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第3讲物质的量气体摩尔体积课时集训测控导航表知识点基础能力挑战物质的量相关概念及计算16阿伏加德罗定律及推论28阿伏加德罗常数的应用37,912气体体积的测量方法413综合应用510,111.(2018山东菏泽期中质检)下列叙述正确的是(D)A.NaCl的摩尔质量是58.5 gB.64 g氧气中含有2 mol氧C.58.5 g NaCl中含有1 mol NaCl分子D.0.1 mol CO2含有6.021022个CO2分子解析:NaCl的摩尔质量是58.5 g/mol,A错;64 g氧气中含有2 mol氧分子,4摩尔氧原子,B错;NaCl中不含NaCl分子,只含钠离子和氯离子,C错;0.1 mol二氧化碳含有 6.021022个CO2分子,D正确。2.( 2017山西临汾一中等五校联考)同温同压下,分别用等质量的H2、CO、CO2、NH3四种气体吹起四个气球,其中由H2吹起的是(C)解析:气体的物质的量n=,在同温同压下,气体摩尔体积相同,气体的体积V=nVm,即V=Vm可知,摩尔质量越小,体积越大,四种气体中氢气的摩尔质量最小,故体积最大,故选C。3.导学号 96656015设NA为阿伏加德罗常数值,下列有关叙述正确的是(A)A.1.8 g H2O与CH2D2的混合物中所含质子数为NAB.1 mol甲烷或白磷(P4)分子中所含共价键数均为4NAC.1 mol CH3COOC2H5在稀硫酸中水解可得到乙醇分子数为NAD.25 时,1 L pH=1的H2SO4溶液中含有的H+数为0.2NA解析:H2O与CH2D2的摩尔质量相同,均为18 gmol-1,质子数也相同,均为10,故1.8 g H2O与CH2D2的混合物的物质的量是0.1 mol,所含质子数为NA,A项正确;1 mol白磷(P4)分子中所含共价键数为6NA,B项错误;CH3COOC2H5的水解是可逆反应,1 mol CH3COOC2H5在稀硫酸中水解得到乙醇分子数小于NA,C项错误;25 时,1 L pH=1的H2SO4溶液中含有的H+数为0.1NA,D项错误。4.实验室常用如图所示的两套装置测量所制气体的体积,下面有关这两套量气装置的使用说明错误的是(B)A.量气前,B装置中广口瓶通常应盛满相应的液体B.使用A装置量气前,右管中应充满相应的液体C.A装置收集完气体后,在读数前应使盛液管内的液面与集气管内的液面相平D.A装置是直接测量气体的体积,而B装置直接测量的是所排出液体的体积解析:B装置中广口瓶通常应盛满相应的液体,故A正确;A在量气前应通过提升右侧管高度的方法使左管充满液体而右侧没有液体,以使收集气体时将液体压入到右侧,故B错误;A装置收集完气体后,在读数前应使盛液管内的液面与集气管内的液面相平,使两侧气压相同,故C正确;A装置是直接根据刻度测量气体的体积,而B装置直接测量的是所排出液体的体积,故D正确。5.(2017江西宜春期中质检)O2和O3是氧元素的两种单质,根据其分子式完成下列各题:(1)等质量的O2和O3所含分子个数比为 ,原子个数比为 。(2)等温等压下,等体积的O2和O3所含分子个数比为,原子个数比为,质量比为。(3)设NA为阿伏加德罗常数的数值,如果a g氧气中含有的分子数为b,则c g氧气在标准状况下的体积约是 L(用含NA的式子表示)。解析:(1)等质量的O2和O3所含分子个数比为=32,原子个数比为11。(2)由阿伏加德罗定律,等温、等压、等体积的任何气体分子个数相等,故两者分子个数比为11,原子个数比为23,质量比为3248=23。(3)注意题中不能用氧气的摩尔质量32 gmol-1。可设氧气的摩尔质量为M,NA mol-1=b,则M= gmol-1,c g氧气在标准状况下的体积V=22.4 Lmol-1=L。答案:(1)3211(2)112323(3)6.(2017辽宁期中)某固体仅由一种元素组成,其密度为5.0 gcm-3,用X射线研究该固体的结构时得知:在边长为10-7cm的正方体中含有20个原子,则此元素的相对原子质量最接近下列数据中的(C)A.32 B.120 C.150 D.180解析:20个原子的质量为5.0 gcm-3(110-7)3 cm3=51 g,所以一个原子的质量为2.510-22g,则NA个原子质量为6.0210232.510-22 g=150.5 g,故摩尔质量为150.5 g/mol,此元素的相对原子质量为150.5。7.(2017江西九江十校联考)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(C)A.0.5 mol Cu与足量的S反应转移电子数为NAB.在粗铜精炼的实验中,阳极质量减少6.4 g,则电解过程中转移电子数为0.2NAC.2 g D2O和O的混合物中含有的中子数为NAD.46 g有机物C2H6O中含有极性共价键的数目一定为7NA解析:Cu与S反应生成Cu2S,0.5 mol Cu与足量的S反应转移电子数为0.5NA,A项错误;精炼铜时,阳极减少的质量不都是Cu,还有Zn、Fe、Ni等杂质金属,所以阳极质量减少 6.4 g时转移的电子数不是0.2NA,B项错误;D2O和O的摩尔质量相同,均为20 gmol-1,中子数也相同,均为10,故 2 g D2O和O的混合物的物质的量是 0.1 mol,所含中子数为NA,C项正确;C2H6O可以是乙醇,也可以是二甲醚(CH3OCH3),若是二甲醚,则46 g C2H6O中含有的极性共价键的数目是8NA,D项错误。8.导学号 96656016在标准状况下,m g 气体A与n g气体B的体积相同,则下列说法正确的是(A)A.相同状况下,AB=mnB.MAMB=nmC.相同质量时,NANB=mnD.等体积、等质量时,pApB=mn解析:由=可得,=,则气体的密度之比等于摩尔质量之比,在标准状况下,m g气体A与n g气体B的体积相同,则物质的量相同=,所以MAMB=mn,相同状况下,AB=mn,故A正确,B错误;质量相同时,物质的量与摩尔质量成反比,即nAnB=nm,则NANB=nAnB=nm,故C错误;由n=可知,等体积、等质量时,气体的物质的量与摩尔质量成反比,物质的量与压强成正比,则有pApB=nm,故D错误。9.(2018湖南郴州一模)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(A)A.常温常压下,44 g丙烷含有共价键的数目为10NAB.1 L 1 mol的Na2CO3溶液中含有氧原子的数目为3NAC.常温常压下,11.2 L由N2与CO组成的混合气体含有的原子数目为NAD.标准状况下,6.72 L NO2溶于足量的水中,转移电子的数目为0.3NA解析:44 g丙烷的物质的量为1 mol,而丙烷中含10条共价键,故1 mol丙烷中含10NA条共价键,故A正确;在碳酸钠溶液中,除了碳酸钠外,水也含氧原子,故溶液中的氧原子数大于3NA,故B错误;常温常压下,气体摩尔体积大于 22.4 L/mol,故11.2 L混合气体的物质的量小于0.5 mol,则含有的原子数小于NA,故C错误;标准状况下,6.72 L 二氧化氮的物质的量为0.3 mol,而二氧化氮和水的反应中,3 mol二氧化氮转移2 mol电子,故0.3 mol二氧化氮转移 0.2NA个电子,故D错误。10.室温下,抽去如图所示装置中的玻璃片,使两种气体充分反应。下列说法正确的是(设NA表示阿伏加德罗常数的值)(B)A.气体反应物的总体积为0.448 LB.装置中氢元素的总质量为0.04 gC.生成物中含有0.01NA个分子D.生成物完全溶于水后所得溶液含有0.01NA个N解析:据HCl+NH3NH4Cl可知,HCl和NH3恰好完全反应生成NH4Cl固体。因未指明气体所处的条件,无法计算其体积,A错误;根据原子守恒,n(H)=0.01 mol + 0.03 mol=0.04 mol,m(H)=1 gmol-10.04 mol =0.04 g,B正确;因NH4Cl是离子化合物,不含有分子,C错误;溶于水后N会水解,使N数目小于0.01NA,D错误。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(设NA为阿伏加德罗常数的值):(1)2.3 g乙醇含有个H原子,所含共价键的物质的量为 ,其中官能团羟基所含的电子数为。(2)某条件下,8 g氧气所占的体积为6 L,则在该条件下的气体摩尔体积为。(3)9.5 g某二价金属的氯化物中含有0.2 mol Cl-,则此氯化物的摩尔质量为。(4)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,转移的电子数目为。解析:(1)2.3 g乙醇的物质的量为=0.05 mol,0.05 mol乙醇分子中含有H原子的物质的量为0.05 mol6=0.3 mol,含有H原子数为0.3NA;乙醇分子共含有8条共价键,则0.05 mol乙醇分子中含共价键的物质的量为0.05 mol8=0.4 mol;0.05 mol乙醇分子中含 0.05 mol羟基,0.05 mol羟基含有的电子的物质的量为 90.05 mol=0.45 mol,含有电子数为0.45NA;(2)8 g氧气的物质的量为=0.25 mol,0.25 mol氧气在该条件下的体积为 6 L,则该条件下的气体摩尔体积为=24 L/mol。(3)9.5 g某二价金属的氯化物中含有0.2 mol Cl-,该氯化物的物质的量为0.1 mol,则此氯化物的摩尔质量为=95 g/mol;(4)标准状况下6.72 L一氧化碳的物质的量为=0.3 mol,0.3 mol CO完全反应生成二氧化碳失去的电子的物质的量为0.3 mol(4-2)=0.6 mol,转移电子的数目为0.6NA,根据得失电子守恒,反应生成铁的物质的量为=0.2 mol,质量为56 g/mol0.2 mol=11.2 g。答案:(1)0.3NA0.4 mol0.45NA(2)24 L/moL(3)95 g/mol(4)11.20.6NA12.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述中不正确的组合是(B)12.4 g白磷(分子式为P4)中含有PP共价键0.6NA电解精炼铜的过程中,每转移NA个电子时,阳极溶解铜的质量为32 g常温下,1.0 L 0.1 molL-1 NH4Cl溶液中,N和H+总数等于0.1NA一定条件下,6.4 g SO2与足量氧气反应生成SO3,转移电子数为0.2NA1 mol羟基(OH)与17 g NH3所含电子数都为10NA适量铜粉溶解于1 L 0.5 molL-1稀硝酸中,当生成 2.24 L NO时,溶液中氮原子数为0.4NAA.仅B.仅C.仅D.仅解析:一个白磷分子(结构为)中含有6个 PP 键,12.4 g白磷中PP键的数目是0.6NA;电解精炼铜时,在阳极失电子的物质先后有Zn、Fe、Ni、Cu等,当转移NA个电子时,阳极溶解铜的质量小于32 g;由电荷守恒可知,1.0 L 0.1 molL-1 NH4Cl溶液中n(N)+n(H+)=n(OH-)+n(Cl-)0.1 mol;SO2与O2生成SO3的反应是可逆反应,则6.4 g SO2不能全部反应,转移电子数小于0.2NA;1 mol OH中含有的电子数是9NA,17 g NH3中含有的电子数是10NA;2.24 L不一定是标准状况下的体积,因此无法进行有关计算。综上所述,不正确。13.某中学有甲、乙两个探究性学习小组,他们拟用小颗粒的铝铜合金与足量的稀硫酸反应测定通常状况(约20 、1.01105 Pa)下的气体摩尔体积(Vm)。(一)甲组同学拟设计如图1所示的装置来完成实验。(1)写出装置中发生反应的离子方程式: 。(2)实验开始时,先打开分液漏斗上口的玻璃塞,再轻轻旋开其活塞,一会儿后发现稀硫酸不能顺利滴入锥形瓶中。请帮助他们分析其原因: 。(3)实验结束时,生成氢气的体积近似等于 。(4)锥形瓶中残存的氢气对实验结果是否有影响:(填“有”“没有”或“不能判断”),简述理由: 。(二)乙组同学仔细分析了甲组同学的实验装置后以为,稀硫酸滴入锥形瓶中,即使不生成氢气,也会将瓶中的空气排出,使所测氢气的体积偏大;实验结束后,连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在,使所测氢气的体积偏小,于是他们设计了如图2所示的实验装置。实验中准确测定出4个数据,如下表:实验前实验后铝铜合金质量(g)m1m2量液管(C)体积(mL)V1V2利用上述数据计算通常状况下的气体摩尔体积:Vm= 。解析:(一)(1)铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气,其离子方程式为2Al+6H+2Al3+3H2。(2)铝与稀硫酸反应产生的氢气使锥形瓶内气压增大,锥形瓶内的压强大于大气压,所以稀硫酸不能顺利滴入锥形瓶中。(3)气体产生的压强导致水从集气瓶中排出,且氢气不易溶于水,所以收集到的水的体积近似等于氢气的体积。(4)装置中有空气存在,生成的氢气不溶于水,在相同温度和压强下,生成的氢气的体积与排出空气的体积相等,所以没有影响。(二)2Al+6H+2Al3+3H22 mol 3 mol mol Vm= L/mol。答案:(一)(1)2Al+6H+2Al3+3H2(2)铝与稀硫酸反应产生的氢气使锥形瓶内气压增大(3)收集到水的体积(4)没有相同温度和压强下,生成氢气的体积与排出空气的体积相等(二) L/mol
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