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1、第一章化学计量在实验中的应用 第一讲物质的量气体摩尔体积 一、选择题 1下列两种气体的分子数一定相等的是 ( ) 。 A质量相等、密度不同的N2和 C2H4 B体积相等的CO和 N2 C等温、等体积的O2和 N2 D等压、等体积的N2和 CH4 解析对于 N2和 C2H4这两种气体，摩尔质量相等，两者质量相等，故其物质的量也相 等，则其所含分子数也一定相等，A选项正确。 B、C 、D选项可根据阿伏加德罗定律 及推论加以判断，所含分子数均不一定相等。 答案A 2用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( ) 。 A100 mL 0.1 mol L 1 Na 2SO4溶液中，粒子总数是0.0
2、3NA B1 mol Al 3完全水解生成氢氧化铝胶体粒子的数目为 NA C常温常压下，32 g O 2中所 含电子的数目为17NA D标准状况下，分子数为NA的 N2、C2H4混合气体的质量无法确定 解析选项 A中忽略了水分子；B中氢氧化铝胶体粒子的数目要远远小于NA；32 g O 2 的物质的量为1 mol，其中所含电子的数目为17NA，与外界条件无关，C正确；由于 N2、 C2H4的摩尔质量相同，因而D中混合气体的质量可以确定，即为28 g 。 答案C 3设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述中一定正确的是 ( )。 A在 1 mol NaHSO4晶体中，含阳离子数为2NA B1 mol
3、 C 4H10分子中共价键总数为13NA C0.5 mol L 1 Ba(NO 3)2溶液中， NO 3的数目为NA D任何条件下，20 L N2含有的分子数都不可能为NA 解析NaHSO 4晶体中，阳离子只有Na ，所以 A项错误； 1 mol C 4H10分子中含C C键 3 mol，CH键 10 mol， B项正确； C项没有指明溶液的体积，错误；D项，非标准状 况下的 20 L N2物质的量可能为1 mol ，错误。 答案B 4下列说法中正确的是( ) A2 mol CH4的质量和O2的摩尔质量都是32 g B1 mol 任何气体中都含有相同的原子数 C0.5 mol NaCl约含有
4、6.0210 23 个离子 D1 mol/L KCl溶液中含有溶质1 mol 解析 O2的摩尔质量为32 g/mol ，A项不正确；气体有单原子分子如He，双原子分子 如 O2，三原子分子如O3，五原子分子如CH4等，故 B项不正确； D项未指明溶液的体积， 不正确。 答案 C 5下列数量的各物质所含原子个数由大到小顺序排列的是( ) 0.5 mol氨气 4 g 氦气4时 9 mL 水 0.2 mol磷酸钠 AB CD 解析中原子物质的量0.5 mol4 2 mol；中原子1 mol；中原子 9 g 18 gm ol 1 3 1.5 mol ；中原子0.2 mol 8 1.6 mol ，故原子
5、数由大到小为。 答案 A 6NA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，11.2 L水中含有分子的数目为0.5NA B100 mL 0.2 mol L 1 的 FeCl3溶液中，含Fe 3数为 0.02 NA C1 mol Cl 2与足量的NaOH 溶液反应，转移的电子数为1NA D 在密闭容器中加入0.5 mol N2和 1.5 mol H2，充分反应后可得到NH3分子数为NA 解析 A 中标准状况下水不是气体；B中 Fe 3水解，故 Fe 3数目小于 0.02NA；D中 N2 和 H2的反应为可逆反应，NH3分子数应小于NA。 答案 C 7在体积相同的两个密闭容器中分
6、别充满O2、O3气体，当这两个容器内温度和气体密度都 相等时，下列说法正确的是( ) A两种气体的压强相等 BO2比 O3的质量小 C两种气体的分子数目相等 D两种气体的氧原子数目相等 解析体积相等、密度相等的两容器中充满O2和 O3，则二者的质量相等；因O2和 O3的 相对分子质量不相等，故O2和 O3的物质的量不相等，两种气体的分子数不相等，两容 器中气体的压强不相等，但等质量的O2和 O3所含氧原子数目是相等的。 答案 D 二、非选择题 8 (1)2 mol O 3和 3 mol O2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_，体积之比为 _。 (2)
7、 在标准状况下，由CO和 CO2组成的混合气体6.72 L ，质量为12 g 。此混合物中CO 和 CO2物质的量之比是_，混合气体的平均相对分子质量是_，对氢气的相 对密度是 _。 解析 (1)2 mol O3和 3 mol O2的质量之比为 2163 3162 11，分子数之比为23， 1 2 M 1 M2 163 16232，含氧原子数之比为 23 32 11， V1 V2 n1 n2 23。 (2)n 6.72 L 22.4 L/mol 0.3 mol ，则 M 12 g 0.3 mol 40 g/mol 。 则 nn20.3 mol nn 2 44 g/mol 12 g 则n(CO)
8、0.075 mol ， n(CO2) 0.225 mol ， n(CO)n(CO2) 13， 据 1 2 M1 M2，则混合气体对 H2的相对密度为 40 2 20。 答案 (1)1123321123 (2)1 340 20 9某液体化合物X2Y4，常用做火箭燃料。16 g X 2Y4在一定量的O2中恰好完全燃烧，反应方 程式为 X2Y4(l) O2(g)=X2(g) 2Y2O(l) 。 冷却后标准状况下测得生成物的体积为11.2 L， 则： (1) 反应前 O2的体积V(O2) 为 _。 (2)X2的摩尔质量为 _；Y元素的名称是 _。 (3) 若反应生成0.1 mol X 2，则转移电子的
9、物质的量为_mol。 解析 (1)根据化学方程式，参加反应的O2与生成的X2的物质的量相等。根据阿伏加 德罗定律，则参加反应的O2也为 11.2 L 。 (2) 参加反应的X2Y4与 O2的物质的量相等，均为0.5 mol，则 X2Y4的摩尔质量为 16 g 0.5 mol 32 g/mol ，X2的摩尔质量为28 g/mol ，Y为氢元素。 (3) 由化学方程式可知每生成1 mol X2转移 4 mol e 。 答案 (1)11.2 L (2)28 g/mol 氢(3)0.4 10根据 下面物质间转化的框图，回答有关问题： (1) 由反应产生的A、B混合物的工业名称是 _ 。 (2) 写出框
10、图中D、E的化学式： D_； E_。 (3) 如果 2 mol Na 2O2与足量水蒸气反应，可得标准状况下气体的体积是_ _ L ， 同时反应中转移电子总数是_。 (NA表示阿伏加德罗常数) (4) 如果 A、B混合气体7.8 g，在与 G充分反应后，通过足量Na2O2层，可使 Na2O2增重 _g。 解析 (1)由碳与水蒸气反应的产物成分可知，此混合物的工业名称为水煤气。 (2) 由图中信息及EDF 可推知， A为氢气， B为 CO ，故 E为 NaOH ，D为 CO2。 (3) 由化 学方程式： 2Na2O22H2O=4NaOHO2可知，若2 mol Na2O2参加反应，则生 成 1 m
11、ol 氧气，在标准状况下体积为22.4 L ；同时有2 mol 电子发生转移。 (4) 由 2H2O22H2O2Na2O24NaOH O2可推知：过氧化钠增加的质量为氢气的质 量；由 2CO O22CO22Na2O22Na2CO3O2可以推知：过氧化钠增加的质量为CO的质 量，故二者不管比例如何，它们通过Na2O2充分反应后，过氧化钠增加的质量即是氢气 和一氧化碳的质量，为7.8 g 。 答案 (1)水煤气(2)CO2NaOH (3)22.4 2NA(4)7.8 11某同学利用氯酸钾分解制氧气的反应，测定氧气的摩尔质量，实验步骤如下： 把适量的氯酸钾粉末和少量二氧化锰粉末混合均匀，放入干燥的试
12、管中，准确称量， 质量为a g 。 装好实验装置。 检查装置气密性。 加热，开始反应，直到产生一定量的气体。 停止加热 ( 如图所示，导管出口高于液面) 。 测量收集到的气体的体积。 准确称量试管和残留物的质量为b g 。 测量实验室的温度。 把残留物倒入指定的容器中，洗净仪器，放回原处，把实验桌面收拾干净。 处理实验数据，求出氧气的摩尔质量。 回答下列问题： (1) 如何检 查装置的气密性？ _ _ 。 (2) 以下是测量收集到的气体体积必须包括的几个步骤： 调整量筒内外液面高度使之相同；使试管和量筒内的气体都冷却至室温；读取 量筒内气体的体积。这三步操作的正确顺序是 _( 请填写步骤代号)
13、。 (3) 测量收集到的气体体积时，如何使量筒内外液面的高度相同？ _ 。 (4) 如果实验中得到的氧气体积是c L( 已换算为标准状况) ，水蒸气的影响忽略不计， 氧气的摩尔质量的计算式为( 含a、b、c，不必化简 )M(O2) _ 。 解 析此题为一定量实验题，同时也考查了化学实验的一些基本操作步骤，做定量实 验题的一般方法为先看实验目的，再明确实验的反应原理和计算原理。 该实验的反应原理为2KClO3= MnO 2 2KCl3O2 计算原理为M(O2) m 2 n 2 ，m(O2) a g b g ，n(O2) V标准2 22.4 L mol 1，所以，该实 验的关键在于准确测定氧气的体积。而气体的体积取决于两个因素，一是温度，二是 压强。 这就要求读数时，气体温度要与室温一致，量筒内外压强一致。在弄清原理后， 再考虑实验的每一步操作。 答案(1) 将导管的出口浸入水槽的水中，手握住试管，有气泡从导管口逸出，放开 手后，有少量水进入导管，表明装置不漏气 (2) (3) 慢慢将量筒下移 (4) 22.4 L mol 1 a g b g c L