大单元1 专题2 第5讲 物质的量 气体摩尔体积(课时作业)-【优化探究】2027年高考化学一轮复习高考总复习配套课件(苏教版)
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教辅
摘要:
该高中化学高考复习课件聚焦物质的量、气体摩尔体积、阿伏加德罗常数等核心考点,依据高考评价体系明确“化学计量计算”“实验探究”等考查要求,通过近5年真题分析,归纳出阿伏加德罗常数判断(占比30%)、气体体积相关计算(占比25%)等高频题型,构建系统备考框架。
课件亮点在于“真题精析+易错突破+素养提升”策略,如以2023浙江选考第5题为例,解析阿伏加德罗常数中σ键数目计算的证据推理方法,结合第12题气体摩尔体积测定实验培养科学探究与实践素养。特设“计算模型库”和“实验误差分析”模块,助力学生掌握答题技巧,教师可据此精准定位薄弱点,提升复习效率。
内容正文:
一、选择题(每小题3分)
1.下列物理量与温度、压强有关且对应单位正确的是( )
A.阿伏加德罗常数:mol-1
B.气体摩尔体积:L·mol-1
C.物质的量浓度:g·L-1
D.摩尔质量:g·mol-1
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解析:阿伏加德罗常数与温度、压强无关,故A错误;气体摩尔体积与温度、压强有关且对应单位正确,故B正确;物质的量浓度:单位是mol·L-1,故C错误;摩尔质量与温度、压强无关,故D错误。
B
1
2.(2026·浙江杭州模拟)打火机里装有液态的丙烷和丁烷。下列说法错
误的是( )
A.打开打火机开关,分子间距变大
B.摩擦打火石,达到气体着火点
C.1 mol丙烷完全燃烧需要空气约为112 L
D.若n(丙烷)∶n(丁烷)=1∶9,该混合物的摩尔质量为56.6 g·mol-1
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C
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解析:打开打火机开关,压强减小,燃料气化,分子间距变大,A正确;摩擦打火石,使温度达到气体着火点,引燃燃料,B正确;没有说明具体的温度、压强,不能判断1 mol丙烷完全燃烧需要空气的体积,C错误;若n(丙烷)∶n(丁烷)=1∶9,该混合物的摩尔质量为=56.6 g·mol-1,D正确。
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3.(2026·天津和平统考)下列说法正确的是( )
A.标准状况下,1 mol H2O的体积为22.4 L
B.同温同压下,等体积的N2和CO所含分子数相同
C.pH=1的盐酸中, c(H+)为1 mol·L-1
D.丁烷所含碳原子数是相同质量乙烷的2倍
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B
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解析:标准状况下,水不是气态,无法使用22.4 L·mol-1计算气体体积,故A错误;同温同压下,N2和CO的体积相等,分子数相等,故B正确;pH=1的盐酸中,c(H+)为0.1 mol·L-1,故C错误;设质量为m g,丁烷所含碳原子的物质的量为×4,乙烷所含碳原子的物质的量为×2,丁烷所含碳原子数不是相同质量乙烷的2倍,故D错误。
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4.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。
与氯化氢气球中所含原子数一定相等的是( )
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C
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解析:由阿伏加德罗定律可知,相同状况下,气体体积之比等
于其物质的量之比,即体积相等,物质的量相等,假设HCl为
1 mol,则含有2 mol原子,故混合气体均为1 mol,如果原子物质的量相等,则原子数相等;Ar是单原子分子,一个O3分子中含3个O原子,二者的物质的量比为1∶1时才符合与HCl原子数相等,故A不符合题意;H2是双原子分子,一个NH3分子中有4个原子,无论混合气体由什么比例组成,1 mol混合气体所含原子的物质的量大于2 mol,故B不符合题意;N2、O2都是由2个原子组成,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,故C符合题意;CO是双原子分子,一个CO2分子中含3个原子,无论混合气体由什么比例组成,
1 mol混合气体所含原子的物质的量大于2 mol,故D不符合题意。
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5. (2023·浙江6月选考)NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
( )
A.4.4 g C2H4O中含有σ键数目最多为0.7NA
B.1.7 g H2O2中含有氧原子数为0.2NA
C.向1 L 0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中通氨气至中性,铵根离子数为0.1NA
D.标准状况下,11.2 L Cl2通入水中,溶液中氯离子数为0.5NA
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A
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解析:1个C2H4O中含有6个σ键和1个π键(乙醛)或7个σ键(环氧乙烷),
4.4 g C2H4O的物质的量为0.1 mol,则含有σ键数目最多为0.7NA,A正
确;1.7 g H2O2的物质的量为=0.05 mol,则含有氧原子数为0.1NA,B不正确;向1 L 0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中通氨气至中性,溶液中存在电荷守恒关系:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(N)+c(H+),中性溶液c(OH-)=c(H+),则c(CH3COO-)=c(N),再根据物料守
恒:n(CH3COO-)+n(CH3COOH)=0.1 mol,得出铵根离子数小于0.1NA,C不正确;标准状况下,11.2 L Cl2的物质的量为0.5 mol,通入水中后只有一部分Cl2与水反应生成H+、Cl-和HClO,所以溶液中氯离子数小于0.5NA,D不正确。
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6.(2026·江苏连云港高三期中测试)设NA为阿伏加德罗常数的值,若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的体积V(L)是
( )
A. L B. L C. L D. L
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解析:由=n=,所以有,M= g·mol-1。根据=n=,所以有=n=,解得V=×22.4 L·mol-1= L。
B
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7.(2026·河北邯郸模拟)如图Ⅰ,将质量均为m g的O2和SO2气体分别充
入两个相同体积的密闭容器甲、乙中,下列说法正确的是( )
A.甲、乙中所含的氧原子物质的量之比为1∶2
B.两者压强(p)与温度(T)的关系如图Ⅱ所示
C.甲、乙中气体质子数之比为1∶2
D.甲、乙中气体密度比为1∶2
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B
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解析:根据n=,质量均为m g的O2和SO2的物质的量之比与摩尔质量成反比,即n(O2)∶n(SO2)=64∶32=2∶1,甲、乙中所含的氧原子物质的量之比为2∶1,故A错误;由pV=nRT,体积相等的甲和乙,压强与温度成正比,且n(O2)∶n(SO2)=2∶1,即代表氧气的曲线较高,故B正确;n(O2)∶n(SO2)=2∶1,质子数之比为2×16∶1×32=1∶1,故C错误;根据ρ=,甲、乙容器体积相等,两种气体的质量相等,则密度也相等,即甲、乙中气体密度比为1∶1,故D错误。
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8.在两个密闭容器中,分别充有质量相同的甲、乙两种气体,它们的温度和密度均相同。根据甲、乙的摩尔质量(M)关系判断,下列说法正确
的是( )
A.若M(甲)<M(乙),则分子数: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),则气体的体积:甲<乙
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C
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解析:等质量的气体,其摩尔质量与物质的量(或分子数)成反比,若M(甲)<M(乙),则分子数:甲>乙,A项错误;若M(甲)>M(乙),则物质的量:甲<乙,又因为气体体积相等,故气体摩尔体积:甲>乙,
B项错误;同温、同体积、同质量的气体或混合气体,其压强与摩尔质量成反比,若M(甲)<M(乙),则气体的压强:甲>乙,C项正确;由质量和密度相等可知,气体体积相等,则甲、乙的摩尔质量与气体的体积无关,即气体的体积:甲=乙,D项错误。
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9.(2026·福建泉州模拟)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
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C
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解析:A项,N中N元素的化合价为-3价,中N元素的化合价为-价,故A正确;B项,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;C项,N2、H2的物质的量相等,假设均为n mol,M=
=15 g·mol-1,故C错误;D项,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。
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10.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
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D
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解析:同温同压,气体的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,根据图示,H2和O2的
总物质的量为2 mol。根据以上分析,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,故A错误;H2和O2的总物质的量为
2 mol,总质量为19 g,设氢气的物质的量为x mol、氧气的物质的量为
y mol,则x=1.5、y=0.5,甲室H2、O2的物质的量之比为3∶1,故B错误;甲室气体的平均摩尔质量为=9.5 g·mol-1,同温同压,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,故C错误;若将甲室气体点燃引爆并恢复至室温,发生反应2H2+O2====2H2O,反应后剩余0.5 mol氢气,忽略生成水的体积,根据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,故D正确。
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二、非选择题
11.(15分)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电子数为________。
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解析:2.3 g乙醇的物质的量为=0.05 mol,0.05 mol乙醇分子中含有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乙醇分子中所含共价键的物质的量为0.05 mol×8=0.4 mol;1个乙醇分子中含有1个羟基,
1个羟基含有9个电子,故0.05 mol羟基含有电子的物质的量为9×
0.05 mol=0.45 mol,所含电子数为0.45NA。
0.3NA
0.4 mol
0.45NA
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(2)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____________。
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解析: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,其摩尔质量为=95 g·mol-1。
95 g·mol-1
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(3)6.72 L CO(标准状况)与一定量的Fe2O3恰好完全反应(生成Fe和CO2),
生成Fe的质量为________g,转移的电子数为________。
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解析: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与一定量的Fe2O3恰好完全反应生成Fe和CO2,失去电子的物质的量为0.3 mol×(4-2)=0.6 mol,转移电子数目为0.6NA,根据得失电子数守恒,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。
11.2
0.6NA
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12.(15分)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)。
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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:__________________________。
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解析:铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气,其离子方程式为2Al+6H+====2Al3++3H2↑。
2Al+6H+====2Al3++3H2↑
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(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:______________________________________________。
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解析:铝与稀硫酸反应生成的氢气使锥形瓶内压强增大,锥形瓶内的压强大于大气压,所以稀硫酸不能顺利滴入锥形瓶中。
铝与稀硫酸反应生成的氢气使锥形瓶内气压增大
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(3)实验结束时,生成氢气的体积近似等于____________________。
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解析:气体产生的压强导致水从集气瓶中排出,且氢气不易溶于水,所以收集到的水的体积近似等于氢气的体积。
收集到的水的体积
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(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: _______________________________ ___________________________。
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解析:装置中有空气存在,生成的氢气不溶于水,在相同温度和压强下,生成的氢气的体积与排出空气的体积相等,所以没有影响。
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
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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:
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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=_____________________。
L·mol-1
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解析:2Al+6H+====2Al3++3H2↑
2 mol 3 mol
Vm= L·mol-1。
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