内容正文:
课时跟踪检测(七) 物质的量的基本知能评价
1.下列对于“摩尔”的理解正确的是 ( )
A.摩尔是国际科学界建议采用的一种物理量
B.摩尔可以把物质的宏观数量与微观粒子的数量联系起来
C.摩尔是物质的量的单位,简称摩,符号为mol
D.国际上规定0.012 kg碳中所含有的碳原子数目约为6.02×1023
解析:选C 物质的量是国际科学界建议采用的一种物理量,它的单位是摩尔,A错误;物质的量作为一种物理量,把物质的宏观数量与微观粒子的数量联系起来,B错误;物质的量是国际单位制中的基本物理量,摩尔是物质的量的单位,简称摩,符号为mol,C正确;碳元素有碳-12、碳-13、碳-14三种核素,碳-12是相对原子质量的标准,国际上规定0.012 kg 碳-12中所含有的碳原子数为阿伏加德罗常数的值,近似为6.02×1023,D错误。
2.一定温度和压强下,30 L某种气态纯净物中含有6.02×1023个分子,这些分子由1.204×1024个原子组成。下列有关说法不正确的是 ( )
A.该温度和压强可能是标准状况
B.标准状况下该纯净物若为气态,其体积约为22.4 L
C.该气体中每个分子含有2个原子
D.若O2在该条件下为气态,则1 mol O2在该条件下的体积也为30 L
解析:选A 该气体的物质的量为1 mol,该温度和压强下,1 mol该气体的体积为30 L,若是标准状况,其体积约为22.4 L,故A错误、B正确;1 mol该气体含有1.204×1024个原子,则1个该气体分子中含有原子个数为=2,故C正确;由1 mol该气体在该条件下为30 L可知,该条件下气体摩尔体积为30 L·mol-1,故若O2在该条件下为气态,则1 mol O2在该条件下的体积也为30 L,故D正确。
3.(2025·湖南湘东一模)同温同压同体积的两个密闭容器中分别充满12C18O和14N2两种气体。以下关于这两个容器中气体的说法正确的是 ( )
A.质子数相等,质量不相等
B.分子数和质量都不相等
C.分子数和质量都相等
D.原子数和中子数都相等
解析:选A 根据阿伏加德罗定律,同温同压下,同体积的气体具有相同的分子数,所以12C18O和14N2分子数和原子数均相同;每个12C18O和14N2分子中都含14个质子,所以12C18O和14N2质子数相同;但每个12C18O和14N2分子中含有的中子数分别为16、14,所以12C18O和14N2中子数不相同;12C18O和14N2的相对分子质量不同,物质的量相同,所以质量不相同。
4.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.
解析:选D a g该气态双原子分子的物质的量为 mol,该气态双原子分子的摩尔质量为= g·mol-1,所以b g该气体在标准状况下的体积为×22.4 L·mol-1= L。
5.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 NO2和CO2的混合气体含有2NA个O原子
解析:选B 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,氦气分子为单原子分子,所以二者所含的原子数不相等,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,B正确;1 mol氯气与足量NaOH溶液反应生成1 mol NaCl和1 mol NaClO,转移1 mol电子,转移的电子数为NA,C错误;不是标准状况,不能用22.4 L·mol-1计算混合气体的物质的量,D错误。
6.标准状况下,有①6.72 L CH4,②3.01×1023个HCl分子,③3.4 g NH3三种气体。下列对这三种气体的相关量的关系比较,正确的是 ( )
A.质量:②<①<③ B.氢原子数:③<①<②
C.体积:②<①<③ D.密度:①<③<②
解析:选D n(CH4)==0.3 mol,n(HCl)==0.5 mol,n(NH3)==0.2 mol。m(CH4)=0.3 mol×16 g·mol-1=4.8 g,m(HCl)=0.5 mol×36.5 g·mol-1=18.25 g,m(NH3)=3.4 g,故质量:③<①<②,A错误;CH4中n(H)=0.3 mol×4=1.2 mol,HCl中n(H)=0.5 mol,NH3中n(H)=0.2 mol×3=0.6 mol,故氢原子数:②<③<①,B错误;根据V=nVm知,相同条件下,气体体积之比等于物质的量之比,故体积:③<①<②,C错误;根据ρ=知,相同条件下,气体密度之比等于摩尔质量之比,故密度:①<③<②,D正确。
7.以“物质的量”为中心的计算是化学计算的基础。下列与物质的量相关的计算正确的为 ( )
A.现有CO、CO2、O3三种气体,它们分别都含有1 mol O原子,则三种气体的物质的量之比为3∶2∶1
B.5.6 g CO和4.48 L CO2中含有的碳原子数一定相等
C.标准状况下,11.2 L X气体分子的质量为32 g,则X气体的摩尔质量为64
D.a g Cl2中有b个氯原子,则阿伏加德罗常数NA的数值可以表示为
解析:选D 设CO、CO2和O3的物质的量分别为x mol、y mol、z mol,由三种气体含有氧原子的物质的量都为1 mol可得x=2y=3z,则三种气体的物质的量之比为6∶3∶2,故A错误;未注明气体所处状况,无法计算4.48 L CO2的物质的量和含有的碳原子数,故B错误;摩尔质量的单位为g·mol-1,故C错误;a g Cl2的物质的量为 mol,含有的氯原子个数为 mol×2NA mol-1=b,则阿伏加德罗常数NA的数值可以表示为,故D正确。
8.我国科学家屠呦呦因发现青蒿素治疗疟疾的新疗法而获得诺贝尔生理学或医学奖。青蒿素的分子式为C15H22O5,相对分子质量为282,双氢青蒿素的分子式为C15H24O5,相对分子质量为284。NA表示阿伏加德罗常数的值,下列关于青蒿素的说法不正确的是 ( )
A.C15H22O5的摩尔质量为282 g·mol-1
B.14.2 g双氢青蒿素中含有的原子总数为2.2NA
C.一个C15H22O5粒子的质量约为 g
D.含有6.02×1023个碳原子的C15H22O5的物质的量为1 mol
解析:选D 含有6.02×1023个碳原子的C15H22O5的物质的量为 mol,D错误。
9.内表面光滑的恒温方形容器被可以自由滑动的挡板分隔为左右两部分,向左右两边分别充入如下气体,其中挡板位置正确且两部分密度相等的是 ( )
解析:选B 44 g CO2和44 g H2物质的量分别为1 mol、22 mol,相同条件下,H2体积是CO2的22倍,故A错误;NA个N2分子物质的量为1 mol,质量为28 g,28 g C2H4物质的量为1 mol,相同条件下,二者体积相同,且质量均为28 g,密度也相同,故B正确;4 g He物质的量为1 mol,相同条件下,H2体积是He的2倍,故C错误;32 g O2和48 g O3物质的量均为1 mol,二者体积相同,但密度不同,故D错误。
10.相同状况下,体积相等的五个气球分别充满相应的气体,如图所示。与HCl气球中所含原子数一定相等的是 ( )
解析:选C 相同状况下,体积相等的气球中,气体的物质的量相等。Ar是单原子分子,O3是三原子分子,它们组成的混合气体的原子数只有在二者的物质的量比为1∶1时才与HCl气球中所含原子数相等,A不符合题意;H2是双原子分子,NH3是四原子分子,无论混合气体由什么比例组成,1 mol混合气体所含的原子数均大于2 mol,B不符合题意;N2、O2都是双原子分子,所以无论混合气体由什么比例组成,1 mol混合气体所含的原子数肯定为2 mol,C符合题意;CO是双原子分子,CO2是三原子分子,无论混合气体由什么比例组成,1 mol混合气体所含的原子数均大于2 mol,D不符合题意。
11.在两个密闭容器中,分别充有质量相等的甲、乙两种气体,它们的温度和密度均相同。试根据甲、乙的摩尔质量(M)的关系,判断下列说法正确的是 ( )
A.若M(甲)>M(乙),则气体的分子数:甲>乙
B.若M(甲)<M(乙),则气体摩尔体积:甲>乙
C.若M(甲)<M(乙),则气体的压强:甲>乙
D.若M(甲)>M(乙),则气体体积:甲<乙
解析:选C 根据n=,若M(甲)>M(乙),则n(甲)<n(乙),气体的分子数:甲<乙,A错误;根据n=,若M(甲)<M(乙),则n(甲)>n(乙),甲、乙两种气体的密度、质量相等,则气体的体积相等,根据Vm=,则气体摩尔体积:甲<乙,B错误;根据n=,若M(甲)<M(乙),则n(甲)>n(乙),甲、乙两种气体的密度、质量相等,则气体的体积相等,温度相同,由pV=nRT可知,气体的压强:甲>乙,C正确;甲、乙两种气体的密度、质量相等,则气体的体积相等,D错误。
12.(2025·重庆江北区一模)某密闭刚性容器由可动活塞隔成甲、
乙两室,室温下向甲中充入由H2和O2组成的混合气体19 g,向乙中充入1 mol空气,此时活塞的位置如图所示。下列有关说法正确的是 ( )
A.甲室混合气体的分子总数为3NA
B.甲室H2、O2的物质的量之比为1∶3
C.甲室混合气体的密度是同温同压下H2密度的9.5倍
D.若将甲室气体点燃引爆并恢复至室温,忽略生成水的体积,活塞最终停留在刻度2处
解析:选D 同温同压下,气体体积之比等于物质的量之比。室温下向甲中充入由H2和O2组成的混合气体19 g,向乙中充入1 mol空气,甲、乙两室气体体积之比为2∶1,则甲室中H2和O2的总物质的量为 2 mol。H2和O2的总物质的量为2 mol,则甲室混合气体的分子总数为2NA,A错误;H2和O2的总物质的量为2 mol,总质量为19 g,设H2的物质的量为x mol,O2的物质的量为y mol,有,解得x=1.5,y=0.5,则甲室H2、O2的物质的量之比为3∶1,B错误;甲室气体的平均摩尔质量为=9.5 g·mol-1,同温同压下,气体密度之比等于摩尔质量之比,甲室混合气体的密度是同温同压下H2密度的4.75倍,C错误;若将甲室气体点燃引爆并恢复至室温,发生反应:2H2+O22H2O,反应后剩余0.5 mol H2,忽略生成水的体积,根据同温同压下,气体的体积之比等于物质的量之比,活塞最终停留在刻度2处,D正确。
13.(6分)填写下列空白。
(1)将等物质的量的NH3和CH4混合,混合气体中NH3与CH4的质量比为 。(2分)
(2)标准状况下,密度为0.75 g·L-1的NH3与CH4组成的混合气体中,NH3的体积分数为 。(2分)
(3)已知a g A和b g B恰好完全反应生成0.2 mol C和d g D,则C的摩尔质量为 。(2分)
解析:(2)标准状况下,混合气体的平均摩尔质量为0.75 g·L-1×22.4 L·mol-1=16.8 g·mol-1,设NH3的体积分数为x,则17x+16(1-x)=16.8,解得x=0.8,即NH3的体积分数为80%。(3)根据质量守恒定律,C的质量为(a+b-d)g,则C的摩尔质量为=5(a+b-d)g·mol-1。
答案:(1)17∶16 (2)80% (3)5(a+b-d)g·mol-1
14.(15分)按要求完成下列填空。
(1)如果a g某气体中含有的分子数为b,则c g该气体在标准状况下占有的体积为 L。(2分)
(2)8.4 g N2与9.6 g某单质Rx所含原子个数相同,且分子数之比为3∶2,则R的相对原子质量为 ,x值为 ,9.6 g单质Rx所含原子个数为 。(5分)
(3)某金属氯化物MClx的摩尔质量为133.5 g·mol-1,取该金属氯化物26.7 g配成水溶液,与足量AgNO3溶液完全反应,生成86.1 g白色沉淀。则金属M的摩尔质量为 。(2分)
(4)某物质A加热时按化学方程式2A2B+C+3D分解,产物均为气体,测得相同条件下由生成物组成的混合气体对H2的相对密度为20,则反应物A的相对分子质量为 。(2分)
(5)一定量的液态化合物XY2,在一定量O2中恰好完全反应:XY2(l)+3O2(g)XO2(g)+2YO2(g),冷却后在标准状况下,测得生成物的体积为672 mL,则反应前O2的体积是 mL,在XY2分子中,X、Y两元素的质量比为3∶16,则X、Y两元素的相对原子质量之比为 。(4分)
解析:(1)由a g气体中含有的分子数为b可知,a g该气体的物质的量为 mol,在标准状况下占有的体积V1= mol ×22.4 L·mol-1= L,标准状况下,同一气体的质量之比等于体积之比,设c g该气体在标准状况下占有的体积为V2,即=,解得V2= L。(2)根据分子数之比为3∶2可知,N2与Rx相对分子质量之比为∶=7∶12,N2相对分子质量为28,则Rx相对分子质量为28×=48,又二者所含原子个数相同,即3×2=2x,解得x=3,所以R的相对原子质量为=16,9.6 g单质Rx所含原子个数为×3NA mol-1=0.6NA。(3)取金属氯化物MClx 26.7 g配成水溶液,与足量AgNO3溶液完全反应,生成86.1 g即=0.6 mol AgCl白色沉淀,所以Cl-的物质的量为0.6 mol,该金属氯化物的物质的量为= 0.2 mol,解得x=3,所以金属M的摩尔质量为133.5 g·mol-1-(35.5 g·mol-1×3)=27 g·mol-1。(4)令物质A的物质的量为2 mol,由方程式2A2B+C+3D可知,混合气体总物质的量为2 mol+1 mol+3 mol=6 mol,混合气体对H2的相对密度为20,则混合气体平均摩尔质量为2 g·mol-1×20=40 g·mol-1,混合气体总质量为6 mol× 40 g·mol-1=240 g,由质量守恒定律可知,物质A的质量等于混合气体总质量,故物质A的摩尔质量为= 120 g·mol-1,相对分子质量为120。(5)根据方程式可知,反应前后气体的总体积不变,所以反应前O2的体积也是672 mL。参加反应的O2的物质的量为=0.03 mol,质量为0.03 mol ×32 g·mol-1=0.96 g,则参加反应的XY2的物质的量为0.01 mol;设X、Y两元素的相对原子质量分别为x、y,由XY2分子中,X、Y两元素的质量比为3∶16得∶=1∶2,故x∶y=3∶8。
答案:(1) (2)16 3 0.6NA
(3)27 g·mol-1 (4)120 (5)672 3∶8
学科网(北京)股份有限公司
$$