课时规范练3 物质的量 气体摩尔体积一、选择题:本题共13小题,每小题只有一个选项符合题目要求。1.(2021山东聊城质检)下列有关气体的说法,正确的是( )A.不同体积的气体,分子数一定不同B.相同质量的氢气和甲烷,前者体积大C.相同体积、相同密度的N2O和CO2,两种气体的分子数一定相等D.相同条件下,相同体积的CO和CO2所含氧原子数目之比为1∶12.(2021山东省实验中学检测)某无土栽培用的营养液中含有K+、N、Cl-、S四种离子且物质的量之比为9∶8∶9∶4。已知可用KCl、K2SO4和NH4Cl三种固体原料配制,若配制该营养液时取428gNH4Cl(M=53.5g·mol-1),则需要KCl和K2SO4的质量分别为( ) A.53.5g和214gB.74.5g和348gC.74.5g和696gD.149g和696g3.CO和CO2是碳的两种重要氧化物,用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( )A.NA个CO和1molCO2所含分子数相等B.相同质量的CO和CO2所含的氧原子个数比为1∶2C.在标准状况下,相同体积的CO和CO2所含的碳原子个数相同D.28gCO全部转化为CO2,所转移的电子数为2NA4.常温常压下,用等质量的CH4、N2、O2、CO2四种气体分别吹出四个体积大小不同的气球,下列说法正确的是( )A.气球③中装的气体为O2B.气球①和气球④中气体物质的量之比为4∶11C.气球②和气球③中气体分子数相等D.气球③和气球④中气体密度之比为4∶75.(2021福建适应性考试)设NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )A.0.1mol·L-1KNO3溶液中离子总数大于0.2NAB.O和T2O的混合物1.1g,含有的质子数为0.5NAC.5.6gFe与足量的S反应转移的电子数为0.3NAD.0.1molH2和0.2molI2充分反应后分子总数小于0.3NA6.(2021安徽宿州十三校联考)现有14.4gCO和CO2的混合气体,在标准状况下所占的体积约为8.96L。将混合气体依次通过如图装置,假设最后剩余的气体全部收集在气球中。下列结论错误的是( )\nA.原混合气体所含碳原子总数为0.8NA(用NA表示阿伏加德罗常数的值)B.标准状况下,气球中收集到的气体体积为4.48LC.NaOH溶液增重8.8gD.原混合气体中CO和CO2的体积之比为1∶17.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )A.32g环状S8()分子中含有的S—S键数为1NA(2021全国甲卷,8-C)B.23gNa与足量H2O反应生成的H2分子数目为NA(2021广东卷,11-D)C.用电解粗铜的方法精炼铜,当电路中通过的电子数为NA时,阳极应有32gCu转化为Cu2+(2020浙江7月选考,19-B)D.22.4L(标准状况)氮气中含有7NA个中子(2020全国Ⅲ卷,9-A)8.(2021辽宁大连八中检测)侯氏制碱法涉及的主要反应为NaCl+H2O+NH3+CO2NaHCO3↓+NH4Cl。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关说法不正确的是( )A.标准状况下,5.6LNH3的分子数为0.25NAB.1个NaCl晶胞的质量为gC.1L0.1mol·L-1NH4Cl溶液中N的数目小于0.1NAD.反应消耗0.1molCO2时析出NaHCO3分子的数目为0.1NA9.(2021山东莱芜一中月考)设NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )A.1mol甲基中的电子数为10NAB.0.1mol环氧乙烷()中含有的共价键数为0.3NAC.0.1molFeCl3水解生成的Fe(OH)3胶粒数为0.1NAD.常温下,1LpH=1的草酸(H2C2O4)溶液中H+的数目为0.1NA10.(2021海南三亚中学检测)下列条件下,两瓶气体所含原子数一定相等的是( )A.同质量、不同密度的N2和O2B.同温度、同体积的H2和N2C.同体积、同密度的C2H4和C3H6D.同压强、同体积的N2O和CO211.(2021福建六安示范高中质量检测)设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )A.将78g锌粉加入1L1mol·L-1FeCl3溶液中,置换出的铁原子数为0.8NAB.含0.2mol共价键的水蒸气分子间存在0.2NA个氢键C.查德威克发现中子HeBe→Xn,当产生0.5moln时,产物X中含6NA个中子D.500mL0.5mol·L-1NaCl溶液中微粒数大于0.5NA12.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是( )A.12gNaHSO4晶体中阴离子所带电荷数为0.1NAB.标准状况下,2.24LCH3Cl中含有共价键的数目为0.4NAC.25℃时,1LpH=13的Ba(OH)2溶液中Ba2+数目为0.1NAD.0.1molFeI2与0.1molCl2反应时转移电子的数目为0.2NA13.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列关于NA的叙述正确的是( )\nA.71g氯气溶于足量水中,转移电子数小于NAB.标准状况下,11.2L苯中含1.5NA个碳碳双键C.实验室制氯气时,含4molHCl的浓盐酸与足量MnO2在一定条件下制得氯气分子数目等于NAD.物质的量浓度为1.0mol·L-1的AlCl3溶液中,含有Cl-数目为3.0NA二、非选择题:本题共3小题。14.同温同压下,甲容器中充满35Cl2,乙容器中充满37Cl2,完成下列填空。(1)若两种气体体积相等,则甲、乙两容器中气体密度之比为 。 (2)若两种气体体积相等,则甲、乙两容器中气体分子数之比为 。 (3)若两种气体质量相等,则甲、乙两容器中气体所含质子数之比为 。 (4)若两种气体体积相等,则甲、乙两容器中气体所含中子数之比为 。 15.(2021山东泰安第一实验学校月考)(1)2molO3和3molO2的质量之比为 ;分子数之比为 ;同温同压下的密度之比为 ;含氧原子数之比为 ;同温同压下的体积之比为 。 (2)气体化合物A的化学式可表示为OxFy,已知同温同压下10mLA受热分解生成15mLO2和10mLF2,则A的化学式为 ,推断的依据是 。 (3)标准状况下,在乙室中充入1.2molHCl,甲室中充入NH3、H2的混合气体,静止时活塞如图。已知甲室中气体的质量比乙室中气体的质量少33.8g。请回答下列问题:①甲室中气体的物质的量为 mol。 ②甲室中气体的质量为 g。 ③甲室中NH3、H2的物质的量之比为 ,质量之比为 。 ④如果将活塞a去掉,当HCl与NH3完全反应后,活塞b将静止于刻度“ ”(填数字)处。 16.(2021江西吉安第一次调研)过氧化钙是一种安全无毒的物质,带有数量不等的结晶水,通常还含有部分CaO。(1)称取0.542g某过氧化钙样品,灼热时发生如下反应:2(CaO2·xH2O)2CaO+O2↑+2xH2O,得到的O2在标准状况下体积为67.2mL,该样品中CaO2的物质的量为 。 (2)另取同一样品0.542g,溶于适量的稀盐酸中,然后加入足量的Na2CO3溶液,将溶液中Ca2+全部转化为CaCO3沉淀,得到0.70g干燥的CaCO3。①试计算样品中CaO的质量为 。 ②试计算样品CaO2·xH2O中x的值为 。 参考答案课时规范练3 物质的量 气体摩尔体积1.C 解析不同体积的气体若所处温度和压强不同,所含分子数可能相同,A错误;\n相同质量的氢气和甲烷相比,氢气的物质的量大于甲烷,在相同温度和压强下,氢气的体积大于甲烷,但不同温度和压强下,则不一定,B错误;N2O和CO2的摩尔质量均为44g·mol-1,相同体积、相同密度的两种气体的质量相等,则其物质的量相同,所含分子数一定相等,C正确;相同条件下,相同体积的CO和CO2的分子数相同,则所含氧原子数目之比为1∶2,D错误。2.C 解析428gNH4Cl的物质的量为8mol,含有8molN和8molCl-,由于K+、N、Cl-、S的物质的量之比为9∶8∶9∶4,则该营养液中应含有9molCl-、9molK+和4molS。9molCl-中有8molCl-来自于NH4Cl,有1molCl-来自于KCl,则有n(KCl)=1mol;4molS来自于K2SO4,则有n(K2SO4)=4mol,故KCl、K2SO4的质量分别为m(KCl)=1mol×74.5g·mol-1=74.5g,m(K2SO4)=4mol×174g·mol-1=696g。3.B 解析NA个CO的物质的量为1mol,与1molCO2所含分子数相等,A正确;相同质量的CO和CO2的物质的量之比为11∶7,则所含的氧原子个数比为11∶14,B错误;标准状况下,相同体积的CO和CO2的物质的量相等,则所含的碳原子个数相同,C正确;28gCO的物质的量为1mol,全部转化为CO2,碳元素由+2价升高到+4价,故转移的电子数为2NA,D正确。4.B 解析摩尔质量(单位为g·mol-1)由大到小的顺序为CO2>O2>N2>CH4,则等质量的四种气体的物质的量:n(CH4)>n(N2)>n(O2)>n(CO2),根据阿伏加德罗定律,同温同压条件下,气体的体积之比等于其物质的量之比,故气球①、②、③、④中的气体分别为代表CO2、O2、N2、CH4,A错误。气球①和④中气体分别是CO2、CH4,根据阿伏加德罗定律的推论可知,等质量时气体的物质的量与其摩尔质量成反比,故CO2、CH4的物质的量之比为16∶44=4∶11,B正确。气球②和③中气体分别是O2、N2,等质量时,二者的物质的量之比为28∶32=7∶8,故其所含分子数之比为7∶8,C错误。气球③和④中气体分别是N2、CH4,根据阿伏加德罗定律的推论可知,二者的密度之比等于其摩尔质量之比,则N2和CH4的密度之比为28∶16=7∶4,D错误。5.B 解析溶液体积未知,无法确定溶液中的离子数目,A错误;O和T2O的摩尔质量均为22g·mol-1,所以1.1g混合物的物质的量为0.05mol,一个O分子和一个T2O分子中均含有10个质子,所以混合物含有的质子数为0.5NA,B正确;5.6gFe的物质的量为0.1mol,与足量的S反应生成FeS,转移电子数为0.2NA,C错误;H2和I2反应的化学方程式为H2+I22HI,反应前后分子数不变,所以0.1molH2和0.2molI2充分反应后分子总数为0.3NA,D错误。6.A 解析CO和CO2混合气体的质量为14.4g,在标准状况下所占的体积约为8.96L,则有n(CO)×28g·mol-1+n(CO2)×44g·mol-1=14.4g,n(CO)+n(CO2)==0.4mol,\n联立两式解得:n(CO)=n(CO2)=0.2mol。混合气体的总物质的量为0.4mol,则所含碳原子总数为0.4NA,A错误。混合气体通过NaOH溶液时CO2被吸收,气球中收集到的气体是CO,其物质的量为0.2mol,故在标准状况下的体积为4.48L,B正确。NaOH溶液吸收CO2生成Na2CO3和H2O,则NaOH溶液增加的质量为CO2的质量,应为0.2mol×44g·mol-1=8.8g,C正确。相同温度和压强下,气体的体积之比等于其物质的量之比,则CO和CO2的体积之比等于0.2mol∶0.2mol=1∶1,D正确。7.A 解析由S8分子结构可知,1个S8分子中含有8个S—S键,32gS8为mol,则含S—S键的数目为1NA,A正确;23gNa与水反应生成0.5molH2,则生成H2分子数目为0.5NA,B错误;电解精炼铜的装置中,阳极首先是比铜活泼的Fe、Zn等金属放电,所以当通过的电子数为NA时,阳极发生反应的Cu可能少于32g,C错误;标准状况下,22.4L氮气的物质的量为1mol,1个氮气分子中含有14个中子,故1mol氮气中含有14NA个中子,D错误。8.D 解析标准状况下,5.6LNH3的物质的量为0.25mol,则含有的分子数为0.25NA,A正确;1个NaCl晶胞含有4个“NaCl”,1个“NaCl”的质量为g,则1个NaCl晶胞的质量为g,B正确;1L0.1mol·L-1NH4Cl溶液含0.1molNH4Cl,由于N发生水解反应,故N的数目小于0.1NA,C正确;由反应的化学方程式可知,消耗0.1molCO2时析出0.1molNaHCO3,由于NaHCO3是离子化合物,不存在NaHCO3分子,D错误。9.D 解析一个甲基含有的电子数为9,1mol甲基中的电子数为9NA,故A错误;一个环氧乙烷中含有2个C—O键、1个C—C键和4个C—H键,所以0.1mol环氧乙烷()中含有的共价键数为0.7NA,故B错误;Fe(OH)3胶粒是由多个氢氧化铁分子组成的集合体,所以0.1molFeCl3水解生成的Fe(OH)3胶粒数小于0.1NA,故C错误;pH=1的草酸(H2C2O4)溶液中H+的浓度为0.1mol·L-1,则1L该溶液中含有0.1molH+,数目为0.1NA,故D正确。10.C 解析N2和O2的摩尔质量不同,同质量时其物质的量不同,则所含原子数不同,A不符合题意;由于压强未知,同温度、同体积的H2和N2的物质的量不一定相等,则所含原子数不一定相等,B不符合题意;同体积、同密度的C2H4和C3H6的质量相等,由于二者的最简式均为CH2,则所含CH2的物质的量相等,故所含原子数相等,C符合题意;由于温度未知,同压强、同体积的N2O和CO2的物质的量不一定相等,则所含原子数不一定相同,D不符合题意。11.D 解析78g锌粉的物质的量为=1.2mol,1L1mol·L-1FeCl3的物质的量为1mol,锌与Fe3+先发生反应:Zn+2Fe3+Zn2++2Fe2+,1molFe3+消耗0.5molZn,剩余0.7molZn发生反应:Zn+Fe2+Zn2++Fe,则生成0.7molFe单质,所以铁原子数为\n0.7NA,故A错误;水蒸气分子间不存在氢键,故B错误;根据HeBe→Xn,可知X中含有6个质子,质量数为12,则中子数为12-6=6,当产生0.5moln时,产物X为0.5mol,则X中含3NA个中子,故C错误;500mL0.5mol·L-1NaCl溶液中NaCl的物质的量为0.5mol·L-1×0.5L=0.25mol,钠离子和氯离子总物质的量为0.5mol,溶液中还有水分子,所以微粒总数大于0.5NA,故D正确。12.C 解析NaHSO4晶体由Na+和HS构成,12gNaHSO4的物质的量为0.1mol,则其中阴离子所带电荷数为0.1NA,A正确;标准状况下,2.24LCH3Cl的物质的量为0.1mol,则含有共价键的数目为0.4NA,B正确;25℃时,pH=13的Ba(OH)2溶液中Ba2+浓度为0.05mol·L-1,则1L该溶液中含Ba2+数目为0.05NA,C错误;I-的还原性强于Fe2+,0.1molFeI2与0.1molCl2发生反应2I-+Cl22Cl-+I2,转移电子的数目为0.2NA,D正确。13.A 解析71g氯气的物质的量是1mol,由于Cl2与水的反应是可逆反应,反应物不能完全转化为反应产物,所以1mol氯气溶于足量水中,转移电子数小于NA,A正确;苯分子中无碳碳双键,且在标准状况下苯呈液态,不能使用气体摩尔体积计算,B错误;浓盐酸与MnO2反应,每有4molHCl完全反应,产生1molCl2,浓盐酸中含HCl4mol,随着反应的进行,溶液变稀,反应就不再进行,因此含4molHCl的浓盐酸与足量MnO2在一定条件下制得氯气的物质的量小于1mol,则制取得到的Cl2分子数目小于NA,C错误;只有溶液的浓度,缺少溶液的体积,不能计算离子数目,D错误。14.答案(1)35∶37 (2)1∶1 (3)37∶35 (4)9∶1015.答案(1)1∶1 2∶3 3∶2 1∶1 2∶3 (2)O3F2 阿伏加德罗定律和质量守恒定律 (3)①2 ②10 ③1∶4 17∶8 ④6解析(1)2molO3和3molO2的质量之比为2mol×48g·mol-1∶3mol×32g·mol-1=1∶1;分子数之比等于物质的量之比,即为2∶3;同温同压下的密度之比等于相对分子质量之比,即为48∶32=3∶2;含氧原子数之比为2mol×3∶3mol×2=1∶1;同温同压下的体积之比等于物质的量之比,即为2∶3。(2)利用阿伏加德罗定律,可得出反应的化学方程式为2OxFy3O2+2F2,由质量守恒定律,可得出x=3、y=2,则A的化学式为O3F2,推断的依据是阿伏加德罗定律和质量守恒定律。(3)标准状况下,气体的摩尔体积相同,所以气体的体积之比等于其物质的量之比。活塞用隔板分成甲、乙两室,隔板可以自由移动,所以两室的压强、温度都相同。①标准状况,气体的体积之比等于其物质的量之比,V(甲)∶V(乙)=5∶3,乙室中气体的物质的量为1.2mol,则甲室中气体的物质的量为×1.2mol=2mol。②乙室中气体的质量为1.2mol×36.5g·mol-1=43.8g,甲室中气体的质量为43.8g-33.8g=10g。③设甲室中NH3的物质的量为x,则H2的物质的量为2-x,由此得出17x+2(2-x)=10,x=0.4mol,2-x=1.6mol,所以NH3、H2的物质的量之比为0.4mol∶\n1.6mol=1∶4,质量之比为0.4mol×17g·mol-1∶1.6mol×2g·mol-1=17∶8。④1.2molHCl与0.4molNH3完全反应后,剩余0.8molHCl,另外还有1.6molH2,气体共0.8mol+1.6mol=2.4mol,由阿伏加德罗定律可知,2.4mol气体应占活塞中的6个格子,所以活塞b将静止于刻度“6”处。16.答案(1)6×10-3mol (2)①0.056g ②0.5解析(1)由题意可知,n(O2)=3×10-3mol,结合反应的化学方程式可得n(CaO2·xH2O)=2n(O2)=6×10-3mol,则有n(CaO2)=n(CaO2·xH2O)=6×10-3mol。(2)①0.70g干燥的CaCO3的物质的量为7×10-3mol,据钙元素守恒可得n(CaO)=7×10-3mol-6×10-3mol=1×10-3mol,则有m(CaO)=1×10-3mol×56g·mol-1=0.056g。②样品中水的质量为m(样品)-m(CaO2)-m(CaO)=0.542g-6×10-3mol×72g·mol-1-0.056g=0.054g,则n(H2O)==3×10-3mol。据CaO2·xH2O的组成可得,x∶1=n(H2O)∶n(CaO2)=(3×10-3mol)∶(6×10-3mol),解得x=0.5。
