2022版高考化学（新教材）总复习文档：专题一　第1讲　物质的量　气体摩尔体积 WORD版含答案.docx

1、专题一化学计量第1讲物质的量气体摩尔体积考试要点核心素养1.了解物质的量及其相关物理量的含义和应用。体会定量研究对化学科学的重要作用。2.能基于物质的量认识物质组成及其化学变化。运用物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度之间的相互关系进行简单计算。1.宏观辨识与微观探析:认识物质的量在宏观物体与微观粒子间的桥梁作用,并从微观粒子数认识物质的多少。2.证据推理与模型认知:在进行有关物质的量的计算时,通过分析、推理、数据处理等领悟计算的方法;建立阿伏加德罗常数、气体摩尔体积的模型认知。1.物质的量(1)物质的量(n)物质的量表示含有一定数目粒子的集合体,用来描述的对象是微观粒子,如分子、原

2、子、离子、电子、质子、中子等。(2)阿伏加德罗常数(NA)1 mol粒子集合体所含的粒子数叫做阿伏加德罗常数,符号为NA,单位为mol-1,数值约为6.021023。(3)n、N、NA之间的关系:n=NNA。(4)规范表示:X molH2SO4数值 单位指定微粒符号或微粒名称思考11 mol氧就是1 mol O2吗?提示不是。1 mol氧这种说法不规范,指代不明。2.摩尔质量概念单位物质的量的物质所具有的质量|符号M|单位gmol-1或g/mol|数值以gmol-1为单位时,数值与该粒子的相对原子质量或相对分子质量相等|关系物质的量、质量、摩尔质量的关系:n=mM思考21摩尔物质的质量,与物质

3、的摩尔质量等同吗?提示不等同。1摩尔物质的质量,指的是质量,单位是g;物质的摩尔质量是指单位物质的量的物质所具有的质量,单位是gmol-1。3.气体摩尔体积(1)影响物质体积的因素物质的体积 (2)气体摩尔体积思考3标准状况下,1 mol气体的体积约为22.4 L,当1 mol气体的体积约为22.4 L时,气体一定处于标准状况吗?提示不一定,因为影响气体体积的因素是温度和压强,非标准状况下,1 mol气体的体积也可能约为22.4 L。4.阿伏加德罗定律(1)决定气体体积的外界条件:一定物质的量的气体,其体积的大小取决于气体所处的温度和压强。(2)阿伏加德罗定律可总结为“三同”定“一同”,即同温

4、、同压下,同体积的气体具有相同的分子数。思考4气体化合物A的分子式可表示为OxFy,已知同温同压下10 mL A受热分解生成 15 mL O2和10 mL F2,则A的化学式是什么?提示O3F2。根据阿伏加德罗定律,相同条件下,气体的物质的量之比等于体积之比,则A分解反应的化学方程式可表示为2OxFy 3O2+2F2,根据质量守恒定律,x=3,y=2。1.易错易混辨析(正确的画“”,错误的画“”)(1)在0 、101 kPa的条件下,1 mol任何物质的体积都是22.4 L()(2)同温同压下,等质量的12C18O和NO体积相同()(3)某混合气体摩尔体积为22.4 Lmol-1,则该气体一定

5、处于标准状况()(4)在标准状况下,1 mol甲烷与1 mol甲苯的体积相同()(5)同温同压下,两种单质气体体积相同,原子数一定相同()(6)1 mol任何物质都含有6.021023个分子()(7)硫酸的摩尔质量为98 g()(8)在标准状况下,1 mol O2与1 mol SO3的体积相同()(9)2 mol H2O的摩尔质量是1 mol H2O的摩尔质量的2倍()(10)摩尔是物质的量的单位()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)2.下列有关气体体积的叙述中,正确的是()A.在一定的温度和压强下,各种气态物质体积的大小由气体分子的大小决定B.在一定的温度和压

6、强下,各种气态物质体积的大小由物质的量的多少决定C.不同的气体,若体积不同,则它们所含的分子数一定不同D.气体摩尔体积是指1 mol任何气体所占的体积约为22.4 L答案B3.在铁的某种硫化物中,铁、硫的质量之比为76,则该铁的硫化物的化学式为() A.FeSB.Fe2S3C.FeS2D.Fe6S7答案B在铁的某种硫化物中,铁、硫的质量之比为76,假设铁、硫的质量分别为7a g、 6a g,则该铁的硫化物中Fe、S的物质的量之比n(Fe)n(S)=m(Fe)M(Fe)m(S)M(S)=7ag56 gmol-16ag32 gmol-1 = 23,因此该铁的硫化物的化学式为Fe2S3,故B符合题意

7、。4.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是()A.标准状况下,18 g H2O的体积约为22.4 LB.28 g N2和CO的混合气含有的分子数为NAC.1 mol CH4中含有的电子数约为6.021023D.同温同压下,体积相同的臭氧和氮气含有相同数目的原子答案BN2和CO的相对分子质量均是28,则28 g N2和CO的混合气即1 mol混合气体含有的分子数为NA,B正确。5.(1)2 mol O3和3 mol O2的质量之比为,分子数之比为,同温同压下密度之比为,含氧原子数之比为,同温同压下,体积之比为。(2)O3与Cl2具有相似的性质,均可用于自来水消毒。已知两者在消毒时均被还

8、原为最低价态,则相同状况下10 L O3与L Cl2的消毒能力相当。答案(1)1123321123(2)30解析(1)2 mol O3与3 mol O2中都含有6 mol氧原子,所以两者质量相等,质量之比为11;分子数之比等于两者物质的量之比,为23;同温同压下,气体的密度之比等于摩尔质量之比,为4832=32;两者中都含有6 mol氧原子,氧原子数之比为11;同温同压下,气体的体积之比等于物质的量之比,为23。(2)相同条件下,气体的体积之比等于物质的量之比;消毒能力强弱与转移的电子数有关,若消毒能力相当,说明转移的电子数相等,所以需要氯气的体积为10232 L=30 L。 考点一物质的量、

9、摩尔质量1.下列叙述中正确的是()A.摩尔是物质的量的单位,每摩尔物质约含有6.021023个分子B.1 mol氧的质量为16 gC.0.5 mol He约含有6.021023个电子D.2H既可表示2个氢原子又可表示2 mol氢分子答案C作为物质的量的单位, mol可以计量微观粒子(包括原子、分子、离子、原子团等),每摩尔物质约含有6.021023个“粒子”,这里的“粒子”并不一定是分子,选项A错误;使用“mol”作单位时,所指粒子必须明确,“1 mol氧”的说法错误,选项B错误;0.5 mol He约含有0.526.021023=6.021023个电子,选项C正确;2H只表示2个氢原子,选项

10、D错误。2.物质的量是高中常用的物理量,请回答以下有关问题:(1)0.2克H2含有个氢原子;标准状况下,由CO和CO2组成的混合气体共6.72 L,质量共12克,此混合物中,CO和CO2的物质的量之比是,CO的体积分数是,CO的质量分数是,C和O的原子个数比是,混合气体的平均相对分子质量是,对氢气的相对密度是。(2)在9.5克某二价金属的氯化物中含有0.2 mol Cl-,此氯化物的摩尔质量为,该金属元素的相对原子质量是;标准状况下,6.72 L CO与一定量的氧化铁恰好完全反应,剩余固体的质量是g。(3)0.3 mol H2O分子中所含氢原子数与个NH3分子中所含氢原子数相等;8克甲烷中所含

11、共价键的物质的量是;0.5 mol H2O的质量是。答案(1)0.2NA1325%17.5%474020(2)95 g/mol2411.2(3)0.2NA2 mol9 g解析(1)N(H)=0.222NA=0.2NA;根据题意,n(CO)+n(CO2)=6.72 L22.4 L/mol=0.3 mol,n(CO)28 g/mol + n(CO2)44 g/mol=12 g,解得n(CO)=0.075 mol,n(CO2)=0.225 mol,则n(CO)n(CO2)=13;CO的体积分数=0.075mol0.3mol100%=25%;CO的质量分数=0.075mol28 g/mol12 g10

12、0%=17.5%;C和O的原子个数比=(1+3)(1+32)=47;混合气体的平均相对分子质量数值上等于平均摩尔质量,平均摩尔质量=12 g0.3mol=40 g/mol,则混合气体的平均相对分子质量为40;对氢气的相对密度=40 g/mol2 g/mol=20。(2)设该二价金属的氯化物的化学式为MCl2,含有0.2 mol Cl-时,氯化物的物质的量为0.1 mol,摩尔质量=9.5 g0.1mol=95 g/mol,该金属元素的相对原子质量=95-35.52=24;3CO+Fe2O3 3CO2+2Fe,标准状况下,6.72 L CO的物质的量为0.3 mol,则生成单质铁0.2 mol,

13、质量为0.2 mol 56 g/mol=11.2 g。规律方法摩尔质量的三种求算方法依据计算公式根据摩尔质量的定义计算M=mn根据标准状况下气体的密度计算M=22.4 Lmol-1根据气体的相对密度(D=AB)计算M(A)=M(B)D根据一定质量(m)的物质中微粒数目(N)计算M=mNAN注意涉及摩尔质量的辨析或使用表达经常在单位上设错考查,摩尔质量、相对原子(分子)质量、1 mol物质的质量在数值上可能是相同的,但含义不同,三者的单位不同。摩尔质量的单位是gmol-1,相对原子(分子)质量的单位是“1”,1 mol物质的质量的单位是g。考点二气体摩尔体积、阿伏加德罗定律1.下列关于同温同压下

14、的两种气体12C18O和14N2的判断正确的是()A.密度相等B.原子数相等时具有的中子数相等C.体积相等时具有的电子数相等D.质量相等时具有的质子数相等答案C本题涉及阿伏加德罗定律及其推论的应用,着重考查理解与辨析和分析与推理能力,体现宏观辨识与微观探析的学科核心素养。同温同压下,密度之比等于摩尔质量之比,12C18O的摩尔质量为30 gmol-1,14N2的摩尔质量为28 gmol-1,A错误;1个12C18O分子中所含中子数为16, 1个14N2分子中所含中子数为14,B错误;在同温同压下,两种气体体积相同,则分子数相同,而1个12C18O和1个14N2分子中所含电子数相同,C正确;1个

15、12C18O和1个14N2分子中所含质子数相同,根据n=m/M,m相同,M不同,则n不同,故等质量的两种气体所具有的质子数不同,D错误。2.同温同压下,a g甲气体和2a g乙气体所占体积之比为12,根据阿伏加德罗定律判断,下列叙述不正确的是()A.同温同压下甲和乙的密度之比为11B.甲与乙的相对分子质量之比为11C.同温同体积下等质量的甲和乙的压强之比为11D.等质量的甲和乙中的原子数之比一定为11答案D同温同压下,气体的体积之比等于物质的量之比,设甲与乙的摩尔质量分别为M甲、M乙,则agM甲2agM乙=12,M甲M乙=11;同温同压下,气体的密度之比等于摩尔质量之比;同温同体积下,气体的压

16、强之比等于物质的量之比,综上所述,A、B、C均正确。等质量的甲和乙的物质的量相等,气体分子数相等,但原子数不一定相等,D不正确。3.NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()A.标准状况下,11.2 L的CCl4所含的分子数为0.5NAB.14 g乙烯所含共用电子对数目为3NAC.11.2 L甲烷所含分子数为0.5NAD.1 mol甲基所含的电子总数为10NA答案B标准状况下,CCl4不是气体,不能用气体摩尔体积计算物质的量,故A错误;28 g C2H4为1 mol,共用电子对数目为6NA,14 g乙烯所含共用电子对数目为3NA,故B正确;没有指明状态,不一定是标准状况,11.2 L甲烷的

17、物质的量不一定为0.5 mol,故C错误;1 mol甲基含有9 mol电子,所含的电子总数为9NA,故D错误。规律方法阿伏加德罗定律的六大推论相同条件结论公式语言表达T、p相同V1V2=n1n2同温、同压下,气体的体积与物质的量成正比T、V相同p1p2=n1n2同温、同体积的气体,其压强与物质的量成正比T、p相同12=M1M2同温、同压下,气体的密度与其摩尔质量成正比T、p、V相同m1m2=M1M2同温、同压、相同体积的气体,其质量与摩尔质量成正比T、p、m相同V1V2=M2M1同温、同压下,等质量的气体,其体积与摩尔质量成反比T、V、m相同p1p2=M2M1同温、同体积下,等质量的气体,其压

18、强与摩尔质量成反比注意(1)使用对象:必须是气体,可以是单一气体,也可以是互不反应的混合气体。(2)同温、同压、同体积的任何气体的分子数相等,但原子数不一定相等。考点三以“物质的量”为中心的计算核心整合1.以物质的量为核心的计算基本公式:n=mM=NNA=VVm=cV溶液(注意各符号意义及单位)(1)物质的量(n)、微粒数(N)、物质的质量(m)之间的换算NNA(mol-1)=n(mol)=m(g)M(gmol-1)(2)物质的量(n)、气体体积(V)之间的换算V(L,标准状况)22.4 Lmol-1=n(mol)=V(L)Vm(Lmol-1)注意任何状况下的任何气体均存在一个Vm。标准状况是

19、指0 、101 kPa,该条件下Vm=22.4 Lmol-1。以上计算公式只适用于气体。2.依据化学方程式计算的基本原理N2+3H2 2NH31 3 2 物质的量之比1 3 2 气体体积之比1 3 2 物质的分子数之比28 6 34 物质的质量之比典型案例例1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是(设NA为阿伏加德罗常数的值)() A.22.4bcaNA LB.22.4abcNA LC.22.4acbNA LD.22.4bacNA L答案Aa g某气体中含有的分子数为b,则c g气体含有的分子数为cba,c g该气体的物质的量为cbaNAmol-1=bcaNA m

20、ol,在标准状况下Vm=22.4 L/mol,则c g该气体的体积为bcaNA mol 22.4 L/mol=22.4bcaNA L。例2过氧化钙(CaO2)是一种安全无毒的物质,带有结晶水,通常还含有CaO。经审查,面粉中添加过氧化钙已无技术上的必要性,因此,卫生部严令禁止在面粉生产中添加过氧化钙等添加剂。但过氧化钙在工农业生产中广泛用作杀菌剂、防腐剂、解酸剂、油类漂白剂等。(1)称取5.42 g过氧化钙样品,加热时发生如下反应:2(CaO2xH2O) 2CaO+O2+2xH2O,得到O2在标准状况下体积为672 mL,该样品中CaO2的物质的量为。(2)另取同一样品5.42 g,溶于适量稀

21、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,得到干燥的CaCO3 7.0 g。样品中CaO的质量为。样品中CaO2xH2O中的x值为。答案(1)0.06 mol(2)0.56 g0.5解析(1)n(O2)=0.672 L22.4 L/mol=0.03 mol,则根据方程式可知:2(CaO2xH2O) 2CaO+O2+2xH2O2 1n(CaO2xH2O) 0.03 mol解得n(CaO2xH2O)=0.06 mol,则n(CaO2)=n(CaO2xH2O)=0.06 mol。(2)n(CaCO3)=7.0 g100 g/mol=0.07 mol。根据Ca原

22、子守恒可知,n(CaO)=0.07 mol-0.06 mol=0.01 mol,所以m(CaO)=0.01 mol56 g/mol=0.56 g。样品中结晶水的质量m(H2O)=5.42 g-m(CaO2)-m(CaO)=5.42 g-0.06 mol72 g/mol-0.56 g=0.54 g,所以n(H2O)=0.54 g18 g/mol=0.03 mol,则x=n(H2O)n(CaO2)=0.03 mol0.06 mol=0.5。规律方法围绕“物质的量”计算的三个要领1.“两个前提”:在应用Vm=22.4 Lmol-1时,一定要有“标准状况”和“气态”两个前提条件(混合气体也适用)。2.

23、“三个关系”:直接构成物质的粒子与间接构成物质的粒子(原子、电子等)间的关系;摩尔质量与相对分子(原子)质量间的关系;“强、弱、非”电解质与溶质粒子(分子或离子)数之间的关系。3.“七个无关”:物质的量、质量、粒子数的多少均与温度的高低、压强的大小无关;物质的量浓度的大小与所取溶液体积的大小无关(但溶质粒子数的多少与溶液体积的大小有关)。题组训练1.(2021湖北荆门龙泉中学月考)利用太阳能分解水制氢,若光解0.02 mol 水,下列说法正确的是()A.可生成H2的质量为0.02 gB.可生成氢的原子数为2.4081023个C.可生成H2的体积为0.224 L(标准状况)D.生成H2的量理论上

24、等于0.04 mol Na与水反应产生H2的量答案D利用太阳能分解水制氢气的化学方程式为2H2O 2H2+O2,0.02 mol的水被分解,产生H2的物质的量为0.02 mol,在标准状况下的体积为0.448 L,质量为0.04 g,氢原子总数为2.4081022个,A、B、C项均错误;Na与水反应的化学方程式为2Na+2H2O 2NaOH+H2, 0.04 mol Na与水反应,放出的H2的物质的量为0.02 mol,D项正确。2.200 时,11.6 g由CO2和H2O(g)组成的混合气体与足量Na2O2充分反应后,固体质量增加 3.6 g,则原混合气体的平均相对分子质量为() A.5.8

25、 B.11.6C.23.2D.46.4答案C本题属于有关混合物的计算题。设气体混合物中CO2的物质的量为x mol,H2O(g)的物质的量为y mol。2CO2+2Na2O2 2Na2CO3+O2m2 mol 56 gx mol 28x g2H2O(g)+2Na2O2 4NaOH+O2m2 mol 4 gy mol 2y g则28x+2y=3.644x+18y=11.6,解得x=0.1,y=0.4,Mr=11.60.1+0.4=23.2。1.常温常压下二氧化碳和过氧化钠反应后,若固体质量增加了28 g,反应中有关物质的物理量正确的是(NA表示阿伏加德罗常数的值)()二氧化碳碳酸钠转移的电子A1

26、 mol2NAB22.4 L1 molC106 g1 molD106 g2NA答案C二氧化碳和过氧化钠反应的化学方程式为2CO2+2Na2O2 2Na2CO3+O2,每生成1 mol氧气,固体质量增加56 g,消耗2 mol二氧化碳和2 mol过氧化钠,同时生成2 mol碳酸钠,而转移的电子数是2NA。2.(2020湖南长沙第一中学月考)设阿伏加德罗常数的值为NA。工业上,利用乙烯水化法制乙醇:CH2 CH2+H2O CH3CH2OH。下列有关说法中正确的是()A.标准状况下22.4 L乙烯和乙醇的混合物完全燃烧,消耗O2的分子数均为3NAB.1 mol H2O和H2F+的混合物中所含质子数为

27、10NAC.乙醇催化氧化生成1 mol乙醛时转移电子数为2NAD.46 g乙醇中所含共价键的数目为7NA答案C标准状况下乙醇不为气体,A说法错误;H2O和H2F+含有的质子个数分别为10、11,则 1 mol H2O和H2F+的混合物中所含质子数大于10NA,B说法错误;乙醇催化氧化生成1 mol乙醛时,消耗0.5 mol的氧气,则转移电子数为2NA,C说法正确;46 g乙醇中所含共价键的数目为5 mol CH键、1 mol CC键、1 mol CO键和1 mol HO键,合计8NA,D说法错误。3.将含有2.05 g某高价含氧酸的钙盐的溶液A与含1.20 g碳酸盐的溶液B混合,恰好完全反应,

28、生成1.25 g白色沉淀C。将滤去沉淀C的滤液蒸发,得到白色固体D,继续加热D时,D分解只得两种气态物质的混合物,在0 、1105 Pa下,体积变为0.56 L,并得到0.90 g液态水,另一种气态物质为气态氧化物R2O。试回答下列问题:(1)白色沉淀C的物质的量为mol。(2)A的摩尔质量为,B的摩尔质量为。(3)R2O与H2O的物质的量之比为,生成D的质量为,D的摩尔质量为,R2O的相对分子质量为,R2O的化学式是。(4)写出A和B混合的化学方程式:。答案(1)0.012 5(2)164 gmol-196 gmol-1(3)122.00 g80 gmol-144N2O(4)Ca(NO3)2

29、+(NH4)2CO3 CaCO3+2NH4NO3解析由A+BC+D可知白色沉淀C为CaCO3,D分解只得两种气态物质的混合物,且其中一种是H2O,则该盐只能是NH4NO3,分解生成的R2O为N2O。A为Ca(NO3)2,B为(NH4)2CO3。(1)C的物质的量为1.25 g100 gmol-1=0.012 5 mol。(2)Ca(NO3)2、(NH4)2CO3的摩尔质量分别为 164 gmol-1和96 gmol-1。(3)N2O的物质的量为0.56 L22.4 Lmol-1=0.025 mol,0.90 g水的物质的量是0.90 g18 gmol-1=0.05 mol,N2O与H2O的物质

30、的量之比为12。根据质量守恒定律可知生成D的质量为2.05 g+1.20 g-1.25 g=2.00 g,物质的量是0.012 5 mol2= 0.025 mol,则D的摩尔质量为2.00 g0.025 mol=80 gmol-1,N2O的相对分子质量为44。(4)A和B混合的化学方程式为Ca(NO3)2+(NH4)2CO3 CaCO3+2NH4NO3。A组基础达标一、单项选择题1.下列叙述中,错误的是()A.摩尔是物质的量的单位B.36 g水中含氢原子数目为4NA(NA表示阿伏加德罗常数的值)C.在0.5 mol Na2SO4中,含有的Na+数约是6.021023D.等质量的O2与O3,所含

31、氧原子数之比为32答案D设O2与O3质量都是m g,所含氧原子数之比为(m322NA)(m483NA)=11,故D错误。2.下列说法正确的是()A.1.8 g H2O完全电解得到4.48 L气体(标准状况)B.1 mol氢气所占的体积一定是22.4 LC.在标准状况下,6.021023个Cu原子所占的体积约是22.4 LD.在标准状况下,28 g N2与CO的混合气体的体积为22.4 L答案DH2O的摩尔质量为18 gmol-1,1.8 g H2O(即0.1 mol)完全电解得到0.1 mol H2和0.05 mol O2,在标准状况下的体积为3.36 L,A错误;未指明温度、压强,1 mol

32、氢气所占的体积不一定是22.4 L,B错误;标准状况下,Cu不是气体,而气体摩尔体积只适用于气体体积的计算,C错误;N2和CO的摩尔质量均为28 gmol-1,则混合气体的体积V=nVm=mMVm=28 g28 gmol-1 22.4 Lmol-1=22.4 L,D正确。3.下列说法正确的是()A.同温同压下,O2和CO2的密度相同B.质量相同的H2O和D2O(重水)所含的原子数相同C.物质的量相同的CH3CH2OH和CH3OCH3所含共价键数相同D.室温下,pH相同的盐酸和硫酸溶液中,溶质的物质的量浓度相同答案C同温同压下,O2和CO2的密度之比为3244=811,不相同,A说法错误;质量相

33、同的H2O和D2O(重水)的物质的量之比为2018=109,每个H2O和D2O分子中均含有3个原子,则所含的原子数之比为109,不相同,B说法错误;每个CH3CH2OH和CH3OCH3中含共价键数均为8,则物质的量相同的CH3CH2OH和CH3OCH3所含共价键数相同,C说法正确;室温下,pH相同的盐酸和硫酸溶液中,氢离子的浓度相等,每个H2SO4能电离出2个氢离子,而每个HCl只能电离出1个H+,故pH相同的盐酸和硫酸溶液的物质的量浓度不相同,D说法错误。4.由NO和CO组成的混合气体与同温同压下空气的密度相等(空气的平均相对分子质量为29),下列关系正确的是()A.混合气体中,CO与NO质

34、量比1514B.混合气体中,CO与NO分子个数比12C.混合气体中,CO占有的体积大于NO占有的体积D.混合气体中,CO与NO密度比1415答案D由NO和CO组成的混合气体与同温同压下空气的密度相等(空气的平均相对分子质量为29),根据阿伏加德罗定律可知混合气体的平均相对分子质量是29,则NO和CO的体积之比是(29-28)(30-29)=11,则混合气体中,CO与NO质量比为1415,A错误;混合气体中,CO与NO分子个数比为11,B错误;混合气体中CO占有的体积等于NO占有的体积,C错误;相同条件下气体的密度之比等于相对分子质量之比,则混合气体中,CO与NO密度比为1415,D正确。5.下

35、列物质中,与0.3 mol H2O含有相同氢原子数的物质是()A.18.9 g HNO3B.3.6121023个HCl分子C.0.1 mol H3PO4D.4.48 L CH4(标准状况)答案BB中HCl的物质的量为0.6 mol,含氢原子0.6 mol。6.(2020山西晋中平遥中学月考)已知A、B都为短周期元素,且甲、乙、丙常温下都为常见气体(如图所示),2 mol甲反应生成1 mol丙和3 mol乙,下列有关说法正确的是()A.甲的摩尔质量为17B.1个乙分子中含有3个A原子C.标准状况下,11.2 L甲溶于500 mL水中所得溶液浓度为1 mol/LD.同温同压下,生成丙和乙的体积之比

36、为13答案DA、B都为短周期元素,且甲、乙、丙常温下都为常见气体,2 mol甲反应生成1 mol丙和3 mol乙,可推断甲是氨气,丙是氮气,乙是氢气。7.每年10月23日上午6:02到晚上6:02被誉为“摩尔日”(Mole Day),这个时间的美式写法为6:02 10/23,外观与阿伏加德罗常数的值6.021023相似,下列说法中不正确的是()A.常温常压下,22.4 L Cl2含有的分子数目为NAB.NA个一氧化碳分子和0.5 mol甲烷的质量比为72C.由CO2和O2组成的混合物中共有NA个分子,其中的氧原子数为2NAD.1 mol Na与O2完全反应生成Na2O和Na2O2,转移的电子数

37、为NA答案A标准状况下,22.4 L Cl2的物质的量为1 mol,常温常压下气体摩尔体积大于 22.4 L/mol,其物质的量小于1 mol,A错误。8.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是()A.42 g C2H4和C3H6组成的混合气体中含有的原子总数为3NAB.标准状况下,3.2 g铜与足量稀硫酸反应生成气体的分子数为0.1NAC.1 mol Mg与足量O2反应生成MgO,失去2NA个电子D.标准状况下,22.4 L氯气与足量氢氧化钠溶液反应,转移的电子数为2NA答案CC2H4和C3H6的最简式为CH2,42 g C2H4和C3H6组成的混合气体中含有3 mol CH2,则原子

38、总数为9NA,A叙述错误;标准状况下,铜与稀硫酸不反应,无气体生成,B叙述错误;1 mol Mg与足量O2反应生成MgO,Mg的化合价由0价变为+2价,失去2NA个电子,C叙述正确;标准状况下, 22.4 L氯气与足量氢氧化钠溶液反应,部分Cl的化合价由0价变为-1价,部分由0价变为+1价,则转移的电子数为NA,D叙述错误。二、非选择题9.在标准状况下,由CO和CO2组成的混合气体为6.72 L,质量为12 g。则:(1)混合气体的密度是(结果保留两位小数)。(2)CO和CO2的物质的量之比是。(3)CO的体积分数是,CO的质量分数是。(4)混合气体中所含氧原子的物质的量是,所含碳原子的物质的

39、量是。(5)混合气体的平均摩尔质量是,对氢气的相对密度是。答案(1)1.79 gL-1(2)13(3)25%17.5%(4)0.525 mol0.3 mol(5)40 gmol-120解析设CO、CO2的物质的量分别为x、y。由题意得:22.4 Lmol-1(x+y)=6.72 L28 gmol-1x+44 gmol-1y=12 g,解得x=0.075 mol,y=0.225 mol。(1)混合气体的密度是12 g6.72 L1.79 gL-1。(2)n(CO)n(CO2)=0.075 mol0.225 mol=13。(3)CO的体积分数为25%,CO的质量分数为0.075mol28 gmol

40、-112 g100%=17.5%。(4)混合气体中所含氧原子的物质的量为0.075 mol+0.225 mol2=0.525 mol,所含碳原子的物质的量为 0.075 mol+0.225 mol=0.3 mol。(5)混合气体的平均摩尔质量是12 g0.3mol=40 gmol-1,对氢气的相对密度为20。10.现有14.4 g CO和CO2的混合气体,在标准状况下所占的体积约为8.96 L。用NA表示阿伏加德罗常数的值,回答下列问题:(1)该混合气体的平均摩尔质量:。(2)混合气体中碳原子的个数:。(3)将混合气体依次通过如图装置,最后收集在气球中。气球中收集到的气体摩尔质量:;标准状况下

41、气球中收集到的气体的体积为;气球中收集到的气体的电子总数为。答案(1)36 gmol-1(2)0.4NA(3)28 gmol-14.48 L2.8NA解析(1)在标准状况下混合气体的体积为8.96 L,则其物质的量n=VVm=8.96 L22.4 L/mol=0.4 mol,混合气体的平均摩尔质量为14.4 g0.4mol=36 gmol-1。(2)设混合气体中CO的物质的量为x mol,CO2的物质的量为y mol,根据混合气体的质量为14.4 g可得28x+44y=14.4;根据气体的物质的量为 0.4 mol,可得x+y=0.4;解得x=0.2,y=0.2;由于每个CO和CO2中均含1个

42、碳原子,故0.2 mol CO和0.2 mol CO2中共含0.4 mol C原子,即0.4NA个。(3)将混合气体依次通过题图装置,则CO2会被NaOH溶液吸收,剩余的CO被浓硫酸干燥,则在气球中收集到的是干燥纯净的CO气体。气球中收集到的气体为CO,其摩尔质量为28 gmol-1。气球中的气体为CO,其体积V=nVm=0.2 mol22.4 Lmol-1=4.48 L。1个CO含有14个电子,则电子的物质的量为 0.2 mol14=2.8 mol,电子总数为2.8NA。B组综合提升一、不定项选择题(每小题有一个或两个选项符合题意)11.下列说法中正确的是()A.标准状况下,22.4 L水中

43、所含的分子数约为6.021023B.1 mol Cl2中含有的原子数为NAC.标准状况下,a L氧气和氮气的混合物含有的分子数约为a22.46.021023D.常温常压下,11.2 L CO分子数是0.5NA答案C标准状况下水不是气体,故22.4 L水的物质的量不是1 mol,故A错误;氯气是双原子分子,故1 mol氯气中含2NA个原子,故B错误;标准状况下a L混合气体的物质的量为a22.4 mol,故分子个数为a22.46.021023,故C正确;常温常压下,气体摩尔体积大于22.4 L/mol,故 11.2 L CO的物质的量小于0.5 mol,则分子个数小于0.5NA,故D错误。12.

44、一个密闭容器,中间有一可自由滑动的隔板(厚度可忽略)将容器分成两部分,当左边充入 1 mol N2,右边充入CO和CO2的混合气体共8 g时,隔板处于如图位置(左、右两侧温度相同)。右侧CO与CO2分子数之比为()A.13B.31C.12D.21答案B隔板不移动,说明两边的压强相等,温度相同,因此隔板两侧的气体的体积比等于其物质的量之比,即n(N2)n(混合气体)=4515=4,解得混合气体物质的量为0.25 mol,混合气体平均摩尔质量为8 g0.25mol=32 gmol-1,采用十字交叉法,得出CO和CO2的物质的量之比为31,物质的量之比等于分子数之比,故选项B正确。13.下列两种气体

45、的原子数一定相等的是()A.不同温度、压强下,等质量的CO和N2B.等体积、等密度的N2和C2H4C.物质的量相等的O3和Cl2D.等温、等压、等体积的NH3和C2H2答案ADCO和N2的摩尔质量相等,且都是双原子分子,根据n=mM、N=nNA可知,质量相等时二者含有相同的原子数,故A正确;N2和C2H4的摩尔质量相等,等体积、等密度时具有相同质量,根据n=mM、N=nNA可知,二者含有的原子数不同,故B错误;每个O3和Cl2分子中所含原子数不同,物质的量相等时含有的分子数相同,但原子数不同,故C错误;等温、等压、等体积的NH3和C2H2具有相同的物质的量,每个NH3和C2H2分子中含有原子数

46、均为4,则二者含有原子数相同,故D正确。14.(2021湖南株洲茶陵第三中学月考)用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列有关说法正确的是()A.2.0 g H218O与D2O的混合物中所含中子数为NAB.5.6 g铁粉在0.1 mol氯气中充分燃烧,转移电子数为0.3NAC.1 mol H2与足量O2反应生成的H2O中含有的共价键总数为2NAD.在反应11P4+60CuSO4+96H2O 20Cu3P+24H3PO4+60H2SO4中,6 mol CuSO4能氧化白磷的分子数为1.1NA答案ACH218O与D2O的摩尔质量均为20 g/mol,故2.0 g H218O与D2O的混合物的物质的量为0

47、.1 mol,而每个H218O与D2O分子中均含10个中子,故0.1 mol H218O与D2O的混合物中共含 1 mol中子,即NA个,故A正确;铁在氯气中充分燃烧,发生反应2Fe+3Cl2 2FeCl3,5.6 g铁粉的物质的量为0.1 mol,故氯气的量不足,氯气反应完全,故转移电子数为0.2NA,故B错误;1 mol H2与足量O2反应生成1 mol H2O,每个H2O分子含有2个OH键,则1 mol H2O中含有共价键总数为2NA,故C正确;由题给化学方程式知6 mol CuSO4能氧化P4的物质的量为620 mol=0.3 mol,故6 mol CuSO4能氧化白磷的分子数为0.3

48、NA,故D错误。二、非选择题15.根据题意计算填空。(1)在标准状况下,8.5 g某气体的体积为5.6 L,则该气体的摩尔质量是。(2)在标准状况下,0.01 mol某气体的质量为0.28 g,则该气体的相对分子质量为,该气体的密度为gL-1。(3)现有m g某气体,它由双原子分子构成,它的相对分子质量为M。若阿伏加德罗常数的值用NA表示,则该气体的物质的量为mol;该气体所含原子总数为;该气体在标准状况下的体积为L;该气体溶于水后形成1 L溶液(该气体不与水反应),其物质的量浓度为molL-1。答案(1)34 g/mol(2)281.25(3)mM2mNAM22.4mMmM解析(1)该气体的摩尔质量为8.5 g5.6 L22.4 L/mol=34 g/mol。(2)0.01 mol某气体的质量为0.28 g,摩尔质量为0.28 g0.01mol=28 g/mol,故相对分子质量为28;标准状况下0.01 mol该气体体积是0.224 L,故密度为0.28 g0.224 L=1.25 gL-1。(3)该气体的物质的量为mM mol;因为该气体由双原子分子构成,故所含原子总数为2mNAM;该气体在标准状况下的体积为22.4mM L;该气体溶于水后形成1 L溶液,其物质的量浓度为mM molL-1。