课时训练3 物质的聚集状态
基础夯实
1.下列说法正确的是( )
A.32 g O2占有的体积约为22.4 L
B.22.4 L N2含有阿伏加德罗常数个N2
C.标准状况下22.4 L H2O的质量约为18 g
D.22 g CO2与标准状况下11.2 L HCl含有相同的分子数
答案:D
2.下列各物质所含原子数目,按由大到小的顺序排列的是( )
①0.5 mol NH3 ②标准状况下22.4 L He
③4 ℃时的9 mL水 ④0.2 mol H3PO4
A.①④②③ B.④③②①
C.②③④① D.①④③②
答案:D
3.常温常压下,用等质量的CH4、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出四个气球,其中气体为CH4的是( )
答案:D
4.标准状况下,将1 g氦气、11 g二氧化碳和4 g氧气混合,该混合气体的体积约为( )
A.8.4 L B.11.2 L
C.14.0 L D.16.8 L
答案:C
解析:n总= mol。
V总= mol×22.4 L·mol-1=14.0 L。
5.下列说法中正确的是( )
A.1 mol O2和1 mol N2所占的体积都约为22.4 L
B.H2的气体摩尔体积约为22.4 L
C.在标准状况下,1 mol H2和1 mol H2O所占的体积约为22.4 L
D.在标准状况下,22.4 L由N2、N2O组成的混合气体中所含有的N的物质的量约为2 mol
答案:D
解析:选项A,没有明确温度和压强,无法确定气体的体积;选项B,气体摩尔体积的单位不是“L”,而是“L·mol-1”;选项C,在标准状况下水不为气态,1 mol水的体积远小于22.4 L;选项D,该气体的物质的量约为1 mol,再结合N2、N2O的分子组成可知,N的物质的量约为2 mol。
6.1.6 L(标准状况下)N2含有a个分子,则阿伏加德罗常数的值为( )
A.14a mol-1 B.7a mol-1
C.28a mol-1 D.a/28 mol-1
答案:A
解析:根据n=,所以NA=14a mol-1。
7.2 g某气体化合物甲在标准状况下的体积为1.12 L,则甲的相对分子质量为( )(导学号52180050)
A.40 g·mol-1 B.22 g·mol-1
C.40 D.22
答案:C
解析:标准状况下气体化合物甲的体积为1.12 L,物质的量为0.05 mol,则M==40 g·mol-1。
8.下列说法正确的是( )
①标准状况下,6.02×1023个分子所占的体积约是22.4 L
②0.5 mol H2所占的体积约为11.2 L
③标准状况下,1 mol H2O的体积约为22.4 L
④标准状况下,28 g CO和N2的混合气体的体积约为22.4 L
⑤各种气体的气体摩尔体积都约为22.4 L·mol-1
⑥标准状况下,体积相同的气体的分子数相同
A.①③⑤ B.③④⑥ C.④⑥ D.①④⑥
答案:C
解析:对于①,有6.02×1023个分子的物质是1 mol,没错,但没指明物质的状态,在标准状况下,这1 mol 物质不一定是气体,因此体积不一定是22.4 L;②中H2虽是气体,但没指明是标准状况,因此体积不一定是11.2 L;③中水在标准状况下不是气体,判断错误;④中虽是混合气体,但是N2和CO的摩尔质量相等,因此28 g混合气体的物质的量为1 mol,在标准状况下的体积约为22.4 L,正确;22.4 L·mol-1是指标准状况下的气体摩尔体积,温度、压强变化,气体摩尔体积也会变化,因此⑤错。
9.广州番禺东线工业区内一化工厂发生爆炸,事发地发出刺鼻的气味,据报道发生爆炸的场地为存储KNO3和NaNO3的简易仓库,爆炸产生的气体中含有大量的NO和NO2。下列有关说法正确的是( )(导学号52180051)
A.标准状况下,22.4 L NO与22.4 L NO2的质量相等
B.1 mol NO和NO2混合气体的体积为22.4 L
C.NO气体的体积主要由NO分子的数目和N、O原子本身的大小决定
D.标准状况下,11.2 L NO2比11.2 L NO重8.0 g
答案:D
解析:标准状况下,22.4 L NO质量为30 g,22.4 L NO2质量为46 g,A错误;B项没有指明标准状况下;NO气体的体积主要由NO分子的数目和NO分子间的距离决定,C错误;标准状况下,11.2 L NO2重23 g,11.2 L NO重15 g,23 g-15 g=8.0 g,D正确。
10.对相同状况下的12C18O和14N2两种气体,下列说法正确的是(提示:12C表示6个质子6个中子的碳原子,16O表示8个质子8个中子的氧原子,14N表示7个质子7个中子的N原子)( )(导学号52180052)
A.若质量相等,则质子数相等
B.若原子数相等,则中子数相等
C.若分子数相等,则体积相等
D.若体积相等,则密度相等
答案:C
解析:12C18O的摩尔质量为30 g·mol-1,14N2的摩尔质量为28 g·mol-1,12C18O的质子数为14,中子数为16,14N2的质子数为14,中子数为14。两种气体都为双原子分子,当物质的量相等时,质子数相等,中子数不等,原子数相等,质量不等,故A、B、D都不正确;若分子数相等,物质的量相等,在相同条件下体积相等,则C正确。
11.根据阿伏加德罗定律,在相同温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。所以,单位物质的量的任何气体在相同条件下应占有相同的体积。探究1 mol 固体或液态物质相同条件下的体积是否相同。
下列物质均为1 mol,完成下表并回答有关问题。
|
物质 |
质量/g |
体积/cm3 | ||
|
Fe |
55.85 |
7.8 |
||
|
Al |
26.98 |
2.7 |
||
|
H2O |
18 |
1.0 |
||
|
H2SO4 |
98 |
1.83 |
(1)通过计算得出1 mol固态或液态物质在相同条件下体积 (填“相同”或“不相同”)。
(2)决定物质的体积大小主要有三个因素:①构成物质的微粒数目;②微粒的大小;③微粒之间的距离。而对固态或液态物质来说,构成它们的微粒间的距离是很小的,因此1 mol固态或液态物质的体积大小主要决定于 (填序号,下同)。对气态物质来说,气态分子之间的距离是分子直径的10倍左右,因此1 mol气态物质的体积大小主要决定于 。
答案:
|
质量/g |
体积/cm3 | |
|
Fe |
55.85 |
7.16 |
|
Al |
26.98 |
9.99 |
|
H2O |
18 |
18 |
|
H2SO4 |
98 |
53.55 |
(1)不相同 (2)② ③
能力提升
12.对一定量气体体积的探究。(导学号52180053)
(1)已知1 mol不同气体在不同条件下的体积:
|
化学式 |
条件 |
1 mol气体体积/L |
|
H2 |
0 ℃,101 kPa |
22.4 |
|
O2 |
0 ℃,101 kPa |
22.4 |
|
CO |
0 ℃,101 kPa |
22.4 |
|
H2 |
0 ℃,202 kPa |
11.2 |
|
CO2 |
0 ℃,202 kPa |
11.2 |
|
N2 |
273 ℃,202 kPa |
22.4 |
|
NH3 |
273 ℃,202 kPa |
22.4 |
(2)从上表分析得出的结论:①1 mol任何气体,在标准状况下的体积都约为 。
②1 mol不同的气体,在不同的条件下,体积 (填“一定”“一定不”或“不一定”)相等。
(3)理论依据:相同条件下,1 mol任何气体的体积几乎相等,原因是:
① ,
② 。
(4)应用:在标准状况下,4 g O2的体积为多少升?(写出计算过程)
答案:(2)①22.4 L ②不一定
(3)①气体分子数目相等
②相同条件下,气体分子间距离几乎相等
(4)V(O2)=n·Vm=·Vm=×22.4 L·mol-1=2.8 L
解析:(2)从(1)的数据可以看出:1 mol任何气体在标准状况下,体积都约为22.4 L;1 mol不同的气体,在不同的条件下,体积不一定相同。(3)因为在相同的温度和压强下,任何气体分子间距离几乎相同,所以1 mol任何气体的体积几乎相等。(4)4 g O2的物质的量==0.125 mol。在标准状况下的体积为0.125 mol×22.4 L·mol-1=2.8 L。