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- 2021-07-03 发布
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物质的量 气体摩尔体积
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(对应学生用书第291页)
1.冬季的降雪给机场和马路带来诸多不便,其中醋酸钾(CH3COOK)是融雪效果较好的融雪剂。下列关于醋酸钾的说法正确的是( )
A.1 mol CH3COOK的质量为98 g·mol-1
B.CH3COOK的摩尔质量等于它的相对分子质量
C.一个“CH3COOK”粒子的质量约为 g
D.含有6.02×1023个碳原子的CH3COOK的物质的量为1 mol
C [1 mol CH3COOK的质量为98 g,A错误;摩尔质量的单位是g·mol-1,相对分子质量的单位是“1”,B错误;一个“CH3COOK”粒子的质量约为 g,C正确;一个“CH3COOK”中含有2个碳原子,所以当醋酸钾中有6.02×1023个碳原子时,醋酸钾的物质的量为0.5 mol,D错误。]
2.下列有关C2H2和C6H6的叙述错误的是( )
A.二者碳元素的质量分数相同
B.在标准状况下,等体积的两种物质含有的分子数相等
C.等物质的量时,二者质量之比为=
D.等质量时,二者完全燃烧消耗相同状况下的氧气体积相等
B [C2H2与C6H6的最简式均为CH,故二者碳元素的质量分数相同,故A不合题意;标准状况下,C6H6为非气体,等体积的两种物质的物质的量不相等,所以含有的分子数也不相等,B项错误;等物质的量时,二者质量之比为=,故C不合题意;二者的最简式相同,则等质量的两种物质完全燃烧消耗相同状况下的氧气体积相等,故D不合题意。]
3.(2019·银川检测)设NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.6.0 g醋酸中含有非极性键总数为0.2NA
B.22.4 L(标准状况)氖气含有的质子数为10NA
C.1 L 0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液中,HCO数目为0.1NA
D.过氧化钠与二氧化碳反应时,生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.4NA
B [1个醋酸分子中含有1个非极性键,6.0 g醋酸的物质的量为6.0 g÷60 g·mol-1=0.1 mol,故含有非极性键总数为0.1NA,A错误;NaHCO3的物质的量为1 L×0.1 mol·L-1=0.1 mol,HCO在溶液中能电离为CO和水解为H2CO3,根据物料守恒可知,溶液中的HCO、CO、H2CO3之和为0.1NA,C错误;过氧化钠与二氧化碳反应时,Na2O2中氧元素的价态由-1价变为0价和-2价,故当生成0.1 mol氧气时转移0.2 mol电子即0.2NA,D错误。]
[教师用书独具]
1.(2019·南昌一模)设NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.标准状况下,22.4 L的H2和22.4 L的F2混合后,气体分子数为2NA
B.30 g乙酸和葡萄糖混合物中的氢原子数为2NA
C.常温下pH=12的NaOH溶液中,水电离出的氢离子数为10-12NA
D.标准状况下,2.24 L C2H6含有的共价键数为0.6NA
B [标准状况下,HF是液态,22.4 L的H2和22.4 L的F2混合后,气体分子数少于2NA,故A错误;乙酸和葡萄糖的实验式均为CH2O,相对分子质量为30,30 g乙酸和葡萄糖混合物中的氢原子数为2NA,故B正确; 常温下pH=12的NaOH溶液,由于缺少溶液的体积,水电离出的氢离子没法计算。1 mol C2H6含有7 mol共价键数,标准状况下,2.24 L C2H6含有的共价键数为0.7NA,故D错误。]
2.(2019·试题调研)设NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.标准状况下,44.8 L NO与22.4 L O2反应后的分子数是2NA
B.1 mol NaHSO4熔化或溶于水时电离出来的离子总数均为3NA
C.C3H8分子中的2个氢原子分别被1个—NH2和1个—OH取代,1 mol此有机物所含共用电子对数目为13NA
D.以Mg、Al为电极,NaOH溶液为电解质溶液的原电池中,导线上流过NA个电子
C [标准状况下,44.8 L NO与22.4 L O2反应,生成2 mol NO2,由于NO2
会部分转化为N2O4,故分子总数小于2NA,A项错误;NaHSO4熔化时只能电离出Na+和HSO,而溶于水时则电离出H+、Na+和SO,B项错误;1个C3H8分子中的共用电子对数是10个,当分子中2个氢原子分别被1个—NH2和1个—OH取代后,共用电子对增加3对,共13对,C项正确;电池中参与反应的金属的量未知,无法计算导线上流过的电子数,D项错误。]
3.(2019·延边一模)用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述中正确的是
( )
A.5.6 g铁在足量的O2中燃烧,转移的电子数为0.3NA
B.18 g HO和D2O的混合物中,所含中子数为9NA
C.将1.0 mol Cl2通入足量水中,充分反应后,转移电子的个数为0.1NA
D.0.4 mol NH3与0.6 mol O2在催化剂的作用下充分反应,得到NO的分子数为0.4NA
B [铁在O2中燃烧生成Fe3O4,5.6 g铁反应转移电子数小于0.3NA,A错误;Cl2与水的反应为可逆反应,C错误;NH3与O2反应生成的NO又与O2反应生成NO2,NO2又部分生成N2O4,故生成NO小于0.4NA,D错误。]
4.下列示意图中,白球代表氢原子,黑球代表氦原子,方框代表容器,容器中间有一个可以上下滑动的隔板(其质量忽略不记)。其中能表示等质量的氢气与氦气的是( )
A B C D
A [设氢气与氦气都为m g,则二者的物质的量之比为∶=2∶1,则体积之比为2∶1。A.白球代表氢原子,黑球代表氦原子,符合物质的量之比为4∶1,体积之比为2∶1,故A正确;B.白球代表氢原子,黑球代表氦原子,物质的量之比为2∶1,体积之比为2∶1,氦气应是单原子构成的分子,故B错误;C.白球代表氢原子,黑球代表氦原子,物质的量之比为2∶1,但体积之比为1∶2,故C错误;D.白球代表氢原子,黑球代表氦原子,物质的量之比为1∶1,体积之比为2∶1,故D错误。]
5.(1)含0.4 mol Al2(SO4)3的溶液中,含________mol SO,Al3+的物质的量________0.8 mol(填“>”“<”或“=”)。
(2)0.3 mol CH4分子中所含质子数与________个H2O分子中所含质子数相等。2.4 g TO中所含中子数为______,1.5 g CH中的电子数为______,15.6 g Na2O2中的阴离子数为______(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
(3)1 L 0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中,n(CH3COOH)________0.1 mol,n(CH3COO-)______0.1 mol(填“>”“<”或“=”)。
(4)1 L 0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液中n(Na+)=________mol, n(CO)+n(HCO)+n(H2CO3)=______mol。
[解析] (1)Al3+在水中发生水解反应,故物质的量小于0.8 mol。
(2)CH4分子和H2O分子的质子数都是10,所以H2O分子个数为0.3NA;TO中的中子数为14,2.4 g TO中所含中子数为1.4NA;CH中的电子数为8,1.5 g CH中的电子数为0.8NA;Na2O2中的阴离子为O,15.6 g Na2O2中的阴离子数目为0.2NA。
(3)CH3COOH为弱酸,部分电离。
(4)根据物料守恒可知:
n(Na+)=2[n(CO)+n(HCO)+n(H2CO3)]=0.2 mol。
[答案] (1)1.2 <
(2)0.3NA 1.4NA 0.8NA 0.2NA
(3)< <
(4)0.2 0.1
6.现有14.4 g CO和CO2的混合气体,在标准状况下,其体积为8.96 L。
回答下列问题:
(1)该混合气体的平均摩尔质量为________。
(2)混合气体中碳原子的个数为________(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
(3)将混合气体依次通过如图所示装置,剩余气体最后收集在气球中(实验在标准状况下测定)。
①气球中收集到的气体的摩尔质量为________。
②气球中收集到的气体中,电子总数为________(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
③气球的体积为________L。
[解析] n==0.4 mol,
==36 g·mol-1,
n(CO)=0.2 mol,n(CO2)=0.2 mol。
[答案] (1)36 g·mol-1 (2)0.4NA
(3)①28 g·mol-1 ②2.8NA ③4.48
7.(2019·试题调研)NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是( )
A.Zn与某浓度HNO3溶液反应,生成的还原产物为N2O与NH4NO3,共1 mol,则反应过程中转移电子总数为8NA
B.120 g NaHSO4和KHSO3的固体混合物中含有的阳离子数为NA
C.标准状况下,2.24 L甲烷与7.1 g氯气在光照条件下反应得到CH3Cl的分子数小于0.1NA
D.1 mol FeCl2在酸性条件下与足量双氧水充分反应,整个过程转移电子数目为NA
D [由于每生成1分子N2O或NH4NO3所得电子数目均为8,所以生成1 mol N2O与NH4NO3,电子转移数目为8NA,A正确;由于NaHSO4和KHSO3的摩尔质量均为120 g·mol-1,故120 g (即1 mol)固体混合物中含有的阳离子(只有Na+、K+)数为NA,B正确;甲烷与氯气的取代反应为连锁反应,生成的CH3Cl会与氯气继续反应,故题给情况下得到CH3Cl的分子数小于0.1NA,C正确;1 mol FeCl2被双氧水氧化成Fe3+转移1 mol电子,得到的Fe3+能催化过氧化氢的分解,所以整个过程中电子转移数目大于NA,D错误。]
8.(2019·青岛一模)设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A.4 ℃时,5.4 mL水含有0.9NA个原子
B.常温下,0.1 mol环氧乙烷(O)共有0.3NA个共价键
C.1.0 L 1.0 mol·L-1的NaAlO2水溶液中含有的氧原子数为2NA
D.含有0.2NA个阴离子的Na2O2与CO2完全反应,转移0.4NA个电子
A [4 ℃时,5.4 mL水的质量为5.4 g,物质的量为 mol=0.3 mol,含有0.9NA个原子,故正确;常温下,1个环氧乙烷含有7个共价键,所以0.1 mol环氧乙烷(O)共有0.7NA
个共价键,故错误;忽略了水中的氧原子,故错误;含有0.2NA个阴离子的Na2O2的物质的量为0.2 mol,与CO2完全反应,转移0.2NA个电子,故错误。]
[教师用书独具]
卫计委严令禁止在面粉生产中添加过氧化钙(CaO2)等食品添加剂。过氧化钙(CaO2)是一种安全无毒物质,带有结晶水,通常还含有CaO。
(1)称取5.42 g过氧化钙样品,灼热时发生如下反应:2[CaO2·xH2O]―→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。
①样品中CaO的质量为________。
②样品中CaO2·xH2O的x值为________。
[解析] (1)n(CaO2)=n(CaO2·xH2O)=2n(O2)=2×=0.06 mol。
(2)①n(Ca2+)总=n(CaCO3)=7.0 g÷100 g·mol-1=0.07 mol,m(CaO)原=(0.07 mol-0.06 mol)×56 g·mol-1=0.56 g。
②x=(5.42 g-0.56 g-0.06 mol×72 g·mol-1)÷18 g·mol-1÷0.06 mol=。
[答案] (1)0.06 mol (2)①0.56 g ②
9.标准状况下,在乙室中充入1.2 mol HCl,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33.8 g。
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。
[解析] (1)由题图可知甲、乙两室气体的体积之比为5∶
3,故其物质的量之比也为5∶3,所以甲室中气体为2 mol。(2)HCl气体的质量为1.2 mol×36.5 g·mol-1=43.8 g,则甲室中气体的质量为43.8 g-33.8 g=10 g。(3)设氨气的物质的量为x,氢气的物质的量为y,根据其物质的量、质量列方程组为
解得x=0.4 mol,y=1.6 mol,所以氨气和氢气的物质的量之比=0.4 mol∶1.6 mol=1∶4,其质量之比=(0.4 mol×17 g·mol-1)∶(1.6 mol×2 g·mol-1)=17∶8。(4)甲室中NH3的物质的量为0.4 mol,能与0.4 mol HCl反应,剩余气体为2.4 mol,相同条件下,气体的体积之比等于其物质的量之比,所以活塞b会移至“6”处。
[答案] (1)2 (2)10 (3)1∶4 17∶8 (4)6