2020届高考化学一轮复习（山西专用版）物质的量气体摩尔体积作业

2020届高考化学一轮复习（山西专用版）物质的量气体摩尔体积作业

第1讲　物质的量　气体摩尔体积 A组　基础题组 ‎1.(2019安徽合肥月考)下列叙述正确的是(　　)‎ A.NaCl的摩尔质量是58.5 g B.64 g氧气中含有2 mol氧 C.4 g氦气中含有2 mol氦原子 D.0.1 mol CO2中含有6.02×1022个CO2分子 答案　D　NaCl的摩尔质量是58.5 g·mol-1;B项未指明微粒的名称;4 g氦气中应含有1 mol氦原子;0.1 mol CO2中所含N(CO2)=6.02×1023 mol-1×0.1 mol=6.02×1022。‎ ‎2.乌洛托品在合成、医药、染料等工业中有广泛用途,其结构式如图所示。将甲醛水溶液与氨水混合蒸发可制得乌洛托品。若原料完全反应生成乌洛托品,则甲醛与氨的物质的量之比应为(　　)‎ A.1∶1 B.2∶3‎ C.3∶2 D.2∶1‎ 答案　C　由题图可知乌洛托品的化学式为C6H12N4,根据元素守恒,碳元素全部来自甲醛,氮元素全部来自氨,所以该有机物分子中C与N原子个数比即甲醛与氨的物质的量之比,即6∶4=3∶2。‎ ‎3.(2019山西太原模拟)0.5 mol Na2SO4中含有离子的个数和氧原子的质量分别是(　　)‎ A.1.5NA　2 mol B.1.5NA　32 g C.3.01×1023　4 mol D.1 mol　64 g 答案　B　0.5 mol Na2SO4中含有Na+的物质的量是1 mol、含有SO‎4‎‎2-‎的物质的量是0.5 mol,离子的总物质的量为1.5 mol,离子个数是1.5NA;氧原子的物质的量为0.5 mol×4=2 mol,其质量是32 g。‎ ‎4.(2018河南洛阳模拟)利用太阳能分解水制氢,若光解0.02 mol水,下列说法正确的是(　　)‎ A.可生成H2的质量为0.02 g B.可生成氢原子的个数为2.408×1023‎ C.可生成H2的体积为0.224 L(标准状况)‎ D.生成H2的量理论上等于0.04 mol Na与水反应产生H2的量 答案　D　A项,0.02 mol水分解可生成0.02 mol H2,质量为0.04 g,故错;B项,可生成H原子的个数为0.02 mol×2×6.02×1023 mol-1=2.408×1022,故错;C项,可生成H2的体积为0.448 L(标准状况),故错。‎ ‎5.同温同压下,等体积的两容器内分别充满14N18O、13C18O气体,下列说法正确的是(　　)‎ A.所含分子数和质量均不相同 B.含有相同的分子数和电子数 C.含有相同的质子数和中子数 D.含有相同的分子数和中子数 答案　D　同温同压下,等体积的两容器内气体的分子数相同,所以14N18O、13C18O分子数相同;14N18O、13C18O分子中含有的质子数分别为15、14,所以含有的质子数不同;分子中电子数等于质子数,所以含有的电子数不同;14N18O、13C18O分子中的中子数都是17,所以中子数相等,故选D。‎ ‎6.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关叙述正确的是(　　)‎ A.28 g C2H4所含共用电子对数目为4NA B.1 mol H2O中所含的中子数为10NA C.2 L 0.1 mol·L-1Na2CO3溶液中所含CO‎3‎‎2-‎的数目为0.2NA D.标准状况下,2.24 L Cl2与足量铁粉反应转移的电子数为0.2NA 答案　D　C2H4的结构式是,1 mol C2H4所含共用电子对数目为6NA,A错误;1 mol H2O中所含的中子数为8NA,B错误;由于CO‎3‎‎2-‎发生水解,所以2 L 0.1 mol·L-1Na2CO3溶液中所含CO‎3‎‎2-‎的数目小于0.2NA,C错误;Cl2与铁反应生成FeCl3,0.1 mol Cl2参加反应转移的电子数是0.2NA,D正确。‎ ‎7.(2019湖北武汉调研)通常监测SO2含量是否达到排放标准的反应原理是SO2+H2O2+BaCl2 BaSO4↓+2HCl。NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(　　)‎ A.0.1 mol 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,转移电子数为0.01NA 答案　C　A项,BaCl2由钡离子和氯离子构成,故0.1 mol BaCl2晶体中所含微粒总数为0.3NA,A项错误;B项,没有给定体积,无法计算H+的数目,B项错误;C项,H2O2的结构式为,17 g H2O2的物质的量为0.5 mol,含有非极性键数目为0.5NA,C项正确;D项,根据反应SO2+H2O2+BaCl2 BaSO4↓+2HCl,生成2.33 g BaSO4沉淀(0.01 mol)时,转移电子数目为0.02NA,D项错误。‎ ‎8.NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)‎ A.18 g D2O和18 g H2O中含有的质子数均为10NA B.2 L 0.5 mol·L-1亚硫酸溶液中含有的H+离子数为2NA C.过氧化钠与水反应时,生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.2NA D.密闭容器中2 mol NO与1 mol O2充分反应,产物的分子数为2NA 答案　C　A项,D2O和H2O的摩尔质量不同,18 g D2O和18 g H2O的物质的量不同,含有的质子数不同;B项,亚硫酸是弱酸,不能完全电离,故2 L 0.5 mol·L-1亚硫酸溶液中含有的H+离子数小于2NA;C项,Na2O2与水反应生成O2,氧元素的化合价由-1升高到0,故生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.2NA;D项,2NO+O2 2NO2,2NO2 N2O4,故2 mol NO与1 mol O2充分反应,产物的分子数小于2NA。‎ ‎9.常温常压下,两个容积相同的容器中分别充满X和Y两种气体,打开开关a,使两容器内的气体相通,最后容器内的压强按由大到小的顺序排列正确的是(　　)‎ 编号 ‎①‎ ‎②‎ ‎③‎ ‎④‎ 气体X HI NH3‎ H2‎ NO 气体Y Cl2‎ HCl Cl2‎ O2‎ ‎　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 ‎ A.②>③>①>④ B.③>①=④>②‎ C.③>①>④>② D.④>①>②>③‎ 答案　C　审题时要注意三个问题:一是气体X与Y可能反应,二是比较压强大小需要应用阿伏加德罗定律,三是注意2NO2N2O4的转化。同温同体积时,气体的压强之比等于其物质的量之比。设起始状态下,每个容器中气体的物质的量为a mol。①中Cl2+2HI2HCl+I2,常温下,碘呈固态,充分反应后,气体的物质的量为1.5a mol;②中NH3+HClNH4Cl,反应后无气体;③中不反应(光照或点燃条件下才反应);④中发生反应2NO+O22NO2,2NO2N2O4,反应后气体的物质的量介于a mol与1.5a mol之间,故C正确。‎ ‎10.(2019四川绵阳中学高三模拟)硫代硫酸钠溶液与盐酸的反应(Na2S2O3+2HCl 2NaCl+S↓+SO2↑+H2O)可用于探索浓度对反应速率的影响。常温常压下,若该反应产生固体单质16 g,则反应中各有关物质的物理量正确的是(NA表示阿伏加德罗常数的值)(　　)‎ 选项 二氧化硫 硫代硫酸钠 转移的电子 A ‎1 mol NA B ‎11.2 L ‎0.5 mol C ‎158 g ‎2 mol D ‎79 g NA 答案　D　题给反应为S2O‎3‎‎2-‎在酸性条件下的歧化反应,S2O‎3‎‎2-‎中硫的化合价为+2,每摩尔S2O‎3‎‎2-‎参加反应生成1 mol单质硫和1 mol SO2,转移电子2 mol。故常温常压下反应生成16 g(即0.5 mol)单质硫时,必生成0.5 mol SO2,同时转移1 mol电子,需要注意的是常温常压下11.2 L SO2的物质的量不是0.5 mol,故只有D项正确。‎ ‎11.请按要求填空:‎ ‎(1)2 mol CO(NH2)2中含　　　　mol H、　　　　g N,所含氧原子个数跟　　　　mol H2O所含氧原子个数相等。 ‎ ‎(2)2 mol O3和3 mol O2的质量之比为　　　,分子数之比为　　　　,同温同压下的密度之比为　　　　,含氧原子数之比为　　　　,同温同压下体积之比为　　　　。 ‎ ‎(3)2.3 g Na中含　　　　mol e-,与足量水反应产生标准状况下的H2　　　　L。 ‎ 答案　(1)8　56　2‎ ‎(2)1∶1　2∶3　3∶2　1∶1　2∶3‎ ‎(3)1.1　1.12‎ 解析　(1)2 mol CO(NH2)2中含8 mol H、4 mol N、2 mol O,氮元素的质量为56 g。‎ ‎(2)2 mol O3和3 mol O2的质量之比为‎2×16×3‎‎3×16×2‎=1∶1,分子数之比为2∶3,同温同压下,ρ‎1‎ρ‎2‎=M‎1‎M‎2‎=‎16×3‎‎16×2‎=3∶2,含氧原子数之比为‎2×3‎‎3×2‎=1∶1,同温同压下,V‎1‎V‎2‎=n‎1‎n‎2‎=2∶3。‎ ‎(3)n(Na)=‎2.3 g‎23 g·mol‎-1‎=0.1 mol,由于1个钠原子中含有11个电子,故2.3 g Na中含有电子的物质的量n(e-)=11n(Na)=1.1 mol。‎ 设2.3 g Na与足量水反应产生标准状况下的H2体积为x。‎ ‎2Na+2H2O 2NaOH+H2↑‎ ‎ 2 mol 22.4 L ‎ 0.1 mol x ‎2 mol∶0.1 mol=22.4 L∶x x=‎0.1mol×22.4 L‎2mol=1.12 L。‎ ‎12.标准状况下15 g CO与CO2的混合气体,体积为11.2 L。则:‎ ‎(1)混合气体的密度是　　　　　　。 ‎ ‎(2)混合气体的平均摩尔质量是　　　　　　。 ‎ ‎(3)CO2和CO的体积之比是　　　　　　。 ‎ ‎(4)CO的体积分数是　　　　　。 ‎ ‎(5)CO2和CO的质量之比是　　　　　。 ‎ ‎(6)CO的质量分数是　　　　。 ‎ ‎(7)混合气体中所含氧原子的物质的量是　　　　。 ‎ ‎(8)混合气体中所含碳原子的物质的量是　　　　。 ‎ 答案　(1)1.339 g·L-1　(2)30 g·mol-1‎ ‎(3)1∶7　(4)87.5%　(5)11∶49‎ ‎(6)81.7%　(7)0.562 5 mol　(8)0.5 mol 解析　(1)ρ=mV=‎15 g‎11.2 L≈1.339 g·L-1。‎ ‎(2)解法一:n=‎11.2 L‎22.4 L·mol‎-1‎=0.5 mol,M=mn=‎15 g‎0.5mol=30 g·mol-1。‎ 解法二:M=ρ·Vm=1.339 g·L-1×22.4 L·mol-1≈30 g·mol-1。‎ ‎(3)同温同压下,两种气体体积之比等于其物质的量之比,最简单的方法是用十字交叉法计算:‎ n(CO‎2‎)‎n(CO)‎‎=‎1‎‎7‎。‎ ‎(4)CO的体积分数=‎7‎‎8‎×100%=87.5%。‎ ‎(5)m(CO‎2‎)‎m(CO)‎=n(CO‎2‎)×M(CO‎2‎)‎n(CO)×M(CO)‎=‎11‎‎49‎。‎ ‎(6)CO的质量分数=‎49‎‎11+49‎×100%≈81.7%。‎ ‎(7)n(O)=2n(CO2)+n(CO)=2×0.5 mol×‎1‎‎8‎+0.5 mol×‎7‎‎8‎=0.562 5 mol。‎ ‎(8)n(C)=n(CO2)+n(CO)=0.5 mol。‎ ‎13.Ⅰ.现有m g某气体(双原子分子),其摩尔质量为M g·mol-1,若阿伏加德罗常数的值用NA表示,则:‎ ‎(1)该气体的物质的量为　　　mol。 ‎ ‎(2)该气体所含原子总数为　　　　。 ‎ ‎(3)该气体在标准状况下的体积为　　　L。 ‎ Ⅱ.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:3O2 2O3,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。 ‎ 答案　Ⅰ.(1)mM　(2)‎2mNAM　(3)‎22.4mM　Ⅱ.3‎ 解析　Ⅱ.3O2 2O3　　　 ΔV ‎　　　　3体积　　2体积　　1体积 ‎　　　　　V (8-6.5)L=1.5 L V=3 L。‎ ‎14.(1)标准状况下,1.92 g某气体的体积为672 mL,则此气体的相对分子质量为　　　　。 ‎ ‎(2)在25 ℃、101 kPa的条件下,相同质量的CH4和A气体的体积之比是15∶8,则A的摩尔质量为　　　　。 ‎ ‎(3)两个相同容积的密闭容器X、Y,在25 ℃下,X中充入a g A气体,Y中充入a g CH4气体,X与Y内的压强之比是4∶11,则A的摩尔质量为　　　　　。 ‎ 答案　(1)64‎ ‎(2)30 g·mol-1‎ ‎(3)44 g·mol-1‎ 解析　(1)n=‎0.672 L‎22.4 L·mol‎-1‎=0.03 mol,M=‎1.92 g‎0.03mol=64 g·mol-1。　‎ ‎(2)温度、压强相同时,气体体积之比等于其物质的量之比,15∶8=mg‎16 g·mol‎-1‎∶mgM(A)‎,M(A)=30 g·mol-1。‎ ‎(3)温度、体积相同时,气体压强之比等于其物质的量之比,4∶11=agM(A)‎∶ag‎16 g·mol‎-1‎,M(A)=44 g·mol-1。‎ B组　提升题组 ‎15.一个密闭容器,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1 mol N2,右边充入一定量的CO时,隔板处于如图位置(保持温度不变),下列说法正确的是(　　)‎ A.右边与左边分子数之比为4∶1‎ B.右侧CO的质量为5.6 g C.右侧气体密度是相同条件下氢气密度的14倍 D.若改变右边CO的充入量而使隔板处于容器正中间,保持温度不变,则应充入0.2 mol CO 答案　C　左、右两侧气体温度、压强相同,相同条件下,体积之比等于物质的量之比,左、右体积之比为4∶1,则左、右气体物质的量之比为4∶1,所以右侧气体物质的量=‎1‎‎4‎mol=0.25‎ ‎ mol。相同条件下密度之比与摩尔质量成正比,则右侧气体密度是相同条件下氢气密度的‎28‎‎2‎=14倍,故C正确。‎ ‎16.(2018湖南、湖北八市十二校联考)8.34 g FeSO4·7H2O样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如下图所示,下列说法正确的是(　　)‎ A.温度为78 ℃时固体物质M的化学式为FeSO4·5H2O B.取适量380 ℃时所得的样品P,隔绝空气加热至650 ℃得到一种固体物质Q,同时有两种无色气体生成,Q的化学式为Fe3O4‎ C.在隔绝空气条件下,N得到P的化学方程式为FeSO4·H2O FeSO4+H2O D.温度为159 ℃时固体N的化学式为FeSO4·2H2O 答案　C　本题看似推断化学式,实则考查以物质的量为核心的计算。8.34 g FeSO4·7H2O 样品的物质的量为8.34 g÷278 g/mol=0.03 mol,其中m(H2O)=0.03 mol×7×18 g/mol=3.78 g,如晶体失去全部结晶水,固体的质量应为8.34 g-3.78 g=4.56 g,可知在加热到373 ℃之前,晶体失去部分结晶水。温度为78 ℃时,固体质量为6.72 g,其中 m(FeSO4)=0.03 mol×152 g/mol=4.56 g,m(H2O)=6.72 g-4.56 g=2.16 g,n(H2O)=2.16 g÷18 g/mol=0.12 mol,n(H2O)∶n(FeSO4)=0.12 mol∶0.03 mol=4∶1,则M的化学式为FeSO4·4H2O,A项错误;加热至650 ℃时,固体的质量为2.40 g,其中n(Fe)=n(FeSO4·7H2O)=0.03 mol,m(Fe)=0.03 mol×56 g/mol=1.68 g,则固体中m(O)=2.40 g-1.68 g=0.72 g,n(O)=0.72 g÷16 g/mol=0.045 mol,n(Fe)∶n(O)=0.03 mol∶0.045 mol=2∶3,所以固体物质Q的化学式为Fe2O3,B项错误;固体N的质量为5.10 g,其中m(FeSO4)=0.03 mol×152 g/mol=4.56 g,m(H2O)=5.10 g-4.56 g=0.54 g,n(H2O)=0.54 g÷18 g/mol=0.03 mol,n(H2O)∶n(FeSO4)=0.03 mol∶0.03 mol=1∶1,所以N的化学式为FeSO4·H2O,而P的化学式为FeSO4,则由N得到P的化学方程式为FeSO4·H2O FeSO4+H2O,C项正确;温度为159 ℃时,由C项可知N的化学式为FeSO4·H2O,D项错误。‎ ‎17.将含有2.05 g某高价含氧酸的钙盐溶液A与含1.20 g碳酸盐的溶液B混合,恰好完全反应,生成1.25 g白色沉淀C。将滤去沉淀C的滤液蒸发,得到白色固体D,继续加热D,分解生成两种气态物质的混合物,在0 ℃、1×105Pa下,体积变为0.56 L,并得到0.90 g液态水,另一种气态物质为气态氧化物R2O。‎ 试回答下列问题:‎ ‎(1)白色沉淀C的物质的量为　　　　mol。 ‎ ‎(2)A的摩尔质量为　　　　,B的摩尔质量为　　　　。 ‎ ‎(3)R2O与H2O的物质的量之比为　　　　　,生成D的质量为　　　,D的摩尔质量为　　　　,R2O的相对分子质量为　　　　　,R2O的化学式是　　　　。 ‎ ‎(4)写出A和B混合的化学方程式: ‎ ‎　　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(1)0.012 5　(2)164 g·mol-1　96 g·mol-1‎ ‎(3)1∶2　2 g　80 g·mol-1　44　N2O ‎(4)Ca(NO3)2+(NH4)2CO3 CaCO3↓+2NH4NO3‎ 解析　由A+B C+D知,C为CaCO3,D是一种含三种元素的含氧酸盐,该盐只能是NH4NO3,分解生成的R2O为N2O。A为Ca(NO3)2,B为(NH4)2CO3。(1)C的物质的量为1.25 g÷100 g·mol-1=0.012 5 mol。(3)N2O的物质的量为0.56 L÷22.4 L·mol-1=0.025 mol,N2与H2O的物质的量之比为1∶2。‎