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课时规范练3物质的量气体摩尔体积一、选择题(本题共13小题,每小题5分,共65分。每小题只有一个选项符合题目要求)1.(2019湖北咸宁月考)下列说法中正确的是()A.温度相同、体积相同的O2(g)和N2(g)所含分子数相同B.等质量的氧气和臭氧中,含有的电子数相同C.物质的摩尔质量等于其相对分子(原子)质量D.将1 mol Cl2通入足量水中,转移1 mol电子2.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()甲物质粒子数标准状况下气体摩尔体积固体体积物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.B.C.D.3.(2019湖北天门高三起点检测)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()A.32 g O2和O3混合气体含有的氧原子数为NAB.0.3 molL-1 Na2SO4溶液中含有Na+为0.6NAC.27 g铝完全反应后失去的电子数为3NAD.标准状况下,11.2 L HF所含的分子数为0.5NA4.(2019河南郑州月考)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()A.标准状况下,6.72 L NO2与水充分反应转移的电子数目为0.1NAB.常温下56 g铁片投入足量浓硫酸中生成1.5NA个SO2分子C.常温下,22 g CO2和N2O混合气体中,含有的原子数目为1.5NAD.标准状况下,2.24 L H2S全部溶于水所得溶液中HS-和S2-离子数之和为0.1NA5.如果a克某气体中含有的分子数为b,则c克该气体在标准状况下的体积是(式中NA为阿伏加德罗常数的值)()A.22.4bcaNA LB.22.4acbNA LC.22.4abcNA LD.22.4bacNA L6.常温常压下,某CO2、H2、CO的混合气体与氮气的密度相同,则该混合气体中CO2、H2、CO的质量之比可能为()A.13827B.13927C.261627D.2868277.(2018福建莆田二模)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A.2 g D2O中含有质子数、中子数、电子数均为NAB.0.1 mol氯酸钾与足量浓盐酸反应生成氯气转移电子数为0.6NAC.1 L 0.1 molL-1 NaHSO4溶液中溶质电离出的阳离子数目为0.1NAD.标准状况下,2.24 L SO2与足量氧气充分反应,生成SO3的分子数为0.1NA8.下列各组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N2B.压强相同、体积相同的H2和O2C.质量相等、密度不等的N2和COD.体积相等、密度相等的CO和C2H49.(2019湖北孝感高中月考)设NA为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是()A.1 mol金刚石中含有2NA个CC键,1 mol SiO2含有2NA个SiO键B.标准状况下,将9.2 g甲苯加入足量的酸性高锰酸钾溶液中转移的电子数为0.6NAC.在含CO32-总数为NA的Na2CO3溶液中,Na+总数为2NAD.标准状况下,22.4 L庚烷中所含的分子数约为NA10.(2019浙江金华高三月考)检查司机是否酒后驾车的反应原理是:C2H5OH+4CrO3+6H2SO42Cr2(SO4)3+2CO2+9H2O。NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()A.0.1 mol C2H5OH中含OH-数目为0.1NAB.25 时,pH=1的H2SO4溶液中含有H+的数目为0.1NAC.1.8 g H2O中含有共用电子对数目为0.2NAD.生成4.48 L CO2气体时,转移电子数目为1.2NA11.(2019湖南六校联考)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()A.标准状况下,2 mol SO2和1 mol O2充分反应生成SO3的分子数目为2NAB.标准状况下,3.36 L SO3含有的电子数为6NAC.铁和水蒸气反应生成22.4 L氢气,转移电子数为2NAD.标准状况下,11.2 L由CH4和C2H4组成的混合气体中含有氢原子的数目为2NA12.用NA表示阿伏加德罗常数的数值。下列叙述正确的是()A.1 mol FeI2与足量氯气反应时转移的电子数为2NAB.含4.9 g H2SO4与4.9 g H3PO4的混合溶液中氧原子数为0.4NAC.常温下,0.1 mol C2H4分子中含共用电子对数目为0.6NAD.25 时,Ksp(BaSO4)=110-10,则BaSO4饱和溶液中Ba2+数目为110-5NA13.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A.标准状况下,2.24 L三氯甲烷中含有的共价键数目为0.4NAB.常温常压下,7.8 g Na2O2中含有阴离子的数目为0.1NAC.1 mol羟基与1 mol氢氧根离子所含电子数均为9NAD.在1.0 L 0.1 molL-1 Na2CO3溶液中,阴离子总数小于0.1NA二、非选择题(本题共3小题,共35分)14.(10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 gmol-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个。(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),形成的溶液中溶质的质量分数为。(5)该气体溶于水形成V L溶液,其溶液的物质的量浓度为 molL-1。15.(2019湖北宜昌高三起点检测)(10分)合成氨工业生产中所用的-Fe催化剂的主要成分为FeO、Fe2O3。(1)某FeO、Fe2O3混合物中,铁原子与氧原子的物质的量之比为45,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12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-Fe催化剂的化学方程式(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 Lmol-1)。16.(15分)现有14.4 g CO和CO2的混合气体,在标准状况下的体积为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如图所示装置,最后收集在气球中(实验在标准状况下测定)。气球中收集到的气体的摩尔质量为。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)。气球的体积为 L。课时规范练3物质的量气体摩尔体积1.B温度相同、体积相同,但没有说明压强是否相同,因此无法推出两种气体物质的量是否相同,A项错误;等质量的氧气和臭氧中,氧原子数相同,电子数相同,B项正确;当物质的摩尔质量以gmol-1为单位时在数值上等于其相对分子(原子)质量,C项错误;氯气与水的反应属于可逆反应,因此1 mol Cl2通入足量水中,转移电子少于1 mol,D项错误。2.C已知物质的粒子数(N)、阿伏加德罗常数(NA),可由n=NNA计算粒子的物质的量,故正确;已知标准状况下的气体摩尔体积(Vm)、标准状况下的气体体积(V)可由n=VVm计算气体的物质的量,故正确;已知体积、密度只能计算质量,摩尔质量(M)未知,则不能计算出其物质的量,故错;只有溶液的体积、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,故错;已知物质的质量(m)与摩尔质量(M),可根据n=mM计算物质的物质的量,故正确。3.C32 g O2和O3的混合气体含有的氧原子数为2NA,A项错误;没有给出溶液体积无法求出Na2SO4溶液中Na+的数目,B项错误;27 g铝的物质的量为1 mol,完全反应后失去电子数为3NA,C项正确;标准状况下HF为液体,D项错误。4.C标准状况下6.72 L NO2与水充分反应转移的电子数目为0.2NA,A项错误;常温下铁在浓硫酸中钝化,B项错误;CO2和N2O的相对分子质量均为44,每个分子均由3个原子构成,22 g CO2和N2O混合气体的物质的量为0.5 mol,含有的原子数目为1.5NA,C项正确;标准状况下,2.24 L H2S全部溶于水,H2S是弱酸,不能完全电离,根据硫原子守恒,可知溶液中H2S、HS-和S2-粒子数之和为0.1NA,D项错误。5.Aa克某气体中含有的分子数为b,则c克该气体含有的分子数为cba,c克该气体的物质的量为cbaNA mol=bcaNA mol,在标准状况下气体摩尔体积Vm=22.4 Lmol-1,则c克该气体在标准状况下的体积为bcaNA mol22.4 Lmol-1=22.4bcaNA L。6.D混合气体与氮气的密度相同,根据密度之比等于摩尔质量之比,即混合气体的平均摩尔质量为28 gmol-1,CO的摩尔质量为28 gmol-1,则要求CO2和H2的混合气体的平均摩尔质量为28 gmol-1,设CO2的物质的量为x mol,H2的物质的量为y mol,则有44x+2yx+y=28,解得xy=138,则其质量比为(1344)(82)=1434,CO的质量可为任何数值,故D项正确。7.A一个D2O分子中含有的质子数=核外电子数=2+8=10,中子数=(2-1)2+(16-8)=10,D2O的相对分子质量为4+16=20,所以2 g D2O中含有的质子数、中子数、电子数均为1 mol,A项正确;氯酸钾和盐酸的反应为归中反应,氯酸钾中的氯元素由+5价变为0价,0.1 mol氯酸钾与足量浓盐酸反应生成氯气转移电子数为0.5NA,B项错误;NaHSO4在溶液中能完全电离为钠离子、氢离子和硫酸根,1 L 0.1 molL-1 NaHSO4溶液中溶质电离出的阳离子数目为0.2NA,C项错误;二氧化硫和氧气反应生成三氧化硫是可逆反应,不能进行彻底,标准状况下,2.24 L SO2与足量氧气充分反应,生成SO3的分子数小于0.1NA,D项错误。8.C温度、体积相同条件下,影响气体分子数目的因素有压强,压强不一定相同,则O2和N2两种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,故A项错误;压强、体积相同条件下,影响气体分子数目的因素还有温度,H2和O2所处温度不一定相同,则原子数不一定相等,故B项错误;氮气和一氧化碳的摩尔质量相等,质量相等时两种气体的物质的量相等,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,则两种气体的质量相等,由于CO和C2H4的摩尔质量相等,则两者的物质的量相等,由于两种分子中原子数之比为13,故两种气体含有原子数目之比为13,D项错误。9.B1 mol金刚石中含有2NA个CC键,1 mol SiO2含有4NA个SiO键,A项错误;由甲苯变为苯甲酸,碳元素化合价变化7(-27+87)=6;9.2 g甲苯(即为0.1 mol)被氧化为苯甲酸,转移的电子数为0.6NA,B项正确;Na2CO3溶液中会有少量CO32-发生水解,因此在含CO32-总数为NA的Na2CO3溶液中,Na+总数大于2NA,C项错误;标准状况下,庚烷为液态,不能用气体摩尔体积进行计算,D项错误。10.CC2H5OH是共价化合物,分子中不含OH-,A项错误;25 时,pH=1的H2SO4溶液中,c(H+)=0.1 molL-1,由于溶液体积未知,故无法求得H+的数目,B项错误;1.8 g H2O的物质的量为0.1 mol,一个H2O分子中含有两个共用电子对,故1.8 g H2O中含有共用电子对数目为0.2NA,C项正确;根据反应C2H5OH+4CrO3+6H2SO42Cr2(SO4)3+2CO2+9H2O可知,生成2 mol CO2时转移6 mol电子,由于题目中并没有指出是否为标准状况下,故无法求得4.48 L CO2的物质的量,也就无法计算转移的电子数,D项错误。11.D二氧化硫和氧气的反应为可逆反应,不能进行彻底,故生成三氧化硫的分子数小于2NA,A项错误;标准状况下SO3是固体,不能用气体摩尔体积来计算其物质的量,B项错误;氢气所处条件不确定,不一定是标准状况,C项错误;标况下11.2 L混合气体的物质的量为0.5 mol,而甲烷和乙烯分子中均含4个氢原子,故0.5 mol混合气体中含有的氢原子为2 mol,即个数为2NA,D项正确。12.C1 mol FeI2中含有1 mol亚铁离子、2 mol碘离子,完全反应需要消耗1.5 mol氯气,转移了3 mol电子,转移的电子数为3NA,故A项错误;含4.9 g H2SO4与4.9 g H3PO4的混合溶液中,硫酸和磷酸的摩尔质量均为98 gmol-1,则硫酸和磷酸的物质的量均为4.9 g98 gmol-1=0.05 mol,水中也含有氧原子,则混合溶液中氧原子数大于0.4NA,B项错误;1 mol乙烯中含6 mol共用电子对,0.1 mol C2H4分子中含共用电子对数目为0.6NA,故C项正确;Ksp(BaSO4)=c(Ba2+)c(SO42-)=110-10,只能计算离子的浓度,因为溶液的体积未知不能计算微粒数目,故D项错误。13.B三氯甲烷在标况下为液体,根据题给条件不能求出其物质的量,A错误;Na2O2中的阴离子为O22-,B项正确;1 mol氢氧根离子含有10NA个电子,C项错误;CO32-发生水解可生成OH-,且一个CO32-对应二个OH-,则D项错误。14.答案 (1)mM(2)2mNAM(3)22.4mM(4)100mm+1 000%(5)mMV解析 (1)m g该气体的物质的量为mM mol。(2)含有原子的物质的量为mM mol2=2mM mol,则该气体所含原子总数为2mMNA=2mNAM。(3)m g该气体在标准状况下的体积为22.4 Lmol-1mM mol=22.4mM L。(4)该气体溶于1 L水中(该气体不与水反应),1 L水的质量约为1 000 g,则该溶液中溶质的质量分数为mm+1 000100%=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mMV molL-1=mMV molL-1。15.答案 (1)11(2)0.72(3)2Fe2O3+C4FeO+CO2(4)6 g12 L解析 (1)设混合物中FeO、Fe2O3的物质的量分别为x mol、y mol,根据铁、氧两种原子物质的量之比为45可得:(x+2y)(x+3y)=45,则xy=21,Fe2+与Fe3+物质的量之比为x2y=11。(2)根据催化剂中Fe2+与Fe3+的物质的量之比为12,可推知FeO、Fe2O3的物质的量之比为11,则混合物中铁的质量分数为35672+1600.72。(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,反应的化学方程式为2Fe2O3+C4FeO+CO2。(4)由于催化剂中Fe2+与Fe3+的物质的量之比为12时,催化剂活性最高,则要求反应后的混合物中FeO和Fe2O3的物质的量之比为11,原料480 g Fe2O3的物质的量为3 mol,根据关系式Fe2O32FeO,原料中必须有的Fe2O3参加反应,即有1 mol Fe2O3参加反应,则理论上要有0.5 mol C反应,即有6 g C参加反应。生成的CO2为0.5 mol,结合题给条件可知在该条件下0.5 mol CO2的体积为12 L。16.答案 (1)36 gmol-1(2)0.4NA(3)28 gmol-12.8NA4.48解析 (1)标准状况下混合气体的体积为8.96 L,则气体的物质的量n=8.96 L22.4 Lmol-1=0.4 mol,则混合气体的平均摩尔质量为14.4 g0.4 mol=36 gmol-1。(2)CO2和CO分子中都含有1个碳原子,混合气体的物质的量为0.4 mol,则碳原子的物质的量为0.4 mol,所以混合气体中碳原子的个数为0.4NA。(3)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体,所以气球中收集到的气体为纯净的CO气体,其摩尔质量为28 gmol-1。设混合气体中CO的物质的量为n mol,则CO2物质的量为(0.4-n) mol,根据混合气体的质量可得28n g+44(0.4-n) g=14.4 g,解得n=0.2,1个CO分子含有14个电子,所以0.2 mol CO含有2.8NA个电子。气球收集的CO的物质的量为0.2 mol,则其体积为0.2 mol22.4 Lmol-1=4.48 L。
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