(时间:45分钟满分:100分)
一、选择题(本题共7个小题,每题6分,共42分。每个小题只有一个选项符合题意)
1.下列两种气体的分子数一定相等的是( )
a.质量相等、密度不同的n2和c2h4
b.体积相等的co和n2
c.等温、等体积的o2和n2
d.等压、等体积的n2和ch4
解析对于n2和c2h4这两种气体,摩尔质量相等,两者质量相等,故其物质的量也相等,则其所含分子数也一定相等,a选项正确。b、c、d选项可根据阿伏加德罗定律及推论加以判断,所含分子数均不一定相等。
答案 a2.用na表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
a.100 ml 0.1 mol·l-1 na2so4溶液中,粒子总数是0.03na
b.1 mol al3+完全水解生成氢氧化铝胶体粒子的数目为na
c.常温常压下,32 g o中所含电子的数目为17na
d.标准状况下,分子数为na的n2、c2h4混合气体的质量无法确定。
解析选项a中忽略了水分子;b中氢氧化铝胶体粒子的数目要远远小于na;32 g o的物质的量为1 mol,其中所含电子的数目为17na,与外界条件无关,c正确;由于n2、c2h4的摩尔质量相同,因而d中混合气体的质量可以确定,即为28 g。
答案 c3.设na表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述中一定正确的是( )
a.在1 mol nahso4晶体中,含阳离子数为2na
b.1 mol c4h10分子中共价键总数为13na
c.0.5 mol·l-1 ba(no3)2溶液中,no的数目为na
d.任何条件下,20 l n2含有的分子数都不可能为na
解析 nahso4晶体中,阳离子只有na+,所以a项错误;1 mol c4h10分子中含c—c键3 mol,c—h键10 mol,b项正确;c项没有指明溶液的体积,错误;d项,非标准状况下的20 l n2物质的量可能为1 mol,错误。
答案 b4.用na表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )
a.在0 ℃时,22.4 l氢气中含有2na个氢原子。
b.电解食盐水若产生2 g氢气,则转移的电子数目为na
c.1 mol乙烷分子中共价键总数为7na
d.密闭容器中46 g no2含有的分子数为na
解析 0 ℃不一定是标准状况,a错;电解食盐水产生2 g氢气,则转移的电子数目为2na,b错;乙烷的结构简式为ch3ch3,含有1个c—c共价键和6个c—h共价键,c正确;密闭容器中no2与n2o4存在转化平衡关系:2no2 n2o4,d错。
答案 c5.标准状况下,a l气体x2和b l气体y2恰好完全反应生成c l气体z,若2a=6b=3c,则z的化学式为( )
a.xy2 b.x2y c.x3y d.xy3
解析由=知3x2+y2===2xmyn,∴m=3,n=1。
答案 c6.(2013·烟台模拟)设阿伏加德罗常数为na,标准状况下某o2和n2的混合气体m g 含有b个分子,则n g 该混合气体在相同状况下所占的体积(l)应是( )
a. b.
c. d.
解析 m g 含有b个分子,则n g 该混合气体含有的分子数是,则混合气体的物质的量是,则混合气体的体积是,故a正确。
答案 a7.在一定条件下,某化合物x受热分解:
2xa↑+2b↑+4c↑
测得反应后生成的混合气体对h2的相对密度为11.43,在相同条件下,x的相对分子质量是( )
a.11.43 b.22.85
c.80.01 d.160.02
解析根据质量守恒定律,2 mol x生成7 mol混合气体,x的摩尔质量为=80.01 g·mol-1。
答案 c二、非选择题(本题共4个小题,共58分)
8.(14分)有关物质的量的计算填空:
1)2 mol co(nh2)2中含___mol c,__mol n,__mol h,所含氧原子跟___mol h2o所含氧原子个数相等。
2)①标准状况下,22.4 l ch4;②1.5 mol nh3;③1.806×1024个h2o;④标准状况下,73 g hcl所含h原子个数由多到少的顺序是。
3)2.3 g na中含___mol e-,在与足量水反应中产生标准状况下的h2___l。
4)含0.4 mol al2(so4)3的溶液中,含___mol so,al3+物质的量___0.8 mol(填“>”或“=”
解析 (3)n(na)==0.1 mol,由于1个na原子中含有11个电子,故2.3 g na中含有电子的物质的量n(e-)=11n(na)=1.1 mol
2na+2h2o===2naoh+h2↑
2 mol 22.4 l
0.1 mol x
x==1.12 l
4)n(so)=3n[al2(so4)3]=3×0.4 mol=1.2 mol,0.
4 mol al2(so4)3中含有0.8 mol al3+,由于在溶液中al3+水解,故小于0.8 mol。
答案 (1)2 4 8 2 (2)③>
9.(12分)如图所示,两个连通容器用活塞分开,左右两室(体积相同)各充入一定量no和o2,且恰好使两容器内气体密度相同。打开活塞,使no与o2充分反应。(不考虑no2与n2o4的转化)
1)开始时左右两室分子数___填“相同”或“不相同”)。
2)反应前后no室压强___填“增大”或“减小”)
3)最终容器内密度与原来___填“相同”或“不相同”)。
4)最终容器内___填“有”或“无”)o2存在。
解析 (1)由左右两室体积相同,两容器内气体密度相同可知,两容器中气体的质量相等,但no和o2的摩尔质量不相等,故其物质的量不相等,开始时左右两室分子数不相同。(2)由于反应前后no室的气体物质的量减小,故压强减小。(3)体系的体积和气体的质量均未变化,密度不变。
(4)由于no与o2反应,o2过量,故最终容器内有o2存在。
答案 (1)不相同 (2)减小 (3)相同 (4)有。
10.(16分)(2012·郑州期末)(1)在同温、同压下,实验测得co、n2和o2三种气体的混合气体的密度是h2的14.5倍,其中o2的质量分数为___若其中co和n2的物质的量之比为1∶1,则混合气体中氧元素的质量分数为___
2)相同条件下,某cl2与o2混合气体100 ml恰好与150 ml h2化合生成hcl和h2o,则混合气体中cl2与o2的体积比为___混合气体的平均相对分子质量为___
解析 (1)三种气体的平均相对分子质量为14.5×2=29,因co与n2的相对分子质量相同,求算平均相对分子质量时可一并考虑,设o2的物质的量分数为x,则co和n2的物质的量分数为(1-x),因此有:32x+28(1-x)=29,解得x=0.
25。o2的质量分数为×100%=27.6%。
若co和n2的物质的量之比为1∶1,设混合气体为1 mol,则混合气体中氧原子的物质的量为:0.25 mol×2+(0.
75 mol÷2)×1=0.875 mol,氧元素的质量分数为×100%=48.3%。
2)设cl2的体积为x ml,则o2的体积为(100-x)ml。根据反应h2+cl22hcl、2h2+o22h2o知,反应中消耗的h2为:x ml+2(100-x)ml=150 ml,解得x=50 ml。
因此n(cl2)∶n(o2)=1∶1。体积百分含量各占50%。混合气体的平均相对分子质量为:
71×50%+32×50%=51.5。
答案 (1)27.6% 48.3% (2)1∶1 51.5
11.(16分)某同学利用氯酸钾分解制氧气的反应,测定氧气的摩尔质量,实验步骤如下:
把适量的氯酸钾粉末和少量二氧化锰粉末混合均匀,放入干燥的试管中,准确称量,质量为a g。
装好实验装置。
检查装置气密性。
加热,开始反应,直到产生一定量的气体。
停止加热(如图所示,导管出口高于液面)。
测量收集到的气体的体积。
准确称量试管和残留物的质量为b g。
测量实验室的温度。
把残留物倒入指定的容器中,洗净仪器,放回原处,把实验桌面收拾干净。
处理实验数据,求出氧气的摩尔质量。
回答下列问题:
1)如何检查装置的气密性。
2)以下是测量收集到的气体体积必须包括的几个步骤:
调整量筒内外液面高度使之相同;②使试管和量筒内的气体都冷却至室温;③读取量筒内气体的体积。这三步操作的正确顺序是___请填写步骤代号)。
3)测量收集到的气体体积时,如何使量筒内外液面的高度相同。
4)如果实验中得到的氧气体积是c l(已换算为标准状况),水蒸气的影响忽略不计,氧气的摩尔质量的计算式为(含a、b、c,不必化简)m(o2
解析此题为一定量实验题,同时也考查了化学实验的一些基本操作步骤,做定量实验题的一般方法为先看实验目的,再明确实验的反应原理和计算原理。
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