2021届高三化学基础训练：物质的量-气体摩尔体积.docx

物质的量 气体摩尔体积
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．2.52 g三聚氰胺含氮原子数目为0.12NA
B．标准状况下1 mol的三聚氰胺的体积为22.4 L
C．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126 g·mol－1。
答案　A
2．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1 mol任何气体所占的体积约为22.4 L
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1 mol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，22.4 L·mol－1是标准状况下的气体摩尔体积，故D不正确。
答案　B
3．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C2H4
B．同温度、同体积的O2和N2
C．同体积、同密度的C2H4和CO
D．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　C
4．(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
(　　)。
①
②
③
④
⑤
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＝，④组中n＝，⑤组中n＝。
答案　C
5．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，22.4 L CHCl3中含有的氯原子的数目为3NA
B．7 g CnH2n中含有的氢原子数目为NA
C．18 g D2O中含有的质子数目为10NA
D．0.5 mol·L－1 Na2CO3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；×2n＝1 mol，B项正确；18 g D2O中含有的质子数为×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　B
6．(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NA
B．在标准状况下，22.4 L CH4与18 g H2O所含的电子数均为10NA
C．肯定温度下，1 L 1 mol·L－1的CH3COONa溶液含NA个CH3COO－
D．1 mol SO2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22.4 L CH4和18 g H2O的物质的量都是1 mol，且CH4和H2O都是10e－分子，B项正确；1 L 1 mol·L－1的CH3COONa溶液中CH3COONa的物质的量是1 mol，因CH3COO－能够发生水解，故溶液中CH3COO－数小于NA，C项错误；2SO2＋O22SO3，SO2与O2的反应为可逆反应，不能完全反应，故1 mol SO2与足量O2反应转移电子数小于2NA，D项错误。
答案　B
7．(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
(　　)。
①0.2 mol H2O2完全分解转移的电子数为0.4NA
②25 ℃、101 kPa下，16 g O3和O2混合气体中含有的氧原子数为NA
③将含0.1 mol FeCl3的饱和溶液滴入沸水形成的胶体粒子的数目为0.1NA
④1 mol N2和3 mol H2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2NA
A．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________。
解析　(1)密度＝＝＝1.339 g·L－1。
(2)解法一：n＝＝0.5 mol，M＝＝＝30 g·mol－1.
解法二：M＝ρ·Vm＝1.339 g·L－1×22.4 L·mol－1＝30 g·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：
＝。
(4)CO的体积分数＝CO的物质的量分数＝7÷8×100%＝87.5%。
(5)＝＝＝11∶49
(6)CO的质量分数＝×100%＝81.7%。
(7)n(O)＝2n(CO2)＋n(CO)＝2×0.5 mol×＋0.5 mol×＝0.562 5 mol。
(8)n(C)＝n(CO2)＋n(CO)＝0.5 mol。
答案　(1)1.339 g·L－1　(2)30 g·mol－1　(3)1∶7　(4)87.5%　(5)11∶49　(6)81.7%　(7)0.562 5mol　(8)0.5 mol
9．(15分)(1)(2021·阜新月考)①48 g RO42－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M1 g，该瓶充入空气后总质量为M2 g；在相同状况下，若改充某气体A后，总质量为M3 g，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100 mL 3.00 mol·L－1的NaOH溶液(密度为1.12 g·mL－1)恰好完全吸取，测得溶液中含有NaClO的物质的量为0.050 0 mol。
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0.5 mol RO42－核外电子总数比质子总数多1 mol，则＝0.5 mol　M(R)＝32 g·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＝
M(A)＝×29。
(2)①依据c＝，得w＝
＝×100%≈10.7%
②依据钠原子守恒可知n(NaCl)＋n(NaClO)＝n(NaOH)＝0.100 L×3.00 mol·L－1＝0.300 mol，则n(NaCl)＝0.300 mol－0.050 0 mol＝0.25 mol，则n(Cl－)＝0.25 mol。
答案　(1)①32 g·mol－1　②×29
(2)①10.7%　②0.25
10．(14分)测定1 mol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500 mL烧瓶里装满水，向500 mL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14.45 g，往试管里加入KClO3和MnO2的混合物，再称其质量为15.95 g。
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500 mL量筒测量烧杯里水的体积为285.0 mL，把它换算为标准状况下氧气的体积为279.7 mL。
⑩再称量冷却后试管的质量为15.55 g。
(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，1 mol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1 mol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)22.38　32%
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a g，与100 mL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a g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 mol与 mol，则依据离子方程式HCO3－＋H＋===H2O＋CO2↑可知，HCl的物质的量是mol。
(3)依据碳原子守恒或反应方程式可知，生成CO2的体积是 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，假如全部是碳酸氢钠，则生成CO2的体积是 L；假如全部是碳酸氢钾，则生成的CO2的体积是 L，所以L<V(CO2)< L。
答案　(1)100∶84(或25∶21)　(2) (3)　(4)盐酸的物质的量浓度(其他合理答案也可)　(5) L<V(CO2)< L