专题五 物质的量和气体摩尔体积 专题考案

考点探秘系列—2022高考二轮化学专题复习专题五物质的量和气体摩尔体积专题考案【学法导航】关于阿伏加德罗常数的高考试题，常常有意设置一些极易疏忽的干扰因素。在分析解答这类题目时，要特别注意下列细微的知识点：①状态问题，如水在标准状况时为液态或固态；SO3在标准状况下为固态、常温常压下为液态，戊烷及碳原子数更多的烃，在标准状况下为液态或固态。②特殊物质的摩尔质量，如D2O、T2O、18O2等。③某些物质分子中的原子个数，如Ne、O3、白磷等。④一些物质中的化学键数目，如SiO2、Si、CH4、P4、CO2等。⑤较复杂的化学反应中，转移电子数的求算，如Na2O2+H2O，C12+NaOH、电解AgNO3溶液等。⑥要用到22.4L/mol时，必须注意气体是否处于标准状况。⑦某些离子或原子团在水溶液中能发生水解反应，使其数目减少。⑧注意常见的一些可逆反应。【考题预测】猜想，一箭中的一、选择题1．（2022江苏高考化学）用NA表示阿伏伽德罗常数的值。下列叙述正确的是：A．25℃时，pH＝13的(OH)2溶液中含有的数目为B．标准状况下，与过量的稀NaOH溶液反应，转移电子总数为C．室温下，21.0g乙烯和丁烯的混合气体中含有的碳原子数目为D．标准状况下，22.4L甲醇中含有的氧原子数为【解析】pH＝13，则c(OH－)＝·L－1，n()＝，则N(OH－)＝，A错误；Cl2与NaOH反应时，每摩Cl2转移1mol电子，所以应转移，B错误；标况下，22.4L甲醇的物质的量远大于1mol，所以D错误；【答案】C【考点分析】以阿伏伽德罗常数的计算为背景考查：溶液中微粒数、氧化还原反应中转移的电子数、混合物中原子数、以及气体摩尔体积的应用2．（2022广东卷6）设nA代表阿伏加德罗常数（NA）的数值，下列说法正确的是A.1mol硫酸钾中阴离子所带电荷数为nAB.乙烯和环丙烷（C3H6）组成的28g混合气体中含有3nA个氢原子C.标准状况下，22.4L氯气与足量氢氧化钠溶液反应转移的电子数为nAD．将氯化铁溶于1L水中，所得溶液含有Fe3+【解析】K2SO4中阴离子为硫酸根，1mol硫酸根所带电荷为2mol，A错误。乙烯和C3H6的最简式相同均为CH2，28g混合气有2molCH2，所以含4molH原子，B错误。Fe3+在溶液中发生水解，溶液中，Fe3+的物质的量要小于，D错误【答案】C【考点分析】以阿伏伽德罗常数的计算为背景考查：溶液中的电荷、混合物中原子数、气体摩尔体积的应用以及水解反应对溶液中微粒数的影响。3．（2022全国Ⅰ卷7）将15mL2mol·L－1Na2CO3溶液逐滴加入到40mLmol·L－1MCln盐溶液中，恰好将溶液中的Mn+离子完全沉淀为碳酸盐，则MCln中n值是A．4B．3C．2D．1【解析】M的化合价为+n，Na2CO3与MCln反应对应的关系式为：2Mn+~nCO－2n15×10-3×240×10-3×可得n=3，故选B。【答案】B【考点分析】本题以溶液中的离子反应为背景，考查学生物质的量应用于化学方程式的能力。4．（2022浙江卷8）．用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是A．标准状况下，5.6LNO和5.6LO2混合后的分子总数为NAB．1mol乙烷分子含有8NA个共价键C．58.5g氯化钠固体中含有NA个氯化钠分子D．在1Lmol/L碳酸钠溶液中阴离总数大于NA【解析】考察阿伏加德罗常数。A中NO和O2会反应生成NO2；B中乙烷共价键有7NA；C中氯化钠含2NA个离子；D中碳酸钠因水解而使阴离子增加。【答案】D【考点分析】以阿伏伽德罗常数的计算为背景考查：气体摩尔体积的应用、物质中的共价键数、判断晶体类型以及水解反应对溶液中微粒数的影响。5．（2022镇江期初）在标准状况下①6.72LCH4②×1023个HCl分子③13.6gH2S④NH3,下列对这四种气体的关系从大到小表达正确的是（）a．体积②＞③＞①＞④b．密度②＞③＞④＞①c．质量②＞③＞①＞④d．氢原子个数①＞③＞④＞②A．abcB．bcdC．acdD．abcd【解析】比较a、c、d时先将不同的物理量转化为物质的量再进行比较，密度直接根据同温同压下，密度之比等于气体的式量之比，直接根据式量判断即可。【答案】D【考点分析】本题以物质的量为载体，考查物质的量与其他几个物理量之间的关系，同时考查学生对阿伏伽德罗定律及其推论的应用能力6.（2022—2022学年度启东市汇龙中学第一次月考）阿伏加德罗常数约为×1023mol－1，下列叙述中正确的是⑴中含有的阴离子数为××1023⑵晶体中含有的硅氧键数为××1023⑶中含有的原子数为××1023⑷250mL2mol/L的氨水中含有NH3·H2O的分子数为××1023⑸1L1mol·L―1的HAc溶液中含有×1023个氢离子⑹18gD2O（重水）完全电解，转移×1023个电子⑺22.4LSO2气体，所含氧原子数为2××1023⑻14g乙烯和丙烯的混合物中，含有共用电子对数目为3××1023个个个个【解析】⑴错，因为中含有的阴离子;⑵正确，n(SiO2)=60mol=,每摩尔SiO2含有共价键是（1×4+2×2）/2moL=4mol,晶体中含有的硅氧键数为×4××1023=××1023;⑶错，不知道气体的存在的条件，无法计算；⑷错，因为氨水中存在这如下平衡NH3+H2ONH3·H2ONH4++;⑸错，因为Hac是弱电解质。⑹错，18gD2O的物质的量小于1mol，⑺错，因为不知道气体的存在条件；⑻正确，因为乙烯与丙烯的最简式都是CH2，1.4g乙烯与丙烯的混合物中相当于含有。【答案】A【考点分析】以阿伏伽德罗常数的计算为背景考查：学生对物质组成的认识、晶体中共价键的数目、气体摩尔体积的应用、溶液中微粒数、转移的电子数、混合气体中共用电子对的数目7.（江苏省口岸中学2022届高三年级第二次月考化学试题）25℃时，某硫酸铜溶液的质量分数为w，物质的量浓度为cmol/L，密度为ρg/mL，将此溶液蒸去ag水或再向原溶液中加入bg无水硫酸铜粉末，充分静置并恢复至25℃时，均恰好全部转化为CuSO4·5HA． B．C． D．【解析】若100g溶液，溶液体积为100g/ρ=1/10ρL,溶质的物质的量为100ω/160moL,则C=(100ω/160)moL÷(1/10ρ)L=1000ρω/160,AB错;设溶液质量为x,当蒸发ag水后获得晶体,则[x(1-ω)-a]/Xω=90/160,当加入bg无水硫酸铜时获得晶体,则x(1-ω)/(Xω+b)=90/160,联立两式得16a=9b,C正确,D错误.【答案】C【考点分析】本题考查溶液溶解度的计算，通过溶解度将几个常见物理量联系起来。8.（上海卢湾区2022届第一学期高三年级期末考试）常温下，在密闭容器里分别充入两种气体各mol，在一定条件下充分反应后，恢复到原温度时，压强降低为开始时的。则原混合气体可能是。和O2 和NH3和Cl2 和O2【解析】A中，根据2H2+O2=2H2O,剩余气体的氧气；B中NH3+HCl=NH4Cl,剩余气体为零；C中，H2+Cl2=2HCl,气体物质的量为；D中，2CO+O2=2CO2,剩余氧气，生成的二氧化碳，总气体是。根据同温同体积气体，压强比等于物质的量比，A压强降低为开始时的。【答案】A【考点分析】本题考查阿伏伽德罗定律的推论9．（2022扬州四调）某些盐在溶液中结晶时，析出的晶体是结晶水合物。下表记录了t℃的4份相同的硫酸铜溶液中加入的无水硫酸铜的质量以及析出的硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)的质量(温度维持不变)的实验数据：硫酸铜溶液①②③④加入的无水硫酸铜(g)析出的硫酸铜晶体(g)当加入ag（5＜a＜11）无水硫酸铜时，析出硫酸铜晶体的质量（g）为A．1.8a— B．1.8a—8 C．1.8a—【解析】根据图中数据可知，原溶液不饱和，当溶液达饱和后，相比①所增加的固体量与多析出的晶体质量成正比，当加入5.00g时，相当于比①多加2.50g，此时多析出4.50g,当加入ag时，相当于比①多加入（a—）g，所以设多析出质量X，即根据可得X=（1.8a—）g，再加上①析出的0.1g，所以选 A.【答案】A【考点分析】本题考查溶解度的相关计算。10.（2022山东卷）NA代表阿伏加德罗常数，下列叙述错误的是（）A.10mL质量分数为98％的H2SO4，用水稀释至100mLH2SO4的质量分数为%B.在H2O2+Cl2=2HCl+O2反应中，每生成32g氧气，则转移2NA个电子C．标准状况下，分子数为NA的CO、C2H4混合气体体积约为22.4LD．一定温度下，1Lmol/LNH4Cl溶液与2L0.25mol/LNH4Cl溶液含物质的量不同【解析】A中根据C=1000dω/W，其中d是溶液密度，ω是溶液质量分数，稀释至100ml，物质的量浓度变为原来的1/10，又硫酸溶液的浓度越大，密度越大，所以H2SO4的质量分数大于%；B中根据反应可知H2O2全部作还原剂，所以每生成32g氧气即1mol，则转移2NA个电子；C中注意CO、C2H4的式量相等；D中两份溶液中铵根离子的浓度不同，水解程度不同，所以NH4＋物质的量不同【答案】A【考点分析】本题以阿伏伽德罗常数的考查为载体，具体考查溶液的稀释、电子的转移、分子数与质量的关系、溶液中因水解程度不同离子浓度的不同等知识点。11.（2022海南卷）在两个密闭容器中，分别充有质量相同的甲、乙两种气体，若两容器的温度和压强均相同，且甲的密度大于乙的密度，则下列说法正确的是：A.甲的分子数比乙的分子数多B.甲的物质的量比乙的物质的量少C.甲的摩尔体积比乙的摩尔体积小D.甲的相对分子质量比乙的相对分子质量小【解析】温度和压强相同时，气体摩尔体积相同，又等质量且甲的密度大于乙的密度，所以甲中气体的体积小于乙中气体体积，因此甲中气体的分子数比乙的分子数少，.甲的物质的量比乙的物质的量小，甲的相对分子质量比乙的相对分子质量大。【答案】B【考点分析】本题考查阿伏伽德罗定律的推论。12.（甘肃省兰州一中2022—2022高三上学期第三次月考）溶液的配制过程能引起浓度偏高的是 ①用1g98%的浓硫酸加4g水配%的硫酸 ②配制一定物质的量浓度的硫酸溶液时，定容后，塞好塞子倒转摇匀后，发现液面低于刻度线。 ③10%的硫酸和90%的硫酸等体积混合配制50%的硫酸溶液 ④在80mL水中加入L的硫酸20mL，配制L的硫酸溶液 ⑤质量分数为5x%和x%的两种氨水等体积混合配成3x%的氨水。 A．①③⑤ B．②④⑤ C．③④ D．④⑤【解析】①1×98%/（1+4）=%；②没有误差；③10%的硫酸和90%的硫酸的密度分别为ρ1、ρ2，ρ1＜ρ2，（Vρ1×10%+Vρ2×90%）/（Vρ1+Vρ2）=10%+Vρ2×80%/（Vρ1+Vρ2）=10%+2Vρ2×40%/（Vρ1+Vρ2）＞10%+40%=50%；④混合后溶液的体积小于100ml，浓度偏高；⑤解法同③，偏低。【答案】C【考点分析】本题主要考查一定物质的量浓度的溶液配制的误差分析。13.（2022南通一模）阿伏加德罗常数约为×1023mol－1，下列叙述正确的是A．4g重水（D2O）中所含质子数为××1023B．2.8g乙烯和丙烯的混合气体中所含碳原子数为××1023C．4.48LH2和O2的混合气体中所含分子数为××1023D．molCl2溶解于等体积的水中，转移电子数为××1023【解析】4g（mol）重水含2××1023个质子；4.48LH2和O2的混合物若在标准状况下所含分子数就是××1023；Cl2与H2O的反应是可逆的，molCl2与水反应则转移电子数小于××1023【答案】B【考点分析】本题以阿伏伽德罗常数的考查为载体，考查学生对化学基本概念的掌握应用程度和相关计算能力。14．下列说法或计算正确的是（）A.采用加热蒸发溶剂的方法可以使浓度为2mol/L的氢溴酸溶液的浓度变为4mol/LB.mgH2和ngHe，在同温同压下密度之比等于m：nC.只有标准状况下，等物质的量的乙烯和一氧化碳所含的分子数才相等D.将a％的某物质的水溶液加热蒸发掉mg水（溶质不挥发，且蒸发过程中无溶质析出），所得溶液体积为VL，溶质的质量分数为蒸发前的2倍．设溶质的相对分子质量为M，则蒸发后所得溶液的物质的量浓度为【解析】Ａ错，因为HBr比水容易挥发，所以加热蒸发，浓度更低；B错，因为ρ＝Ｍ／Ｖｍ，所以同温同压下ρ(H2)/ρ(He)=Μ(H2)/Μ(He)=2/4=1/2;C错，根据n=N/NA,物质的量相等，无论在什么条件下分子数都相等；D正确，蒸发掉mg水溶质的质量分数为蒸发前的2倍，则原来溶液质量为2mg，n=2m×a％/Mmol=am/50Mmol,C=n/V=【答案】D【考点分析】本题考查溶液浓缩、阿伏伽德罗定律的推论等知识点。15．(山东省文登市天福山中学2022届高三第四次月考)下列示意图中，白球代表氢原子，黑球代表氦原子，方框代表容器，容器中间有一个可以上下滑动的隔板（其质量忽略不记）。其中能表示等质量的氢气与氦气的是()A．B．C．D．【解析】根据阿伏伽德罗定律的推论，同温同压下，分子数之比等于气体体积比，只有A正确。【答案】A16．（2022山东烟台期中）将标准状况下aLHCl溶于1000g水中，得到的盐酸密度为bg·cm—3，则该盐酸的物质的量浓度是 （） A． B． C． D．【解析】紧扣物质的量浓度的定义式进行运算，同时注意单位的换算。HCl的物质的量为a/，溶液的体积为[（a/）×+1000]/(b÷1000)L。【答案】D17．（2022届第一学期徐汇区高三1月学习能力诊断卷）用NA表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是A．标准状况下，1L液态水中含有的H+数目10－7NAB．足量Zn与一定量的浓硫酸反应，产生22.4L气体时，转移的电子数为2NAC．常温下，pH=3的醋酸溶液中，醋酸分子的数目一定大于D．1mol碳烯（:CH2）中含有电子数为8NA【解析】A错，标准状况下水的离子积常熟小于1×10-14；B错，由于不知道气体的的温度和压强，无法计算气体的物质的量，也无法计算专一电子数；C错，不知道溶液的体积和醋酸浓度，无法计算醋酸分子数。D正确，:CH2粒子中含有8个电子【答案】D18．（江苏省口岸中学09届秋学期高三年级第二次月考）在两个密闭容器中，分别充有质量相同的甲、乙两种气体，若两容器的温度和压强均相同，且甲的密度大于乙的密度，则下列说法正确的是：A．甲的相对分子质量比乙的相对分子质量小B．甲的摩尔体积比乙的摩尔体积小C．甲的分子数比乙的分子数少D．甲中所含的原子数比乙中的所含的原子数少【解析】两容器的温度和压强均相同，气体质量相同，且甲的密度大于乙的密度，根据V=m/ρ,V(甲)＜V(乙),则n(甲)＜n(乙);气体摩尔体积只与条件有关，与气体的多少和类型无关，B错；由于不知道分子组成，无法比较原子数，D错；无法计算相对分子质量，A错。【答案】C19．（2022扬州二调）质量分数为ω的NaOH溶液，其物质的量浓度为amol·L－1，加热蒸发水份使其质量分数变为2ω，此时，该溶液中NaOH的物质的量浓度为ｂmol·L－1，则a与ｂ的关系正确的是A．ｂ＝2a B．a＝2ｂ C．ｂ＜2a D．ｂ＞【解析】根据C=1000dω/W，其中d是溶液密度，ω是溶液质量分数，所以,由于NaOH溶液密度大于水，所以浓度越大的密度越大，所以d2大于d1,所以ｂ＞2a【答案】D二、非选择题20．2022天津卷）（1）配平氧化还原反应方程式：＿＿C2O42-+＿＿MnO4-+＿＿H+＝＿＿CO2+＿＿Mn2++＿＿H2O（2）称取6.0g含H2C2O4·2H2O、KOH、KHC2O4和K2SO4①第一份溶液中加入酚酞试液，滴加LNaOH溶液至20mL时，溶液由无色变为浅红色。该溶液被中和的H＋的物质的量为＿＿＿mol。②第二份溶液中滴加L的酸性高锰酸钾溶液至16mL时反应完全，此时溶液颜色由＿＿变为＿＿。该溶液中还原剂的物质的量为＿＿＿mol。③原试样中H2C2O4·2H2O的质量分数为＿＿＿。KHC2O4【解析】（1）标出化合价升降：2O42-AUTOTEXT=>O2，O4－AUTOTEXT=>Mn2＋；根据化合价变化，求2和5的最小公倍数：，可知在C2O42－前加系数5，在MnO4－前加系数2，然后根据电荷守恒和原子守恒，利用观察法，可得配平方程式：5C2O42－+2MnO4－+16H＋=1OCO2↑+2Mn2＋+8H2O。（2）①加NaOH变为浅红色，说明溶液呈弱碱性，则溶液中被中和的n(H＋)=n(OH－)=·L－1×0.02L=。②加入酸性KMnO4将C2O42－氧化，恰好反应时，溶液由无色变成紫红色；根据方程式可得关系式：5C2O42－AUTOTEXT=>2MnO4－，n(C2O42－)=EQ\F(5,2)×n(KMnO4)=EQ\F(5,2)×·L－1×0.016L=。③因为和NaOH反应时，H＋来源于H2C2O4·2H2O和KHC2O4，而和KMnO4反应时，C2O42－也来源于二者。设试样中含H2C2O4·2H2O、KHC2Ox+y=2x+y=0.05解之得：x=，y=。故m(H2C2O4·2H2O)=126g·mol－1×=1.26g，则试样中H2C2O4·2H2O的质量分数=EQ\F,×100%=21%；m(KHC2O4)=128g·mol－1×=3.84g，故=EQ\f,×100%=64%。【答案】（1）52161028（2）①②无色紫红色③21%64%。【考点分析】以氧化还原反应为载体，考查物质的量应用到化学方程式的计算。21、(山东省泰安英雄山中学2022届高三年级第一次复习检测化学卷)（1）下面是用98%的浓度H2SO4（ρ=cm3）配制成·L－1的稀H2SO4500mL的操作，请按要求填空：①所需浓H2SO4的体积为②如果实验室有15mL、20mL、50mL量筒，应选用mL量筒最好。③将量取的浓H2