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一、选择题
1.(2022年高考福建卷)NA表示阿伏加德罗常数,以下判断正确的选项是( )
A.在18 g 18O2中含有NA个氧原子
B.标准状况下,22.4 L空气含有NA个单质分子
C.1 mol Cl2参加反响转移电子数一定为2NA
D.含NA个Na+的Na2O溶解于1 L水中,Na+的物质的量浓度为1 mol·L-1
解析:18O2的相对分子质量为36,因此18 g(即0.5 mol)18O2中所含的氧原子数为NA,A项正确;空气是混合物,其中含有CO2,故B项错误;1 mol Cl2参加反响转移的电子数不一定是2NA,如Cl2+H2OHCl+HClO反响中,1 mol Cl2参加反响时只转移1 mol电子,C项错误;Na2O溶解在1 L水中得到的溶液,其体积不是1 L,因此Na+的物质的量浓度不是1 mol·L-1,D项错误。
答案:A
2.(2022年南开模拟)同温同压下,等体积的两容器内分别充满由14N、13C、18O三种原子构成的一氧化氮和一氧化碳,两容器含有的( )
A.分子数和气体质量均不同
B.分子数和电子数均相同
C.质子数和中子数均相同
D.分子数、原子数和中子数均相同
解析:由阿伏加德罗定律可知,同温同压下,相同体积的气体具有相同的分子数。故此两种气体的分子数相同。
A项,分子数相同,但二者的摩尔质量不同,故质量不同,错误;B项,分子数相同,但电子数不同,错误;C项,质子数不同,中子数相同,错误;D项,分子数相同,又都是双原子分子,故原子数相同,且二者一个分子中的中子数都为17,正确。
答案:D
3.标准状况下,m g A气体与n g B气体分子数相等,以下说法不正确的选项是( )
A.标准状况下,同体积的气体A和气体B的质量比为m∶n
B.25 ℃时,1 kg气体A与1 kg气体B的分子数之比为n∶m
C.同温同压下,气体A与气体B的密度之比为m∶n
D.标准状况下,等质量的A与B的体积比为m∶n
解析:A项,在标准状况下,m g A气体与n g B气体分子数相等,根据阿伏加德罗定律,那么A、B的物质的量相等,那么MA/MB=m/n,标准状况下,同体积的A、B的物质的量相等,质量比等于摩尔质量之比,为m∶n,正确;B项,等质量的A、B的物质的量之比等于摩尔质量的反比,为n∶m,正确;C项,同温同压下,气体密度之比等于摩尔质量之比为m∶n,正确;D项,标准状况下,等质量的A、B的体积比等于物质的量之比,等于摩尔质量的反比,为n∶m,错误。
答案:D
4.以下表达中正确的选项是( )
A.相同条件下,N2和O3的混合气体与等体积的N2所含原子数相等
B.等物质的量的CH和OH-所含电子数相等
C.常温常压下,28 g CO与22.4 L O2所含分子数相等
D.16 g CH4与18 g NH所含质子数相等
解析:A项,由于O3是三原子分子,故等体积的N2和O3混合气体与N2所含的分子数相同,但原子数不同,A项错误;C项,28 g CO相当于1 mol,而常温常压下22.4 L O2的物质的量小于1 mol,故两者分子数不相等,C项错误;D项,一个CH4和一个NH中所含质子数分别为10和11,故等物质的量的两种粒子所含质子数不相等,D项错误。
答案:B
5.以下说法中正确的选项是( )
A.摩尔既是物质的数量单位又是物质的质量单位
B.阿伏加德罗常数是12 kg 12C中含有的碳原子数
C.1 mol水分子中含有2 mol氢原子和1 mol氧原子
D.一个NO分子的质量是a g,一个NO2分子的质量是b g,那么氧原子的摩尔质量是(b-a) g·mol-1
解析:A项,摩尔是物质的量的单位,不是质量、数量单位;B项,阿伏加德罗常数是12 g 12C中含有的碳原子数,而不是12 kg;D项,由题意能求出氧一个原子的质量为(b-a)g,那么氧原子的摩尔质量是(b-a)NAg·mol-1。
答案:C
6.在一定温度和压强下,1 L X气体和1 L Y气体完全反响后生成1 L水蒸气和1 L氮气。X、Y两种气体是( )
A.H2、N2O4 B.H2、N2O3
C.H2、N2O D.H2、NO2
解析:由题知:X+Y===H2O(g)+N2,由质量守恒知1 mol X和1 mol Y中共含有2 mol H、1 mol O、2 mol N,分析各选项中物质的组成,只有C项符合。
答案:C
7.以下有关气体体积的表达中,正确的选项是( )
A.一定温度和压强下,各种气态物质体积的大小,由构成气体的分子大小决定
B.一定温度和压强下,各种气态物质体积的大小,由构成气体的分子数决定
C.不同的气体,假设体积不同,那么它们所含的分子数也不同
D.气体摩尔体积指1 mol任何气体所占的体积约为22.4 L
解析:A中气态物质的体积与构成气体的分子大小无关;C中气体的体积不同而它们所含的分子数可能相同;D中在标准状况下,1 mol任何气体所占的体积约为22.4 L。
答案:B
8.(2022年烟台模拟)设阿伏加德罗常数的数值为NA,以下说法正确的选项是( )
A.1 mol Na2O2和水完全反响,转移电子数为2 NA
B.0.5 L 0.2 mol·L-1FeCl3溶液中,含Fe3+离子数为0.1 NA
C.理论上氢氧燃料电池负极消耗11.2 L标准状况下气体,外线路通过电子数为NA
D.常温常压下,28 g乙烯和丙烯混合气体含有的碳原子总数为2.5NA
解析:此题考查了阿伏加德罗常数。Na2O2与水的反响是歧化反响,转移电子数为NA,A错;FeCl3溶液中Fe3+水解,溶液中的Fe3+数小于0.1 NA,B错;氢氧燃料电池负极消耗11.2 L标准状况下的氢气,转移电子数为NA,C对;28 g乙烯和丙烯混合气体含有的碳原子总数为2 NA,D错。
答案:C
9.以下条件下,两种气体所含的原子数一定相等的是( )
A.质量相同,密度不同的N2与CO
B.同温、同体积的N2与H2
C.同体积、同密度的C2H6与NO
D.同压强、同体积的N2O与CO2
解析:因N2与CO的摩尔质量相同,故同质量的N2与CO的物质的量相等,所含原子数也相等,A项正确;温度相同,压强不确定的N2与H2,体积尽管相等,其物质的量也不一定相等,B项错;同体积、同密度、同摩尔质量的C2H6与NO的物质的量相等,但它们所含的原子数不等,C项错;同压强、同体积,但温度不确定的N2O与CO2的物质的量不一定相等,所含的原子数也不一定相等,D项错。
答案:A
10.m g某金属M溶于盐酸中,放出的气体在标准状况下的体积为n L,并生成氯化物MCl2,那么金属M的相对原子质量是( )
A.n/mB.2m/n
C.m/22.4nD.22.4m/n
解析:设M的相对原子质量为x,由
M+2HCl===MCl2+H2↑
x g 22.4 L
m g n L
x=。
答案:D
二、非选择题
11.(1)2 mol O3和3 mol O2的质量之比________,分子数之比________,同温同压下的密度之比________,含氧原子数之比________,体积之比________。
(2)O3与Cl2具有相似的性质,均可用于自来水的消毒。二者在消毒时均被复原为最低价态,那么相同状况下10 L O3与________L Cl2的消毒能力相当。
(3)气体化合物A分子式可表示为OxFy,同温同压下10 mL A受热分解生成15 mL O2和10 mL F2,那么A的化学式为________,推断的依据为________。
解析:(1)此题考查的是物质的量的应用,根据物质的量与其他量的关系把物质的量转化成要求的量,还考查了阿伏加德罗定律的运用,运用时注意所处的条件。
(2)此过程为氧化复原反响,O3与Cl2消毒后分别转化为、C,假设设Cl2的体积为x L,根据氧化复原反响过程中化合价升降总数相等,那么10 L×3×[0-(-2)]=x L×2×[0-(-1)],解得x=30。
(3)根据质量守恒定律和阿伏加德罗定律,写出分解方程式为2OxFy3O2+2F2,那么A化学式为O3F2。
答案:(1)1∶1 2∶3 3∶2 1∶1 2∶3 (2)30
(3)O3F2 阿伏加德罗定律和质量守恒定律
12.(1)在标准状况下,由CO和CO2组成的混合气体13.44 L,质量为20 g,该混合气体中,碳与氧两种原子的数目之比为________。
(2)16 g A和20 g B恰好完全反响生成0.04 mol C和31.76 g D,那么C的摩尔质量为________。
(3)如果a g某气体中含有的分子数为b,那么c g该气体在标准状况下的体积是(设NA为阿伏加德罗常数)________。
解析:(1)设CO、CO2的物质的量分别为x mol、y mol
(x+y)×22.4=13.44 ①
28x+44y=20 ②
解得x=0.4,y=0.2
故C、O原子个数比=3∶4。
(2)0.04 mol C的质量为16 g+20 g-31.76 g=4.24 g,故C的摩尔质量为=106 g/mol。
(3)同温同压下,气体的物质的量与分子数成正比,那么=,N=,那么c g该气体在标准状况下的体积为:÷NA×22.4=(L)。
答案:(1)3∶4 (2)106 g·mol-1 (3)(L)
13.某混合气体的体积分数组成为80.0% CH4,15.0%C2H4和5.0% C2H6。请计算0.500 mol该混合气体的质量和标准状况下的密度(g/L)。
解析:此题所涉及的数字均为三个有效数字,所以所求得答案也应为三个有效数字。
M(混合气体)=0.500 mol×80.0%×16 g/mol+0.500 mol×15.0%×28g/mol+0.500 mol×5.0%×30 g/mol=9.25 g
ρ(混合气体)==0.826 g/L。
答案:9.25 g 0.826 g/L
14.(2022年高考海南卷)根据氨气复原氧化铜的反响,可设计测定铜元素相对原子质量Ar(Cu)(近似值)的实验。先称量反响物氧化铜的质量m(CuO),反响完全后测定生成物水的质量m(H2O),由此计算Ar(Cu)。为此,提供的实验仪器及试剂如下[根据需要可重复选用,参加的NH4Cl与Ca(OH)2的量足以产生使CuO完全复原的氨气]:
请答复以下问题:
(1)氨气复原炽热氧化铜的化学方程式为__________;
(2)从所提供的仪器及试剂中选择并组装本实验的一套合理、简单的装置,按气流方向的连接顺序为(用图中标注的导管口符号表示)a→______________;
(3)在本实验中,假设测得m(CuO)=a g,m(H2O)=b g,那么Ar(Cu)=________;
(4)在本实验中,使测定结果Ar(Cu)偏大的是________(填序号);
①CuO未完全起反响 ②CuO不枯燥 ③CuO中混有不反响的杂质 ④NH4Cl和Ca(OH)2混合物不枯燥
(5)在本实验中,还可通过测定________和________或________和________到达实验目的。
解析:制取气体→净化气体→主题实验→尾气吸收,所以两次使用D装置,第一次使用是为了枯燥氨气,第二次使用是为了吸收生成的水,从而得出生成水的质量,C装置是为了除去尾气中的氨气,还可以防止空气对实验的干扰;(3)Ar(Cu)===;(4)①生成水的质量减小,b偏小,结果偏大;②CuO中含有水,b偏大,结果偏小;③使b偏小,结果偏大;④对结果无影响;(5)只要所测数据能计算出铜的质量及氧化铜(或氧化铜中的铜或氧)的物质的量,就符合,如CuO的质量和反响后Cu的质量、CuO的质量和反响前后硬质试管中的质量差,即CuO中氧的质量、CuO的质量和反响后生成N2的体积等。
答案:(1)2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O
(2)e→e→b→b→e→e→c→d(3)(4)①③
(5)CuO的质量 反响后Cu的质量 CuO的质量 反响前后硬质试管中的质量差,即CuO中氧的质量(其他合理答案均可)
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