【创新设计】2021高考化学(人教版)一轮配套练习：第1章-课时3-物质的量-气体摩尔体积

课时3物质的量气体摩尔体积(时间：45分钟分值：100分)一、选择题(本题共7个小题，每题6分，共42分，每个小题只有一个选项符合题意。)1．三聚氰胺又名蛋白精[分子式：C3N3(NH2)3，相对分子质量：126]是一种低毒性化工产品，婴幼儿大量摄入可引起泌尿系统疾患。有关三聚氰胺的下列说法正确的是 ()。A．2.52g三聚氰胺含氮原子数目为0.12NAB．标准状况下1mol的三聚氰胺的体积为22.4LC．三聚氰胺含氮量约为10%D．三聚氰胺的摩尔质量为126解析三聚氰胺为固体，一分子三聚氰胺中含有6个氮原子，含氮量约为66.7%，摩尔质量为126g·mol－1。答案A2．下列有关气体体积的叙述中，正确的是 ()。A．在肯定的温度和压强下，各种气态物质体积的大小由气体分子的大小打算B．在肯定的温度和压强下，各种气态物质体积的大小由物质的量的多少打算C．不同的气体，若体积不同，则它们所含的分子数肯定不同D．气体摩尔体积是指1mol任何气体所占的体积约为22.4L解析打算物质体积的因素：①微粒数的多少，②微粒本身的大小，③微粒间的距离。对于气体物质，在肯定温度和压强下，其体积的大小主要由分子数的多少来打算，故A不正确，B正确；气体的体积随温度和压强的变化而变化。体积不同的气体，在不同的条件下，其分子数可能相同，也可能不同，是无法确定的，故C不正确；气体摩尔体积是指1mol任何气体所占的体积，其大小是不确定的，会随着温度、压强的变化而变化，22.4L·mol－1是标准状况下的气体摩尔体积，故D不正确。答案B3．在下列条件下，两种气体的分子数肯定相等的是 ()。A．同密度、同压强的N2和C2H4B．同温度、同体积的O2和N2C．同体积、同密度的C2H4和COD．同压强、同体积的O2和N2解析依据阿伏加德罗定律及其推论可以推断A、B、D错误。C项，同体积、同密度的C2H4和CO质量相等，C2H4和CO的相对分子质量都是28，所以，等质量时两者物质的量相等，分子数也相等。答案C4．(2021·海淀模拟)下列每组分别给出了两个量，其中可以求出物质的量的有()。①②③④⑤物质所含的微粒数固体体积溶液的质量分数标准状况下气体的摩尔体积非标准状况下某物质的质量阿伏加德罗常数固密度体溶液体积标准状况下气体的体积物质的摩尔质量A．①②⑤ B．②③④ C．①④⑤ D．①③④解析①组中n＝eq\f(N,NA)，④组中n＝eq\f(V,Vm)，⑤组中n＝eq\f(m,M)。答案C5．用NA代表阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是 ()。A．标准状况下，22.4LCHCl3中含有的氯原子的数目为3NAB．7gCnH2n中含有的氢原子数目为NAC．18gD2O中含有的质子数目为10NAD．0.5mol·L－1Na2CO3溶液中含有的CO32－的数目为0.5NA解析CHCl3在标准状况下是液体，A项不正确；eq\f(7g,14ng·mol－1)×2n＝1mol，B项正确；18gD2O中含有的质子数为eq\f(18,20)×10NA＝9NA，C项错误；D项没有指明溶液的体积且CO32－发生水解，无法计算。答案B6．(2021·唐山期末)用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是()。A．等质量的N2和CO所含分子数均为NAB．在标准状况下，22.4LCH4与18gH2O所含的电子数均为10NAC．肯定温度下，1L1mol·L－1的CH3COONa溶液含NA个CH3COO－D．1molSO2与足量O2在肯定条件下反应生成SO3，共转移2NA个电子解析N2和CO的摩尔质量相等，等质量的N2和CO所含分子数相等，但不肯定是NA，A项错误；标准状况下22.4LCH4和18gH2O的物质的量都是1mol，且CH4和H2O都是10e－分子，B项正确；1L1mol·L－1的CH3COONa溶液中CH3COONa的物质的量是1mol，因CH3COO－能够发生水解，故溶液中CH3COO－数小于NA，C项错误；2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))2SO3，SO2与O2的反应为可逆反应，不能完全反应，故1molSO2与足量O2反应转移电子数小于2NA，D项错误。答案B7．(2021·黄冈期末)设NA为阿伏加德罗常数的数值，下列各项叙述中正确的有()。①0.2molH2O2完全分解转移的电子数为0.4NA②25℃、101kPa下，16gO3和O2混合气体中含有的氧原子数为NA③将含0.1molFeCl3的饱和溶液滴入沸水形成的胶体粒子的数目为0.1NA④1molN2和3molH2在肯定条件下的密闭容器中充分反应，容器内的分子数大于2NAA．①②③ B．①②④ C．①②③④ D．②④解析①转移电子数为0.2NA；③氢氧化铁胶粒为多个氢氧化铁的聚集体，胶粒的数目小于0.1NA。答案D二、非选择题(本题共4个小题，共58分)8．(14分)在标准状况下15gCO与CO2的混合气体，体积为11.2L。则：(1)混合气体的密度是________。(2)混合气体的平均摩尔质量是________。(3)CO2和CO的体积之比是________。(4)CO的体积分数是________。(5)CO2和CO的质量之比是________。(6)CO的质量分数是________。(7)混合气体中所含氧原子的物质的量是________。(8)混合气体中所含碳原子的物质的量是________。解析(1)密度＝eq\f(质量,体积)＝eq\f(15g,11.2L)＝1.339g·L－1。(2)解法一：n＝eq\f(11.2L,22.4L·mol－1)＝0.5mol，M＝eq\f(m,n)＝eq\f(15g,0.5mol)＝30g·mol－1.解法二：M＝ρ·Vm＝1.339g·L－1×22.4L·mol－1＝30g·L－1。(3)依据阿伏加德罗定律：体积之比＝物质的量之比，最简洁的方法是用十字交叉法计算：eq\f(n（CO2）,n（CO）)＝eq\f(1,7)。(4)CO的体积分数＝CO的物质的量分数＝7÷8×100%＝87.5%。(5)eq\f(m（CO2）,m（CO）)＝eq\f(n（CO2）×M（CO2）,n（CO）×M（CO）)＝eq\f(1×44,7×28)＝11∶49(6)CO的质量分数＝eq\f(49,11＋49)×100%＝81.7%。(7)n(O)＝2n(CO2)＋n(CO)＝2×0.5mol×eq\f(1,8)＋0.5mol×eq\f(7,8)＝0.5625mol。(8)n(C)＝n(CO2)＋n(CO)＝0.5mol。答案(1)1.339g·L－1(2)30g·mol－1(3)1∶7(4)87.5%(5)11∶49(6)81.7%(7)0.5625mol(8)0.5mol9．(15分)(1)(2021·阜新月考)①48gRO42－中，核外电子总数比质子总数多6.02×1023个，则R原子的摩尔质量为________。②有一真空瓶的质量为M1g，该瓶充入空气后总质量为M2g；在相同状况下，若改充某气体A后，总质量为M3g，则A的相对分子质量为________。(2)(2021·江西师大附中模拟)肯定量的氢气在氯气中燃烧，所得混合物用100mL3.00mol·L－1的NaOH溶液(密度为1.12g·mL－1)恰好完全吸取，测得溶液中含有NaClO的物质的量为0.0500mol。①原NaOH溶液的质量分数为________；②所得溶液中Cl－的物质的量为________mol。解析(1)①1个RO42－中核外电子总数比质子总数多2个，则0.5molRO42－核外电子总数比质子总数多1mol，则eq\f(48g,[M（R）＋16×4]g·mol－1)＝0.5molM(R)＝32g·mol－1。②由题意知，该瓶中空气质量为(M2－M1)g，气体A的质量为(M3－M1)g，由阿伏加德罗定律知，两气体的物质的量相等，即eq\f(（M2－M1）g,29g·mol－1)＝eq\f(（M3－M1）g,M（A）)M(A)＝eq\f(M3－M1,M2－M1)×29。(2)①依据c＝eq\f(1000ρw,M)，得w＝eq\f(cM,1000ρ)＝eq\f(3.00mol·L－1×40g·mol－1,1000mL·L－1×1.12g·mL－1)×100%≈10.7%②依据钠原子守恒可知n(NaCl)＋n(NaClO)＝n(NaOH)＝0.100L×3.00mol·L－1＝0.300mol，则n(NaCl)＝0.300mol－0.0500mol＝0.25mol，则n(Cl－)＝0.25mol。答案(1)①32g·mol－1②eq\f(M3－M1,M2－M1)×29(2)①10.7%②0.2510．(14分)测定1mol氧气在标准状况下所占体积的试验操作的步骤如下：①按下图装配试验装置。②洗净试管然后充分干燥。③向500mL烧瓶里装满水，向500mL烧杯里加入少量水，把连接烧瓶和烧杯的玻璃管A、橡皮管B和玻璃管C中也装满水，在中间不要留下气泡，然后用弹簧夹把橡皮管B夹紧。④称得试管的质量为14.45g，往试管里加入KClO3和MnO2的混合物，再称其质量为15.95g。⑤打开弹簧夹，把烧杯举起使烧瓶和烧杯中的水面全都，再关闭弹簧夹，然后把烧杯中的水倒掉。⑥打开弹簧夹，加热试管的混合物到不再产生气体，即水不再流向烧杯时为止。⑦反应完毕后把装置冷却到室温。⑧调整烧杯的高度使烧瓶和烧杯中的水面全都，然后再关闭弹簧夹。⑨用500mL量筒测量烧杯里水的体积为285.0mL，把它换算为标准状况下氧气的体积为279.7mL。⑩再称量冷却后试管的质量为15.55g。(1)在操作⑦中，装置冷却时，玻璃管C的出口始终要在烧杯的水中，不能离开水面，其理由是____________________________________________________________________________________________________________________。(2)简述操作⑧的必要性，即为什么要调整烧杯的高度，使烧瓶和烧杯中的水面全都？___________________________________________________________________________________________________________________________。(3)标准状况下，1mol氧气所占的体积(保留小数后两位)为________L；混合物中MnO2的质量分数为________。解析这是一道利用阿伏加德罗定律测定1mol氧气标准状况下所占体积的试验题。其原理是通过测量氧气排出的水的体积，进而确定产生的氧气的体积，成功的关键是烧瓶内的气体在反应前后是否处于同一状态，即是否同温同压，由于气体体积的大小受温度、压强的影响，若烧杯内的液面与烧瓶中的液面不全都，则造成压强与外界大气压不全都，使误差增大。若反应完后未冷却至室温，则会更多地偏离标准状况，使结果不精确     。答案(1)温度降低时，烧瓶内的压强降低，这时烧杯中的水就会回流，从而可以精确     地求出气体的体积(2)使烧瓶中的压强和外界大气压全都，否则，就不能精确     地求出气体体积(3)22.3832%11．(15分)(2021·浙江宁波市镇海中学高三月考，20)现有由等质量的NaHCO3和KHCO3组成的混合物ag，与100mL盐酸反应。(题中涉及的气体体积均以标准状况计，填空时可以用带字母的式子表示。)(1)该混合物中NaHCO3与KHCO3的物质的量之比为________。(2)如碳酸氢盐与盐酸恰好完全反应，则盐酸中HCl的物质的量为________mol。(3)假如盐酸过量，生成CO2的体积为________L；(4)假如反应后碳酸氢盐有剩余，盐酸不足量，要计算生成CO2的体积，还需要知道_________________________________________________________。(5)若NaHCO3和KHCO3不是以等质量混合，则ag固体混合物与足量的盐酸完全反应时生成CO2的体积[V(CO2)]范围是________________。解析(1)质量相等时，物质的量与摩尔质量成反比，所以二者的物质的量之比是100∶84(或25∶21)。(2)混合物中NaHCO3和KHCO3的物质的量分别为eq\f(a,168)mol与eq\f(a,200)mol，则依据离子方程式HCO3－＋H＋=H2O＋CO2↑可知，HCl的物质的量是eq\f(368a,33600)moleq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(或\f(23a,2100)mol))。(3)依据碳原子守恒或反应方程式可知，生成CO2的体积是eq\f(23×22.4a,2100)L。(4)由于盐酸不足，则生成的CO2需要以HCl的物质的量进行计算。因此还需要知道盐酸的物质的量浓度。(5)可以接受极值法进行计算，假如全部是碳酸氢