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1、第一章 第1课时物质的量气体摩尔体积题号知识易中难基本物理量的理解1阿伏加德罗定律2摩尔质量的计算3气体摩尔体积5物质的量的综合计算11NA的考查89综合应用4,610一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)1.一定量的CO2气体由标准状况变到常温常压时,气体的下列各量:a.物质的量、b.质量、c.摩尔质量、d.相对分子质量、e.分子个数、f.体积、g.密度,发生变化的有(D)A.b、d、fB.a、c、e、fC.d、gD.f、g解析:物质的量、质量、摩尔质量、相对分子质量、分子个数均不受温度和压强的影响,但是气体的体积受温度和压强的影响,气体由标准状况到常温常压的过程中,温度升高,气体体积变大
2、,而质量不变,则密度会减小,故发生变化的是体积和密度,D符合题意。2.三种气体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(C)A.原子数相等的三种气体,质量最大是ZB.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 C.同温同压下,同质量的三种气体,气体密度最小的是XD.同温下,体积相同的两容器分别充2 g Y气体和1 g Z气体,则压强比为21解析:三种气体X、Y、Z的相对分子质量关系为Mr(X)Mr(Y)=0.5Mr(Z),即Mr(X)Mr(Y)Mr(Z)。根据m=nM=NNAM,分子数目相等的三种气体,相对分
3、子质量越大,质量越大,因为不确定X、Y、Z三种气体分子中原子个数和组成,所以原子数相等的三种气体就不能确定质量最大的气体,A错误;气体的物质的量n=VVm,Vm和气体的状态有关,三种气体体积均为2.24 L,Vm不一定等于22.4 Lmol-1,所以它们的物质的量不一定均为0.1 mol,B错误;根据密度=mV=nMV=MVm,同温同压下,气体摩尔体积相同,密度和相对分子质量成正比,由分析可知三种气体密度最小的是X,C正确;同温同体积的气体物质的量之比等于压强之比,Y、Z气体所承受的压强比为p(Y)p(Z)=n(Y)n(Z)=m(Y)Mr(Y)m(Z)Mr(Z)=m(Y)Mr(Z)m(Z)Mr
4、(Y)=221=41,D错误。3.M(NO3)2热分解化学方程式为2M(NO3)22MO+4NO2+O2(M为某元素原子),加热29.6 g M(NO3)2使其完全分解,在标准状况下收集到11.2 L的气体,那么M的相对原子质量是(B)A.64B.24C.65D.40解析:标准状况下生成气体的总物质的量为11.2L22.4L/mol=0.5 mol,由2M(NO3)22MO+4NO2+O2可知,消耗M(NO3)2的物质的量为0.5 mol 25=0.2 mol,则M(NO3)2的摩尔质量为29.6g0.2mol=148 g/mol,故M的相对原子质量为148-262=24,B正确。4.(202
5、1山东德州月考)我国药学家屠呦呦因发现青蒿素开创了治疗疟疾的新方法,荣获了诺贝尔奖。已知青蒿素的分子式为C15H22O5,下列有关说法正确的是(C)A.标准状况下,1 mol 青蒿素的体积约为22.4 LB.青蒿素中C、H、O的质量之比为15225C.青蒿素的摩尔质量为282 gmol-1D.1 mol 青蒿素中含11 mol H2解析:标准状况下青蒿素为固体,不能利用气体摩尔体积计算青蒿素的体积,A错误;青蒿素中C、H、O的物质的量之比为15225,质量比为(1512)(221)(516)=901140,B错误;青蒿素的相对分子质量为282,摩尔质量为282 g mol -1,C正确;青蒿素
6、中含有22 mol氢原子,不含氢气分子,D错误。5.我国某物理研究所取得重大科技成果,研制出由18O所形成的单质气体。18O是一种稳定的核素,称为重氧。下列有关说法不正确的是(C)A.1.8 g18O形成的单质气体18O2的物质的量是0.05 mol B.0.1 mol 重氧水(H218O)所含的中子数约为6.021023个C.0.2 mol 18O2的体积约为4.48LD.18O2的摩尔质量为36 g mol -1解析:18O2的摩尔质量为36 g mol -1,则1.8 g 18O形成的单质气体18O2的物质的量为1.8g36gmol-1 =0.05 mol,A正确;1个H218O分子所含
7、的中子数为10,0.1 mol H218O所含的中子数约为6.021023个,B正确;未给定气体状态时,不能确定其体积,C错误;18O2分子由2个18O构成,则摩尔质量为36 gmol-1,D正确。6.卫星等的发射需要用到运载火箭,偏二甲肼(C2H8N2)是一种高能燃料,燃烧产生巨大能量,可作为航天运载火箭的推动力来源。下列叙述中正确的是(B)A.偏二甲肼的摩尔质量为60 gB.6.021023个偏二甲肼分子的质量为60 gC.1 mol 偏二甲肼的质量为60 g mol -1D.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为60 g mol -1,A错误;6.021023个偏
8、二甲肼分子的物质的量为1 mol,其质量为1 mol 60 g mol -1=60 g,B正确;1 mol 偏二甲肼的质量为60 g,C错误;6 g偏二甲肼的物质的量为6g60gmol-1=0.1 mol,含有偏二甲肼分子的数目为0.1 mol NA mol -1=0.1NA,D错误。二、选择题(每小题有一个或两个选项符合题意)7.海冰是海水冻结而成的咸水冰,海水冻结时,部分来不及流走的盐分(设以NaCl为主)以卤汁形式被包围在冰晶之间,形成“盐泡”,其大致结构如图所示。若海冰的冰龄达到1年以上,融化后的水为淡水。下列叙述正确的是(CD)A.海冰内层“盐泡”内的盐分主要以NaCl分子的形式存在
9、B.海冰内层“盐泡”越多,密度越小C.海冰冰龄越长,内层的“盐泡”越少D.若海冰的密度为0.9 gcm-3,则海冰内层NaCl的物质的量浓度约为110-4 molL-1解析:NaCl是离子化合物,不存在分子,A错误;“盐泡”越多,密度越大,B错误;根据题干信息“若海冰的冰龄达到1年以上,融化后的水为淡水”可知,海冰冰龄越长,内层的“盐泡”越少,C正确;若有1 L海冰,根据海冰的密度为0.9 gcm-3,可计算出海冰的质量为900 g,根据“盐泡”水=1500 000,可计算出含有NaCl的物质的量为110-4 mol,因此海冰内层NaCl的物质的量浓度约为110-4 molL-1,D正确。8.
10、设NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是(D)A.20 g H218O和20 g D2O中含有的中子数均为10NAB.向含有1 mol FeBr2的溶液中通入Cl2,当有2 mol电子转移时被氧化的Fe2+数目为NAC.5 ,101 kPa时,22.4 L氯气中含有的分子数小于NAD.一定温度下,0.1 mol /L的碳酸钠溶液中Na+的数目为0.2NA解析:20 g H218O中含有的中子数为20g20g/mol10NA mol-1=10NA,20 g D2O中含有的中子数为20g20g/mol10NA mol-1=10NA,A正确;向含有1 mol FeBr2的溶液中通入Cl2,氯气
11、先氧化Fe2+,当有2 mol 电子转移时,有1 mol Fe2+、1 mol Br-被氧化,B正确;5 ,101 kPa时,气体摩尔体积大于22.4 L/mol,22.4 L氯气的物质的量小于1 mol,C正确;溶液体积未知,不能计算0.1 mol /L的碳酸钠溶液中Na+的数目,D 错误。9.(2021山东泰安模拟)用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是(AC)A.0.1 mol 苯乙烯中碳碳双键的数目为0.1NAB.常温下,46 g由NO2和甲硫醛(H2CS)组成的混合物中含有的分子数为NAC.标准状况下,2.24 L NH3中含有的共价键数目为0.3NAD.0.1 mol L-
12、1的Na3AsO4溶液中阴离子总数大于0.01NA解析:1个苯乙烯分子中只有1个碳碳双键,0.1 mol 苯乙烯中碳碳双键的数目为0.1NA,A正确;NO2可以转化为N2O4,且可以氧化H2CS,组成的混合物中含有的分子数小于NA,B错误;1个NH3分子中含有3个共价键,2.24 L NH3为0.1 mol,含有的共价键数目为0.3NA,C正确;溶液的体积未知,无法计算阴离子总数,D错误。三、非选择题10.一定量的液态化合物XY2与O2恰好完全反应,化学方程式为XY2(l)+3O2(g)XO2(g)+2YO2(g),反应冷却后,在标准状况下测得生成物的体积为672 mL,密度为2.56 g/L
13、。回答下列问题。(1)标准状况下,反应前O2的体积是mL。(2)化合物XY2的摩尔质量是。(3)在XY2分子中,若X、Y两种元素的摩尔质量比为316,则X、Y两元素分别为(填名称,下同)和。解析:(1)根据化学方程式可知,方程式两边的气体计量数之和相等,即消耗氧气的物质的量等于反应后生成气体的物质的量,反应前后气体的状态相同,反应后生成672 mL的气体,则消耗的氧气的体积也为672 mL。(2)反应后的总质量=2.56 g/L0.672 L=1.72 g,根据质量守恒定律,化合物XY2的质量为1.72 g-0.672L22.4L/mol32 g/mol=0.76 g,根据化学方程式可知XY2
14、的物质的量为氧气的13,n(O2)=0.672L22.4L/mol=0.03 mol,M(XY2)=mn=0.76g0.01mol=76 g/mol。(3)若XY2分子中X、Y两元素的摩尔质量之比是316,则X的摩尔质量=7633+16 g/mol=12 g/mol,为碳;Y的摩尔质量=76-122 g/mol=32 g/mol,为硫。答案:(1)672(2)76 g/mol(3)碳硫11.物质的量是学习化学的基础。(1)14.4 g CO和CO2的混合气体在标准状况下所占的体积为8.96 L,其中CO的质量为。(2)19 g某二价金属的氯化物ACl2中含有0.4 mol Cl-,金属A的相对
15、原子质量是。(3)根据反应14CuSO4+5FeS2+12H2O7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4,可知当有2.5 mol FeS2参加反应时,被氧化的硫元素的物质的量为mol 。(4)现有质量比为1114的CO2和CO的混合气体,则该混合气体中碳原子和氧原子的个数比为,该混合气体的平均摩尔质量为(保留一位小数)。(5)12.4 g Na2X中含Na+0.4 mol,则X的相对原子质量是。(6)人造空气(氧气和氦气的混合气)可用于减轻某些疾病或供深水潜水员使用。在标准状况下11.2 L“人造空气”的质量是4.8 g,其中氧气和氦气的分子数之比是,氧气的质量是。解析:(1)设混合气体中CO
16、的质量为x,CO2的质量为y,根据已知条件可得x+y=14.4gx28gmol-1+y44gmol-1=8.96L22.4Lmol-1,解得x=5.6gy=8.8g,因此CO的质量为5.6 g。(2)氯化物ACl2中含有0.4 mol Cl-,那么ACl2的物质的量为0.2 mol,ACl2的摩尔质量M=mn=19g0.2mol=95 g mol -1,因此A的相对原子质量为95-35.52=24。(3)根据反应的化学方程式可知,5 mol FeS2反应时,氧化生成3 mol SO42-,所以当有2.5 mol FeS2参加反应时,被氧化的硫元素的物质的量为1.5 mol。(4)现有质量比为1
17、114的CO2和CO的混合气体,假设CO2和CO的质量分别为11 g和14 g,则两者物质的量之比为n(CO2)n(CO)=11g44gmol-114g28gmol-1=12,则该混合气体中碳原子和氧原子的个数比为34,该混合气体的平均摩尔质量为M=mn=11g+14g11g44gmol-1+14g28gmol-133.3 g mol -1。(5)12.4 g Na2X中含Na+0.4 mol,则Na2X物质的量为0.2 mol,Na2X的摩尔质量为M=mn=12.4g0.2mol=62 g mol -1,则X的相对原子质量是16。(6)根据题意,在标准状况下11.2 L“人造空气”,其物质的量为n=VVm=11.2L22.4Lmol-1=0.5 mol,质量是4.8 g,n(O2)+n(He)=0.5 mol,n(O2)32 g mol -1+n(He)4 g mol -1=4.8 g,解得n(O2)=0.1 mol,n(He)=0.4 mol,其中氧气和氦气的分子数之比是14,氧气的质量是0.1 mol 32 g mol -1=3.2 g。答案:(1)5.6 g(2)24(3)1.5(4)3433.3 g mol -1(5)16(6)143.2 g