1、课时规范练3物质的量气体摩尔体积基础巩固1.下列指定微粒数目一定相等的是()A.等质量的14N2与12C16O中的分子数B.等物质的量的C2H4与C3H6中含有的碳原子数C.等体积等浓度的NH4Cl与(NH4)2SO4溶液中的NH4+数D.等质量的Fe与Cu分别与足量Cl2反应时转移的电子数2.(2020山东六地部分学校线上考试)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()A.17 g由H2S与PH3组成的混合气体中含有的质子数为9NAB.90 g果糖(C6H12O6,分子中无环状结构和碳碳双键)中含有的非极性键数目为3NAC.1 mol由乙醇与二甲醚(CH3OCH3)组成的混合物中含有的
2、羟基数目为NAD.已知88226RaX+24He,则0.5 mol X中含有的中子数为34NA3.(2020山东德州期末,改编)目前,科学家发现在负压和超低温条件下,可将水形成像棉花糖一样的气凝胶的冰,该冰称为“气态冰”。下列说法不正确的是()A.该冰由氢、氧两种元素组成B.“气态冰”与普通冰化学性质相同C.18 g “气态冰”在标准状况下体积等于22.4 LD.构成“气态冰”的分子为极性分子4.(2020甘肃天水一中开学考试)下列说法中正确的是()A.同温同压下,具有相同数目分子的气体必具有相同的体积B.等质量的O2和H2的物质的量之比为161C.不同的气体若体积不等,则它们所含的分子数一定
3、不等D.同温同体积下,两种气体的物质的量与压强成反比5.等温等压下,有质子数相等的CO、N2、C2H2三种气体,下列叙述中正确的是()A.体积之比为131314B.密度之比为141413C.质量之比为111D.原子数之比为1116.(2020辽宁大连三中月考)用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()在标准状况下,NA个SO3分子所占的体积为22.4 LS2和S8的混合物共6.4 g,其中所含硫原子数一定为0.2NA标准状况下,22.4 L NO和11.2 L O2混合后气体的分子总数为1.5NA1 mol AlCl3溶于1 L水中,所得溶液含有1NA Al3+在标准状况下,22.4
4、L Cl2与足量的氢氧化钾溶液反应转移的电子数为NA100 mL 1 molL-1Fe2(SO4)3溶液中,Fe3+和SO42-的数目总和是0.5NAA.B.C.D.7.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乙醇含有个氢原子,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
5、Fe的质量为g,转移的电子数目为。能力提升8.(2020山东青岛二中模块考试)捕获二氧化碳生成甲酸的过程如图所示。下列说法正确的是(NA为阿伏加德罗常数的值)()A.标准状况下,22.4 L CO2中所含的电子数目为16NAB.10.1 g N(C2H5)3中所含的非极性共价键数目为1.8NAC.2 mol Au与2 mol H2中所含的分子数目均为2NAD.100 g 46%甲酸水溶液中所含的氧原子数目为5NA9.(2020福建厦门期末)设阿伏加德罗常数的值为NA,可利用反应2MgO+Si2Mg+SiO2获取金属镁。每生成1 mol Mg时,下列说法不正确的是()A.消耗的MgO质量为40
6、gB.断裂SiSi键的数目为NAC.转移的电子数为2NAD.生成镁蒸气体积为22.4 L10.(2020河北“五个一”名校联盟收官考试)ClO2是一种国际公认的安全、无毒的绿色消毒剂,其沸点为11 ,凝固点为-59 。工业上可用下列反应原理制备ClO2(液相反应):2FeS2+30NaClO3+14H2SO4Fe2(SO4)3+15Na2SO4+30ClO2+14H2O。设NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A.在标准状况下,2 240 mL ClO2含有原子数为0.3NAB.若生成1.5 mol Na2SO4,则反应后的溶液中Fe3+数目为0.2NAC.48.0 g FeS2完全反
7、应,则上述反应中转移电子数为6NAD.每消耗30 mol NaClO3,生成的水中氢氧键数目为14NA11.一个密闭容器,中间有一可自由滑动的隔板(厚度不计)将容器分成两部分,当左边充入1 mol N2,右边充入一定量的CO时,隔板处于如图位置(保持温度不变),下列说法正确的是()A.右边与左边分子数之比为41B.右侧CO的质量为5.6 gC.右侧气体密度是相同条件下氢气密度的14倍D.若改变右边CO的充入量而使隔板处于容器正中间,保持温度不变,则应充入0.2 mol CO12.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
8、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。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)。.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。
9、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:。.乙组同学仔细分析了甲组同学的实验装置后认为,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,如表:测定时间实验前实验后铝铜合金质量/gm1m2量液管(C)体积/mLV1V2利用上述数据计算通常状况下的气体摩尔体积:Vm=。拓展深化14.钴及其化合物广泛应用于磁性材料、电池
10、材料及超硬材料等领域。草酸钴是制备钴的氧化物的重要原料。下图为二水合草酸钴(CoC2O42H2O)在空气中受热的质量变化曲线,曲线中300 及更高温度时所得固体均为钴氧化物。(1)通过计算确定C点剩余固体的化学成分为(填化学式)。试写出B点对应的物质与O2在225300 发生反应的化学方程式:。(2)取一定质量的二水合草酸钴分解后的钴氧化物(其中Co的化合价为+2价、+3价),用480 mL 5 molL-1盐酸恰好完全溶解固体,得到CoCl2溶液和4.48 L(标准状况)黄绿色气体。试确定该钴氧化物中钴、氧原子的物质的量之比为。课时规范练3物质的量气体摩尔体积1.A14N2与12C16O摩尔
11、质量均为28gmol-1,故等质量的14N2与12C16O分子数相同,A项正确;等物质的量的C2H4与C3H6所含碳原子数之比为23,B项错误;等体积等浓度的NH4Cl与(NH4)2SO4溶液中NH4+数目不相等,C项错误;铁和氯气反应生成氯化铁,56g铁完全反应生成FeCl3转移3mol电子,铜和氯气反应生成氯化铜,64g铜完全反应生成CuCl2转移2mol电子,故等质量的铁和铜分别与足量Cl2反应转移电子数不同,D项错误。2.A假设17g全部为H2S,含有质子物质的量为17g34gmol-1(2+16)=9mol,假设全部为PH3,含有质子物质的量为17g34gmol-1(3+15)=9m
12、ol,则17gH2S与PH3的混合物中含有质子的物质的量为9mol,A项正确;果糖结构简式为CH2OHCH(OH)CH(OH)CH(OH)COCH2OH,则90g果糖中含有非极性键的物质的量为90g180gmol-15=2.5mol,B项错误;乙醇的结构简式为CH3CH2OH,乙醚的结构简式为CH3OCH3,前者含有羟基,后者不含羟基,因此1mol该混合物中含有羟基的数目不可能为NA,C项错误;由已知可推出X的质量数为222,质子数为86,则0.5molX中含有中子的物质的量为0.5mol(222-86)=68mol,D项错误。3.C该“气态冰”是由水分子形成,含氢氧两种元素,A项正确;“气态
13、冰”与普通冰一样都是由H2O分子构成,因此物质的化学性质相同,B项正确;18g“气态冰”的物质的量是1mol,由于状态为固态,所以不能使用气体摩尔体积计算,C项错误;构成“气态冰”的分子是H2O,水分子为极性分子,D项正确。4.A同温同压下,气体摩尔体积相同,相同数目的分子物质的量相同,则体积相同,A项正确;假设质量都是1g,n(O2)n(H2)=132mol12mol=116,B项错误;不同的气体若体积不等,则它们所含的分子数不一定不等,还与气体压强有关,C项错误;同温同体积时,两种气体的物质的量之比等于压强之比,D项错误。5.B假设质子都有14mol,则CO、N2、C2H2三种气体的物质的
14、量分别是1mol、1mol、1mol。等温等压下,体积之比等于物质的量的比,即体积之比为111,A错误;等温等压下,密度与摩尔质量成正比,即密度之比为141413,B正确;质量之比为(1mol28gmol-1)(1mol28gmol-1)(1mol26gmol-1)=141413,C错误;原子个数之比为(1mol2)(1mol2)(1mol4)=112,D错误。6.A在标准状况下,SO3不是气态,不能利用气体摩尔体积计算其体积,错误;S2和S8的混合物共6.4g,其中所含硫原子数一定为6.432NA=0.2NA,正确;标准状况下,22.4LNO和11.2LO2混合后恰好生成22.4LNO2,但
15、NO2存在平衡2NO2N2O4,则气体的分子总数小于NA,错误;1molAlCl3溶于1L水中,由于铝离子水解,因此所得溶液含有的Al3+小于1mol,错误;在标准状况下,22.4LCl2与足量的氢氧化钾溶液反应转移的电子数为NA,正确;100mL1molL-1Fe2(SO4)3溶液中Fe3+发生水解,所以Fe3+和SO42-的总数小于0.5NA,错误。7.答案(1)0.3NA0.4 mol0.45NA(2)24 Lmol-1(3)95 gmol-1(4)11.20.6NA解析(1)2.3g乙醇的物质的量为2.3g46gmol-1=0.05mol,0.05mol乙醇分子中含有氢原子的物质的量为
16、0.05mol6=0.3mol,含有氢原子数为0.3NA;一个乙醇分子共含有8个共价键,则0.05mol乙醇分子中含共价键的物质的量为0.05mol8=0.4mol;0.05mol乙醇分子中含0.05mol羟基,0.05mol羟基含有电子的物质的量为90.05mol=0.45mol,含有电子数为0.45NA。(2)8g氧气的物质的量为8g32gmol-1=0.25mol,0.25mol氧气在该条件下的体积为6L,则该条件下的气体摩尔体积为6L0.25mol=24Lmol-1。(3)9.5g某二价金属的氯化物中含有0.2molCl-,该氯化物的物质的量为0.1mol,则此氯化物的摩尔质量为9.5
17、g0.1mol=95gmol-1。(4)标准状况下6.72L一氧化碳的物质的量为6.72L22.4Lmol-1=0.3mol,0.3molCO完全反应生成二氧化碳失去电子的物质的量为0.3mol(4-2)=0.6mol,转移电子的数目为0.6NA,根据电子守恒,反应生成铁的物质的量为0.6mol3-0=0.2mol,生成铁的质量为56gmol-10.2mol=11.2g。8.D标准状况下,22.4LCO2的物质的量为1mol,1个CO2分子中含有22个电子,则1molCO2所含的电子数目为22NA,A项错误;10.1gN(C2H5)3的物质的量为10.1g101gmol-1=0.1mol,1个
18、N(C2H5)3分子中含有3个CC非极性键,则0.1molN(C2H5)3含非极性共价键数目为0.3NA,B项错误;Au为金属单质,由金属阳离子和自由电子构成,不含有分子,C项错误;100g46%甲酸水溶液中甲酸的质量为46g,物质的量为1mol,故含2NA个氧原子,而溶液中水的质量为54g,水的物质的量为3mol,故含3NA个氧原子,故溶液中共含5NA个氧原子,D项正确。9.D每生成1molMg时会消耗1molMgO,其质量为1mol40gmol-1=40g,故A不符合题意;每生成1molMg,会消耗0.5molSi,断裂SiSi键0.5mol2=1mol,故B不符合题意;每生成1molMg
19、时,转移电子的物质的量为1mol2=2mol,其数目为2NA,故C不符合题意;未说明是否处于标准状况,故无法计算镁蒸汽的体积,故D符合题意。10.CClO2的沸点为11,标准状况下为液体,2240mLClO2的物质的量不是0.1mol,A错误;Fe3+在水溶液中会发生水解,不能确定其数目,B错误;48.0gFeS2物质的量为48g120gmol-1=0.4mol,由化学方程式可知,2molFeS2反应转移30mol电子,则0.4molFeS2完全反应转移电子数为6NA,C正确;消耗30molNaClO3时生成14mol水,一个水分子中有两个氢氧键,故生成的水中氢氧键数目为28NA,D错误。11
20、.C左右两侧气体温度、压强相同,相同条件下,气体体积之比等于物质的量之比,左右体积之比为41,则左右气体物质的量之比为41,所以右侧气体物质的量是14mol=0.25mol。气体分子数与物质的量成正比,则右边与左边分子数之比为14,A错误;右侧CO的质量为28gmol-10.25mol=7g,B错误;相同条件下密度与摩尔质量成正比,则右侧气体密度是相同条件下氢气密度的14倍,C正确;相同条件下气体的体积与物质的量成正比,隔板处于容器正中间时,左右两侧气体的物质的量相等,则需要充入CO的物质的量为1mol-0.25mol=0.75mol,D错误。12.答案(1)36 gmol-1(2)0.4NA
21、(3)28 gmol-12.8NA4.48解析(1)标准状况下混合气体的体积为8.96L,则其物质的量n=8.96L22.4Lmol-1=0.4mol,则混合气体的平均摩尔质量为14.4g0.4mol=36gmol-1。(2)CO2和CO分子都含有1个碳原子,混合气体的物质的量为0.4mol,则碳原子的物质的量为0.4mol,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28gmol-1。设混合气体中CO的物质的量为n,则CO2物质的量为0.4mol-n,根据混合气体的质量可得
22、28gmol-1n+44gmol-1(0.4mol-n)=14.4g,解得n=0.2mol,1个CO分子含有14个电子,所以0.2molCO含有2.8NA个电子。气球收集的CO的物质的量为0.2mol,则其体积为0.2mol22.4Lmol-1=4.48L。13.答案.(1)2Al+6H+2Al3+3H2(2)铝与稀硫酸反应生成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.9(V2-V1)500(m1-m2) Lmol-1解析.(1)铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气,该反应的离子方程式为2Al+6H+2Al3+3H2。(2)铝与稀硫酸
23、反应生成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。.2Al+6H+2Al3+3H22mol3molm1-m227mol(V2-V1)10-3VmmolVm=9(V2-V1)500(m1-m2)Lmol-114.答案(1)Co3O43CoC2O4+2O2Co3O4+6CO2(2)56解析(1)由图可知,CoC2O42H2O的质量为18.3g,
24、其物质的量为0.1mol,钴元素质量为5.9g,C点钴氧化物质量为8.03g,氧化物中氧元素质量为8.03g-5.9g=2.13g,则氧化物中钴原子与氧原子物质的量之比为0.1mol2.13g16gmol-134,故C点剩余固体的化学成分为Co3O4;B点对应物质的质量为14.70g,与其起始物质的质量相比减少18.3g-14.7g=3.6g,减少的质量恰好为结晶水的质量,故B点物质为CoC2O4,CoC2O4与氧气反应生成Co3O4和二氧化碳,该反应的化学方程式为3CoC2O4+2O2Co3O4+6CO2。(2)由电子守恒可得n(Co3+)=2n(Cl2)=24.48L22.4Lmol-1=0.4mol,由电荷守恒:n(钴原子)总=n(Co2+)溶液=12n(Cl-)=12(0.48L5molL-1-24.48L22.4Lmol-1)=1mol,所以固体中的n(Co2+)=1mol-0.4mol=0.6mol,根据化合价代数和为0,氧化物中n(O)=0.6mol2+0.4mol32=1.2mol,故该钴氧化物中n(Co)n(O)=1mol1.2mol=56。
