统考版2024届高考化学二轮专项分层特训卷练4阿伏加德罗常数的综合应用(附解析)
展开A.25℃,101kPa下,28L氢气中质子的数目为2.5NA
B.·L-1AlCl3溶液中,Al3+的数目为2.0NA
C.0.20ml苯甲酸完全燃烧,生成CO2的数目为1.4NA
D.电解熔融CuCl2,阴极增重6.4g,外电路中通过电子的数目为0.10NA
2.[2023·辽宁卷]我国古代四大发明之一黑火药的爆炸反应为:
S+2KNO3+3C===K2S+N2↑+3CO2↑。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.11.2LCO2含π键数目为NA
B.每生成2.8gN2转移电子数目为NA
C.0.1mlKNO3晶体中含离子数目为0.2NA
D.1L0.1ml·L-1K2S溶液中含S2-数目为0.1NA
3.[2022·浙江6月]NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.12gNaHSO4中含有0.2NA个阳离子
B.11.2L乙烷和丙烯的混合气体中所含碳氢键数为3NA
C.8gCH4含有中子数为3NA
D.0.1mlH2和0.1mlI2于密闭容器中充分反应后,HI分子总数为0.2NA
4.[2022·浙江1月]设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.在25℃时,1LpH为12的Ba(OH)2溶液中含有OH-数目为0.01NA
B.1.8g重水(D2O)中所含质子数为NA
C.足量的浓盐酸与8.7gMnO2反应,转移电子的数目为0.4NA
D.32g甲醇的分子中含有C—H键的数目为4NA
5.[2023·全国甲卷]NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )
A.0.50ml异丁烷分子中共价键的数目为6.5NA
B.标准状况下,2.24LSO3中电子的数目为4.00NA
C.1.0LpH=2的H2SO4溶液中H+的数目为0.02NA
D.·L-1的Na2CO3溶液中CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) 的数目为1.0NA
6.
[2023·北京理工大学附中月考]常温下N2H4为液体,可作为火箭发动机的燃料,与氧化剂N2O4发生反应:2N2H4+N2O4eq \(=====,\s\up7(点燃))3N2+4H2O。N2H4分子的球棍模型如图所示,设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A.32gN2H4中含有共用电子对的数目为6NA
B.标准状况下,22.4LN2H4中含有的分子数为NA
C.N2H4和N2O4混合的总物质的量为1ml时,含氮原子的个数为4NA
D.上述反应消耗1mlN2H4,转移电子数为4NA
7.[2023·辽宁沈阳期中]以天然气为原料经由合成气(CO、H2)制化学品是目前天然气转化利用的主导技术路线。制备CH3OH的反应转化关系如图所示。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 ( )
A.用1mlCH4理论上能生产标准状况下CH3OH22.4L
B.等物质的量的CH3OH和CH4,CH3OH的质子数比CH4多8NA
C.44gCO2气体和44gCH4与CO的混合气体,所含C原子数均为NA
D.用CH4制备合成气的反应中,若生成1mlCO,反应转移电子数为3NA
8.[2023·辽宁大连二十四中期中]设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 ( )
A.密闭容器中0.2mlNO与0.1mlO2充分反应后分子总数为0.2NA
B.Cl2通入水中,光照下分解产生标准状况下22.4L的O2,该过程中转移电子总数为4NA
C.常温常压下,3g由CO2和SO2组成的混合气体中含有的质子数为1.5NA
D.标准状况下,2.24LSO3含有的原子数目为0.4NA
9.[2023·山东滨州第一次质检]NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 ( )
A.17g—OH与17gOH-所含电子数目均为10NA
B.常温常压下,40gSiC中所含C—Si键数目为2NA
C.1L0.100ml·L-1的Na2CO3溶液中,阴离子数目为0.1000NA
D.常温常压下,44gN2O和CO2的混合气体含有的原子总数为3NA
10.[2023·陕西西安铁一中月考]捕获二氧化碳生成甲酸过程如图所示,N(C2H5)3性质与NH3类似。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 ( )
A.若有22.4LCO2参与反应.则拆开CO2分子中共用电子对的数目为NA
B.0.1mlN(C2H5)3与盐酸恰好完全反应所得盐溶液中[N(C2H5)3H]+的数目为0.1NA
C.每生成1ml甲酸,该捕获过程中转移的电子数为2NA
D.1ml甲酸和足量乙醇充分反应后,生成甲酸乙酯的数目为NA
11.[2023·河北省实验中学月考]工业制备硝酸的反应之一为3NO2+H2O===2HNO3+NO。用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 ( )
A.室温下,22.4LNO2中所含原子总数为3NA
B.36gH2O中含有共价键的总数为2NA
C.标准状况下,11.2LNO中所含电子总数为5NA
D.上述反应,生成1mlHNO3时转移电子的数目为NA
12.[2023·四省八校第一次联考]已知NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 ( )
A.标准状况下,11.2L的CH4和C2H4的混合气体中C—H键个数为2NA
B.一定条件下,1mlH2与足量碘蒸气充分反应,转移电子总数为2NA
C.25℃时,pH=11的氨水中由水电离出的氢离子数目为10-11NA
D.常温下,56g铁片与足量浓硫酸反应生成NA个SO2分子
13.[2022·海南卷]在2.8gFe中加入100mL3ml·L-1HCl,Fe完全溶解。NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.反应转移电子为0.1ml
B.HCl溶液中Cl-数为3NA
C.2.8g56Fe含有的中子数为1.3NA
D.反应生成标准状况下气体3.36L
14.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述错误的是( )
·L-1CuCl2溶液中含有的Cl-数目为NA
B.42gC2H4和C4H8的混合气体中含有氢原子数为6NA
C.标准状况下,H2和CO混合气体4.48L在足量O2中充分燃烧消耗O2分子数为0.1NA
D.在反应4Cl2+8NaOH===6NaCl+NaClO+NaClO3+4H2O中,消耗1mlCl2时转移的电子总数为1.5NA
15.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.10g46%乙醇水溶液中所含氢原子数目为0.6NA
B.0.1mlCHCl3中含有Cl-数目为0.3NA
C.标准状况下,4.48L乙烯和环丁烷混合气中含碳原子数为0.4NA
D.7.8gNa2O2与足量CO2或H2O反应转移电子数为0.1NA
练4 阿伏加德罗常数的综合应用
1.答案:C
解析:A项,不是在标准状况下,无法计算28L氢气的物质的量,错误;B项,Al3+部分水解,故溶液中Al3+的数目小于2.0NA,错误;C项,0.20ml苯甲酸(C7H6O2)完全燃烧生成1.4mlCO2,正确;D项,阴极反应为Cu2++2e-===Cu,阴极增重6.4g(即0.1mlCu),则外电路中转移0.20ml电子,错误。
2.答案:C
解析:1个CO2分子含有2个π键,题中没有说是标况条件下,气体摩尔体积未知,无法计算π键个数,A项错误;2.8gN2的物质的量n=eq \f(m,M)=eq \f(2.8,28)ml=0.1ml,生成1mlN2转移的电子数为12NA,则生成0.1mlN2转移的电子数为1.2NA,B项错误;KNO3晶体含有的离子为K+、NO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) ,0.1mlKNO3晶体中含离子数目为0.2NA,C项正确;S2-水解使溶液中S2-的数目小于0.1NA,D项错误;答案选C。
3.答案:C
解析:NaHSO4固体中含有Na+和HSO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(4)) ,12gNaHSO4物质的量为0.1ml,含有0.1NA个阳离子,A项错误;没有指明是否为标准状况,11.2L乙烷和丙烯的混合气体物质的量不能计算,B项错误;一个碳原子中含有6个中子,H原子中没有中子,8gCH4物质的量为0.5ml,含有中子数为3NA,C项正确;H2和I2反应生成HI为可逆反应,反应不能进行到底,故0.1mlH2和0.1mlI2充分反应生成的HI的分子数小于0.2NA,D项错误。
4.答案:A
解析:25℃时,pH=12即c(OH-)=0.01ml·L-1,N(OH-)=n·NA=cV·NA=0.01×1×NA=0.01NA,A正确;n(D2O)=eq \f(m,M)=eq \f(1.8g,20g·ml-1)=0.09ml,已知1个D2O中含有10个质子,故0.09mlD2O所含质子数为10×n(D2O)·NA=10×0.09×NA=0.9NA,B错误;n(MnO2)=eq \f(m,M)=0.1ml,已知1mlMnO2转化为1mlMn2+转移2mle-,故转移电子数为0.2NA,C错误;32g甲醇的物质的量为1ml,一个甲醇分子中有3个C—H键,故含有C—H键数目为3NA,D错误。
5.答案:A
解析:异丁烷的结构简式为,1ml异丁烷分子含有13NA个共价键,所以0.50ml异丁烷分子中共价键的数目为6.5NA,A正确;在标准状况下,SO3状态为固态,不能用标准状况下的气体摩尔体积计算其物质的量,B错误;pH=2的硫酸溶液中氢离子浓度为c(H+)=0.01ml·L-1,则1.0LpH=2的硫酸溶液中氢离子数目为0.01NA,C错误;Na2CO3属于强碱弱酸盐,在水溶液中CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) 会发生水解,所以·L-1的Na2CO3溶液中CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) 的数目小于1.0NA,D错误;故选A。
6.答案:D
解析:由N2H4的球棍模型可知,一个N2H4分子中含有共用电子对的数目为5,32gN2H4的物质的量为1ml,含有共用电子对的数目为5NA,故A错误;由题给信息可知,常温下N2H4为液体,所以其在标准状况下不是气体,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,故B错误;N2H4和N2O4分子中都含有2个N原子,所以1ml该混合物中含N原子的个数为2NA,故C错误;由化学方程式可知,N2H4中N元素的化合价从-2价升高为0价,化合价变化为2,所以消耗1mlN2H4时,转移电子数为4NA,故D正确。
7.答案:D
解析:CH3OH在标准状况下不是气体,故A错误;一个甲醇分子含有18个质子,一个甲烷分子含有10个质子,一个甲醇分子比一个甲烷分子多8个质子,1mlCH3OH比1mlCH4多8NA个质子,但CH3OH与CH4物质的量未知,故B错误;一氧化碳的相对分子质量为28,甲烷的相对分子质量为16,故44gCH4与CO的混合气体的物质的量大于1ml,所含C原子数大于NA,故C错误;反应Ⅰ:CH4===C+2H2,得CH4~4e-~C,反应Ⅱ:CO2+C===2CO,得C~2e-~2CO,若生成1mlCO,反应转移电子的物质的量为3ml,转移电子数为3NA,故D正确。
8.答案:C
解析:NO和氧气反应后生成的NO2中存在平衡:2NO2⇌N2O4,导致分子数小于0.2NA,故A错误;标准状况下22.4L氧气的物质的量为1ml,而产生氧气的反应是2HClOeq \(=====,\s\up7(光照))2HCl+O2↑,故生成1ml氧气转移电子4ml,而HClO是由氯气和水发生氧化还原反应生成的,也有电子转移,此过程中转移电子总数大于4NA,故B错误;CO2和SO2的摩尔质量分别为44g·ml-1和64g·ml-1,分子中含有的质子数分别为22和32,即相对分子质量是质子数的2倍,3g此混合物中含有的质子数为1.5NA,故C正确;标准状况下三氧化硫为固体,不能根据标准状况下的气体摩尔体积来计算其物质的量,故D错误。
9.答案:D
解析:一个—OH中含有9个电子,1个OH-含有10个电子,因此17g—OH与17gOH-所含电子数目分别为9NA、10NA,A错误;SiC与金刚石结构相似,晶体中存在以C为中心、Si为顶角的正四面体结构,1个SiC含有4个C—Si键,40gSiC的物质的量为1ml,含C—Si键数目为4NA,B错误;CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) 水解生成HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) 和OH-,阴离子数目大于0.1NA,C错误;常温常压下,44gN2O和CO2的混合气体的物质的量为1ml,结合分子式可知,含有的原子总数为3NA,D正确。
10.答案:C
解析:由于温度、压强未知,无法确定22.4L二氧化碳的物质的量,故A错误;0.1mlN(C2H5)3和盐酸反应生成0.1ml [N(C2H5)3H]+,类比NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) ,溶液中[N(C2H5)3H]+发生水解,数目小0.1NA,故B错误;该反应是氧化还原反应,C元素化合价由+4价降到+2价,每生成1ml甲酸,转移的电子数为2NA,故C正确;由于酯化反应是可逆反应,1ml甲酸和足量乙醇充分反应生成甲酸乙酯的数目小于NA,故D错误。
11.答案:D
解析:室温下,不能根据标准状况下气体摩尔体积计算22.4LNO2的物质的量,所以不能计算其中含有的原子总数,故A错误;1mlH2O中含有2ml共价键,36gH2O的物质的量为2ml,则其中含有共价键的总数为4NA,故B错误;1mlNO中含有的电子数为15NA,标准状况下,11.2LNO的物质的量为0.5ml,其中所含电子总数为7.5NA,故C错误;反应3NO2+H2O===2HNO3+NO中,每生成2mlHNO3转移的电子数为2NA,所以生成1mlHNO3时转移电子的数目为NA,故D正确。
12.答案:A
解析:标准状况下11.2L甲烷和乙烯的混合气体的物质的量为0.5ml,而两者分子中均含4条C—H键,故0.5ml混合气体中含C—H键个数为2NA,故A正确;氢气与碘的反应为可逆反应,不能进行到底,所以一定条件下,1mlH2与足量碘蒸气混合充分反应,转移电子总数小于2NA,故B错误;溶液体积未知,不能计算由水电离出的氢离子数目,故C错误;常温下Fe遇浓硫酸发生钝化,阻止了反应继续进行,故D错误。
13.答案:A
解析:2.8gFe为0.05ml,100mL3ml·L-1HCl中HCl为0.3ml,根据Fe+2HCl===FeCl2+H2↑,知Fe完全反应,HCl过量,反应转移电子为0.05ml×2=0.1ml,A项正确;由以上分析知,该HCl溶液中Cl-数为0.3NA,B项错误;56Fe的中子数为56-26=30,2.8g56Fe的物质的量为0.05ml,含有的中子数为1.5NA,C项错误;反应生成的氢气为0.05ml,在标准状况下体积为1.12L,D项错误。
14.答案:A
解析:题中没有说明CuCl2溶液的体积,所以无法计算Cl-数目,A项错误。C2H4和C4H8的最简式均为CH2,故可以按照最简式计算,混合气体所含的氢原子物质的量为42g÷14g·ml-1×2=6ml,B项正确。氢气、CO在氧气中燃烧时,燃料气和氧气的体积比都是2∶1,所以H2和CO混合气体燃烧时,需要的氧气的量是混合气体的一半,则标准状况下,H2和CO混合气体4.48L(0.2ml)在足量O2中充分燃烧消耗O2分子数为0.1NA,C项正确。反应4Cl2+8NaOH===6NaCl+NaClO+NaClO3+4H2O中,4mlCl2参加反应,转移电子数为6NA,所以消耗1mlCl2时转移的电子总数为1.5NA,D项正确。
15.答案:D
解析:10g46%乙醇水溶液中含4.6g乙醇,即含0.1ml乙醇,0.1ml乙醇含0.6ml氢原子,另外水分子中也有氢原子,故溶液中所含氢原子数目大于0.6NA,A项错误;CHCl3是共价化合物,不存在Cl-,B项错误;标准状况下,4.48L的乙烯和环丁烷的物质的量总和为0.2ml,则所含碳原子数应介于0.4NA~0.8NA之间,C项错误;7.8gNa2O2的物质的量为0.1ml,其与足量CO2或H2O反应时,可以生成0.05mlO2,因为Na2O2中的O的化合价为-1价,故转移电子数为0.1NA,D项正确。
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