1、跟踪检测(三) 物质的量、气体摩尔体积1下列说法中正确的是()A1 mol S和O2的摩尔质量都是32 gB7.8 g Na2S与Na2O2的混合物约含有阴离子6.021022个C1 mol任何气体中都含有相同的原子数D22.4 L CO2气体中含有3NA个原子解析:选B1 mol S和O2的摩尔质量都是32 gmol1,A错误;Na2S与Na2O2的相对分子质量相同,均是78,且阴阳离子的个数之比均是12,因此7.8 g Na2S与Na2O2的混合物约含有阴离子6.021022个,B正确;1 mol任何气体中不一定都含有相同的原子数,例如氧气和臭氧,C错误;不知是否为标准状况下,无法根据气体
2、摩尔体积求算其物质的量,D错误。2(2018枣阳一中月考)6.6 g木炭在标准状况下V L氧气中点燃,恰好完全反应。将反应后生成的气体通入足量过氧化钠中,过氧化钠增重7 g,则V为()A5.6 B8.96C9.52 D12.32解析:选B根据2Na2O22CO2=2Na2CO3O2,向过氧化钠中通入2 mol CO2时,过氧化钠增重56 g,则当过氧化钠增重7 g时,木炭与氧气反应生成的CO2的物质的量n(CO2)2 mol0.25 mol,根据碳元素守恒,则n(CO)n(C)n(CO2)0.3 mol,则参加反应的n(O2)n(CO2)n(CO)0.40 mol,故V(O2)22.4 Lmo
3、l10.40 mol8.96 L,B项正确。3(2018郑州质检)如图,同温同压下,分别用氯化氢和四种混合气体吹出体积相等的五个气球。A、B、C、D四个气球中,与充有氯化氢的气球所含原子数一定相等的是()解析:选C同温同压下,体积相等的气球中,气体的物质的量相等。HCl是双原子分子,因此当混合气体分子的平均原子数一定等于2时才符合要求。A项,平均原子数有可能等于2;B项,平均原子数一定大于2;C项,平均原子数一定等于2;D项,平均原子数一定大于2,故C项正确。4(2018开封调研)如图是氨气与氯化氢反应的装置。抽走玻璃片充分反应,反应中有关物理量的描述正确的是(NA表示阿伏加德罗常数的数值)(
4、)A气体反应物的总体积为0.224 LB生成物的分子个数为0.005NAC产物中的NH键个数为0.02NAD加水溶解后所得溶液中NH数目为0.005NA解析:选CA项,没有说明气体所处的状况,故气体反应物的总体积不一定是0.224 L,错误;B项,生成物NH4Cl为离子化合物,不存在分子,错误;D项,由于NH部分水解,故所得溶液中NH数目小于0.005NA,错误。5(2018湖北四校模拟)设NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是()常温常压下,1 mol氦气含有的核外电子数为4NA常温常压下,17 g甲基(14CH3)所含的中子数为8NA64 g铜发生氧化还原反应,一定失去2NA个电子
5、常温常压下,100 mL 0.5 molL1乙酸溶液中,乙酸分子的数目小于0.05NA标准状况下,22.4 L C2H5OH中含有的氢原子数为6NA常温常压下,22.4 L NO气体的分子数小于NAA BC D解析:选C氦气分子是单原子分子,1 mol氦气含有的核外电子数为2NA,错误;常温常压下,17 g甲基的物质的量是1 mol,所含的中子数为8NA,正确;64 g铜的物质的量为1 mol,发生氧化还原反应若生成Cu2,一定失去2NA个电子,若生成Cu,则失去NA个电子,错误;100 mL 0.5 molL1乙酸溶液中含乙酸的物质的量为0.1 L0.5 molL10.05 mol,乙酸为弱
6、电解质,在水溶液中会发生电离,故乙酸分子的数目小于0.05NA,正确;标准状况下,乙醇为液态,计算物质的量时不能用22.4 Lmol1,故22.4 L乙醇中含有的氢原子数不是6NA,错误;常温常压下,气体的摩尔体积大于22.4 Lmol1,所以22.4 L NO气体的分子数小于NA,正确。6.如图表示1 g O2与1 g X气体在相同容积的密闭容器中压强(p)与温度(T)的关系,则X气体可能是()AC2H4 BCH4CCO2 DNO解析:选C由图可知,相同温度时,p(O2)p(X),在同质量、同体积条件下,气体相对分子质量与压强成反比,即相对分子质量越大,压强越小。只有CO2的相对分子质量大于
7、O2的,故C正确。7下列说法不正确的是()A温度相同、体积相同的O2(g)和N2(g)所含的分子数一定相同B等温等压下,SO2气体与CO2气体的密度之比等于1611C温度和容积相同的两容器中分别盛有5 mol O2和2 mol N2,则压强之比为52D等温等压条件下,5 mol O2(g)和2 mol H2(g)的体积之比等于52解析:选A温度相同、压强相同、体积相同的O2(g)和N2(g)所含的分子数相同,故A错误;等温等压下,气体的密度之比等于摩尔质量之比,故B正确;同温同体积的气体的物质的量之比等于压强之比,故C正确;等温等压条件下气体的物质的量之比等于体积之比,故D正确。8(2018雅
8、礼中学月考)三个密闭容器中分别充入H2、O2、CO2三种气体,以下各种情况下排序正确的是()A当它们的压强和体积、温度均相同时,三种气体的质量:m(H2)m(O2)m(CO2)B当它们的温度和压强均相同时,三种气体的密度:(H2)(O2)(CO2)C当它们的质量和温度、压强均相同时,三种气体的体积:V(CO2)V(O2)V(H2)D当它们的温度和密度都相同时,三种气体的压强:p(H2)p(O2)p(CO2)解析:选D同温同压时,同体积的气体物质的量相同,摩尔质量越大,则质量越大,因此m(CO2)m(O2)m(H2),A项错误;同温同压下,相对分子质量越大,则密度越大,因此(CO2)(O2)(H
9、2),B项错误;同温同压下,气体体积比等于物质的量之比,由于三种气体质量相等,因此n(H2)n(O2)n(CO2),所以V(H2)V(O2)V(CO2),C项错误;同温同密度下,气体压强与摩尔质量成反比,故p(H2)p(O2)p(CO2),D项正确。9现有三种常见治疗胃病药品的标签: 药品中所含的物质均能中和胃里过量的盐酸,下列关于三种药片中和胃酸的能力比较,正确的是()A BC D解析:选C碳酸钙摩尔质量为100 gmol1,氢氧化镁摩尔质量为58 gmol1,氧化镁摩尔质量为40 gmol1,碳酸钙、氢氧化镁、氧化镁与盐酸都按物质的量比12反应,药片中三者的质量相同,摩尔质量越小中和胃酸的
10、能力越强,所以中和盐酸的能力为。10(2018厦门质检)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述中指定粒子数目一定小于NA的是()A12 g C60和石墨的混合物所含的碳原子数目B1 L 1 molL1的Na2CO3溶液中含有的碳酸根离子的数目C0.5 molL1NaOH溶液中所含Na数目D28 g铁在反应中作还原剂且完全反应时,失去电子的数目解析:选B12 g C60和石墨的混合物所含碳原子数目为NA,A错误;1 L 1 molL1的Na2CO3溶液中,由于CO水解,含有的CO数目小于NA,B正确;未指明溶液的体积,C错误;28 g铁在反应中作还原剂且完全反应时,失去电子的数目可能为1.5NA,
11、可能为NA,也可能在NA1.5NA之间,D错误。11.肼(N2H4)是火箭燃料,常温下为液体,其分子的球棍模型如图所示。肼能与双氧水发生反应:N2H42H2O2=N24H2O。下列说法正确的是()A11.2 L N2中含电子总数为76.021023B3.2 g N2H4中含有共价键的总数为66.021022C标准状况下,22.4 L H2O2中所含原子总数为46.021023D若生成3.6 g H2O,则上述反应转移电子的数目为26.021022解析:选D没有指明是否是标准状况,无法计算物质的量,故A错误;1 mol N2H4中含有共价键的物质的量为5 mol,则3.2 g N2H4中含共价键
12、50.5 mol,故B错误;标准状况下,H2O2不是气体,故C错误;生成4 mol水时,转移电子的物质的量为4 mol,因此生成3.6 g水时转移电子的物质的量为0.2 mol,故D正确。12(2018天津五校联考)NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A在标准状况下,22.4 L一氯甲烷分子所含原子总数为5NAB在标准状况下,11.2 L HF含质子总数为5NAC63 g HNO3作氧化剂时转移电子数目为NAD1 mol环己烷()含非极性键数目为5NA解析:选AA项,在标准状况下,一氯甲烷呈气态,正确;B项,在标准状况下,HF呈液态,错误;C项,硝酸的还原产物可能是NO2、NO、N
13、2、NH3等,错误;D项,1个环己烷分子含6个非极性键,错误。13(2018吉林五校联考)NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是()A9 g Sr2中含有的电子数为3.6NAB某温度下纯水的pH6,该温度下1 L pH11的NaOH溶液中含OH的数目为0.1NAC一定温度下,1 L 0.5 molL1 NH4Cl溶液与2 L 0.25 molL1NH4Cl溶液中含NH数目均为0.5NAD丙烯和环丙烷组成的42 g混合气体中氢原子的个数为6NA解析:选C1个Sr2中含有36个电子,9 g Sr2为0.1 mol,含有的电子数为3.6NA,A项正确;某温度下纯水的pH6,则水的离子积KW1
14、012,pH11的NaOH溶液中c(OH)0.1 molL1,1 L该溶液中含OH的数目为0.1NA,B项正确;1 L 0.5 molL1 NH4Cl溶液与2 L 0.25 molL1NH4Cl溶液中由于NH水解,两者含NH数目均小于0.5NA,C项错误;丙烯和环丙烷的分子式均为C3H6,42 g该混合气体为1 mol,所含氢原子的个数为6NA,D项正确。14现有14.4 g CO和CO2的混合气体,在标准状况下所占的体积约为8.96 L。回答下列问题:(1)该混合气体的平均摩尔质量:_。(2)混合气体中碳原子的个数:_。(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装置,最后收
15、集在气球中。气球中收集到的气体摩尔质量:_;标准状况下气球中收集到的气体的体积为_;气球中收集到的气体的电子总数为_。(用NA表示阿伏加德罗常数的值)解析:(1)混合气体的体积在标准状况下为8.96 L,则其物质的量n0.4 mol,混合气体的平均摩尔质量为36 gmol1;(2)设混合气体中 CO的物质的量为x mol,CO2的物质的量为y mol,则根据混合物的质量为14.4 g可得:28x44y14.4;根据气体的物质的量为0.4 mol,所得xy0.4;解得:x0.2 mol,y0.2 mol;由于CO和CO2中均含1个碳原子,故0.2 mol CO和0.2 mol CO2中共含0.4
16、 mol C原子即0.4NA个;(3)将混合气体依次通过如图装置,则CO2会被NaOH溶液吸收,剩余CO,被浓硫酸干燥后,则在气球中收集到的是干燥纯净的CO气体;气球中收集到的气体为CO,而一种物质的摩尔质量在数值上等于该物质的相对分子质量,故收集到的气体的摩尔质量为28 gmol1;气球中的气体为CO,其体积VnVm0.2 mol22.4 Lmol14.48 L;一个CO含有14个电子,由(2)求出的CO的物质的量为0.2 mol,则电子的物质的量为0.2 mol142.8 mol,电子总数为2.8NA个。答案:(1)36 gmol1(2)0.4NA(3)28 gmol14.48 L2.8N
17、A15过氧化钙晶体(CaO28H2O)可用于改善地表水质、处理含重金属粒子废水、应急供氧等。(1)已知:I22S2O=2IS4O,测定制备的过氧化钙晶体中CaO2的含量的实验步骤如下:第一步:准确称取a g产品放入锥形瓶中,再加入过量的b g KI晶体,加入适量蒸馏水溶解,再滴入少量2 molL1的H2SO4溶液,充分反应。第二步:向上述锥形瓶中加入几滴淀粉溶液。第三步:逐滴加入浓度为c molL1的Na2S2O3溶液发生反应,滴定达到终点时出现的现象是_。若滴定消耗Na2S2O3溶液V mL,则样品中CaO2的质量分数为_(用字母表示)。(2)已知过氧化钙加热至350 左右开始分解放出氧气。
18、将过氧化钙晶体(CaO28H2O)在坩埚中加热逐渐升高温度,测得样品质量随温度的变化如图所示,则350 左右所得固体物质的化学式为_。解析:(1)根据得失电子守恒,可得关系式CaO2I22S2O,则样品中CaO2的质量分数为100%100%。(2)CaO28H2O的摩尔质量为216 gmol1,故2.16 g过氧化钙晶体为0.01 mol,350 左右所得固体质量为0.56 g,根据钙元素守恒,可知为CaO。答案:(1)溶液由蓝色变无色,振荡,且30 s内不出现蓝色100%(2)CaO16(2017北京高考)SCR和NSR技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx排放。(1)SCR(选择
19、性催化还原)工作原理:尿素CO(NH2)2水溶液热分解为NH3和CO2,该反应的化学方程式:_。反应器中NH3还原NO2的化学方程式:_。当燃油中含硫量较高时,尾气中SO2在O2作用下会形成(NH4)2SO4,使催化剂中毒。用化学方程式表示(NH4)2SO4的形成:_。尿素溶液浓度影响NO2的转化,测定溶液中尿素(M60 gmol1)含量的方法如下:取a g尿素溶液,将所含氮完全转化为NH3,所得NH3用过量的v1 mL c1 molL1H2SO4溶液吸收完全,剩余H2SO4用v2 mL c2 molL1NaOH溶液恰好中和,则尿素溶液中溶质的质量分数是_。(2)NSR(NOx储存还原)工作原
20、理:NOx的储存和还原在不同时段交替进行,如图a所示。通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx的储存和还原。储存NOx的物质是_。用H2模拟尾气中还原性气体研究了Ba(NO3)2的催化还原过程,该过程分两步进行,图b表示该过程相关物质浓度随时间的变化关系。第一步反应消耗的H2与Ba(NO3)2的物质的量之比是_。解析:(1)根据题意,反应物为H2O和CO(NH2)2,生成物为NH3和CO2,反应条件为加热,结合元素守恒可写出该反应的化学方程式。根据题意,反应物为NH3和NO2,生成物为N2和H2O,反应需在催化剂作用下进行。根据题意,NH3、SO2、O2和H2O反应生成(NH4)2SO
21、4。根据题意,加入硫酸的总物质的量为c1v1103 mol,NaOH消耗硫酸的物质的量为 mol,因此与NH3反应的硫酸的物质的量为mol,根据关系式:CO(NH2)22NH3H2SO4,得nCO(NH2)2103 mol,mCO(NH2)2(c1v1c2v2)103 mol60 gmol10.06(c1v1c2v2)g,因此尿素溶液中溶质的质量分数为100%。(2)由图a可以看出NOx在BaO中储存,在Ba(NO3)2中还原,因此储存NOx的物质为BaO。由图b可知,Ba(NO3)2在第一步反应中被H2还原为NH3,根据得失电子守恒,1 mol Ba(NO3)2转化成NH3得到2 mol816 mol电子,1 mol氢气失去2 mol电子,因此消耗的H2与Ba(NO3)2的物质的量之比为81。答案:(1)CO(NH2)2H2OCO22NH38NH36NO27N212H2O2SO2O24NH32H2O=2(NH4)2SO4(2)BaO81