内容正文:
第2部分第1节《物质的量、气体摩尔体积》-2025届高考一轮复习~基础摸查+专项突破
基础摸查
【真题导入】
1.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A.1 mol/L HCl溶液中,HCl分子的数目为NA
B.22.4 L氢气中,H2分子的数目为NA
C.180 g葡萄糖中,C原子的数目为6NA
D.1 mol N2中,σ键的数目为3NA
2.NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.18 g HO含有的中子数为10NA
B.0.1 mol·L-1HClO4溶液中含有的H+数为0.1NA
C.2 mol NO与1 mol O2在密闭容器中充分反应后的分子数为2NA
D.11.2 L CH4和22.4 L Cl2(均为标准状况)在光照下充分反应后的分子数为1.5NA
3.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.1 mol CHCl3含有C—Cl键的数目为3NA
B.1 L 1.0 mol·L-1的盐酸含有阴离子总数为2NA
C.11.2 L NO与11.2 L O2混合后的分子数目为NA
D.23 g Na与足量H2O反应生成的H2分子数目为NA
4.X、Y均为短周期金属元素,同温同压下,0.1 mol X的单质与足量稀盐酸反应,生成H2体积为V1 L;0.1 mol Y的单质与足量稀硫酸反应,生成H2体积为V2 L。下列说法错误的是( )
A.X、Y生成H2的物质的量之比一定为
B.X、Y消耗酸的物质的量之比一定为
C.产物中X、Y化合价之比一定为
D.由一定能确定产物中X、Y的化合价
【考点陈列】
考点一 物质的量 摩尔质量
1.物质的量
(1)概念:表示含有一定数目________的集合体。
(2)符号为n,单位是________(mol)。
(3)使用范围:适用于微观粒子或微观粒子的特定组合。
(4)阿伏加德罗常数:指1 mol任何粒子的粒子数,符号为NA,NA≈________________。
(5)公式:n=________或N=__________或NA=________。
2.摩尔质量
考点二 气体摩尔体积 阿伏加德罗定律
1.气体摩尔体积
2.阿伏加德罗定律
(1)同温、同压下,同体积的任何气体具有相同的_____或_______。
(2)阿伏加德罗定律的推论
同温、同压下
气体的体积之比等于分子数之比:V1∶V2=________
气体的摩尔质量之比等于密度之比:M1∶M2=______
同温、同体积下
气体的压强之比等于物质的量之比:p1∶p2=______
【考点专攻】
考点一 物质的量 摩尔质量
1.最近材料科学家研究发现了首例带结晶水的晶体在5 K下呈现超导性。据报道,该晶体的化学式为Na0.35CoO2·1.3H2O。若用NA表示阿伏加德罗常数的值,试计算12.2 g该晶体中含氧原子数约为________,氢原子的物质的量约为______mol。
2.“可燃冰”是由水和甲烷在一定条件下形成的类冰结晶化合物。1.6 g“可燃冰”(CH4·xH2O)的物质的量与6.02×1021个水分子的物质的量相等,则该“可燃冰”的摩尔质量为__________,x的值为______。
考点二 气体摩尔体积 阿伏加德罗定律
1.有以下四种物质:①标准状况下,11.2 L二氧化碳
②8 g氢气 ③1.204×1024个氮气分子 ④4 ℃时18 mL水(ρ=1 g·cm-3)。完成下列填空:
它们所含分子数最多的是________(填序号,下同),所含原子数最多的是________,质量最大的是________,所含电子数最多的是________。
2.三种气体X、Y、Z的相对分子质量关系为M(X)<M(Y)=0.5M(Z)。按要求回答下列问题。
(1)当三种气体的分子数相同时,质量最大的是________________。
(2)同温同压下,同质量的三种气体,气体密度最小的是________。
(3)同温下,体积相同的两容器分别充入2 g Y气体和1 g Z气体,则压强p(Y)∶p(Z)=________。
3.一个密闭容器,中间有一可自由滑动的隔板(厚度不计),将容器分成两部分,当左侧充入1 mol N2,右侧充入一定量的CO时,隔板处于如图位置(保持温度不变)。
按要求回答问题。
(1)N2与CO的分子数之比为________。
(2)右侧通入的CO的物质的量为________。
(3)若改变右侧CO的充入量而使隔板处于容器正中间,保持温度不变,应再充入CO的物质的量为________。
4.按要求解答下列问题。
(1)已知标准状况下,气体A的密度为2.857 g·L-1,则气体A的相对分子质量为________,可能是______气体。
(2)CO和CO2的混合气体18 g,完全燃烧后测得CO2的体积为11.2 L(标准状况),则
①混合气体在标准状况下的密度是____________________g·L-1。
②混合气体的平均摩尔质量是________g·mol-1。
(3)在一定条件下,m g NH4HCO3完全分解生成NH3、CO2、H2O(g),若所得气体对H2的相对密度为d,则该混合气体的平均相对分子质量为________,混合气体的物质的量为________,NH4HCO3的摩尔质量为________(用含m、d的代数式表示)。
专项突破
1.中国药学家屠呦呦因发现青蒿素荣获了诺贝尔奖。青蒿素的分子式为C15H22O5。下列说法正确的是( )
A.青蒿素的摩尔质量为282 g·mol-1
B.青蒿素中C、H、O的质量之比为15∶22∶5
C.1 mol青蒿素的体积为22.4 L
D.1 mol青蒿素中含11 mol H2
2.已知14.2 g X气体在标准状况下的体积是4.48 L,则X气体的摩尔质量是( )
A.71 g B.71
C.71 g·mol-1 D.142 g·mol-1
3.NA表示阿伏加德罗常数的值,工业制备硝酸的过程中发生反应3NO2+H2O===2HNO3+NO。下列说法正确的是( )
A.室温下,22.4 L NO2中所含原子总数为3NA
B.36 g H2O中含有σ键的总数为NA
C.标准状况下,11.2 L NO中所含电子总数为5NA
D.上述反应中,生成1 mol HNO3转移电子的数目为NA
4.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.1 mol HC≡CH分子中所含σ键数为5NA
B.足量CO2与7.8 g Na2O2反应转移的电子数为0.2NA
C.1 mol的14NO和13CO混合气体中所含中子数为15NA
D.0.1 mol·L-1 Na2S溶液中,N(H2S)+N(HS-)+N(S2-)=0.1NA
5.据央视新闻报道,在政府工作报告中指出,建设一批光网城市,推进5万个行政村通光纤,让更多城乡居民享受数字化生活。光缆的主要成分为SiO2。下列叙述正确的是( )
A.6 g光缆由0.1 mol SiO2分子构成
B.标准状况下,15 g SiO2的体积为5.6 L
C.SiO2中Si与O的质量之比为7∶8
D.相同质量的SiO2和CO2中含有的氧原子数相同
6.光缆的主要成分为SiO2。下列叙述正确的是( )
A.SiO2的摩尔质量为60
B.标准状况下,15 g SiO2的体积为5.6 L
C.SiO2中Si与O的质量比为7∶8
D.相同质量的SiO2和CO2中含有的氧原子数相同
7.下列物质中,与0.3 mol H2O含有相同氢原子数的物质是( )
A.18.9 g HNO3
B.0.1 mol NH4HSO4
C.3.612×1023个HCl分子
D.4.48 L CH4(标准状况)
8.某硫原子的质量是a g,12C原子的质量是b g,若NA表示阿伏加德罗常数的值,则下列说法正确的是( )
①该硫原子的相对原子质量为
②m g该硫原子的物质的量为 mol
③该硫原子的摩尔质量是aNA g
④a g该硫原子所含的电子数为16NA
A.①③ B.②④ C.①② D.②③
9.设NA为阿伏加德罗常数的值,如果a g某气态双原子分子的分子数为p,则b g该气体在标准状况下的体积V(L)是( )
A. B.
C. D.
10.三种气体X、Y、Z的相对分子质量关系为Mr(X)<Mr(Y)=0.5Mr(Z),下列说法正确的是( )
A.原子数目相等的三种气体,质量最大的是Z
B.相同条件下,同质量的三种气体,气体密度最小的是X
C.若一定条件下,三种气体体积均为2.24 L ,则它们的物质的量一定均为0.1 mol
D.同温下,体积相同的两容器分别充入2 g Y气体和1 g Z气体,则其压强比为2∶1
11.NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.1 mol H2S分子中,S原子的价层电子对数目为4NA
B.标准状况下,2.24 L环己烷的分子数为0.1NA
C.1 L 0.01 mol·L-1 溶液中,和的离子数目之和为0.01NA
D电极反应LiFePO4-xe-===xLi++Li1-xFePO4,每转移1 mol电子释放2NA个Li+
12.在150 ℃时碳酸铵受热可完全分解,则其完全分解后所产生的气态混合物的密度是相同条件下氢气密度的( )
A.96倍 B.48倍 C.12倍 D.32倍
13. 如图表示1 g O2与1 g X气体在相同容积的密闭容器中压强(p)与温度(T)的关系,则X气体可能是( )
A.C2H4 B.CH4 C.CO2 D.NO
14.一定温度和压强下,用m g的CH4、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出四个体积大小不同的气球。下列说法正确的是( )
A.气球②中装的是O2
B.气球①和气球③中气体分子数相等
C.气球①和气球④中气体物质的量之比为4∶1
D.气球③和气球④中气体密度之比为2∶1
15.下列判断正确的是( )
A.同温、同压下,相同体积的氮气和氦气所含的原子数相等
B.标准状况下,5.6 L以任意比例混合的氯气和氧气所含的原子数为0.5NA
C.1 mol氯气和足量NaOH溶液反应转移的电子数为2NA
D.常温、常压下,22.4 L的NO2和CO2混合气体含有2NA个O原子
16.下列有关C2H2和C6H6的叙述错误的是( )
A.二者碳元素的质量分数相同
B.在标准状况下,等体积的两种物质含有的分子数相等
C.等物质的量时,二者质量之比为=
D.等质量时,二者完全燃烧消耗相同状况下的氧气的体积相等
17.下列模型分别表示C2H2、S8、SF6的结构,NA代表阿伏加德罗常数的值,则下列说法错误的是( )
A.32 g S8中含有个σ键
B.SF6中只含有极性键
C.1 mol C2H2中含有3NA个σ键和2NA个π键
D.1 mol S8中含有8NA个S—S键
18.奥克托今是一种猛(性)炸药,学名环四亚甲基四硝胺,简称HMX,其结构简式如图所示。密闭容器中HMX发生自爆时产生的氮气和一氧化碳的分子数之比为( )
A.1∶1 B.2∶1
C.1∶2 D.3∶2
19.NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.1 mol HClO中所含H—Cl键的数目为NA
B.在12 g金刚石中,含C—C共价键数为4NA
C.在60 g二氧化硅中,含Si—O共价键键数为4NA
D.标准状况下,1 L 0.1 mol·L-1 HCl溶液中滴加氨水至pH=7,溶液中NH的数目为0.1NA
20.捕获二氧化碳生成甲酸的过程如图所示。下列说法正确的是(NA为阿伏加德罗常数的值)( )
A.标准状况下,22.4 L CO2中所含的电子数目为16NA
B.10.1 g N(C2H5)3中所含的极性共价键数目为3.6NA
C.2 mol Au与2 mol H2中所含的分子数目均为2NA
D.100 g 46%的甲酸水溶液中所含的氧原子数目为5NA
21.在甲、乙两个体积不同的密闭容器中,分别充入质量相等的CO、CO2气体时,两容器的温度和压强均相同,则下列说法正确的是( )
A.充入的CO分子数比CO2分子数少
B.甲容器的体积比乙容器的体积小
C.CO的摩尔体积比CO2的摩尔体积小
D.甲中CO的密度比乙中CO2的密度小
22. 现有14.4 g CO和CO2的混合气体,在标准状况下所占的体积约为8.96 L。将混合气体依次通过如图装置,最后收集在气球中。下列结论错误的是( )
A.原混合气体所含碳原子总数为0.8NA(NA表示阿伏加德罗常数的值)
B.标准状况下,气球中收集到的气体体积为4.48 L
C.NaOH溶液增重8.8 g
D.原混合气体中CO和CO2的体积比为1∶1
23.一个密闭容器,中间有一可自由滑动的隔板(厚度不计),将容器分成两部分,当左侧充入1 mol N2,右侧充入一定量的CO时,隔板处于如图位置(保持温度不变),下列说法正确的是( )
A.右侧与左侧分子数之比为4∶1
B.右侧CO的质量为5.6 g
C.右侧气体密度是相同条件下氢气密度的14倍
D.若改变右侧CO的充入量而使隔板处于容器正中间,保持温度不变,则应再充入0.2 mol CO
24.(双选)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.17 g —OH中含有的电子数为9NA
B.25 ℃时,Ksp(BaSO4)=1×10-10,则BaSO4饱和溶液中Ba2+数目为1×10-5NA
C.1 L 1 mol·L-1 CH3COONH4溶液中CH3COO-与NH数目均为NA
D.含0.5 mol晶胞(如图)的Cu2O晶体中Cu+的数目为2NA
25.(1)气体化合物A的化学式可表示为OxFy,已知同温同压下10 mL A受热分解生成15 mL O2和10 mL F2,则A的化学式为____________,推断的依据是____________。
(2)同温同压下,同体积的氨气和硫化氢(H2S)气体的质量比为____________;同质量的氨气和硫化氢气体体积比为____________,其中含有的氢原子数目比为____________;若二者氢原子数相等,则它们的体积比为____________。
26.现有14.4 g CO和CO2的混合气体,在标准状况下其体积为8.96 L。回答下列问题:
(1)该混合气体的平均摩尔质量为________________。
(2)混合气体中碳原子的个数为____________(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
(3)将混合气体依次通过下列装置,最后收集在气球中(实验在标准状况下测定)。
①气球中收集到的气体的摩尔质量为_________________________。
②气球中收集到的气体电子总数为________(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
③气球的体积为________L。
27.Ⅰ.现有m g某气体(双原子分子),其摩尔质量为M g·mol-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。
Ⅱ.臭氧层是地球生命的保护层,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:3O2===2O3,将8 L氧气通过放电管后,恢复到原状况,得到气体6.5 L,其中臭氧为________ L。
28.如图所示,一密闭容器被无摩擦、可滑动的两隔板a和b分成甲、乙两室。标准状况下,在乙室中充入0.6 mol HCl,甲室中充入NH3、H2的混合气体,静止时隔板位置如图。已知甲、乙两室中气体的质量之差为10.9 g。
(1)甲室中气体的物质的量为________mol。
(2)甲室中气体的质量为________g。
(3)甲室中NH3、H2的平均相对分子质量为______________________。
(4)经过查资料知道HCl+NH3===NH4Cl(NH4Cl常温下是固体),如果将隔板a去掉,当HCl与NH3完全反应后,隔板b将静置于刻度“______”处(填数字)。
29.某中学有甲、乙两个探究性学习小组,他们拟用小颗粒的铝铜合金与足量的稀硫酸反应测定通常状况(约20 ℃、1.01×105 Pa)下的气体摩尔体积(Vm)。
Ⅰ.甲组同学拟设计如图1所示的装置来完成实验。
(1)写出装置Ⅰ中发生反应的离子方程式: _______________。
(2)实验开始时,先打开分液漏斗上口的玻璃塞,再轻轻旋开其活塞,一会儿后发现稀硫酸不能顺利滴入锥形瓶中。请帮助他们分析其原因: _______________________________。
(3)实验结束时,生成氢气的体积近似等于__________________。
(4)锥形瓶中残存的氢气对实验结果是否有影响:______(填“有”“没有”或“不能判断”),简述理由:_____________________________。
Ⅱ.乙组同学仔细分析了甲组同学的实验装置后,认为稀硫酸滴入锥形瓶中,即使不生成氢气,也会将瓶中的空气排出,使所测氢气的体积偏大;实验结束后,连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在,使所测氢气的体积偏小,于是他们设计了如图2所示的实验装置。
实验中准确测定出4个数据,如表:
实验前
实验后
铝铜合金质量/g
m1
m2
量液管(C)中液体体积/mL
V1
V2
(注:量液管大刻度在上方,小刻度在下方)
利用上述数据计算通常状况下的气体摩尔体积Vm=________。
30.合成氨工业生产中所用的α-Fe催化剂的主要成分为FeO、Fe2O3。
(1)某FeO、Fe2O3混合物中,铁、氧原子的物质的量之比4∶5,其中Fe2+与Fe3+物质的量之比为________。
(2)当催化剂中Fe2+与Fe3+的物质的量之比为1∶2时,其催化剂活性最高,此时混合物中铁的质量分数为________。
(3)写出由C(炭粉)与Fe2O3在高温下反应制备α-铁触媒的化学方程式(另一种产物可溶于水)________________________。
(4)为制得这种活性最高的催化剂,理论上应向480 g Fe2O3粉末加入炭粉的质量为________,生成实验条件下CO2的体积为________(假设此实验条件下,气体摩尔体积为24 L·mol-1)。
参考答案:
基础摸查
【真题导入】
1.C
2.D
3.A
4.D
【考点陈列】
考点一
1.(1)粒子 (2)摩尔 (4)6.02×1023mol-1 (5) n·NA
2.g·mol-1(或g/mol) g·mol-1 n·M
考点二
1.L·mol-1(或 L/mol) 22.4 L·mol-1 n·Vm
2.(1)分子数 物质的量 (2)N1∶N2 ρ1∶ρ2 n1∶n2
【考点专攻】
考点一
1.0.33NA 0.26
2.160 g·mol-1 8
考点二
1.② ② ③ ③
2.(1)Z (2)X (3)4∶1
3.(1)4∶1 (2)0.25 mol (3)0.75 mol
4.(1)64 SO2 (2)①1.61 ②36 (3)2d mol 6d g·mol-1
专项突破
1.A
2.C
3.D
4.C
5.C
6.C
7.C
8.C
9.D
10.B
11.A
12.C
13.C
14.D
15.B
16.B
17.A
18.A
19.C
20.D
21.D
22.A
23.C
24.AD
25.(1)O3F2 阿伏加德罗定律和质量守恒定律
(2)1∶2 2∶1 3∶1 2∶3
26.(1)36 g·mol-1 (2)0.4NA
(3)①28 g·mol-1 ②2.8NA ③4.48
27.Ⅰ.(1) (2) (3) Ⅱ.3
28.(1)1 (2)11 (3)11 (4)2
29.Ⅰ.(1)2Al+6H+===2Al3++3H2↑
(2)铝与稀硫酸反应生成的氢气使锥形瓶内气压增大
(3)收集到水的体积
(4)没有 相同温度和压强下,生成氢气的体积与排出空气的体积相等
Ⅱ. L·mol-1
30.(1)1∶1 (2)72%
(3)2Fe2O3+C4FeO+CO2↑ (4)6 g 12 L
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