跟踪检测(一) 物质的量气体摩尔体积
1.下列说法中正确的是( ) A.1 mol S和O2的摩尔质量都是32 g
B.7.8 g Na2S与Na2O2的混合物约含有阴离子6.02×10个 C.1 mol任何气体中都含有相同的原子数 D.22.4 L CO2气体中含有3NA个原子
解析:选B 1 mol S和O2的摩尔质量都是32 g·mol,A错误;Na2S与Na2O2的相对分子质量相同,均是78,且阴阳离子的个数之比均是1∶2,因此7.8 g Na2S与Na2O2的混合物约含有阴离子6.02×10个,B正确;1 mol任何气体中不一定都含有相同的原子数,例如氧气和臭氧,C错误;不知是否为标准状况下,无法根据气体摩尔体积求算其物质的量,D错误。
2.一定温度和压强下,30 L某种气态纯净物中含有6.02×10 个分子,这些分子由1.204×10个原子组成,下列有关说法不正确的是( )
A.该温度和压强可能是标准状况
B.标准状况下该纯净物若为气态,其体积约是22.4 L C.该气体中每个分子含有2个原子
D.若O2在该条件下为气态,则1 mol O2在该条件下的体积也为30 L
解析:选A 由分子数和原子数的关系可知该分子为双原子分子,且其物质的量为1 mol,在标准状况下若该物质为气态,则其体积为22.4 L,故该温度和压强不可能是标准状况,在此状况下,Vm=30 L·mol。
3.某种元素原子的质量是a g,C的原子质量是b g,NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是( )
12
A.由已知信息可得NA=
12
-1
24
23
22
-122
bB.W g该原子的物质的量一定是
W mol aNA
C.W g该原子中含有 个该原子 D.该原子的摩尔质量是aNA g
解析:选D A项,一个 C的真实质量为b g,NA个 C的质量为12 g,正确;B项,该原子的摩尔质量为aNA g·mol,W g 该原子的物质的量为
-112
12
WaW mol,正确;C项,一个该aNA
-1
原子的质量为a g,则W g含有个该原子,正确;D项,摩尔质量的单位是g·mol,错误。
4.由CO和CO组成的混合气体与同温、同压下空气(平均相对分子质量为29)的密度
1
16
18
Wa相同,则下列关系正确的是( )
A.混合气体中CO和CO的分子数之比为14∶15 B.混合气体中CO和CO的物质的量之比为1∶1 C.混合气体中CO和CO的质量之比为15∶14 D.混合气体中CO和CO的密度之比为1∶1
解析:选B CO的相对分子质量为28,CO的相对分子质量为30,二者组成的混合气体与同温、同压下空气(平均相对分子质量为29)的密度相同,故混合气体的平均相对分子质量为29,根据十字交叉法计算二者的物质的量之比为1∶1,所以分子数之比为1∶1,A错误,B正确;C项,物质的量相同时,质量之比等于摩尔质量之比,混合气体中CO 和CO的质量之比为28∶30=14∶15,错误;D项,同温、同压下,密度之比等于相对分子质量之比,混合气体中CO和CO的密度之比为28∶30=14∶15,错误。
5.一个密闭容器,中间有一可自由滑动的隔板(厚度不计)将容器分成两部分,当左边充入1 mol N2,右边充入一定量的CO时,隔板处于如图位置(保持温度不变),下列说法正确的是( )
A.右边与左边分子数之比为4∶1 B.右侧CO的质量为5.6 g
C.右侧气体密度是相同条件下氢气密度的14倍
D.若改变右边CO的充入量而使隔板处于容器正中间,保持温度不变,则应充入0.2 mol CO
解析:选C 左右两侧气体温度、压强相同,相同条件下,体积之比等于物质的量之比,左右体积之比为4∶1,则左右气体物质的量之比为4∶1,所以右侧气体物质的量=0.25 mol,质量=28 g·mol×0.25 mol=7 g,A、B错误;相同条件下密度与摩尔质量成正比,则右28
侧气体密度是相同条件下氢气密度的=14倍,C正确;隔板处于容器正中间时,左右两侧
2气体的物质的量相等,则需要充入CO的物质的量为1 mol-0.25 mol=0.75 mol,D错误。
6.一定温度和压强下,用m g的CH4、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出四个体积大小不同的气球,下列说法中正确的是( )
-116
18
16
18
16
18
16
18
16
18
16
18
16
18
A.气球②中装的是O2
B.气球①和气球③中气体分子数相等
C.气球①和气球④中气体物质的量之比为4∶1 D.气球③和气球④中气体密度之比为2∶1
解析:选D A项,根据阿伏加德罗定律的推论:同温同压下,同质量的气体体积与其
2
摩尔质量成反比,四种气体的摩尔质量的大小关系为M(SO2)>M(CO2)>M(O2)>M(CH4),所以气球①、②、③、④中的气体分别为SO2、CO2、O2、CH4,错误;同质量的气体,分子数之比等于其物质的量之比,也等于其摩尔质量的反比,气球①和气球③中气体分子数不相等,气球①和气球④中气体物质的量之比为1∶4,故B、C错误;D项,同温同压下,气体的密度与其摩尔质量成正比,气球③和气球④中气体密度之比为2∶1,正确。
7.(2019·九江联考)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( ) A.0.5 mol Cu与足量的S反应转移的电子数为NA
B.在粗铜精炼的实验中,阳极质量减少6.4 g,则电解过程中转移的电子数为0.2NA C.2 g D2O和H2 O的混合物中含有的中子数为NA D.46 g有机物C2H6O中含有极性共价键的数目一定为7NA
解析:选C Cu与S反应生成Cu2S,0.5 mol Cu与足量的S反应转移的电子数为0.5NA,A项错误;精炼铜时,阳极减少的不都是Cu,还有Zn、Fe、Ni等杂质金属,所以阳极质量减少6.4 g时转移的电子数不是0.2NA,B项错误;D2O和H2 O的摩尔质量相同,均为20 g·mol
-1
18
18
,中子数也相同,均为10,故2 g D2O和H2 O的混合物的物质的量是0.1 mol,所含中
18
子数为NA,C项正确;C2H6O可以是乙醇,也可以是二甲醚(CH3—O—CH3),若是二甲醚,则46 g C2H6O中含有的极性共价键的数目是8NA,D项错误。
8.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述中指定粒子数目一定小于NA的是( ) A.12 g C60和石墨的混合物所含的碳原子数目
B.1 L 1 mol·L的Na2CO3溶液中含有的碳酸根离子的数目 C.0.5 mol·LNaOH溶液中所含Na数目
D.28 g铁在反应中作还原剂且完全反应时,失去电子的数目
解析:选B 12 g C60和石墨的混合物所含碳原子数目为NA,A错误;1 L 1 mol·L
2-
2-
-1
-1
+
-1
的Na2CO3溶液中,由于CO3水解,含有的CO3数目小于NA,B正确;未指明溶液的体积,C错误;28 g铁在反应中作还原剂且完全反应时,失去电子的数目可能为1.5NA,可能为NA,也可能在NA~1.5NA 之间,D错误。
9.设NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( ) A.密闭容器中2 mol NO与1 mol O2充分反应,产物的分子数为2NA B.一定温度下,1 L 0.50 mol·L NH4NO3溶液中含氮原子个数为NA C.过氧化氢分解制得标准状况下1.12 L O2,转移电子数目为0.2NA D.28 g分子式为CnH2n的链烃中含有的C—H键的数目为2NA
解析:选B A项,由于NO与O2反应生成NO2,NO2与N2O4之间存在2NO2
-1
24
-1
O,产物
的分子数小于2NA,错误;B项,1 L 0.50 mol·L NH4NO3溶液含有0.5 mol NH4NO3,含氮原子个数为NA,正确;C项,H2O2分解生成1 mol O2转移2 mol电子,标准状况下1.12 L O2的物质的量为0.05 mol,则转移电子数目为0.1NA,错误;D项,28 g分子式为CnH2n的链烃
3
28
中含有的C—H键的数目为×2n×NA=4NA,错误。
14n10.(2017·全国卷Ⅲ)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( ) A.0.1 mol的B中,含有0.6NA个中子 B.pH=1的H3PO4溶液中,含有0.1NA个H
C.2.24 L(标准状况)苯在O2中完全燃烧,得到0.6NA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 2NA个P—Cl键 解析:选A 1个B原子中含有6个中子,0.1 mol B中含有0.6NA个中子,A项正确;H3PO4溶液的体积未知,所以不能计算出所含H个数,B项错误;标准状况下苯是液体,不能利用气体摩尔体积计算,C项错误;PCl3与Cl2生成PCl5(g)的反应是可逆反应,所以1 mol PCl3与1 mol Cl2不可能完全反应,生成的PCl5小于1 mol,故增加的P—Cl键的数目小于2NA,D项错误。
11.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。回答下列问题:
+
11
11
+
11
(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:____________________。(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装置,最后收集在气球中。
①气球中收集到的气体摩尔质量:__________________________________________; ②标准状况下气球中收集到的气体的体积为________________________________; ③气球中收集到的气体的电子总数为_______________________________________。 (用NA表示阿伏加德罗常数的值)
V8.96 L解析:(1)混合气体的体积为8.96 L,则其物质的量为n===0.4 mol,
Vm22.4 L·mol-1
14.4 g-1
混合气体的平均摩尔质量为=36 g·mol。(2)设混合气体中 CO的物质的量为x
0.4 molmol,CO2的物质的量为y mol,则根据混合物的质量为14.4 g可得28x+44y=14.4 ①;根据气体的物质的量为0.4 mol,可得x+y=0.4 ②;解得x=0.2,y=0.2;由于CO和CO2中均含1个碳原子,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图中装置,则CO2会被NaOH溶液吸收,剩余CO,被浓硫酸干燥后,则在气球中收集到的是干燥纯净的CO气体;①气球中收集到的气体为CO,摩尔质量为28
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