2020届一轮复习人教版物质的量气体摩尔体积作业

2020届一轮复习人教版物质的量气体摩尔体积作业

物质的量 气体摩尔体积 1．下列说法中正确的是( ) A．摩尔是可以把物质的质量与微观粒子数联系起来的一个基本物理量 B．0.012 kg 12C 中所含的碳原子数为 NA C．物质的摩尔质量等于其相对分子(原子)质量 D．1 mol 任何物质都含有约 6.02×1023 个原子 [解析] A 项，摩尔是物质的量的单位，不是物理量；C 项，物质的摩尔质 量当以 g·mol－1 作单位时在数值上等于其相对分子(原子)质量。 [答案] B 2．下列说法不正确的是( ) A．温度相同、体积相同的 O2(g)和 N2(g)分子数相同 B．等温等压下，SO2 气体与 CO2 气体的密度之比等于 16∶11 C．温度和容积相同的两气罐中分别盛有 5 mol O2(g)和 2 mol N2(g)，两气罐 中的压强之比等于 5∶2 D．等温等压条件下，5 mol O2(g)和 2 mol H2(g)的体积之比等于 5∶2 [解析] A 项，温度相同、体积相同，但没有说压强是否相同，因此无法推 出物质的量是否相同，错误；B 项，等温等压下，密度之比等于摩尔质量之比， SO2 和 CO2 的密度之比＝64∶44＝16∶11，正确；C 项，等温等压下，气体物质 的量之比等于压强之比，因此两者压强之比等于 5∶2，正确；D 项，等温等压 下，气体体积之比等于物质的量之比，因此二者体积之比等于 5∶2，正确。 [答案] A 3．在标准状况下，向一质量为 100 g 的密闭容器中充满 CO2 后，质量为 166 g，相同条件下，向相同的容器中充满未知气体，称其质量为 142 g，则该气体可 能为( ) A．O2 B．CH4 C．CO D．H2 [解析] 设该气体的摩尔质量为 M，则 166 g－100 g 44 g·mol－1 ＝142 g－100 g M M＝28 g·mol－1，应选 C。 [答案] C 4．某气体的摩尔质量为 M g·mol－1，NA 表示阿伏加德罗常数的值，在一定 的温度和压强下，体积为 V L 的该气体所含有的分子数为 X。则 MX VNA 表示的是 ( ) A．V L 该气体的质量(以 g 为单位) B．1 L 该气体的质量(以 g 为单位) C．1 mol 该气体的体积(以 L 为单位) D．1 L 该气体中所含的分子数 [解析] X 除以 NA 为该气体的物质的量；然后乘以 M 表示其质量；最后除 以 V 为 1 L 该气体的质量。 [答案] B 5．同温同压下，甲容器中充满 35Cl2，乙容器中充满 37Cl2，下列叙述不正确 的是( ) A．若两种气体体积相等，则甲、乙两容器中气体密度之比为 35∶37 B．若两种气体体积相等，则甲、乙两容器中气体分子数之比为 35∶37 C．若两种气体质量相等，则甲、乙两容器中气体所含质子数之比为 37∶35 D．若两种气体体积相等，由甲、乙两容器中气体所含中子数之比为 9∶10 [解析] 同温同压下，若两种气体体积相等，则两种气体物质的量相等(气体 分子数也相等)，两种气体质量之比为 35∶37，而ρ＝m V ，m＝nM，故甲、乙两容 器中气体密度之比为 35∶37，甲、乙两容器中气体所含中子数之比为(35－ 17)∶(37－17)＝9∶10，A、D 项正确，B 项错误；同温同压下，若两种气体质量 相等，则甲、乙两容器中气体物质的量之比为 1 35 ∶ 1 37 ＝37∶35，故甲、乙两容器 中气体所含质子数之比为 37∶35，C 项正确。 [答案] B 6．在臭氧发生装置中装入氧气 100 mL，经反应：3O2===== 放电 2O3，最后气 体体积变为 95 mL(体积均在标准状况下测定)，则混合气体的密度是( ) A．1.3 g·L－1 B．1.5 g·L－1 C．1.7 g·L－1 D．2.0 g·L－1 [解析] ρ(O2)＝32 g·mol－1÷22.4 L·mol－1≈1.429 g·L－1，根据同温同压下同质 量气体的密度之比等于体积的反比，可得：ρ(混)≈1.5 g·L－1。 [答案] B 7．三种气体 X、Y、Z 的相对分子质量关系为 Mr(X)＜Mr(Y)＝0.5Mr(Z)，下 列说法正确的是( ) A．原子数目相等的三种气体，质量最大的是 Z B．相同条件下，同质量的三种气体，气体密度最小的是 X C．若一定条件下，三种气体体积均为 2.24 L，则它们的物质的量一定均为 0.1 mol D．同温下，体积相同的两容器分别充入 2 g Y 气体和 1 g Z 气体，则其压强 比为 2∶1 [解析] 原子数相等，不能确定其分子数的关系，即不能确定其物质的量的 关系，所以不能确定其质量的大小，A 项错误；相同条件下，同质量的气体，摩 尔质量越小，其物质的量越大，体积越大，密度越小，故气体 X 的密度最小，B 项正确；在一定条件下，三种气体体积均为 2.24 L，则其物质的量相等，但不一 定是 0.1 mol(没有说明是否在标准状况下)，C 项错误；二者的物质的量之比为 4∶1，同温同体积的气体，其压强之比等于物质的量之比，则其压强之比为 4∶1， D 项错误。 [答案] B 8．室温时，两个容积相同的烧瓶中分别盛有 M 和 N 两种气体(同温同压)， 取下弹簧夹 A，使两烧瓶内的气体充分混合后，容器内的压强由大到小的顺序是 ( ) 编号 ① ② ③ ④ 气体 M H2S H2 NH3 NO 气体 N SO2 Cl2 HCl O2 A.②④①③ B．①②③④ C．④①②③ D．①④③② [解析] 设气体 M、N 的物质的量均为 a mol。 ①2H2S ＋ SO2===3S↓＋2H2O a mol 1 2a mol n(SO2)＝1 2a mol； ②H2 和 Cl2 混合不反应，n(气)＝2a mol； ③NH3＋HCl===NH4Cl 气体的物质的量变为 0； ④2NO ＋ O2 === 2NO2 a mol 1 2a mol a mol n(气)＝3 2a mol。 [答案] A 9．设 NA 为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是( ) A．在 12.0 g NaHSO4 晶体中，所含离子数目为 0.3NA B. 在 1.0 L 1.0 mol/L 的 NaAlO2 溶液中，含有的氧原子数为 2NA C. 将 1 mol Cl2 通入足量水中，转移电子数为 NA D. 常温常压下，2.2 g CO2 和 N2O 的混合气体含有的电子数为 1. 1NA [解析] 在 NaHSO4 晶体中只存在钠离子和硫酸氢根离子，12.0 g NaHSO4 的物质的量为 12.0 g/120 g/mol＝0.1 mol，含有 0.2 mol 离子，A 项错误；在 1.0 L 1.0 mol/L 的 NaAlO2 溶液中还含有大量水分子，也含有氧原子，氧原子数大于 2NA，B 项错误；氯气与水的反应属于可逆反应，不能完全进行，将 1 mol Cl2 通 入足量水中，转移电子数少于 NA，C 项错误； 2.2 g CO2 和 N2O 的混合气体的 物质的量为 2.2 g/44 g/mol ＝0.05 mol，含有电子 0.05 mol×22＝1.1 mol，D 项正 确。 [答案] D 10．设 NA 为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是( ) A．10.7 g NH4Cl 中含有的共用电子对数为 NA B．0.5 mol·L－1 CH3COONa 溶液中含有 CH3COO－的数目少于 0.5 NA C．22 g N2O 和 22 g CO2 所含有的质子数均为 11NA D．足量的镁与一定量的浓硫酸充分反应，放出 2.24 L SO2 和 H2 混合气体时， 转移电子数为 0.2NA [解析] 10.7 g NH4Cl 的物质的量为 0.2 mol，NH4Cl 中只有 NH ＋ 4 中含有 4 对共用电子对，则含有的共用电子对数为 0.8NA，A 项错误；没有提供溶液的体 积，无法计算溶液中 CH3COO－数目，B 项错误；N2O 和 CO2 的摩尔质量均为 44 g/mol，分子内含有的质子数均为 22，则 0.5 mol N2O 和 0.5 mol CO2 所含有的质 子数均为 11NA，C 项正确；没有指明气体的状态，无法计算气体的物质的量，D 项错误。 [答案] C 11．物质的量是高中化学常用的物理量，请完成以下有关计算： (1)0.2 g H2 含有________个 H 原子。 (2)标准状况下，含有相同氧原子数的 CO 和 CO2 的体积之比为________。 (3)100 mL 硫酸铝溶液中 n(Al3＋)＝0.20 mol(不考虑水解因素)，则其中 c(SO2－ 4 )＝________。 (4)在 9.5 g 某二价金属的氯化物中含有 0.2 mol Cl－，此氯化物的摩尔质量为 ________，该金属元素的相对原子质量为________。 (5)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。 [解析] (1)0.2 g H2 的物质的量为 0.1 mol，含有 0.2 mol H 原子，即 0.2NA 个。 (2)含有相同氧原子数的 CO 与 CO2 的物质的量之比为 2∶1，标准状况下，体积 之比为 2∶1。(3)100 mL 硫酸铝溶液中，n(Al3＋)＝0.20 mol，则其中 n(SO2－ 4 )＝ 0.30 mol，c(SO2－ 4 )＝3.0 mol·L－1。(4)二价金属的氯化物可表示为 MCl2，在 9.5 g 某二价金属的氯化物中含 0.2 mol Cl－，则该氯化物的物质的量为 0.1 mol，摩尔 质量为 95 g·mol－1；该金属元素的相对原子质量为 95－71＝24。(5)CO 与 Fe2O3 反应的化学方程式为 3CO＋Fe2O3===== △ 2Fe＋3CO2，标准状况下 6.72 L CO 的物 质的量为 0.3 mol，完全反应后生成 0.2 mol 铁，即 11.2 g。 [答案] (1)0.2NA (2)2∶1 (3)3.0 mol·L－1 (4)95 g·mol－1 24 (5)11.2 12．合成氨工业生产中所用的α－Fe 催化剂的主要成为 FeO、Fe2O3。 (1)某 FeO、Fe2O3 混合物中，铁、氧的物质的量之比 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________(保留 2 位小数)。 (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·mol－1)。 [解析] (1)设 FeO、Fe2O3 分别为 x mol、y mol，根据铁、氧物质的量之比得： (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 3×56 72＋160 ≈0.72。(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 为 3 mol，Fe2O3～ 2FeO，原料中必须有1 3 的 Fe2O3 参加反应，即 1 mol Fe2O3 参加反应，理论上要有 0.5 mol C 反应，即 6 g C。生成 CO2 为 0.5 mol，在该条件下体积为 12 L。 [答案] (1)1∶1 (2)0.72 (3)2Fe2O3＋C===== 高温 4FeO＋CO2↑ (4)6 g 12 L 13．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，D 分解生成两种气态物质的混合物，在 0℃、1×105 Pa 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：________________。 [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，N2O 与 H2O 的物质的量之比为 1∶2。 [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 14．欲测定金属镁的相对原子质量，请利用下图给定的仪器组成一套实验装 置(每个仪器只能使用一次，假设气体的体积可看作标准状况下的体积)。 填写下列各项(气流从左到右)： (1)各种仪器连接的先后顺序是________接________、________接________、 ________接________、________接________(用小写字母表示)。 (2)连接好仪器后，要进行的操作有以下几步，其先后顺序是_____(填序号)。 ①待仪器 B 中的温度恢复至室温时，测得量筒 C 中水的体积为 Va mL； ②擦掉镁条表面的氧化膜，将其置于天平上衡量，得质量为 m g，并将其投 入试管 B 中的带孔隔板上； ③检查装置的气密性； ④旋开装置 A 上分液漏斗的活塞，使其的水顺利流下，当镁完全溶解时再 关闭这个活塞，这时 A 中共放入水 Vb mL。 (3) 根 据 实 验 数 据 可 算 出 金 属 镁 的 相 对 原 子 质 量 ， 其 数 学 表 达 式 为 ____________________________________________________________________。 (4)若试管 B 的温度未冷却至室温，就读出量筒 C 中水的体积，这将会使所 测定镁的相对原子质量数据________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 (5)仔细分析上述实验装置后，经讨论认为结果会有误差，于是又设计了如 下图所示的实验装置。 ①装置中导管 a 的作用是_______________________________。 ②实验前后碱式滴定管中液面读数分别为 V1 mL、V2 mL。则产生氢气的 体积为________ mL。 [解析] (1)根据实验目的及各装置的特点可分析知：利用 A 装置中的水压将 E 中稀盐酸压至 B 中，产生的气体通过将 D 中的水排入 C 中测量其体积，所以 连接顺序为 a→h→g→b→c→f→e→d。 (2)综合考虑各实验步骤可知先后顺序为③②④①。 (3)由题意知： Mg ～ H2 M 22.4 L·mol－1 m g (Va－Vb)×10－3 L 所以 M＝22.4×1000m Va－Vb 。 (4)由于试管 B 未冷却至室温，会导致 Va 变大，所以使 Mg 的相对原子质量 变小。 [答案] (1)a h g b c f e d (2)③②④① (3)22.4×1000m Va－Vb (4)偏小 (5)①使分液漏斗内气体压强与锥形瓶内气体压强相等，打开分液漏斗活塞 时稀硫酸能顺利滴下；可以消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差 ②V1－V2