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第3節(jié) 物質的量 氣體摩爾體積 [課后達標檢測] 一、選擇題 1．(教材改編題)在0.5 mol Na2SO4中含有離子的個數(shù)和氧原子的質量分別是(　　) A．1.5NA　2 mol　　　　 B．1.5NA　32 g C．3.011023　4 mol D．1 mol　64 g 解析：選B。0.5 mol Na2SO4含1 mol Na＋和0.5 mol SO，故含離子數(shù)為1.5NA；含2 mol O原子，m(O)＝2 mol16 gmol－1＝32 g。 2．下列幾種說法中正確的是(　　) A．摩爾是可以把物質的質量與微觀粒子數(shù)聯(lián)系起來的一個基本物理量 B．某物質含有6.021023個微粒，含有這個數(shù)目微粒的物質一定是1 mol C．1 mol氫氣分子可以表示為1 mol H2 D．硫酸的摩爾質量為98 g 解析：選C。A項，摩爾是物質的量的單位，不是物理量；B項，6.021023個微粒是1 mol，但含有這個數(shù)目微粒的物質不一定是1 mol，如含6.021023個Na＋的Na2CO3為0.5 mol，B項錯誤；D項單位錯誤。 3．(2019天津第一中學高三月考)雙酚基丙烷(BPA，分子式為C15H16O2)可能降低男性及女性的生育能力。下列有關判斷不正確的是(　　) A．BPA的摩爾質量是228 gmol－1 B．1 mol BPA中含有6.021023個分子 C．BPA屬于有機化合物 D．1 mol BPA在標準狀況下的體積約為22.4 L 解析：選D。BPA在標準狀況下肯定不是氣體。 4．下列說法中正確的是(　　) A．在一定溫度和壓強下，固體或液體物質體積大小只由構成微粒的大小決定 B．不同的氣體，若體積不同，則它們所含的分子數(shù)一定不同 C．在一定溫度下，各種氣態(tài)物質體積的大小由構成氣體的分子數(shù)決定 D．22 g CO2與標準狀況下11.2 L HCl所含的分子數(shù)相同 解析：選D。在一定溫度和壓強下，固體或液體的體積主要取決于粒子數(shù)和粒子大小，故A錯誤；決定氣體體積的因素是溫度、壓強、氣體的分子數(shù)，不同的氣體，體積不同，它們所含的分子數(shù)不一定不同，故B錯誤；壓強對分子間的距離有影響，該選項未指明壓強，無法使用阿伏加德羅定律判斷，故C錯誤；根據(jù)公式求算n(CO2)＝＝＝0.5 mol，n(HCl)＝＝＝0.5 mol，二者物質的量相等，所以分子數(shù)相等，故D正確。 5．1個硫原子的質量是a g，1個12C原子的質量是b g，用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，則下列說法中正確的是(　　) ①該硫原子的相對原子質量為 ②m g該硫原子的物質的量為 mol ③該硫原子的摩爾質量是aNA g ④a g該硫原子所含的電子數(shù)為16NA A．①③ B．②④ C．①② D．②③ 解析：選C。①相對原子質量為1個原子的實際質量與1個12C原子質量的的比值，該硫原子的相對原子質量為，正確；②m g該硫原子的個數(shù)為，其物質的量為 mol，正確；③該硫原子的摩爾質量是aNA gmol－1，不正確；④a g該硫原子只有1個硫原子，1個硫原子所含電子數(shù)為16，故a g該硫原子所含的電子數(shù)為16，不正確。 6．如圖兩瓶體積相等的氣體，在同溫同壓時瓶內氣體的關系一定正確的是(　　) A．所含原子數(shù)相等 B．氣體密度相等 C．氣體質量相等 D．摩爾質量相等 解析：選A。左瓶與右瓶中氣體的物質的量相等，N2、O2和NO分子均為雙原子分子，A項正確；N2、O2的比例不固定，氣體的質量不一定相等，密度不一定相等，B、C項錯誤；當N2與O2的物質的量相等時，摩爾質量相等，其余情況摩爾質量不相等，D項錯誤。 7．如圖所示，同溫同壓下，分別用氯化氫和四種混合氣體吹出體積相等的五個氣球。A、B、C、D四個氣球中，與氯化氫所含原子數(shù)一定相等的是(　　) 解析：選C。同溫同壓下，體積相等的氣球中，氣體的物質的量相等。HCl是雙原子分子，只要混合氣體分子的平均原子數(shù)等于2即符合要求。A項中有可能等于2，B項一定大于2，C項一定等于2，D項一定大于2。 8.如圖表示1 g O2與1 g X氣體在相同容積的密閉容器中壓強(p)與溫度(T)的關系，則X氣體可能是(　　) A．C2H4 B．CH4 C．CO2 D．NO 解析：選C。由圖可知，相同溫度時，p(O2)>p(X)，在同質量、同體積、同溫度條件下，氣體相對分子質量與壓強成反比，即相對分子質量越大，壓強越小。所給選項中只有CO2的相對分子質量大于O2，故C正確。 9．(名師原創(chuàng))胞嘧啶是DNA水解產物之一，是精細化工的重要中間體。胞嘧啶可由5巰基甲脲嘧啶、濃氨水和氯乙酸在一定條件下合成，則反應時NH3和 5巰基甲脲嘧啶的物質的量之比為(　　) A．1∶1 B．2∶3 C．3∶1 D．2∶1 答案：A 10．(2019浦東模擬)如圖是氨與氯化氫反應的裝置。抽走玻璃片充分反應，反應中有關物理量的描述中正確的是(NA表示阿伏加德羅常數(shù))(　　) A．氣體反應物的總體積為0.224 L B．生成物的分子個數(shù)為0.005NA C．產物中的N—H鍵個數(shù)為0.02NA D．加水溶解后所得溶液中NH數(shù)目為0.005NA 解析：選C。A項，未知氣體所處的狀態(tài)時，氣體反應物的總體積無法確定，錯誤；B項，生成物為離子化合物NH4Cl，不存在分子，錯誤；D項，NH部分水解，錯誤。 11．某氣體的摩爾質量為M gmol－1，NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，在一定的溫度和壓強下，體積為V L的該氣體所含有的分子數(shù)為X，則表示的是(　　) A．V L該氣體的質量(以g為單位) B．1 L該氣體的質量(以g為單位) C．1 mol該氣體的體積(以L為單位) D．1 L該氣體中所含的分子數(shù) 解析：選B。在一定的溫度和壓強下，體積為V L的該氣體所含有的分子數(shù)為X，則氣體物質的量n＝ mol，A．以 g為單位V L該氣體的質量為 molM gmol－1，故A錯誤；B．該氣體的密度為 molM gmol－1V L＝ gL－1，故B正確；C．1 mol該氣體的體積(以L為單位)為V，故C錯誤；D．1 L該氣體所含的分子數(shù)為，故D錯誤。 12．下列敘述不正確的是(　　) A．在0 ℃，1.01105 Pa時，11.2 L氮氣所含原子數(shù)目為NA　 B．標準狀況下，5.6 L SO3的質量約為20 g C．同溫同壓下，16 g CH4與44 g CO2具有相同的體積 D．標準狀況下，CO和N2的密度相同 解析：選B。0 ℃，1.01105 Pa為標準狀況，11.2 L氮氣的物質的量為0.5 mol，所含原子數(shù)目為NA，故A正確；標準狀況下SO3不是氣體，故B錯誤；16 g CH4與44 g CO2均為1 mol，則同溫同壓下這兩種氣體具有相同的體積，故C正確；CO和N2具有相同的摩爾質量，同溫同壓下二者密度相同，故D正確。 13．(2019合肥第一次質檢)設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是(　　) A．0.1 mol C2H6O分子中含C—H鍵的數(shù)目為0.5NA B．1 L 0.1 molL－1 NH4Cl溶液中含有的NH數(shù)目為0.1NA C．8.4 g NaHCO3和MgCO3的混合物中含有的陰離子數(shù)目為0.1NA D．標準狀況下，2.24 L Cl2與過量NaOH溶液反應轉移的電子數(shù)為0.2NA 解析：選C。若C2H6O為CH3—O—CH3，則0.1 mol C2H6O分子中含C—H鍵的數(shù)目為0.6NA，A項錯誤；由于NH水解，故1 L 0.1 molL－1 NH4Cl溶液中含有的NH數(shù)目小于0.1NA，B項錯誤；反應Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O中轉移1個電子，標準狀況下2.24 L Cl2為0.1 mol，則其與過量NaOH溶液反應轉移的電子數(shù)為0.1NA，D項錯誤。 14．NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是(　　) A．18 g D2O和18 g H2O中含有的質子數(shù)均為10NA B．2 L 0.5 molL－1亞硫酸溶液中含有的H＋離子數(shù)為2NA C．過氧化鈉與水反應時，生成0.1 mol氧氣轉移的電子數(shù)為0.2NA D．密閉容器中2 mol NO與1 mol O2充分反應，產物的分子數(shù)為2NA 解析：選C。A．D2O的摩爾質量為20 gmol－1，18 g D2O的物質的量為18 g/20 gmol－1＝0.9 mol，則含有的質子數(shù)為0.910NA＝9NA，H2O的摩爾質量為18 gmol－1，18 g H2O的物質的量為18 g/18 gmol－1＝1 mol，則含有的質子數(shù)為110NA＝10NA，故A不正確。B．亞硫酸是弱電解質，不能發(fā)生完全電離，電離方程式為H2SO3H＋＋HSO，HSOH＋＋SO，所含H＋數(shù)小于20.52NA＝2NA，故B不正確。C．過氧化鈉與水反應的化學方程式為2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，根據(jù)電子轉移情況得關系式O2～2e－，生成0.1 mol氧氣轉移電子數(shù)為0.2NA，故C正確。D．2 mol NO與1 mol O2發(fā)生反應2NO＋O2===2NO2，生成2 mol NO2，因為存在2NO2N2O4，則產物的分子數(shù)小于2NA，故D不正確。 二、非選擇題 15．(1)0.7 mol H2O的質量為________，其中含有______個水分子，氫原子的物質的量為________。 (2)質量相同的H2、NH3、SO2、O3四種氣體中，含有分子數(shù)目最少的是________，在相同溫度和相同壓強條件下，體積最大的是________。 (3)2 mol的CO2與3 mol的SO3的分子數(shù)比是______；原子數(shù)比是________。 (4)在9.5 g某二價金屬的氯化物中含有0.2 mol Cl－，此氯化物的摩爾質量為________，該金屬元素的相對原子質量為________。 解析：(1)0.7 mol H2O的質量為0.7 mol18 gmol－1＝12.6 g，含有水分子的個數(shù)為0.7 mol6.021023 mol－1＝4.2141023，氫原子的物質的量為0.7 mol2＝1.4 mol。 (2)根據(jù)n＝m/M可知，摩爾質量最大的是SO2，其物質的量最小，含有分子數(shù)最少；摩爾質量最小的是H2，相同條件下物質的量最大，其所占體積最大。 (3)根據(jù)阿伏加德羅定律可知，2 mol的CO2與3 mol的SO3的分子數(shù)之比是2∶3；原子數(shù)之比是(23)∶(34)＝1∶2。 (4)二價金屬的氯化物可以表示為MCl2，在9.5 g該二價金屬的氯化物中含0.2 mol Cl－，則9.5 g氯化物的物質的量為0.1 mol，該氯化物的摩爾質量為95 gmol－1；該金屬元素的相對原子質量為95－71＝24。 答案：(1)12.6 g　4.2141023(或0.7NA或0.76.021023)　1.4 mol　(2)SO2　H2　(3)2∶3　1∶2　(4)95 gmol－1　24 16．某雙原子分子構成的氣體，其摩爾質量為M gmol－1，阿伏加德羅常數(shù)為NA。對質量為m g的該氣體，求： (1)在標準狀況下，該氣體的體積為________L，密度為________gL－1，單個該氣體分子的體積為________L。 (2)該氣體所含的原子總數(shù)為________個。 (3)該氣體的一個分子的質量約為________g。 解析：(1)該氣體的物質的量為 mol，在標準狀況下的體積為 mol22.4 Lmol－1＝ L；此時，1 mol氣體的質量為M g，體積為22.4 L，故密度為 gL－1，單個分子的體積為 L。(2)因為是雙原子分子，原子總數(shù)為。(3)1 mol氣體的質量為M g，單個分子的質量為 g。 答案：(1)　　　(2)　(3) 17．現(xiàn)有14.4 g CO和CO2的混合氣體，在標準狀況下所占的體積約為8.96 L?；卮鹣铝袉栴}： (1)該混合氣體的平均摩爾質量：______________________________。 (2)混合氣體中碳原子的個數(shù)：________(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裝置，最后收集在氣球中。 ①氣球中收集到的氣體的摩爾質量為_________________________； ②標準狀況下氣球中收集到的氣體的體積為___________________； ③氣球中收集到的氣體的電子總數(shù)為________________________(用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)。 解析：(1)混合氣體的體積為8.96 L，則其物質的量為n＝＝＝0.4 mol，所以混合氣體的平均摩爾質量為＝36 gmol－1。(2)設混合氣體中CO的物質的量為x mol，CO2的物質的量為y mol，則根據(jù)混合物的質量為14.4 g可得28x＋44y＝14.4①；根據(jù)氣體的物質的量為0.4 mol可得x＋y＝0.4②；聯(lián)立①②解得x＝0.2，y＝0.2；由于CO和CO2分子中均含1個碳原子，故0.2 mol CO和0.2 mol CO2中共含 0.4 mol C 原子，即0.4NA個。(3)將混合氣體依次通過如圖裝置，則CO2會被NaOH溶液吸收，剩余CO被濃硫酸干燥后，收集在氣球中，即氣球中收集到的是干燥純凈的CO氣體。①氣球中收集到的氣體為CO，故收集到的氣體的摩爾質量為28 gmol－1；②氣球中的氣體為CO，其體積V＝nVm＝0.2 mol22.4 Lmol－1＝4.48 L；③一個CO中含有14個電子，則0.2 mol CO中含有電子的物質的量為0.2 mol14＝2.8 mol，即電子總數(shù)為2.8NA。 答案：(1)36 gmol－1　(2)0.4NA (3)①28 gmol－1?、?.48 L?、?.8NA 18．欲測定金屬鎂的相對原子質量。請利用下圖給定的儀器組成一套實驗裝置(每個儀器只能使用一次，假設氣體的體積可看作標準狀況下的體積)。 完成下列各題： (1)各種儀器連接的先后順序應是(用小寫字母表示)________接________、________接________、________接________、________接________。(氣流從左到右) (2)連接好儀器后，要進行的操作有以下幾步，其先后順序是________(填序號)。 ①待試管B中的溫度恢復至室溫時，測得量筒C中水的體積為Va mL； ②擦掉鎂條表面的氧化膜，將其置于天平上稱量，得質量為m g，并將其投入試管B中的帶孔隔板上； ③檢查裝置的氣密性； ④旋開裝置A中分液漏斗的活塞，使其中的水順利流下，當鎂完全溶解時再關閉這個活塞，這時A中共放入水Vb mL。 (3)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可算出金屬鎂的相對原子質量，其數(shù)學表達式為________________。 (4)若試管B的溫度未冷卻至室溫，就讀出量筒C中水的體積，這將會使所測定鎂的相對原子質量數(shù)據(jù)________(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。 解析：根據(jù)實驗目的和提供的實驗儀器，判斷實驗原理是稱一定質量的鎂條且能夠充分反應，收集所產生的氫氣并測量其體積，根據(jù)V(H2)求算n(H2)，即n(H2)＝n(Mg)，利用M(Mg)＝求出鎂的摩爾質量，即可得出鎂的相對原子質量。由實驗目的、原理、儀器及試劑，判斷實驗裝置、實驗步驟，可見B是反應器，產生H2；由A、E提供鹽酸，將D中水排進C中達到測量V(H2)的目的。 答案：(1)a　h　g　b　c　f　e　d (2)③②④①　(3)　(4)偏小