1、1第 1 讲 物质的量 气体摩尔体积A 组 基础题组1.(2019 安徽合肥月考)下列叙述正确的是( )A.NaCl 的摩尔质量是 58.5 gB.64 g 氧气中含有 2 mol 氧C.4 g 氦气中含有 2 mol 氦原子D.0.1 mol CO2中含有 6.021022个 CO2分子答案 D NaCl 的摩尔质量是 58.5 gmol-1;B 项未指明微粒的名称;4 g 氦气中应含有 1 mol 氦原子;0.1 mol CO2中所含 N(CO2)=6.021023 mol-10.1 mol=6.021022。2.乌洛托品在合成、医药、染料等工业中有广泛用途,其结构式如图所示。将甲醛水溶液
2、与氨水混合蒸发可制得乌洛托品。若原料完全反应生成乌洛托品,则甲醛与氨的物质的量之比应为( )A.11 B.23C.32 D.21答案 C 由题图可知乌洛托品的化学式为 C6H12N4,根据元素守恒,碳元素全部来自甲醛,氮元素全部来自氨,所以该有机物分子中 C 与 N 原子个数比即甲醛与氨的物质的量之比,即 64=32。3.(2019 山西太原模拟)0.5 mol Na 2SO4中含有离子的个数和氧原子的质量分别是( )A.1.5NA 2 mol B.1.5NA 32 gC.3.011023 4 mol D.1 mol 64 g答案 B 0.5 mol Na 2SO4中含有 Na+的物质的量是
3、1 mol、含有 S 的物质的量是 0.5 mol,离子的总O2-4物质的量为 1.5 mol,离子个数是 1.5NA;氧原子的物质的量为 0.5 mol4=2 mol,其质量是 32 g。4.(2018 河南洛阳模拟)利用太阳能分解水制氢,若光解 0.02 mol 水,下列说法正确的是( )A.可生成 H2的质量为 0.02 gB.可生成氢原子的个数为 2.4081023C.可生成 H2的体积为 0.224 L(标准状况)D.生成 H2的量理论上等于 0.04 mol Na 与水反应产生 H2的量2答案 D A 项,0.02 mol 水分解可生成 0.02 mol H2,质量为 0.04 g
4、,故错;B 项,可生成 H 原子的个数为0.02 mol26.021023 mol-1=2.4081022,故错;C 项,可生成 H2的体积为 0.448 L(标准状况),故错。5.同温同压下,等体积的两容器内分别充满 14N18O、 13C18O 气体,下列说法正确的是( )A.所含分子数和质量均不相同B.含有相同的分子数和电子数C.含有相同的质子数和中子数D.含有相同的分子数和中子数答案 D 同温同压下,等体积的两容器内气体的分子数相同,所以 14N18O、 13C18O 分子数相同;14N18O、 13C18O 分子中含有的质子数分别为 15、14,所以含有的质子数不同;分子中电子数等于
5、质子数,所以含有的电子数不同; 14N18O、 13C18O 分子中的中子数都是 17,所以中子数相等,故选 D。6.设 NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关叙述正确的是( )A.28 g C2H4所含共用电子对数目为 4NAB.1 mol H2O 中所含的中子数为 10NAC.2 L 0.1 molL-1Na2CO3溶液中所含 C 的数目为 0.2NAO2-3D.标准状况下,2.24 L Cl 2与足量铁粉反应转移的电子数为 0.2NA答案 D C 2H4的结构式是 ,1 mol C2H4所含共用电子对数目为 6NA,A 错误;1 mol H 2O 中所含的中子数为 8NA,B 错误;由于 C
6、 发生水解,所以 2 L 0.1 molL-1Na2CO3溶液中所含 C 的数目O2-3 O2-3小于 0.2NA,C 错误;Cl 2与铁反应生成 FeCl3,0.1 mol Cl2参加反应转移的电子数是 0.2NA,D 正确。7.(2019 湖北武汉调研)通常监测 SO2含量是否达到排放标准的反应原理是 SO2+H2O2+BaCl2 BaSO4+2HCl。N A表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )A.0.1 mol BaCl2晶体中所含微粒总数为 0.1NAB.25 时,pH=1 的 HCl 溶液中含有 H+的数目为 0.1NAC.17 g H2O2中含有非极性键数目为 0.5NA
7、D.生成 2.33 g BaSO4沉淀时,转移电子数为 0.01NA答案 C A 项,BaCl 2由钡离子和氯离子构成,故 0.1 mol BaCl2晶体中所含微粒总数为 0.3NA,A 项错误;B 项,没有给定体积,无法计算 H+的数目,B 项错误;C 项,H 2O2的结构式为 ,17 g H2O2的物质3的量为 0.5 mol,含有非极性键数目为 0.5NA,C 项正确;D 项,根据反应 SO2+H2O2+BaCl2 BaSO4+2HCl,生成 2.33 g BaSO4沉淀(0.01 mol)时,转移电子数目为 0.02NA,D 项错误。8.NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
8、A.18 g D2O 和 18 g H2O 中含有的质子数均为 10NAB.2 L 0.5 molL-1亚硫酸溶液中含有的 H+离子数为 2NAC.过氧化钠与水反应时,生成 0.1 mol 氧气转移的电子数为 0.2NAD.密闭容器中 2 mol NO 与 1 mol O2充分反应,产物的分子数为 2NA答案 C A 项,D 2O 和 H2O 的摩尔质量不同,18 g D 2O 和 18 g H2O 的物质的量不同,含有的质子数不同;B项,亚硫酸是弱酸,不能完全电离,故 2 L 0.5 molL-1亚硫酸溶液中含有的 H+离子数小于 2NA;C 项,Na2O2与水反应生成 O2,氧元素的化合价
9、由-1 升高到 0,故生成 0.1 mol 氧气转移的电子数为 0.2NA;D 项,2NO+O2 2NO2,2NO2 N2O4,故 2 mol NO 与 1 mol O2充分反应,产物的分子数小于 2NA。9.常温常压下,两个容积相同的容器中分别充满 X 和 Y 两种气体,打开开关 a,使两容器内的气体相通,最后容器内的压强按由大到小的顺序排列正确的是( )编号 气体 X HI NH3 H2 NO气体 Y Cl2 HCl Cl2 O2A. B.=C. D.答案 C 审题时要注意三个问题:一是气体 X 与 Y 可能反应,二是比较压强大小需要应用阿伏加德罗定律,三是注意 2NO2 N2O4的转化。
10、同温同体积时,气体的压强之比等于其物质的量之比。设起始状态下 ,每个容器中气体的物质的量为 a mol。中 Cl2+2HI 2HCl+I2,常温下,碘呈固态,充分反应后,气体的物质的量为 1.5a mol;中 NH3+HCl NH4Cl,反应后无气体 ;中不反应(光照或点燃条件下才反应);中发生反应 2NO+O2 2NO2,2NO2 N2O4,反应后气体的物质的量介于 a mol 与 1.5a mol 之间,故 C 正确。10.(2019 四川绵阳中学高三模拟)硫代硫酸钠溶液与盐酸的反应(Na 2S2O3+2HCl 2NaCl+S+SO 2+H 2O)可用于探索浓度对反应速率的影响。常温常压下
11、,若该反应产生固体单质 16 g,则反应中各有关物质的物理量正确的是(N A表示阿伏加德罗常数的值)( )4选项 二氧化硫 硫代硫酸钠 转移的电子A 1 mol NAB 11.2 L 0.5 molC 158 g 2 molD 79 g NA答案 D 题给反应为 S2 在酸性条件下的歧化反应,S 2 中硫的化合价为+2,每摩尔 S2 参加反O2-3 O2-3 O2-3应生成 1 mol 单质硫和 1 mol SO2,转移电子 2 mol。故常温常压下反应生成 16 g(即 0.5 mol)单质硫时,必生成 0.5 mol SO2,同时转移 1 mol 电子,需要注意的是常温常压下 11.2 L
12、 SO2的物质的量不是 0.5 mol,故只有 D 项正确。11.请按要求填空:(1)2 mol CO(NH2)2中含 mol H、 g N,所含氧原子个数跟 mol H 2O 所含氧原子个数相等。 (2)2 mol O3和 3 mol 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 ,同温同压下体积之比为 。 (3)2.3 g Na 中含 mol e -,与足量水反应产生标准状况下的 H2 L。 答案 (1)8 56 2(2)11 23 32 11 23(3)1.1 1.12解析 (1)2 mol CO(NH 2)2中含 8 mol H、4 mol N、2 m
13、ol O,氮元素的质量为 56 g。(2)2 mol O3和 3 mol O2的质量之比为 =11,分子数之比为 23,同温同压下,21633162= = =32,含氧原子数之比为 =11,同温同压下, = =23。 1 2M1M2163162 2332 V1V2n1n2(3)n(Na)= =0.1 mol,由于 1 个钠原子中含有 11 个电子,故 2.3 g Na 中含有电子的物质的量2.3g23gmol-1n(e-)=11n(Na)=1.1 mol。设 2.3 g Na 与足量水反应产生标准状况下的 H2体积为 x。2Na+2H2O 2NaOH+H22 mol 22.4 L0.1 mol
14、 x52 mol0.1 mol=22.4 Lxx= =1.12 L。0.1mol22.4L2mol12.标准状况下 15 g CO 与 CO2的混合气体,体积为 11.2 L。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 。 答案 (1)1.339 gL -1 (2)30 gmol -1(3)17 (4)87.5% (5)1149(6)81.7% (7
15、)0.562 5 mol (8)0.5 mol解析 (1)= = 1.339 gL -1。mV 15g11.2L(2)解法一:n= =0.5 mol,M= = =30 gmol-1。11.2L22.4Lmol-1 mn 15g0.5mol解法二:M=V m=1.339 gL-122.4 Lmol-130 gmol -1。(3)同温同压下,两种气体体积之比等于其物质的量之比,最简单的方法是用十字交叉法计算:= 。n(CO2)n(CO)17(4)CO 的体积分数= 100%=87.5%。78(5) = = 。m(CO2)m(CO)n(CO2)M(CO2)n(CO)M(CO)1149(6)CO 的质
16、量分数= 100%81.7%。4911+49(7)n(O)=2n(CO2)+n(CO)=20.5 mol +0.5 mol =0.562 5 mol。18 78(8)n(C)=n(CO2)+n(CO)=0.5 mol。613.现有 m g 某气体(双原子分子),其摩尔质量为 M gmol-1,若阿伏加德罗常数的值用 NA表示,则:(1)该气体的物质的量为 mol。 (2)该气体所含原子总数为 。 (3)该气体在标准状况下的体积为 L。 .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:3O 2 2O3,将 8 L 氧气通过放电管后,恢复到原状况 ,
17、得到气体 6.5 L,其中臭氧为 L。 答案 .(1) (2) (3) .3mM 2mNAM 22.4mM解析 .3O 2 2O3 V3 体积 2 体积 1 体积V(8-6.5)L=1.5 LV=3 L。14.(1)标准状况下,1.92 g 某气体的体积为 672 mL,则此气体的相对分子质量为 。 (2)在 25 、101 kPa 的条件下,相同质量的 CH4和 A 气体的体积之比是 158,则 A 的摩尔质量为 。 (3)两个相同容积的密闭容器 X、Y,在 25 下,X 中充入 a g A 气体,Y 中充入 a g CH4气体,X 与 Y 内的压强之比是 411,则 A 的摩尔质量为 。
18、答案 (1)64(2)30 gmol-1(3)44 gmol-1解析 (1)n= =0.03 mol,M= =64 gmol-1。 0.672L22.4Lmol-1 1.92g0.03mol(2)温度、压强相同时,气体体积之比等于其物质的量之比,158= ,M(A)=30 gmol-1。mg16gmol-1 mgM(A)(3)温度、体积相同时,气体压强之比等于其物质的量之比,411= ,M(A)=44 gmol-1。agM(A) ag16gmol-1B 组 提升题组15.一个密闭容器,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
19、,隔板处于如图位置(保持温度不变),下列说法正确的是( )7A.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 CO答案 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,所以右侧气体物质的量= mol=0.25 mol。相同条件下密度14之比与摩尔质量成正比,则右侧气体密度是相同条件下氢气密度的 =14 倍,故 C 正确。28216.(2018 湖南、湖北八
20、市十二校联考)8.34 g FeSO 47H2O 样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如下图所示,下列说法正确的是( )A.温度为 78 时固体物质 M 的化学式为 FeSO45H2OB.取适量 380 时所得的样品 P,隔绝空气加热至 650 得到一种固体物质 Q,同时有两种无色气体生成,Q 的化学式为 Fe3O4C.在隔绝空气条件下,N 得到 P 的化学方程式为 FeSO4H2O FeSO4+H2OD.温度为 159 时固体 N 的化学式为 FeSO42H2O答案 C 本题看似推断化学式,实则考查以物质的量为核心的计算。8.34 g FeSO 47H2O 样品的物质的量为
21、 8.34 g278 g/mol=0.03 mol,其中 m(H2O)=0.03 mol718 g/mol=3.78 g,如晶体失去全部结晶水,固体的质量应为 8.34 g-3.78 g=4.56 g,可知在加热到 373 之前,晶体失去部分结晶水。温度为 78 时,固体质量为 6.72 g,其中 m(FeSO 4)=0.03 mol152 g/mol=4.56 g,m(H2O)=6.72 g-4.56 g=2.16 g,n(H2O)=2.16 g18 g/mol=0.12 mol,n(H2O)n(FeSO 4)=0.12 mol0.03 mol=41,则 M 的化学式为 FeSO44H2O,
22、A 项错误;加热至 650 时,固体的质量为 2.40 g,其中 n(Fe)=n(FeSO47H2O)=0.03 mol,m(Fe)=0.03 mol56 g/mol=1.68 g,则固体中 m(O)=2.40 g-1.68 g=0.72 g,n(O)=0.72 8g16 g/mol=0.045 mol,n(Fe)n(O)=0.03 mol0.045 mol=23,所以固体物质 Q 的化学式为 Fe2O3,B项错误;固体 N 的质量为 5.10 g,其中 m(FeSO4)=0.03 mol152 g/mol=4.56 g,m(H2O)=5.10 g-4.56 g=0.54 g,n(H2O)=0
23、.54 g18 g/mol=0.03 mol,n(H2O)n(FeSO 4)=0.03 mol0.03 mol=11,所以 N的化学式为 FeSO4H2O,而 P 的化学式为 FeSO4,则由 N 得到 P 的化学方程式为 FeSO4H2O FeSO4+H2O,C项正确;温度为 159 时,由 C 项可知 N 的化学式为 FeSO4H2O,D 项错误。17.将含有 2.05 g 某高价含氧酸的钙盐溶液 A 与含 1.20 g 碳酸盐的溶液 B 混合,恰好完全反应,生成1.25 g 白色沉淀 C。将滤去沉淀 C 的滤液蒸发,得到白色固体 D,继续加热 D,分解生成两种气态物质的混合物,在 0 、
24、110 5Pa 下,体积变为 0.56 L,并得到 0.90 g 液态水,另一种气态物质为气态氧化物R2O。试回答下列问题:(1)白色沉淀 C 的物质的量为 mol。 (2)A 的摩尔质量为 ,B 的摩尔质量为 。 (3)R2O 与 H2O 的物质的量之比为 ,生成 D 的质量为 ,D 的摩尔质量为 ,R 2O 的相对分子质量为 ,R 2O 的化学式是 。 (4)写出 A 和 B 混合的化学方程式: 。 答案 (1)0.012 5 (2)164 gmol -1 96 gmol -1(3)12 2 g 80 gmol -1 44 N 2O(4)Ca(NO3)2+(NH4)2CO3 CaCO3+2NH 4NO3解析 由 A+B C+D 知,C 为 CaCO3,D 是一种含三种元素的含氧酸盐 ,该盐只能是 NH4NO3,分解生成的R2O 为 N2O。A 为 Ca(NO3)2,B 为(NH 4)2CO3。(1)C 的物质的量为 1.25 g100 gmol-1=0.012 5 mol。(3)N2O 的物质的量为 0.56 L22.4 Lmol-1=0.025 mol,N2与 H2O 的物质的量之比为 12。9
