2022高考化学一轮专题复习2阿伏加德罗定律及其应用含解析

PAGE专练2阿伏加德罗定律及其应用一、单项选择题1．[2021·陕西兴平月考]“84”消毒液、明矾、高铁酸钾(K2FeO4)、臭氧等都可以作水处理剂，已知“84”消毒液中的有效成分为NaClO，下列有关说法正确的是()A．若有1mol高铁酸钾转化成氢氧化铁沉淀，则转移6×6.02×1023个电子B．常温常压下，32gO2、O3的混合气体所含原子数小于2×6.02×1023C．500mL2mol·L－1明矾溶液中Al3＋水解形成的氢氧化铝胶体粒子数为6.02×1023D．7.45gNaClO固体中ClO－含有的电子总数为26×6.02×10222．[2021·四川双流中学月考]一定温度和压强下，用mg的CH4、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出四个体积大小不同的气球，下列说法中正确的是()A．气球②中装的是O2B．气球①和气球③中气体分子数相等C．气球①和气球④中气体物质的量之比为4:1D．气球③和气球④中气体密度之比为2:13．[2021·广东卷]设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A．1molCHCl3含有C—Cl键的数目为3NAB．1L1.0mol·L－1的盐酸含有阴离子总数为2NAC．11.2LNO与11.2LO2混合后的分子数目为NAD．23gNa与足量H2O反应生成的H2分子数目为NA4．三种气体X、Y、Z的相对分子质量关系为Mr(X)<Mr(Y)＝0.5Mr(Z)，下列说法正确的是()A．原子数目相等的三种气体，质量最大的是ZB．相同条件下，同质量的X、Y、Z三种气体，气体密度最小的是XC．一定条件下，三种气体体积均为2.24L，则它们的物质的量一定均为0.1molD．同温下，体积相同的两容器分别充2gY气体和1gZ气体，则其压强比为2:15．[2020·浙江7月，19]NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A．4MnOeq\o\al(－,4)＋5HCHO＋12H＋=4Mn2＋＋5CO2↑＋11H2O,1mol[4MnOeq\o\al(－,4)＋5HCHO]完全反应转移的电子数为20NAB．用电解粗铜的方法精炼铜，当电路中通过的电子数为NA时，阳极应有32gCu转化为Cu2＋C．常温下，pH＝9的CH3COONa溶液中，水电离出的H＋数为10－5NAD．1L浓度为0.100mol·L－1的Na2CO3溶液中，阴离子数为0.100NA6．同温同压下，质量忽略不计的两气球A和B，分别充入X气体和Y气体，且充气后两气球的体积相同。若相同条件下，A气球放在CO中静止不动，B气球放在O2中上浮。下列叙述或表示正确的是()A．X气体的相对分子质量比Y气体的相对分子质量大B．X可能是N2，Y可能是CH4C．X气体的密度小于Y气体的密度D．充气后A气球质量比B气球质量大二、不定项选择题7．[2021·全国百强校江西省上高县高三月考]如图所示实验装置用于测定气体摩尔体积，相关叙述正确的是()A．用CCl4代替水，测得氢气的体积更准确B．量气管压入漏斗的水过多而溢出，会导致测定失败C．必须待体系温度降低到0℃时才可进行读数D．上提水准管，量气管液面高度不断改变，说明装置漏气8．同温同压下，ag甲气体和2ag乙气体所占的体积之比为1:2，根据阿伏加德罗定律判断，下列叙述不正确的是()A．同温同压下甲和乙的密度之比为1:1B．甲与乙的相对分子质量之比为1:1C．同温同体积下等质量的甲和乙的压强之比为1:2D．等质量的甲和乙中的原子数之比为1:19．在三个密闭容器中分别充入Ne、H2、O2三种气体，当他们的温度和密度都相同时，这三种气体的压强(p)由大到小的顺序是()A．p(H2)＞p(Ne)＞p(O2)B．p(O2)＞p(Ne)＞p(H2)C．p(H2)＞p(O2)＞p(Ne)D．p(Ne)＞p(H2)＞p(O2)10．一定条件下，在乙室中充入1.2molHCl，甲室中充入NH3、H2的混合气体，静止时活塞a、b的位置如图所示，已知甲室中气体的质量比乙室中气体的质量少33.8g。下列说法不正确的是()A．甲室中气体的物质的量为1molB．甲室中气体的质量为10gC．甲室中NH3和H2的物质的量之比为4:1D．如果将活塞a去掉，HCl和NH3完全反应后活塞b静止于刻度“6”处三、非选择题11．(1)同温同压下的两个相同容器中分别装有O2和O3气体，则两瓶气体中分子数之比是________，原子数之比是________，质量之比是________，密度之比是________。(2)下列所给出的几组物质中：含有分子数最多的是________；含有原子数最多的是________；标准状况下体积最大的是________。①1gH2；②2.408×1023个CH4；③10.8gH2O；④标准状况下6.72LCO2(3)设NA表示阿伏加德罗常数，如果ag某气体含有的分子数是b，则cg该气体在标准状况下的体积是________(用含NA的式子表示)。(4)配制100mL1mol/L的稀H2SO4溶液，需要用量筒量取质量分数为98%的浓H2SO4(密度为1.84g/cm3)的体积为________。12．在标准状况下，由CO和CO2组成的混合气体6.72L，质量是12g。此混合物中CO和CO2的物质的量比是________，CO的体积分数是________，CO的质量分数是________，C和O的原子个数比是________，混合气体的平均相对分子质量是________，密度是________g/L。13．液态化合物在一定量的氧气中恰好完全燃烧，反应方程式为：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672mL，密度是2.56g/L。(1)反应前O2的体积为_____________。(2)化合物XY2的摩尔质量是_____________。(3)在XY2分子中，X、Y两元素的质量之比为3:16，则X、Y两元素分别为___________和___________(写元素名称)。14．臭氧层是地球生命的保护神，臭氧比氧气具有更强的氧化性。实验室可将氧气通过高压放电管来制取臭氧：3O2eq\o(=,\s\up7(放电))2O3。(1)若在上述反应中有30%的氧气转化为臭氧，所得混合气的平均摩尔质量为________g·mol－1(保留一位小数)。(2)将8L氧气通过放电管后，恢复到原状况，得到气体6.5L，其中臭氧为________L。(3)实验室将氧气和臭氧的混合气体0.896L(标准状况)通入盛有20.0g铜粉的反应容器中，充分加热后，粉末的质量变为21.6g。则原混合气中臭氧的体积分数为________。15．某同学利用如图所示实验装置测定常温常压下的气体摩尔体积。根据下列步骤完成实验：①装配好装置，检查气密性②用砂纸擦去镁带表面的氧化物，然后取0.0480g的镁带加入仪器a中，分液漏斗内加入足量1mol/L硫酸溶液③量气装置中加入适量水，记录量气管读数(读数为0.10mL)④通过分液漏斗向仪器a中加入适量硫酸溶液，使镁带与硫酸充分反应⑤当镁带完全反应后，再次记录量气管读数(读数为49.60mL)。完成下列填空：(1)仪器a的名称________，通过分液漏斗向仪器a中加入硫酸溶液的操作是________________________________________________________________________。(2)在记录量气管读数时，应注意将____________________________________________，再______________________，视线与量气管内凹液面相切，水平读数。(3)该同学测出此条件下气体摩尔体积为________，测定结果比理论值偏大，可能的原因是(填字母代号)________。a．镁带中氧化膜未除尽b．镁带含有杂质铝c．③记录量气管读数时俯视读数d．镁带完全反应后有残留的未溶固体(4)与原方案装置相比，有同学设想用装置B代替装置A，实验精确度更高。请说明理由________________________________________________________________________。16．某校化学小组学生进行“气体相对分子质量的测定”的实验，操作如下：用质量和容积都相等的烧瓶收集气体，称量收集满气体的烧瓶质量。数据见下表(已换算成标准状况下的数值)。气体烧瓶和气体的总质量(g)气体烧瓶和气体的总质量(g)A48.4082D48.3822B48.4082E48.4342C48.4082F48.8762已知标准状况下，烧瓶的容积为0.293L，烧瓶和空气的总质量为48.4212g，空气的平均相对分子质量为29。A、B、C、D、E、F是中学常见的气体。(1)上述六种气体中，能够使品红溶液褪色的是(写化学式)________________。(2)E的相对分子质量是________。(3)实验室制取少量D的化学方程式是________________________________________________________________________。(4)A、B、C可能的化学式是________________。专练2阿伏加德罗定律及其应用1．DK2FeO4中Fe元素显＋6价，Fe(OH)3中Fe元素显＋3价，则1molK2FeO4转化为Fe(OH)3沉淀，转移3×6.02×1023个电子，A错误；常温常压下，32gO2、O3的混合气体中含有O原子的物质的量为eq\f(32g,16g·mol－1)＝2mol，则所含原子数为2×6.02×1023，B错误；500mL2mol·L－1明矾溶液中含有1molKAl(SO4)2，Al3＋水解形成Al(OH)3胶体，而Al(OH)3胶体粒子是大量Al(OH)3分子的聚集体，故Al(OH)3胶体粒子数小于6.02×1023，C错误；1个ClO－中含有26个电子，7.45gNaClO的物质的量为0.1mol，含有0.1molClO－，故7.45gNaClO固体中ClO－含有的电子总数为26×6.02×1022，D正确。2．Dmg的CH4、CO2、O2、SO2四种气体的物质的量分别为eq\f(m,16)mol、eq\f(m,44)mol、eq\f(m,32)mol、eq\f(m,64)mol。根据阿伏加德罗定律及推论可知，同温同压下气体的体积与其他物质的量成正比，结合四个气球的体积推知，①是SO2，②是CO2，③是O2，④是CH4，A错误；气球①和气球③中气体分子数之比为eq\f(m,64)mol:eq\f(m,32)mol＝1:2，B错误；气球①和气球④中气体物质的量之比为eq\f(m,64)mol:eq\f(m,16)mol＝1:4，C错误；同温同压下气体密度之比等于其摩尔质量之比，则eq\f(ρ3,ρ4)＝eq\f(MO2,MCH4)＝eq\f(32g·mol－1,16g·mol－1)＝eq\f(2,1)，D正确。3．ACHCl3的结构式为，故1molCHCl3中含有C—Cl键的数目为3NA，A正确；1L1.0mol·L－1的盐酸中含有Cl－的数目为NA，还有少量的OH－，所以阴离子总数小于2NA，B错误；没有指明在标准状况下，无法进行计算，C错误；23gNa的物质的量为1mol，其与足量的水发生反应2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑，生成H2的物质的量为0.5mol，即分子数目为0.5NA，D错误。4．B由于各分子中的原子数未知，当原子数目相等时，分子数不一定相等，质量最大的不一定为Z,A错误；在相同条件下，相同质量的气体，相对分子质量越小，物质的量越大，体积越大，则密度越小，所以密度最小的是X,B正确；在标准状况下，2.24L的气体物质的量为0.1mol，而在其他条件下不一定为0.1mol,C错误；同温同体积下，因为2gY气体和1gZ气体的物质的量之比为4:1，所以压强比为4:1，故D错误。5．AA项，在已知反应中，锰元素的化合价由＋7降低到＋2，碳元素的化合价由0升高到＋4，结合化学计量数知，该反应转移的电子数为20NA，正确；B项，电解精炼铜时，粗铜作阳极，由于粗铜中含有锌、铁、镍等杂质金属，杂质金属也会失去电子被氧化，故电路中通过的电子数为NA时，阳极溶解的铜的质量小于32g，错误；C项，醋酸钠是强碱弱酸盐，醋酸根离子水解促进水的电离，pH＝9的醋酸钠溶液中水电离出的c(H＋)为1×10－5mol·L－1，但由于溶液的体积未知，故不能计算H＋数目，错误；D项，碳酸钠是强碱弱酸盐，碳酸根离子易水解，即COeq\o\al(2－,3)＋H2OHCOeq\o\al(－,3)＋OH－，故1L浓度为0.100mol·L－1的碳酸钠溶液中，阴离子数目大于0.100NA，错误。6．BX气球放在CO中静止不动，说明X的相对分子质量接近CO,Y气球放在O2中上浮，说明Y相对分子质量小于氧气，但X气体的相对分子质量不一定比Y大，A错误；氮气的相对分子质量为28，甲烷的相对分子质量为16，所以X可能是氮气，Y可能是甲烷，B正确；X的密度接近CO，但不一定小于Y的密度，C错误；相同条件下，等体积的两种气体其物质的量相等，因为其摩尔质量相对大小未知，所以无法确定其质量相对大小，故D错误。7．D氢气和CCl4均为非极性分子，根据相似相溶原理，部分氢气溶在CCl4中，造成测量误差，A错误；实验时，量气管压入漏斗的水过多而溢出，由于量取气体时两侧的液面在同一水平面，保证气体的压强等于大气压强，不会影响实验结果，B错误；金属与酸的反应放热，实验时，待体系温度降到原来的温度并保证两侧液面在同一水平面时进行读数，C错误；由于此装置属于密闭体系，将水准管上提，造成内外压强不等，静置，若液面高于量气管且不下降，说明装置不漏气，若量气管液面高度不断改变，说明装置漏气，D正确。8．CD同温同压下，气体摩尔体积相同，ag甲气体和2ag乙气体所占的体积之比为1:2，根据ρ＝m/V知，其密度相同，故A正确；根据同温同压下，不同气体的密度之比等于二者的相对分子质量之比，可知甲与乙的相对分子质量相等，故B正确；同温同体积气体压强比等于气体物质的量之比，甲和乙相对分子质量相等，等质量的甲和乙物质的量相等，所以压强相同，故C错误；等质量的两种气体的物质的量相同，但分子的构成未知，所以无法判断原子个数是否相同，故D错误。9．A由于三种气体的体积和密度都相同，可知三种气体的质量相同，因此三种气体的物质的量与摩尔质量成反比，而同温同压下，气体的压强与气体的物质的量成正比，气体的压强与气体的摩尔质量成反比，三种气体的摩尔质量的大小关系为：M(O2)＞M(Ne)＞M(H2)，所以压强的大小关系为：p(H2)＞p(Ne)＞p(O2)，A正确。10．AC同温同压下，气体的体积之比等于物质的量之比，由题图可知甲、乙两室气体的体积之比为5:3，故其物质的量之比也为5:3，所以甲室中气体的物质的量为2mol，A错误；HCl气体的质量为1.2mol×36.5g·mol－1＝43.8g，则甲室中气体的质量为43.8g－33.8g＝10g，B正确；设氨气的物质的量为xmol，氢气的物质的量为ymol，根据其物质的量、质量的关系列方程组：xmol＋ymol＝2mol,17g·mol－1×xmol＋2g·mol－1×ymol＝10g，解得x＝0.4，y＝1.6，所以氨气和氢气的物质的量之比为0.4mol:1.6mol＝1:4，C错误；甲室中NH3的物质的量为0.4mol，能与0.4molHCl反应，剩余0.8molHCl和1.6molH2，共2.4mol，相同条件下，气体的体积之比等于其物质的量之比，所以活塞b会移至刻度“6”处，D正确。11．(1)1:12:32:32:3(2)③②①(3)eq\f(22.4bc,aNA)(4)5.4mL12．1:325%17.5%4:7401.7913．(1)672mL(2)76g/mol(3)碳硫解析：生成物总物质的量为n(XO2)＋n(YO2)＝eq\f(672×10－3L,22.4mol/L)＝0.03mol，由方程式可知，n(XO2):n(YO2)＝1:2，则n(XO2)＝0.01mol，n(YO2)＝0.02mol，总质量为0.672L×2.56g/L＝1.72g；(1)根据方程式可知，燃烧前后气体体积不变，所以消耗氧气体积为672mL；(2)根据质量守恒定律得出，m(XY2)＋m(O2)＝m(XO2)＋m(YO2)＝1.72g，又根据对应关系得出n(O2)＝0.03mol。m(O2)＝0.03mol×32g/mol＝0.96g，m(XY2)＝1.72g－0.96g＝0.76g，根据M＝eq\f(m,n)得出，M(XY2)＝eq\f(0.76g,0.01mol)＝76g/mol。(3)由在XY2分子中，X、Y两元素的质量之比为3:16得出：1molXY2分子中，X的质量为76g×eq\f(3,19)＝12g，Y的质量为76g－12g＝64g,1molXY2含有1molX,2molY，故X的相对原子质量是12，Y的相对原子质量是eq\f(64,2)＝32，即X是碳，Y是硫。14．(1)35.6(2)3(3)50%解析：(1)假设有1molO2，反应的转化率为30%，发生反应的O2为：1mol×30%＝0.3mol，3O2eq\o(=,\s\up7(放电))2O3开始1mol0反应0.3mol0.2mol平衡0.7mol0.2mol故反应后所得气体为0.2molO3和0.7molO2，平均摩尔质量为M＝eq\f(0.7mol×32g/mol＋0.2mol×48g/mol,0.7mol＋0.2mol)＝35.6g/mol;(2)3O2eq\o(=,\s\up7(放电))2O3ΔV21V(O3)(8－6.5)L＝1.5L计算得出：V(O3)＝2×1.5L＝3L;(3)0.896L混合气体物质的量为eq\f(0.896L,22.4L/mol)＝0.04mol，反应后固体质量增重21.6g－20g＝1.6g，气体全部参与反应，设氧气、臭氧的物质的量分别为xmol、ymol，根据二者总质量、总物质的量，则：eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x＋y＝0.04,32x＋48y＝1.6))计算得出