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题组层级快练(一)
一、选择题
1.依据我国统一实行法定计量单位的规定,下列说法科学规范的是( )
A.98 g硫酸的摩尔数为1 mol
B.氧的摩尔质量为32 g/mol
C.某硫酸中H2SO4的质量分数为0.60
D.阿伏加德罗常数约为6.02×1023个
答案 C
解析 98 g硫酸的物质的量为1 mol,A项错误;O2的摩尔质量为32 g/mol,B项错误;某硫酸中H2SO4的质量分数为0.60,正确;阿伏加德罗常数约为6.02×1023 mol-1,D项错误。
2.(2022·天津六校联考)下列关于物质的量、摩尔质量的叙述中正确的是( )
A.0.012 kg 12C中含有约6.02×1023个碳原子
B.1 mol H2O中含有2 mol氢和1 mol氧
C.氢氧化钠的摩尔质量是40 g
D.2 mol水的摩尔质量是1 mol水的摩尔质量的2倍
答案 A
解析 A项正确,0.012 kg12C中所含的碳原子数与阿伏加德罗常数的数值相等;B项不正确,1 mol H2O中含有2 mol H(氢原子)和1 mol O(氧原子),要指明是什么粒子;C项不正确,氢氧化钠的摩尔质量是40 g/mol,g是质量的单位;D项不正确,水的摩尔质量是18 g/mol,与物质的量的多少无关。
3.(2021·上海)NA代表阿伏加德罗常数。已知C2H4和C3H6的混合物的质量为a g,则该混合物( )
A.所含共用电子对数目为(a/7+1)NA
B.所含碳氢键数目为aNA/7
C.燃烧时消耗的O2确定是33.6a/14 L
D.所含原子总数为aNA/14
答案 B
解析 C2H4、C3H6的最简式均为CH2,n(CH2)=a/14 mol,一个CH2可形成三个共用电子对,所含共用电子对数=3a/14 mol,A选项错误;一个氢原子形成一个碳氢键,共含有a/7 mol氢原子,B选项正确;C选项没有注明标准状况下,错误;所含原子总数=3a/14 mol,D选项错误。
4.(2021·广东)设nA为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是( )
A.常温常压下,8 g O2含有4nA个电子
B.1 L 0.1 mol·L-1的氨水中有nA个NH
C.标准状况下,22.4 L盐酸含有nA个HCl分子
D.1 mol Na被完全氧化生成Na2O2,失去2nA个电子
答案 A
解析 本题考查了阿伏加德罗常数的有关学问,意在考查考生分析、解决问题的力气。8 g O2的物质的量是0.25 mol,每个O2分子中所含的电子数是16,则8 g O2含有4nA个电子,A项正确;NH3·H2O是弱电解质,在水溶液中不能完全电离,故溶液中NH的量无法计算,B项错误;盐酸是液体,不能用气体摩尔体积计算,且HCl是强电解质,在水溶液中完全电离,盐酸中无HCl分子,C项错误;1 mol Na被完全氧化时,不论生成Na2O还是Na2O2,都失去nA个电子,D项错误。
5.(2022·玉门市摸底考试)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )
A.标准状况下,2.24 L HF含有的原子数目为0.2NA
B.电解精练铜时,阳极质量削减6.4 g时,转移电子数确定为0.2NA
C.常温常压下,将足量的铁粉投入含1 mol HNO3的浓硝酸中,转移的电子总数为NA
D.将硫酸钠固体投入水中,假如n(SO)=0.5 mol,则Na+数目为NA
答案 D
解析 HF在标准状况下呈液态,A项错误;电解精炼铜时,阳极上的活泼金属铁、锌等优先失去电子,因此阳极质量削减6.4 g时,转移电子数不愿定为0.2NA,B项错误;常温常压下,铁遇浓硝酸发生钝化,转移电子数小于NA,C项错误。
6.(2022·湖北部分重点中学联考)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )
A.3 mol NF3与水完全反应生成HNO3和NO,转移电子数为2NA
B.4.4 g14CO2含中子数为2.4NA
C.标准状况下,2.24 L Cl2通入足量NaOH溶液中,反应转移电子的数目为0.2NA
D.常温常压下,1.7 g H2O2中含有的电子数为NA
答案 A
解析 5H2O+3NF3===HNO3+2NO+9HF,3 mol NF3参与反应转移的电子数为2NA,A项正确;14CO2的摩尔质量不是44 g/mol,而是46 g/mol,故所含中子数不是2.4NA,B项错误;1 mol Cl2与足量NaOH溶液发生歧化反应,转移1 mol电子,C项错误;1.7 g H2O2中含有的电子数为0.9NA,D项错误。
7.(2022·大连模拟)确定条件下,设氢气的摩尔质量为Mg·mol-1,密度为ρ g·L-1,阿伏加德罗常数为NA,则下列表述正确的是( )
A.单位体积中所含氢气分子数目为NA/22.4
B.单位质量中所含氢气分子数目为ρ·NA
C.单个氢气分子的质量为M/NAg
D.单个氢气分子占有的体积为22.4/NAL
答案 C
解析 因未注明“标准状况”,单位体积中所含氢气分子数目不愿定为NA/22.4,单个氢气分子占有的体积也不愿定为22.4/NAL,A、D项都不正确;单位质量中所含氢气分子数目为NA/M,B项不正确;1 mol氢气的质量是M g,1 mol氢气的分子个数为NA,故单个氢气分子的质量为M/NAg,C项正确。
8.(2022·安阳模拟)确定温度和压强下,30 L某种气态纯洁物中含有6.02×1023个分子,这些分子由1.204×1024个原子组成,下列有关说法中不正确的是( )
A.该温度和压强可能是标准状况
B.标准状况下该纯洁物若为气态,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
答案 A
解析 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,若该物质在标准状况下为气态,则其体积为22.4 L,故该温度和压强不行能是标准状况,在此状况下,Vm=30 L·mol-1。
9.(2021·福建质检)室温下,抽去右图所示装置中的玻璃片,使两种气体充分反应。下列说法正确的是(设NA表示阿伏加德罗常数的值)( )
A.气体反应物的总体积为0.448 L
B.装置中氢元素的总质量为0.04 g
C.生成物中含有0.01NA个分子
D.生成物完全溶于水后所得溶液含有0.01NA个NH
答案 B
解析 等物质的量的氯化氢和氨气恰好完全反应生成固体氯化铵。因没有说明是否为标准状况,所以反应物体积不能计算,A项错;氯化铵为离子化合物,不存在分子,C项错;氯化铵是强酸弱碱盐,会发生水解,NH个数小于0.01NA,D项错。
10.(2021·安徽联考)如图所示,分别向密闭容器内可移动活塞的两边充入空气(已知空气体积占整个容器容积的1/4)、H2和O2的混合气体,在标准状况下,若将H2、O2的混合气体点燃引爆。活塞先左弹,恢复原温度后,活塞右滑停留于容器的中心。则原来H2、O2的体积之比可能为( )
A.2∶7 B.5∶4
C.2∶1 D.7∶2
答案 D
解析 通过计算可求得H2、O2的体积之比为7∶2或4∶5。
二、非选择题
11.标准状况下,15 g CO与CO2的混合气体,体积为11.2 L。则:
(1)混合气体的密度是________。
(2)混合气体的平均摩尔质量是________。
(3)CO2和CO的体积之比是________。
(4)CO的体积分数是________。
(5)CO2和CO的质量之比是________。
(6)CO的质量分数是________。
(7)混合气体中所含氧原子的物质的量是________。
(8)混合气体中所含碳原子的物质的量是________。
答案 (1)1.339 g·L-1 (2)30 g·mol-1 (3)1∶7 (4)87.5% (5)11∶49 (6)81.7% (7)0.562 5 mol (8)0.5 mol
解析 (1)密度=质量/体积=15 g/11.2 L=1.339 g·L-1。
(2)方法一:n==0.5 mol,M=m/n=15 g/0.5 mol=30 g·mol-1。
方法二:M=ρ·Vm=1.339 g·L-1×22.4 L·mol-1=30 g·mol-1。
(3)依据阿伏加德罗定律:体积之比=物质的量之比,最简洁的方法是用十字交叉法计算:
CO2 443021428 CO
n(CO2)/n(CO)=1/7。
(4)CO的体积分数=CO的物质的量分数=7÷8×100%=87.5%。
(5)===11∶49
(6)CO的质量分数=×100%=81.7%。
(7)n(O)=2n(CO2)+n(CO)=2×0.5 mol×1/8+0.5 mol×7/8=0.562 5 mol。
(8)n(C)=n(CO2)+n(CO)=0.5 mol。
12.(2021·郑州一中一模)(1)2 mol O3和3 mol O2的质量之比为________,分子数之比为________;同温同压下的密度之比为________,含氧原子数之比为________,体积之比为________。
(2)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分子数目之比是________,混合气体的平均摩尔质量是________,对氢气的相对密度是________。
(3)气体化合物A的化学式可表示为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的化学式为________,推断的依据为________。
(4)在标准状况下,15.6 Na2O2投入足量水中,可产生O2的体积为________。
答案 (1)1∶1 2∶3 3∶2 1∶1 2∶3
(2)1∶3 40 g·mol-1 20
(3)O3F2 阿伏加德罗定律和质量守恒定律
(4)2.24 L
解析 (3)依据阿伏加德罗定律知,2OxFy3O2+2F2,依据质量守恒定律(原子个数守恒)知,x=3,y=2,即A的化学式为O3F2。
(4)n(Na2O2)==0.2 mol,由化学方程式2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑知,n(O2)=0.1 mol,则V(O2)=2.24 L。
13.(2021·太原质检)确定质量的液态化合物XY2与标准状况下的确定质量的O2恰好完全反应,化学方程式为:XY2(l)+3O2XO2(g)+2YO2(g),冷却后,在标准状况下测得生成物的体积是672 mL,密度是2.56 g/L,则:
(1)反应前O2的体积是________。
(2)化合物XY2的摩尔质量是________。
(3)若XY2分子中X、Y两元素的质量比是3∶16,则X、Y两元素分别为________和________(写元素符号)。
答案 (1)672 mL (2)76 g/mol (3)C S
解析 (1)由反应XY2(l)+3O2(g)XO2(g)+2YO2(g)可知,反应前后气体的体积变化为0,故V(O2)=672 mL。
(2)由m=ρV,生成物的质量m=0.672 L×2.56 g/L=1.72 g,O2的物质的量:n==0.03 mol,XY2的物质的量为0.01 mol,所以M(XY2)==76 g/mol;
(3)由=,M(X)+2M(Y)=76,解得M(X)=12,M(Y)=32,即X为C,Y为S。
14.测定1 mol氧气在标准状况下所占体积的试验操作的步骤如下:
①按下图装配试验装置。
②洗净试管然后充分干燥。
③向500 mL烧瓶里装满水,向500 mL烧杯里加入少量水,把连接烧瓶和烧杯的玻璃管A、橡皮管B和玻璃管C中也装满水,在中间不要留下气泡,然后用弹簧夹把橡皮管B夹紧。
④称得试管的质量为14.45 g,往试管里加入KClO3和MnO2的混合物,再称其质量为15.95 g。
⑤打开弹簧夹,把烧杯举起使烧瓶和烧杯中的水面全都,再关闭弹簧夹,然后把烧杯中的水倒掉。
⑥打开弹簧夹,加热试管的混合物到不再产生气体,即水不再流向烧杯时为止。
⑦反应完毕后把装置放置冷却到室温。
⑧调整烧杯的高度使烧瓶和烧杯中的水面全都,然后再关闭弹簧夹。
⑨用500 mL量筒测量烧杯里水的体积为285.0 mL,把它换算为标准状况下氧气的体积为279.7 mL。
⑩再称量冷却后试管的质量为15.55 g。
(1)在操作⑦中,装置冷却时,玻璃管C的出口,始终要在烧杯的水中,不能离开水面,其理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)简述操作⑧的必要性,即为什么要调整烧杯的高度,使烧瓶和烧杯中的水面全都?________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)标准状况下,1 mol氧气所占的体积(保留小数后两位)为________L;混合物中MnO2的质量分数为________。
答案 (1)温度降低时,烧瓶内的压强降低,这时烧杯中的水就会回流,从而可以精确 地求出气体的体积。
(2)假如烧瓶中的压强和外界大气压不全都,就不能精确 地求出气体体积
(3)22.38 32%
解析 这是一道利用阿伏加德罗定律测定1 mol氧气标况下所占体积的试验题。其原理是通过测量氧气排出的水的体积,进而确定产生的氧气的体积,成功的关键是烧瓶内的气体在反应前后是否处于同一状态,即是否同温同压,由于气体体积的大小受温度、压强的转变,使误差增大。若反应完后未冷却至室温,则会更多地偏离标准状况,使结果不精确 。
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