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課時規(guī)范練3　物質的量　氣體摩爾體積 一、選擇題(本題共13小題,每小題5分,共65分。每小題只有一個選項符合題目要求) 1.(2019湖北咸寧月考)下列說法中正確的是(　　) A.溫度相同、體積相同的O2(g)和N2(g)所含分子數(shù)相同 B.等質量的氧氣和臭氧中,含有的電子數(shù)相同 C.物質的摩爾質量等于其相對分子(原子)質量 D.將1 mol Cl2通入足量水中,轉移1 mol電子 2.只給出下列甲和乙中對應的量,不能組成一個求物質的量的公式的是(　　) ① ② ③ ④ ⑤ 甲 物質粒子數(shù) 標準狀況下氣體摩爾體積 固體體積 物質的質量分數(shù) 非標準狀況下物質的質量 乙 阿伏加德羅常數(shù) 標準狀況下氣體體積 固體密度 溶液的體積 物質的摩爾質量 A.②③④ B.③④⑤ C.③④ D.②③ 3.(2019湖北天門高三起點檢測)設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是(　　) A.32 g O2和O3混合氣體含有的氧原子數(shù)為NA B.0.3 molL-1 Na2SO4溶液中含有Na+為0.6NA C.27 g鋁完全反應后失去的電子數(shù)為3NA D.標準狀況下,11.2 L HF所含的分子數(shù)為0.5NA 4.(2019河南鄭州月考)設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是(　　) A.標準狀況下,6.72 L NO2與水充分反應轉移的電子數(shù)目為0.1NA B.常溫下56 g鐵片投入足量濃硫酸中生成1.5NA個SO2分子 C.常溫下,22 g CO2和N2O混合氣體中,含有的原子數(shù)目為1.5NA D.標準狀況下,2.24 L H2S全部溶于水所得溶液中HS-和S2-離子數(shù)之和為0.1NA 5.如果a克某氣體中含有的分子數(shù)為b,則c克該氣體在標準狀況下的體積是(式中NA為阿伏加德羅常數(shù)的值) (　　) A.22.4bcaNA L B.22.4acbNA L C.22.4abcNA L D.22.4bacNA L 6.常溫常壓下,某CO2、H2、CO的混合氣體與氮氣的密度相同,則該混合氣體中CO2、H2、CO的質量之比可能為 (　　) A.13∶8∶27 B.13∶9∶27 C.26∶16∶27 D.286∶8∶27 7.(2018福建莆田二模)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是(　　) A.2 g D2O中含有質子數(shù)、中子數(shù)、電子數(shù)均為NA B.0.1 mol氯酸鉀與足量濃鹽酸反應生成氯氣轉移電子數(shù)為0.6NA C.1 L 0.1 molL-1 NaHSO4溶液中溶質電離出的陽離子數(shù)目為0.1NA D.標準狀況下,2.24 L SO2與足量氧氣充分反應,生成SO3的分子數(shù)為0.1NA 8.下列各組中兩種氣體所含原子數(shù)一定相等的是(　　) A.溫度相同、體積相同的O2和N2 B.壓強相同、體積相同的H2和O2 C.質量相等、密度不等的N2和CO D.體積相等、密度相等的CO和C2H4 9.(2019湖北孝感高中月考)設NA為阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值,下列說法正確的是(　　) A.1 mol金剛石中含有2NA個C—C鍵,1 mol SiO2含有2NA個Si—O鍵 B.標準狀況下,將9.2 g甲苯加入足量的酸性高錳酸鉀溶液中轉移的電子數(shù)為0.6NA C.在含CO32-總數(shù)為NA的Na2CO3溶液中,Na+總數(shù)為2NA D.標準狀況下,22.4 L庚烷中所含的分子數(shù)約為NA 10.(2019浙江金華高三月考)檢查司機是否酒后駕車的反應原理是:C2H5OH+4CrO3+6H2SO42Cr2(SO4)3+2CO2↑+9H2O。NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是(　　) A.0.1 mol C2H5OH中含OH-數(shù)目為0.1NA B.25 ℃時,pH=1的H2SO4溶液中含有H+的數(shù)目為0.1NA C.1.8 g H2O中含有共用電子對數(shù)目為0.2NA D.生成4.48 L CO2氣體時,轉移電子數(shù)目為1.2NA 11.(2019湖南六校聯(lián)考)設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是(　　) A.標準狀況下,2 mol SO2和1 mol O2充分反應生成SO3的分子數(shù)目為2NA B.標準狀況下,3.36 L SO3含有的電子數(shù)為6NA C.鐵和水蒸氣反應生成22.4 L氫氣,轉移電子數(shù)為2NA D.標準狀況下,11.2 L由CH4和C2H4組成的混合氣體中含有氫原子的數(shù)目為2NA 12.用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值。下列敘述正確的是 (　　) A.1 mol FeI2與足量氯氣反應時轉移的電子數(shù)為2NA B.含4.9 g H2SO4與4.9 g H3PO4的混合溶液中氧原子數(shù)為0.4NA C.常溫下,0.1 mol C2H4分子中含共用電子對數(shù)目為0.6NA D.25 ℃時,Ksp(BaSO4)=110-10,則BaSO4飽和溶液中Ba2+數(shù)目為110-5NA 13.設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是 (　　) A.標準狀況下,2.24 L三氯甲烷中含有的共價鍵數(shù)目為0.4NA B.常溫常壓下,7.8 g Na2O2中含有陰離子的數(shù)目為0.1NA C.1 mol羥基與1 mol氫氧根離子所含電子數(shù)均為9NA D.在1.0 L 0.1 molL-1 Na2CO3溶液中,陰離子總數(shù)小于0.1NA 二、非選擇題(本題共3小題,共35分) 14.(10分)現(xiàn)有m g某氣體,它由雙原子分子構成,它的摩爾質量為M gmol-1。若阿伏加德羅常數(shù)的值用NA表示,則: (1)該氣體的物質的量為　　　　 mol。 (2)該氣體所含原子總數(shù)為　　　　個。 (3)該氣體在標準狀況下的體積為　　　　 L。 (4)該氣體溶于1 L水中(不考慮反應),形成的溶液中溶質的質量分數(shù)為　　　　　　。 (5)該氣體溶于水形成V L溶液,其溶液的物質的量濃度為　　　　　　 molL-1。 15.(2019湖北宜昌高三起點檢測)(10分)合成氨工業(yè)生產(chǎn)中所用的α-Fe催化劑的主要成分為FeO、Fe2O3。 (1)某FeO、Fe2O3混合物中,鐵原子與氧原子的物質的量之比為4∶5,其中Fe2+與Fe3+物質的量之比為　　　　　。 (2)當催化劑中Fe2+與Fe3+的物質的量之比為1∶2時,其催化劑活性最高,此時混合物中鐵的質量分數(shù)為　　　　　(保留2位小數(shù))。 (3)寫出由C(炭粉)與Fe2O3在高溫下反應制備α-Fe催化劑的化學方程式(另一種產(chǎn)物可溶于水):　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)為制得這種活性最高的催化劑,理論上應向480 g Fe2O3粉末加入炭粉的質量為　　　　　,生成實驗條件下CO2的體積為　　　　(假設此實驗條件下,氣體摩爾體積為24 Lmol-1)。 16.(15分)現(xiàn)有14.4 g CO和CO2的混合氣體,在標準狀況下的體積為8.96 L?；卮鹣铝袉栴}: (1)該混合氣體的平均摩爾質量為　　　　　　。 (2)混合氣體中碳原子的個數(shù)為　　　　(用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)。 (3)將混合氣體依次通過如圖所示裝置,最后收集在氣球中(實驗在標準狀況下測定)。 ①氣球中收集到的氣體的摩爾質量為　　　　　。 ②氣球中收集到的氣體中,電子總數(shù)為　　　　　　(用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)。 ③氣球的體積為　　　　 L。  課時規(guī)范練3　物質的量　氣體摩爾體積 1.B　溫度相同、體積相同,但沒有說明壓強是否相同,因此無法推出兩種氣體物質的量是否相同,A項錯誤;等質量的氧氣和臭氧中,氧原子數(shù)相同,電子數(shù)相同,B項正確;當物質的摩爾質量以gmol-1為單位時在數(shù)值上等于其相對分子(原子)質量,C項錯誤;氯氣與水的反應屬于可逆反應,因此1 mol Cl2通入足量水中,轉移電子少于1 mol,D項錯誤。 2.C　已知物質的粒子數(shù)(N)、阿伏加德羅常數(shù)(NA),可由n=NNA計算粒子的物質的量,故①正確;已知標準狀況下的氣體摩爾體積(Vm)、標準狀況下的氣體體積(V)可由n=VVm計算氣體的物質的量,故②正確;已知體積、密度只能計算質量,摩爾質量(M)未知,則不能計算出其物質的量,故③錯;只有溶液的體積、溶質質量分數(shù),不能計算溶質的質量,不能確定溶質的物質的量,故④錯;已知物質的質量(m)與摩爾質量(M),可根據(jù)n=mM計算物質的物質的量,故⑤正確。 3.C　32 g O2和O3的混合氣體含有的氧原子數(shù)為2NA,A項錯誤;沒有給出溶液體積無法求出Na2SO4溶液中Na+的數(shù)目,B項錯誤;27 g鋁的物質的量為1 mol,完全反應后失去電子數(shù)為3NA,C項正確;標準狀況下HF為液體,D項錯誤。 4.C　標準狀況下6.72 L NO2與水充分反應轉移的電子數(shù)目為0.2NA,A項錯誤;常溫下鐵在濃硫酸中鈍化,B項錯誤;CO2和N2O的相對分子質量均為44,每個分子均由3個原子構成,22 g CO2和N2O混合氣體的物質的量為0.5 mol,含有的原子數(shù)目為1.5NA,C項正確;標準狀況下,2.24 L H2S全部溶于水,H2S是弱酸,不能完全電離,根據(jù)硫原子守恒,可知溶液中H2S、HS-和S2-粒子數(shù)之和為0.1NA,D項錯誤。 5.A　a克某氣體中含有的分子數(shù)為b,則c克該氣體含有的分子數(shù)為cba,c克該氣體的物質的量為cbaNA mol=bcaNA mol,在標準狀況下氣體摩爾體積Vm=22.4 Lmol-1,則c克該氣體在標準狀況下的體積為bcaNA mol22.4 Lmol-1=22.4bcaNA L。 6.D　混合氣體與氮氣的密度相同,根據(jù)密度之比等于摩爾質量之比,即混合氣體的平均摩爾質量為28 gmol-1,CO的摩爾質量為28 gmol-1,則要求CO2和H2的混合氣體的平均摩爾質量為28 gmol-1,設CO2的物質的量為x mol,H2的物質的量為y mol,則有44x+2yx+y=28,解得x∶y=13∶8,則其質量比為(1344)∶(82)=143∶4,CO的質量可為任何數(shù)值,故D項正確。 7.A　一個D2O分子中含有的質子數(shù)=核外電子數(shù)=2+8=10,中子數(shù)=(2-1)2+(16-8)=10,D2O的相對分子質量為4+16=20,所以2 g D2O中含有的質子數(shù)、中子數(shù)、電子數(shù)均為1 mol,A項正確;氯酸鉀和鹽酸的反應為歸中反應,氯酸鉀中的氯元素由+5價變?yōu)?價,0.1 mol氯酸鉀與足量濃鹽酸反應生成氯氣轉移電子數(shù)為0.5NA,B項錯誤;NaHSO4在溶液中能完全電離為鈉離子、氫離子和硫酸根,1 L 0.1 molL-1 NaHSO4溶液中溶質電離出的陽離子數(shù)目為0.2NA,C項錯誤;二氧化硫和氧氣反應生成三氧化硫是可逆反應,不能進行徹底,標準狀況下,2.24 L SO2與足量氧氣充分反應,生成SO3的分子數(shù)小于0.1NA,D項錯誤。 8.C　溫度、體積相同條件下,影響氣體分子數(shù)目的因素有壓強,壓強不一定相同,則O2和N2兩種氣體的物質的量不一定相等,二者都是雙原子分子,故含有的原子數(shù)目不一定相等,故A項錯誤;壓強、體積相同條件下,影響氣體分子數(shù)目的因素還有溫度,H2和O2所處溫度不一定相同,則原子數(shù)不一定相等,故B項錯誤;氮氣和一氧化碳的摩爾質量相等,質量相等時兩種氣體的物質的量相等,二者都是雙原子分子,故原子數(shù)一定相等,C項正確;體積和密度相等,則兩種氣體的質量相等,由于CO和C2H4的摩爾質量相等,則兩者的物質的量相等,由于兩種分子中原子數(shù)之比為1∶3,故兩種氣體含有原子數(shù)目之比為1∶3,D項錯誤。 9.B　1 mol金剛石中含有2NA個C—C鍵,1 mol SiO2含有4NA個Si—O鍵,A項錯誤;由甲苯變?yōu)楸郊姿?碳元素化合價變化7(-27+87)=6;9.2 g甲苯(即為0.1 mol)被氧化為苯甲酸,轉移的電子數(shù)為0.6NA,B項正確;Na2CO3溶液中會有少量CO32-發(fā)生水解,因此在含CO32-總數(shù)為NA的Na2CO3溶液中,Na+總數(shù)大于2NA,C項錯誤;標準狀況下,庚烷為液態(tài),不能用氣體摩爾體積進行計算,D項錯誤。 10.C　C2H5OH是共價化合物,分子中不含OH-,A項錯誤;25 ℃時,pH=1的H2SO4溶液中,c(H+)=0.1 molL-1,由于溶液體積未知,故無法求得H+的數(shù)目,B項錯誤;1.8 g H2O的物質的量為0.1 mol,一個H2O分子中含有兩個共用電子對,故1.8 g H2O中含有共用電子對數(shù)目為0.2NA,C項正確;根據(jù)反應C2H5OH+4CrO3+6H2SO42Cr2(SO4)3+2CO2↑+9H2O可知,生成2 mol CO2時轉移6 mol電子,由于題目中并沒有指出是否為標準狀況下,故無法求得4.48 L CO2的物質的量,也就無法計算轉移的電子數(shù),D項錯誤。 11.D　二氧化硫和氧氣的反應為可逆反應,不能進行徹底,故生成三氧化硫的分子數(shù)小于2NA,A項錯誤;標準狀況下SO3是固體,不能用氣體摩爾體積來計算其物質的量,B項錯誤;氫氣所處條件不確定,不一定是標準狀況,C項錯誤;標況下11.2 L混合氣體的物質的量為0.5 mol,而甲烷和乙烯分子中均含4個氫原子,故0.5 mol混合氣體中含有的氫原子為2 mol,即個數(shù)為2NA,D項正確。 12.C　1 mol FeI2中含有1 mol亞鐵離子、2 mol碘離子,完全反應需要消耗1.5 mol氯氣,轉移了3 mol電子,轉移的電子數(shù)為3NA,故A項錯誤;含4.9 g H2SO4與4.9 g H3PO4的混合溶液中,硫酸和磷酸的摩爾質量均為98 gmol-1,則硫酸和磷酸的物質的量均為4.9 g98 gmol-1=0.05 mol,水中也含有氧原子,則混合溶液中氧原子數(shù)大于0.4NA,B項錯誤;1 mol乙烯中含6 mol共用電子對,0.1 mol C2H4分子中含共用電子對數(shù)目為0.6NA,故C項正確;Ksp(BaSO4)=c(Ba2+)c(SO42-)=110-10,只能計算離子的濃度,因為溶液的體積未知不能計算微粒數(shù)目,故D項錯誤。 13.B　三氯甲烷在標況下為液體,根據(jù)題給條件不能求出其物質的量,A錯誤;Na2O2中的陰離子為O22-,B項正確;1 mol氫氧根離子含有10NA個電子,C項錯誤;CO32-發(fā)生水解可生成OH-,且一個CO32-對應二個OH-,則D項錯誤。 14.答案 (1)mM　(2)2mNAM　(3)22.4mM　(4)100mm+1 000%　(5)mMV 解析 (1)m g該氣體的物質的量為mM mol。(2)含有原子的物質的量為mM mol2=2mM mol,則該氣體所含原子總數(shù)為2mMNA=2mNAM。(3)m g該氣體在標準狀況下的體積為22.4 Lmol-1mM mol=22.4mM L。(4)該氣體溶于1 L水中(該氣體不與水反應),1 L水的質量約為1 000 g,則該溶液中溶質的質量分數(shù)為mm+1 000100%=100mm+1 000%。(5)該氣體溶于水后形成V L溶液,其溶液中溶質的物質的量濃度為mMV molL-1=mMV molL-1。 15.答案 (1)1∶1　(2)0.72 (3)2Fe2O3+C4FeO+CO2↑　(4)6 g　12 L 解析 (1)設混合物中FeO、Fe2O3的物質的量分別為x mol、y mol,根據(jù)鐵、氧兩種原子物質的量之比為4∶5可得:(x+2y)∶(x+3y)=4∶5,則x∶y=2∶1,Fe2+與Fe3+物質的量之比為x∶2y=1∶1。(2)根據(jù)催化劑中Fe2+與Fe3+的物質的量之比為1∶2,可推知FeO、Fe2O3的物質的量之比為1∶1,則混合物中鐵的質量分數(shù)為35672+160≈0.72。(3)由題給信息知,C(炭粉)會將一部分Fe2O3還原成FeO,同時C(炭粉)被氧化成CO2,反應的化學方程式為2Fe2O3+C4FeO+CO2↑。(4)由于催化劑中Fe2+與Fe3+的物質的量之比為1∶2時,催化劑活性最高,則要求反應后的混合物中FeO和Fe2O3的物質的量之比為1∶1,原料480 g Fe2O3的物質的量為3 mol,根據(jù)關系式Fe2O3~2FeO,原料中必須有的Fe2O3參加反應,即有1 mol Fe2O3參加反應,則理論上要有0.5 mol C反應,即有6 g C參加反應。生成的CO2為0.5 mol,結合題給條件可知在該條件下0.5 mol CO2的體積為12 L。 16.答案 (1)36 gmol-1　(2)0.4NA　(3)①28 gmol-1　②2.8NA?、?.48 解析 (1)標準狀況下混合氣體的體積為8.96 L,則氣體的物質的量n=8.96 L22.4 Lmol-1=0.4 mol,則混合氣體的平均摩爾質量為14.4 g0.4 mol=36 gmol-1。(2)CO2和CO分子中都含有1個碳原子,混合氣體的物質的量為0.4 mol,則碳原子的物質的量為0.4 mol,所以混合氣體中碳原子的個數(shù)為0.4NA。(3)①混合氣體通過NaOH溶液時CO2氣體被吸收,再通過濃硫酸干燥氣體,所以氣球中收集到的氣體為純凈的CO氣體,其摩爾質量為28 gmol-1。②設混合氣體中CO的物質的量為n mol,則CO2物質的量為(0.4-n) mol,根據(jù)混合氣體的質量可得28n g+44(0.4-n) g=14.4 g,解得n=0.2,1個CO分子含有14個電子,所以0.2 mol CO含有2.8NA個電子。③氣球收集的CO的物質的量為0.2 mol,則其體積為0.2 mol22.4 Lmol-1=4.48 L。