1、第二单元物质的量气体摩尔体积(计时:45分钟满分:100分)一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分)1(2014贵阳一中月考)下列关于“物质的量”、“摩尔”和“摩尔质量”的叙述中正确的是()A物质的摩尔质量等于其相对分子(原子)质量B“物质的量”是国际单位制中的一个基本单位C0.012 kg12C中所含的碳原子数为NAD1 mol任何物质都含有约6.021023个原子解析A选项,二者的单位不同;B选项,物质的量是基本物理量,不是单位;C选项正确;D选项,1 mol任何物质都含阿伏加德罗常数个该物质的微粒,但不一定是原子。答案C2(2014保定摸底)标准状况下有如下气体:6.72 L
2、 CH43.011023个HCl分子13.6 g H2S0.2 mol NH3,下列对这四种气体的关系排列的组合中正确的是()a体积:b密度:c质量:d氢原子个数:Aabc BbcdCabd Dabcd解析6.72 L CH4为0.3 mol,质量为4.8 g,3.011023个HCl分子为0.5 mol,质量为18.25 g,13.6 H2S为0.4 mol,故体积:,密度:,质量,氢原子数:,a、b、c、d均正确,故选D项。答案D3(2014汕头三模)只给出下列甲和乙中对应的物理量,不能求出物质的量的是()A甲:物质中的粒子数;乙:阿伏加德罗常数B甲:标准状况下的气体摩尔体积;乙:标准状况
3、下的气体体积C甲:固体的体积;乙:固体的密度D甲:溶液中溶质的物质的量浓度;乙:溶液体积(2014唐山期末)NA为阿伏加德罗常数,下列说法正确的是()A0.1 molL1的NaOH溶液中,含钠离子数为0.1NAB标准状况下,22.4 L CHCl3中含氯原子数为3NAC1 mol Na2O2晶体中所含阴离子数为NAD等物质的量的N2和CO的分子数均为NA个解析A选项,缺少NaOH溶液的体积,不能确定Na的个数;B选项,标准状况下,CHCl3为液态,22.4 L CHCl3的物质的量不是1 mol;C选项正确;D选项,N2和CO的物质的量不确定,所含分子数也不能确定。答案C4(2014合肥质检)
4、若NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()A0.1 mol Na2CO310H2O晶体中,阴离子总数大于0.1NAB常温常压下,18 mL水中所含氢离子数约为107NAC标准状态下,22.4 L氦气中含有的原子数约为NAD23 g组成为C2H6O的有机物,CH键数目为3NA解析A选项,0.1 mol Na2CO310H2O晶体中CO为0.1NA,错误;B选项,常温常压下,水中c(H)1107 molL1,故18 mL水中氢离子数约为18 mL103 L/mL1107 molL1NA1.8109 NA,错误;D选项,C2H6O有两种结构,分别含5个、6个CH键,故CH键数目不确定,错误。
5、答案C5(2014保定摸底)NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A标准状况下,铝跟氢氧化钠溶液反应生成1 mol氢气时,转移NA个电子B常温常压下,22.4 L的NO2和CO2混合气体含有2NA个O原子C足量铜与1 L 18 molL1浓硫酸反应可以得到9NA个SO2分子D1 mol Fe与足量稀HNO3反应,转移3NA个电子解析A项,铝跟NaOH溶液反应生成1 mol H2时,应转移2NA个电子,错误;B项,常温常压下,气体的摩尔体积大于 22.4 L/mol,则22.4 L NO2和CO2的混合气体的物质的量小于1 mol,含O原子小于2 NA,错误;C项,Cu与浓H2SO4反
6、应时,随反应进行,H2SO4浓度减小,反应停止,H2SO4有剩余,生成的SO2分子数小于9 NA;D项,Fe与足量稀HNO3反应生成Fe3,转移3 NA个电子,正确。答案D6(2014河北教学质量监测)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是()A2 L 1 molL1的盐酸中所含氯化氢分子数约为2NAB1 L 0.1 molL1碳酸钠溶液中,阴离子总数大于0.1 NAC质量为28 g的CO、C2H4混合气体体积约为22.4 L,分子数为NAD在反应KIO36HI=KI3I23H2O中,每生成3 mol I2转移的电子数为6NA解析A选项,盐酸中不含氯化氢分子,错误;B选项中,CO由于水解
7、使阴离子总数增加,正确;C选项,缺少外界条件,在标准状况下,混合气体体积约为22.4 L;D选项,故每生成3 mol I2应转移5 NA个电子。答案B7(2014江苏徐州检测)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解析本题考查阿伏加德罗定律的推论,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,故C项正确。答案C8.(2014福建质检)室温下,抽去上图所示装置中的玻璃片,使两种气体
8、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)()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0.01 NA个分子D生成物完全溶于水后所得溶液含有0.01 NA个NH解析等物质的量的氯化氢和氨气恰好完全反应生成固体氯化铵。因没有说明是否为标准状况,所以反应物体积不能计算,A项错;氯化铵为离子化合物,不存在分子,C项错;氯化铵是强酸弱碱盐,会发生水解,NH个数小于0.01NA,D项错。答案B9.如图所示,分别向密闭容器内可移动活塞的两边充入空气(已知空气体积占整个容积的1/4)、H2和O2的混合气体,在标准状况下,若将H2、O2的混合气体点燃
9、引爆。活塞先左弹,恢复原温度后,活塞右滑停留于容器的中央。则原来H2、O2的体积之比可能为()A2:7 B5:4C2:1 D7:2解析通过计算可求得H2、O2的体积之比为7:2或4:5。答案D10(2014郑州质检)一定温度下,硫酸铜受热分解生成CuO、SO2、SO3和O2。已知:SO2、SO3都能被碱石灰和氢氧化钠溶液吸收。利用如图所示装置加热硫酸铜粉末直至完全分解。若硫酸铜粉末质量为10.0 g,完全分解后,各装置的质量变化关系如表所示。装置A(试管粉末)BC反应前42.0 g75.0 g140.0 g反应后37.0 g79.5 g140.0 g请通过计算,推断出该实验条件下硫酸铜分解的化
10、学方程式是()A4CuSO44CuO2SO32SO2O2B3CuSO43CuOSO32SO2O2C5CuSO45CuOSO34SO22O2D6CuSO46CuO4SO32SO2O2解析干燥管B中吸收的是SO2、SO3,其质量之和为4.5 g,O2质量为42.0 g37.0 g4.5 g0.5 g,故CuO质量为10.0 g4.5 g0.5 g5.0 g,由此可推知反应物与部分生成物的物质的量之比的关系,即n(CuSO4):n(CuO) :n(O2):4:4:1,故只有A项正确。答案A二、非选择题(本大题共5小题,共50分)11(10分)(2014郑州一中一模)(1)2 mol O3和3 mol
11、 O2的质量之比为_,分子数之比为_;同温同压下的密度之比为_,含氧原子数之比为_,体积之比为_。(2)在标准状况下,由CO和CO2组成的混合气体6.72 L,质量为12 g。此混合物中CO和CO2分子数目之比是_,混合气体的平均摩尔质量是_,对氢气的相对密度是_。(3)气体化合物A的化学式可表示为OxFy,已知同温同压下10 mL A受热分解生成15 mL O2和10 mL F2,则A的化学式为_,推断的依据是_。(4)在标准状况下,15.6 g Na2O2投入足量水中,可产生O2的体积为_。解析(3)根据阿伏加德罗定律知,2OxFy3O22F2,根据质量守恒定律(原子个数守恒)知,x3,y
12、2,即A的化学式为O3F2。(4)n(Na2O2)0.2 mol,由化学方程式2Na2O22H2O=4NaOHO2知,n(O2)0.1 mol,则V(O2)2.24 L。答案(1)1:12:33:21:12:3(2)1:340 gmol120(3)O3F2阿伏加德罗定律和质量守恒定律(4)2.24 L12(10分)(2014太原质检)一定质量的液态化合物XY2与标准状况下的一定质量的O2恰好完全反应,化学方程式为:XY2(l)3O2(g)XO2(g)2YO2(g),冷却后,在标准状况下测得生成物的体积是672 mL,密度是2.56 g/L,则:(1)反应前O2的体积是_。(2)化合物XY2的摩
13、尔质量是_。(3)若XY2分子中X、Y两元素的质量比是3:16,则X、Y两元素分别为_和_(写元素符号)。解析(1)由反应XY2(l)3O2(g)XO2(g)2YO2(g)可知,反应前后气体的体积变化为0,故V(O2)672 mL。(2)由mV,生成物的质量m0.672 L2.56 g/L1.72 g,O2的物质的量:n0.03 mol,XY2的物质的量为0.01 mol,所以M(XY2)76 g/mol;(3)由,M(X)2M(Y)76,解得M(X)12,M(Y)32,即X为C,Y为S。答案(1)672 mL(2)76 g/mol(3)CS13(10分)某烧杯中盛有100 mL FeCl3和
14、CuCl2的混合液,混合溶液中c(FeCl3)2 mol/L,c(CuCl2)1 mol/L。请回答:(1)该混合溶液中氯离子的物质的量n(Cl)_mol。(2)向上述烧杯中加入0.15 mol铁粉并使之充分反应。完成下列方程式:FeFe3_。CuFe3Fe2Cu2的反应类型是_(填选项字母)。a置换反应 b氧化还原反应c复分解反应 d离子反应(3)(2)中反应结束后,溶液中的阳离子及物质的量是_,得到的固体质量是_,若要将固体与溶液分离开,需要用到的玻璃仪器是_。解析(3)因氧化性Fe3Cu2,铁先与Fe3反应,后与Cu2反应,由相应的反应方程式知,只有0.05 mol Cu2被还原成单质,
15、故溶液中应同时存在0.35 mol Fe2、0.05 mol Cu2,得到的固体只有单质铜。答案(1)0.8(2)2Fe3Fe=3Fe2bd(3)0.35 mol Fe2、0.05 mol Cu23.2 g烧杯、玻璃棒、漏斗14(10分)某中学有甲、乙两个探究性学习小组,他们拟用小颗粒状铝硅合金与足量稀硫酸的反应测定通常状况(约20 ,1 atm)下气体摩尔体积。(1)甲组同学拟选用下列实验装置完成实验:该组同学必须选用的装置的连接顺序是A接()、()接()、()接()(填接口字母,可不填满);实验开始时,先打开分液漏斗上口的玻璃塞,再轻轻打开其活塞,一会儿后稀硫酸不能顺利滴入锥形瓶。请你帮助
16、分析原因_;实验结束时,该组同学应怎样测量实验中生成氢气的体积?_。(2)乙组同学仔细分析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,也会将瓶内空气排出,使所测氢气体积偏大;实验结束时,连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在,使所测氢气体积偏小。于是他们设计了如下图所示的实验装置。装置中导管a的作用是:_ _;实验中准确测得4个数据:实验前铝硅合金的质量为m1 g,实验后残留固体的质量为m2 g,实验前后碱式滴定管中液面读数分别为V1 mL、V2 mL。则通常状况下气体摩尔体积Vm_。解析本题通过测定一定物质的量的H2的体积来测定通常状况下气体摩尔体积。H2的物质的量可根据铝
17、硅合金中铝的质量求算,H2的体积通过排水法测定。(1)排水测定H2体积时要短进长出,不选F装置的理由是F中导管太短,不能形成连通器,无法调整两容器内的液面高度,使广口瓶中和量筒中压强不等,产生误差。由于反应放热且生成气体,锥形瓶中气体压强变大,所以稀硫酸不能顺利滴入锥形瓶。测量H2体积时要注意两个问题:一是冷却,二是保证液面两侧压强相等。(2)a管可使分液漏斗内与锥形瓶内压强相等,从而使稀硫酸顺利滴下,还能够消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差。m(Al)(m1m2)g,所以n(H2)n(Al)molV(H2)(V1V2)mL,所以VmL/mol。答案(1)EDG铝与稀硫酸反应放热且生成气体,
18、使锥形瓶中气体压强变大待实验装置冷却后,上下移动量筒,使其中液面与广口瓶中液面相平,再平视读取量筒中水的体积,即氢气在通常状况下的体积(2)使分液漏斗内气体压强与锥形瓶内气体压强相等;打开分液漏斗活塞时稀硫酸能顺利滴下;滴入锥形瓶的稀硫酸体积等于进入分液漏斗的气体体积,从而消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差L/mol15(10分)(2014河北教学质量监测)工业上用软锰矿(只含MnO2和MnO)、H2SO4(过量)和FeS2制备MnSO4H2O的流程如下(已知流程中的FeS2、FeSO4、MnO2、MnO均完全反应): (1)已知中只有三个反应,其中两个反应是:MnOH2SO4=MnSO4H
19、2OFeS2H2SO4=FeSO4H2SS完成第三个反应:MnO2FeSO4_=MnSO4_(2)沉淀A、B的化学式分别是_、_。(3)滤液X中的溶质有_;实验室中浓缩滤液Y时使用的玻璃仪器有_ _。(4)若得到的沉淀A的质量和MnSO4H2O的质量分别为96.0 g、321.1 g,中加入的MnO为0.1 mol,则理论上软锰矿中MnO2和MnO的物质的量之比为_。解析(1)根据题意,反应物中还要有H2SO4,以提供酸性介质。根据得失电子守恒和元素守恒即可完成方程式。(2)根据所给的第二个反应可知沉淀A是S。由于滤液Y最终得到MnSO4H2O,所以滤液X中加入MnO的目的是调节pH,使X中的
20、Fe2(SO4)3转化为沉淀Fe(OH)3。(3)根据题给反应可知滤液X中含有MnSO4、Fe2(SO4)3和过量的H2SO4。浓缩溶液时需要在蒸发皿中进行,使用的玻璃仪器是酒精灯和玻璃棒。(4)根据2S2FeSO4MnO2和96.0 g S可求得MnO2的物质的量为1.5 mol。321.1 g MnSO4H2O的物质的量为1.9 mol。根据Mn守恒可知所给软锰矿中含有MnO(1.91.50.1) mol0.3 mol。所以软锰矿中MnO2和MnO的物质的量之比为1.5:0.35:1。答案(1)1MnO22FeSO42H2SO4=1MnSO4Fe2(SO4)32H2O(2)SFe(OH)3(3)MnSO4、Fe2(SO4)3、H2SO4玻璃棒、酒精灯(4)5:1