2022年高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 第1章 化學(xué)計(jì)量在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用 第1節(jié) 物質(zhì)的量 氣體摩爾體積模擬預(yù)測通關(guān) 新人教版一、選擇題12017年春，霧霾天氣對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重影響，部分城市開展對(duì)PM2.5和臭氧的監(jiān)測。下列有關(guān)說法正確的是()A臭氧的摩爾質(zhì)量是48 gB同溫同壓條件下，等質(zhì)量的氧氣和臭氧的體積比為23C16 g臭氧中含有6.02×1023個(gè)原子D1.00 mol臭氧中含有電子總數(shù)為18×6.02×1023解析：選C。臭氧的摩爾質(zhì)量是48 g·mol1，A項(xiàng)錯(cuò)誤；同溫同壓條件下，等質(zhì)量的氧氣和臭氧的體積比為32，B項(xiàng)錯(cuò)誤；1.00 mol臭氧中含有電子總數(shù)為24×6.02×1023，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2“物質(zhì)的量”是國際單位制中的一個(gè)基本物理量，下列有關(guān)說法正確的是()A質(zhì)量相等的CO和CO2，物質(zhì)的量之比為23B2 mol氧氣的摩爾質(zhì)量為62 g·mol1C1 mol任何物質(zhì)都含有6.02×1023個(gè)分子D2 g H2含有1 mol氫分子解析：選D。設(shè)質(zhì)量均為m，則n(CO)n(CO2)117，A錯(cuò)誤；摩爾質(zhì)量的單位是g·mol1，數(shù)值上等于物質(zhì)的相對(duì)分子(原子)質(zhì)量，B錯(cuò)誤；1 mol任何物質(zhì)都約含有6.02×1023個(gè)微粒，不一定是分子，也有可能是離子或原子，C錯(cuò)誤；2 g H2的物質(zhì)的量是1 mol，含有1 mol氫分子，D正確。3設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列有關(guān)敘述正確的是()A硝酸與銅反應(yīng)得到NO2、N2O4共23 g，則銅失去的電子數(shù)為0.5NAB3 g甲酸與乙醛的混合物中含有共價(jià)鍵數(shù)為0.4NAC將標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24 L SO2通入水中完全溶解，溶液中H2SO3分子數(shù)為0.1NAD標(biāo)準(zhǔn)狀況下8.96 L的平均相對(duì)分子質(zhì)量為3.5的H2與D2含有中子數(shù)為0.3NA解析：選A。生成23 g NO2和N2O4，轉(zhuǎn)移0.5 mol電子，即銅失去的電子數(shù)為0.5NA，故A正確；3 g甲酸含共價(jià)鍵數(shù)NA，3 g乙醛含共價(jià)鍵數(shù)為NA，故B錯(cuò)誤；H2SO3是弱酸，部分電離，所以H2SO3分子數(shù)小于0.1NA，故C錯(cuò)誤；H2不含中子，1個(gè)D2含2個(gè)中子，8.96 L平均相對(duì)分子質(zhì)量為3.5的H2和D2中含有D2為0.3NA，即中子數(shù)為0.6NA，故D錯(cuò)誤。4(2018·蘇州質(zhì)檢)設(shè)NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是()A標(biāo)準(zhǔn)狀況下，0.1 mol Cl2 溶于水，生成HCl的數(shù)目為0.1NAB7 g分子式為CnH2n的鏈烴中含有的CH鍵的數(shù)目為NAC標(biāo)準(zhǔn)狀況下，11.2 L CH3CH2OH 中含有的原子數(shù)目為4.5NA D常溫常壓下，2.24 L CO 和CO2 混合氣體中含有的碳原子數(shù)目為0.1NA解析：選B。氯氣與水的反應(yīng)是可逆反應(yīng)，0.1 mol Cl2溶于水生成HCl的數(shù)目小于0.1NA，A錯(cuò)誤；7 g分子式為CnH2n的鏈烴中含有的CH鍵的數(shù)目為×2n×NANA，B正確；標(biāo)準(zhǔn)狀況下CH3CH2OH為液體，不能用標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體摩爾體積計(jì)算，C錯(cuò)誤；常溫常壓下，2.24 L氣體物質(zhì)的量小于0.1 mol，D錯(cuò)誤。5下列四種氣體：含3.01×1023個(gè)O的CO2；標(biāo)準(zhǔn)狀況下6.72 L 的HCl；3.4 g的NH3；0.5 mol He。所含的原子總數(shù)由少到多的正確順序是()A<<<B<<<C<<<D<<<解析：選D。含0.75 mol原子；為0.3 mol HCl，含0.6 mol 原子；為0.2 mol NH3，含0.8 mol原子；含0.5 mol原子。6標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1 L的密閉容器中恰好可盛放n個(gè)N2分子和m個(gè)H2分子組成的混合氣體，則阿伏加德羅常數(shù)可近似表示為()A22.4(mn)B22.4×6.02×1023(mn)C22.4(mn)/(6.02×1023)Dmn解析：選A。由阿伏加德羅常數(shù)的定義可知，它指的是1 mol微粒中所含有的微粒數(shù)的多少，由標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4 L氣體所含有的分子數(shù)為1 mol，1 L氣體中所含有的氣體分子數(shù)為(mn)，可知阿伏加德羅常數(shù)可近似表示為22.4(mn)。7m g某金屬M(fèi)溶于鹽酸中，放出的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為n L，并生成氯化物MCl2，則金屬M(fèi)的相對(duì)原子質(zhì)量是()An/mB2m/nCm/22.4nD22.4m/n解析：選D。設(shè)金屬M(fèi)的相對(duì)原子質(zhì)量為x，則金屬M(fèi)的摩爾質(zhì)量為x g·mol1。M2HCl=MCl2H21 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)生反應(yīng)：N2H42H2O2=N24H2O。用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是()A標(biāo)準(zhǔn)狀況下，11.2 L N2中含電子總數(shù)為5NAB標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4 L N2H4中所含原子總數(shù)為6NAC標(biāo)準(zhǔn)狀況下，3.2 g N2H4中含有共價(jià)鍵的總數(shù)為0.6NAD若生成3.6 g H2O，則上述反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為0.2NA解析：選D。1個(gè)N2分子含有14個(gè)電子，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，11.2 L N2的物質(zhì)的量為0.5 mol，則所含電子數(shù)為7NA，A項(xiàng)錯(cuò)誤；標(biāo)準(zhǔn)狀況下肼為液體，22.4 L N2H4的物質(zhì)的量遠(yuǎn)大于1 mol，故所含原子數(shù)遠(yuǎn)大于6NA，B項(xiàng)錯(cuò)誤；1個(gè)肼分子含有5個(gè)共價(jià)鍵，3.2 g N2H4的物質(zhì)的量為0.1 mol，則所含共價(jià)鍵的數(shù)目為0.5NA，C項(xiàng)錯(cuò)誤；反應(yīng)N2H42H2O2=N24H2O中，生成4 mol H2O時(shí)轉(zhuǎn)移4 mol電子，故生成3.6 g(即0.2 mol)H2O時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為0.2NA，D項(xiàng)正確。9標(biāo)準(zhǔn)狀況下，m g氣體A與n g氣體B的分子數(shù)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(duì)分子質(zhì)量之比為mnB25 、1.25×105 Pa時(shí)，兩氣體的密度之比為nmC同質(zhì)量的A、B在非標(biāo)準(zhǔn)狀況下，其分子數(shù)之比為nmD相同狀況下，同體積的氣體A與B的質(zhì)量之比為mn解析：選B。只要在相同條件下氣體分子數(shù)相同，其物質(zhì)的量、氣體體積必相等，設(shè)A、B的相對(duì)分子質(zhì)量為MA和MB，氣體密度為A和B，分子數(shù)為NA和NB，相同狀況，同體積時(shí)其質(zhì)量為wA和wB。對(duì)各選項(xiàng)進(jìn)行分析，A項(xiàng)，則MAMBmn，正確；B項(xiàng)，兩氣體的體積相等，則ABMAMBmn，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，摩爾質(zhì)量越大，單位質(zhì)量的分子數(shù)目越少，等質(zhì)量的A、B氣體的分子數(shù)與其摩爾質(zhì)量成反比，即NANBMBMAnm，正確；D項(xiàng)，相同狀況下，同體積的氣體分子數(shù)相同，故A和B等體積時(shí)，wAwBMAMBmn，正確。10常溫常壓下，往某密閉容器中充入兩種氣體，容器內(nèi)氣體的最終密度為2.2 g·L1(折算到標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則充入的氣體一定不可能為()ANH3和HClBNO和O2CHI和Cl2DSO2和HCl解析：選A。由題意得混合氣體的平均摩爾質(zhì)量2.2 g·L1×22.4 L·mol149.28 g·mol1。A項(xiàng)，NH3和HCl的摩爾質(zhì)量分別是17 g·mol1和36.5 g·mol1，不可能是49.28 g·mol1；B項(xiàng)，若生成NO2和N2O4的混合物時(shí)，符合題意；C項(xiàng)，Cl2過量時(shí)氣體為Cl2和HCl，符合題意；D項(xiàng)，可能為49.28 g·mol1，符合題意。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(yīng)方程式為X2Y4(l)O2(g)=X2(g)2Y2O(l)。冷卻后標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)前O2的體積V(O2)為_；(2)X2的摩爾質(zhì)量為_；Y元素的名稱是_。(3)若反應(yīng)生成0.1 mol X2，則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為_mol。解析：(1)根據(jù)化學(xué)方程式，參加反應(yīng)的O2與生成的X2的物質(zhì)的量相等。根據(jù)阿伏加德羅定律，則參加反應(yīng)的O2也為11.2 L。(2)生成的X2的質(zhì)量為11.2 L×1.25 g/L14 g，故X2的摩爾質(zhì)量為14 g÷0.5 mol28 g/mol，參加反應(yīng)的X2Y4與O2的物質(zhì)的量相等，均為0.5 mol，則X2Y4的摩爾質(zhì)量為32 g/mol，故Y為氫元素。(3)由化學(xué)方程式可知每生成1 mol X2轉(zhuǎn)移4 mol e，則生成0.1 mol X2轉(zhuǎn)移電子0.4 mol。答案：(1)11.2 L(2)28 g/mol氫(3)0.412衛(wèi)生部嚴(yán)令禁止在面粉生產(chǎn)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(zhì)，帶有結(jié)晶水，通常還含有CaO。(1)稱取5.42 g過氧化鈣樣品，灼熱時(shí)發(fā)生如下反應(yīng)：2CaO2·xH2O=2CaOO22xH2O，得到O2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為672 mL，該樣品中CaO2的物質(zhì)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(zhuǎn)化為CaCO3 沉淀，得到干燥的CaCO3 7.0 g。樣品中CaO的質(zhì)量為_。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·mol10.06 mol。(2)n總(Ca2)n(CaCO3)7.0 g÷100 g·mol10.07 mol，m原(CaO)(0.07 mol0.06 mol)×56 g·mol10.56 g；x(5.42 g0.56 g0.06 mol×72 g·mol1) ÷18 g·mol1÷0.06 mol。答案：(1)0.06 mol(2)0.56 g13合成氨工業(yè)生產(chǎn)中所用的­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(zhì)的量之比45，其中Fe2與Fe3物質(zhì)的量之比為_。(2)當(dāng)催化劑中Fe2與Fe3的物質(zhì)的量之比為12時(shí)，其催化劑活性最高，此時(shí)混合物中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(保留2位小數(shù))。(3)寫出由C(炭粉)與Fe2O3在高溫下反應(yīng)制備­Fe催化劑的化學(xué)方程式(另一種產(chǎn)物可溶于水)：_。(4)為制得這種活性最高的催化劑，理論上應(yīng)向480 g Fe2O3粉末加入炭粉的質(zhì)量為_，生成實(shí)驗(yàn)條件下CO2的體積為_(假設(shè)此實(shí)驗(yàn)條件下，氣體摩爾體積為24 L·mol1)。解析：(1)設(shè)FeO、Fe2O3分別為x mol、y mol，根據(jù)鐵、氧的物質(zhì)的量之比得(x2y)(x3y)45，xy21，F(xiàn)e2與Fe3物質(zhì)的量之比x2y11。(2)根據(jù)催化劑中Fe2與Fe3的物質(zhì)的量之比為12，可推知，F(xiàn)eO、Fe2O3的物質(zhì)的量之比為11，混合物中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.72。(3)由題給信息知，C(炭粉)會(huì)將一部分Fe2O3還原成FeO，同時(shí)C(炭粉)被氧化成CO2。(4)由于催化劑中Fe2與Fe3的物質(zhì)的量之比為12時(shí)，其催化劑活性最高，此時(shí)反應(yīng)后的混合物中，F(xiàn)eO、Fe2O3的物質(zhì)的量之比為11，原料480 g Fe2O3為3 mol，F(xiàn)e2O32FeO，原料中必須有的Fe2O3參加反應(yīng)，即1 mol Fe2O3參加反應(yīng)，理論上要有0.5 mol C反應(yīng)，即6 g C。生成CO2為0.5 mol，在該條件下體積為12 L。答案：(1)11(2)0.72(3)2Fe2O3C4FeOCO2(4)6 g12 L14臭氧層是地球生命的保護(hù)神，臭氧比氧氣具有更強(qiáng)的氧化性。實(shí)驗(yàn)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(yīng)中有30%的氧氣轉(zhuǎn)化為臭氧，所得混合氣的平均摩爾質(zhì)量為_g/mol(保留一位小數(shù))。(2)將8 L氧氣通過放電管后，恢復(fù)到原狀況，得到氣體6.5 L，其中臭氧為_L。(3)實(shí)驗(yàn)室將氧氣和臭氧的混合氣體0.896 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)通入盛有20.0 g銅粉的反應(yīng)器中，充分加熱后，粉末的質(zhì)量變?yōu)?1.6 g。則原混合氣中臭氧的體積分?jǐn)?shù)為_。解析：(1)設(shè)有1 mol O2，3O22O3n3 mol 2 mol 1 mol0.3 mol 0.1 mol根據(jù)：M35.6 g/mol。(2)3O22O3V3 體積 2 體積 1 體積 V(L) 8 L6.5 L1.5 LV3 L。(3)加熱條件下，O3、O2都能和銅粉反應(yīng)，故粉末增加的質(zhì)量即為O2和O3的總質(zhì)量。設(shè)混合氣體中O2的物質(zhì)的量為x，O3的物質(zhì)的量為y，則有，解得，所以混合氣體中臭氧的體積分?jǐn)?shù)為50%。答案：(1)35.6(2)3(3)50%