1、化学中常用的物理量物质的量一、选择题(共15题，每小题3分，共45分)1下列物质中，在标准状况下体积最大的是()A4 g H2B71 g Cl2C28 g N2 D100 g H2O【解析】选A。A.V(H2)22.4 Lmol144.8 L；B.V(Cl2)22.4 Lmol122.4 L；C.V(N2)22.4 Lmol122.4 L；D.100 g H2O的体积约为0.1 L，则体积最大的为A。2据央视新闻报道，在政府工作报告中指出，建设一批光网城市，推进5万个行政村通光纤，让更多城乡居民享受数字化生活。光缆的主要成分为SiO2。下列叙述正确的是()ASiO2的摩尔质量为60B标准状况下
2、，15 g SiO2的体积为5.6 LCSiO2中Si与O的质量比为78D相同质量的SiO2和CO2中含有的氧原子数相同【解析】选C。摩尔质量的单位为gmol1，A项错误；标准状况下，SiO2为固体，B项错误；SiO2中Si与O的质量比为283278，C项正确；SiO2和CO2的摩尔质量不同，D项错误。3下列关于同温同压下的两种气体12C18O和14N2的判断正确的是()A体积相等时密度相等B原子数相等时具有的中子数相等C体积相等时具有的电子数相等D质量相等时具有的质子数相等【解析】选C。由于12C18O和14N2的相对分子质量不等，故体积相等的两种气体的质量不等，因此密度不等，A项错误；1个
3、12C18O分子中有16个中子，1个14N2分子中有14个中子，二者均为双原子分子，原子数相等，即分子数相等，但中子数不等，B项错误；12C18O和14N2均为14电子分子，同温同压下，体积相等则分子数相等，所具有的电子数相等，C项正确；每个12C18O和14N2分子内均有14个质子，由于二者的相对分子质量不相等，故等质量的两种分子所具有的质子数不相等，D项错误。4(创新题)美国UNC化学教授Thomas JMeyer等研发了环境友好、完全型的“绿色”引爆炸药，其一种可表示为Na2R，它保存在水中可以失去活性，爆炸后不会产生危害性残留物。已知10 mL某Na2R溶液含Na的数目为N，该Na2R
4、溶液的物质的量浓度为()AN102 molL1 B molL1C molL1 D molL1【解析】选B。10 mL该Na2R溶液中含Na的数目为N，Na2R的物质的量 mol，Na2R的物质的量浓度 mol0.01 L molL1。5(2021泰安高一检测)每年10月23日上午6：02到晚上6：02被誉为“摩尔日”(MoleDay)，这个时间的美式写法为6：02 10/23，外观与阿伏加德罗常数6.021023相似。用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是()A1 mol任何物质都含有6.021023个分子B在25 ，压强为1.01105 Pa时，11.2 L氮气所含的原子数目为NA
5、C由CO2和O2组成的混合物中共有NA个分子，其中氧原子数为2NAD1.0 molL1 CaCl2溶液中Cl数目为2NA【解析】选C。有些物质是由原子直接构成或者由离子构成，不含有分子，因此1 mol任何物质不一定都含有6.021023个分子，故A错误；25 ，压强为1.01105 Pa为常温常压，气体摩尔体积不是22.4 Lmol1，因此不能用22.4 Lmol1计算11.2 L氮气的物质的量，故B错误；由CO2和O2组成的混合物中共有NA个分子，物质的量为1 mol，1个CO2分子或O2分子均含有2个O原子，因此混合物中氧原子数为2NA，故C正确；CaCl2溶液体积未知，不能求得其物质的量
6、，则Cl的数目不能准确求得，故D错误。6苹果中因含有戊酸戊酯(C10H20O2)而散发出苹果香味。下列四个选项中，关于C10H20O2的叙述正确的是()AC10H20O2中碳氢元素质量比为12BC10H20O2的摩尔质量为172 gC1 mol C10H20O2中含有2 mol氧D1 mol C10H20O2约含有1.2041025个H原子【解析】选D。1 mol C10H20O2中含10 mol碳原子、20 mol H原子，故碳氢元素的质量之比为(10 mol12 gmol1)(20 mol1 gmol1)61，故A错误；摩尔质量的单位为gmol1，在数值上等于相对分子质量，故C10H20O
7、2的摩尔质量为172 gmol1，故B错误；指代不明，一个C10H20O2分子中含2个O原子，故1 mol C10H20O2中含有2 mol氧原子，故C错误；一个C10H20O2分子中含20个H原子，故1 mol C10H20O2约含有1.2041025个H原子，故D正确。7(新视角)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()A.C2H4BCH4CCO2DNO【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O2的
8、，故C正确。8(新视角)(双选)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14B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 CO【解析】选A、C。左右两侧气体温度、压强相同，相同条件下，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，分子数之比为41，A正确；右侧气体，质量为0.25 mol28 gmo
9、l17 g，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；若要使隔板处于容器中间，则左右两侧气体的物质的量相等，右侧需再充入0.75 mol CO，D错误。9人造空气(氧气与氦气的混合气)可用于减轻某些病痛或供深水潜水员使用。标准状况下，5.6 L“人造空气”的质量是2.4 g，其中氧气与氦气的质量比是()A11B14C21D23【解析】选C。设O2和He的质量分别为x g和y g，则解得x1.6，y0.8，xy1.60.821。10(2021衡阳高一检测)将一定量的CO2气体通入2 L未知浓度的NaOH溶液中，在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，并
10、将溶液加热，产生的气体与HCl的物质的量的关系如图所示(忽略气体的溶解和HCl的挥发)下列说法不正确的是()AO点溶液中所含溶质的化学式为NaOH、Na2CO3B标准状况下，通入CO2的体积为44.8 LCOa段只发生反应：NaOHHCl=NaClH2OD原NaOH溶液的物质的量浓度为2.5 molL1【解析】选C。Na2CO3与盐酸的反应分步进行：Na2CO3HCl=NaHCO3NaCl，NaHCO3HCl=NaClH2OCO2，由图像可知生成二氧化碳消耗的HCl的物质的量小于从反应到开始产生二氧化碳阶段消耗的HCl，说明O点溶质为NaOH、Na2CO3；则Oa段发生反应为NaOHHCl=N
11、aClH2O、Na2CO3HCl=NaHCO3NaCl；ab段开始生成二氧化碳气体，发生反应为NaHCO3HCl=NaClH2OCO2，加入5 mol HCl后气体的物质的量不再变化。结合分析可知，O点溶液中溶质为NaOH、Na2CO3，故A正确；由图可知，a点时开始生成气体，故发生反应为NaHCO3HCl=NaClH2OCO2，至生成二氧化碳体积最大时，该阶段消耗的HCl的物质的量为2 mol，由化学方程式可知产生二氧化碳的物质的量为2 mol，生成的二氧化碳的物质的量等于开始通入的二氧化碳的物质的量，故开始通入的二氧化碳的体积为2 mol22.4 Lmol144.8 L，故B正确；根据分析
12、可知，Oa段发生反应为NaOHHCl=NaClH2O、Na2CO3HCl=NaHCO3NaCl，故C错误；加入5 mol HCl生成二氧化碳体积最大，此时溶液中溶质为NaCl，根据氯离子守恒有n(NaCl)n(HCl)，根据钠离子守恒有n(NaOH)n(NaCl)，故n(NaOH)n(HCl)5 mol，所以c(NaOH)2.5 molL1，故D正确。11下列指定微粒的数目不相等的是()A等物质的量的水与重水含有的电子数B等质量的乙烯和丙烯中含有的共用电子对数C同温同压同体积的CO和NO含有的质子数D等物质的量的铁和铝分别与足量氯气完全反应时转移的电子数【解析】选C。A.等物质的量的H2O和D
13、2O含有的电子数之比为(128)(128)11，即相等；B.乙烯(C2H4)和丙烯(C3H6)的最简式相同，1 mol乙烯中含有的共价键数为NA6NA，1 mol C3H6中含有的共价键数为NA9NA，所以等质量的乙烯和丙烯含有的共价键数相同；C.同温同压同体积的CO和NO的物质的量相同，1 mol CO中含有6814 mol质子，1 mol NO中含有7815 mol质子，即同物质的量的两种物质含有的质子数不相同；D.2Fe3Cl2=2FeCl3，2Al3Cl2=2AlCl3，铁和铝等物质的量时，转移的电子数相等。12某硫原子的质量是a g，12C原子的质量是b g，若NA只表示阿伏加德罗常
14、数的数值，则下列说法中正确的是()该硫原子的相对原子质量为m g该硫原子的物质的量为 mol该硫原子的摩尔质量是aNA ga g该硫原子所含的电子数为16NAABCD【解析】选C。M(S)，正确；n(S) mol，正确；S的摩尔质量aNAgmol1，错误；1个硫原子所含的电子数为16，a g硫原子含有的电子数NAmol11616，错误，故选C。13(2021泸州高一检测)下列所配制的溶液中，溶质的物质的量浓度为1 molL1的是()A将4 g NaOH固体溶解在96 g水中B将100 mL 10 molL1的硫酸缓慢加入900 mL的水中，搅拌均匀C标准状况下，将22.4 L HCl气体溶解在
15、1 L水中D将32.2 g Na2SO410H2O固体溶于适量水，然后加水至溶液体积为100 mL【解析】选D。A.将4 g NaOH固体(0.1 mol)溶解在96 g水中，溶液的体积并不是1 L。故浓度1 molL1，错误；B.100 mL溶液900 mL水混合不是1 L的溶液，浓度不是1 molL1，错误；C.22.4 L标准状况下HCl为1 mol，溶于1 L水中形成的溶液体积1 L，即浓度不是1 molL1，错误；D.32.2 g Na2SO410H2O为0.1 mol，c1 molL1，正确。14下列叙述正确的是()常温常压下，14 g由N2和CO组成的混合气体含有的原子数目为NA
16、常温常压下，8 g O2含有4NA个电子分子总数为NA的NO2和CO2混合气体中含有氧原子数为2NA18 g H2O中含的电子数为10NAA BC D【解析】选B。由于N2和CO的摩尔质量相等，都为28 gmol1，14 g混合气体的物质的量为0.5 mol，原子总数为NA，正确；一个O2分子中含16个电子，8 g O2中含电子数：16NA4NA，正确；NO2、CO2分子中均含2个氧原子，故氧原子数必为分子总数的2倍，正确；1个H2O分子中含10个电子，则18 g H2O中电子数为10NA10NA，正确。15密度为d gcm3的溶液V mL含有摩尔质量为M的溶质m g，其物质的量浓度为c mo
17、lL1，质量分数为W%，下列表示式不正确的是()Ac BmCd DW%【解析】选D。用定义式检验A项：c，其中n，V的单位需要调整，即c，A项正确；用定义式检验B项：m质Wm液，其中m液V，得mdVW%，B项正确；用公式c检验C项和D项：即c，d，C项正确；W%，D项不正确。二、非选择题(本题包括2小题，共25分)16(13分)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，最后收集在气球中。气球中收集到的气体摩
18、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，可得xy0.4；解得：x0.2，y0.2；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 mol C原子即0.4NA个；(3)将混合气
19、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 L2.8NA17(12分)(素养新思维)某研究性学习小组
20、欲测定室温下(25 、101 kPa)的气体摩尔体积，该小组设计的简易实验装置如图所示：该实验的主要操作步骤如下：用_(填仪器名称)配制100 mL、1.0 molL1的盐酸；量取10.0 mL 1.0 molL1的盐酸加入锥形瓶中；称取a g已除去表面氧化膜的镁条，并系于铜丝末端，为使HCl全部参加反应，a的数值至少为_；往广口瓶中装入足量水，按上图连接好装置，检查装置的气密性；反应结束后待体系温度恢复到室温，读出量筒中水的体积为V mL。请将上述步骤补充完整并回答下列问题：(1)实验步骤中检查装置气密性的方法是_。(2)实验步骤中应选用_的量筒。A100 mLB200 mLC500 mL读
21、数时除恢复到室温外，还要注意_。(3)若忽略水蒸气的影响，在实验条件下测得气体摩尔体积Vm_；若未除去镁条表面的氧化膜，则测量结果_(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。【解析】容量瓶的选用要注意标明规格，故应用100 mL容量瓶；因HCl的物质的量为0.01 mol，由反应Mg2HCl=MgCl2H2知，HCl可与0.005 mol Mg完全反应，为保证HCl完全反应，故镁应不少于0.005 mol24 gmol10.12 g。(1)本装置可与制氢气的装置联系，用微热法检查装置的气密性。(2)实验中产生的气体在标准状况下的体积为0.005 mol22.4 Lmol10.112 L112 mL，考虑到室温时气体的体积大于此值，且仪器规格越接近实际测量值，误差越小，故选B。读数时注意量筒内的液面与广口瓶中液面相平，保证气压相等。(3)Vm是气体的体积(排出水的体积)与气体的物质的量之比。若未除去表面的氧化膜，导致氧化膜消耗盐酸且使镁的质量减小，从而放出H2的体积变小，则Vm偏小。答案：100 mL容量瓶 0.12(1)两手掌紧贴锥形瓶外壁一会儿，如果观察到广口瓶中长导管内有一段水柱高出液面，表明装置气密性良好(2) B 量筒内的液面与广口瓶内液面相平(3)0.2V Lmol1偏小