内容正文:
专题02 物质的量
内容概览
考点01 物质的量与阿伏伽德罗常数
考点02 摩尔质量
考点03 气体摩尔质量与阿伏伽德罗定律
考点01 物质的量与阿伏伽德罗常数
1.(23-24高一上·上海·期中)NA表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A.5.6g Fe与足量盐酸反应的电子转移数为0.3NA
B.2mol氦气含有氦原子数为4NA
C.48g O3气体含有的氧原子数为3NA
D.常温常压下,28g CO与22.4L O2所含的分子数相等
2.(23-24高一上·上海·期中)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.常温下,1molNaCl的溶液中Na+的数目为2NA
B.22.4L CO2含有的分子数为NA
C.1mol H2O的质量为18g·mol-1
D.2NA个H2SO4分子的质量为196g
3.(22-23高二下·上海静安·期中)对于物质的量相同的硫酸和硝酸,下列说法中正确的是
A.分子个数相等 B.氧原子个数相等 C.氢原子的个数相等 D.质量相等
4.(22-23高一上·上海浦东新·期中)常温常压下的1mol氮气和1mol一氧化碳,下列关系不正确的是
A.所含分子个数相等 B.所含原子个数相等
C.质量相等 D.体积都约是22.4L
5(22-23高一上·上海浦东新·期中)如图,用油膜法测出油酸分子(视为球形)的直径后,还要下列哪一个物理量就可以计算出阿伏加德罗常数
A.油滴的体积 B.油滴的质量 C.1mol油酸的体积 D.油酸的摩尔质量
6.(23-24高一上·上海闵行·期中)“可燃冰”是由甲烷和水在高压(30000kPa以上)、低温(0~10℃)条件下形成的类冰状白色固体燃料,“可燃冰”平均组成可表示为。
(1)“可燃冰”的摩尔质量为 。
(2)若m千克含n个原子,则阿伏加德罗常数可表示为 。
(3)若获得11200立方米的纯净(标况下)甲烷质量为 kg,其中含氢原子个数为 。
(4)在100kPa、400K条件下,1mol和1mol气体体积大致相等。试从微观角度解释原因 。
考点02摩尔质量
7.(22-23高一上·上海·期中)下列物理量对应的单位符号正确的是
A.摩尔质量: B.物质的量:
C.气体摩尔体积: D.物质的量浓度:
8.(21-22高一上·上海·期中)下列各组数据中,前者刚好是后者两倍的是
A.2 mol水的摩尔质量和1 mol水的摩尔质量
B.32 gN2O4的氮原子的物质的量和32 gNO2氮原子的物质的量
C.32 g二氧化硫中氧原子数和标准状况下11.2 L一氧化碳中氧原子数
D.22.4LN2的分子数和11.2LO2的分子数
9.(23-24高一上·上海浦东新·期中)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.2 mol·L NaCl的溶液中Na+的数目为2NA
B.2 mol NaCl的摩尔质量为117 g·mol
C.“盐田法”的化学原理是:蒸发结晶
D.1 mol NaCl的质量为58.5 g·mol
10.(23-24高一上·上海松江·期中)下列选项描述错误的个数为
①摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一
②1mol任何物质都含有约个原子
③就是阿伏加德罗常数
④氢原子的摩尔质量是1g
⑤HCl的摩尔质量等于1molHCl分子的质量
⑥中含有1mol碳和2mol氧
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
11.(22-23高一上·上海黄浦·期中)下列关于摩尔质量的说法中,正确的是
A.水的摩尔质量是18g
B.1mol的质量是32g/mol
C.任何物质的摩尔质量都等于它的相对原子(或分子)质量
D.以为单位时,水的摩尔质量是氢气的摩尔质量的9倍
12. (22-23高一上·上海杨浦·期中)36.3g某硝酸盐含有0.45mol硝酸根离子,则金属R的摩尔质量为
A.27g B. C.56g D.
考点03气体摩尔质量与阿伏伽德罗定律
13.(22-23高一上·上海宝山·期中)1 mol氧气任放电条件下有30%的氧气转化为臭氧,则放电后的混合气体对氢气的相对密度为
A.16 B.17.8 C.18.6 D.32
14.(22-23高一上·上海宝山·期中)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.甲的体积比乙的体积大
B.甲的气体摩尔体积比乙的大
C.甲的物质的量比乙的物质的量小
D.甲的摩尔质量比乙的摩尔质量小
15.(22-23高一上·上海宝山·期中)下列说法正确的是
A.同温同压下,相同数目的分子必具有相同的体积
B.等质量的和的物质的量之比为16∶1
C.若不同气体的体积不等,则它们所含的分子数一定不等
D.同温同体积下,若气体的质量大,则其摩尔质量可能也大
16.(22-23高一上·上海黄浦·期中)0.3mol O2和0.2mol O3的
A.分子数相等 B.原子个数相等 C.微粒个数相等 D.摩尔质量相等
17.(23-24高一上·上海·期中)下列说法正确的是
A.1 mol任何气体所含分子数都相同,体积都约为22.4 L
B.同温同压下,相同体积的任何气体单质所含原子数目相同
C.在非标准状况下,气体摩尔体积也可能为22.4 L
D.在常温常压下,1 mol氧气和氢气的混合气体的体积一定大于22.4 L
18.(23-24高一上·上海·期中)同温同压下,3体积气体跟1体积气体完全反应生成2体积C气体,则它的化学式是
A. B. C. D.
19.(23-24高一上·上海普陀·期中)常温时,向两个均为的恒容容器中分别充入和(如图所示),使得两容器内压强均为。分别比较两容器中的下列物理量,不正确的是
选项
A
B
C
D
物理量
气体分子数
气体密度
气体质量
电子总数
结论
左=右
左<右
左<右
左>右
A.A B.B C.C D.D
20.(22-23高一上·上海金山·期中)下列说法中,正确的是
A.1 mol任何物质都含有个原子
B.硫酸的摩尔质量是98 g
C.在常温常压下,11.2 L氮气所含的原子数目为NA
D.在标准状况下,1 mol任何气体所占的体积都约为22.4 L
21.(23-24高一上·上海普陀·期中)下列关于阿伏加德罗常数的说法,不正确的是
A.单位是 B.近似值为
C.是一个基本物理量 D.可表示氢原子的个数
22.(23-24高一上·上海普陀·期中)下列说法正确的是(表示阿伏加德罗常数的值)
A.常温常压下,中含有的分子数小于
B.标准状况下,氖气中含有的原子数等于
C.常温常压下,氢气中所含原子数等于
D.标准状况下,22.4LH2O所含有的分子数等于
23.(23-24高一上·上海徐汇·期中)设为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.与所含的氧原子数为
B.标准状况下,与含有相同的原子数
C.常温下,和所含分子个数比为1:3
D.25°C,,中含有的原子数约为
24.(23-24高一上·上海徐汇·期中)下列关于水的说法,正确的是
A.2mol水的摩尔质量是36g/mol B.标况下1mol水的体积约是22.4L
C.1mol水分子中含2mol氢原子 D.一个水分子的质量约是g
25.(23-24高一上·上海·期中)关于阿伏加德罗常数NA,下列说法中正确的是
A.44g CO2所含的原子数为NA
B.常温常压下,11.2L氧气所含的原子数为NA
C.常温常压下,NA个氢分子的质量为2g
D.常温常压下,32g O3的原子数为2NA
26.(23-24高一下·上海·期中)同温同压下,下列关于氦气和氧气的叙述中,正确的是
A.氦分子间的平均距离和氧分子间的平均距离几乎是相等的
B.氦气和氧气所含的分子数相同
C.氦分子与氧分子的大小几乎相同
D.氦分子和氧分子本身大小对于气体体积影响可以忽略不计
27.(23-24高一上·上海宝山·期中)m g气体A与n g气体B的分子数相同,下列说法中正确的是
A.气体A与B的分子物质的量之比为
B.同质量气体A与B的分子个数比为
C.同温同压下,A气体与B气体的密度比为
D.相同状况下,同体积A气体与B气体质量比为
三、填空题
28.(23-24高一上·上海·期中)我国女科学家屠呦呦发现青蒿素(),它是一种用于治疗疟疾的药物,2015年10月屠呦呦获得诺贝尔生理医学奖。
(1)青蒿素的摩尔质量为 。
(2)个青蒿素分子的质量约为 。
(3)282g青蒿素中含有 个碳原子。
29.(23-24高一上·上海·期中)我国政府承诺2030年前实现“碳达峰”,使二氧化碳的排放不再增长,达到峰值之后逐步降低。CO2的减排已经引起国际社会的广泛关注,我国科学家实现了CO2高选择性、高稳定性加氢合成(CH4O)。设NA为阿伏加德罗常数的值。
(1)CH4O的摩尔质量为 g·mol-1。
(2)0.2mol H2O中所含氢原子的数目为 。
(3) g水中所含氢原子的数目与1mol CH4O所含氢原子数相同。
(4)含有0.1NA个氧原子的CO2质量为 g。
(5)CH4O在点燃的条件下,完全燃烧生成CO2和H2O,化学反应方程式: ;16g CH4O完全燃烧需要消耗O2的体积为 (标准状况)。
30.(23-24高一上·上海·期中)下图装置可用于O2、H2等气体的制备。
(1)仪器B的名称是 ,若B装置内药品为Zn和稀盐酸,该反应的方程式是 。
(2)若用KClO3和MnO2制氧气,可以选用装置 。
(3)若用H2O2和MnO2制氧气,可以选用装置 。
(4)由以上可知,在选择制备气体的发生装置时,需要考虑的因素是 。
A.反应物的状态 B.气体的密度大小 C.反应条件
(5)245gKClO3完全反应,生成氧气的物质的量为 ,质量为 ,在标准状况下的体积为 。
32.(22-23高一上·上海浦东新·期中)2017年7月,我国首次海域可燃冰试采圆满成功。可燃冰是天然气的水合物,它组成是平均每46个水分子构成8个笼,每个笼可容纳1个分子或1个分子,每8个笼中有6个容纳分子,2个笼填充分子,则“可燃冰”(天然气水合物)的平均组成可表示为,其摩尔质量为 ,相同条件下,“可燃冰”的密度比冰的 (填“大”或“小”)。若m克含n个甲烷分子,则阿伏加德罗常数是 。
33.(23-24高一上·上海·期中)甲烷(CH4)是一种无色无味的气体,是天然气的主要成分,燃烧的方程式是:CH4+2O2CO2+2H2O。
(1)下列说法中正确的是 。
A.物质的量就是物质的质量 B.阿伏伽德罗常数就是6.02×1023
C.物质的量的单位是摩尔 D.甲烷的摩尔质量是16g
(2)1mol任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数符号为NA。0.5mol甲烷含有的原子数为 。
A.0.5NA B.NA C.1.5NA D.2.5NA
(3)在标准状况下,两个容积相同的储气瓶中分别盛有氧气和甲烷,则两瓶气体具有相同的 。
A.质量 B.原子总数 C.密度 D.分子数
(4)若甲烷与氧气按质量比1:4混合时极易爆炸,此时甲烷与氧气的体积比为 。
A.1:4 B.1:2 C.1:1 D.2:1
(5)现有2molCH4,它的摩尔质量是 ,这些CH4完全燃烧,需消耗氧气 g,这些氧气约含有 个氧分子。
(6)标准状况下,CH4的密度为 (保留3位有效数字).如果11.2LCH4中含有x个氢原子,则阿伏加德罗常数的值为 。
(7)在标准状况下,11.2升甲烷充分燃烧,将生成的气体通入200mL某浓度的氢氧化钠溶液中,恰好完全反应生成碳酸钠。求:
①参加反应的氢氧化钠物质的量为 。
②所用氢氧化钠溶液的物质的量浓度为 。
③向反应后的溶液中加水至500mL,求此时碳酸钠的物质的量浓度为 。
34.(23-24高一上·上海徐汇·期中)标准状况下,400体积溶于1体积水得到氨水溶液(),氨水浓度为 。
35.(23-24高一上·上海·期中)两个同容积的密闭容器A、B,在下,A中充入气体,B中充入气体,A与B内的压强之比是,A的相对分子质量为 。
36.(23-24高三下·上海浦东新·期中)某次高空探测,收集到含O3、O2、N2(其他气体忽略不计)的大气样本,在实验室中微热一段时间后,O3全部转化为O2(2O3=3O2),若气体总体积增加了0.36%,则大气样本中O3的体积分数为 (反应前后温度和压强均保持不变)。
37.(23-24高一下·上海·期中)人造空气(氧气和氮气的混合气)可用于减轻某些疾病或供深水潜水员使用。在标准状况下,“人造空气”的质量是,该混合气体的平均分子量为 ,其中氧气和氦气的分子数之比是 。
38.(23-24高一上·上海浦东新·期中)如图所示,当 、体积相同时,这两瓶气体一定具有相同的 数。
四、计算题
39.(23-24高一上·上海·期中)液态化合物XY2,在一定量的氧气中刚好完全燃烧,发生反应的化学反应方程式为:
XY2(l)+3O2(g)=XO2(g)+2YO2(g)
注意:字母“l”表示液态,“g”表示气态;
测得在标准状况下,生成物的总体积为672mL,密度为2.56g·L-1。请计算(写出计算过程):
(1)标准状况下,反应前氧气的体积是 毫升。
(2)化合物XY2的摩尔质量 (保留三位有效数字)。
40.(22-23高一下·上海·开学考试)36.3 g 某硝酸盐 R(NO3)3 含有 0.45 mol 硝酸根离子,则金属 R 的摩尔质量为 。
41.(23-24高一下·上海·期中)实验室通过镁条和稀硫酸的反应测定的体积,某次测得镁带的质量为0.024g,镁的摩尔质量为,量气管中氢气的体积初读数为1.50mL,终读数为21.25mL,则气体摩尔体积的测量值为 。(保留2位小数)
42.(23-24高一上·上海奉贤·期中)雾霾,是雾的组合词。雾霾常见于城市。中国不少地区将雾并入霾一起作为灾害性天气现象进行预警预报,统称为“雾霾天气”。雾霾是特定气候条件与人类活动相互作用的结果。高密度人口的经济及社会活动必然会排放大量细颗粒物(PM2.5),一旦排放超过大气循环能力和承载度,细颗粒物浓度将持续升高,极易出现大范围的雾霾。雾的源头多种多样,比如汽车尾气、工业排放、建筑扬尘、垃圾焚烧,甚至火山喷发等等。
(1)下列能源中,大量使用会导致全球进一步变暖,雾天气增多的是_____。
A.化石能源 B.太阳能 C.氢能 D.地热能
(2)雾霾(粒子直径介于1~100nm之间)属于下列分散系中的_____。
A.胶体 B.悬浊液 C.乳浊液 D.溶液
(3)当有一束光通过雾时,会看到一条明亮的通路,这是 现象的体现。
(4)当雾霾粒子聚集成较大颗粒时,在重力作用下会发生沉降的现象,这是雾霾所属分散系中的 现象。
联系宏观和微观的纽带——物质的量物质的量是国际单位制中7个基本物理量之一,表示含有一定数目粒子的集体。物质的量是把一定数目的微观粒子与可称量的宏观物质联系起来的纽带。
物质的量与物质所含微粒的数目、物质的摩尔质量、阿伏加德罗常数、气体摩尔体积等之间存在着一定的换算关系,这种换算关系是化学计算的基础。
(5)同温同压下,影响气体体积大小的主要因素是_____。
A.气体分子间平均距离 B.气体分子数目
C.气体分子本身的体积 D.气体相对分子质量
(6)等物质的量的氢气和氦气在同温同压下具有相同的_____。
A.原子数 B.体积 C.中子数 D.质量
(7)下列说法正确的是_____。
A.1mol任何气体的体积都为22.4L
B.1mol任何物质在标准状况下所占体积都约是22.4L
C.1mol氢气和氧气的混合气体,在标准状况下体积约为22.4L
D.1mol氢气质量只在标准状况下才为2g
(8)下列物质中含有阿伏加德罗常数HCl分子的是_____。
A.2.24LHCl气体
B.将1molHCl气体溶于足量的H2O得到的盐酸
C.36.5gHCl气体
D.1molH2和1molCl2充分化合后的产物
(9)在标准状况下,下列物质所占体积最大的是_____。
A.98gH2SO4 B.56gFe C.44.8LHCl D.6gH2
(10)实验室里需要用240mL0.1mol的CuSO4溶液,现选取胆矾粉末进行配制,需要用 (仪器)称取 g胆矾。
43.(23-24高一上·上海·期中)标准状况下,1体积水最多溶解507体积的HCl,则标准状况下盐酸的最大质量分数为 (保留三位小数)。
44.(23-24高一上·上海浦东新·期中)
(1)标准状况下,相对分子质量为M的某气体密度为 g·L-1;
(2)15克A与10.5克B恰好完全反应,生成7.2克C、1.8克D和0.3 mol E,则E的摩尔质量是 ;
(3)在标准状况下,若ag气体X与bg气体Y的分子数相同,则X和Y的密度比为 ;则1g气体X和1g气体Y的体积之比是 。
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专题02 物质的量
内容概览
考点01 物质的量与阿伏伽德罗常数
考点02 摩尔质量
考点03 气体摩尔质量与阿伏伽德罗定律
考点01 物质的量与阿伏伽德罗常数
1.(23-24高一上·上海·期中)NA表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A.5.6g Fe与足量盐酸反应的电子转移数为0.3NA
B.2mol氦气含有氦原子数为4NA
C.48g O3气体含有的氧原子数为3NA
D.常温常压下,28g CO与22.4L O2所含的分子数相等
【答案】C
【解析】A.5.6g Fe(为0.1mol)与足量盐酸反应生成氯化亚铁,则电子转移为0.2mol,电子数为0.2NA,A错误;
B.氦气为氮原子分子,则2mol氦气含有氦原子数为2NA,B错误;
C.48g O3气体张含有3mol氧原子,则含有的氧原子数为3NA,C正确;
D.常温常压下,22.4L O2物质的量不一定为1mol,而28g CO为1mol,故两者的分子数不一定相等,D错误;
故选C。
2.(23-24高一上·上海·期中)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.常温下,1molNaCl的溶液中Na+的数目为2NA
B.22.4L CO2含有的分子数为NA
C.1mol H2O的质量为18g·mol-1
D.2NA个H2SO4分子的质量为196g
【答案】D
【解析】A.NaCl在溶液中完全电离,根据化学式NaCl,若溶液中含有1molNaCl,Na+的数目为NA,故A错误;
B.没有说明是否为标准状况,无法计算CO2的物质的量,故B错误;
C.1mol H2O的质量为18g,故C错误;
D.2NA个H2SO4分子为2mol,质量为,故D正确;
答案选D。
3.(22-23高二下·上海静安·期中)对于物质的量相同的硫酸和硝酸,下列说法中正确的是
A.分子个数相等 B.氧原子个数相等 C.氢原子的个数相等 D.质量相等
【答案】A
【解析】A.分子数之比等于物质的量之比,则物质的量相同的硫酸和硝酸分子个数相等,A正确;
B.物质的量相同的硫酸和硝酸所含氧原子个数之比为4:3,B错误;
C.物质的量相同的硫酸和硝酸氢原子的个数之比为2:1,C错误;
D.物质的量相同的硫酸和硝酸质量之比等于摩尔质量之比,比值为98:63,D错误;
答案选A。
4.(22-23高一上·上海浦东新·期中)常温常压下的1mol氮气和1mol一氧化碳,下列关系不正确的是
A.所含分子个数相等 B.所含原子个数相等
C.质量相等 D.体积都约是22.4L
【答案】D
【解析】A.1mol氮气和1mol一氧化碳所含分子数都是NA,故A正确;
B.氮气、一氧化碳都是双原子分子,1mol氮气和1mol一氧化碳所含原子数都是2NA,故B正确;
C.氮气、一氧化碳的摩尔质量都是28g/mol,1mol氮气和1mol一氧化碳的质量都是28g,故C正确;
D.常温常压下,气体的摩尔体积不是22.4L/mol,1mol氮气和1mol一氧化碳体积都不是22.4L,故D错误;
选D。
5(22-23高一上·上海浦东新·期中)如图,用油膜法测出油酸分子(视为球形)的直径后,还要下列哪一个物理量就可以计算出阿伏加德罗常数
A.油滴的体积 B.油滴的质量 C.1mol油酸的体积 D.油酸的摩尔质量
【答案】C
【解析】用油膜法测出油酸分子的直径后,即可算出油酸分子的体积,设其体积为V,NA=,即只要知道1mol油酸的体积,即可求出NA,故答案选C。
6.(23-24高一上·上海闵行·期中)“可燃冰”是由甲烷和水在高压(30000kPa以上)、低温(0~10℃)条件下形成的类冰状白色固体燃料,“可燃冰”平均组成可表示为。
(1)“可燃冰”的摩尔质量为 。
(2)若m千克含n个原子,则阿伏加德罗常数可表示为 。
(3)若获得11200立方米的纯净(标况下)甲烷质量为 kg,其中含氢原子个数为 。
(4)在100kPa、400K条件下,1mol和1mol气体体积大致相等。试从微观角度解释原因 。
【答案】(1)160g/mol
(2)
(3) 8000kg
(4)气体分子间距离远大于气体分子自身大小,故影响气体体积的因素主要是分子数和分子间距离,相同状况下任何气体分子间的平均距离几乎相同,所以分子数相同的任何气体的体积几乎相同
【解析】(1)“可燃冰”平均组成可表示为,则其摩尔质量为(12+4+8×18)g/mol=160g/mol;
(2)m千克的物质的量为,所含有的原子数为,即
(3)由于1立方米=1000L,则11200立方米的纯净(标况下)甲烷物质的量为,质量为;含氢原子个数为
(4)气体分子间距离远大于气体分子自身大小,故影响气体体积的因素主要是分子数和分子间距离,相同状况下任何气体分子间的平均距离几乎相同,所以分子数相同的任何气体的体积几乎相同,因此在100kPa、400K条件下,1mol和1mol气体体积大致相等。
考点02摩尔质量
7.(22-23高一上·上海·期中)下列物理量对应的单位符号正确的是
A.摩尔质量: B.物质的量:
C.气体摩尔体积: D.物质的量浓度:
【答案】B
【解析】A.摩尔质量单位为g/mol,A错误;
B.物质的量的单位为mol,B正确;
C.气体摩尔体积的单位为L/mol,C错误;
D.物质的量浓度的单位为mol/L,D错误;
故选B。
8.(21-22高一上·上海·期中)下列各组数据中,前者刚好是后者两倍的是
A.2 mol水的摩尔质量和1 mol水的摩尔质量
B.32 gN2O4的氮原子的物质的量和32 gNO2氮原子的物质的量
C.32 g二氧化硫中氧原子数和标准状况下11.2 L一氧化碳中氧原子数
D.22.4LN2的分子数和11.2LO2的分子数
【答案】C
【解析】A.摩尔质量是指单位物质的量的物质所具有的质量,2 mol水的摩尔质量和1 mol水的摩尔质量都是18g/mol,A不符合题意;
B.32 gN2O4的氮原子的物质的量为mol,32 gNO2氮原子的物质的量mol,二者相等,B不符合题意;
C.32 g二氧化硫中氧原子数为,标准状况下11.2 L一氧化碳中氧原子数为,前者刚好是后者两倍,C符合题意;
D.没有指明温度和压强,不能计算N2和O2的分子数比值,D不符合题意;
故选C。
9.(23-24高一上·上海浦东新·期中)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.2 mol·L NaCl的溶液中Na+的数目为2NA
B.2 mol NaCl的摩尔质量为117 g·mol
C.“盐田法”的化学原理是:蒸发结晶
D.1 mol NaCl的质量为58.5 g·mol
【答案】C
【解析】A.2 mol·LNaCl溶液的体积未知,无法求出溶液中Na+的数目,A不正确;
B.摩尔质量是指单位物质的量的物质所具有的质量,则2 mol NaCl的摩尔质量为58.5 g·mol,B不正确;
C.“盐田法”的化学原理是将盐水引入盐田中,经过风吹日晒,让水分蒸发,从而达到使食盐结晶析出的目的,C正确;
D.“g·mol”是摩尔质量的单位,1 mol NaCl的质量为58.5 g,D不正确;
故选C。
10.(23-24高一上·上海松江·期中)下列选项描述错误的个数为
①摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一
②1mol任何物质都含有约个原子
③就是阿伏加德罗常数
④氢原子的摩尔质量是1g
⑤HCl的摩尔质量等于1molHCl分子的质量
⑥中含有1mol碳和2mol氧
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
【答案】D
【解析】①摩尔是物质的量的单位,物质的量是七个基本物理量之一,则摩尔是七个基本物理量的单位之一,故错误;
②1mol任何物质不一定含有约个原子,如1mol双原子分子氧气含有的氧原子个数约为个,故错误;
③阿伏加德罗常数是个精确值,约为6.02×1023,故错误;
④摩尔质量的单位为g/mol,则氢原子的摩尔质量为1g/mol,故错误;
⑤摩尔质量和相对分子质量在数值上相同,但单位不同,则氯化氢的摩尔质量在数值上等于1mol氯化氢分子的质量,故错误;
⑥二氧化碳由2个氧原子原子和1个碳原子构成的分子,则1mol二氧化碳分子中含2mol氧原子和1mol碳原子,故错误;
①②③④⑤⑥错误,故选D。
11.(22-23高一上·上海黄浦·期中)下列关于摩尔质量的说法中,正确的是
A.水的摩尔质量是18g
B.1mol的质量是32g/mol
C.任何物质的摩尔质量都等于它的相对原子(或分子)质量
D.以为单位时,水的摩尔质量是氢气的摩尔质量的9倍
【答案】D
【解析】A.水的摩尔质量是18g/mol,故A错误;
B.1mol氧气的质量为1mol×32g/mol=32g,故B错误;
C.摩尔质量有单位,相对原子(或分子)质量无单位,当摩尔质量的单位为g/mol时,任何物质的摩尔质量在数值上都等于它的相对原子(或分子)质量,故C错误;
D.水的摩尔质量是18g/mol,氢气的摩尔质量是2g/mol,则水的摩尔质量是氢气的摩尔质量的9倍,故D正确;
故选D。
12. (22-23高一上·上海杨浦·期中)36.3g某硝酸盐含有0.45mol硝酸根离子,则金属R的摩尔质量为
A.27g B. C.56g D.
【答案】D
【解析】一个R(NO3)3中含有三个硝酸根离子,36.3g某硝酸盐中含有0.45mol硝酸根离子,则该硝酸盐的物质的量为0.15mol,该硝酸盐的摩尔质量为36.3g÷0.15mol=242g/mol,则R的摩尔质量=242g/mol-186g/mol=56g/mol,故答案选D。
考点03气体摩尔质量与阿伏伽德罗定律
13.(22-23高一上·上海宝山·期中)1 mol氧气任放电条件下有30%的氧气转化为臭氧,则放电后的混合气体对氢气的相对密度为
A.16 B.17.8 C.18.6 D.32
【答案】B
【解析】在电火花作用下O2转化为O3的化学方程式为:3O22O3,根据方程式可知:每有3 mol O2反应,产生2 mol O3,气体的物质的量减小1 mol。1 mol氧气任放电条件下有30%的氧气转化为臭氧,反应的O2的物质的量为1 mol×30%=0.3 mol,则反应后气体物质的量为1 mol-0.1 mol=0.9 mol,气体的质量m=1 mol×32 g/mol=32 g,则混合气体平均摩尔质量M=,其对氢气的相对密度D=,故合理选项是B。
14.(22-23高一上·上海宝山·期中)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.甲的体积比乙的体积大
B.甲的气体摩尔体积比乙的大
C.甲的物质的量比乙的物质的量小
D.甲的摩尔质量比乙的摩尔质量小
【答案】C
【解析】A.甲的体积小于乙的体积,A错误;
B.两容器的温度和压强均相同,则气体的Vm相等,B错误;
C.由上述分析可知甲气体的物质的量小于乙,C正确;
D.气体质量相同,甲的物质的量比乙的物质的量小,由M=可以知道甲的摩尔质量大于乙的摩尔质量,D错误;
故选C。
15.(22-23高一上·上海宝山·期中)下列说法正确的是
A.同温同压下,相同数目的分子必具有相同的体积
B.等质量的和的物质的量之比为16∶1
C.若不同气体的体积不等,则它们所含的分子数一定不等
D.同温同体积下,若气体的质量大,则其摩尔质量可能也大
【答案】D
【解析】A. 同温同压下,气体具有相同数目的分子,则体积相同,若是固体或液体,体积不一定相同,故A错误;
B. 假设质量都是1g,则 ,故B错误;
C. 不同的气体若体积不等,它们所含的分子数有可能相等,这与气体摩尔体积有关,故C错误;
D. 根据PV=nRT知,同温同体积,R是常数,两种气体的物质的量之比等于压强之比,若压强相同,则物质的量相同,若气体的质量大,则其摩尔质量也大,故D正确;
答案选D。
16.(22-23高一上·上海黄浦·期中)0.3mol O2和0.2mol O3的
A.分子数相等 B.原子个数相等 C.微粒个数相等 D.摩尔质量相等
【答案】B
【解析】A.0.3mol氧气和0.2mol臭氧的物质的量不相等,则两者含有的分子数不相等,故A错误;
B.0.3mol氧气含有的原子个数为0.3mol×2=0.6mol,0.2mol臭氧含有的原子个数为0.2mol×3=0.6mol,则两者含有的原子个数相等,故B正确;
C.0.3mol氧气和0.2mol臭氧的物质的量不相等,则两者含有的分子数不相等,故C错误;
D.氧气的摩尔质量为32g/mol,臭氧的摩尔质量为48g/mol,两者的摩尔质量不相等,故D错误;
故选B。
17.(23-24高一上·上海·期中)下列说法正确的是
A.1 mol任何气体所含分子数都相同,体积都约为22.4 L
B.同温同压下,相同体积的任何气体单质所含原子数目相同
C.在非标准状况下,气体摩尔体积也可能为22.4 L
D.在常温常压下,1 mol氧气和氢气的混合气体的体积一定大于22.4 L
【答案】D
【解析】A.在标准状况下,1 mol任何气体所含分子数都相同,体积都约为22.4 L,题中未说明是否为标准状况,A错误;
B.根据在同温同压下,相同体积的任何气体所含分子数相同,分子分单原子分子、双原子分子以及多原子分子,所以原子数不一定相同,B错误;
C.在标准状况下,1 mol气体的体积都是22.4 L,但在其它条件下,只要满足一定的温度和压强,1 mol任何气体也可能占有22.4 L体积,即在非标准状况下,气体摩尔体积也可能为22.4L/mol,C错误;
D.在常温常压下,由于温度不是0 °C,气体的分子运动更为活跃,导致气体分子间的距离增大,从而使得相同物质的量的气体所占的体积大于标准状况下的体积。因此,1 mol氧气和氢气的混合气体在常温常压下的体积一定会大于22.4 L,D正确;
故选D。
18.(23-24高一上·上海·期中)同温同压下,3体积气体跟1体积气体完全反应生成2体积C气体,则它的化学式是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】同温同压下,气体的体积比等于其物质的量之比,等于分子个数比,因此反应的化学方程式可表示为3A2+B2=2C,据原子守恒知,C中应含有3个A原子,1个B原子,所以C的化学式是A3B或BA3。
答案选C。
19.(23-24高一上·上海普陀·期中)常温时,向两个均为的恒容容器中分别充入和(如图所示),使得两容器内压强均为。分别比较两容器中的下列物理量,不正确的是
选项
A
B
C
D
物理量
气体分子数
气体密度
气体质量
电子总数
结论
左=右
左<右
左<右
左>右
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】A.其他条件相同,气体分子数之比等于压强之比,压强相等,气体分子数相等,故A正确;
B.体积相等,压强相等,分子数相等,摩尔质量越大密度越大,氯气的摩尔质量大,密度大,故B正确;
C.体积相等,压强相等,分子数相等,摩尔质量越大气体质量越大,氯气的摩尔质量大,气体质量越大,故C正确;
D.体积相等,压强相等,分子数相等,一个氯气分子的电子数为34个,一个硫化氢分子的电子数为18个,所以分子数相等,氯气的电子数大于硫化氢,故D错误;
故选:D。
20.(22-23高一上·上海金山·期中)下列说法中,正确的是
A.1 mol任何物质都含有个原子
B.硫酸的摩尔质量是98 g
C.在常温常压下,11.2 L氮气所含的原子数目为NA
D.在标准状况下,1 mol任何气体所占的体积都约为22.4 L
【答案】D
【解析】A.物质的构成微粒,有的是原子,有的是分子,有的是离子。1 mol任何物质都约含有6.02×1023个组成物质的基本微粒,但不一定是原子,A错误;
B.硫酸的摩尔质量是98 g/mol,B错误;
C.在常温常压下气体摩尔体积大于22.4 L/mol,则在常温常压下,11.2 L氮气的物质的量小于0.5 mol,因此其中所含的原子数目小于NA,C错误;
D.在标准状况下,1 mol任何气体含有的基本微粒都是NA,微粒间距离相同,则其所占的体积都约为22.4 L,D正确;
故合理选项是D。
21.(23-24高一上·上海普陀·期中)下列关于阿伏加德罗常数的说法,不正确的是
A.单位是 B.近似值为
C.是一个基本物理量 D.可表示氢原子的个数
【答案】C
【解析】A. 阿伏加德罗常数的单位是mol−1,故A正确;
B. 阿伏加德罗常数有单位,其数值近似等于,故B正确;
C. 阿伏加德罗常数是一个常数,不是一个基本物理量,故C错误;
D.阿伏加德罗常数可表示氢原子、氢分子、氢离子等等微观粒子的集合体,1mol氢原子的个数为阿伏加德罗常数,故D正确;
故选C。
22.(23-24高一上·上海普陀·期中)下列说法正确的是(表示阿伏加德罗常数的值)
A.常温常压下,中含有的分子数小于
B.标准状况下,氖气中含有的原子数等于
C.常温常压下,氢气中所含原子数等于
D.标准状况下,22.4LH2O所含有的分子数等于
【答案】A
【解析】A.常温常压下,气体摩尔体积大于22.4L/mol,的物质的量小于0.5mol,则其中含有的分子数小于,A正确;
B.氖气为单原子分子,标准状况下,氖气中含有的原子数等于,B错误;
C.常温常压下,氢气的物质的量为1mol,其中含有的原子数为2,C错误;
D.标准状况下,水不是气体,22.4LH2O物质的量远大于1mol,所含有的分子数远大于,D错误;
选A。
23.(23-24高一上·上海徐汇·期中)设为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.与所含的氧原子数为
B.标准状况下,与含有相同的原子数
C.常温下,和所含分子个数比为1:3
D.25°C,,中含有的原子数约为
【答案】A
【解析】A.32g O2和32g O3所含氧原子的物质的量都是:,含有氧原子数都是2NA,A正确;
B.标准状况下, H2O不是气体,不能用气体摩尔体积Vm=22.4L/mol进行计算,B错误;
C.根据pV=nRT,分子个数比即物质的量之比,要知道物质的量之比,需要确定温度和压强,温度确定,压强未知,无法计算,C错误;
D.25°C,1.01×105Pa不是标准状态,不能用气体摩尔体积Vm=22.4L/mol进行计算,故D错误;
选A。
24.(23-24高一上·上海徐汇·期中)下列关于水的说法,正确的是
A.2mol水的摩尔质量是36g/mol B.标况下1mol水的体积约是22.4L
C.1mol水分子中含2mol氢原子 D.一个水分子的质量约是g
【答案】CD
【解析】A.水的摩尔质量是18g/mol,A错误;
B.标况下,气体摩尔体积是22.4L/mol,水为液态,B错误;
C.1分子水含有2个氢原子,则1mol水分子中含2mol氢原子,C正确;
D.水的摩尔质量是18g/mol,则一个水分子的质量约是g,D正确;
故选CD。
25.(23-24高一上·上海·期中)关于阿伏加德罗常数NA,下列说法中正确的是
A.44g CO2所含的原子数为NA
B.常温常压下,11.2L氧气所含的原子数为NA
C.常温常压下,NA个氢分子的质量为2g
D.常温常压下,32g O3的原子数为2NA
【答案】CD
【解析】A.常温常压下,44g CO2所含的原子数目×3×NAmol-1=3NA,故A错误;
B.常温常压下,气体摩尔体积大于22.4L/mol,11.2L氧气的物质的量小于0.5mol,所含的原子数小于NA,故B错误;
C. NA个氢分子的物质的量为1mol,质量为m=n∙M=1mol×2g/mol=2g,故C正确;
D.32g O3的物质的量为×NAmol-1=2NA,故D正确;
故选CD。
26.(23-24高一下·上海·期中)同温同压下,下列关于氦气和氧气的叙述中,正确的是
A.氦分子间的平均距离和氧分子间的平均距离几乎是相等的
B.氦气和氧气所含的分子数相同
C.氦分子与氧分子的大小几乎相同
D.氦分子和氧分子本身大小对于气体体积影响可以忽略不计
【答案】AD
【解析】A.同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同的分子数目,所以氦分子间的平均距离和氧分子间的平均距离几乎是相等的,故A正确;
B.两种气体的体积未知,故无法判断所含的分子数相同,故B错误;
C.氦分子与氧分子的大小不相同,故C错误;
D.分子直径远远小于分子之间距离,所以分子直径大小不影响气体体积大小,则氦分子和氧分子本身的大小对于气体体积影响可以忽略不计,故D正确。
答案选AD。
27.(23-24高一上·上海宝山·期中)m g气体A与n g气体B的分子数相同,下列说法中正确的是
A.气体A与B的分子物质的量之比为
B.同质量气体A与B的分子个数比为
C.同温同压下,A气体与B气体的密度比为
D.相同状况下,同体积A气体与B气体质量比为
【答案】BC
【分析】A、B的分子数相同,则A、B气体的物质的量相同,,;
【解析】A.气体分子数相同,则物质的量相同,A错误;
B.质量相同的两种气体,,B正确;
C.同温同压下,气体的密度之比为相对分子质量之比,则密度比为m:n,C正确;
D.相同状况下,同体积A气体与B气体,物质的量相同,则质量比为m:n,D错误;
故答案为:BC。
三、填空题
28.(23-24高一上·上海·期中)我国女科学家屠呦呦发现青蒿素(),它是一种用于治疗疟疾的药物,2015年10月屠呦呦获得诺贝尔生理医学奖。
(1)青蒿素的摩尔质量为 。
(2)个青蒿素分子的质量约为 。
(3)282g青蒿素中含有 个碳原子。
【答案】(1)282g/mol
(2)282g
(3)15(或)
【解析】(1)根据青蒿素的分子式可知,青蒿素的摩尔质量为282g/mol;
(2)个青蒿素分子,即1mol,结合青蒿素的摩尔质量为282g/mol,故质量约为282g;
(3)282g青蒿素即1mol,含有15mol碳原子,碳原子数目为15NA。
29.(23-24高一上·上海·期中)我国政府承诺2030年前实现“碳达峰”,使二氧化碳的排放不再增长,达到峰值之后逐步降低。CO2的减排已经引起国际社会的广泛关注,我国科学家实现了CO2高选择性、高稳定性加氢合成(CH4O)。设NA为阿伏加德罗常数的值。
(1)CH4O的摩尔质量为 g·mol-1。
(2)0.2mol H2O中所含氢原子的数目为 。
(3) g水中所含氢原子的数目与1mol CH4O所含氢原子数相同。
(4)含有0.1NA个氧原子的CO2质量为 g。
(5)CH4O在点燃的条件下,完全燃烧生成CO2和H2O,化学反应方程式: ;16g CH4O完全燃烧需要消耗O2的体积为 (标准状况)。
【答案】(1)32
(2)0.4NA
(3)36
(4)2.2
(5) 2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O 16.8 L
【解析】(1)摩尔质量在数值上等于相对分子质量,单位是g/mol,CH4O的摩尔质量为32 g·mol-1;
(2)0.2mol H2O中所含0.2mol×2=0.4mol氢原子,数目为N=n NA =0.4NA;
(3)1mol CH4O所含氢原子数1mol×4 ×NAmol-1 =4 NA,与2mol水中所含氢原子的数目相同,水的质量为m=nM=2mol×18g/mol=36g;
(4)含有0.1NA个氧原子即0.1molO原子,CO2的物质的量为0.05mol,质量为m=nM=0.05mol×44g/mol=2.2g;
(5)CH4O在氧气中完全燃烧生成CO2和H2O,化学反应方程式:2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O,16g CH4O的物质的量为,完全燃烧需要消耗0.75molO2,标准状况的体积为V=n∙Vm=0.75mol×22.4L/mol=16.8L。
30.(23-24高一上·上海·期中)下图装置可用于O2、H2等气体的制备。
(1)仪器B的名称是 ,若B装置内药品为Zn和稀盐酸,该反应的方程式是 。
(2)若用KClO3和MnO2制氧气,可以选用装置 。
(3)若用H2O2和MnO2制氧气,可以选用装置 。
(4)由以上可知,在选择制备气体的发生装置时,需要考虑的因素是 。
A.反应物的状态 B.气体的密度大小 C.反应条件
(5)245gKClO3完全反应,生成氧气的物质的量为 ,质量为 ,在标准状况下的体积为 。
【答案】(1) 启普发生器
(2)A
(3)E
(4)AC
(5) 3mol 96g 67.2L
【解析】(1)仪器B的名称是启普发生器,若B装置内药品为Zn和稀盐酸,反应得到氯化锌和氢气,该反应方程式是。
(2)若用KClO3和MnO2制氧气,是固固加热制气装置,可以选用装置A。
(3)若用H2O2和MnO2制氧气,是粉末状固体与液体在室温下制气装置,可以选用装置E。
(4)由以上可知,在选择制备气体的发生装置时,需要考虑的因素是反应物的状态与反应条件,跟气体的密度大小无关;
选A B。
(5),245gKClO3完全反应,其物质的量为,则生成氧气的物质的量为3mol,质量为32g/mol×3mol=96g,在标准状况下的体积为。
32.(22-23高一上·上海浦东新·期中)2017年7月,我国首次海域可燃冰试采圆满成功。可燃冰是天然气的水合物,它组成是平均每46个水分子构成8个笼,每个笼可容纳1个分子或1个分子,每8个笼中有6个容纳分子,2个笼填充分子,则“可燃冰”(天然气水合物)的平均组成可表示为,其摩尔质量为 ,相同条件下,“可燃冰”的密度比冰的 (填“大”或“小”)。若m克含n个甲烷分子,则阿伏加德罗常数是 。
【答案】 160g/mol 小
【解析】摩尔质量的单位是g/mol,其数值等于相对分子质量,的摩尔质量为160g/mol;
可燃冰中含有甲烷分子,甲烷的分子量小于水,所以“可燃冰”的密度比冰的小;
若m克含n个甲烷分子,则,阿伏加德罗常数是。
33.(23-24高一上·上海·期中)甲烷(CH4)是一种无色无味的气体,是天然气的主要成分,燃烧的方程式是:CH4+2O2CO2+2H2O。
(1)下列说法中正确的是 。
A.物质的量就是物质的质量 B.阿伏伽德罗常数就是6.02×1023
C.物质的量的单位是摩尔 D.甲烷的摩尔质量是16g
(2)1mol任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数符号为NA。0.5mol甲烷含有的原子数为 。
A.0.5NA B.NA C.1.5NA D.2.5NA
(3)在标准状况下,两个容积相同的储气瓶中分别盛有氧气和甲烷,则两瓶气体具有相同的 。
A.质量 B.原子总数 C.密度 D.分子数
(4)若甲烷与氧气按质量比1:4混合时极易爆炸,此时甲烷与氧气的体积比为 。
A.1:4 B.1:2 C.1:1 D.2:1
(5)现有2molCH4,它的摩尔质量是 ,这些CH4完全燃烧,需消耗氧气 g,这些氧气约含有 个氧分子。
(6)标准状况下,CH4的密度为 (保留3位有效数字).如果11.2LCH4中含有x个氢原子,则阿伏加德罗常数的值为 。
(7)在标准状况下,11.2升甲烷充分燃烧,将生成的气体通入200mL某浓度的氢氧化钠溶液中,恰好完全反应生成碳酸钠。求:
①参加反应的氢氧化钠物质的量为 。
②所用氢氧化钠溶液的物质的量浓度为 。
③向反应后的溶液中加水至500mL,求此时碳酸钠的物质的量浓度为 。
【答案】(1)C
(2)D
(3)D
(4)B
(5) 16g•mol-1 128 4NA
(6) 0.714g•L-1 0.5x
(7) 1mol 5mol•L-1 1mol•L-1
【解析】(1)A.物质的量和物质的质量是两个不同的物理量,故A错误;
B.阿伏加德罗常数个粒子的物质的量为1mol,所以阿伏加德罗常数约6.02×1023mol-1,故B错误;
C.物质的量的单位是摩尔,故C正确;
D.摩尔质量的单位是g/mol,所以甲烷的摩尔质量是16g/mol,故D错误,
故答案为:C;
(2)依据甲烷分子结构计算,0.5mol甲烷含有的原子数N=0.5mol×5×NA=2.5NA,故答案为:D;
(3)同温同压下,容积相等的两个贮气瓶中盛有的气体的物质的量、分子数相等;
A.根据m=nM可知,气体的物质的量相等,质量与摩尔质量成正比,由于二者的摩尔质量不同,则两瓶气体的质量不同,故A错误;
B.氧气和甲烷分子中含有的原子数不同,二者物质的量相等时含有的原子数一定不相等,故B错误;
C.相同条件下气体的密度与摩尔质量成正比,氧气和甲烷的摩尔质量不同,则气体的密度不同,故C错误;
D.气体的物质的量相等,则两瓶气体具有相同的分子数,故D正确;
故选:D;
(4)若甲烷与氧气按质量比1:4混合时极易爆炸,此时CH4与O2的体积比为:=1:2,故选:B;
(5)甲烷的摩尔质量在数值上等于其相对分子质量,所以甲烷的摩尔质量为16g/mol;要把CH4完全燃烧,消耗氧气的质量=2mol×2×32g/mol=128g,N=nNA=4NA;
(6)标准状况下,CH4的密度==≈0.714g/L;标况下11.2LCH4的物质的量==0.5mol,n(H)=4n(CH4)=4×0.5mol=2mol,NA===0.5x/mol;
(7)标准状况下,11.2升甲烷的物质的量n=0.5mol;
①根据碳原子守恒,生成的碳酸钠为0.5mol,氢氧化钠和二氧化碳恰好完全反应生成碳酸钠,则根据钠原子守恒,氢氧化钠的物质的量为1mol;
②c===5mol/L;
③稀释前后氢氧化钠的物质的量不变,则c===1mol/L。
34.(23-24高一上·上海徐汇·期中)标准状况下,400体积溶于1体积水得到氨水溶液(),氨水浓度为 。
【答案】13.01mol/L
【解析】设氨气体积为400L,水的体积为1L,则水的质量为,标况下,,氨气质量,溶液质量,溶液体积,氨水物质的量浓度。
35.(23-24高一上·上海·期中)两个同容积的密闭容器A、B,在下,A中充入气体,B中充入气体,A与B内的压强之比是,A的相对分子质量为 。
【答案】48
【解析】同温同体积的气体,压强之比等于物质的量之比,依据题意可知:=1:3,解得Mr=48,故答案为:48。
36.(23-24高三下·上海浦东新·期中)某次高空探测,收集到含O3、O2、N2(其他气体忽略不计)的大气样本,在实验室中微热一段时间后,O3全部转化为O2(2O3=3O2),若气体总体积增加了0.36%,则大气样本中O3的体积分数为 (反应前后温度和压强均保持不变)。
【答案】0.72%
【解析】设大气样本的总物质的量为1mol,其中O3的量为xmol,发生反应:2O3=3O2,O3全部转化为O2时生成1.5xmolO2,气体总物质的量增加了0.5xmol,气体总体积增加了0.36%,同温同压下,物质的量之比等于体积之比,即1mol×0.36%=0.5xmol,解得x=0.0072mol,则大气样本中O3的体积分数为0.72%。
37.(23-24高一下·上海·期中)人造空气(氧气和氮气的混合气)可用于减轻某些疾病或供深水潜水员使用。在标准状况下,“人造空气”的质量是,该混合气体的平均分子量为 ,其中氧气和氦气的分子数之比是 。
【答案】 9.6 1:4
【解析】标准状况下,11.2 L“人造空气”的物质的量是n=,则平均摩尔质量为M==9.6g/mol,即该混合气体的平均分子量为9.6,设1mol“人造空气”中氧气物质的量为n mol,则氦气物质的量为(1-n)mol,32n+4(1-n)=9.6,解得n=0.2,根据分子数之比等于物质的量之比,氧气和氦气的分子数之比是0.2:0.8=1:4;
故答案为:9.6,1:4。
38.(23-24高一上·上海浦东新·期中)如图所示,当 、体积相同时,这两瓶气体一定具有相同的 数。
【答案】 同温、同压 分子
【解析】两瓶气体所处的环境相同,则温度应相同,体积相同时,若压强相同,则物质的量相同,分子数相同,Cl2、H2、HCl都是双原子分子,则它们的原子数也相同。从而得出:当同温、同压、体积相同时,这两瓶气体一定具有相同的分子数、原子数。
四、计算题
39.(23-24高一上·上海·期中)液态化合物XY2,在一定量的氧气中刚好完全燃烧,发生反应的化学反应方程式为:
XY2(l)+3O2(g)=XO2(g)+2YO2(g)
注意:字母“l”表示液态,“g”表示气态;
测得在标准状况下,生成物的总体积为672mL,密度为2.56g·L-1。请计算(写出计算过程):
(1)标准状况下,反应前氧气的体积是 毫升。
(2)化合物XY2的摩尔质量 (保留三位有效数字)。
【答案】(1)672 mL
(2)76.0 g/mol
【解析】(1)根据方程式可知,反应前后气体的总体积不变,所以反应前氧气的体积也是672mL,故答案为:672;
(2)生成物的总物质的量为=0.03mol,由XY2(l)+3O2(g)═XO2(g)+2YO2(g),可知n(XO2)=0.03mol×=0.01mol,则n(XY2)=n(XO2)=0.01mol,n(O2)=3n(XO2)=0.03mol,根据质量守恒定律可知m(XY2)=0.672L×2.56g/L-0.01mol×3×32g/mol≈0.76g,故XY2的摩尔质量为=76.0g/mol。
40.(22-23高一下·上海·开学考试)36.3 g 某硝酸盐 R(NO3)3 含有 0.45 mol 硝酸根离子,则金属 R 的摩尔质量为 。
【答案】56 g·mol-1
【解析】R(NO3)3含有 0.45 mol 硝酸根离子,每个R(NO3)3含有3个硝酸根离子,则R(NO3)3的物质的量为0.15mol,质量为36.3g,则,则M=242g/mol,3个硝酸根离子的相对分子质量为186,则金属 R 的摩尔质量为242 g·mol-1-186 g·mol-1=56 g·mol-1。
41.(23-24高一下·上海·期中)实验室通过镁条和稀硫酸的反应测定的体积,某次测得镁带的质量为0.024g,镁的摩尔质量为,量气管中氢气的体积初读数为1.50mL,终读数为21.25mL,则气体摩尔体积的测量值为 。(保留2位小数)
【答案】19.75
【解析】量气管中氢气的体积初读数为1.50mL,终读数为21.25mL,则H2的体积为19.75mL,消耗的Mg的质量为=0.001mol,根据关系式:,H2的物质的量也为0.001mol,该条件下气体摩尔体积为==19.75。
42.(23-24高一上·上海奉贤·期中)雾霾,是雾的组合词。雾霾常见于城市。中国不少地区将雾并入霾一起作为灾害性天气现象进行预警预报,统称为“雾霾天气”。雾霾是特定气候条件与人类活动相互作用的结果。高密度人口的经济及社会活动必然会排放大量细颗粒物(PM2.5),一旦排放超过大气循环能力和承载度,细颗粒物浓度将持续升高,极易出现大范围的雾霾。雾的源头多种多样,比如汽车尾气、工业排放、建筑扬尘、垃圾焚烧,甚至火山喷发等等。
(1)下列能源中,大量使用会导致全球进一步变暖,雾天气增多的是_____。
A.化石能源 B.太阳能 C.氢能 D.地热能
(2)雾霾(粒子直径介于1~100nm之间)属于下列分散系中的_____。
A.胶体 B.悬浊液 C.乳浊液 D.溶液
(3)当有一束光通过雾时,会看到一条明亮的通路,这是 现象的体现。
(4)当雾霾粒子聚集成较大颗粒时,在重力作用下会发生沉降的现象,这是雾霾所属分散系中的 现象。
联系宏观和微观的纽带——物质的量物质的量是国际单位制中7个基本物理量之一,表示含有一定数目粒子的集体。物质的量是把一定数目的微观粒子与可称量的宏观物质联系起来的纽带。
物质的量与物质所含微粒的数目、物质的摩尔质量、阿伏加德罗常数、气体摩尔体积等之间存在着一定的换算关系,这种换算关系是化学计算的基础。
(5)同温同压下,影响气体体积大小的主要因素是_____。
A.气体分子间平均距离 B.气体分子数目
C.气体分子本身的体积 D.气体相对分子质量
(6)等物质的量的氢气和氦气在同温同压下具有相同的_____。
A.原子数 B.体积 C.中子数 D.质量
(7)下列说法正确的是_____。
A.1mol任何气体的体积都为22.4L
B.1mol任何物质在标准状况下所占体积都约是22.4L
C.1mol氢气和氧气的混合气体,在标准状况下体积约为22.4L
D.1mol氢气质量只在标准状况下才为2g
(8)下列物质中含有阿伏加德罗常数HCl分子的是_____。
A.2.24LHCl气体
B.将1molHCl气体溶于足量的H2O得到的盐酸
C.36.5gHCl气体
D.1molH2和1molCl2充分化合后的产物
(9)在标准状况下,下列物质所占体积最大的是_____。
A.98gH2SO4 B.56gFe C.44.8LHCl D.6gH2
(10)实验室里需要用240mL0.1mol的CuSO4溶液,现选取胆矾粉末进行配制,需要用 (仪器)称取 g胆矾。
【答案】(1)A
(2)A
(3)丁达尔
(4)聚沉
(5)B
(6)B
(7)C
(8)C
(9)D
(10) 电子天平 6.25g
【解析】(1)太阳能、氢能、地热能安全清洁;而化石能源会给空气造成很大的污染,
故答案为:A;
(2)雾霾(粒子直径介于1~100nm之间)属于下列分散系中的胶体,
故答案为:A;
(3)雾属于胶体,当有一束光通过雾时产生丁达尔效应,这是分散质颗粒对光的散射造成的,
故答案为:丁达尔;
(4)当雾霾粒子聚集成较大颗粒时,在重力作用下会发生沉降的现象,这是雾霾所属分散系中的聚沉现象,
故答案为:聚沉;
(5)气体的分子间距离远大于分子本身大小,决定气体体积的因素主要是气体的分子数目以及分子间距离,气体分子间的平均距离一定时,气体分子数目决定气体分子的体积,
故答案为:B;
(6)A.氢气是双原子分子,稀有气体是单原子分子,故A错误;
B.同温同压下,物质的量之比等于体积之比,则体积相同,故B正确;
C.氢气分子中不含中子,二者含有的中子数不同,故C错误;
D.物质的量相同,氢气的摩尔质量为2g/mol,等物质的量的氢气和氦气质量之比1:6,故D错误;
故答案为:B;
(7)A.没有温度和压强,只有体积没有实际意义,故A错误;
B.在标况下,1mol气体的体积约是22.4L,则体积不一定是22.4L,故B错误;
C.标况下,1mol任何气体体积都为22.4L,也可为混合气体,故C正确;
D.1mol氢气质量无论是否在标准状况下都为2g,故D错误;
故答案为:C;
(8)A.气体状况未知,Vm不一定等于22.4L/mol,故A错误;
B.将2mol HCl气体溶于足量的H2O得到的盐酸,盐酸溶液中无氯化氢分子,故B错误;
C.36.5gHCl气体含有分子数为:×NA/mol=NA,故C正确;
D.1molH2和1mol Cl2充分化合生成2mol氯化氢,分子数为2NA,故D错误;
故答案为:C;
(9)A.H2SO4是溶液,密度大于1g/mL,98gH2SO4的体积小于98mL;
B.Fe为固体,56gFe的体积比较小;
C.标况下,44.8L的HCl体积为44.8L;
D.标况下6gH2氢气体积为: ×22.4L/mol=67.8L;
故体积最大的为D,
故答案为:D;
(10)需用240mL0.1mol/L的硫酸铜溶液,所需容量瓶的体积为250mL,溶于水配制成250mL溶液,需要用电子天平称取m=cVM=0.1mol×0.25L×250g/mol=6.25g胆矾,
故答案为:电子天平;6.25g。
43.(23-24高一上·上海·期中)标准状况下,1体积水最多溶解507体积的HCl,则标准状况下盐酸的最大质量分数为 (保留三位小数)。
【答案】45.2%
【解析】设1体积为1L,由标准状况下,1体积水最多溶解507体积的氯化氢可知,盐酸溶液中氯化氢的质量为×36.5g/mol≈826.1g,则溶液的质量为1000mL×1g/cm3+826.1g =1826.1g,则盐酸的最大质量分数为×100%≈45.2%,故答案为:45.2%。
44.(23-24高一上·上海浦东新·期中)
(1)标准状况下,相对分子质量为M的某气体密度为 g·L-1;
(2)15克A与10.5克B恰好完全反应,生成7.2克C、1.8克D和0.3 mol E,则E的摩尔质量是 ;
(3)在标准状况下,若ag气体X与bg气体Y的分子数相同,则X和Y的密度比为 ;则1g气体X和1g气体Y的体积之比是 。
【答案】(1)
(2)55g/mol
(3) a : b b : a
【解析】(1)设该气体的物质的量为nmol,则标准状况下,相对分子质量为M的某气体密度为=g·L-1。
(2)15克A与10.5克B恰好完全反应,生成7.2克C、1.8克D和0.3 mol E,依据质量守恒定律,生成E的质量为15g+10.5g-7.2g-1.8g=16.5g,则E的摩尔质量是=55g/mol。
(3)在标准状况下,若ag气体X与bg气体Y的分子数相同,则二者的物质的量相同、体积相同,X和Y的密度比=摩尔质量比=质量比,即ρ(A):ρ(B)=a : b;则1g气体X和1g气体Y的体积之比是=ρ(B):ρ(A)=b : a。
【点睛】温度、压强一定时,气体摩尔体积相同。
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