.24 L，它与标准状况下3.36 L H2S含有相同数目的氢原子。


(3)某气体氧化物的化学式为RO2，在标准状况下1.28 g该氧化物的体积为448 mL，则该氧化物的摩尔质量为64_g·ml－1，R的相对原子质量为32。


17．一定量的液态化合物XY2，在一定量的O2中恰好完全燃烧，反应方程式为XY2(l)＋3O2(g) eq \(=====,\s\up17(点燃))XO2(g)＋2YO2(g)。


冷却后，在标准状况下测得生成物的体积是672 mL，密度是2.56 g·L－1。


(1)反应前O2的体积是672 mL(标准状况下)。


(2)化合物XY2的摩尔质量是76_g·ml－1。


(3)若XY2分子中X、Y两元素质量比是316，则X、Y两元素分别是碳和硫(填元素符号)。


解析：(1)由题示化学方程式：XY2(l)＋3O2(g)eq \(=====,\s\up17(点燃))XO2(g)＋2YO2(g)，可知，该反应是一反应前后气体分子数不变的反应，即反应前后气体体积相同。因反应物中的XY2为液态，故反应前O2的体积为672 mL。


(2)n(O2)＝672×10－3L/22.4 L·ml－1＝0.03 ml。因XY2与O2恰好完全反应，且它们的物质的量之比为13(由化学方程式知)，故XY2的物质的量为0.01 ml。又因反应后的气体为672 mL，密度为2.56 g·L－1，则反应后气体总质量为m＝ρV＝2.56 g·L－1×672×10－3L≈1.72 g。


根据质量守恒定律m(XY2)＝1.72 g－m(O2)＝1.72 g－0.03 ml×32 g·ml－1＝0.76 g，


M(XY2)＝eq \f(0.76 g,0.01 ml)＝76 g·ml－1。


(3)由题意eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(MX＋2MY＝76 g·ml－1，,\f(MX,2MY)＝\f(3,16)，))


解得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(MX＝12 g·ml－1，,MY＝32 g·ml－1，))


即X为碳，Y为硫。


18．现有14.4 g CO和CO2的混合气体，在标准状况下其体积为8.96 L。回答下列问题：


(1)该混合气体的平均摩尔质量为36_g·ml－1。


(2)混合气体中碳原子的个数为0.4NA(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。


(3)将混合气体依次通过下列如图所示装置，最后收集在气球中(实验在标准状况下测定)。





①气球中收集到的气体的摩尔质量为28_g·ml－1。


②气球中收集到的气体中，电子总数为2.8NA(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。


③气球的体积为4.48 L。


解析：(1)混合气体的物质的量为eq \f(8.96 L,22.4 L·ml－1)＝0.4 ml，混合气体的平均摩尔质量eq \x\t(M)＝eq \f(14.4 g,0.4 ml)＝36 g·ml－1。(2)0.4 ml CO和CO2的混合气体中，碳原子为0.4 ml。(3)①将混合气体依次通过NaOH溶液和浓硫酸，则最后收集到的气体是CO。②设原混合气体中CO的物质的量为n1，CO2的物质的量为n2。


eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(n1＋n2＝0.4 ml，,28 g·ml－1n1＋44 g·ml－1n2＝14.4 g，))


解得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(n1＝0.2 ml，,n2＝0.2 ml，))


因此气球中收集到0.2 ml CO，含有2.8 ml电子。


③0.2 ml CO在标准状况下的体积为4.48 L。