2020届高考化学一轮复习物质的量　气体摩尔体积作业(1)

2020届高考化学一轮复习物质的量　气体摩尔体积作业(1)

课时规范练4　物质的量　气体摩尔体积 ‎(时间:45分钟　满分:100分)‎ 一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分,每小题只有一个选项符合题目要求)‎ ‎1.下列叙述中错误的是(　　)‎ A.阿伏加德罗常数的符号为NA,其近似值为6.02×1023 mol-1‎ B.等物质的量的O2与O3,所含氧原子数相同 C.在0.5 mol Na2SO4中,含有的Na+数约是6.02×1023‎ D.摩尔是物质的量的单位 ‎2.(2018湖南益阳、湘潭调研)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(　　)‎ A.18 g D2O(重水)中含有10NA个质子 B.78 g苯中含有3NA个碳碳双键 C.1 L 0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中含有0.1NA个 HCO‎3‎‎-‎ D.a g某气体含分子数为b,则该气体的摩尔质量为aNAb g·mol-1‎ ‎3.在标准状况下,m g气体A与n g气体B的分子数目一样多,以下说法不正确的是(　　)‎ A.在任意条件下,若两种分子保持原组成,则其相对分子质量之比为m∶n B.25 ℃、1.05×105 Pa时,两气体的密度之比为n∶m C.同质量的A、B在非标准状况下,其分子数之比为n∶m D.相同状况下,同体积的气体A与B的质量之比为m∶n ‎4.只给出下列甲和乙中对应的量,不能组成一个求物质的量的公式的是(　　)‎ ‎①‎ ‎②‎ ‎③‎ ‎④‎ ‎⑤‎ 甲 物质粒子数 标准状况下气体摩尔体积 固体体积 溶质的质量分数 非标准状况下物质的质量 乙 阿伏加德罗常数 标准状况下气体体积 固体密度 溶液的体积 物质的摩尔质量 A.②③④ B.①④⑤‎ C.③④ D.②③‎ ‎5.设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 (　　)‎ A.25 ℃时,1 L pH=11的CH3COONa溶液中,水电离出OH-的数目为0.001NA B.28 g乙烯和丙烯的混合气体,含有的原子个数为3NA C.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中含有HCO‎3‎‎-‎数目小于NA D.1 mol Cl2与足量NaOH溶液反应,转移电子数为2NA ‎6.(2018全国Ⅲ)下列叙述正确的是(　　)‎ A.24 g镁与27 g铝中,含有相同的质子数 B.同等质量的氧气和臭氧中,电子数相同 C.1 mol重水与1 mol水中,中子数之比为2∶1‎ D.1 mol乙烷和1 mol乙烯中,化学键数相同 ‎7.新装修房屋会释放有毒的甲醛(HCHO)气体,银-Ferrozine法检测甲醛的原理如下:‎ 原电池中 Ag2OHCHO ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　↓‎ 测定溶液的吸光度(吸光度与溶液中有色物质的浓度成正比)‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A.22.4 L CO2中含共价键数目为4NA B.30 g HCHO被氧化时转移电子数目为2NA C.该电池总反应的化学方程式为2Ag2O+HCHO4Ag+CO2+H2O D.理论上,消耗HCHO和消耗Fe3+的物质的量之比为4∶1‎ ‎8.下列各选项中两种气体所含原子数一定相等的是(　　)‎ A.温度相同、体积相同的O2和N2‎ B.压强相同、体积相同的H2和O2‎ C.质量相等、密度不等的N2和CO D.体积相等、密度相等的CO和C2H4‎ ‎9.(2018湖北枣阳第一中学检测)同温同压下,某容器充满O2重116 g,充满CO2重122 g,若充满某气体时重124 g,则该气体的相对分子质量为(　　)‎ A.4 B.28 C.32 D.48‎ ‎10.100 mL 1 mol·L-1的Ca(HCO3)2溶液中,放入2.3 g金属钠充分反应后,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 生成CaCO3‎ 溶液中HCO‎3‎‎-‎ H2‎ 转移的电子 A ‎0.1NA ‎0.1NA B ‎1.12 L ‎0.1NA C ‎10 g ‎0.05NA D ‎10 g ‎0.1NA ‎11.同温同压下,a g甲气体和2a g乙气体所占的体积之比为1∶2,根据阿伏加德罗定律,下列叙述不正确的是(　　)‎ A.同温同压下甲和乙的密度之比为1∶1‎ B.甲与乙的相对分子质量之比为1∶1‎ C.同温同体积时等质量的甲和乙的压强之比为1∶1‎ D.等质量的甲和乙中的原子数之比为1∶1‎ ‎12.8.34 g FeSO4·7H2O(相对分子质量:278)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·H2OFeSO4+H2O D.温度为159 ℃时固体N的化学式为FeSO4·2H2O 二、非选择题(本题共5个小题,共40分)‎ ‎13.(8分)现有m g某气体,它由双原子分子构成,它的摩尔质量为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。 ‎ ‎(4)该气体溶于1 L水中(不考虑反应),形成的溶液中溶质质量分数为　　　　　　。 ‎ ‎(5)该气体溶于水形成V L溶液,其溶液的物质的量浓度为　　　　　 mol·L-1。 ‎ ‎14.(8分)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　 。 ‎ ‎(2)混合气体中碳原子的个数为　　　　(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,装置中溶液足量)。‎ ‎①气球中收集到的气体的摩尔质量为　 。 ‎ ‎②气球中收集到的气体中,电子总数为　　　　(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。 ‎ ‎③气球的体积为　　　　L。 ‎ ‎15.(2018湖北恩施建始一中月考)(10分)(1)配制100 mL 1 mol·L-1的稀硫酸,需要用量筒量取浓硫酸(密度为1.84 g· mL-1,质量分数为98%)的体积为　　　　　　　　 mL。 ‎ ‎(2)等温等压下,等体积的CO2和O3所含分子个数比为　　 　,原子个数比为　　　,密度比为　　 　。‎ ‎(3)12.4 g Na2R含Na+为0.4 mol,则Na2R的摩尔质量为　　　　　 　　,R的相对原子质量为　　　。‎ ‎(4)在标准状况下1.7 g氨气所占的体积为　　　　L,它与同条件下　　　　 mol H2S含有相同的氢原子数。 ‎ ‎(5)100 mL 0.5 mol·L-1的(NH4)2SO4溶液中含有SO‎4‎‎2-‎　　　　　 mol,这些SO‎4‎‎2-‎中所含有的电子数为　　　　　。 ‎ ‎16.(6分)在面粉中禁止添加过氧化钙(CaO2)等食品添加剂。过氧化钙(CaO2)是一种安全无毒物质,带有结晶水,通常还含有CaO。‎ ‎(1)称取5.42 g过氧化钙样品,灼热时发生如下反应:‎ ‎2[CaO2·xH2O]2CaO+O2↑+2xH2O,所得O2在标准状况下体积为672 mL,该样品中CaO2的物质的量为　　　　　　　。 ‎ ‎(2)另取同一样品5.42 g,溶于适量稀盐酸中,然后加入足量的Na2CO3溶液,将溶液中Ca2+全部转化为CaCO3沉淀,得到干燥的CaCO3 7.0 g。‎ ‎①样品中CaO的质量为　　　　。 ‎ ‎②样品中CaO2·xH2O的x值为　　　　。 ‎ ‎17.(8分)(1)质量相等的两种物质SO2和SO3,两种物质的物质的量之比为　　　,所含氧原子个数之比为　　 。 ‎ ‎(2)在标准状况下,4.8 g甲烷所占的体积为　　　　 L,它与标准状况下　　　　 L硫化氢(H2S)含有相同数目的氢原子。 ‎ ‎(3)中和浓度为4 mol·L-1、体积为25 mL的H2SO4溶液,需要NaOH的质量为　　　 g。 ‎ ‎(4)已知8 g A能与32 g B恰好完全反应,生成22 g C和一定量D,现将16 g A与70 g B的混合物充分反应后,生成2 mol D和一定量C,则D的摩尔质量为　　　　 g·mol-1。 ‎ 课时规范练4　物质的量　气体摩尔体积 ‎1.B　阿伏加德罗常数的符号为NA,6.02×1023mol-1为阿伏加德罗常数的近似值,故A项正确;1 mol O2中含有2 mol氧原子,1 mol O3中含有3 mol氧原子,所以等物质的量的O2与O3所含氧原子数不同,B项错误; 0.5 mol Na2SO4中含有1 mol钠离子,含有的Na+数约是6.02×1023,C项正确;物质的量为国际单位制中七个基本物理量之一,其单位为摩尔,D项正确。‎ ‎2.D　1 mol D2O(重水)含有10 mol质子,18 g D2O(重水)物质的量小于1 mol,故A项错误;苯分子中不含碳碳双键,B项错误;溶液中的HCO‎3‎‎-‎存在着水解和电离,故1 L 0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中含有HCO‎3‎‎-‎、CO‎3‎‎2-‎和H2CO3分子共0.1NA个,C项错误;a g气体物质的量为bNA mol,则气体摩尔质量为aNAb g·mol-1,D项正确。‎ ‎3.B　分子数相同的气体,物质的量相同,即mMA‎=‎nMB,则MAMB‎=‎mn,A项正确;温度压强相同,Vm相同,两种气体的密度之比等于其摩尔质量之比,即为m∶n,B项错误;A与B相对分子质量之比为m∶n,同质量时分子数之比等于n∶m,C项正确;相同状况下,同体积A与B的物质的量相同,则质量之比等于摩尔质量之比,即为m∶n,D项正确。‎ ‎4.C　已知物质的粒子数(N)和阿伏加德罗常数(NA),n=NNA;已知标准状况下的气体摩尔体积(Vm)和标准状况下的气体体积(V),n=VVm;已知固体体积和密度,只能计算固体的质量,在摩尔质量(M)未知的情况下,不能计算出其物质的量;只有溶液的体积和溶质质量分数,不能计算溶质的质量,不能确定溶质的物质的量;已知物质的质量(m)与摩尔质量(M),n=mM。C项符合题目要求。‎ ‎5.A　KW=c(H+)·c(OH-),c(OH-)=‎1×1‎‎0‎‎-14‎‎1×1‎‎0‎‎-11‎ mol·L-1=1×1‎0‎‎-‎‎3‎ mol·L-1,因此水电离产生的n(OH-)=0.001 mol,A项正确;乙烯和丙烯的最简式均为CH2,故原子的物质的量为‎28 g‎14 g·mol‎-1‎×3=6 mol,B项错误;C项未说明溶液体积且HCO‎3‎‎-‎既能水解又能电离,无法计算HCO‎3‎‎-‎的物质的量,故C项错误;Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O,因此1 mol Cl2转移电子的物质的量为1 mol,D项错误。‎ ‎6.B　24 g镁和27 g铝的物质的量都是1 mol,分别含有12NA、13NA个质子,A项错误;氧气和臭氧是同素异形体,两种分子均由氧原子构成,故同等质量的氧气和臭氧所含原子数相同,则电子数也相同,B项正确;重水和水分子中的中子数分别是10、8,相同物质的量的重水和水所含的中子数之比为5∶4,C项错误;乙烷分子中有7个化学键,乙烯分子中有5个化学键,D项错误。‎ ‎7.C　A项,未指明标准状况,CO2结构式为OCO,22.4 L CO2中含共价键数目不是4NA;B项,HCHO被氧化生成CO2,30 g HCHO(即1 mol)转移电子数目为4NA;D项,银-Ferrozine法原理为水合氧化银能氧化甲醛并被还原为Ag,产生的Ag与Fe3+定量反应生成Fe2+,根据电子守恒定律,消耗HCHO和消耗Fe3+的物质的量之比为1∶4。‎ ‎8.C　温度、体积相同条件下,压强不一定相等,则两气体的物质的量不一定相等,二者都是双原子分子,故含有的原子数目不一定相等,A项错误;压强、体积相同条件下,二者所处温度不一定相等,则原子数不一定相等,B项错误;氮气和一氧化碳的摩尔质量相等,质量相等时二者物质的量相等,二者都是双原子分子,故原子数一定相等,C项正确;体积和密度相等,则两气体的质量相等,由于二者摩尔质量相等,故二者的物质的量相等,由于二者分子中原子数之比为1∶3,故含有原子数目之比为1∶3,D项错误。‎ ‎9.D　设容器的体积为V,容器的质量为a,则a+V‎22.4 L·mol‎-1‎×32 g·mol‎-1‎=116 ga+V‎22.4 L·mol‎-1‎×44 g·mol‎-1‎=122 g,解得V=11.2 L, a=100 g,则后来充入的气体重24 g,物质的量为0.5 mol,M=‎24 g‎0.5mol=48 g·mol-1,D正确。‎ ‎10.C　2.3 g Na的物质的量为0.1 mol,与水反应生成氢氧化钠0.1 mol,生成氢气为0.05 mol,100 mL 1 mol·L-1的Ca(HCO3)2溶液中Ca(HCO3)2物质的量为0.1 mol,氢氧化钠与Ca(HCO3)2物质的量之比为1∶1,发生反应Ca(HCO3)2+NaOHCaCO3↓+NaHCO3+H2O,生成0.1 mol CaCO3、0.1 mol NaHCO3及0.1 mol H2O。反应中0.1 mol Na转移电子数为0.1NA,由于溶液中HCO‎3‎‎-‎发生水解和电离,故溶液中HCO‎3‎‎-‎物质的量小于0.1 mol,溶液中HCO‎3‎‎-‎数小于0.1NA,A项错误;由A项分析可知转移电子数为0.1NA,生成氢气为0.05 mol,该条件下气体摩尔体积不一定是22.4 L·mol-1,H2的体积不一定是1.12 L,B项错误;生成碳酸钙为0.1 mol,其质量=0.1 mol×100 g·mol-1=10 g,生成氢气为0.05 mol,氢气分子数目为0.05NA,C项正确;由A项分析可知,溶液中HCO‎3‎‎-‎数小于0.1NA,D项错误。‎ ‎11.D　同温同压下,气体的摩尔体积相同,a g甲气体和2a g乙气体所占的体积之比为1∶2,根据ρ=mV知,其密度相同,A正确;根据m=nM=VVmM知,二者的相对分子质量之比为1∶1,B正确;根据pV=nRT=mMRT知,同温同体积时等质量的甲和乙的压强之比等于其摩尔质量的反比,因为二者摩尔质量相同,所以压强之比为1∶1,C正确;等质量的两种气体的物质的量相同,但分子的构成未知,所以无法判断甲和乙中的原子数之比,D错误。‎ ‎12.C　8.34 g FeSO4·7H2O样品的物质的量为8.34 g÷278 g·mol-1=0.03 mol,其中m(H2O)=0.03 mol×7×18 g·mol-1=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-1=4.56 g,m(H2O)=6.72 g-4.56 g=2.16 g,n(H2O)=2.16 g÷18 g·mol-1=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=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-1=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-1=4.56 g,m(H2O)=5.10 g-4.56 g=0.54 g,n(H2O)=0.54 g÷18 g·mol-1=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·H2OFeSO4+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。‎ ‎13.答案 (1)mM　(2)‎2mNAM　(3)‎22.4mM　(4)‎100mm+1 000‎%　(5)‎mMV 解析 (1)m g该气体的物质的量n=mM mol。‎ ‎(2)含有原子的物质的量为mM mol×2=‎2mM mol,该气体所含原子总数为N=‎2mM×NA=‎2mNAM。‎ ‎(3)m g该气体在标准状况下的体积为V=n×22.4 L·mol-1=22.4 L·mol-1×mM mol=‎22.4mM L。‎ ‎(4)该气体溶于1 L水中(不考虑反应),1 L水的质量约为1 000 g,则该溶液中溶质质量分数为w=mm+1 000‎×100%=‎100mm+1 000‎%。‎ ‎(5)该气体溶于水后形成V L溶液,其溶液中溶质的物质的量浓度为c=nV‎=‎mMV mol·L-1=mMV mol·L-1。‎ ‎14.答案 (1)36 g·mol-1　(2)0.4NA　(3)①28 g·mol-1　②2.8NA　③4.48‎ 解析 (1)标准状况下混合气体物质的量n=‎8.96 L‎22.4 L·mol‎-1‎=0.4 mol,‎ 则混合气体的平均摩尔质量=‎14.4 g‎0.4mol=36 g·mol-1。‎ ‎(2)CO2和CO分子中都含有1个C原子,混合气体的物质的量为0.4 mol,则C原子的物质的量为0.4 mol,所以混合气体中碳原子的个数为0.4NA。‎ ‎(3)①混合气体通过NaOH溶液时CO2气体被吸收,再通过浓硫酸干燥,气球中收集到的气体为纯净的CO气体,其摩尔质量为28 g·mol-1。‎ ‎②设混合气体中CO的物质的量为n,则CO2物质的量为0.4 mol-n,根据混合气体的质量可得28 g·mol-1×n+44 g·mol-1(0.4 mol-n)=14.4 g,解得n=0.2 mol,CO分子中含有14个电子,所以0.2 mol CO含有2.8NA个电子。‎ ‎③气球收集的CO物质的量为0.2 mol,标准状况下的体积为0.2 mol×22.4 L·mol-1 =4.48 L。‎ ‎15.答案 (1)5.4　(2)1∶1　1∶1　 11∶12　(3)62 g·mol-1　16‎ ‎(4)2.24　0.15　(5)0.05　2.5NA或1.505×1024‎ 解析 (1)配制100 mL 1 mol·L-1的稀硫酸,需要用量筒量取浓硫酸(密度为1.84 g· mL-1,质量分数为98%)的体积为‎0.1 L×1mol·L‎-1‎×98 g·mol‎-1‎‎1.84 g·mL‎-1‎×98%‎=5.4 mL。‎ ‎(2)等温等压下,等体积的CO2和O3的物质的量相等,则所含分子个数比为1∶1,根据分子式可知原子个数比为3∶3=1∶1,密度比为摩尔质量之比,即为44∶48=11∶12。‎ ‎(3)12.4 g Na2R含Na+为0.4 mol,则Na2R物质的量是0.2 mol,Na2R摩尔质量为‎12.4 g‎0.2mol=62 g·mol-1,R的相对原子质量为62-2×23=16。‎ ‎(4)在标准状况下1.7 g氨气所占的体积为‎1.7 g‎17 g·mol‎-1‎×22.4 L·mol-1=2.24 L;其中氢原子的物质的量是0.3 mol,它与同条件下0.3 mol÷2=0.15 mol H2S含有相同的氢原子数。‎ ‎(5)100 mL 0.5 mol·L-1的(NH4)2SO4溶液中含有SO‎4‎‎2-‎的物质的量是0.1 L×0.5 mol·L-1=0.05 mol,1个SO‎4‎‎2-‎含有50个电子,则这些SO‎4‎‎2-‎中所含有的电子数为2.5NA或1.505×1024。‎ ‎16.答案 (1)0.06 mol　(2)①0.56 g　②‎‎1‎‎2‎ 解析 (1)n(CaO2)=n(CaO2·xH2O)=2n(O2)=2×‎672 mL‎22 400 mL·mol‎-1‎=0.06 mol。‎ ‎(2)①n(Ca2+)总=n(CaCO3)=‎7.0 g‎100 g·mol‎-1‎=0.07 mol。‎ m(CaO)原=(0.07 mol-0.06 mol)×56 g·mol-1=0.56 g ‎②x=‎5.42 g-0.56 g-0.06mol×72 g·mol‎-1‎‎18 g·mol‎-1‎×0.06 mol‎=‎‎1‎‎2‎。‎ ‎17.答案 (1)5∶4　5∶6　(2)6.72　13.44　(3)8.0　(4)18‎ 解析 (1)SO2和SO3的摩尔质量之比为4∶5,则质量相同时其物质的量之比为5∶4。(4)根据质量守恒定律,8 g A与32 g B恰好完全反应,生成22 g C和18 g D;则16 g A与70 g B(过量)充分反应后,生成36 g D,2 mol D的质量为36 g,则D的摩尔质量是18 g·mol-1。‎