第二章 第1讲 物质的量 气体摩尔体积(讲义及练习)-2027届高三化学·大一轮复习
2026-07-28
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摘要:
该高中化学高考复习讲义聚焦物质的量核心考点,涵盖阿伏加德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积及阿伏加德罗定律,按微观粒子计量到气体规律应用的逻辑层次构建知识体系。通过考点梳理(概念定义、公式推导)、方法指导(如Nₐ计算陷阱分析)、真题训练(分考点及综合题),帮助学生建立“微观-宏观”联系,突破计算难点。
讲义突出化学观念与科学思维培养,如对比Nₐ与6.02×10²³的差异强化微观计量观念,通过“两看”法(状态、物质状态)破解气体摩尔体积误区训练证据推理能力。分层设计逐点训练与综合题,配合即时反馈,助力学生高效掌握计算技巧,为教师把控复习进度、提升学生应考能力提供系统支持。
内容正文:
大一轮·化学
第二章 物质的量
第1讲 物质的量 气体摩尔体积
考点一 物质的量 阿伏加德罗常数 摩尔质量
1.物质的量(n)
(1)概念:物质的量是国际单位制中的七个基本物理量之一,表示含有一定数目粒子的集合体。符号为n,单位是摩尔(mol)
(2)摩尔(mol):国际上规定,1 mol粒子集合体所含的粒子数与0.012 kg 12C所含的碳原子数相同,约为6.02×1023
(3)物质的量的规范表示方法
如:1 mol Fe、1 mol O2、1 mol Na+或钠离子
(4)计量对象:微观粒子,微观粒子有:分子、原子、离子、原子团、质子、中子、电子等
2.阿伏加德罗常数(NA)
(1)含义:1 mol任何物质所含的粒子数叫做阿伏加德罗常数,符号为NA
(2)单位:mol-1
(3)数值:NA≈6.02×1023 mol-1
(4)物质的量与微粒数、阿伏加德罗常数之间的关系:n=或N=n·NA
注意
阿伏加德罗常数(NA)与6.02×1023的区别:6.02×1023是个纯数值没有任何物理意义,而阿伏加德罗常数(NA)是指1 mol任何微粒所含的粒子数,它与0.012 kg 12C所含的碳原子数相同,数值上约为6.02×1023
3.摩尔质量(M)
(1)概念:单位物质的量的物质所具有的质量称为该物质的摩尔质量。符号为M
(2)单位:g·mol-1
(3)数值:以g·mol-1为单位,任何粒子的摩尔质量在数值上都等于该粒子的相对分子(原子)质量
(4)物质的量(n)、质量(m)与摩尔质量(M)之间的关系:n=
注意
①摩尔质量、相对分子(或原子)质量、1 mol物质的质量在数值上是相同的,但三者的含义不同,单位不同
②摩尔质量的单位是g·mol-1,相对原子(分子)质量的单位是1,1 mol物质的质量单位是g
如:钠的摩尔质量为23 g·mol-1,钠的相对原子质量为23,1 mol钠的质量为23 g
【逐点训练1】
1.下列说法正确的是
A.物质的量可以理解为物质的质量
B.物质的量就是物质的粒子数目
C.物质的量的单位——摩尔,只适用于分子
D.物质的量可用n表示,1 mol粒子的数目约为6.02×1023
【答案】D
【详解】A.物质的量是表示粒子数量的物理量,而物质的质量是另一个独立概念,两者不可混淆,A错误;
B.物质的量是粒子数量的“计量单位”,而非数目本身,例如,1 mol粒子的数目约为阿伏伽德罗常数(6.02×1023),B错误;
C.摩尔不仅适用于分子,还适用于原子、离子、电子等其他微观粒子,C错误;
D.物质的量符号为n,且1 mol粒子的数目约为6.02×1023(阿伏伽德罗常数的近似值),符合中学阶段的表述规范,D正确;
故选D。
2.下列叙述中正确的是
A.二氧化硫的摩尔质量是64 g
B.一个镁原子的质量就是镁的相对原子质量
C.水的相对分子质量等于18 g
D.一个16O的实际质量约等于g
【答案】D
【详解】A.二氧化硫的摩尔质量为,A错误;
B.一个镁原子的质量等于镁的摩尔质量与阿伏伽德罗常数的比值,B错误;
C.水的相对分子质量为18,C错误;
D.一个的实际质量,D正确;
故选D。
3.阿伏加德罗是意大利化学家(1776.08.09- 1856.07.09),曾开业当律师,24岁后弃法从理,十分勤奋,终成一代化学大师。为了纪念他,人们把1 mol某种微粒集合体所含有的粒子个数,称为阿伏加 德罗常数,用N表示。下列说法或表示中不正确的是
A.科学上规定含有阿伏加 德罗常数个粒子的任何微粒集合体都为1 mol
B.在K37ClO3+6H35Cl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O反应中,若有212克氯气生成,则反应中电子转移的数目为5NA
C.60 克的乙酸和葡萄糖混合物充分燃烧消耗2NA个O2
D.6.02×1023mol-1叫做阿伏加 德罗常数
【答案】D
【详解】A. 含有阿伏加 德罗常数个粒子的任何微粒集合体都为1 mol,故A正确;
B. 生成的3mol氯气中含6molCl,其中1mol为 37Cl,5mol为35Cl,生成氯气摩尔质量= =70.7g·mol-1,若有212克氯气生成物质的量==3mol,生成3mol氯气电子转移5mol,故B正确;
C. 乙酸与葡萄糖最简式都是CH2O,1个CH2O完全燃烧消耗1个氧气分子,60克的乙酸和葡萄糖混合物含有CH2O物质量为2mol,充分燃烧消耗2NA个O2,故C正确;
D. 6.02×1023mol-1 是阿伏加 德罗常数的近似值,故D错误;
故选D。
4.草酸()是生物体的一种代谢产物,并在不同的生命体中发挥不同的功能。设为阿伏加德罗常数的值,下列关于草酸的说法错误的是
A.1 mol草酸含有2 mol H、2 mol C和4mol O
B.含2 mol O的草酸的摩尔质量为
C.45 g草酸中含有的原子总数为
D.117 g草酸完全燃烧生成和,转移电子为2.6 mol
【答案】B
【详解】A.1个草酸分子中含有2个H原子、2个C原子、4个O原子,因此1 mol草酸含有2 mol H原子、2 mol C原子和4 mol O原子,A正确;
B.摩尔质量是物质的固有属性,草酸的摩尔质量为,B错误;
C.草酸的摩尔质量为,45 g草酸的物质的量为,1个草酸分子共含8个原子,故含有的原子总数为,C正确;
D.117 g草酸的物质的量为,草酸中C为+3价,燃烧后生成中C为+4价,1 mol草酸燃烧转移2mol电子,故1.3 mol草酸完全燃烧转移电子为2.6 mol,D正确;
故选B。
5.中学阶段常见单质和化合物有如图所示的转化关系(反应ⅳ的部分生成物未给出),已知:甲是气体乙在标准状况下的密度为,常温下Y是一种黄绿色气体。
下列叙述正确的是
A.乙的摩尔质量为 B.Y常用于杀菌漂白,与反应ⅲ有关
C.化合物丙见光分解得到单质Y D.反应ⅳ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:3
【答案】B
【分析】甲是气体乙在标准状况下的密度为,计算摩尔质量,故乙为;
单质Y常温下为黄绿色气体,故Y是氯气;
与发生水解反应,,因此乙为,化合物丙为HClO;
隔绝空气加热分解,生成单质X和,结合原子守恒和得失电子守恒可知,X是氮气;
与反应,生成化合物丁和丙,则丁是HCl。
由题意推测,X是氮气,Y是氯气,乙是,丙是,丁是。由此解题
【详解】A.气体乙在标准状况下的密度为,则乙的摩尔质量为,A错误;
B.常用于漂白或自来水的杀菌消毒,是因为氯气与水反应生成的次氯酸具有强氧化性,即与反应ⅲ有关,B正确;
C.见光分解得到氧气,Y是氯气,C错误;
D.依题意可得反应ⅳ的化学方程式为,该反应中3 mol作氧化剂,得到6 mol电子,8 mol中有2 mol作还原剂,被氧化为氮气,失去6 mol电子,故氧化剂与还原剂的物质的量之比为,D错误;
故答案选B。
6.稀有气体的不活泼性是相对的,在一定条件下它们也可和某些物质(如F2等)发生化学反应。若将1.5mol Xe和7.5mol F2加入一定体积的容器中,于400℃和2633kPa压强下加热数小时,然后迅速冷却至25℃,容器内除得到一种无色晶体外,还余下4.5mol F2。则所得产物中,氙与氟的原子个数比和该产物的分子式的说法正确的是
A.1:2 XeF2 B.1:4 XeF4
C.1:2 Xe2F4 D.1:4无法确定分子式
【答案】D
【详解】根据质量守恒定律解题.
7.5moL氟气反应剩余4.5mol氟气,反应了3mol氟气,
1.5molXe与3moL氟气反应生成物中Xe原子与氟原子物质的量之比为1.5:(3×2)=1:4,故产物的最简式为XeF4,分子式无法确定,
故选:D。
7.铋酸钠()是一种强氧化剂,不溶于冷水,在酸性条件下能把氧化成,下列推断错误的是
A.发生的离子反应为:
B.“酸性条件”的“酸性”可以是硫酸的酸性条件
C.若有0.2 mol氧化产物生成,转移电子数为
D.可与浓盐酸发生反应
【答案】C
【详解】A.该离子方程式满足电子守恒、电荷守恒、原子守恒,且NaBiO3不溶于冷水,写化学式符合反应事实,A正确;
B.硫酸不会对Mn2+的氧化反应产生干扰,酸性条件可以选用硫酸,B正确;
C.该反应的氧化产物为,每个被氧化为转移5个电子,生成0.2mol氧化产物时,转移1mol电子,电子数为,C错误;
D.由题干反应可知氧化性,而可氧化浓盐酸生成,故也可与浓盐酸发生该反应,且方程式配平正确,D正确;
故选C。
8.关于反应,下列说法正确的是
A.中,碳原子上孤电子对数为
B.含分子数为
C.中含氢原子数一定为
D.生成时,反应中转移电子数为
【答案】D
【详解】A.的中心C原子的孤电子对数为,故中碳原子上孤电子对数为0,A错误;
B.是原子晶体,不存在单个分子,B错误;
C.未指明气体处于标准状况,无法确定的物质的量,故氢原子数不一定为,C错误;
D.反应中C元素从+4价降为+2价,共得8mol电子,Si元素从-4价升为+4价,失8mol电子,每生成转移8mol电子,即转移电子数为,D正确;
答案选D
考点二 气体的摩尔体积 阿伏加德罗定律
1.影响物质体积大小的因素
(1)粒子的大小——物质的本性
(2)粒子间的距离——由温度与压强共同决定
(3)粒子的数目——物质的量的大小
注意
①气体体积的主要影响因素:粒子的数目和粒子间的距离
②固体体积的主要影响因素:粒子的数目和粒子的大小
2.气体摩尔体积(Vm)
概念
单位物质的量的气体所占的体积,单位为L·mol-1(或L/mol)和m3/mol(或m3·mol-1)
关系式
Vm= (V = n·Vm)
影响因素
气体摩尔体积的数值不是固定不变的,它决定于气体所处的温度和压强
计算
①数值:标准状况下(0 ℃、101 kPa),Vm≈22.4 L·mol-1
②标准状况下气体的物质的量:n= mol
注意
①22.4L/mol的理解:气体摩尔体积的数值与温度、压强有关;非标准状况下气体摩尔体积可能是22.4 L/mol,也可能不是22.4 L/mol。故1 mol气体的体积若为22.4 L,它所处的状况不一定是标准状况,如气体在273 ℃和202 kPa时,Vm也为22.4 L/mol
②使用对象:必须是气体,可以是单一气体,也可以是混合气体,如:水、酒精、SO3、CCl4等在标准状况下不是气体,不能用气体摩尔体积计算
③抓“两看”,突破气体与状况陷阱
一看:气体是否处于标准状况(0 ℃、101 kPa)
二看:标准状况下,物质是否是气态。常见干扰物质:
a.无机物Br2、SO3、H2O、HF等
b.有机物中碳原子数大于4的烃,如苯、己烷等
c.有机物中烃的衍生物CCl4、氯仿、乙醇等
3.阿伏加德罗定律及其推论
(1)阿伏加德罗定律:同温同压下,相同体积的任何气体,含有相同数目的分子(或气体的物质的量相同)
(2)阿伏加德罗定律的推论——理想气体状态方程为:pV=nRT
由理想气体的状态方程结合物质的量的相关公式可以推出: pM =ρRT
[其中:p为气体压强;V为气体体积;n为物质的量;R为常数;T为温度(单位为开尔文,符号是K);ρ密度;M摩尔质量;m质量;N气体的分子数]
条件
推论公式
语言叙述
T、p相同
=
同温、同压下,气体的体积与其物质的量成正比
T、V相同
=
温度、体积相同的气体,其压强与其物质的量成正比
T、p相同
=
同温、同压下,气体的密度与其摩尔质量(或相对分子质量)成正比
T、p、m相同
=
同温同压下,相同质量的任何气体的体积与它们的摩尔质量成反比
T、V、m相同
=
同温同体积时,相同质量的任何气体的压强与它们的摩尔质量成反比
T、p、V相同
==
同温同压下,同体积的任何气体的质量比等于它们的摩尔质量之比,也等于它们的密度之比
注意
①阿伏加德罗定律适用于任何气体,既包括单一气体,也包括混合气体,但不适用于非气体
②温度、压强、体积、分子数四个物理量相互制约,只要其中“三同”成立,第“四同”也成立,即“三同”定“一同”。如:
a.同温、同压下,相同物质的量的气体,气体体积相同
b.同温、同体积下,相同物质的量的气体,气体的压强相同
4.混合气体的平均摩尔质量()或平均相对分子质量
1混合气体的平均摩尔质量:
2根据混合气体中各组分的物质的量分数或体积分数求混合气体的平均摩尔质量
①===M1a1%+M2a2%+…+Miai%
其中ai%=×100%,是混合气体中某一组分的物质的量分数。
②===M1b1%+M2b2%+…+Mibi%
其中bi%=×100%,是混合气体中某一组分的体积分数
(3)已知混合气体的密度:=×224
5.计算气体摩尔质量的5种方法
根据物质的质量(m)和物质的量(n)
M=(定义式)
根据一定质量(m)的物质中微粒数目(N)和阿伏加德罗常数(NA)
M=
已知一个分子的质量,则M=m(分子)×NA
根据标准状况下气体的密度ρ
M=ρ×22.4 L·mol-1,ρ的单位是g/L
根据气体的相对密度(D=)
=D(相对密度)M1=M2×D(相对密度)
对于混合气体,求其平均摩尔质量
上述计算式M=ρ×22.4(g·mol-1)、M1/M2=D、M=m/n、M=NA·m/N
仍然成立。还可以用下式计算:,a%、b%、c%指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)
【逐点训练2】
1.下列有关气体的叙述中,错误的是
A.在标准状况下,气体的摩尔体积约为
B.不同的气体,若体积不同,则它们所含的分子数肯定不同
C.当分子数目相同时,气体体积的大小主要决定于气体分子之间的距离
D.一定温度和压强下,气体分子的物质的量决定了它们的体积
【答案】B
【详解】A.标准状况下,1mol任何气体的体积约为22.4L,即气体摩尔体积为,故A正确;
B.根据,其中与温度、压强有关,不同气体,若温度、压强不确定,则有可能相同也可能不同,即使体积不同,n也有可能相同,则它们所含的分子数有可能相同,故B错误;
C.气体体积的大小与分子间距离有关,分子间距离又与压强和温度有关,即当分子数相同时,气体体积的大小主要决定于气体分子间的距离,故C正确;
D.根据,可得,一定温度和压强下,气体分子间的平均距离、是确定的,则V与n成正比,故D正确;
故选B。
2.标况下,若m g气体A与n g气体B分子数相同,下列说法中错误的是
A.气体A与B的相对分子质量比为
B.同质量气体A与B的分子个数比为
C.同温同压下,同体积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】C
【详解】A.分子数相同则物质的量相同,由可知,相对分子质量之比等于质量之比,即A与B相对分子质量比为,A不符合题意;
B.A与B相对分子质量比为,同质量时由可知,分子数与摩尔质量成反比,故分子个数比为,B不符合题意;
C.同温同压下,气体密度之比等于摩尔质量之比,故A、B密度比为,不是,C符合题意;
D.相同状况下,同体积的A、B物质的量相同,由可知,质量比等于摩尔质量之比为,D不符合题意;
故答案选C。
3.“稀土之父”徐光宪先生缔造了稀土的“中国传奇”。稀土材料被广泛应用于汽车尾气的净化:2NO+2CO=N2+2CO2.设为阿伏加德罗常数的值。下列有关说法正确的是
A.含中子的数目为
B.常温常压下,22.4 L NO和CO混合气体中含氧原子的数目为
C.含共价键的数目为
D.标准状况下溶于水形成的数目为
【答案】A
【详解】A.的质子数为58,质量数为140,中子数=质量数-质子数=140-58=82,故1mol该Ce原子含中子数目为,A正确;
B.常温常压下气体摩尔体积大于22.4L/mol,22.4L NO和CO混合气体的物质的量小于1mol,无法确定含氧原子数目为,B错误;
C.28g 的物质的量为,而1个分子含3个共价键,故含共价键数目为,C错误;
D.标准状况下22.4L 物质的量为1mol,溶于水后与水的反应为可逆反应,且生成的是弱酸,仅能微弱电离出,故数目远小于,D错误;
故选A。
4.氯及其化合物的转化关系如图所示,为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.1 mol液态中含有的离子数为
B.标准状况下,中含有的质子数为
C.反应①中每消耗,生成的分子数为
D.反应②中当有作氧化剂时,转移电子数为
【答案】B
【分析】反应①的化学方程式为:4HCl+Ca(ClO)2=2Cl2↑+CaCl2+2H2O,反应②的化学方程式为:3Cl2+6KOH(热)=+5KCl+3H2O,据此分析;
【详解】A.液态中无离子,A错误;
B.标况下Cl2为气体,11.2 L Cl2为0.5 mol,含有的Cl原子数为NA,则质子数为17 NA,B正确;
C.反应①的化学方程式为:4HCl+Ca(ClO)2=2Cl2↑+CaCl2+2H2O,反应中每生成2 mol Cl2消耗4 mol HCl,则每消耗(1 mol),生成的Cl2分子数为0.5 NA,C错误;
D.反应②的化学方程式为:3Cl2+6KOH(热)=+5KCl+3H2O,消耗3 mol Cl2生成1 mol KClO3,作还原剂的氯气的物质的量为0.5 mol,作氧化剂的氯气的物质的量为2.5 mol,转移电子的物质的量为5 mol,则每有0.3 molCl2作氧化剂,转移电子的物质的量为 mol,即转移电子数为0.6 NA,D错误;
故选B。
5.设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.标准状况下,中含有的键的数目为
B.常温常压下,中的价层电子对的数目为
C.完全水解,生成碱的分子数目为
D.反应生成,转移电子数为
【答案】D
【详解】A.标准状况下,H2O为液态,无法用气体摩尔体积计算物质的量,故σ键数目无法确定,故A错误。
B.8.0g SO3的物质的量为0.1mol,SO3中S的价层电子对数目为3(无孤对,3对成键电子),总数为0.3NA,故B错误。
C.SiF4水解生成H4SiO4(酸)和HF(酸),无碱生成,故C错误。
D.反应中,每生成2mol HI转移2mol电子,故生成1mol HI转移1mol电子,转移电子数为NA,故D正确。
6.设表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.通过足量充分反应,固体增重14g时,反应中转移的电子数为0.5NA
B.标准状况下,中含有的电子数目为2NA
C.镁铝合金与盐酸反应时,当生成4g H2时转移的电子数目为2NA
D.标准状况下,11.2L溶于水,所得溶液中、、HClO的微粒数之和为NA
【答案】A
【详解】A.与反应时,每2mol反应增重56g,转移2mol电子。当增重14g时,对应0.5mol,转移0.5mol电子,即0.5NA,A正确;
B.标准状况下HF为液态,无法用气体体积计算物质的量,电子数目无法确定,B错误;
C.生成4gH2(2mol)需转移4mol电子(每molH2对应2mol电子),转移电子数为4NA,C错误;
D.Cl2溶于水部分反应,溶液中Cl⁻、ClO⁻、HClO的微粒数之和小于NA(因Cl2未完全反应),D错误;
故选A。
7.用NA代表阿伏加德罗常数的数值。下列说法中,正确的是
A.7g乙烯和丙烯的混合气体含有的极性共价键数为NA
B.标准状况下,5.6LCCl4中所含C-Cl键的数目约为
C.常温下,11.2L甲烷气体含有的甲烷分子数为0.5NA
D.60g二氧化硅晶体中含有Si—O键数为2NA
【答案】A
【详解】A.乙烯(C2H4)和丙烯(C3H6)的最简式均为CH2,混合气体总质量为7g,对应物质的量为7g/(14g/mol)=0.5mol,每个CH2单元含2个C-H极性键,总极性键数为0.5mol×2×NA=1NA,A正确;
B.标准状况下CCl4为液体,无法通过气体体积计算物质的量,B错误;
C.常温下气体摩尔体积大于22.4L/mol,11.2L甲烷的物质的量小于0.5mol,C错误;
D.1mol SiO2含4mol Si-O键(每个Si连接4个O),60g SiO2对应1mol,Si-O键数为4NA,D错误;
故答案为:A。
8.同温同压下,由NO和CO组成的混合气体的密度是的14.5倍。下列关系正确的是(提示:空气的平均相对分子质量约为29)
A.混合气体中,CO与NO的质量之比为14:15
B.混合气体中,CO与NO的分子数之比为1:2
C.同温同压下,该混合气体的密度与空气的密度不同
D.同温同压下,同体积的该混合气体与空气的质量不相等
【答案】A
【分析】同温同压下,由NO和CO组成的混合气体的密度是H2的14.5倍,则混合气体的平均相对分子质量为29,根据,列式计算:,解得:。
【详解】A.根据分析可知,混合气体中,CO与NO的物质的量相等,则质量之比为,A正确;
B.混合气体中,CO与NO的物质的量之比为1:1,分子数之比也为1:1,B错误;
C.混合气体的平均摩尔质量为29 g/mol,与空气相同,密度相同,C错误;
D.与空气的平均摩尔质量相同,同温同压下,同体积的混合气体与空气的物质的量相同,质量相等,D错误;
故选A。
1.下列说法正确的是
A.摩尔既是物质的数量单位又是物质的质量单位
B.0.8g氦气所含的原子数目约为
C.1mol水分子中含有2mol氢原子和1mol氧原子
D.一个NO分子的质量是,一个分子的质量是,则氧原子的摩尔质量是
【答案】C
【详解】A.摩尔是物质的量的单位,而物质的质量单位是克或千克,A错误;
B.氦气摩尔质量为4g/mol,0.8g氦气的物质的量为0.2mol,原子数目为,B错误;
C.1个H2O分子含2个H和1个O,因此1mol水分子含2mol氢原子和1mol氧原子,C正确;
D.NO2比NO多1个O原子,单个O原子质量为(b−a)g,则氧原子的摩尔质量为,D错误;
故选C。
2.下列叙述错误的是
①摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一;
②1 mol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1 g;
⑤HCl的摩尔质量等于1 mol HCl分子的质量。
A.①②③ B.②③④ C.②③④⑤ D.全部
【答案】D
【详解】①摩尔是物质的量的单位,物质的量才是国际单位制七个基本物理量之一,①错误;
②物质的构成粒子不一定是原子,如1mol O2含2mol O原子,并非约6.02×1023个原子,②错误;
③6.02×1023是阿伏加德罗常数的近似值,并非阿伏加德罗常数本身,③错误;
④摩尔质量的单位为g/mol,氢原子的摩尔质量是1g/mol,单位表述错误,④错误;
⑤HCl的摩尔质量单位为g/mol,1mol HCl分子的质量单位为g,二者单位不同,仅数值相等,不能说二者相等,⑤错误;
①②③④⑤全部叙述均错误,故选D。
3.摩尔来源于拉丁文moles,原意为大量、堆积,是在1971年10月有41个国家参加的第14届国际计量大会决定增加的国际单位制(SI)的第七个基本单位。下列对于“摩尔”的理解正确的是
A.1mol任何物质所含有的分子数都相同
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.3S既可以表示3个硫原子又可以表示3mol硫原子
D.摩尔是物质的量的单位,简称摩,符号为mol
【答案】D
【详解】A.物质可能由分子、原子、离子等微粒构成,不一定含有分子,比如1molO2所含有的分子数为NA,而1molFe所含有的原子数为NA,A错误;
B.物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体,是可以把物质的宏观数量与微观粒子的数量联系起来,而摩尔是物质的量的单位,B错误;
C.3S可以表示3个硫原子,但不能表示3mol硫原子,C错误;
D.物质的量是一个物理量,其单位为摩尔,简称摩,符号为mol,D正确;
故选D。
4.三氟甲磺酸(化学式为)在很多场合可以替代传统的无机酸。下列叙述错误的是
A.1 mol三氟甲磺酸含有的分子数目约为
B.三氟甲磺酸分子中碳原子和氢原子的数目之比为1:1
C.三氟甲磺酸中所含氧和氟元素的物质的量之比为1:1
D.三氟甲磺酸的摩尔质量为150
【答案】D
【详解】A.1 mol三氟甲磺酸含有1 mol分子,数目约为,A正确;
B.化学式中,碳原子数为1、氢原子数为1,比值为1:1,B正确;
C.原子数目之比等于物质的量之比,三氟甲磺酸分子中氧原子数为3、氟原子数为3,则三氟甲磺酸中所含氧和氟元素的物质的量之比为1:1,C正确;
D.摩尔质量需带单位,正确表述为150 g/mol,但选项未标注单位,D错误;
选D。
5.下列叙述错误的是
①摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一物质的量的单位;
②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;
⑤的摩尔质量不同于分子的质量;
⑥中含有个碳原子和个氧原子;
⑦当水吸收(标准状况)氨气时所得氨水的浓度是.
A.①②③⑦ B.②③④⑦ C.②③④⑥ D.全部
【答案】B
【详解】①摩尔物质的量的单位,物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一,①正确;
②任何物质都含有约个微粒,不一定是原子组成的,②错误;
③阿伏加德罗常数的近似值为,③错误;
④氢原子的摩尔质量是,④错误;
⑤的摩尔质量与分子的质量单位不同,数值一样,二者不相同,⑤正确;
⑥中含有1mol碳原子,个数为,含有2mol氧原子,个数为,⑥正确;
⑦当水吸收(标准状况)氨气时,配成溶液,所得氨水的浓度是,⑦错误; 符合题意的②③④⑦,故选B。
6.下列说法不正确的是
A.磷酸的摩尔质量(以为单位)与个磷酸分子的质量在数值上相等
B.个和个的质量比等于
C.和含有的氧原子数目之比为
D.常温常压下,一氧化碳分子的摩尔质量是
【答案】C
【详解】A.磷酸摩尔质量为98g/mol,6.02×1023个磷酸分子物质的量为1mol,质量为98g,故磷酸的摩尔质量(以g/mol为单位)与6.02×1023个磷酸分子的质量在数值上相等,A正确;
B.N2、H2物质的量均为1mol,质量分别为28g、2g,质量比为14:1,B正确;
C.1molH2SO4中含有氧原子4mol,1.5molHNO3中含有氧原子4.5mol,粒子数之比等于物质的量之比,因此两者的氧原子数之比为8:9,C错误;
D.CO分子的摩尔质量由相对分子质量决定,与物质的量大小无关,其摩尔质量为28g/mol,D正确;
故选C。
7.反应,是潜艇中氧气来源之一,用表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.含个氧原子
B.含有的质子数为
C.反应中每生成转移电子
D.溶于水中,所得溶液的质量分数为
【答案】B
【详解】A.22.4L 未指明处于标准状况下,无法计算其物质的量,也就无法确定氧原子数目,A错误;
B.1.8g 的物质的量为,每个分子含有10个质子,故1.8g 含有的质子数为,B正确;
C.该反应中中-1价的O发生歧化反应,每生成1mol ,有2mol O从-1价升高到0价,转移2mol电子,C错误;
D.4g NaOH溶于100g水中,溶液总质量为104g,所得溶液的质量分数为,D错误;
故选B。
8.将a g氯酸钾()充分加热分解(同时加入少量MnO2),得到b L气体,残留物充分溶解后所得溶液中共有c个溶质离子。则阿伏加德罗常数的值()一定可表示为
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】氯酸钾分解生成氯化钾和氧气,二氧化锰是催化剂且不溶于水,所以溶液中的溶质是氯化钾;氧气的体积不一定是在标准状况下,因此不能确定氧气的物质的量;氯酸钾的物质的量是,根据氯原子守恒可知,生成物氯化钾的物质的量也是,残留物充分溶解后所得溶液中共有c个溶质离子,所以;则根据可知,,因此答案选D。
9.用表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.中含有的H原子数目为
B.通常状况下个分子占有的体积为22.4 L
C.标准状况下,中含有的分子数目为
D.0.1 mol Fe与足量盐酸反应,转移的电子数目为
【答案】C
【详解】A.18g 的物质的量为,含有的H原子物质的量为2mol,数目为,A错误;
B.气体摩尔体积仅适用于标准状况,通常状况不是标准状况,无法计算个分子的体积,B错误;
C.标准状况下,11.2L 的物质的量为,含有的分子数目为,C正确;
D.Fe与足量盐酸反应生成氯化亚铁,Fe元素化合价从0升高到+2,0.1mol Fe反应转移电子的物质的量为0.2mol,数目为,D错误;
故选C。
10.设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.溶液中含有数目少于
B.100g98%的浓硫酸含有的数目是
C.3.2g(八元环结构)含有共用电子对数为
D.由反应可知,每生成22.4L,转移个电子
【答案】C
【详解】A.未知溶液的体积,故无法计算粒子数目,A错误;
B.100g98%的浓硫酸质量为98g。物质的量为1mol,含有H+的数目是2,水也会电离出H+,故溶液中H+数目大于2,B错误;
C.3.2gS8(八元环结构)物质的量为0.0125mol,1个S8中有8个共用电子对,故3.2gS8(八元环结构)含有共用电子对数为0.1,C正确;
D.外界的温度和压强未知,故无法计算,D错误;
故选C。
11.已知:,设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是
A.标准状况下,2.24 L 中含质子数为
B.1.8 g 中含有的电子数为
C.4.9 g 与足量的Fe反应,产生1.12 L
D.上述反应中,每生成1 mol ,转移电子数为
【答案】C
【详解】A.标准状况下,2.24 LO2为0.1mol,所以质子数为1.6NA,A正确;
B.1.8 g H2O为0.1mol,所以含有的电子数为NA,B正确;
C.没有给出气体所处状态,不可以算氢气体积,C错误;
D.方程式中生成2molFeSO4,转移28mol电子,所以生成1molFeSO4,转移14mol电子,D正确;
故选C。
12.法医学中可通过“砷镜”反应对含砷化合物进行鉴定,反应如下。
①
②(砷镜)
设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.中含有的质子数目为
B.反应②中每生成1 mol As转移电子数目为
C.溶液中,数目为
D.25℃和101 kPa下,含有的原子数目为
【答案】B
【详解】A.的摩尔质量为,物质的量为,1个分子中含10个质子,故中含有的质子数为,A错误;
B.反应②中元素从价升高到价,每生成1 mol As失去电子,数目为,B正确;
C.是强电解质,在水中完全电离,溶液中的物质的量为,数目为,C错误;
D.、为常温常压,气体摩尔体积大于,物质的量小于,原子数目小于,D错误;
故选B。
13.科学家第一次让18个碳原子连成环,其合成过程如图所示。为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.的摩尔质量为216
B.含有的原子总数是
C.转化为过程中,反应生成44.8 L CO
D.与石墨都是碳的同素异形体
【答案】D
【详解】A.摩尔质量的单位为g/mol,C18的摩尔质量应为216 g/mol,A错误;
B.43.2 g C18的物质的量为= 0.2 mol,含有的原子总数为0.2 mol × 18 × NA = 3.6 NA,B错误;
C.未指明生成CO的状态(如标准状况),无法用22.4 L/mol计算体积,C错误;
D.C18与石墨均为由碳元素组成的不同单质,互为同素异形体,D正确;
故答案选D。
14.在一个恒温、恒容的密闭容器中,有两个可左右自由滑动的密封隔板(a、b),将容器分成三部分,已知充入的三种气体的质量相等,当隔板静止时,容器内三种气体所占的体积如图所示。下列说法中错误的是
A.分子数目:
B.若是,则可能是
C.气体密度:
D.和分子中含有的原子数可能相等
【答案】C
【详解】A.由题给信息可知,图中X、Y、Z三种气体的压强、温度分别相等,V(X)=V(Z)=2V(Y),由阿伏加德罗定律可知,n(X)=n(Z)=2n(Y),所以分子数目N(X)=N(Z)=2N(Y),A正确;
B.由于三种气体的质量相等,若Y是O2,X是CH4,则符合n(X)=2n(Y),B正确;
C.由题意知,,根据可知,,C错误;
D.若X是N2,Z是CO,则n(X)=n(Z),X和Z含有的原子数相等,D正确;
故选C。
15.某常温密闭容器,中间有一可自由滑动的隔板(厚度不计)将容器分成左右两室,当左室充入4.4 gCO2,右室充入10.8 g由CO2、CO、N2组成的混合气体,隔板恰处于如图位置。下列说法正确的是
A.右室混合气体中CO、N2的质量之和为4.6 g
B.向左室充入4.8 gCO可使隔板恰好处于中间位置
C.右室混合气体中CO2的体积分数为50%
D.右室混合气体的密度为3.8 g/L
【答案】C
【分析】由图可知,左室气体与右室气体体积之比为,左室物质的量为,根据同温同压下气体体积之比等于物质的量之比可知,右室混合气体物质的量为,混合气体的平均摩尔质量为。
【详解】
A.混合气体中摩尔质量分别为,而平均摩尔质量为,根据“十字交叉法”,混合气体中与之比为,则,,则,,右室混合气体中的质量之和为4.2 g,A错误;
B.的物质的量为,则左室气体物质的量总和为,与右室气体物质的量不相等,不能使隔板恰好处于中间位置,B错误;
C.根据上述分析可知,混合气体中,则的体积分数为,C正确;
D.根据,未明确密闭容器的体积,故不能确定混合气体的密度,D错误;
故选C。
16.某兴趣小组测定某住宅新装修居室内空气中甲醛(HCHO)的含量,测定方法如下:取酸性溶液于试管中,将如图所示装置置于待测地点,缓慢抽气,直至试管内溶液的浅红色恰好褪去,共消耗50.00 L空气。
已知:
请回答:
(1)HCHO的摩尔质量为_______。
(2)测定过程中消耗的物质的量为_______mol。
(3)该居室内甲醛的含量为_______mg·m-3;若抽气速度过快,测定结果将_______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
【答案】(1)30
(2)
(3) 偏小
【分析】量取浓度为的酸性标准溶液置于试管,利用注射器装置在待测居室缓慢抽取室内空气,空气中会与酸性发生氧化还原反应,持续抽气直至的浅红色完全褪去,记录总共通入空气体积,依托给出的化学方程式定量计算空气中甲醛的质量浓度,同时分析抽气速率对结果的误差影响。
【详解】(1)相对分子质量为30,因此摩尔质量为;
(2)由题,,,则;
(3)由方程式,得,,则,空气体积,因此甲醛含量为;抽气速度过快时,部分甲醛来不及与溶液反应,导致消耗等量需要抽取更大体积的空气,最终导致测定结果偏小。
17.利用如图装置进行NH3与金属氧化物MxOy反应生成M、N2和H2O,通过测量生成水的质量来测定M的相对原子质量。a中试剂是浓氨水。
(1)仪器a的名称为___________,仪器b中装入的试剂可以是___________。
(2)按气流方向正确的装置连接顺序为___________(填字母,装置可重复使用)。
(3)装置C的作用:___________。
(4)实验结束时,应首先___________(填“I”或“II”);这样做的原因是___________。
I.熄灭A装置的酒精灯 II.停止从a中滴加液体
(5)若金属氧化物为CuO,反应的化学方程式为___________。
(6)若实验中准确称取金属氧化物的质量为mg,完全反应后,测得生成水的质量为ng,则M的相对原子质量为___________(用含x、y、m、n的式子表示)。
【答案】(1) 分液漏斗 碱石灰
(2)BDADC
(3)尾气处理,吸收未反应的NH3,同时防止空气中的水蒸气进入装置D产生干扰
(4) I 使反应产生的水蒸气全部被碱石灰吸收
(5)2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O
(6)
【详解】(1)仪器a名称为分液漏斗用来盛放和滴加液体,a中试剂是浓氨水,仪器b中加入的是氢氧化钠固体或碱石灰,滴入浓氨水固体溶解放热使一水合氨分解生成氨气;
(2)从发生装置中出来的氨气带有水蒸气,必须干燥,故B接D, D接A,吸收反应生成的水用装置D,最后空气中的水不能进入装置D,所以需要装置C,按气流方向正确的装置连接顺序为BDADC;
(3)氨气不能完全反应,应用浓硫酸吸收,且为防止空气中的水进入D,应连接浓硫酸,防止空气中的水蒸气进入;
(4)实验结束时应首先熄灭A装置的酒精灯,以使反应生成的水能被碱石灰完全吸收,以减小实验误差;
(5)若金属氧化物为CuO, CuO和氨气在加热条件下发生氧化还原反应生成铜和氮气,反应的化学方程式为NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O;
(6)若实验中准确称取金属氧化物的质量为mg,完全反应后,测得生成水的质量为ng,由MxOy~YH2O关系可得关系=,可解得M=,则M的相对原子质量为;
18.回答下列问题
(1)在25 ℃、101 kPa的条件下,同质量的CH4和A气体的体积之比是15︰8,则A的摩尔质量为___________。
(2)磷的一种化合物叫亚磷酸(H3PO3)。已知:
Ⅰ.0.1 mol/L H3PO3溶液的pH = 1.7;
Ⅱ.H3PO3与NaOH反应只生成Na2HPO3和NaH2PO3两种盐;
Ⅲ.H3PO3和碘水反应,碘水棕黄色褪去,再加AgNO3有黄色沉淀生成。
①若H3PO3和碘水反应后,生成H3PO4,则该反应过程中氧化产物与还原产物的物质的量之比为___________。
②关于H3PO3的说法:①强酸;②弱酸;③二元酸;④三元酸;⑤氧化性酸;⑥还原性酸,其中正确的是 ___________。
A.②④⑥ B.①④⑤ C.②③⑥ D.②③⑤
③写出H3PO3与过量NaOH溶液反应的离子方程式___________。
(3)某透明溶液仅含Na+、Fe2+、Ba2+、Al3+、NO、Cl-、SO中的4种离子,所含离子均为1mol。若向该溶液中加入过量的稀硫酸,有无色气泡产生,遇空气马上变成红棕色,且溶液中阴离子种类不变(不考虑水的电离和离子的水解)。回答下列问题:
①溶液中存在的离子是___________;
②写出溶液中加入过量的稀硫酸反应的离子方程式___________;
③向原溶液中滴加足量NaOH溶液后,过滤洗涤灼烧,最终得到固体质量为___________g。
【答案】(1)30g/mol
(2) 1:2 C H3PO3 +2OH—=2H2O+HPO
(3) Na+、Fe2+、NO、SO 3Fe2++NO+ 4H+ =3Fe3++NO↑+2H2O 80
【详解】(1)同温同压下,气体的体积之比等于其物质的量之比,所以::=15:8,M(A)=30g/mol,故答案为:30g/mol;
(2)① H3PO3和碘水反应,碘水棕黄色褪去,再加AgNO3有黄色沉淀生成,说明有HI生成,而H3PO3转化为H3PO4,H3PO4是氧化产物、HI是还原产物,根据电子转移守恒有2n(H3PO4)=n(HI),故n(H3PO4):n(HI)=1:2;故答案为:1:2;
②由0.1mol/L H3PO3溶液的pH=1.7,说明亚磷酸部分电离,则亚磷酸是弱酸;由H3PO3与NaOH反应只生成Na2HPO3和NaH2PO3两种盐,则说明亚磷酸是二元酸;由H3PO3和碘水反应,碘水棕黄色褪去,再加AgNO3有黄色沉淀生成,说明该反应中亚磷酸失电子作还原剂,所以亚磷酸有还原性,所以亚磷酸为二元还原性弱酸;选项中②③⑥正确;故答案为:C;
③H3PO3与过量NaOH溶液反应生成Na2HPO3和H2O,离子方程式:H3PO3 +2OH—=2H2O+HPO;故答案为:H3PO3 +2OH—=2H2O+HPO;
(3)若向该溶液中加入过量的稀硫酸,有无色气泡产生,遇空气马上变成红棕色,说明有还原性离子Fe2+与NO、H+反应生成NO,即溶液中有Fe2+、NO,反应离子方程式为3Fe2++ NO+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O,四种离子均为1mol,Fe2+完全反应,NO有剩余,而溶液中阴离子种类不变,说明原溶液含有SO,则一定不含Ba2+,根据电荷守恒可知一定还含有阳离子,该阳离子只能为Na+,可知原溶液一定没有Al3+、Cl-;
由上述分析可知,溶液中存在的离子是Na+、Fe2+、NO、SO,故答案为:Na+、Fe2+、NO、SO;
②溶液中加入过量的稀硫酸反应的离子方程式为3Fe2++ NO+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O,故答案为:3Fe2++ NO+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O;
③向原溶液中滴加足量NaOH溶液后生成Fe(OH)2沉淀,氢氧化亚铁易被氧化为Fe(OH)3,过滤洗涤灼烧最终得到固体为Fe2O3,根据铁原子守恒有n(Fe2O3)== 0.5mol,故m(Fe2O3)=0.5mol×160g/mol=80g,故答案为:80。
【点睛】涉及物质的量计算及阿伏加德罗定律、强弱电解质、氧化还原反应、离子反应与推断等,需要具备扎实的基础,侧重考查信息获取能力、分析推理能力。
19.某无色溶液中只可能大量含有、、、、、、、中的若干种,且各种离子的个数相等。取该溶液若干份,进行如下实验:
(1)综合分析,原溶液中_______(填离子符号)一定不存在,原溶液中一定存在的离子有_______(填离子符号)。
(2)另取适量原溶液,向该溶液中滴加溶液至恰好完全沉淀,该反应的离子方程式为_______;向反应后的上层清液中滴加溶液,能观察到的现象是_______(若无现象,填“无”)。
Ⅱ室温下,某容积固定的密闭容器由可移动的活塞(忽略摩擦力)隔成A、B两室,向A室中充入H2和的混合气体,向B室中充入3mol空气,此时活塞的位置如图所示:
(3)已知A室混合气体的质量为102g,若将A室中与的混合气体点燃引爆,恢复室温后,最终活塞停留的位置在_______(填数字)刻度,反应后容器内气体压强与反应前气体压强之比为_______。
(4)若和的混合气体的密度与同温同压下氧气的密度相同,混合气体中二氧化碳所占的质量分数为_______。
A.75.0% B.25.0% C.65.625% D.34.375%
【答案】(1) 、、、、 、、
(2) 有
(3) 2
(4)D
【分析】原溶液无色,说明无;滴加紫色石蕊变红,说明含,则、不能存在;滴加足量溶液生成不溶于硝酸的沉淀,说明含;滤液加硝酸银生成不溶于硝酸的沉淀,但前面滴加了足量引入了,因此无法确定是否含;因各种离子个数相等,根据电荷守恒,还需存在,且、不存在。
【详解】(1)由分析可知,一定不存在的离子为:、、、、;一定存在的离子为:、、
(2)原溶液含、、(个数相等),滴加至恰好沉淀,离子方程式为:;反应后过量,因此上层清液中含,滴加溶液生成白色的沉淀,故答案为:;有;
(3)A室初始体积是B室的2倍,则含与共6 mol。设为mol,为mol,由总质量102 g得:,解得,则含和各3mol;反应发生后,完全反应,剩余1.5 mol,即A室剩余气体为1.5 mol,则A室与B室气体物质的量之比为,因此活塞停留在2刻度处;反应前A室与B室气体总物质的量为mol,反应后A室与B室气体总物质的量为mol,因此反应后与反应前压强比为,故答案为:2;。
(4)由阿伏加德罗定律可知,相同条件下,气体的密度与气体的摩尔质量成正比。由已知,混合气体平均摩尔质量与相同,因此混合气体平均摩尔质量为32g/mol。设为mol,为mol,则:,解得;则质量分数为:,故答案选D。
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第二章 物质的量
第1讲 物质的量 气体摩尔体积
考点一 物质的量 阿伏加德罗常数 摩尔质量
1.物质的量(n)
(1)概念:物质的量是国际单位制中的七个基本物理量之一,表示含有一定数目粒子的集合体。符号为n,单位是摩尔(mol)
(2)摩尔(mol):国际上规定,1 mol粒子集合体所含的粒子数与0.012 kg 12C所含的碳原子数相同,约为6.02×1023
(3)物质的量的规范表示方法
如:1 mol Fe、1 mol O2、1 mol Na+或钠离子
(4)计量对象:微观粒子,微观粒子有:分子、原子、离子、原子团、质子、中子、电子等
2.阿伏加德罗常数(NA)
(1)含义:1 mol任何物质所含的粒子数叫做阿伏加德罗常数,符号为NA
(2)单位:mol-1
(3)数值:NA≈6.02×1023 mol-1
(4)物质的量与微粒数、阿伏加德罗常数之间的关系:n=或N=n·NA
注意
阿伏加德罗常数(NA)与6.02×1023的区别:6.02×1023是个纯数值没有任何物理意义,而阿伏加德罗常数(NA)是指1 mol任何微粒所含的粒子数,它与0.012 kg 12C所含的碳原子数相同,数值上约为6.02×1023
3.摩尔质量(M)
(1)概念:单位物质的量的物质所具有的质量称为该物质的摩尔质量。符号为M
(2)单位:g·mol-1
(3)数值:以g·mol-1为单位,任何粒子的摩尔质量在数值上都等于该粒子的相对分子(原子)质量
(4)物质的量(n)、质量(m)与摩尔质量(M)之间的关系:n=
注意
①摩尔质量、相对分子(或原子)质量、1 mol物质的质量在数值上是相同的,但三者的含义不同,单位不同
②摩尔质量的单位是g·mol-1,相对原子(分子)质量的单位是1,1 mol物质的质量单位是g
如:钠的摩尔质量为23 g·mol-1,钠的相对原子质量为23,1 mol钠的质量为23 g
【逐点训练1】
1.下列说法正确的是
A.物质的量可以理解为物质的质量
B.物质的量就是物质的粒子数目
C.物质的量的单位——摩尔,只适用于分子
D.物质的量可用n表示,1 mol粒子的数目约为6.02×1023
2.下列叙述中正确的是
A.二氧化硫的摩尔质量是64 g
B.一个镁原子的质量就是镁的相对原子质量
C.水的相对分子质量等于18 g
D.一个16O的实际质量约等于g
3.阿伏加德罗是意大利化学家(1776.08.09- 1856.07.09),曾开业当律师,24岁后弃法从理,十分勤奋,终成一代化学大师。为了纪念他,人们把1 mol某种微粒集合体所含有的粒子个数,称为阿伏加 德罗常数,用N表示。下列说法或表示中不正确的是
A.科学上规定含有阿伏加 德罗常数个粒子的任何微粒集合体都为1 mol
B.在K37ClO3+6H35Cl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O反应中,若有212克氯气生成,则反应中电子转移的数目为5NA
C.60 克的乙酸和葡萄糖混合物充分燃烧消耗2NA个O2
D.6.02×1023mol-1叫做阿伏加 德罗常数
4.草酸()是生物体的一种代谢产物,并在不同的生命体中发挥不同的功能。设为阿伏加德罗常数的值,下列关于草酸的说法错误的是
A.1 mol草酸含有2 mol H、2 mol C和4mol O
B.含2 mol O的草酸的摩尔质量为
C.45 g草酸中含有的原子总数为
D.117 g草酸完全燃烧生成和,转移电子为2.6 mol
5.中学阶段常见单质和化合物有如图所示的转化关系(反应ⅳ的部分生成物未给出),已知:甲是气体乙在标准状况下的密度为,常温下Y是一种黄绿色气体。
下列叙述正确的是
A.乙的摩尔质量为 B.Y常用于杀菌漂白,与反应ⅲ有关
C.化合物丙见光分解得到单质Y D.反应ⅳ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:3
6.稀有气体的不活泼性是相对的,在一定条件下它们也可和某些物质(如F2等)发生化学反应。若将1.5mol Xe和7.5mol F2加入一定体积的容器中,于400℃和2633kPa压强下加热数小时,然后迅速冷却至25℃,容器内除得到一种无色晶体外,还余下4.5mol F2。则所得产物中,氙与氟的原子个数比和该产物的分子式的说法正确的是
A.1:2 XeF2 B.1:4 XeF4
C.1:2 Xe2F4 D.1:4无法确定分子式
7.铋酸钠()是一种强氧化剂,不溶于冷水,在酸性条件下能把氧化成,下列推断错误的是
A.发生的离子反应为:
B.“酸性条件”的“酸性”可以是硫酸的酸性条件
C.若有0.2 mol氧化产物生成,转移电子数为
D.可与浓盐酸发生反应
8.关于反应,下列说法正确的是
A.中,碳原子上孤电子对数为
B.含分子数为
C.中含氢原子数一定为
D.生成时,反应中转移电子数为
考点二 气体的摩尔体积 阿伏加德罗定律
1.影响物质体积大小的因素
(1)粒子的大小——物质的本性
(2)粒子间的距离——由温度与压强共同决定
(3)粒子的数目——物质的量的大小
注意
①气体体积的主要影响因素:粒子的数目和粒子间的距离
②固体体积的主要影响因素:粒子的数目和粒子的大小
2.气体摩尔体积(Vm)
概念
单位物质的量的气体所占的体积,单位为L·mol-1(或L/mol)和m3/mol(或m3·mol-1)
关系式
Vm= (V = n·Vm)
影响因素
气体摩尔体积的数值不是固定不变的,它决定于气体所处的温度和压强
计算
①数值:标准状况下(0 ℃、101 kPa),Vm≈22.4 L·mol-1
②标准状况下气体的物质的量:n= mol
注意
①22.4L/mol的理解:气体摩尔体积的数值与温度、压强有关;非标准状况下气体摩尔体积可能是22.4 L/mol,也可能不是22.4 L/mol。故1 mol气体的体积若为22.4 L,它所处的状况不一定是标准状况,如气体在273 ℃和202 kPa时,Vm也为22.4 L/mol
②使用对象:必须是气体,可以是单一气体,也可以是混合气体,如:水、酒精、SO3、CCl4等在标准状况下不是气体,不能用气体摩尔体积计算
③抓“两看”,突破气体与状况陷阱
一看:气体是否处于标准状况(0 ℃、101 kPa)
二看:标准状况下,物质是否是气态。常见干扰物质:
a.无机物Br2、SO3、H2O、HF等
b.有机物中碳原子数大于4的烃,如苯、己烷等
c.有机物中烃的衍生物CCl4、氯仿、乙醇等
3.阿伏加德罗定律及其推论
(1)阿伏加德罗定律:同温同压下,相同体积的任何气体,含有相同数目的分子(或气体的物质的量相同)
(2)阿伏加德罗定律的推论——理想气体状态方程为:pV=nRT
由理想气体的状态方程结合物质的量的相关公式可以推出: pM =ρRT
[其中:p为气体压强;V为气体体积;n为物质的量;R为常数;T为温度(单位为开尔文,符号是K);ρ密度;M摩尔质量;m质量;N气体的分子数]
条件
推论公式
语言叙述
T、p相同
=
同温、同压下,气体的体积与其物质的量成正比
T、V相同
=
温度、体积相同的气体,其压强与其物质的量成正比
T、p相同
=
同温、同压下,气体的密度与其摩尔质量(或相对分子质量)成正比
T、p、m相同
=
同温同压下,相同质量的任何气体的体积与它们的摩尔质量成反比
T、V、m相同
=
同温同体积时,相同质量的任何气体的压强与它们的摩尔质量成反比
T、p、V相同
==
同温同压下,同体积的任何气体的质量比等于它们的摩尔质量之比,也等于它们的密度之比
注意
①阿伏加德罗定律适用于任何气体,既包括单一气体,也包括混合气体,但不适用于非气体
②温度、压强、体积、分子数四个物理量相互制约,只要其中“三同”成立,第“四同”也成立,即“三同”定“一同”。如:
a.同温、同压下,相同物质的量的气体,气体体积相同
b.同温、同体积下,相同物质的量的气体,气体的压强相同
4.混合气体的平均摩尔质量()或平均相对分子质量
1混合气体的平均摩尔质量:
2根据混合气体中各组分的物质的量分数或体积分数求混合气体的平均摩尔质量
①===M1a1%+M2a2%+…+Miai%
其中ai%=×100%,是混合气体中某一组分的物质的量分数。
②===M1b1%+M2b2%+…+Mibi%
其中bi%=×100%,是混合气体中某一组分的体积分数
(3)已知混合气体的密度:=×224
5.计算气体摩尔质量的5种方法
根据物质的质量(m)和物质的量(n)
M=(定义式)
根据一定质量(m)的物质中微粒数目(N)和阿伏加德罗常数(NA)
M=
已知一个分子的质量,则M=m(分子)×NA
根据标准状况下气体的密度ρ
M=ρ×22.4 L·mol-1,ρ的单位是g/L
根据气体的相对密度(D=)
=D(相对密度)M1=M2×D(相对密度)
对于混合气体,求其平均摩尔质量
上述计算式M=ρ×22.4(g·mol-1)、M1/M2=D、M=m/n、M=NA·m/N
仍然成立。还可以用下式计算:,a%、b%、c%指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)
【逐点训练2】
1.下列有关气体的叙述中,错误的是
A.在标准状况下,气体的摩尔体积约为
B.不同的气体,若体积不同,则它们所含的分子数肯定不同
C.当分子数目相同时,气体体积的大小主要决定于气体分子之间的距离
D.一定温度和压强下,气体分子的物质的量决定了它们的体积
2.标况下,若m g气体A与n g气体B分子数相同,下列说法中错误的是
A.气体A与B的相对分子质量比为
B.同质量气体A与B的分子个数比为
C.同温同压下,同体积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
3.“稀土之父”徐光宪先生缔造了稀土的“中国传奇”。稀土材料被广泛应用于汽车尾气的净化:2NO+2CO=N2+2CO2.设为阿伏加德罗常数的值。下列有关说法正确的是
A.含中子的数目为
B.常温常压下,22.4 L NO和CO混合气体中含氧原子的数目为
C.含共价键的数目为
D.标准状况下溶于水形成的数目为
4.氯及其化合物的转化关系如图所示,为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.1 mol液态中含有的离子数为
B.标准状况下,中含有的质子数为
C.反应①中每消耗,生成的分子数为
D.反应②中当有作氧化剂时,转移电子数为
5.设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.标准状况下,中含有的键的数目为
B.常温常压下,中的价层电子对的数目为
C.完全水解,生成碱的分子数目为
D.反应生成,转移电子数为
6.设表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.通过足量充分反应,固体增重14g时,反应中转移的电子数为0.5NA
B.标准状况下,中含有的电子数目为2NA
C.镁铝合金与盐酸反应时,当生成4g H2时转移的电子数目为2NA
D.标准状况下,11.2L溶于水,所得溶液中、、HClO的微粒数之和为NA
7.用NA代表阿伏加德罗常数的数值。下列说法中,正确的是
A.7g乙烯和丙烯的混合气体含有的极性共价键数为NA
B.标准状况下,5.6LCCl4中所含C-Cl键的数目约为
C.常温下,11.2L甲烷气体含有的甲烷分子数为0.5NA
D.60g二氧化硅晶体中含有Si—O键数为2NA
8.同温同压下,由NO和CO组成的混合气体的密度是的14.5倍。下列关系正确的是(提示:空气的平均相对分子质量约为29)
A.混合气体中,CO与NO的质量之比为14:15
B.混合气体中,CO与NO的分子数之比为1:2
C.同温同压下,该混合气体的密度与空气的密度不同
D.同温同压下,同体积的该混合气体与空气的质量不相等
1.下列说法正确的是
A.摩尔既是物质的数量单位又是物质的质量单位
B.0.8g氦气所含的原子数目约为
C.1mol水分子中含有2mol氢原子和1mol氧原子
D.一个NO分子的质量是,一个分子的质量是,则氧原子的摩尔质量是
2.下列叙述错误的是
①摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一;
②1 mol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1 g;
⑤HCl的摩尔质量等于1 mol HCl分子的质量。
A.①②③ B.②③④ C.②③④⑤ D.全部
3.摩尔来源于拉丁文moles,原意为大量、堆积,是在1971年10月有41个国家参加的第14届国际计量大会决定增加的国际单位制(SI)的第七个基本单位。下列对于“摩尔”的理解正确的是
A.1mol任何物质所含有的分子数都相同
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.3S既可以表示3个硫原子又可以表示3mol硫原子
D.摩尔是物质的量的单位,简称摩,符号为mol
4.三氟甲磺酸(化学式为)在很多场合可以替代传统的无机酸。下列叙述错误的是
A.1 mol三氟甲磺酸含有的分子数目约为
B.三氟甲磺酸分子中碳原子和氢原子的数目之比为1:1
C.三氟甲磺酸中所含氧和氟元素的物质的量之比为1:1
D.三氟甲磺酸的摩尔质量为150
5.下列叙述错误的是
①摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一物质的量的单位;
②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;
⑤的摩尔质量不同于分子的质量;
⑥中含有个碳原子和个氧原子;
⑦当水吸收(标准状况)氨气时所得氨水的浓度是.
A.①②③⑦ B.②③④⑦ C.②③④⑥ D.全部
6.下列说法不正确的是
A.磷酸的摩尔质量(以为单位)与个磷酸分子的质量在数值上相等
B.个和个的质量比等于
C.和含有的氧原子数目之比为
D.常温常压下,一氧化碳分子的摩尔质量是
7.反应,是潜艇中氧气来源之一,用表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.含个氧原子
B.含有的质子数为
C.反应中每生成转移电子
D.溶于水中,所得溶液的质量分数为
8.将a g氯酸钾()充分加热分解(同时加入少量MnO2),得到b L气体,残留物充分溶解后所得溶液中共有c个溶质离子。则阿伏加德罗常数的值()一定可表示为
A. B. C. D.
9.用表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.中含有的H原子数目为
B.通常状况下个分子占有的体积为22.4 L
C.标准状况下,中含有的分子数目为
D.0.1 mol Fe与足量盐酸反应,转移的电子数目为
10.设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.溶液中含有数目少于
B.100g98%的浓硫酸含有的数目是
C.3.2g(八元环结构)含有共用电子对数为
D.由反应可知,每生成22.4L,转移个电子
11.已知:,设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是
A.标准状况下,2.24 L 中含质子数为
B.1.8 g 中含有的电子数为
C.4.9 g 与足量的Fe反应,产生1.12 L
D.上述反应中,每生成1 mol ,转移电子数为
12.法医学中可通过“砷镜”反应对含砷化合物进行鉴定,反应如下。
①
②(砷镜)
设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.中含有的质子数目为
B.反应②中每生成1 mol As转移电子数目为
C.溶液中,数目为
D.25℃和101 kPa下,含有的原子数目为
13.科学家第一次让18个碳原子连成环,其合成过程如图所示。为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.的摩尔质量为216
B.含有的原子总数是
C.转化为过程中,反应生成44.8 L CO
D.与石墨都是碳的同素异形体
14.在一个恒温、恒容的密闭容器中,有两个可左右自由滑动的密封隔板(a、b),将容器分成三部分,已知充入的三种气体的质量相等,当隔板静止时,容器内三种气体所占的体积如图所示。下列说法中错误的是
A.分子数目:
B.若是,则可能是
C.气体密度:
D.和分子中含有的原子数可能相等
15.某常温密闭容器,中间有一可自由滑动的隔板(厚度不计)将容器分成左右两室,当左室充入4.4 gCO2,右室充入10.8 g由CO2、CO、N2组成的混合气体,隔板恰处于如图位置。下列说法正确的是
A.右室混合气体中CO、N2的质量之和为4.6 g
B.向左室充入4.8 gCO可使隔板恰好处于中间位置
C.右室混合气体中CO2的体积分数为50%
D.右室混合气体的密度为3.8 g/L
16.某兴趣小组测定某住宅新装修居室内空气中甲醛(HCHO)的含量,测定方法如下:取酸性溶液于试管中,将如图所示装置置于待测地点,缓慢抽气,直至试管内溶液的浅红色恰好褪去,共消耗50.00 L空气。
已知:
请回答:
(1)HCHO的摩尔质量为_______。
(2)测定过程中消耗的物质的量为_______mol。
(3)该居室内甲醛的含量为_______mg·m-3;若抽气速度过快,测定结果将_______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
17.利用如图装置进行NH3与金属氧化物MxOy反应生成M、N2和H2O,通过测量生成水的质量来测定M的相对原子质量。a中试剂是浓氨水。
(1)仪器a的名称为___________,仪器b中装入的试剂可以是___________。
(2)按气流方向正确的装置连接顺序为___________(填字母,装置可重复使用)。
(3)装置C的作用:___________。
(4)实验结束时,应首先___________(填“I”或“II”);这样做的原因是___________。
I.熄灭A装置的酒精灯 II.停止从a中滴加液体
(5)若金属氧化物为CuO,反应的化学方程式为___________。
(6)若实验中准确称取金属氧化物的质量为mg,完全反应后,测得生成水的质量为ng,则M的相对原子质量为___________(用含x、y、m、n的式子表示)。
18.回答下列问题
(1)在25 ℃、101 kPa的条件下,同质量的CH4和A气体的体积之比是15︰8,则A的摩尔质量为___________。
(2)磷的一种化合物叫亚磷酸(H3PO3)。已知:
Ⅰ.0.1 mol/L H3PO3溶液的pH = 1.7;
Ⅱ.H3PO3与NaOH反应只生成Na2HPO3和NaH2PO3两种盐;
Ⅲ.H3PO3和碘水反应,碘水棕黄色褪去,再加AgNO3有黄色沉淀生成。
①若H3PO3和碘水反应后,生成H3PO4,则该反应过程中氧化产物与还原产物的物质的量之比为___________。
②关于H3PO3的说法:①强酸;②弱酸;③二元酸;④三元酸;⑤氧化性酸;⑥还原性酸,其中正确的是 ___________。
A.②④⑥ B.①④⑤ C.②③⑥ D.②③⑤
③写出H3PO3与过量NaOH溶液反应的离子方程式___________。
(3)某透明溶液仅含Na+、Fe2+、Ba2+、Al3+、NO、Cl-、SO中的4种离子,所含离子均为1mol。若向该溶液中加入过量的稀硫酸,有无色气泡产生,遇空气马上变成红棕色,且溶液中阴离子种类不变(不考虑水的电离和离子的水解)。回答下列问题:
①溶液中存在的离子是___________;
②写出溶液中加入过量的稀硫酸反应的离子方程式___________;
③向原溶液中滴加足量NaOH溶液后,过滤洗涤灼烧,最终得到固体质量为___________g。
19.某无色溶液中只可能大量含有、、、、、、、中的若干种,且各种离子的个数相等。取该溶液若干份,进行如下实验:
(1)综合分析,原溶液中_______(填离子符号)一定不存在,原溶液中一定存在的离子有_______(填离子符号)。
(2)另取适量原溶液,向该溶液中滴加溶液至恰好完全沉淀,该反应的离子方程式为_______;向反应后的上层清液中滴加溶液,能观察到的现象是_______(若无现象,填“无”)。
Ⅱ室温下,某容积固定的密闭容器由可移动的活塞(忽略摩擦力)隔成A、B两室,向A室中充入H2和的混合气体,向B室中充入3mol空气,此时活塞的位置如图所示:
(3)已知A室混合气体的质量为102g,若将A室中与的混合气体点燃引爆,恢复室温后,最终活塞停留的位置在_______(填数字)刻度,反应后容器内气体压强与反应前气体压强之比为_______。
(4)若和的混合气体的密度与同温同压下氧气的密度相同,混合气体中二氧化碳所占的质量分数为_______。
A.75.0% B.25.0% C.65.625% D.34.375%
2
1
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