第二章 第1讲 物质的量 气体摩尔体积(含解析)--2026年高考化学一轮复习(含解析)

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第二章 第1讲 物质的量 气体摩尔体积(含解析)--2026年高考化学一轮复习(含解析)

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第二章 物质的量
第1讲 物质的量 气体摩尔体积
考点一 物质的量 阿伏加德罗常数 摩尔质量
1.物质的量(n)
(1)概念:物质的量是国际单位制中的七个基本物理量之一,表示含有一定数目粒子的集合体。符号为n,单位是摩尔(mol)
(2)摩尔(mol):国际上规定,1 mol粒子集合体所含的粒子数与0.012 kg 12C所含的碳原子数相同,约为6.02×1023
(3)物质的量的规范表示方法
如:1 mol Fe、1 mol O2、1 mol Na+或钠离子
(4)计量对象:微观粒子,微观粒子有:分子、原子、离子、原子团、质子、中子、电子等
2.阿伏加德罗常数(NA)
(1)含义:1 mol任何物质所含的粒子数叫做阿伏加德罗常数,符号为NA
(2)单位:mol-1
(3)数值:NA≈6.02×1023 mol-1
(4)物质的量与微粒数、阿伏加德罗常数之间的关系:n=或N=n·NA
注意
3.摩尔质量(M)
(1)概念:单位物质的量的物质所具有的质量称为该物质的摩尔质量。符号为M
(2)单位:g·mol-1
(3)数值:以g·mol-1为单位,任何粒子的摩尔质量在数值上都等于该粒子的相对分子(原子)质量
(4)物质的量(n)、质量(m)与摩尔质量(M)之间的关系:n=
注意
【逐点训练1】
1.下列说法正确的是(  )
A.物质的量是物质所含粒子数目
B.1 mol O2的质量与它的相对分子质量相等
C.1 mol OH-的质量为17 g·mol-1
D.氖气的摩尔质量(单位g·mol-1)在数值上等于它的相对原子质量
2.下列叙述中正确的是(  )
A.二氧化硫的摩尔质量是64 g B.一个镁原子的质量就是镁的相对原子质量
C.水的相对分子质量等于18 g D.一个16O的实际质量约等于 g
3.偏二甲肼(C2H8N2)是一种高能燃料,燃烧产生的巨大能量可作为航天运载火箭的推动力。下列叙述正确的是(  )
A.偏二甲肼的摩尔质量为60 g B.6.02×1023个偏二甲肼分子的质量约为60 g
C.1 mol偏二甲肼的质量为60 g·mol-1 D.6 g偏二甲肼含有1.2NA个偏二甲肼分子
4.下列说法中正确的是(NA为阿伏加德罗常数的值)(  )
A.O2-的电子式为,则O2-核外有8个电子
B.1 mol NH4Cl中含有的H—Cl键的数目为NA
C.CrO5中Cr元素的化合价为+6价,每个CrO5分子中存在两个过氧键
D.20 g Na2O和Na2O2的混合物中,所含阴、阳离子数目之比无法确定
5.某硫原子的质量是a g,12C原子的质量是b g,若NA只表示阿伏加德罗常数的数值,则下列说法中正确的是(  )
A.该硫原子的相对原子质量为 B.该硫原子的摩尔质量是aNA g
C.m g该硫原子的物质的量为 mol D.a g该硫原子所含的电子数为16NA
6.屠呦呦因发现治疗疟疾的青蒿素和双氢青蒿素(结构如图)获得诺贝尔生理学或医学奖。双氢青蒿素的分子式为C15H24O5,相对分子质量为284。下列关于青蒿素和双氢青蒿素的说法正确的是(  )
A.1 mol青蒿素的质量为282 g·mol-1 B.双氢青蒿素的摩尔质量等于284
C.14.1 g青蒿素中含有的原子总数为2.2NA D.含有6.02×1023个双氢青蒿素分子的集合体称为1 mol
7.(1)某氯原子的质量是a g,12C原子的质量是b g,用NA表示阿伏加德罗常数的值
①该氯原子的相对原子质量为________;②该氯原子的摩尔质量是________;③m g该氯原子的物质的量为________;④n g该氯原子所含的电子数为________
(2)12.4 g Na2R含Na+ 0.4 mol,则Na2R的摩尔质量为________,R的相对原子质量为________。含R的质量为1.6 g的Na2R,其物质的量为________
考点二 气体的摩尔体积 阿伏加德罗定律
1.影响物质体积大小的因素
(1)粒子的大小——物质的本性
(2)粒子间的距离——由温度与压强共同决定
(3)粒子的数目——物质的量的大小
注意
2.气体摩尔体积(Vm)
概念 单位物质的量的气体所占的体积,单位为L·mol-1(或L/mol)和m3/mol(或m3·mol-1)
关系式 Vm= (V = n·Vm)
影响因素 气体摩尔体积的数值不是固定不变的,它决定于气体所处的温度和压强
计算 ①数值:标准状况下(0 ℃、101 kPa),Vm≈22.4 L·mol-1 ②标准状况下气体的物质的量:n= mol
注意
3.阿伏加德罗定律及其推论
(1)阿伏加德罗定律:同温同压下,相同体积的任何气体,含有相同数目的分子(或气体的物质的量相同)
(2)阿伏加德罗定律的推论——理想气体状态方程为:pV=nRT
由理想气体的状态方程结合物质的量的相关公式可以推出: pM =ρRT
[其中:p为气体压强;V为气体体积;n为物质的量;R为常数;T为温度(单位为开尔文,符号是K);ρ密度;M摩尔质量;m质量;N气体的分子数]
条件 推论公式 语言叙述
T、p相同 = 同温、同压下,气体的体积与其物质的量成正比
T、V相同 = 温度、体积相同的气体,其压强与其物质的量成正比
T、p相同 = 同温、同压下,气体的密度与其摩尔质量(或相对分子质量)成正比
T、p、m相同 = 同温同压下,相同质量的任何气体的体积与它们的摩尔质量成反比
T、V、m相同 = 同温同体积时,相同质量的任何气体的压强与它们的摩尔质量成反比
T、p、V相同 == 同温同压下,同体积的任何气体的质量比等于它们的摩尔质量之比,也等于它们的密度之比
注意
4.混合气体的平均摩尔质量()或平均相对分子质量
1混合气体的平均摩尔质量:
2根据混合气体中各组分的物质的量分数或体积分数求混合气体的平均摩尔质量
①===M1a1%+M2a2%+…+Miai%
其中ai%=×100%,是混合气体中某一组分的物质的量分数。
②===M1b1%+M2b2%+…+Mibi%
其中bi%=×100%,是混合气体中某一组分的体积分数
(3)已知混合气体的密度:=×224
5.计算气体摩尔质量的5种方法
根据物质的质量(m)和物质的量(n) M=(定义式)
根据一定质量(m)的物质中微粒数目(N)和阿伏加德罗常数(NA) M= 已知一个分子的质量,则M=m(分子)×NA
根据标准状况下气体的密度ρ M=ρ×22.4 L·mol-1,ρ的单位是g/L
根据气体的相对密度(D=) =D(相对密度)M1=M2×D(相对密度)
对于混合气体,求其平均摩尔质量 上述计算式M=ρ×22.4(g·mol-1)、M1/M2=D、M=m/n、M=NA·m/N 仍然成立。还可以用下式计算:,a%、b%、c%指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)
【逐点训练2】
1.下列说法正确的是(  )
A.同温同压下,相同数目的分子必具有相同的体积
B.等质量的O2和H2的物质的量之比为16∶1
C.不同的气体若体积不等,则它们所含的分子数一定不等
D.同温同体积下,两种气体的物质的量之比等于压强之比
2.下列关于阿伏加德罗常数和气体摩尔体积等的说法正确的是(  )
A.1 mol O2和1 mol N2所占的体积都约为22.4 L
B.H2的气体摩尔体积约为22.4 L
C.在标准状况下,1 mol H2和1 mol H2O所占的体积都约为22.4 L
D.标准状况下,22.4 L乙烷、丙烷的混合气体,所含的分子数为NA
3.已知:①6.72 L NH3(标准状况下) ②1.204×1023个H2S分子 ③5.6 g CH4 ④0.5 mol HCl,下列关系正确的是(  )
A.体积大小:④>③>②>① B.原子数目:③>①>④>②
C.密度大小:④>②>③>① D.质量大小:④>③>②>①
4.设NA为阿伏加德罗常数的值,如果a g某气态双原子分子的分子数为p,则b g该气体在标准状况下的体积V(L)是(  )
A.     B. C. D.
5.0.2 mol NaO2与足量CO2完全反应后,下表对生成物Na2CO3和O2的描述中正确的是(  )
Na2CO3的质量 关于O2的描述
A 21.2 g O2的摩尔质量是36 g·mol-1
B 21.6 g 生成标准状况下O2的体积为2.24 L
C 21.6 g O2的摩尔质量是34 g·mol-1
D 22.4 g 生成标准状况下O2的体积为2.24 mL
6.在两个密闭容器中,分别充有质量相等的甲、乙两种气体,它们的温度和密度均相同。根据甲、乙的摩尔质量(M)的关系判断的值,下列说法中正确的是(  )
A.若M(甲)<M(乙),则分子数:甲<乙
B.若M(甲)>M(乙),则气体摩尔体积:甲<乙
C.若M(甲)<M(乙),则气体的压强:甲>乙
D.若M(甲)>M(乙),则气体的体积:甲<乙
7.某物质A在一定条件下加热完全分解,产物都是气体。分解方程式为 4AB+2C+2D,测得生成的混合气体对氢气的相对密度为2d,则A的相对分子质量为(  )
A.7d B.5d C.2.5d D.2d
8.同温同压下,甲容器中充满35Cl2,乙容器中充满37Cl2,下列叙述不正确的是(  )
A.若两种气体体积相等,则甲、乙两容器中气体密度之比为35∶37
B.若两种气体体积相等,则甲、乙两容器中气体分子数之比为35∶37
C.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37∶35
D.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9∶10
9.某气体的摩尔质量为Mg·mol-1,NA表示阿伏加德罗常数的值,在一定的温度和压强下,体积为VL的该气体所含有的分子数为X。则表示的是(  )
A.VL该气体的质量(以g为单位) B.1L该气体的质量(以g为单位)
C.1mol该气体的体积(以L为单位) D.1L该气体中所含的分子数
10.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(  )
11.某密闭刚性容器由可动活塞隔成甲、乙两室,室温下向甲中充入由H2和O2组成的混合气体19g,向乙中充入1mol空气,此时活塞的位置如图所示。下列有关说法正确的是(  )
A.甲室混合气体的分子总数为3NA
B.甲室H2、O2的物质的量之比为1:3
C.甲室混合气体的密度是同温同压下H2密度的9.5倍
D.若将甲室气体点燃引爆并恢复至室温,忽略生成水的体积,活塞最终停留在刻度2处
12.按要求解答问题:
(1)已知标准状况下,气体A的密度为2.857 g·L-1,则气体A的相对分子质量为 ,可能是 气体。
(2)标准状况下,1.92 g某气体的体积为672 mL,则此气体的相对分子质量为 。
(3)CO和CO2的混合气体18 g,完全燃烧后测得CO2体积为11.2 L(标准状况),则
①混合气体在标准状况下的密度是 g·L-1。
②混合气体的平均摩尔质量是 g·mol-1。
1.(2024·安徽卷)地球上的生物氮循环涉及多种含氮物质,转化关系之一如下图所示(X、Y均为氮氧化物),羟胺()以中间产物的形式参与循环。常温常压下,羟胺易潮解,水溶液呈碱性,与盐酸反应的产物盐酸羟胺广泛用子药品、香料等的合成。
已知时,,,。
NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(  )
A.标准状况下,和Y混合气体中氧原子数为
B.溶液中和数均为
C.完全转化为时,转移的电子数为
D.中含有的价电子总数为
2.(2024·河北卷)超氧化钾可用作潜水或宇航装置的吸收剂和供氧剂,反应为,为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(  )
A.中键的数目为
B.晶体中离子的数目为
C.溶液中的数目为
D.该反应中每转移电子生成的数目为
3.(2024·黑吉辽卷)硫及其化合物部分转化关系如图。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(  )
A.标准状况下,中原子总数为
B.溶液中,数目为
C.反应①每消耗,生成物中硫原子数目为
D.反应②每生成还原产物,转移电子数目为
4.(2023·河北卷)为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(  )
A.的溶液中含个
B.反应生成,转移个电子
C.号元素的原子一定含有个质子、个中子
D.组成为的烃一定含有个双键
5.(2023·福建卷)我国新一代载人飞船使用的绿色推进剂硝酸羟胺在催化剂作用下可完全分解为和。为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(  )
A.含有的质子数为
B.固态硝酸羟胺含有的离子数为
C.硝酸羟胺含有的键数为
D.硝酸羟胺分解产生(已折算为标况)的同时,生成分子数为
6.(2023·重庆卷)已知反应:,为阿伏加德罗常数的值,若消耗(标准状况),下列叙述错误的是(  )
A.转移的电子数为 B.生成的质量为
C.生成的氧化产物分子数为 D.生成的含有孤电子对数为
7.(2023·海南卷)代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(  )
A.2.4g镁条在空气中充分燃烧,转移的电子数目为
B.5.6g铁粉与的HCl的溶液充分反应,产生的气体分子数目为
C.标准状况下,与充分反应,生成的分子数目为
D.完全溶于所得溶液,微粒数目为
8.(2023·广东卷)设为阿伏加德罗常数的值。侯氏制碱法涉及和等物质。下列叙述正确的是(  )
A.含有的共价键数目为
B.完全分解,得到的分子数目为
C.体积为的溶液中,数目为
D.和的混合物中含,则混合物中质子数为
9.(2023·上海卷)常温常压下,下列物质的物理量种前者是后者两倍的是(  )
A.28 g和28g中所含的中子数
B.2.24 L和2.24 L原子数
C.1mol和2mol的密度
D.0.1mol·L和0.1 mol·L 的c(H+)
10.(2023·全国卷)为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.异丁烷分子中共价键的数目为
B.标准状况下,中电子的数目为
C.的溶液中的数目为
D.的溶液中的数目为
11.(2022·全国卷)为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.25℃,下,氢气中质子的数目为
B.溶液中,的数目为
C.苯甲酸完全燃烧,生成的数目为
D.电解熔融,阴极增重,外电路中通过电子的数目为
12.(2022·浙江卷)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.在25℃时,1LpH为12的Ba(OH)2溶液中含有OH-数目为0.01NA
B.1.8g重水(D2O)中所含质子数为NA
C.足量的浓盐酸与8.7gMnO2反应,转移电子的数目为0.4NA
D.32g甲醇的分子中含有C—H键的数目为4NA
13.(2021·山东卷)X、Y均为短周期金属元素,同温同压下,0.1molX的单质与足量稀盐酸反应,生成H2体积为V1L;0.1molY的单质与足量稀硫酸反应,生成H2体积为V2L。下列说法错误的是(  )
A.X、Y生成H2的物质的量之比一定为
B.X、Y消耗酸的物质的量之比一定为
C.产物中X、Y化合价之比一定为
D.由一定能确定产物中X、Y的化合价
答案及解析
【逐点训练1】
1.D
2.D。解析:二氧化硫的摩尔质量为64 g·mol-1,故A错误;一个镁原子的质量等于镁的摩尔质量与阿伏加德罗常数的比值,故B错误;水的相对分子质量为18,故C错误;一个16O的实际质量≈,故D正确。
3.B。解析:A项,摩尔质量的单位为g·mol-1;B项,6.02×1023个偏二甲肼的物质的量为1 mol,质量为60 g,正确;C项,1 mol物质的质量在数值上等于摩尔质量,质量的单位为g;D项,6 g偏二甲肼的物质的量为=0.1 mol,分子数为0.1NA。
4.C。解析:O2-的电子式为,表示O2-的最外层有8个电子,但其核外有10个电子,A错误;NH4Cl是离子化合物,NH 与Cl-间形成离子键,无H—Cl共价键存在,B错误;根据化合物中所有元素化合价的代数和为0原则,CrO5中5个O共为-6价,说明以-1价氧存在的共有两个过氧根,一个氧化合价为-2价,C正确;Na2O和Na2O2都是离子化合物,其中含有的阴、阳离子数目之比都是1∶2,与物质质量的多少无关,D错误。
5.A。解析:该硫原子的相对原子质量Mr(S)==,A对;该硫原子的摩尔质量M(S)=a g×NA mol-1=aNA g·mol-1,B错;m g该硫原子的物质的量n(S)== mol,C错;a g硫原子即1个硫原子,其中所含电子数为16个,D错。
6、D
7.(1)① ②aNA g·mol-1 ③ mol ④ 
(2)62 g/mol 16 0.1 mol
解析:(2)据电离方程式Na2R===2Na++R2-,得1 mol Na2R电离生成2 mol Na+,题目中有Na+ 0.4 mol,则有0.2 mol Na2R。M(Na2R)===62 g/mol。由Mr(Ma2R)=62,求得Ar(R)=62-2×23=16,已知m(R)=1.6 g,根据n=,得n(R)=0.1 mol,则n(Na2R)=0.1 mol。
【逐点训练2】
1.D。解析:本题考查阿伏加德罗定律及推论,注意气体摩尔体积的适用范围和适用条件,其为易错点。A项,未指明气体,错误;B项,假设质量都是1 g,n(O2)∶n(H2)= mol∶ mol=1∶16,错误;C项,未限定温度与压强,无法判断。
2.D。解析:没有明确温度和压强,无法确定气体的体积,A错误;气体摩尔体积的单位不是“L”,而是“L·mol-1”或“m3·mol-1”,另外未指明气体所处的温度和压强,H2的气体摩尔体积不一定为22.4 L·mol-1,B错误;在标准状况下,水为液态,C错误。
3.B
4.D。解析:a g双原子分子的物质的量= mol,双原子分子的摩尔质量== g·mol-1,所以b g气体在标准状况下的体积为×22.4 L·mol-1= L。
5.B。解析:
2NaO2+2CO2===2Na2C16O18O+18O2
2 mol 216 g 22.4 L
0.2 mol 21.6 g 2.24 L
即生成21.6 g Na2CO3、2.24 L(标准状况)O2,生成O2的摩尔质量为36 g·mol-1。
6.C。解析:等质量的气体,其摩尔质量与物质的量(或分子数)成反比,若M(甲)<M(乙),则分子数:甲>乙,A项错误;若M(甲)>M(乙),则物质的量:甲<乙,又因为气体体积相等,故气体摩尔体积:甲>乙,B项错误;同温同体积同质量的气体或混合气体,压强与摩尔质量成反比,若M(甲)乙,C项正确;由质量和密度相等可知气体体积相等,则甲、乙摩尔质量与气体的体积无关,即甲=乙,D项错误。
7.B。解析:相同条件下,气体的相对分子质量和气体的密度成正比,所以三种气体的平均相对分子质量为4d,右边相对分子质量总和为4d+2×4d+2×4d=20d,根据质量守恒定律,左边4A的相对分子质量也是20d,所以A的相对分子质量为5d。
8.B。解析:同温同压下,若两种气体体积相等,则两种气体物质的量相等(气体分子数也相等),两种气体质量之比为35∶37,而ρ=,m=Mn,故甲、乙两容器中气体密度之比为35∶37,甲、乙两容器中气体所含中子数之比为(35-17)∶(37-17)=9∶10,A、D项正确,B项错误;同温同压下,若两种气体质量相等,则甲、乙两容器中气体物质的量之比为∶=37∶35,故甲、乙两容器中气体所含质子数之比为37∶35,C项正确。
9.B。解析:X除以NA为该气体的物质的量;然后乘以M表示其质量;最后除以V为1L该气体的质量。
10.A。解析: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2∶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,但氦气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。
11.【答案】D
【解析】同温同压,气体的体积比等于物质的量比。室温下向甲中充入由H2和O2组成的混合气体19g,向乙中充入1mol空气,根据图示,H2和O2的总物质的量为2mol。
A.根据以上分析,H2和O2的总物质的量为2mol,则甲室混合气体的分子总数为2NA,故A错误;
B.H2和O2的总物质的量为2mol,总质量为19g,设氢气的物质的量为xmol、氧气的物质的量为ymol, ,则x=1.5、y=0.5,甲室H2、O2的物质的量之比为3:1,故B错误;C.甲室气体的平均摩尔质量为,同温同压,气体密度比等于摩尔质量之比,甲室混合气体的密度是同温同压下H2密度的4.75倍,故C错误;D.若将甲室气体点燃引爆并恢复至室温,发生反应2H2+O2=2H2O,反应后剩余0.5mol氢气,忽略生成水的体积,根据气体的体积比等于物质的量比,活塞最终停留在刻度2处,故D正确;选D。
12.【解析】(1)M=ρ×22.4 L·mol-1≈64 g·mol-1;根据相对分子质量,推测可能是二氧化硫气体。
(2)。
(3)CO燃烧发生反应:2CO+O22CO2,CO的体积与生成CO2的体积相等,燃烧后CO2的总体积为11.2 L,故18 g CO和CO2的混合气体的总体积为11.2 L,在标准状况下,18 g CO和CO2的混合气体的物质的量为0.5 mol,设CO的物质的量为x mol,CO2的物质的量为y mol,
则,解得x=0.25,y=0.25。
①原混合气体的密度==≈1.61 g·L-1。
②=ρ·V=ρ·22.4 L·mol-1=1.61 g·L-1×22.4 L·mol-1≈36 g·mol-1。
【答案】(1)64 (2) SO2 64 (3)①1.61 ②36
1.【答案】A
【分析】在亚硝酸盐还原酶的作用下转化为X,X在X还原酶的作用下转化为Y,X、Y均为氮氧化物,即X为NO,Y为N2O。
【解析】A.标准状况下,和N2O混合气体物质的量为0.1mol,氧原子数为,故A正确;
B.HNO2为弱酸,因此能够水解为HNO2,溶液中数目小于,故B错误;
C. 完全转化为时,N的化合价由-1上升到+3,物质的量为0.1mol,转移的电子数为,故C错误;
D.物质的量为0.1mol,N的价电子数等于最外层电子数为5,含有的价电子总数为,故D错误;
故选A。
2.【答案】A
【解析】A.(即)中键的数目为,A正确;
B.由和构成,晶体中离子的数目为,B错误;
C.在水溶液中会发生水解:,故溶液中的数目小于,C错误;
D.该反应中部分氧元素化合价由价升至0价,部分氧元素化合价由价降至价,则每参加反应转移电子,每转移电子生成的数目为,D错误;
故选A。
3.【答案】D
【解析】A.标况下SO2为气体,11.2L SO2为0.5mol,其含有1.5mol原子,原子数为1.5NA,A错误;
B.SO为弱酸阴离子,其在水中易发生水解,因此,100mL 0.1mol L-1 Na2SO3溶液中SO数目小于0.01NA,B错误;
C.反应①的方程式为SO2+2H2S=3S+2H2O,反应中每生成3mol S消耗2mol H2S,3.4g H2S为0.1mol,故可以生成0.15mol S,生成的原子数目为0.15NA,C错误;
D.反应②的离子方程式为3S+6OH-=SO+2S2-+3H2O,反应的还原产物为S2-,每生成2mol S2-共转移4mol电子,因此,每生成1mol S2-,转移2mol电子,数目为2NA,D正确;
故答案选D。
4.【答案】B
【解析】A.即,故的溶液中含的的数目为,A错误;B.中H的化合价由-1和+1归中到0价,转移1个电子,故生成,转移个电子,B正确;C.6号元素为碳元素,碳定含有的质子数为6,但中子数却不一定为6,故号元素的原子一定含有个质子、中子数不一定为,C错误;D.通式的有机物可能是单烯烃,也可能是环烷烃,为环烷烃时不含双键,D错误;故选B。
5.【答案】C
【解析】A.含有的质子数为,A错误;B.固态硝酸羟胺含有的离子数为,B错误;C.硝酸羟胺含有的键数为,C正确;D.根据题意硝酸羟胺分解的化学方程式为,根据计量系数关系可知硝酸羟胺分解产生标况下,同时生成分子数为,D错误;故选C。
6.【答案】C
【解析】A.反应中F的化合价由0价转化为-1价,O的化合价由-2价变为+2价,转移电子数为4e-,若消耗(标准状况)即=2mol,故转移的电子数为,A正确;B.根据反应,每消耗2molF2生成的质量为2mol=,B正确;C.根据反应可知反应生成的氧化产物为OF2,每消耗2molF2生成的氧化产物OF2分子数为,C错误;D.根据反应可知,每消耗2molF2生成H2O的物质的量为2mol,又知1个H2O中含有2对孤电子对,即生成的含有孤电子对数为,D正确;故答案为C。
7.【答案】A
【解析】A.2.4g镁条在空气中充分燃烧,镁被氧化为+2价,故转移的电子数目为,故A正确;B.5.6g铁粉与的HCl的溶液充分反应,产生的氢气的分子数目为,故B错误;C.标准状况下,与充分反应,该反应为可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,故生成的分子数目无法计算,故C错误;
D.完全溶于所得溶液,发生反应:,生成的微粒数目小于,故D错误。答案为:A。
8.【答案】D
【解析】A.铵根中存在4个N-H共价键,1mol NH4Cl 含有的共价键数目为4NA,A错误;B.碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,1mol NaHCO3完全分解,得到0.5molCO2分子,B错误;C.,会发生水解和电离,则1mol NaHCO3溶液中数目小于1NA,C错误;D.NaCl 和NH4Cl的混合物中含1molCl-,则混合物为1mol,质子数为28NA,D正确;故答案为:D。
9.【答案】C
【解析】A.28 g28Si是1mol28Si,质子数为14NA,中子数14NA,28g14N是2mol14N,质子数为2×7NA=14NA,中子数为2×7NA=14NA,A不符合;B.常温常压下2.24 LSO2和2.24 LN2分子数为1:1,原子数之比为3:2,B不符合;C.1molSO2和2molO2的密度之比等于分子的摩尔质量之比,与物质的量无关,密度之比等于64:32=2:1,C符合;D.硫酸为强电解质,能完全电离,醋酸为弱电解质,不能完全电离,故0.1mol·L 1H2SO4和0.1 mol·L 1 CH3COOH的c(H+)之比大于2:1,D不符合;故答案为:C。
10.【答案】A
【解析】A.异丁烷的结构式为,1mol异丁烷分子含有13NA共价键,所以0.50mol异丁烷分子中共价键的数目为6.5NA,A正确;B.在标准状况下,SO3状态为固态,不能计算出2.24L SO3物质的量,故无法求出其电子数目,B错误;C.pH=2的硫酸溶液中氢离子浓度为c(H+)=0.01mol/L,则1.0L pH=2的硫酸溶液中氢离子数目为0.01NA,C错误;D.属于强碱弱酸盐,在水溶液中CO会发生水解,所以1.0L 1.0 mol/L的Na2CO3溶液中CO的数目小于1.0NA,D错误;故选A。
11.【答案】C
【解析】A.25℃、101kPa不是标准状况,不能用标况下的气体摩尔体积计算氢气的物质的量,故A错误;B.Al3+在溶液中会发生水解生成Al(OH)3,因此2.0L 1.0 mol/L的AlCl3溶液中Al3+数目小于2.0NA,故B错误;C.苯甲酸燃烧的化学方程式为,1mol苯甲酸燃烧生成7molCO2,则0.2mol苯甲酸完全燃烧生成1.4molCO2,数目为1.4NA,故C正确;D.电解熔融CuCl2时,阳极反应为,阴极反应为,阴极增加的重量为Cu的质量,6.4gCu的物质的量为0.1mol,根据阴极反应可知,外电路中通过电子的物质的量为0.2mol,数目为0.2NA,故D错误;答案选C。
12.【答案】A
【解析】A.1LpH为12的Ba(OH)2溶液中含有OH-的浓度为0.01mol/L,物质的量0.01mol/L 1L=0.01mol,OH-的数目为0.01NA,A正确;B.1.8g重水(D2O)的物质的量为:0.09mol,所含质子数为0.9NA,B错误;C.足量的浓盐酸与8.7gMnO2(0.1mol)反应,+4价Mn转化生成Mn2+,转移电子的数目为0.2NA,C错误;D.甲醇的结构简式为:CH3OH,32g (1mol)的分子中含有C—H键的数目为3NA,D错误;答案选A。
13.【答案】D
【分析】设与1mol X反应消耗HCl的物质的量为amol,与1mol Y反应消耗H2SO4的物质的量为bmol,根据转移电子守恒以及H原子守恒可知、。
【解析】A.同温同压下,气体体积之比等于其物质的量之比,因此X、Y生成H2的物质的量之比一定为,故A正确;B. X、Y反应过程中消耗酸的物质的量之比为,因,因此,故B正确;C.产物中X、Y化合价之比为,由B项可知,故C正确;D.因短周期金属单质与盐酸或稀硫酸反应时,生成的盐中金属元素化合价有+1、+2、+3三种情况,因此存在a=1,2,3,b=0.5,1的多种情况,由可知,当a=1,b=0.5时,=1,当a=2,b=1时,=1,两种情况下X、Y的化合价不同,因此根据可能无法确定X、Y的化合价,故D错误;综上所述,错误的D项,故答案为D。
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第二章 物质的量
第1讲 物质的量 气体摩尔体积
1.下列对摩尔(mol)的有关说法中错误的是( )
A.摩尔是一个单位而非物理量
B.摩尔既能用来计量纯净物,又能用来计量混合物
C.1mol任何气体所含气体的分子数目都相等
D.0.5mol氦约含有1.204×1024个电子
2.过氧化钠常用作供氧剂:。下列说法正确的是( )
A.的摩尔质量为78 B.该反应为置换反应
C.俗名苏打、纯碱 D.电子式为
3.工业合成氨常选择,为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.1 mol完全反应,转移的电子数为3
B.混合气中物质的沸点由高到低的顺序为
C.物质的量之比为1∶1的和的混合气体所含原子数目为4
D.反应物断裂个σ键同时生成物断裂个σ键,反应达到平衡状态
4.是一种半导体材料,一种制备方法是。设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )
A.标准状况下,含键数目为
B.(金刚石)含非极性键数目为
C.每生成时转移电子数目为
D.溶于足量盐酸,溶液中含数目为
5.(2024·福建南平·一模)1mol任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.中含π键数目为
B.中含有Si-O键的数目为
C.2g重水()中含有的孤电子对数为
D.标准状况下,33.6L HF含有的分子数为
6.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.在25℃时,1LpH为12的Ba(OH)2溶液中含有OH-数目为0.01NA
B.1.8g重水(D2O)中所含质子数为NA
C.足量的浓盐酸与8.7gMnO2反应,转移电子的数目为0.4NA
D.32g甲醇的分子中含有C—H键的数目为4NA
7.(2024·广西柳州·三模)为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.中含有的质子数为
B.的盐酸溶液中的数目为
C.在空气中充分燃烧生成,转移的电子数目为
D.8 g甲烷和15 g乙烷的混合气体中含有共价键的数目为
8.(2024·贵州毕节·三模)为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.中共价键数为
B.标准状况下,中氧原子数为
C.与足量充分反应,转移的电子数为
D.溶液中,和的总数为
9.(2024·河北秦皇岛·二模)实验室可利用反应制备。设代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.0℃、101kPa下,11.2L 所含的分子数为0.5
B.0.1的 溶液中含有的离子数为0.3
C.常温常压下,9.8g 和9.8g 中含有的氧原子数均为0.4
D.该反应中生成0.2mol 时,转移的电子数为0.2
10.(2024·湖北武汉·二模)用溶液处理火箭发射场附近废水中偏二甲肼的反应原理为,NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.中所含氮原子数目为0.4NA
B.溶液中氧原子数目为4NA
C.标准状况下,中孤电子对数目为2NA
D.反应生成时转移电子数目为2NA
11.(2024·陕西铜川·三模)设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.足量水与7.8g完全反应,转移的电子数为0.1
B.标准状况下,4.48L中所含分子数为0.2
C.1L 0.1的溶液中氧原子数为0.3
D.0.1mol含有的质子数为6
12.(2023·广东广州·统考二模)设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.1mol 含有Si-Cl键的数目为
B.24g Mg与稀硫酸完全反应,转移的电子数目为
C.1L 1.0 溶液含有阴离子的总数为2
D.11.2L NO与11.2L 混合后分子的数目为
13.(2023·海南省直辖县级单位·统考模拟预测)在同温同压下的两个容积相同的容器中,一个盛有HCl气,另一个盛有H2和Cl2气,两容器内的气体一定具有相同的( )
A.原子数 B.密度 C.质量 D.摩尔质量
14.在一个恒温、恒容的密闭容器中,有两个可左右自由滑动的密封隔板(a、b),将容器分成三部分,已知充入的三种气体的质量相等,当隔板静止时,容器内三种气体所占的体积如图所示。下列说法中错误的是( )
A.分子数目:
B.若Y是O2,则X可能是CH4
C.气体密度:
D.X和Z分子中含有的原子数可能相等
15.同温同压同体积的16O2与18O2,下列说法正确的是( )
A.电子数相同 B.沸点相同 C.互为同位素 D.相对分子质量相同
16.(2023·上海·模拟预测)下列叙述中,正确的是( )
A.同温同压下,等体积的和具有相同的分子数
B.等物质的量浓度的盐酸和硫酸中,的物质的量浓度也相等
C.同温同压下,等质量的和物质的量之比为
D.标准状况下,气体溶于水形成的溶液物质的量浓度为
17.(2024·浙江台州·二模)设为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是( )
A.常温下,1L pH=3的溶液中,发生电离的水分子数目为
B.标准状况下,11.2L HCl气体中含有的数目为0.5
C.标准状况下,22.4L 中键的数目为2
D.标准状况下,22.4L 和22.4L 在光照下充分反应后的分子数为2
18.(2024·江西新余·二模)配位化合物广泛应用于物质分离、定量测定、医药、催化等方面。利用氧化法可制备某些配位化合物,如。设是阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A.中含有键的数目为
B.和的VSEPR模型完全相同
C.与足量在催化剂作用下合成氨,生成的分子数为
D.质量分数为的溶液中,氧原子总数为
19.如图所示实验装置用于测定气体摩尔体积,相关叙述正确的是( )
A.用CCl4代替水,测得氢气的体积更准确
B.量气管压入漏斗的水过多而溢出,会导致测定失败
C.必须待体系温度降低到0 ℃时才可进行读数
D.上提水准管,量气管液面高度不断改变,说明装置漏气
20.同温同压下,质量忽略不计的两气球A和B,分别充入X气体和Y气体,且充气后两气球的体积相同。若相同条件下,A气球放在CO中静止不动,B气球放在O2中上浮。下列叙述或表示正确的是( )
A.X气体的相对分子质量比Y气体的相对分子质量大 B.X可能是N2,Y可能是CH4
C.X气体的密度小于Y气体的密度 D.充气后A气球质量比B气球质量大
21.Ⅰ、CO和CO2的混合气体18 g,完全燃烧后测得CO2体积为11.2 L(标准状况),
(1)混合气体中CO的质量是________g
(2)混合气体中CO2在标准状况下的体积是________L
(3)混合气体在标准状况下的密度是________g·L-1
(4)混合气体的平均摩尔质量是________g·mol-1
Ⅱ、在标准状况下,由CO和CO2组成的混合气体6.72 L,质量是12 g。此混合物中CO和CO2的物质的量比是 ,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 ,密度是 g/L
22.在一定条件下,mgNH4HCO3完全分解生成NH3、CO2、H2O(g),按要求填空。
(1)若所得混合气体对H2的相对密度为d,则混合气体的物质的量为 ,NH4HCO3的摩尔质量为 (用含m、d的代数式表示)
(2)所得混合气体的密度折合成标准状况为ρg·L-1,则混合气体的平均摩尔质量为________________
(3)在该条件下,所得NH3、CO2、H2O(g)的体积分数分别为a%、b%、c%,则混合气体的平均相对分子质量为__________________
23.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:3O22O3
(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
24.某合金(仅含铜、铁)中铜和铁的物质的量之和为 amol,其中Cu的物质的量分数为 b,将其全部投入c mol的稀硝酸中,加热使其充分反应(假设NO是唯一的还原产物)。
(1)若产生标准状况下NO 4.48 L,则反应转移电子的物质的量为___________mol
(2)若b=0.2,溶液中的Fe3+与Fe2+的物质的量相等,标准状况下产生NO 6.72L,则c= mol
25.某同学利用如图所示实验装置测定常温常压下的气体摩尔体积。根据下列步骤完成实验:
①装配好装置,检查气密性
②用砂纸擦去镁带表面的氧化物,然后取0.0480 g的镁带加入仪器a中,分液漏斗内加入足量1 mol/L硫酸溶液
③量气装置中加入适量水,记录量气管读数(读数为0.10 mL)
④通过分液漏斗向仪器a中加入适量硫酸溶液,使镁带与硫酸充分反应
⑤当镁带完全反应后,再次记录量气管读数(读数为49.60 mL)。
完成下列填空:
(1)仪器a的名称 ,通过分液漏斗向仪器a中加入硫酸溶液的操作是___________________________________________________________________________________________
(2)在记录量气管读数时,应注意将___________________,再_____________________________________,视线与量气管内凹液面相切,水平读数
(3)该同学测出此条件下气体摩尔体积为 ,测定结果比理论值偏大,可能的原因是(填字母代号)________
a.镁带中氧化膜未除尽 b.镁带含有杂质铝
c.③记录量气管读数时俯视读数 d.镁带完全反应后有残留的未溶固体
(4)与原方案装置相比,有同学设想用装置B代替装置A,实验精确度更高。请说明理由
答案及解析
1.【答案】D
【解析】A.摩尔是物质的量的单位,正确;B.摩尔用来计量微粒的量,可以是纯净物的微粒,也可以是混合物的微粒,正确;C.气体物质的量相等,则气体的分子数目相等,正确;D.氦为单原子分子,0.5mol氦含有0.5molHe原子,1个He原子含有2个电子,所以0.5mol氦约含有6.02×1023个电子,错误;故选D。
2.【答案】C
【解析】A.Na2O2 的摩尔质量为78g/mol,A错误;B.置换反应特点是为单质制取单质,B错误;C.碳酸钠俗称纯碱、苏打,C正确;D.氧气的电子式为 ,D错误;故答案为:C。
3.【答案】B
【解析】A.反应中氮元素化合价由0变为-3,则1 mol完全反应,转移的电子数为6,A错误;B.氨气分子间存在氢键,导致沸点最高;氮气的相对分子质量大于氢气,其沸点高于氢气,故混合气中物质的沸点由高到低的顺序为,B正确;C.不确定混合气体的总的物质的量,不能计算和的混合气体中所含原子数目,C错误;D.单键均为σ键,叁键含有1个σ键2个π键;1个氮气分子含有2个π键和1个σ键,1分子氢气含有1个σ键,1分子氨气含有3个σ键,则反应物断裂个σ键同时生成物断裂个σ键,说明正逆反应速率不同,反应没有达到平衡状态,D错误;故选B。
4.【答案】B
【解析】A.1个分子含2个键,标准状况下,的物质的量为,含键,故A错误;
B.的物质的量为,含非极性键,即非极性键数目为,故B正确;
C.根据反应式可知,生成时转移电子,转移电子数目为,故C错误;
D.会水解,溶于足量盐酸,溶液中含数目小于,故D错误;
故选B。
5.【答案】C
【解析】A.分子中含有氮氮三键,为1mol,含π键数目为,A项错误;B.在晶体中,每个Si原子形成4个Si-O键,故中含有Si-O键的数目为,B项错误;C.的摩尔质量为,2g重水的物质的量为0.1mol,1个重水分子中含有的孤电子对数为2,则0.1mol重水中含有的孤电子对数为,C项正确;D.标准状况下,HF是液体,不是气体,不能用标准状况下的气体摩尔体积进行相关计算,D项错误;答案选C。
6.A【解析】A.1LpH为12的Ba(OH)2溶液中含有OH-的浓度为0.01mol/L,物质的量0.01mol/L 1L=0.01mol,OH-的数目为0.01NA,A正确;
B.1.8g重水(D2O)的物质的量为:0.09mol,所含质子数为0.9NA,B错误;
C.足量的浓盐酸与8.7gMnO2(0.1mol)反应,+4价Mn转化生成Mn2+,转移电子的数目为0.2NA,C错误;
D.甲醇的结构简式为:CH3OH,32g (1mol)的分子中含有C—H键的数目为3NA,D错。
7.【答案】D
【解析】A.1mol水分子中含有10mol质子,则中含有的质子数为,A错误;
B.未给出溶液体积,无法计算离子物质的量,B错误;
C.,为0.1mol,在空气中充分燃烧生成,转移的电子数目为0.1,C错误;
D.8 g甲烷(0.5mol)和15 g乙烷(为0.5mol)分别含有共价键2mol、3mol,则共含有共价键的数目为,D正确;
故选D。
8.【答案】C
【解析】A.的物质的量为0.1mol,1个P4分子中含有6个共价键,则12.4gP4中共价键数为,A错误;B.标准状况下,为固体,无法计算4.48LSO3中的氧原子数,B错误;C.的物质的量为0.1mol,与足量充分反应的化学方程式为:,即每消耗2molNa2O2,转移2mol电子,则7.8gNa2O2与足量CO2充分反应,转移的电子数为,C正确;D.因0.1mol/LCH3COOH溶液的体积未知,则无法计算CH3COOH和CH3COO 的总数,D错误;故选C。
9.【答案】C
【解析】A.在标准状况下不是气体,则0℃、101kPa下,11.2L 所含的分子数不是0.5NA,A错误;B.溶液体积未知,无法计算0.1mol L 1的 KHSO4溶液中含有的离子数目,B错误;C.常温常压下,9.8g 物质的量为0.1mol,所含氧原子数为,9.8g 物质的量为0.1mol,所含氧原子数为,C正确;D.该反应中有1mol生成时,转移电子数为2mol,则生成0.2mol时,转移的电子数为,D错误;故选C。
10.【答案】C
【解析】A.物质的量为,所含氮原子数目为0.1mol×2×NA mol-1=0.2NA,故A错误;B.物质的量为2mol,含4molO原子,溶液中水分子还含有氧原子,则溶液中氧原子数目大于4NA,故B错误;C.标准状况下,物质的量为,N2电子式为,所以含有的孤电子对数为2NA,故C正确;D.该反应中只有过氧化氢中O元素化合价降低,由-1价降低至-2价,生成2mol二氧化碳时转移16mol电子,则生成时转移电子数目为4NA,故D错误;故答案选C。
11.【答案】A
【解析】A.水与7.8g反应,过氧化钠既为氧化剂又为还原剂,7.8g的过氧化钠为0.2mol,转移的电子数为转移0.1,A正确;B.标准状况下,三氧化硫为固态,不能使用气体摩尔体积,B错误;C.溶液中水中还有氧原子,故大于0.3,C错误;D.0.1mol含有的质子数应为6.6,D错误;故选A。
12.【答案】A
【解析】A.1个中含有3个Si-Cl键,故1mol 含有Si-Cl键的数目为,故A正确;B.24g Mg的物质的量为1mol,Mg失去2个电子转化为Mg2+,故1mol Mg与稀硫酸完全反应,转移的电子数目为2,故B错误;C.完全电离出钠离子、氢离子、硫酸根离子,1L 1.0 溶液含有溶质为1mol,故含有阴离子的总数为,故C错误;D.没有标明为标准状况,故无法计算气体分子数,故D错误;故选A。
13.【答案】A
【解析】根据阿伏伽德罗定律,在同温同压下的两个容积相同的容器中,一个盛有HCl气,另一个盛有H2和Cl2气,两容器内的气体一定具有相同的分子数,由于HCl、H2、Cl2都是双原子分子,所以两容器内的气体一定具有相同的原子数,故选A。
14.【答案】C
【解析】A.由题给信息可知,图中X、Y、Z三种气体的压强、温度分别相等,V(X)=V(Z)=2V(Y),由阿伏加德罗定律可知,n(X) =n(Z)=2n(Y),所以分子数目N(X)=N(Z)=2N(Y),A正确;B.由于三种气体的质量相等,若Y是O2,X是CH4,则符合n(X)=2n(Y),B正确;C.由可知,三种气体的密度:2ρ(X)=2ρ(Z)=ρ(Y),C错误;D.若X是N2,Z是CO,则n(X) =n(Z),X和Z含有的原子数相等,D正确;答案选C。
15.【答案】A
【解析】A.同温同压同体积的16O2与18O2的物质的量相同,则二者含有的分子数相同,由于物质分子中都是含有2个O原子,故二者所含有的电子数相同,A正确;B.二者的相对分子质量不同,则二者的分子之间作用力不同,故二者的沸点不同,B错误;C.同位素是指质子数相同而中子数不同的原子,16O2与18O2是由同位素原子组成的单质分子,它们不属于同位素,C错误;D.16O2的相对分子质量是32,而18O2的相对分子质量是36,故二者的相对分子质量不相同,D错误;故合理选项是A。
16.【答案】C
【解析】A.同温同压下,由可知,等体积的气体和气体的物质的量相等,但未告知是否为气体状态,因此不确定是否具有相同的分子数,故A错误;
B.盐酸是一元强酸,硫酸是二元强酸,等物质的量浓度的盐酸和硫酸中,的物质的量浓度不相等,故B错误; C.同温同压下,等质量的和物质的量之比为:=11:,故C正确; D.标准状况下,22.4LHCl气体的物质的量是,溶于水后形成的溶液的体积不是,无法计算其物质的量浓度,故D错误;答案C。
17.【答案】B
【解析】A.在水溶液中电离出的H+抑制水的电离,常温下,1L pH=3的溶液中,c(H+)=10-3mol/L,c(OH-)=10-11mol/L,则发生电离的水分子数目为,选项A正确;B.HCl为共价化合物,气体中不含有的,选项B不正确;C.每个中含有两个碳氧双键,则含有两个键,标准状况下,22.4L ,即1mol中键的数目为2,选项C正确;D.标准状况下,22.4L 和22.4L 在光照下充分反应后,发生取代反应,分子数目不变,则生成的分子数为2,选项D正确;答案选B。
18.【答案】A
【解析】A.中含有键的数目为,故A正确;
B.和的中心原子的杂化方式相同,但是孤电子对数不同,故VSEPR模型不完全相同,故B错误;
C.合成氨是可逆反应,生成的分子数小于,故C错误;
D.中氧原子总数为,水中还含有氧原子,则氧原子总数大于,故D错误 ;
答案选A。
19.D。解析:氢气和CCl4均为非极性分子,根据相似相溶原理,部分氢气溶在CCl4中,造成测量误差,A错误;实验时,量气管压入漏斗的水过多而溢出,由于量取气体时两侧的液面在同一水平面,保证气体的压强等于大气压强,不会影响实验结果, B错误;金属与酸的反应放热,实验时,待体系温度降到原来的温度并保证两侧液面在同一水平面时进行读数,C错误;由于此装置属于密闭体系,将水准管上提,造成内外压强不等,静置,若液面高于量气管且不下降,说明装置不漏气,若量气管液面高度不断改变,说明装置漏气, D正确。
20.B。解析:X气球放在CO中静止不动,说明X的相对分子质量接近CO, Y气球放在O2中上浮, 说明Y相对分子质量小于氧气,但X气体的相对分子质量不一定比Y大, A错误;氮气的相对分子质量为28,甲烷的相对分子质量为16,所以X可能是氮气,Y可能是甲烷, B正确; X的密度接近CO,但不一定小于Y的密度,C错误;相同条件下,等体积的两种气体其物质的量相等,因为其摩尔质量相对大小未知,所以无法确定其质量相对大小,故D错误。
21.Ⅰ、(1)7 
(2)5.6 
(3)1.61 
(4)36
Ⅱ、1:3 25% 17.5% 4:7 40 1.79
解析:CO燃烧发生反应:2CO+O22CO2,CO的体积与生成CO2的体积相等,燃烧后CO2的总体积为11.2 L,故18 g CO和CO2的混合气体的总体积为11.2 L,在标准状况下,18 g CO和CO2的混合气体的物质的量为0.5 mol,设CO的物质的量为x mol,CO2的物质的量为y mol,则,解得x=0.25,y=0.25。
(1)混合气体中CO的质量=28 g·mol-1×0.25 mol=7 g;
(2)故原混合气体中,CO2的体积为0.25 mol×22.4 L·mol-1=5.6 L;
(3)原混合气体的密度=≈1.61 g·L-1;
(4)解法一:=ρ×22.4 L·mol-1=1.61 g·L-1×22.4 L·mol-1≈36 g·mol-1;
解法二:==36 g·mol-1;
解法三:=28 g·mol-1×50%+44 g·mol-1×50%=36 g·mol-1;
故平均摩尔质量为36 g·mol-1。
22.(1)mol 6dg·mol-1 
(2)22.4ρg·mol-1
(3)17a%+44b%+18c%
23.(1)35.6 
(2)3 
(3)50%
解析:(1)假设有1 mol O2,反应的转化率为30%,发生反应的O2为:1 mol×30%=0.3 mol,
  3O22O3
开始 1 mol 0
反应 0.3 mol 0.2 mol
平衡 0.7 mol 0.2 mol
故反应后所得气体为0.2 mol O3和0.7 mol O2,平均摩尔质量为M==35.6 g/mol;
(2)3O22O3  ΔV
2 1
V(O3) (8-6.5) L=1.5 L
计算得出:V(O3)=2×1.5 L=3 L;
(3)0.896 L混合气体物质的量为=0.04 mol,反应后固体质量增重21.6 g-20 g=1.6 g,气体全部参与反应,设氧气、臭氧的物质的量分别为x mol、y mol,根据二者总质量、总物质的量,则:
计算得出:x=0.02,y=0.02,故臭氧的体积分数为×100%=50%。
24.【答案】(1)0.6
(2)1.2
【分析】某合金(仅含铜、铁)中铜和铁的物质的量之和为 a mol,其中Cu的物质的量分数为 b,则n(Cu)=ab mol,n(Fe)=(a-ab)mol。
(1)若产生标准状况下NO 4.48 L, 即=0.2mol,N由HNO3→NO,由+5价→+2价,得0.2mol×(5-2)=0.6mol,NO是唯一的还原产物,则转移电子的物质的量=得电子物质的量=0.6mol;
(2)b=0.2,即n(Cu)=0.2a mol,n(Fe)=0.8a mol,溶液中的Fe3+与Fe2+的物质的量相等,即各为0.4a mol,则Fe失电子0.4a mol×3+0.4a mol×2=2a mol,Cu失电子0.2a mol×2=0.4a mol,共失电子(2a+0.4a)mol =2.4a mol;
标准状况下产生NO 6.72L,则失电子=×(5-2)=0.9mol,被还原的HNO3的物质的量为0.3mol;
因为得失电子守恒,则2.4a mol=0.9mol,解得a=0.375mol,即n(Cu)=0.2×0.375mol=0.075mol,n(Fe)=0.8×0.375mol=0.3mol,则所得溶液n[Cu(NO3)2]=0.075mol,n[Fe(NO3)2]=0.4×0.375mol=0.15mol,n[Fe(NO3)3]=0.4×0.375mol=0.15mol,则显酸性的硝酸的物质的量为0.15mol×3+0.15mol×2+0.075mol×2=0.9mol;
则硝酸的物质的量=0.3mol+0.9mol=1.2mol,即c=1.2。
25.(1) 锥形瓶 将分液漏斗玻璃塞上的凹槽与漏斗口颈上的小孔对准(或将玻璃塞拔开),缓慢旋转分液漏斗的旋塞,使硫酸溶液缓慢流入锥形瓶,适时关闭旋塞
(2)装置冷却至室温 调节水准管高度,使其液面与量气管中液面相平
(3)24.75 L· mol-1 bc
(4)避免加入硫酸时,液体所占的体积引起的实验误差
解析:(3)0.048 0 g镁带的物质的量为=0.002 mol,气体的体积为(49.60 mL-0.10 mL)=49.50 mL=0.049 5 L,此条件下气体摩尔体积为==24.75 L· mol-1;a.镁带中氧化膜未除尽,生成的氢气的体积偏小,摩尔体积偏小,错误;b.镁带含有杂质铝,导致生成的氢气偏多,摩尔体积偏大,正确;c.③记录量气管读数时俯视读数,导致读数偏大,生成的氢气偏多,摩尔体积偏大,正确;d.镁带完全反应后有残留的未溶固体,说明镁没有完全反应,生成的氢气体积偏小,摩尔体积偏小,错误;答案为bc。 (4)用装置B代替装置A,避免加入硫酸时,硫酸溶液所占的体积引起的实验误差,可提高实验精确度。
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