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课时作业(一) 第1讲 物质的量 气体摩尔体积


课时作业(一) [第 1 讲 物质的量 气体摩尔体积] 基础热身 1.2012 年 2 月 20 日,中国载人航天工程新闻发言人宣布,神舟九号飞船将于 2012 年 6 月至 8 月择机发射,发射神舟九号飞船的火箭使用偏二甲肼(C2H8N2)作燃料。下列叙述正 确的是( ) A.偏二甲肼(C2H8N2)的摩尔质量为 60 g B.6.02×1023 个偏二甲肼(C2H8N2)分子

的质量约为 60 g - C.1 mol 偏二甲肼(C2H8N2)的质量为 60 g· mol 1 D.6 g 偏二甲肼(C2H8N2)含有 NA 个偏二甲肼(C2H8N2)分子 2.含氟牙膏是含有微量氟的化合物的添加剂的牙膏,可防止龋齿,长期使用含氟牙膏, 可在牙齿表面生成一层质地坚硬、溶解度小的氟磷酸钙。其化学式为 Ca5(PO4)3F。则 1 mol Ca5(PO4)3F 中含氧原子的物质的量为( ) A.1 mol B.4 mol C.5 mol D.12 mol 3.下列说法正确的是( ) - A.1 mol 任何气体的气体摩尔体积都约为 22.4 L· mol 1 B.20 ℃、1.0×105 Pa,同体积的 O2 与 CO2 含有相同的分子数 C.1 mol 气态物质,当体积为 22.4 L 时,该气体一定处于标准状况 D.2 mol 气体体积约为 44.8 L 4.[2012· 北京东城一模] 已知阿伏加德罗常数为 NA,下列说法正确的是( ) A.2 mol 重水含有 NA 个 D2O 分子 B.1 g 氢气含有 NA 个 H2 分子 C.2 mol 钠与过量稀盐酸反应生成 NA 个 H2 分子 D.22.4 L 水含有 NA 个 H2O 分子 5.(1)质量比为 16∶7∶ 6 的三种气体 SO2、CO、NO,分子个数之比为__________; 氧原子个数之比为__________;相同条件下体积比为__________。 (2) 在 标 准 状 况 下 , 1.7 g NH3 所 占 的 体 积 为 ________________________________________________________________________L, 它与标准状况下________L H2S 含有相同数目的 H 原子。 (3)某气体氧化物化学式为 RO2,在标准状况下,1.28 g 该氧化物的体积为 448 mL,则 该氧化物的摩尔质量为________,R 的相对原子质量为________。

能力提升 6.2012 年 8 月 27 日中国新闻网:三聚氰胺事件四年后,中国乳业走出阴影步入复苏。 三聚氰胺又名蛋白精[分子式为 C3N3(NH2)3,相对分子质量:126]是一种低毒性化工产品, 婴幼儿大量摄入可引起泌尿系统疾患。有关三聚氰胺说法正确的是( ) A.2.52 g 三聚氰胺含氮原子数目为 0.12 NA B.标准状况下 1 mol 的三聚氰胺的体积为 22.4 L C.三聚氰胺含氮量约为 10% D.三聚氰胺的摩尔质量为 126 7.[2012· 临沂模拟] 由阿伏加德罗常数和一个水分子的质量、一个水分子的体积,不能 确定的物理量有( ) A.1 摩尔水的质量 B.1 摩尔水蒸气的质量

C.1 摩尔水的体积 D.1 摩尔水蒸气的体积 8.[2012· 汕头三模] 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,下列说法中正确的是( ) 12a ①该氯原子的相对原子质量为 b m ②m g 该氯原子的物质的量为 mol aNA ③该氯原子的摩尔质量是 aNA g ④a g 该氯原子所含的电子为 17 mol A.①③ B.②④ C.①② D.②③ 9.[2012· 崇文模拟] 在臭氧发生装置中装入氧气 100 mL,经反应:3O2― →2O3,最后 ― 气体体积变为 95 mL(体积均在标准状况下测定),则混合气体的密度是( ) A.1.3 g/L B.1.5 g/L C.1.7 g/L D.2.0 g/L 10.下列说法不正确的是( ) A.等物质的量的—CH3 和—OH 所含电子数相等 B.7.80 g Na2O2 与 5.85 g NaCl 所含阴离子数相等 C.等物质的量的 C2H4 和 CH4 中所含 C—H 键数相等 D.等体积、等密度的 12C18O 和 14N2 所含质子数相等 11.[2013· 黄冈中学] 下列说法正确的是(NA 为阿伏加德罗常数的值)( ) A.NA 个 Fe(OH)3 胶体粒子的质量为 107 g B.8.0 g Cu2S 和 CuO 的混合物中含有铜原子数为 0.1NA C.标准状况下,2.24 L Cl2 溶于水中达到饱和,可得到 HClO 分子的数目是 0.1NA D.2.3 g Na 与氧气完全反应,反应中转移的电子数介于 0.1 NA 到 0.2NA 之间
电火花

图 K1-1 12.[2012· 徐州模拟] 如图 K1-1 表示 1 g O2 与 1 g X 气体在相同容积的密闭容器中压 强(p)与温度(T)的关系,则 X 气体可能是( ) A.C2H4 B.CH4 C.CO2 D.NO 13.[2012· 黄冈 9 月月考] Ⅰ.根据下列数据判断元素 X 的相对原子质量。 (1)1.01×105 Pa,273 ℃时气态单质 Xn 的密度为 d g/L,则 X 的相对原子质量为 ____________。 (2)相同状况下, 一定体积的气态氢化物 HmX 的质量是等体积 NH3 的 2 倍。 X 的相对 则 原子质量为__________。 (3)a 个 X 原子的总质量为 b g,则 X 的相对原子质量可表示为____________。 Ⅱ.(1)20 g A 物质和 14 g B 物质完全反应,生成 8.8 g C 物质、3.6 g D 物质和 0.2 mol E 物质,则 E 物质的摩尔质量为______________。 + (2)12.4 g Na2X 含有 0.4 mol Na ,Na2X 的摩尔质量为____________,其相对分子质量

为________________________________________________________________________, X 的相对原子质量为__________,该物质的化学式为__________。 14.[2012· 镇江调研] 某研究性学习小组进行了一系列化学实验后,发现高锰酸钾分解 后的含锰元素的化合物都能和浓盐酸反应制得氯气,锰化合物的还原产物都是 MnCl2(如: K2MnO4+8HCl===MnCl2+2Cl2↑+2KCl+4H2O)。 他们又进行了以下一些有关定量的实验, 按要求填空或计算(气体体积都折合成标准状况): (1)称取了 15.8 g KMnO4 粉末,放在试管中加热充分反应后,收集到气体的体积是 __________;另取 31.6 g KMnO4 粉末和足量盐酸反应,收集到气体体积是__________。 (2)将 31.6 g KMnO4 粉末加热一段时间,收集到 1.12 L 气体后停止加热,冷却后放入足 量的浓盐酸再加热,又收集到气体体积是__________。 (3)将 a mol KMnO4 粉末加热一段时间,收集到 V1 L 气体后停止加热,冷却后放入足量 的浓盐酸再加热反应充分后, 又收集到气体体积 V2 L。 V2=____________(用 a、 1 表达)。 则 V

挑战自我 15. 利用如图 K1-2 所示实验装置可以测定一定条件下 1 mol 气体的体积。图中仪器 C 称为液体量瓶, 瓶颈上有 110~130 mL 刻度线。 将一定质量的镁带和过量的稀硫酸在仪器 A 瓶中完全反应,产生的 H2 将 B 瓶中的液体压入液体量瓶中,根据液体的体积可以转换成 H2 的体积。

图 K1-2 实验步骤: ①装配好化学反应气体体积测定仪,作气密性检查。 ②用砂纸擦去镁带表面的氧化物,然后称取 0.100~0.110 g 的镁带,把数据记录于表格 中。 ③取下 A 瓶加料口的橡皮塞,用小烧杯加入 20 mL 水,再把已称量的镁带加到 A 瓶的 底部,用橡皮塞塞紧加料口。 ④用注射器从 A 瓶加料口处抽气,使 B 瓶导管内外液面持平。 ⑤用注射器吸取 10 mL 3 mol/L 硫酸, 用针头扎进 A 瓶加料口橡皮塞, 将硫酸注入 A 瓶, 注入后迅速拔出针头。 ⑥当镁带完全反应后,读取 C 瓶中液体的体积,把数据记录于表格。 ⑦用注射器从 A 瓶加料口处抽气,使 B 瓶中导管内外液面持平,记录抽出气体的体积, 把数据记录于表格。 重复上述操作进行第二次实验,避免偶然误差。 根据上述实验方法回答下列问题: 实验室温度:25 ℃;压强:101 kPa。该条件下 1 mol 氢气体积的理论值为 24.5 L。 (1) 连 接 装 置 及 气 密 性 检 查 : 当 A 瓶 加 料 口 塞 上 橡 胶 塞 ,

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 可以确认装置气密性合格。 (2)B 中所装液体一般是________(填“水”或“品红”)。 A 中 发 生 反 应 的 离 子 方 程 式 为 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)实验数据如下:温度:25 ℃(镁元素的相对原子质量为 24.3) 液体量瓶 中 液体体积 /mL 110.0 121.0

实验 次数 1 2

m(Mg)/g

硫酸体 积/mL 10.0 10.0

抽出气体 体积/mL 6.5 8.0

氢气体 积/mL x

计算 1 mol 氢气体积 /L

0.100 0.115

①上表中 x=________; ②计算 1 mol 氢气体积:两次实验的平均值=________L; 实验值-理论值 ③计算实验误差: ×100%=______________; 理论值 ④引起该误差的可能原因是________(填字母)。 A.镁带中含有跟硫酸不反应的杂质 B.没有除去镁带表面的氧化镁 C.镁带中含有杂质铝 D.所用稀硫酸不足量 课时作业(一) - 1.B [解析] 偏二甲肼的摩尔质量应为 60 g· mol 1,A 选项中单位不对;6.02×1023 个 偏二甲肼约为 1 mol,其质量约为 60 g,B 选项正确;质量的单位应为 g,C 选项错误;6 g 6g C2H8N2 的物质的量为: =0.1 mol,含有 C2H8N2 分子 0.1NA,D 选项错误。 60 g· -1 mol 2.D [解析] 由化学式 Ca5(PO4)3F 知,1 mol Ca5(PO4)3F 含氧原子 12 mol,故 D 项正 确。 3.B [解析] A 项缺少标准状况的条件;B 项根据阿伏加德罗定律,同温、同压下,同 体积的任何气体都含有相同数目的分子,故 B 项正确;C 项,1 mol 气态物质在非标准状况 时,体积也有可能等于 22.4 L;D 项缺少标准状况条件。 4.C [解析] 2 mol 重水含有 2NA 个 D2O 分子,故 A 选项错误;1 g 氢气的物质的量为 0.5 mol,因此含有 0.5NA 个 H2 分子,B 选项错误;2 mol 钠在反应中失去 2 mol 电子,因此 在反应中得到 1 mol H2,故 C 选项正确;水为液态,22.4 L 水也不是 1 mol,故 D 选项错误。 5.(1)5∶5∶4 10∶5∶4 5∶5∶4 (2)2.24 3.36 - (3)64 g· mol 1 32 16 7 6 [解析] (1)质量比为 16∶7∶6,说明其物质的量之比为 ∶ ∶ ,即 5∶5∶4,所以 64 28 30

其分子数之比为 5∶5∶4,相同条件下的体积之比为 5∶5∶4,氧原子数之比为 10∶5∶4; - (2)1.7 g NH3 的物质的量为 1.7 g÷ g· 17 mol 1=0.1 mol,在标准状况下的体积为 0.1 mol×22.4 - L· mol 1=2.24 L, g NH3 含有 0.3 mol 的 H 原子, 0.15 mol H2S 含有相同数目的 H 原子, 1.7 与 - 则标准状况下 0.15 mol H2S 的体积为 0.15 mol×22.4 L· mol 1=3.36 L; (3)在标准状况下, 1.28 -1 g 该氧化物的体积为 448 mL,其物质的量为 0.448 L÷ 22.4 L· mol =0.02 mol,摩尔质量为 -1 1.28 g÷ 0.02 mol=64 g· mol ,R 的相对原子质量为 64-16×2=32。 - 6.A [解析] 三聚氰胺为固体,摩尔质量为 126 g· mol 1,一分子三聚氰胺中含有 6 个 氮原子。 7.D [解析] 1 mol 水与 1 mol 水蒸气质量相同,可由一个水分子的质量乘以阿伏加德 罗常数(NA)计算得出,一个水分子的体积,乘以阿伏加德罗常数即得 1 mol 水的体积;水蒸 气的体积与温度、压强有关,故 1 mol 水蒸气的体积不能确定。 8.C [解析] ③中摩尔质量的单位错误;由于该氯原子的质量是 a g,故 a g 该氯原子 所含的电子数为 17 个,④错。 9. [解析] ρ (O2)=32 g/mol÷ B 22.4 L/mol=1.429 g/L, 根据同温同压下同质量的气体, 密度之比等于体积的反比,可得:ρ (混)=1.50 g/L。 10.D [解析] 等体积、等密度的 12C18O 和 14N2 的质量相等,但其摩尔质量不相等, 则所含质子数不相等。 + - 11.B [解析] A 项 1 个 Fe(OH)3 胶体粒子是由若干个 Fe3 和 OH 形成的集合体,故 NA 个 Fe(OH)3 胶体粒子的质量要远远大于 107 g; 项 Cl2 与水反应是可逆反应, C 故得到 HClO 分子的数目要小于 0.1NA;D 项 2.3 g Na 与氧气完全反应,反应中转移的电子数为 0.1NA。 12.C [解析] 本题考查阿伏加德罗定律的推论。由图可知,相同温度时,p(O2)>p(X), 在同质量、同体积条件下,气体相对分子质量与压强成反比,即相对分子质量越大,压强越 小。只有 CO2 的相对分子质量大于 O2,故 C 正确。 44.8d b 13.Ⅰ.(1) (2)34-m (3) NA n a Ⅱ.(1)108 g· mol 1 -1 (2)62 g· mol 62 16 Na2O - [解析] Ⅰ.(1)在 273 ℃时, 气体摩尔体积是标况下的 2 倍, Vm=2×22.4 L· 即 mol 1=44.8 44.8d - L· mol 1,Xn 的相对分子质量为 44.8d,X 的相对原子质量是 。(2)HmX 的相对分子质量 n b 为 17×2=34,则 X 的相对原子质量为 34-m。(3)一个 X 原子的质量为 g,1 mol X 的质 a b b 量为 g·NA,则 X 的相对原子质量为 NA。Ⅱ.(1)依据质量守恒定律,m(E)=(20 g+14 g) a a m(E) 21.6 g - -(8.8 g+3.6 g)=21.6 g,则 M(E)= = =108 g· mol 1 n(E) 0.2 mol (2)Na2X ~ 2Na ~ X2 [46+Mr(X)]g 2 mol 12.4 g 0.4 mol 则 [46+Mr(X)]g 2 mol = 12.4 g 0.4 mol
+ - -

则 Mr(X)=16,为 O 元素,其他各项由此而求出。

14.(1)1.12 L 11.2 L (2)8.96 L (3)V2=56a -2V1 1 △ [解析] (1)已知 2KMnO4 ===== K2MnO4 +MnO2 +O2 ↑,则 V(O2)= n(KMnO4)×22.4 2 L/mol=1.12 L,KMnO4 粉末和盐酸反应为:2KMnO4+16HCl===2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+ 5 8H2O,V(Cl2)= n(KMnO4)×22.4 L/mol=11.2 L;(2)此问用一般的方程式来解很复杂,因为 2 反应方程式有很多,利用电子得失守恒解最简单, 31.6 g 15 g· mol V(Cl2) 22.4 L· -1 mol
-1

×5=

1.12 L 22.4 L· -1 mol

×4+

×2,V(Cl2)=8.96 L;(3)此问与上一小问类似,将数字换成字母来解即可。

15.(1)储液瓶(B 瓶)内导管中液面会上升,观察上升液面在 1 段时间内无明显下降 + + (2)品红 Mg+2H ===Mg2 +H2↑ (3)①106.5 ②25.5 ③4.08% ④C [解析] (2)B 中所装液体用“品红”比“水”更直观鲜明。(3)④镁带中含有杂质铝,致 使生成的气体较理论值偏多。


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