2020届高考化学一轮(新课标通用)训练检测:考点1 物质的量 气体摩尔体积 Word版含解析.doc
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考点1物质的量气体摩尔体积
[题组一基础小题]
1.下列关于“物质的量”“摩尔”和“摩尔质量”的叙述中正确的是() A.物质的摩尔质量等于其相对分子(原子)质量
B.“物质的量”是国际单位制中的一个基本单位
C.0.012 kg 12C中所含的碳原子数为N A
D.1 mol任何物质都含有约6.02×1023个原子
答案 C
解析摩尔质量和相对分子质量的单位不同,A错误;物质的量是基本物理量,不是单位,B错误;1 mol任何物质都含有阿伏加德罗常数个该物质的微粒,但不一定是原子,D错误。
2.下列说法正确的是()
A.相同物质的量的任何物质具有相同数目的微粒
B.同物质的量浓度、同体积的任何溶液中所含溶质的量相同
C.含58.5 g氯化钠的溶液中含有6.02×1023个氯化钠分子
D.无论什么状况下,一定质量的某种气体含有的分子数是一定的
答案 D
解析相同物质的量的任何物质具有相同数目的组成微粒,“微粒”包括分子、原子、离子等,A错误;应是所含溶质的物质的量相同,B错误;氯化钠溶液中不存在氯化钠分子,C错误。
3.下列关于阿伏加德罗常数的说法中正确的是()
A.6.02×1023叫做阿伏加德罗常数
B.0.012 kg 12C含有的碳原子数就是阿伏加德罗常数值
C.含有阿伏加德罗常数值个微粒的物质是1摩尔
D.1摩尔氯含有6.02×1023个氯分子
答案 B
解析 6.02×1023是阿伏加德罗常数的近似值,不能把6.02×1023就叫做阿伏加德罗常数,A错误;含有阿伏加德罗常数个微粒的物质不一定是1 mol,如含阿伏加德罗常数值个O的O2是0.5 mol,C错误;用摩尔来表示粒子时应指明具体微粒,如1 mol Fe、1 mol H+、1 mol e-等,而1摩尔氯指代不明,D错误。
4.根据我国统一施行法定计量单位的规定,下列说法比较规范的是() A.98 g硫酸的摩尔数为1 mol
B.氧的摩尔质量为32 g/mol
C.某硫酸中H2SO4的质量分数为0.60
D.阿伏加德罗常数约为6.02×1023个
答案 C
解析98 g硫酸的物质的量为1 mol,A错误;氧气的摩尔质量为32 g/mol,B错误;某硫酸中H2SO4的质量分数为0.60,C正确;阿伏加德罗常数约为6.02×1023 mol-1,D错误。
5.设N A代表阿伏加德罗常数的值。
下列说法正确的是()
A.14 g乙烯中含有3N A个极性共价键
B.1 L 1 mol/L醋酸溶液中离子总数为2N A
C.标准状况下,22.4 L H2和O2的混合气体所含有的分子数为N A
D.0.1 mol KHSO4晶体中阳离子总数为0.2N A
答案 C
解析1个乙烯分子中含有4个极性共价键,14 g乙烯的物质的量为0.5 mol,共含有2N A个极性共价键,A错误;醋酸是弱酸,只能部分电离,B错误;KHSO4晶体中存在的离子为K+和HSO-4,0.1 mol该晶体中阳离子总数为0.1N A,D错误。
6.设阿伏加德罗常数的数值为N A,若等质量的H2O和D2O分别与一定质量
的金属钾完全反应,转移的电子数均为1
n N A,则下列各化学量不相等的是()
A.消耗H2O和D2O的物质的量B.同温同压下生成气体的体积C.反应后所得溶液中溶质的质量分数D.参加反应的钾的质量
答案 C
解析根据反应2H2O+2K===2KOH+H2↑和2D2O+2K===2KOD+D2↑,转移相等的电子数,消耗H2O和D2O的物质的量相等,生成的气体的物质的量相等,参加反应的K的物质的量相等,故A、B、D正确。
7.在两个密闭容器中,分别充有质量相同的甲、乙两种气体,若两容器的温度和压强均相同,且甲的密度大于乙的密度,则下列说法正确的是() A.甲的分子数比乙的分子数多
B.甲的物质的量比乙的物质的量少
C.甲的摩尔体积比乙的摩尔体积小
D.甲的相对分子质量比乙的相对分子质量小
答案 B
解析两种气体质量相同,但ρ
甲>ρ
乙
,则V
甲
<V
乙
,同温同压下,体积之比
等于其物质的量之比,因此n
甲<n
乙
,M=
m
n,则M甲>M乙,A、D错误;气体摩
尔体积只取决于气体的温度和压强,同温同压时,V m(甲)=V m(乙),C错误。
8.下列条件中,两种气体所含原子数一定相等的是()
A.同质量、不同密度的N2和CO
B.同温度、同体积的H2和N2
C.同体积、同密度的C2H6和NO
D.同压强、同体积的N2O和CO2
答案 A
解析因为N2和CO具有相同的摩尔质量,所以两者质量相同时物质的量也相同,分子个数应相同,又两者都是双原子分子,故原子个数也相等,A正确;同温、同体积时,气体的物质的量之比等于压强之比,B中没有提到压强,所以分子个数不一定相等,B错误;体积相同、密度相等,所以质量相等,C2H6和NO 的摩尔质量也相等,所以分子个数相等,但由于它们的分子组成不同,所以原子个数不相等,C错误;同压强、同体积时,由于没有说明温度,所以两种气体的物质的量不一定相等,D错误。
9.下列叙述中正确的是()
①标准状况下,1 L HCl和1 L H2O的物质的量相同
②标准状况下,1 g H2和14 g N2的体积相同
③28 g CO的体积为22.4 L
④两种物质的物质的量相同,则它们在标准状况下的体积也相同
⑤在同温同体积时,气体物质的物质的量越大,则压强越大
⑥同温同压下,气体的密度与气体的相对分子质量成正比
A.①②③B.②⑤⑥C.②③⑥D.④⑤⑥
答案 B
解析①标准状况下H2O为非气态,因此1 L HCl的物质的量远小于1 L H2O 的物质的量;②1 g H2和14 g N2的物质的量相同,因此在相同条件下的体积相同;
③没有给出温度、压强,无法确定气体体积;④物质的状态不同,则物质的量相同的两种物质,它们在标准状况下的体积也不一定相同;⑤由pV=nRT可知,在同温同体积时,气体物质的物质的量与压强成正比,即气体物质的物质的量越大,
则压强越大;⑥由p m
ρ=
m
M RT推知同温同压下,气体的密度与气体的相对分子质量
成正比,B正确。
[题组二高考小题]
10.(2018·全国卷Ⅰ)N A是阿伏加德罗常数的值。
下列说法正确的是() A.16.25 g FeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为0.1N A
B.22.4 L(标准状况)氩气含有的质子数为18N A
C.92.0 g甘油(丙三醇)中含有羟基数为1.0N A
D.1.0 mol CH4与Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数为1.0N A
答案 B
解析16.25 g FeCl3的物质的量是16.25 g÷162.5 g/mol=0.1 mol,但水解生成的Fe(OH)3胶体粒子数小于0.1N A,A错误;标准状况下22.4 L氩气的物质的量是1 mol,氩气是由单原子分子构成的单质,其中含有的质子数是18N A,B正确;1分子丙三醇含有3个羟基,92.0 g丙三醇的物质的量是1 mol,其中含有羟基数是3N A,C错误;甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应生成的氯代烃不止一种,因此生成的CH3Cl分子数小于1.0N A,D错误。
11.(2018·全国卷Ⅱ)N A代表阿伏加德罗常数的值。
下列说法正确的是() A.常温常压下,124 g P4中所含P—P键数目为4N A
B.100 mL 1 mol·L-1 FeCl3溶液中所含Fe3+的数目为0.1N A
C.标准状况下,11.2 L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2N A
D.密闭容器中,2 mol SO2和1 mol O2催化反应后分子总数为2N A
答案 C
解析常温常压下,124 g P4的物质的量是1 mol,由于白磷是正四面体结构,1个P4分子中含有6个P—P键,因此其中所含P—P键数目为6N A,A错误;铁离子在溶液中水解,所以100 mL 1 mol·L-1 FeCl3溶液中所含Fe3+的数目小于0.1N A,B错误;每个甲烷和乙烯分子均含有4个氢原子,标准状况下,11.2 L甲烷和乙烯混合物的物质的量是0.5 mol,其中含氢原子数目为2N A,C正确;反应2SO2+O2
2SO3是可逆反应,因此密闭容器中,2 mol SO2和1 mol O2催化反应后分子总数大于2N A,D错误。
12.(2018·全国卷Ⅲ)下列叙述正确的是()
A.24 g 镁与27 g铝中,含有相同的质子数
B.同等质量的氧气和臭氧中,电子数相同
C.1 mol重水与1 mol水中,中子数之比为2∶1
D.1 mol乙烷和1 mol乙烯中,化学键数相同
答案 B
解析1个Mg原子中有12个质子,1个Al原子中有13个质子。
24 g镁和27 g铝物质的量都是1 mol,所以24 g镁含有的质子数为12N A,27 g铝含有的质子
数为13N A,A错误。
设氧气和臭氧的质量都是x g,则氧气(O2)的物质的量为
x
32mol,
臭氧(O3)的物质的量为x
48mol,所以两者含有的氧原子分别为
x
32×2=
x
16mol和
x
48
×3=
x
16mol,即此时氧气和臭氧中含有的氧原子是一样多的,而每个氧原子都含
有8个电子,所以同等质量的氧气和臭氧中一定含有相同的电子数,B正确。
重水为21H1628O,其中21H含有1个中子,168O含有8个中子,所以1个重水分子含有10个中子,1 mol重水含有10 mol中子。
水为11H1628O,其中11H没有中子,168O含有8个中子,所以1个水分子含有8个中子,1 mol水含有8 mol中子。
两者的中子数之比为10∶8=5∶4,C错误。
乙烷(C2H6)分子中有6个C—H键和1个C—C键,所以1 mol乙烷有7 mol共价键。
乙烯(C2H4)分子中有4个C—H键和1个C===C,所以1 mol乙烯有6 mol共价键,D错误。
13.(2018·浙江4月选考)设N A 为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是
( )
A .10 g 的2H 162O 中含有的质子数与中子数均为5N A
B .32 g 硫在足量的氧气中充分燃烧,转移电子数为6N A
C .26 g C 2H 2与C 6H 6混合气体中含C —H 键的数目为2N A
D .120 g NaHSO 4和KHSO 3的固体混合物中含有的阳离子数为N A
答案 B
解析 10 g 2H 162O 的物质的量为0.5 mol ,含有的质子数与中子数均为5N A ,A
项正确;因S +O 2=====点燃SO 2,故32 g 硫在足量的氧气中充分燃烧,转移电子数为
4N A ,B 项错误;因C 2H 2与C 6H 6的最简式均为CH ,故26 g 二者的混合气体中含有2 mol C —H 键,含C —H 键的数目为2N A ,C 项正确;因NaHSO 4和KHSO 3的摩尔质量均为120 g·mol -1,故120 g 二者的固体混合物中含有的阳离子数为N A ,D 项正确。
14.(2017·全国卷Ⅱ)阿伏加德罗常数的值为N A 。
下列说法正确的是( )
A .1 L 0.1 mol·L -1 NH 4Cl 溶液中,NH +4的数量为0.1N A
B .2.4 g Mg 与H 2SO 4完全反应,转移的电子数为0.1N A
C .标准状况下,2.24 L N 2和O 2的混合气体中分子数为0.2N A
D .0.1 mol H 2和0.1 mol I 2于密闭容器中充分反应后,其分子总数为0.2N A 答案 D
解析 NH 4Cl 溶液中,NH +4易水解生成NH 3·H 2O,1 L 0.1 mol·L -1 NH 4Cl 溶液中,NH +4的数量小于0.1N A ,A 错误;2.4 g Mg 的物质的量为0.1 mol ,与H 2SO 4完全反应转移的电子数为0.2N A ,B 错误;标准状况下,气体的摩尔体积为22.4 L·mol -1,2.24 L N 2和O 2的混合气体中分子数为0.1N A ,C 错误;H 2+I 22HI ,反应前后气体的物质的量不变,0.1 mol H 2和0.1 mol I 2反应后,其分子总数为0.2N A ,D 正确。
15.(2017·全国卷Ⅲ)N A 为阿伏加德罗常数的值。
下列说法正确的是( )
A .0.1 mol 的 11
B 中,含有0.6N A 个中子
B .pH =1的H3PO4溶液中,含有0.1N A 个H +
C .2.24 L(标准状况)苯在O2中完全燃烧,得到0.6N A 个CO2分子
D .密闭容器中1 mol PCl3与1 mol Cl2反应制备PCl5(g),增加2N A 个P —Cl
键
答案 A
解析11B中含有6个中子,0.1 mol 11B中含有0.6N A个中子,A正确;溶液体积未知,无法计算氢离子个数,B错误;标准状况下苯非气态,不能用气体摩尔体积计算2.24 L苯完全燃烧产生的CO2分子数,C错误;PCl3与Cl2生成PCl5(g)的反应是可逆反应,所以1 mol PCl3与1 mol Cl2反应制备PCl5(g),增加的P—Cl 键的数目小于2N A,D错误。
16.(2016·全国卷Ⅰ)设N A为阿伏加德罗常数值。
下列有关叙述正确的是() A.14 g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为2N A
B.1 mol N2与4 mol H2反应生成的NH3分子数为2N A
C.1 mol Fe溶于过量硝酸,电子转移数为2N A
D.标准状况下,2.24 L CCl4含有的共价键数为0.4N A
答案 A
解析乙烯和丙烯的最简式相同,为CH2,故14 g乙烯和丙烯混合气体中含氢原子数为2N A,A正确;N2和H2的反应为可逆反应,转化率不可能达到100%,生成的NH3分子数小于2N A,B错误;Fe和过量HNO3反应生成Fe3+,电子转移数为3N A,C错误;标准状况下,CCl4呈液态,D错误。
17.(2016·四川高考改编)N A为阿伏加德罗常数的值。
下列说法正确的是() A.2.4 g Mg在足量O2中燃烧,转移的电子数为0.1N A
B.标准状况下,5.6 L CO2气体中含有的氧原子数为0.5N A
C.氢原子数为0.4N A的CH3OH分子中含有的共价键数为0.4N A
D.0.1 L 0.5 mol/L CH3COOH溶液中含有的H+数为0.05N A
答案 B
解析 2.4 g镁的物质的量为0.1 mol,反应中失去0.2 mol电子,A错误;标准状况下5.6 L二氧化碳的物质的量为0.25 mol,含有氧原子的物质的量为0.5 mol,B正确;氢原子数为0.4N A的甲醇分子为0.1 mol,含有0.5 mol共价键,C错误;醋酸是弱酸,不能完全电离,含有的氢离子数小于0.05N A,D错误。
18.(2015·全国卷Ⅰ)N A为阿伏加德罗常数的值。
下列说法正确的是()
A.18 g D2O和18 g H2O中含有的质子数均为10N A
B.2 L 0.5 mol·L-1亚硫酸溶液中含有的H+离子数为2N A
C .过氧化钠与水反应时,生成0.1 mol 氧气转移的电子数为0.2N A
D .密闭容器中2 mol NO 与1 mol O 2充分反应,产物的分子数为2N A
答案 C
解析 D 2O 和H2O 的摩尔质量不同,18 g D2O 和18 g H2O 的物质的量不同,含有的质子数不同,A 错误;亚硫酸是弱酸,不能完全电离,故2 L 0.5 mol·L -1亚硫酸溶液中含有的H +数小于2N A ,B 错误;Na2O2与水反应生成O2,氧元素的化合价由-1升高到0,故生成0.1 mol 氧气转移的电子数为0.2N A ,C 正确;2NO +O2===2NO2,2NO2
N2O4,故2 mol NO 与1 mol O2充分反应,产物的分子
数小于2N A ,D 错误。
19.(2015·全国卷Ⅱ)N A 代表阿伏加德罗常数的值。
下列叙述正确的是( )
A .60 g 丙醇中存在的共价键总数为10N A
B .1 L 0.1 mol·L -1的NaHCO 3溶液中HCO -3和CO 2-3离子数之和为0.1N A
C .钠在空气中燃烧可生成多种氧化物。
23 g 钠充分燃烧时转移电子数为1N A
D .235 g 核素235 92U 发生裂变反应:235 92U +10n ――→裂变9038Sr +136 54Xe +1010n ,
净产生的中子(10n)数为10N A
答案 C
解析 1个丙醇分子中含有11个共价键,则60 g 即1 mol 丙醇中存在的共价键总数为11N A ,A 错误;根据物料守恒得:c (Na +)=c (HCO -3)+c (CO 2-3)+c (H2CO3)=0.1 mol·L -1,故HCO -3和CO 2-3的离子数之和小于0.1N A ,B 错误;钠在空气中燃烧时,Na 均由0价转化为+1价,故23 g 即1 mol 钠充分燃烧转移的电子数为1N A ,C 正确;由裂变反应知,净产生的中子数为9N A ,D 错误。
20.(2015·广东高考)设N A 为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是( )
A .23 g Na 与足量H 2O 反应完全后可生成N A 个H 2分子
B .1 mol Cu 和足量热浓硫酸反应可生成N A 个SO 3分子
C .标准状况下,22.4 L N 2和H 2混合气体中含N A 个原子
D .3 mol 单质Fe 完全转变为Fe 3O 4,失去8N A 个电子
答案 D
解析 Na 与H2O 反应:2Na +2H2O===2Na ++2OH -+H2↑,23 g Na 即1
mol 可生成12N A 个H2分子,A 错误;Cu 和足量热浓硫酸反应生成SO2,B 错误;
标准状况下,22.4 L N2与H2混合气体是1 mol,含2N A个原子,C错误;根据化合价知识可知,3 mol单质Fe完全转变为Fe3O4,失去8N A个电子,D正确。
[题组三模拟小题]
21.(2018·广州二模)设N A为阿伏加德罗常数的值。
下列说法正确的是() A.常温常压下,46 g NO2和N2O4混合气体含有的原子数为3N A
B.标准状况下,22.4 L CH2Cl2中含有的氯原子数目为2N A
C.16 g CH4与18 g NH+4所含质子数相等
D.1 mol Cu在足量硫蒸气中反应时转移2N A个电子
答案 A
解析46 g NO2和N2O4混合气体相当于1 mol NO2,含有3 mol原子,A正确;标准状况下,CH2Cl2是液体,B错误;16 g CH4中含10 mol质子,18 g NH+4中含11 mol质子,C错误;Cu与S反应生成Cu2S,1 mol Cu在足量硫蒸气中反应时转移N A个电子,D错误。
22.(2018·大连市高三双基测试)设N A为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()
A.0.1 mol N2与0.3 mol H2在一定条件下充分反应,生成的气体分子数为0.2N A B.15 g冰醋酸和葡萄糖的混合物,含有的原子数为2N A
C.5.6 g铁与足量稀盐酸反应,产生2.24 L气体
D.300 mL 2 mol/L乙醇水溶液中所含H原子数为3.6N A
答案 B
解析氮气和氢气合成氨N 2+3H22NH3是可逆反应,不能进行彻底,所以0.1 mol N2与0.3 mol H2充分反应后生成NH3的分子数小于0.2N A,A项错误;冰醋酸和葡萄糖的最简式相同,均为CH2O,15 g冰醋酸和葡萄糖的混合物中含有
CH2O的物质的量为
15 g
30 g/mol=0.5 mol,含有的原子数为2N A,B项正确;未标明
温度和压强,不能用22.4 L/mol来计算生成的氢气的体积,C项错误;水中也含有氢原子,300 mL 2 mol/L乙醇水溶液中所含氢原子数大于3.6N A,D项错误。
23.(2018·甘肃兰州高三一诊)设N A为阿伏加德罗常数的值,下列有关叙述错误的是()
A.由H2O2分解制得标准状况下2.24 L O2,转移电子数为0.2N A
B .氢气与氯气反应生成36.5 g 氯化氢气体,断裂的共价键总数为N A
C .44 g 丙烷中含有的极性键为8N A
D .1 L 0.1 mol·L -1的NaHSO 3溶液中HSO -3和SO 2-3离子数之和为0.1N A
答案 D
解析 H 2O 2分解的化学方程式为2H 2O 2===2H 2O +O 2↑,O 元素从-1价升到0价,可以得出每生成1 mol 氧气转移电子2 mol ,制得标准状况下2.24 L O 2,物
质的量为0.1 mol ,则转移电子数为0.2N A ,A 项正确;由于H 2+Cl 2=====点燃2HCl,36.5
g 氯化氢气体的物质的量为1 mol ,需要消耗氢气和氯气各0.5 mol ,断裂的共价键总数为N A ,B 项正确;丙烷的分子式为C 3H 8,含有的极性键为C —H 键,一个丙烷分子中共含有8个极性键,44 g 丙烷的物质的量为1 mol ,则含有的极性键为8N A ,
C 项正确;NaHSO 3溶液中含有硫元素的微粒有HSO -3、SO 2-3和H 2SO 3,根据物料
守恒,HSO -3、SO 2-3和H 2SO 3粒子总和为0.1N A ,D 项错误。
24.(2018·湖北武汉四月调研)用N A 表示阿伏加德罗常数的值。
下列判断正确的是( )
A .1 mol Na 2O 2与水完全反应,转移电子数为N A
B .2 mol SO 2与1 mol O 2在一定条件下充分反应生成SO 3的分子数为2N A
C .常温下10 mL pH =11的KOH 溶液中,水电离出的OH -的数目为1.0×10-5N A
D .17 g 甲基(—14CH 3)中所含中子数为9N A
答案 A
解析 根据反应2Na 2O 2+2H 2O===4NaOH +O 2↑,可以分析出过氧化钠和电子转移的关系为:2Na 2O 2~2e -,故1 mol Na 2O 2与水完全反应,转移电子数为N A ,A 项正确;SO 2与O 2反应是一个可逆反应,反应不能进行到底,故2 mol SO 2与1 mol O 2在一定条件下充分反应生成SO 3分子数小于2N A ,B 项错误;KOH 溶液中氢氧根离子来自于水和KOH ,氢离子完全来自于水,水电离的氢离子与氢氧根离子是相等的,故pH =11的KOH 溶液中,氢离子浓度为10-11 mol/L ,由水电离产生的氢氧根离子浓度也为10-11 mol/L ,水电离出的OH -的数目为10-11×10×10-3×N A =10-13N A ,C 项错误;1 mol —14CH 3含有中子数为(14-6)×N A =8N A,17 g 甲基(—14CH 3)的物质的量为1 mol ,故中子数为8N A ,D 项错误。
[题组一 基础大题]
25.(1)H 2SO 4的相对分子质量为________,它的摩尔质量为________。
(2)在标准状况下,0.5 mol 任何气体的体积都约为________。
(3)4 g H 2与22.4 L(标准状况)CO 2相比,所含分子数目较多的是________。
(4)0.01 mol 某气体的质量为0.28 g ,该气体的摩尔质量为________,在标准状况下,该气体的体积是________。
(5)0.3 mol NH 3分子中所含氢原子数与____________个H 2O 分子中所含氢原子数相等。
(6)含0.4 mol Al 3+的Al 2(SO 4)3中所含的SO 2-
4的物质的量是________。
(7)已知16 g A 和20 g B 恰好完全反应生成0.04 mol C 和31.76 g D ,则C 的摩尔质量为______________。
(8)2.3 g Na 中含电子的物质的量为________mol ,在跟足量水反应中失去电子的物质的量为________mol 。
答案 (1)98 98 g·mol -1 (2)11.2 L (3)4 g H 2 (4)28 g·mol -1 0.224 L (5)2.709×1023 (6)0.6 mol (7)106 g·mol -1 (8)1.1 0.1
解析 (2)在标准状况下,1 mol 任何气体所占的体积都约为22.4 L,0.5 mol 约为11.2 L 。
(3)4 g H 2为2 mol,22.4 L 标准状况下的CO 2为1 mol ,故4 g H 2含分子数目较多。
(4)M =m n =0.28 g
0.01 mol =28 g·mol -1,V =n ·V m =0.01 mol ×22.4 L·mol -1=0.224 L 。
(5)与0.3 mol NH 3含氢原子数相等的H 2O 的物质的量为0.3 mol ×32=0.45 mol ,
N =n ·N A =0.45 mol ×6.02×1023 mol -1=2.709×1023。
(6)n [Al 2(SO 4)3]=0.4 mol 2=0.2 mol ,n (SO 2-
4)=0.2 mol ×3=0.6 mol 。
(7)由质量守恒可知m (C)=16 g +20 g -31.76 g =4.24 g ,M (C)=
m (C )
n (C )
=
4.24 g 0.04 mol
=106 g·mol -1。
(8)n (Na)=
2.3 g
23 g·mol -1
=0.1 mol,1 mol Na 中含11 mol 电子,0.1 mol Na 中含1.1
mol 电子;Na 与H 2O 反应生成NaOH ,Na 的化合价从0价升高到+1价,1个Na 原子失去1个电子,0.1 mol Na 失去0.1 mol 电子。
26.臭氧层是地球生命的保护神,臭氧比氧气具有更强的氧化性。
实验室可将氧气通过高压放电管来制取臭氧:3O 2=====放电
2O 3。
(1)若在上述反应中有30%的氧气转化为臭氧,所得混合气的平均摩尔质量为________g·mol -1(保留一位小数)。
(2)将8 L 氧气通过放电管后,恢复到原状况,得到气体6.5 L ,其中臭氧为________L 。
(3)实验室将氧气和臭氧的混合气体0.896 L(标准状况)通入盛有20.0 g 铜粉的反应容器中,充分加热后,粉末的质量变为21.6 g 。
则原混合气中臭氧的体积分数为多少?
答案 (1)35.6 (2)3 (3)50% 解析 (1)设有1 mol O 2。
3O 2 =====放电
2O 3 起始 1 mol 0 mol 转化 0.3 mol 0.2 mol 结束 0.7 mol 0.2 mol 根据:M =
m 总n 总
=32 g
0.9 mol ≈35.6 g·mol -1。
(2)3O 2 =====放电
2O 3 ΔV 3体积 2体积 1体积 V (L) 8-6.5=1.5 L V =3 L 。
(3)加热条件下,O 3、O 2都能和铜粉反应,故粉末增加的质量即为O 2和O 3的总质量。
设混合气体中含有O 2 x mol ,含有O 3 y mol ,则有
⎩⎪⎨⎪⎧
x +y =0.896 L
22.4 L·mol -
1=0.04 mol 2x +3y =21.6 g -20.0 g
16 g·
mol -
1=0.1 mol
解得⎩⎨⎧
x =0.02 mol
y =0.02 mol
所以混合气体中臭氧的体积分数为50%。
[题组二 高考大题]
近3年内此考点无大题出现
[题组三 模拟大题]
27.(2018·成都经济技术开发区实验中学一轮复习)(1)在同温、同压下,实验测得CO 、N 2和O 2三种气体的混合气体的密度是H 2的14.5倍,其中O 2的质量分数为________。
若其中CO 和N 2的物质的量之比为1∶1,则混合气体中氧元素的质量分数为________。
(结果保留一位小数)
(2)相同条件下,某Cl 2与O 2混合气体100 mL 恰好与150 mL H 2化合生成HCl 和H 2O ,则混合气体中Cl 2与O 2的体积比为________,混合气体的平均相对分子质量为________。
答案 (1)27.6% 48.3% (2)1∶1 51.5
解析 (1)三种气体的平均相对分子质量为14.5×2=29,因CO 与N 2的相对分子质量相同,求算平均相对分子质量时可一并考虑,设O 2的物质的量分数为x ,则CO 和N 2的物质的量分数为(1-x ),因此有:32x +28(1-x )=29,解得x =0.25。
O 2的质量分数为0.25×32
29×100%≈27.6%。
若CO 和N 2的物质的量之比为1∶1,设混合气体为1 mol ,则混合气体中氧元素的物质的量为:0.25 mol ×2+(0.75 mol÷2)×1=0.875 mol ,氧元素的质量分数为
0.875×16
29
×100%=48.3%。
(2)设氯气的体积为x ,氧气的体积为(100 mL -x ),则: Cl 2+H 2=====点燃2HCl 2H 2 + O 2=====点燃
2H 2O x x 2(100 mL -x ) (100 mL -x )
所以,x +2(100 mL -x )=150 mL ,解得:x =50 mL ,氧气的体积为100 mL
-50 mL=50 mL,所以,混合气体中Cl2和O2的体积之比为50 mL∶50 mL=1∶1,假设氯气和氧气各1摩尔,则混合气体的平均摩尔质量为:(71 g+32 g)/2 mol=51.5 g/mol,即平均相对分子质量为51.5。
28.(2018·石家庄市质量检测)某校化学小组学生进行“气体相对分子质量的测定”的实验。
操作如下:用质量和容积都相等的烧瓶收集气体,称量收集满气体的烧瓶质量。
数据见下表(已换算成标准状况下的数值)。
已知标准状况下,烧瓶的容积为0.293 L,烧瓶和空气的总质量是48.4212 g。
空气的平均相对分子质量为29。
A、B、C、D、E、F是中学常见的气体。
(1)上述六种气体中,能够使品红溶液褪色的是(写化学式)________。
(2)E的相对分子质量是________。
(3)实验室制取少量D的化学方程式是______________________。
(4)A、B、C可能的化学式是______________。
答案(1)SO2(2)30
(3)CaC2+2H2O―→Ca(OH)2+C2H2↑
(4)N2、CO、C2H4
解析题目信息“烧瓶的质量和容积都相等”“气体收集满”“标准状况下”。
计算分析:A、B、C三者相对分子质量相等,且接近空气,推测为28,气体为CO、N2、C2H4。
计算:n(气体)=
0.293 L
22.4 L·mol-1
=0.01308 mol,m(空气)=0.01308 mol×29 g·mol
-1=0.3793 g。
m(烧瓶)=48.4212 g-0.3793 g=48.0419 g
则M(A)=M(B)=M(C)=48.4082 g-48.0419 g
0.01308 mol≈28 g·mol
-1
M(D)=48.3822 g-48.0419 g
0.01308 mol≈26 g·mol
-1,可能是C2H2。
M(E)=48.4342 g-48.0419 g
0.01308 mol≈30 g·mol
-1,可能是C2H6。
M(F)=48.8762 g-48.0419 g
0.01308 mol≈64 g·mol
-1,可能是SO2。