2022年高考化學總復習 第1章 化學計量在實驗中的應用 第1節(jié) 物質的量 氣體摩爾體積模擬預測通關 新人教版

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1、2022年高考化學總復習 第1章 化學計量在實驗中的應用 第1節(jié) 物質的量 氣體摩爾體積模擬預測通關 新人教版 一、選擇題 1.2017年春,霧霾天氣對環(huán)境造成了嚴重影響,部分城市開展對PM2.5和臭氧的監(jiān)測。下列有關說法正確的是(  ) A.臭氧的摩爾質量是48 g B.同溫同壓條件下,等質量的氧氣和臭氧的體積比為2∶3 C.16 g臭氧中含有6.02×1023個原子 D.1.00 mol臭氧中含有電子總數為18×6.02×1023 解析:選C。臭氧的摩爾質量是48 g·mol-1,A項錯誤;同溫同壓條件下,等質量的氧氣和臭氧的體積比為3∶2,B項錯誤;1.00 mol臭氧中含

2、有電子總數為24×6.02×1023,D項錯誤。 2.“物質的量”是國際單位制中的一個基本物理量,下列有關說法正確的是(  ) A.質量相等的CO和CO2,物質的量之比為2∶3 B.2 mol氧氣的摩爾質量為62 g·mol-1 C.1 mol任何物質都含有6.02×1023個分子 D.2 g H2含有1 mol氫分子 解析:選D。設質量均為m,則n(CO)∶n(CO2)=∶=11∶7,A錯誤;摩爾質量的單位是g·mol-1,數值上等于物質的相對分子(原子)質量,B錯誤;1 mol任何物質都約含有6.02×1023個微粒,不一定是分子,也有可能是離子或原子,C錯誤;2 g H2的物

3、質的量是1 mol,含有1 mol氫分子,D正確。 3.設NA為阿伏加德羅常數的值,下列有關敘述正確的是(  ) A.硝酸與銅反應得到NO2、N2O4共23 g,則銅失去的電子數為0.5NA B.3 g甲酸與乙醛的混合物中含有共價鍵數為0.4NA C.將標準狀況下2.24 L SO2通入水中完全溶解,溶液中H2SO3分子數為0.1NA D.標準狀況下8.96 L的平均相對分子質量為3.5的H2與D2含有中子數為0.3NA 解析:選A。生成23 g NO2和N2O4,轉移0.5 mol電子,即銅失去的電子數為0.5NA,故A正確;3 g甲酸含共價鍵數NA,3 g乙醛含共價鍵數為NA,

4、故B錯誤;H2SO3是弱酸,部分電離,所以H2SO3分子數小于0.1NA,故C錯誤;H2不含中子,1個D2含2個中子,8.96 L平均相對分子質量為3.5的H2和D2中含有D2為0.3NA,即中子數為0.6NA,故D錯誤。 4.(2018·蘇州質檢)設NA表示阿伏加德羅常數的值。下列說法正確的是(  ) A.標準狀況下,0.1 mol Cl2 溶于水,生成HCl的數目為0.1NA B.7 g分子式為CnH2n的鏈烴中含有的C—H鍵的數目為NA C.標準狀況下,11.2 L CH3CH2OH 中含有的原子數目為4.5NA D.常溫常壓下,2.24 L CO 和CO2 混合氣體中含有的

5、碳原子數目為0.1NA 解析:選B。氯氣與水的反應是可逆反應,0.1 mol Cl2溶于水生成HCl的數目小于0.1NA,A錯誤;7 g分子式為CnH2n的鏈烴中含有的C—H鍵的數目為×2n×NA=NA,B正確;標準狀況下CH3CH2OH為液體,不能用標準狀況下氣體摩爾體積計算,C錯誤;常溫常壓下,2.24 L氣體物質的量小于0.1 mol,D錯誤。 5.下列四種氣體:①含3.01×1023個O的CO2;②標準狀況下6.72 L 的HCl;③3.4 g的NH3;④0.5 mol He。所含的原子總數由少到多的正確順序是(  ) A.①<③<④<② B.③<①<②<④ C.④<①<②<③

6、 D.④<②<①<③ 解析:選D。①含0.75 mol原子;②為0.3 mol HCl,含0.6 mol 原子;③為0.2 mol NH3,含0.8 mol原子;④含0.5 mol原子。 6.標準狀況下,1 L的密閉容器中恰好可盛放n個N2分子和m個H2分子組成的混合氣體,則阿伏加德羅常數可近似表示為(  ) A.22.4(m+n) B.22.4×6.02×1023(m+n) C.22.4(m+n)/(6.02×1023) D.m+n 解析:選A。由阿伏加德羅常數的定義可知,它指的是1 mol微粒中所含有的微粒數的多少,由標準狀況下22.4 L氣體所含有的分子數為1 mol,1

7、L氣體中所含有的氣體分子數為(m+n),可知阿伏加德羅常數可近似表示為22.4(m+n)。 7.m g某金屬M溶于鹽酸中,放出的氣體在標準狀況下的體積為n L,并生成氯化物MCl2,則金屬M的相對原子質量是(  ) A.n/m B.2m/n C.m/22.4n D.22.4m/n 解析:選D。設金屬M的相對原子質量為x,則金屬M的摩爾質量為x g·mol-1。 M+2HCl===MCl2+H2↑ 1 mol 2.24 L n L =,解之得x=。 8.肼(N2H4)是火箭常用的高能燃料,常溫下為液體,其球棍模型如圖所示。肼能與雙氧水發(fā)生反

8、應:N2H4+2H2O2===N2↑+4H2O。用NA表示阿伏加德羅常數的值,下列說法正確的是(  ) A.標準狀況下,11.2 L N2中含電子總數為5NA B.標準狀況下,22.4 L N2H4中所含原子總數為6NA C.標準狀況下,3.2 g N2H4中含有共價鍵的總數為0.6NA D.若生成3.6 g H2O,則上述反應轉移電子的數目為0.2NA 解析:選D。1個N2分子含有14個電子,標準狀況下,11.2 L N2的物質的量為0.5 mol,則所含電子數為7NA,A項錯誤;標準狀況下肼為液體,22.4 L N2H4的物質的量遠大于1 mol,故所含原子數遠大于6NA,B

9、項錯誤;1個肼分子含有5個共價鍵,3.2 g N2H4的物質的量為0.1 mol,則所含共價鍵的數目為0.5NA,C項錯誤;反應N2H4+2H2O2===N2↑+4H2O中,生成4 mol H2O時轉移4 mol電子,故生成3.6 g(即0.2 mol)H2O時,轉移電子的數目為0.2NA,D項正確。 9.標準狀況下,m g氣體A與n g氣體B的分子數目一樣多,下列說法不正確的是(  ) A.在任意條件下,若兩種分子保持原組成,則其相對分子質量之比為m∶n B.25 ℃、1.25×105 Pa時,兩氣體的密度之比為n∶m C.同質量的A、B在非標準狀況下,其分子數之比為n∶m D.相

10、同狀況下,同體積的氣體A與B的質量之比為m∶n 解析:選B。只要在相同條件下氣體分子數相同,其物質的量、氣體體積必相等,設A、B的相對分子質量為MA和MB,氣體密度為ρA和ρB,分子數為NA和NB,相同狀況,同體積時其質量為wA和wB。對各選項進行分析,A項,=,則MA∶MB=m∶n,正確;B項,兩氣體的體積相等,則ρA∶ρB=MA∶MB=m∶n,錯誤;C項,摩爾質量越大,單位質量的分子數目越少,等質量的A、B氣體的分子數與其摩爾質量成反比,即NA∶NB=MB∶MA=n∶m,正確;D項,相同狀況下,同體積的氣體分子數相同,故A和B等體積時,wA∶wB=MA∶MB=m∶n,正確。 10.常溫

11、常壓下,往某密閉容器中充入兩種氣體,容器內氣體的最終密度為2.2 g·L-1(折算到標準狀況),則充入的氣體一定不可能為(  ) A.NH3和HCl B.NO和O2 C.HI和Cl2 D.SO2和HCl 解析:選A。由題意得混合氣體的平均摩爾質量=2.2 g·L-1×22.4 L·mol-1=49.28 g·mol-1。A項,NH3和HCl的摩爾質量分別是17 g·mol-1和36.5 g·mol-1,不可能是49.28 g·mol-1;B項,若生成NO2和N2O4的混合物時,符合題意;C項,Cl2過量時氣體為Cl2和HCl,符合題意;D項,可能為49.28 g·mol-1,符合題意。

12、 二、非選擇題 11.某液體化合物X2Y4,常用做火箭燃料。16 g X2Y4在一定量的O2中恰好完全燃燒,反應方程式為X2Y4(l)+O2(g)===X2(g)+2Y2O(l)。冷卻后標準狀況下測得生成物的體積為11.2 L,其密度為1.25 g/L,則: (1)反應前O2的體積V(O2)為________; (2)X2的摩爾質量為________;Y元素的名稱是________。 (3)若反應生成0.1 mol X2,則轉移電子的物質的量為________mol。 解析:(1)根據化學方程式,參加反應的O2與生成的X2的物質的量相等。根據阿伏加德羅定律,則參加反應的O2也為11.

13、2 L。 (2)生成的X2的質量為11.2 L×1.25 g/L=14 g,故X2的摩爾質量為14 g÷0.5 mol=28 g/mol,參加反應的X2Y4與O2的物質的量相等,均為0.5 mol,則X2Y4的摩爾質量為=32 g/mol,故Y為氫元素。 (3)由化學方程式可知每生成1 mol X2轉移4 mol e-,則生成0.1 mol X2轉移電子0.4 mol。 答案:(1)11.2 L (2)28 g/mol 氫 (3)0.4 12.衛(wèi)生部嚴令禁止在面粉生產中添加過氧化鈣(CaO2)等食品添加劑。過氧化鈣(CaO2)是一種安全無毒物質,帶有結晶水,通常還含有CaO。 (1)

14、稱取5.42 g過氧化鈣樣品,灼熱時發(fā)生如下反應: 2[CaO2·xH2O]===2CaO+O2↑+2xH2O,得到O2在標準狀況下體積為672 mL,該樣品中CaO2的物質的量為________。 (2)另取同一樣品5.42 g,溶于適量稀鹽酸中,然后加入足量的Na2CO3溶液,將溶液中Ca2+全部轉化為CaCO3 沉淀,得到干燥的CaCO3 7.0 g。 ①樣品中CaO的質量為________。 ②樣品中CaO2·xH2O的x值為________。 解析:(1)n(CaO2)=n(CaO2·xH2O)=2n(O2)=2×672 mL/22 400 mL·mol-1=0.06 mo

15、l。 (2)①n總(Ca2+)=n(CaCO3)=7.0 g÷100 g·mol-1=0.07 mol, m原(CaO)=(0.07 mol-0.06 mol)×56 g·mol-1=0.56 g; ②x=(5.42 g-0.56 g-0.06 mol×72 g·mol-1) ÷18 g·mol-1÷0.06 mol=。 答案:(1)0.06 mol (2)①0.56 g?、? 13.合成氨工業(yè)生產中所用的α-Fe催化劑的主要成分為FeO、Fe2O3。 (1)某FeO、Fe2O3混合物中,鐵、氧的物質的量之比4∶5,其中Fe2+與Fe3+物質的量之比為________。 (2)當催

16、化劑中Fe2+與Fe3+的物質的量之比為1∶2時,其催化劑活性最高,此時混合物中鐵的質量分數為________(保留2位小數)。 (3)寫出由C(炭粉)與Fe2O3在高溫下反應制備α-Fe催化劑的化學方程式(另一種產物可溶于水):______________________________________________。 (4)為制得這種活性最高的催化劑,理論上應向480 g Fe2O3粉末加入炭粉的質量為________,生成實驗條件下CO2的體積為________(假設此實驗條件下,氣體摩爾體積為24 L·mol-1)。 解析:(1)設FeO、Fe2O3分別為x mol、y mol

17、,根據鐵、氧的物質的量之比得(x+2y)∶(x+3y)=4∶5,x∶y=2∶1,Fe2+與Fe3+物質的量之比x∶2y=1∶1。(2)根據催化劑中Fe2+與Fe3+的物質的量之比為1∶2,可推知,FeO、Fe2O3的物質的量之比為1∶1,混合物中鐵的質量分數為≈0.72。(3)由題給信息知,C(炭粉)會將一部分Fe2O3還原成FeO,同時C(炭粉)被氧化成CO2。(4)由于催化劑中Fe2+與Fe3+的物質的量之比為1∶2時,其催化劑活性最高,此時反應后的混合物中,FeO、Fe2O3的物質的量之比為1∶1,原料480 g Fe2O3為3 mol,Fe2O3~2FeO,原料中必須有的Fe2O3參加

18、反應,即1 mol Fe2O3參加反應,理論上要有0.5 mol C反應,即6 g C。生成CO2為0.5 mol,在該條件下體積為12 L。 答案:(1)1∶1 (2)0.72 (3)2Fe2O3+C4FeO+CO2↑ (4)6 g 12 L 14.臭氧層是地球生命的保護神,臭氧比氧氣具有更強的氧化性。實驗室可將氧氣通過高壓放電管來制取臭氧:3O22O3。 (1)若在上述反應中有30%的氧氣轉化為臭氧,所得混合氣的平均摩爾質量為________g/mol(保留一位小數)。 (2)將8 L氧氣通過放電管后,恢復到原狀況,得到氣體6.5 L,其中臭氧為________L。 (3)實驗

19、室將氧氣和臭氧的混合氣體0.896 L(標準狀況)通入盛有20.0 g銅粉的反應器中,充分加熱后,粉末的質量變?yōu)?1.6 g。則原混合氣中臭氧的體積分數為________。 解析:(1)設有1 mol O2, 3O22O3    Δn 3 mol 2 mol 1 mol 0.3 mol 0.1 mol 根據:M===35.6 g/mol。 (2)3O22O3      ΔV 3 體積 2 體積 1 體積 V(L) 8 L-6.5 L=1.5 L V=3 L。 (3)加熱條件下,O3、O2都能和銅粉反應,故粉末增加的質量即為O2和O3的總質量。 設混合氣體中O2的物質的量為x,O3的物質的量為y, 則有,解得,所以混合氣體中臭氧的體積分數為50%。 答案:(1)35.6 (2)3 (3)50%

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