1、第 2 节 化学计量在实验中的应用第 2 课时 气体摩尔体积一选择题(共 16 小题)1在标准状况下,气体摩尔体积约为 22.4L/mol,则标准状况下 0.5mol 水的体积约为( )A0.5L B5L C11.2L D不能确定【解答】解:气体摩尔体积只适用于气体,而标况下水为液态,不能根据气体摩尔体积来计算其体积,故选 D。2气体的体积主要由以下什么因素决定:( )气体的分子多少 气体分子的大小气体分子间的平均距离 气体分子的相对分子质量A B C D【解答】解:由于气体粒子间距离较大,远大于粒子的直径,所以粒子大小可以忽略不计,故决定气体体积的因素主要为构成物质的粒子数和粒子间的距离,与
2、物质的质量和气体的相对分子质量无关,故选 B。3同温同压下,下列气体的密度最大的是( )A氢气 B二氧化硫 C氧气 D二氧化碳【解答】解:在同温同压下,气体的密度和相对分子质量成正比,即气体的相对分子质量越大,则密度越大。A、氢气的相对分子质量为 2;B、二氧化硫的相对分子质量为 64;C、氧气的相对分子质量为 32;D、二氧化碳的相对分子质量为 44。故选:B。4下列说法正确的是( )A1mol 任何气体的气体摩尔体积都约为 22.4LB20、1.010 5Pa 时,同体积的 O2 与 CO2 含有相同的分子数C当 1mol 气态物质的体积为 22.4L 时,该气体一定处于标准状况D2mol
3、 气体的体积都约为 44.8L【解答】解:A、未指明是标准状况,不能使用气体摩尔体积 22.4L/mol,故 A 错误;B、同温、同压、同体积的气体物质的量相同,分子数相同,20、1.010 5 Pa,同体积的O2 与 CO2 含有相同的分子数,故 B 正确;C依据 pV=nRT 分析,压强和温度同倍数增大,1mol 气态物质的体积也可以为 22.4 L,不一定处于标准状况,故 C 错误;D温度压强不知气体摩尔体积不是 22.4L/mol,2mol 气体体积不一定为 44.8 L,故 D 错误;故选:B。5下列叙述正确的是( )A常温常压下,1.5 mol NO 2 的体积约为 33.6 LB
4、NaOH 的摩尔质量是 40 gC100 mL 水中溶解了 8.4 g NaHCO3,则溶液中 Na+的物质的量浓度为 1 mol/LD同温同压下,相同体积的 C12 和 SO2 气体所含的分子数一定相同【解答】解:A常温常压下, Vm22.4L/mol,1.5 mol NO2 的体积V1.5mol22.4L/mol=33.6L,故 A 错误;BNaOH 的摩尔质量是 40g/mol,故 B 错误;C8.4 g NaHCO3 中含有钠离子的物质的量为 0.1mol,但溶液的体积不等于溶剂的体积,因此溶液中 Na+的物质的量浓度不等于 1 mol/L,故 C 错误;D同温同压下,气体摩尔体积相等
5、,根据 V=nVm 知,体积之比等于物质的量之比,所以物质的量为 1:1,则同温同压下,相同体积的 C12 和 SO2 气体所含的分子数一定相同,故D 正确;故选:D。6关于测定 1mol 氢气体积的操作中,错误的是( )A先检查装置的气密性B镁带用砂纸擦去表面的氧化层后称量C反应结束后立即读取气体体积D加入过量稀硫酸以确保镁带完全反应【解答】解:A保证装置不漏气,装置漏气,测出气体的体积偏小,故 A 正确; B氧化镁与酸反应不生成氢气,应在称量前擦去,故 B 正确;C用针筒注入硫酸后,拔出速度要快,以免氢气溢出,读取气体体积需要冷却后读取,故 C 错误;D镁带的质量要使产生的氢气足以计量,量
6、太少,无法测量,且误差较大,加入过量稀硫酸以确保镁带完全反应,故 D 正确。故选:C。7下列有关气体摩尔体积的描述中正确的是( )A单位物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积B通常状况下的气体摩尔体积约为 22.4 LC标准状况下的气体摩尔体积约为 22.4 LD相同物质的量的气体摩尔体积也相同【解答】解:A、气体摩尔体积就是单位物质的量的气体所占的体积,故 A 正确;B、气体摩尔体积 22.4L/mol 适用于标况下的气体,故 B 错误;C、标准状况下气体摩尔体积 Vm=22.4L/mol,故 C 错误;D、气体摩尔体积只与气体的存在条件有关,与物质的量无关,故 D 错误。故选:A。8下列
7、示意图中,白球代表氢原子,黑球代表氦原子,方框代表一个恒温容器,容器中间有一个可以上下滑动的隔板(其质量忽略不计) ,其中能表示等质量氢气和氦气在容器中的相对关系的是( )A B C D【解答】解:设氢气与氦气都为 mg,则二者的物质的量之比为 :=2:1 ,则体积之比为 2:1;A、白球代表氢原子,黑球代表氦原子,符合物质的量之比为 2:1,体积之比为 2:1,故A 正确;B、白球代表氢原子,黑球代表氦原子,物质的量之比为 2:1,体积之比为 2:1,但氦气是单原子构成的分子,故 B 错误;C、白球代表氢原子,黑球代表氦原子,物质的量之比为 2:1,但体积之比为 1:2,故 C错误;D、白球
8、代表氢原子,黑球代表氦原子,物质的量之比为 1:1,体积之比为 2:1,故 D 错误;故选:A。9设阿伏伽罗常数的值为 NA,标准状况下某种 O2 和 N2 的混合气体 mg 含有 b 个分子,则 ng 该混合气体在相同状况下所占的体积应是( )A L B L C L D L【解答】解:根据其组分及其含量相同,所以其质量与分子数成正比,设 ng 该混合气体含有的分子数为 x 个,质量与分子数的比列式为:mg :b=ng:x,x= = 个; ng 该混合气体含有的物质的量为:n= = = mol,其体积为:V=nV m= mol22.4l/mol= L,故选:A。10下列说法正确的是( )A在标
9、准状况下,1mol 水的体积是 22.4LB1molH 2 所占的体积约为 22.4LC在标准状况下,N A 个分子所占的体积约为 22.4LD在标准状况下,1molNH 3 和 CO 混合气体所占的体积约为 22.4L【解答】解:A、气体摩尔体积的使用范围是气体,水是液体,故 A 错误。B、在标况下,1molH 2 所占的体积约为 22.4L,没有前提条件,故 B 错误。C、未注明该物质的状态,不能确定其体积,故 C 错误。D、在标准状况下,1mol 任何气体所占的体积约为 22.4L,任何气体既指纯净物又指混合物,故 D 正确。故选:D。11在 0和 101KPa 下,2.00gHe、3.
10、0110 22 个 N2、1.60gO 2 混合,该混合气体的体积是( )A13.44 L B7.84 L C10.08 L D无法计算【解答】解:n(He)= =0.5mol,n(O 2)= =0.05mol,n(N 2)=0.05mol,则混合气体的总物质的量为:0.5mol+0.05mol+0.05mol=0.6mol,该混合气体的体积 V=nVm=0.6mol22.4L/mol=13.44L,故选:A。12下列说法中正确的是( )A标准状况下,1 mol 水的体积约为 22.4 LB含有 2 mol 氧原子的氧单质在标准状况下占有的体积一定是 22.4 LC1 mol 气体只有在标准状
11、况下的体积才是 22.4 LD标准状况下,2 L 二氧化碳和 3 L 一氧化碳所含有的原子数目相等【解答】解:A、标准状况水不是气体, 1 mol 水的体积不是 22.4 L,故 A 错误;B、含有 2 mol 氧原子的氧单质可逆是氧气或臭氧,氧气时含有 2 mol 氧原子的氧单质在标准状况下占有的体积一定是 22.4 L,若为臭氧标准状况气体体积为 22.4L,故 B 错误;C、依据 PV=nRT 分析,压强和温度同倍数增大,1mol 气体体积可逆为 22.4L,故 C 错误;D、依据阿伏伽德罗定律分析判断,同温、同压气体体积之比等于气体物质的量之比,结合分子式计算原子数之比,标准状况下,2
12、 L 二氧化碳和 3 L 一氧化碳所含有的原子数目为6mol,所以原子数相等,故 D 正确;故选:D。13下列操作中不影响测定 1mol 氢气体积的实验结果的是( )A镁带称量后,用砂纸擦去氧化膜B硫酸稍过量C液体量瓶的体积读数为氢气的体积D操作中装置漏气【解答】解:A镁带称量后擦去表面氧化膜,所用硫酸的量不足,导致生成氢气体积偏小,导致测定值偏小,故 A 错误;B硫酸过量不影响测定 1mol 氢气体积的实验结果,故 B 正确;C排液量气法在排液之前,导管无溶液,在排液之后,导管中充满溶液,会导致排出的液体的体积偏小,故液体量瓶的读数,不是氢气的准确读数,故 C 错误;D气体泄漏体积偏小,结果
13、偏小,故 D 错误;故选:B。14下列说法中正确的是( )A1mol 任何气体的体积都是 22.4L/molB1molH 2 的质量是 1g,它所占的体积是 22.4L/molC在标准状况下,1mol 任何物质所占的体积都约为 22.4LD在标准状况下,1mol 任何气体所占的体积都约为 22.4L【解答】解:A、因 1mol 任何气体在标准状况下所占的体积都约为 22.4L,故 A 错误;B、因 1molH2 的质量是 2g,在标准状况下,它所占的体积是 22.4L,故 B 错误;C、因在标准状况下,1mol 任何气体所占的体积都约为 22.4L,故 C 错误;D、因在标准状况下,1mol
14、任何气体所占的体积都约为 22.4L,故 D 正确;故选:D。15下列说法正确的是( )A1mol 气体只有在标准状况时,其体积才能为 22.4LB在一定温度和压强下,气体体积的大小主要取决于气体分子之间的距离C同温同压下,N 2 和 O2 的混合气体与等体积的 NO 气体具有相同的原子数DNa 2O2 与足量的水反应生成 1 mol O2,所转移的电子为 4 mol【解答】解:A、温度和压强影响气体的体积,改变温度和压强,不是在标准状况下,1mol 气体的体积有可能为 22.4L,故 A 错误;B、在一定温度和压强下,气体摩尔体积相同,气体体积的大小主要取决于气体的分子数,故 B 错误;C、
15、由于 N= NA,相同温度和压强下,气体摩尔体积相同,气体的体积相同,气体的物质的量相等,所以含有的气体分子数相等,氮气和氧气都是双原子分子,所以含有的原子数也相等,故 C 正确;D、过氧化钠中氧元素为1 价,过氧化钠与足量水反应生成 1mol 氧气,转移了 2mol 电子,故 D 错误;故选:C。16下列关于气体摩尔体积的说法正确的是( )A非标准状况下,1mol 任何气体不可能占有 22.4L 体积B在某温度、某压强下,1mol 某气体的体积为 30L,则在这种条件下,该气体的摩尔体积为 30L/molC0.5molH 2 和 0.5molO2 组成的混合气体在标准状况下体积一定大于 22
16、.4LD22.4L 任何气体的物质的量为 1mol【解答】解:A、由 pV=nRT 可知,不是标准状况下,气体摩尔体积也可以是 22.4L/mol,所以 1 mol 任何气体可能占有 22.4 L 体积,故 A 错误;B、在某温度、某压强下,1mol 某气体的体积为 30L,则在这种条件下,该气体的摩尔体积为 30L/mol,故 B 正确;C、标准状况下气体摩尔体积是 22.4L/mol,0.5molH 2 和 0.5molO2 组成的混合气体在标准状况下体积一定为 22.4L,故 C 错误;D、气体体积一定,影响气体物质的量的因素有温度、压强,所以 22.4 L 任何气体的物质的量可能为 1
17、 mol,可能不是 1mol,故 D 错误;故选:B。二填空题(共 5 小题)17在标准状况下,0.5mol N 2 和 1mol O2 的混合气体的体积约是 33.6L 【解答】解:在标准状况下,0.5mol N2 和 1mol O2 的混合气体物质的量为 1.5mol,气体的体积=1.5mol22.4L/mol=33.6L;故答案为:33.6L18标准状况下,气体的摩尔体积是 22.4L/mol ,0.5mol CO2 的质量是 22g ,在标准状况下的体积是 11.2L 【解答】解:标况下,气体摩尔体积为 22.4L/mol,0.5mol CO2 的质量=0.5mol44g/mol=22
18、g,标况下,0.5mol CO 2 的体积=0.5mol22.4l/mol=11.2L ,故答案为:22.4L/mol;22g;11.2L19标准状况下,2mol NH 3 与 88 g CO 2 的体积相等等质量的 O2 和 O3 所含的原子个数之比是 1:1 用金属 Na、Mg 、Al 与足量的稀盐酸反应,欲制取相同条件下等体积的 H2,则需要金属Na、Mg 、Al 的质量比为 6 :3:2 (最简整数比) 已知 14g A 和 40g B 恰好完全反应生成 0.25mol C 和 38g D,则 C 的相对分子质量为 64 【解答】解:在标准状况下,2mol 氨气和 2mol 二氧化碳的
19、体积相等,2mol 二氧化碳的质量为 2mol44g/mol=88g,故答案为:88;根据 n= 知,等质量的氧气(O 2)和臭氧(O 3) ,其物质的量之比等于其摩尔质量的反比=48g/mol:32g/mol=3:2,一个氧气分子中含有 2 个氧原子,一个臭氧分子中含有 3 个氧原子,所以所含氧原子的个数之比=(32):(23 )=1:1,故答案为:1:1;若相同条件下产生相同体积的氢气,设为 1mol,则根据反应的关系式可知:所需 Na、Mg 、 Al 三种金属的物质的量之比为: 2mol:1mol: mol=6:3:2,故答案为:6:3:2;根据质量守恒 C 的质量为 14g+40g38
20、g=16g,C 的摩尔质量为 =64g/mol,则 C的相对分子质量为 64,故答案为:6420在标准状况下,由 10gCO 和 CO2 组成的混合气体的体积为 6.72L,则此混合气体中CO 和 CO2 的分子个数之比为多少?质量比为多少?(要求有过程)【解答】解:n(CO 2)+n (CO)= =0.3mol,n(CO 2)44g/mol+n(CO)28g/mol=10g,解之得:n(CO 2)=0.1 mol, n(CO)=0.2 mol,则:混合气体中 CO 和 CO2 的分子个数之比为物质的量之比=0.2 mol :0.1 mol=2 :1;质量比 228:144=14:11;答:此
21、混合气体中 CO 和 CO2 的分子个数之比为 2:1,质量比为 14:1121 (1)5molCO 2 的质量是 220 g;在标准状况下所占的体积约为 112 L;所含的分子数目约为 3.0110 24 (5N A) ;所含氧原子的数目约 6.0210 24 (10N A) (2)4.5g 水与 24.5 g 硫酸所含的分子数相等,它们所含氧原子数之比是 1:4 ,其中氢原子数之比是 1:1 (3)12.4g Na2X 中含有 0.4mol Na+,则 Na2X 的摩尔质量是 62 g/mol,X 的相对原子质量是 16 ,该物质的化学式为 Na 2O (4)将 3.22g 芒硝(Na 2
22、SO410H2O)溶于水中,要使每 100 个水分子中溶有 1 个 Na+,则需水的质量为 34.2 g【解答】解:(1)5molCO 2 的质量 m=Mn=5mol44g/mol=220g,在标准状况下所占的体积 V=nVm=5mol22.4L/mol=112L,所含的分子数目 N=nNA=5NA=3.011024 个,所含氧原子的数目为6.021024 (10N A) ,故答案为:220;112;3.0110 24 (5N A) ;6.0210 24 (10N A) ;(2)4.5g 水的物质的量为 0.25mol,0.25mol 硫酸的质量是0.25mol98g/mol=24.5g,0.
23、25mol 水中含有的氧原子数为 0.25NA,含有的氢原子数为0.5NA,0.25mol 硫酸含氧原子数为NA,含有的氢原子数为 0.5NA,它们所含氧原子数之比是 1:4,氢原子数之比,1:1,故答案为:24.5;1:4;1:1;(3)Na 2X 中含有 0.4mol Na+,Na 2X 的物质的量为 0.2mol,则 Na2X 的摩尔质量= =62g/mol,摩尔质量在数值上等于其相对分子质量,钠原子的相对原子质量是23,所以 X 的相对原子质量是 62232=16,X 为氧原子,该物质的化学式为 Na2O,故答案为:62;16;Na 2O;(4)芒硝的摩尔质量 223g/mol+32g/mol+16g/mol4+1018g/mol=322g/mol,3.22g 芒硝是0.01molNa2SO410H2O,即 n(Na +)=0.02mol,每 100 个水分子中溶有 1 个钠离子即n(H 2O):n(Na +)=100 : 1,于是 n(H 2O)=2mol,水的摩尔质量 M(H 2O)=18g/mol,所以共需水的质量是 36g,0.01molNa 2SO410H2O 中含有水的质量是:0.01mol1018g/mol=1.8g,所以现在需水的质量是 361.8g=34.2g,故答案为:34.2g