内容正文:
金版教程 高考总复习首选用卷 化学(不定项)
第1讲 物质的量 气体摩尔体积
考点1 物质的量
1.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
C.0.012 kg 12C中所含的碳原子数为NA
D.1 mol任何物质都含有约6.02×1023个原子
答案 C
2.下列说法正确的是( )
A.相同质量的物质具有相同数目的微粒
B.同物质的量浓度、同体积的任何溶液中所含溶质的量相同
C.含58.5 g氯化钠的溶液中含有6.02×1023个氯化钠分子
D.无论什么状况下,一定质量的某种气体含有的分子数是一定的
答案 D
解析 不同物质的摩尔质量不一定相同,相同质量的物质含有的微粒数不一定相同,A错误;应是所含溶质的物质的量相同,B错误;氯化钠溶液中不存在氯化钠分子,C错误。
3.(2023·重庆缙云教育联盟高三二模)A、B、C三种醇同足量的金属钠反应,在相同条件下产生相同体积的氢气,消耗这三种醇的物质的量之比为2∶6∶3,则A、B、C三种醇分子中羟基数之比是( )
A.3∶2∶1 B.2∶6∶3
C.3∶1∶2 D.2∶1∶3
答案 C
4.(2023·四川省宜宾市高三二模)利用电催化实现CO2到C2H5OH的转化,反应原理:6H2+2CO2===C2H5OH+3H2O。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关说法正确的是( )
A.11.2 L CO2中含分子的数目为0.5NA
B.23 g C2H5OH中含共价键的数目为4NA
C.生成1 mol C2H5OH转移电子的数目为8NA
D.4 g H2与4 g D2所含中子的数目相差NA
答案 B
解析 没有明确是否是标准状况,所以无法通过体积求出二氧化碳所含分子数目,A错误;根据题干方程式可知,生成1 mol C2H5OH,转移电子的数目为[4-(-2)]×2 mol×NA mol-1=12NA,C错误;H2无中子,4 g D2的中子数为×2×NA mol-1=2NA,所以4 g H2与4 g D2所含中子的数目相差2NA,D错误。
考点2 气体摩尔体积
5.在两个密闭容器中,分别充有质量相同的甲、乙两种气体,若两容器的温度和压强均相同,且甲的密度大于乙的密度,则下列说法正确的是( )
A.甲的分子数比乙的分子数多
B.甲的物质的量比乙的物质的量少
C.甲的摩尔体积比乙的摩尔体积小
D.甲的相对分子质量比乙的相对分子质量小
答案 B
解析 两种气体质量相同,但ρ甲>ρ乙,则V甲<V乙,同温同压下,气体体积之比等于其物质的量之比,因此n甲<n乙,M=,则M甲>M乙,故B正确,A、D错误;气体摩尔体积只取决于气体的温度和压强,同温同压时,Vm(甲)=Vm(乙),C错误。
6.下列条件中,两种气体所含原子数一定相等的是( )
A.同质量、不同密度的N2和CO
B.同温度、同体积的H2和N2
C.同体积、同密度的C2H6和NO
D.同压强、同体积的N2O和CO2
答案 A
解析 因为N2和CO具有相同的摩尔质量,所以两者质量相同时物质的量也相同,分子个数也相同,又两者都是双原子分子,故原子个数也相等,A正确;同温、同体积时,气体的物质的量之比等于压强之比,B中没有提到压强,所以分子个数不一定相等,B错误;体积相同、密度相等,所以质量相等,C2H6和NO的摩尔质量也相等,所以分子个数相等,但由于它们的分子组成不同,所以原子个数不相等,C错误;同压强、同体积时,由于没有说明温度,所以两种气体的物质的量不一定相等,D错误。
7.下列叙述中正确的是( )
①标准状况下,1 L HCl和1 L H2O的物质的量相同 ②标准状况下,1 g H2和14 g N2的体积相同 ③28 g CO的体积为22.4 L ④两种物质的物质的量相同,则它们在标准状况下的体积也相同 ⑤在同温同体积时,气体物质的物质的量越大,则压强越大 ⑥同温同压下,气体的密度与气体的相对分子质量成正比
A.①②③ B.②⑤⑥
C.②③⑥ D.④⑤⑥
答案 B
解析 ①标准状况下H2O为非气态,因此不能用气体摩尔体积计算其物质的量;②1 g H2和14 g N2的物质的量相同,因此在相同条件下的体积相同;③没有给出温度、压强,无法确定气体体积;④物质的状态不一定相同,则物质的量相同的两种物质,它们在标准状况下的体积不一定相同;⑤由pV=nRT可知,在同温同体积时,气体物质的物质的量与压强成正比,即气体物质的物质的量越大,则压强越大;⑥由p=RT推知同温同压下,气体的密度与气体的相对分子质量成正比。
8.请完成以下有关计算:
(1)a g气体X与b g气体Y所含的分子数相等,则X与Y的摩尔质量之比为________。
(2)23.75 g某金属的氯化物(MCl2)中含有3.01×1023个Cl-,则M的摩尔质量为________。
(3)同温同压下,有三个充有相应气体的气球(如图),其中V(A)=V(B)=1.12 L。
①气球A、B中气体的物质的量________(填“一定”或“不一定”)是0.05 mol。
②气球A、B中气体的分子个数之比为________。
③若气球A、C中气体的质量相等,则V(A)∶V(C)=________。
答案 (1)a∶b (2)24 g·mol-1 (3)①不一定 ②1∶1 ③2∶1
9.(2023·广东卷)设NA为阿伏加德罗常数的值。侯氏制碱法涉及NaCl、NH4Cl和NaHCO3等物质。下列叙述正确的是( )
A.1 mol NH4Cl含有的共价键数目为5NA
B.1 mol NaHCO3完全分解,得到的CO2分子数目为2NA
C.体积为1 L的1 mol·L-1 NaHCO3溶液中,HCO数目为NA
D.NaCl和NH4Cl的混合物中含1 mol Cl-,则混合物中质子数为28NA
答案 D
解析 铵根中存在4个N—H共价键,1 mol NH4Cl含有的共价键数目为4NA,A错误;碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,1 mol NaHCO3完全分解,得到0.5 mol CO2分子,B错误;NaHCO3===Na++HCO,HCO会发生水解和电离,则1 mol NaHCO3溶液中HCO数目小于NA,C错误。
10.(2023·海南卷)NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.2.4 g镁条在空气中充分燃烧,转移的电子数目为0.2NA
B.5.6 g铁粉与0.1 L 1 mol·L-1的HCl溶液充分反应,产生的气体分子数目为0.1NA
C.标准状况下,2.24 L SO2与1.12 L O2充分反应,生成的SO3分子数目为0.1NA
D.1.7 g NH3完全溶于1 L H2O所得溶液,NH3·H2O微粒数目为0.1NA
答案 A
解析 5.6 g铁粉与0.1 L 1 mol· L-1的HCl溶液充分反应,产生的氢气的分子数目为0.05NA,B错误;SO2与O2的反应为可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,故生成的SO3分子数目小于0.1NA,C错误;1.7 g NH3完全溶于1 L H2O,发生反应:NH3+H2ONH3·H2O,生成的NH3·H2O微粒数目小于0.1NA,故D错误。
11.(2023·全国甲卷)NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )
A.0.50 mol异丁烷分子中共价键的数目为6.5NA
B.标准状况下,2.24 L SO3中电子的数目为4.00NA
C.1.0 L pH=2的H2SO4溶液中H+的数目为0.02NA
D.1.0 L 1.0 mol·L-1的Na2CO3溶液中CO的数目为1.0NA
答案 A
解析 在标准状况下,SO3为固态,不能根据气体摩尔体积计算出2.24 L SO3的物质的量,B错误;pH=2的硫酸溶液中氢离子浓度为0.01 mol·L-1,则1.0 L pH=2的硫酸溶液中氢离子数目为0.01NA,C错误;在水溶液中CO会发生水解,所以1.0 L 1.0 mol·L-1的Na2CO3溶液中CO的数目小于1.0NA,D错误。
12.(2023·辽宁卷)我国古代四大发明之一黑火药的爆炸反应为:S+2KNO3+3C===K2S+N2↑+3CO2↑。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.11.2 L CO2含π键数目为NA
B.每生成2.8 g N2转移电子数目为NA
C.0.1 mol KNO3晶体中含离子数目为0.2NA
D.1 L 0.1 mol·L-1 K2S溶液中含S2-数目为0.1NA
答案 C
解析 气体所处状况未知,无法根据CO2的体积计算其物质的量,A错误;根据题给化学方程式知,S、KNO3为氧化剂,C为还原剂,生成1 mol N2转移12 mol e-,则每生成2.8 g N2 (0.1 mol)转移电子数为1.2NA,B错误;S2-在溶液中会水解,则其物质的量小于0.1 mol,D错误。
13.(2022·海南高考)在2.8 g Fe中加入100 mL 3 mol·L-1 HCl,Fe完全溶解。NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.反应转移电子为0.1 mol
B.HCl溶液中Cl-数为3NA
C.2.8 g 56Fe含有的中子数为1.3NA
D.反应生成标准状况下气体3.36 L
答案 A
解析 HCl溶液中Cl-数为0.3NA,B不正确;2.8 g 56Fe的物质的量为0.05 mol,因此,2.8 g 56Fe含有的中子数为1.5NA,C不正确;生成H2的物质的量为0.05 mol,在标准状况下的体积为1.12 L,D不正确。
14.(2022·辽宁高考)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.1.8 g 18O中含有的中子数为NA
B.28 g C2H4分子中含有的σ键数目为4NA
C.标准状况下,22.4 L HCl气体中H+数目为NA
D.pH=12的Na2CO3溶液中OH-数目为0.01NA
答案 A
解析 28 g C2H4分子中含有的σ键数目为5NA,B错误;HCl分子中不存在H+,C错误;没有给出Na2CO3溶液的体积,无法计算pH=12的Na2CO3溶液中OH-的数目,D错误。
15.(2023·重庆缙云教育联盟高三二模)t ℃时,在密闭容器的两个区域中分别充入了H2S和SO2,容器中的隔板固定在1处,充入1 mol SO2气体后,无摩擦且可滑动的活塞位于3处(如图所示),抽出隔板后,在密闭容器里发生反应:2H2S(g)+SO2(g)===3S(s)+2H2O(l),充分反应后容器内的压强为零(不考虑S、H2O所占的体积及水蒸气产生的压强),下列说法不正确的是( )
A.密闭容器内充入气体的物质的量之比为n(H2S)∶n(SO2)=2∶1
B.隔板左室与右室气体的密度之比为ρ(H2S)∶ρ(SO2)=17∶32
C.抽出隔板后,活塞先向右移动而后不断向左移动直到反应停止
D.抽出隔板后,充分反应后氧化产物比还原产物的质量多32 g
答案 B
16.(2022·浙江1月选考)某同学设计实验确定Al(NO3)3·xH2O的结晶水数目。称取样品7.50 g,经热分解测得气体产物中有NO2、O2、HNO3、H2O,其中H2O的质量为3.06 g;残留的固体产物是Al2O3,质量为1.02 g。计算:
(1)x=________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(写出计算过程)。
(2)气体产物中n(O2)=________mol。
答案 (1)9
计算过程:
2[Al(NO3)3·xH2O] ~ Al2O3
2(213+18x) g 102 g
7.50 g 1.02 g
=
x=9
(2)0.0100
解析 (2)由题意知,n(Al2O3)==0.01 mol,0.02 mol Al(NO3)3·9H2O分解产生的Al2O3为0.01 mol,产生的H2O为=0.17 mol,设2 mol Al(NO3)3·9H2O分解产生的NO2、O2、HNO3分别为a mol、b mol、c mol,可得2[Al(NO3)3·9H2O]aNO2↑+bO2↑+cHNO3+17H2O+Al2O3,由N原子守恒得a+c=6、由H原子守恒得c+34=36、由O原子守恒得2a+2b+3c+17+3=36,解得b=1,故0.02 mol Al(NO3)3·9H2O分解产生的O2为0.0100 mol。
17.(2023·辽宁省沈阳市高三二模)NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述中正确的是( )
A.1 mol Fe(CO)5中含有的σ键的数目为5NA
B.标准状况下,22.4 L CH4和22.4 L Cl2在光照下充分反应后的分子数为2NA
C.1 mol CaH2固体含有的离子数目为2NA
D.一定条件下,5.6 g Fe与0.1 mol Cl2充分反应,转移的电子数为0.3NA
答案 B
解析 Fe与CO之间存在的配位键属于σ键,1个CO中含1个σ键,则1 mol Fe(CO)5中含有的σ键的数目为10NA,故A错误;1 mol CaH2中含1 mol钙离子和2 mol氢负离子,离子数目为3NA,C错误;Fe与氯气反应生成氯化铁,5.6 g Fe为0.1 mol,完全反应消耗0.15 mol氯气,则氯气量不足,应以氯气的量计算电子数,0.1 mol Cl2完全反应得0.2 mol电子,即0.2NA,D错误。
18.(2023·河南安阳高三二模)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.标准状况下,生成2.24 L O2转移的电子数为0.4NA
B.2 L 1 mol·L-1的氯化铜溶液中H+数目为4NA
C.常温下,5.6 g铁与足量稀硝酸反应转移的电子数为0.3NA
D.2 L pH=5的0.05 mol·L-1 K2Cr2O7溶液中Cr2O数目为0.1NA
答案 C
解析 未指出反应物,生成2.24 L O2转移的电子数不一定为0.4NA,如H2O2分解生成标准状况下2.24 L即0.1 mol O2转移0.2 mol电子,转移的电子数为0.2NA,A错误;由于铜离子水解使溶液显酸性,溶液中离子浓度c(Cl-)>c(Cu2+)>c(H+)>c(OH-),则n(Cl-)>n(Cu2+)>n(H+)>n(OH-),因为n(Cl-)=4 mol,所以n(H+)<n(Cl-)=4 mol,溶液中H+数目小于4NA,B错误;重铬酸钾溶液中存在水解平衡:H2O+Cr2O2CrO+2H+,则2 L 0.05 mol·L-1 K2Cr2O7溶液中Cr2O的物质的量小于2 L×0.05 mol·L-1=0.1 mol,其数目小于0.1NA,D错误。
19.(2023·辽宁省协作校高三二模)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关说法正确的是( )
A.18 g重水(D2O)中含有的质子数为10NA
B.常温下,1 L pH=3的NaHSO4溶液中,发生电离的水分子数目为1×10-11NA
C.14.2 g含σ键的数目为0.4NA
D.向FeI2溶液中通入适量Cl2,当有1 mol Fe2+被氧化时,共转移电子的数目为NA
答案 B
解析 重水(D2O)中含有的质子数为2+8=10,18 g重水(D2O)的物质的量为=0.9 mol,含有的质子数为9NA,A错误;该物质的分子式为P4O10,磷氧双键中含有1个σ键,由结构式可知,该物质中共含有16个σ键,14.2 g P4O10的物质的量为=0.05 mol,含有0.8 mol σ键,数目为0.8NA,C错误;还原性:I->Fe2+,向FeI2溶液中通入适量Cl2,I-先被氧化,当有1 mol Fe2+被氧化时,说明I-已经完全转化为I2,转移电子的物质的量大于1 mol,D错误。
20.(2023·山东卷节选)采用如下方法测定溶有少量HCl的SiHCl3纯度。
m1 g样品经水解、干燥等预处理过程得硅酸水合物后,进行如下实验操作:①________,②________(填操作名称),③称量等操作,测得所得固体氧化物质量为m2 g,从下列仪器中选出①、②中需使用的仪器,依次为________(填标号)。测得样品纯度为________(用含m1、m2的代数式表示)。
答案 高温灼烧 冷却 A、C ×100%
解析 m1 g样品经水解、干燥等预处理过程得到硅酸水合物后,高温灼烧,在干燥器中冷却后,称量,所用仪器包括坩埚和干燥器,所得固体氧化物为二氧化硅,质量为m2 g,则二氧化硅的物质的量为n(SiO2)= mol,样品纯度为×100%=×100%。
21.草酸钪晶体[Sc2(C2O4)3·6H2O]在空气中加热,随温度的变化情况如图所示。250 ℃时,晶体的主要成分是________________(填化学式),在温度550~850 ℃过程中反应的化学方程式为____________________________________________________________。{M[Sc2(C2O4)3·6H2O]=462 g·mol-1}
答案 Sc2(C2O4)3·H2O 2Sc2(C2O4)3+3O22Sc2O3+12CO2
22.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( )
A.碳原子数目为0.1NA的CH3OH分子中含有的共价键数为0.4NA
B.0.1 mol的3He中含有价层电子数目为0.2NA
C.6.0 g金刚石中含有质子数目为3NA
D.Na2O2与CO2反应时,生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.2NA
答案 A
解析 CH3OH中含碳原子的物质的量n==0.1 mol,0.1 mol CH3OH分子中含有的共价键数为0.5NA,故A错误。
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