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1.(2023·邯郸模拟)我国航天员已经在太空泡茶了。茶装在特制包装袋中,注水后用加热器进行加热就可以喝了。下列说法正确的是( )
A.航天员太空泡茶用的水的摩尔质量是18 g
B.18 g太空泡茶用水中含有原子的物质的量为3 mol
C.在标准状况下,1 mol水的体积约是22.4 L
D.18 g太空泡茶用水中含有6.02×1023个H原子
解析 H2O的摩尔质量是18 g·mol-1,A错误;在标准状况下,水不是气态,不能使用标准状况下气体摩尔体积,C错误;18 g H2O的物质的量为1 mol,含有大约2×6.02×1023个H原子,D错误。
答案 B
2.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)
答案 C
3.冬季的降雪给机场和马路带来诸多不便,其中醋酸钾(CH3COOK)是融雪效果较好的融雪剂,下列关于醋酸钾说法正确的是( )
A.1 mol CH3COOK的质量为98 g·mol-1
B.CH3COOK的摩尔质量等于它的相对分子质量
C.一个“CH3COOK”粒子的质量约为 g
D.含有6.02×1023个碳原子的CH3COOK的物质的量为1 mol
解析 1 mol CH3COOK的质量为98 g,A错误;摩尔质量的单位是g·mol-1,相对分子质量的单位是“1”,B错误;一个“CH3COOK”粒子的质量约为g,C正确;一个“CH3COOK”中含有2个C原子,所以当醋酸钾中有6.02×1023个C原子时,醋酸钾的物质的量约为0.5 mol,D错误。
答案 C
4.偏二甲肼(C2H8N2)是一种高能燃料,燃烧产生的巨大能量可作为航天运载火箭的推动力。下列叙述正确的是( )
A.偏二甲肼的摩尔质量为60 g
B.6.02×1023个偏二甲肼分子的质量约为60 g
C.1 mol偏二甲肼分子的质量为60 g·mol-1
D.6 g偏二甲肼含有NA个偏二甲肼分子
解析 偏二甲肼的摩尔质量应为60 g·mol-1,A错误;6.02×1023个偏二甲肼分子约为1 mol,其质量约为60 g,B正确;6 g偏二甲肼的物质的量为=0.1 mol,含有的分子数为0.1NA,D错误。
答案 B
5.(2023·保定模拟)设NA为阿伏加德罗常数的值。我国科学家在实验室实现了CO2到淀粉的全合成,其合成路线为
下列说法正确的是( )
A.1 mol甲醛(HCHO)中所含共用电子对总数为3NA
B.44 g C18O2所含质子数为22NA
C.反应②中有H2O2生成,则1 mol O2参与反应时转移电子数为2NA
D.1 L 1 mol·L-1的甲醇水溶液中含有氧原子的数目为NA
解析 HCHO的结构式为,1 mol甲醛(HCHO)中所含共用电子对总数为4NA,A错误;44 g C18O2的物质的量为= mol,每个分子中含有22个质子,所含质子数小于22NA,B错误;依题意反应②为CH3OH+O2HCHO+H2O2,由反应方程式可知,O2中的O元素由0价转化到H2O2中的-1价,则1 mol O2参与反应转移电子数为2NA,C正确;甲醇的物质的量为1 mol,含有的氧原子数目为NA,但水中也含有氧原子,因此1 L 1 mol/L的甲醇水溶液中含有氧原子的数目大于NA,D错误。
答案 C
6.将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2和CuCl2的混合溶液中回收S,其转化如图所示(CuS不溶于水)。NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.过程①中,每消耗1 mol Cu2+,转移电子的数目为2NA
B.过程②中,每生成1 mol S,转移电子的数目为2NA
C.整个转化过程中每消耗1 mol O2,同时消耗H2S 44.8 L
D.1 L 1 mol/L FeCl3溶液水解可以产生NA个Fe(OH)3胶粒
解析 过程①中发生的反应为H2S+Cu2+===CuS↓+2H+,每消耗1 mol Cu2+,转移电子数目为2NA,A正确;过程②中发生的反应为CuS+2Fe3+===S+2Fe2++Cu2+,每生成1 mol S,转移的电子数为6NA,B错误;整个转化过程发生的反应为2H2S+O2===2S+2H2O,每消耗1 mol O2,消耗2 mol H2S,由于无法确定H2S的浓度,故无法求出消耗的H2S的体积,C错误;1 L 1 mol/L的FeCl3水溶液中有1 mol FeCl3,即使完全水解产生1 mol Fe(OH)3,但是一个胶体粒子(简称胶粒)是多个Fe(OH)3聚集形成的,数目小于NA,D错误。
答案 A
7.光纤的主要成分为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
解析 摩尔质量的单位为g·mol-1,A项错误;标准状况下,SiO2为固体,B项错误;SiO2中Si与O的质量比为28∶32=7∶8,C项正确;SiO2和CO2的摩尔质量不同,D项错误。
答案 C
8.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
解析 由图可知,相同温度时,p(O2)>p(X),在同质量、同体积条件下,气体相对分子质量与压强成反比,即相对分子质量越大,压强越小,题给选项只有CO2的相对分子质量大于O2,故C正确。
答案 C
9.(2023·泉州模拟)NH4N3(叠氮化铵)易发生分解反应生成N2和H2,且两种气体的物质的量相等。若得到NH4N3的分解产物(简称a)的质量为28 g,则下列说法错误的是( )
A.叠氮化铵中N元素不止一种价态
B.a中两种气体的质量之比为14∶1
C.a的平均摩尔质量为14.5 g·mol-1
D.同温、同压下,a中两种气体的体积之比为1∶1
解析 NH中N元素的化合价为-3价,N中N元素的化合价为-价,故A正确;两种气体的物质的量相等时,其质量之比等于摩尔质量之比,即为28 g·mol-1∶2 g·mol-1=14∶1,故B正确;N2、H2的物质的量相等,假设均为n mol,M===15 g·mol-1,故C错误;同温、同压下,气体的体积与其物质的量成正比,则两种气体的体积之比为1∶1,故D正确。
答案 C
10.(2024·青岛二中质检)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
解析 同温、同压下,相同体积的氮气和氦气的物质的量相同,而氮气分子为双原子分子,稀有气体分子为单原子分子,所以二者含有的原子数不相等,A错误;标准状况下5.6 L任意气体的物质的量为=0.25 mol,氯气分子和氧气分子都是双原子分子,所以以任意比例混合的氯气和氧气所含的原子的物质的量为0.5 mol,含有的原子数为0.5NA,B正确;1 mol氯气与足量氢氧化钠溶液反应生成1 mol氯化钠和1 mol次氯酸钠,转移1 mol电子,转移的电子数为NA,C错误;不是标准状况,不能使用22.4 L·mol-1计算混合气体的物质的量,D错误。
答案 B
11.物质的量是高中化学常用的物理量,请完成以下有关计算(设NA为阿伏加德罗常数的值):
(1)2.3 g乙醇含有________个H原子,所含共价键的物质的量为________,其中官能团羟基所含的电子数为________。
(2)某条件下,8 g氧气所占的体积为6 L,则在该条件下的气体摩尔体积为________。
(3)9.5 g某二价金属的氯化物中含有0.2 mol Cl-,则此氯化物的摩尔质量为________。
(4)6.72 L CO(标准状况)与一定量的Fe2O3恰好完全反应(生成Fe与CO2)后,生成Fe的质量为________g,转移的电子数目为________。
解析 (1)2.3 g乙醇的物质的量为=0.05 mol,含有H原子的物质的量为0.05 mol×6=0.3 mol,含有H原子数为0.3NA;1个乙醇分子共含有8个共价键,则0.05 mol乙醇分子中含共价键的物质的量为0.05 mol×8=0.4 mol;0.05 mol乙醇分子中含0.05 mol羟基,0.05 mol羟基含有电子的物质的量为9×0.05 mol=0.45 mol,含有电子数为0.45NA。(2)8 g氧气的物质的量为=0.25 mol,则该条件下的气体摩尔体积为=24 L·mol-1。(3)9.5 g某二价金属的氯化物中含有0.2 mol Cl-,则该氯化物的物质的量为0.1 mol,则此氯化物的摩尔质量为=95 g·mol-1。(4)标准状况下6.72 L一氧化碳的物质的量为=0.3 mol,0.3 mol CO完全反应生成二氧化碳失去的电子的物质的量为0.3 mol×(4-2)=0.6 mol,转移电子的数目为0.6NA,根据电子守恒,反应生成铁的物质的量为=0.2 mol,质量为56 g·mol-1×0.2 mol=11.2 g。
答案 (1)0.3NA 0.4 mol 0.45NA
(2)24 L·mol-1 (3)95 g·mol-1
(4)11.2 0.6NA
12.CO和CO2的混合气体为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。
解析 2CO+O22CO2,CO的体积与生成CO2的体积相等,故18 g CO和CO2的混合气体的总体积为11.2 L,在标准状况下,该混合气体的物质的量为0.5 mol,设CO的物质的量为x mol,CO2的物质的量为y mol,
则,解得x=0.25,y=0.25。
(1)原混合气体的密度为≈1.61 g·L-1。
(2)解法一:=ρ·22.4 L·mol-1=1.61 g·L-1×22.4 L·mol-1≈36 g·mol-1;
解法二:==36 g·mol-1;
解法三:=28 g·mol-1×50%+44 g·mol-1×50%=36 g·mol-1。
答案 (1)1.61 (2)36
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