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2020高考化学考前重点选择题强化训练 专题02 遍布陷阱的阿伏加德罗常数问题
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专题02 遍布陷阱的阿伏加德罗常数问题
【考情解读】
从近五年全国卷的命题趋势看,有关阿伏加德罗常数的正误判断属于必考内容。试题利用阿伏加德罗常数做为载体综合考查物质结构特点、所含粒子数目、转移电子个数,以及由于反应、浓度等的变化导致微粒数目变化等。不仅考查考生基础知识掌握情况、概念辨析水平;还检验考生的审题能力和严谨的思维品质。重在体现“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”核心素养。预计2020年高考热点会落在化学键数目、溶液中粒子数目、转移电子数目、可逆反应等内容上。
【查缺补漏】
1. 关于阿伏加德罗常数试题常设的“陷阱”
(1)气体摩尔体积的运用条件:考查气体时经常给定非标准状况下,如25℃、1.01×105 Pa气体体积,让考生用22.4 L·mol-1进行换算,误入陷阱。
(2)物质的聚集状态:22.4 L·mol-1适用对象是气体(包括混合气体)。命题者常用在标准状况下呈非气态的物质来迷惑考生,如H2O、CCl4、辛烷、汽油、SO3、C6H6、HF等。但注意含四个以下碳的烃、甲醛、一氯甲烷是气体。
(3)混淆某些氧化还原反应中电子转移的数目:命题者常用一些反应中转移电子的数目来迷惑考生,如Na2O2与H2O、CO2的反应(1 mol Na2O2反应转移1 mol电子)等。
(4)特殊物质的摩尔质量及微粒数目:如D2O、18O2、H37Cl等。
(5)物质的组成、结构:气体单质的组成除常见的双原子分子外,还有单原子分子(如He、Ne等)、三原子分子(如O3)等。Na2O2由Na+和O构成,而不是Na+和O2-,苯中不含碳碳单键和碳碳双键等。
(6)物质中的化学键数目:如白磷(31 g白磷含1.5 mol P—P键)、金刚石(12 g金刚石含2 mol C—C键)、晶体硅及晶体SiO2(60 g二氧化硅晶体含4 mol Si—O键)等。
(7)电解质溶液中因微粒的电离或水解造成微粒数目的变化:弱电解质CH3COOH、HClO等部分电离,而使溶液中CH3COOH、HClO浓度减小;Fe3+、Al3+、CO、CH3COO-等因发生水解使该种粒子数目减少;Fe3+、Al3+、CO等因发生水解而使溶液中阳离子或阴离子总数增多等。
(8)电解精铜时,阳极为粗铜,阴极为纯铜。两极转移电子数相等。而阳极失电子的为铜及比铜活的金属。阴极得电子的离子一般只有Cu2+,所以阳极减少的质量与阴极增加的质量并不相等
2. 六法突破陷阱
(1)“两看”——是否是标准状况和气体状态,突破“Vm=22.4 L/mol”陷阱;
(2)排“干扰”,突破“mnN与状态无关”陷阱;
(3)记“组成”,突破“物质组成混乱关系”陷阱;
(4)审“附加条件与反应要求”,突破“离子数目”判断陷阱;
(5)记“隐含反应”,突破“粒子组成、电子转移”判断陷阱;
(6)“分类”比较氧化还原类型、强弱用量、特殊反应,突破“电子转移”判断陷阱。
【2020最新模拟题】
1.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是
A.32 g S8(分子结构:)中的共价键数目为NA
B.2 g由H218O和2H2O组成的物质中含有的质子数为NA
C.8 g CuO与足量H2充分反应生成Cu,该反应转移的电子数为0.2NA
D.标准状况下,11.2 L Cl2溶于水,溶液中Cl-、ClO-和HClO的微粒数之和为NA
【答案】D
【解析】
A、 由选项可知1 mol S8中所含共价键为数目为8NA,32gS8为0.125mol,所含共价键数目为NA,故选项A正确。B、H218O和2H2O的相对分子质量均为20,质子数均为10,2g该混合物的物质的量为0.1mol,含有的质子数为NA,选项B正确;C、1mol氧化铜被氢气还原转移电子数为2NA,8g氧化铜为0.1mol,转移电子数为0.2NA,故选项C正确;D、标准状况下11.2L氯气物质的量为0.5mol,氯气与水之间是可逆反应,反应不彻底,溶液中Cl-、C1O-和HClO的微粒数之和小于NA,选项D不正确。答案选D。
2.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是
A.用浓盐酸分别和MnO2、KClO3反应制备1 mol氯气,转移的电子数均为2NA
B.0.1 mol·L-1 NaF溶液中所含F-的数目小于0.1NA
C.用1 L 1 mol·L-1 FeCl3溶液充分反应制备氢氧化铁胶体,该体系中含氢氧化铁胶体粒子数目为1NA
D.标准状况下,4.48 L CO2和N2O的混合气体中含有的电子数为4.4NA
【答案】D
【解析】A.浓盐酸和二氧化锰制取氯气方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,当生成1 molCl2时,转移的电子数为2NA;浓盐酸和氯酸钾制取氯气的方程式为:KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O,当生成1 molCl2时,转移的电子数为NA,故A错误;
B.溶液体积未知,无法计算溶液中微粒数目,故B错误;
C.一个胶粒子是多个氢氧化铁的聚集体,所以胶体粒子的数目小于NA,故C错误;
D.标况下4.48 L CO2和N2O的混合气体的物质的量为0.2mol,一个CO2分子含电子数为22,一个N2O含电子数也为22,所以0.2mol混合物含电子4.4mol,故D正确;
故答案为D。
3.设 NA 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.12g 金刚石与 12g 石墨所含共价键数均为 2NA
B.常温下,lLpH=7 的 1mol/LHCOONH4 溶液中 HCOO-与 NH4+数目均为 NA
C.0.1molCl2 与 0.2molCH4 光照充分反应生成 HCl 分子数为 0.1NA
D.100g34%的 H2O2 中加入 MnO2 充分反应转移电子数为 2NA
【答案】C
【解析】
A.金刚石中平均1个碳原子形成2个共价键,石墨中平均1个碳原子形成1.5个共价键,因此12g金刚石与12g石墨所含共价键数不相等,A错误;
B.常温下,lLpH=7的1mol/LHCOONH4溶液显中性,根据电荷守恒守恒可知HCOO-与NH4+的浓度相等,但由于二者均水解,所以数目均小于NA,B错误;
C.0.1molCl2与0.2molCH4光照充分反应根据氯原子守恒可知生成HCl分子数为0.1NA,C正确;
D.100g34%的H2O2(物质的量是1mol)中加入MnO2充分反应生成0.5mol氧气,转移电子数为NA,D错误;
答案选C。
4.设 NA 为阿伏加德罗常数的值。下列说法中正确的是( )
A.标准状况下,11.2L H2 与 11.2L D2 所含的质子数均为NA
B.1L0.1mol·L-1Fe2(SO4)3 溶液中含 Fe3+数目为 0.2 NA
C.3.2g 铜与 3.2g 硫隔绝空气加热使之充分反应,转移电子数为 0.1 NA
D.0.1mol 乙醇与 0.1mol 乙酸在一定条件下反应生成乙酸乙酯分子数为 0.1 NA
【答案】A
【解析】
A.标准状况下,11.2LH2与11.2LD2的物质的量均为,一个H和D均含有1个质子,故11.2LH2与11.2LD2所含有的质子数均为NA,A选项正确;
B.Fe3+在溶液中水解导致Fe3+减少,因此1L0.1mol·L-1Fe2(SO4)3溶液中含Fe3+数目小于0.2NA,B选项错误;
C.3.2g(0.05mol)铜与3.2g(0.1mol)硫隔绝空气加热使之充分反应,生成0.025molCu2S,转移的电子数为0.05NA,C选项错误;
D.一定条件下,乙酸和乙醇发生的酯化反应是可逆反应,所以0.1mol乙醇与0.1mol乙酸在一定条件下反应生成乙酸乙酯分子数小于0.1NA,D选项错误;
答案选A。
5.用NA表示阿伏加德罗常数的数值,下列说法中不正确的是
A.标准状况下,22.4LCl2通入足量NaOH溶液中,完全反应时转移的电子数为2NA
B.20gD2O含有的电子数为10NA
C.1L0.1mol•L-1NH4NO3溶液中的氮原子数为0.2NA
D.25℃时,1.0LpH=12的NaClO溶液中由水电离出OH-的数目为0.01NA
【答案】A
【解析】
A、Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,1mol氯气参加反应转移1mol电子,因此标准状况下22.4L氯气参加此反应转移1mol电子,个数为NA,选项A不正确;
B、20g D2O的物质的量为1mol,1mol重水中含有10mol电子,含有的电子数为10NA,选项B正确;
C、溶液中硝酸铵的物质的量n=cV=0.1mol/L×1L=0.1mol,而1mol硝酸铵中含2molN原子,故0.1mol硝酸铵中含0.2NA个氮原子,选项C正确;
D、次氯酸钠是强碱弱酸盐,溶液呈碱性,溶液中的OH-都是由水电离出来,25℃时,pH=12的1.0LNaClO溶液中c(H+)=10-12mol/L,c(OH-)=10-2mol/L,则水电离出的OH-的数目为0.01NA,选项D正确;
答案选A。
6.中科院理化技术研究所张铁锐等人成功制备了超薄LDH纳米片光催化剂,实现了在常温常压和可见光或直接太阳辐射下N2和H2O合成氨,其原理示意图如下。下列说法正确的是( )
A.在该合成氨反应条件下,每转移2NA个电子需要22.4L的H2O
B.反应前后极性键的数目不变
C.LDH是反应的催化剂,并不参与反应
D.反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为4∶3
【答案】B
【解析】
A.没有说明H2O所处的状态,不知道22.4LH2O的物质的量,无法计算转移的电子数,A错误;
B.按照示意图,发生的化学方程式为6H2O+2N2=4NH3+3O2,反应物中只有H2O含有极性键,6molH2O含有12mol极性键;产物中只有NH3含有极性键,4molNH3含有12mol极性键,反应前后极性键数目不变,B正确;
C.LDH是反应的催化剂,参与了反应,C错误;
D.化学方程式为6H2O+2N2=4NH3+3O2,NH3为还原产物,O2为氧化产物,其物质的量之比为3:4,D错误。
答案选B。
7.已知NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.1L0.1mol/L的Na2CO3溶液中含阴离子总数为0.1NA
B.7.8gNa2O2与过量CO2反应时,转移的电子数为0.2NA
C.2gH218O与D216O的混合物中所含的中子数和电子数均为NA
D.足量乙烷与22.4L(标准状况)Cl2发生取代反应,形成C-Cl键的数目为2NA
【答案】C
【解析】
A.碳酸根离子水解生成碳酸氢根离子和氢氧根离子,所以1L 0.1mol/L的Na2CO3溶液中,阴离子总数大于0.1NA,故A错误;
B.7.8g过氧化钠的物质的量n==0.1mol,而1mol过氧化钠和二氧化碳反应时转移1mol电子,故0.1mol过氧化钠和二氧化碳反应后转移0.1NA个电子,故B错误;
C.H218O与D216O的摩尔质量均为20g/mol,故2g混合物的物质的量为0.1mol,而两者均含10个中子和10个电子,故0.1mol混合物中含中子和电子均为NA个,故C正确;
D.22.4L(标准状况)Cl2为=1mol,氯气与足量乙烷发生取代反应,1mol氯气只能取代1molH原子形成1molC-Cl键,形成C-Cl键的数目为NA,故D错误;
故选C。
8.阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法正确的是
A.4.6g乙醇分子中含极性键数目为0.6NA
B.标准状况下,2.24LSO3含分子数为0.1NA
C.Na2S和Na2O2固体混合物7.8g中,含有的阴离子数为0.1NA
D.0.2 mol NO和0.1mol O2于密闭容器中充分反应后,其分子数为0.2NA
【答案】C
【解析】A.4.6g的乙醇物质的量为0.1mol,乙醇的结构简式为CH3CH2OH,一个分子中含有7个极性共价键,极性键的总数应为0.7mol,故A错误;B.标况下标况下,三氧化硫不是气体,故B错误; C.Na2S和Na2O2摩尔质量相同,过氧化钠是有钠离子和过氧根离子构成;7.8g的.Na2S和Na2O2的混合物物质的量为0.1mol,含有的阴离子数0.1NA,C选项正确;D反应中还存在:2NO2⇌N2O4反应,其分子数小于0.2 NA,故D错误。
9.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关说法正确的是
A.常温常压下,1.8g甲基(—CD3)中含有的电子数为NA
B.0. lmol环氧乙烷()中含有的共价键数为0. 3 NA
C.常温下,1L pH=9的CH3COONa溶液中,发生电离的水分子数为1×10-9 NA
D.加热条件下,含0.2molH2SO4的浓硫酸与足量铜反应,转移电子数小于0.2NA
【答案】D
【解析】
A.—CD3的相对质量为12+2×3=18,含电子数为6+3=9,所以1.8g即0.1mol该甲基中含有的电子数为0.9NA,故A错误;
B.一个环氧乙烷分子中共价键数目为7,所以0.1mol环氧乙烷含有的共价键数目为0.7NA,故B错误;
C.常温下,pH=9的CH3COONa溶液中,c(OH-)=10-5mol/L,且全部由水电离,所以发生电离的水分子为10-5mol/L×1L=10-5mol,故C错误;
D.浓硫酸在与铜反应过程中变稀,稀硫酸与铜不反应,所以含0.2molH2SO4的浓硫酸与足量铜反应,转移电子数小于0.2NA,故D正确;
故答案为D。
10.NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.若1molFeCl3跟水完全反应转化为氢氧化铁胶体后,其中胶体粒子的数目为NA
B.将一定量的Cl2通入FeBr2溶液中,当有1molBr-转化为Br2时,转移的电子数为NA
C.44.0g环氧乙烷中含有6.0NA个极性键
D.1molCaO2晶体中含离子总数为3NA
【答案】C
【解析】
A. 氢氧化铁胶体是由许多个氢氧化铁聚集而成,因此1molFeCl3跟水完全反应转化成氢氧化铁胶体后,其中胶体粒子的物质的量小于1mol,故A错误;
B. Fe2+的还原性强于Br-,通入氯气,先发生2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,然后再发生Cl2+2Br-=2Cl-+Br2,当Br-转化成Br2时,Fe2+全部转化成Fe3+,转移电子物质的量大于1mol,故B错误;
C. 环氧乙烷的键线式为,1mol环氧乙烷中含有6mol极性键,则44.0g环氧乙烷中含有的极性键物质的量为=6mol,故C正确;
D. CaO2是由Ca2+和O22-组成,1molCaO2中离子总物质的量为2mol,故D错误;
答案:C。
11.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.0.01mol•L-1KAl(SO4)2溶液中的SO42-数目为0.02NA
B.用浓盐酸分别与MnO2、KClO3反应制备1mol氯气,转移的电子数均为2NA
C.1molNH4NO3完全溶于稀氨水中,溶液呈中性,溶液中NH4+的数目为NA
D.9.0g葡萄糖和蔗糖的混合物中含碳原子的数目为0.3NA
【答案】C
【解析】
A.体积未知,当溶液体积为1L时,0.01mol·L-1KAl(SO4)2溶液中,硫酸根离子数为0.02NA,故A错误;
B.MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,当生成1mol氯气,转移的电子数为2NA,KClO3+6 HCl(浓)=KCl+3 Cl2↑+3 H2O,当生成1mol氯气,转移的电子数为 NA,故B错误;
C.将1molNH4NO3溶于稀氨水中,根据电荷守恒可知有:n(OH-)+n(NO3-)=n(H+)+n(NH4+),而溶液呈中性,则有n(OH-)=n(H+),故可知n(NH4+)=n(NO3-)=1mol,即铵根离子个数为NA个,故C正确;
D.葡萄糖分子式C6H12O6、蔗糖分子式C12H22O11,两种分子中碳、氢、氧三种元素的原子个数比分别为:1:2:1、12:22:11,含碳量不同,故混合物中的碳的质量无法确定,碳原子的数目无法确定,故D错误;
综上所述,答案为C。
12.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是( )
A.一定条件下,合成氨反应中有0.5molN2发生反应,则反应中转移电子数为3NA
B.10克环己烷与2-丙醇的混合液中,碳元素的质量分数为72%,则其中所含的氧原子数目为NA
C.过量铜与含0.4molHNO3的浓硝酸反应,则反应中电子转移数为0.2NA
D.常温常压下有28g单晶硅晶体,则其中所含的Si—Si键数目为2NA
【答案】C
【解析】
A.反应中N2转化为NH3,氮元素由0价变为-3价,即1mol N2参与反应转移6mol电子,有0.5molN2发生反应,反应中转移电子数为3mol电子,数量为3 NA,故A正确;
B.环己烷的分子式为C6H12,2-丙醇的分子式为C3H8O,相当于C3H6·H2O,碳元素的质量分数为72%,根据,解得10克混合液中含CH2的质量为8.4g,含“H2O”为1.6g,则其中含有的氧原子数目为NA=NA,故B正确;
C.过量铜与含0.4 mol HNO3的浓硝酸反应,若只生成NO2,发生反应为Cu+4HNO3(浓)= Cu(NO3)2+2H2O+2NO2↑,氮元素由+5价变为+4价,0.4mol浓HNO3硝酸参与反应,其中0.2mol被还原,电子转移数目为0.2NA,但随着反应发生,浓硝酸变稀,产物气体由NO2变为NO,氮元素由+5价变为+2价,转移电子数目增多,则电子转移数目为大于0.2 NA,故C错误;
D.单晶硅中一个Si原子平均含有两个Si—Si键,常温常压下有28g单晶硅晶体为1mol,则其中所含的Si—Si键数目为2NA,故D正确;
答案选C。
13.设阿伏加德罗常数的数值为NA,下列说法正确的是( )
A. 1L 1 mol·L-1 的NaHCO3溶液中含有的离子数为3NA
B. 22.4 L的CO2与过量Na2O2充分反应转移的电子数为NA
C. 常温下,2.7 g铝片投入足量的浓硫酸中,铝失去的电子数为0.3NA
D. 常温常压下,14g由N2与CO组成的混合气体含有的原子数目为NA
【答案】D
【解析】A项,HCO3-不能完全电离,部分发生水解,因此1L、1 mol·L-1的NaHCO3溶液中含有的离子数小于3NA,故A错误;B项,未注明气体的状况,无法确定气体的物质的量,故B错误;C项,铝片遇到冷的浓硫酸会钝化,铝失去的电子数小于0.3NA,故C错误;D项,氮气和一氧化碳的摩尔质量都是28g/mol,都是双原子分子,14g由N2与CO组成的混合气体的物质的量为:=0.5mol,含有1mol原子,含有的原子数目为NA,故D正确;故选D。
14.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.14.0gFe发生吸氧腐蚀生成Fe2O3·xH2O,电极反应转移的电子数为0.5NA
B.标准状况下,11.2LH2S溶于水,溶液中含硫粒子的数目大于0.5NA
C.常温下,0.5LpH=14Ba(OH)2溶液中Ba2+的数目为0.5NA
D.分子式为C2H6O的某种有机物4.6g,含有C-H键的数目一定为0.5NA
【答案】A
【解析】A项,14.0gFe的物质的量为,Fe发生吸氧腐蚀的负极反应式为Fe-2e- = Fe2+,则电极反应转移的电子数为0.25mol×2NA=0.5NA,A项正确;B项,标况下,H2S为气体,11.2 LH2S气体为0.5mol,H2S溶于水,电离产生HS-和S2-,根据S元素守恒可知,含硫微粒共0.5NA,B项错误;C项,常温下,pH=14的Ba(OH)2溶液中氢氧根离子的浓度为1mol/L,则Ba2+的浓度为0.5mol/L,则Ba2+的数目为0.5mol/L×0.5LNA=0.25NA,C项错误;D项,C2H6O的摩尔质量为46g/mol,4.6gC2H6O的物质的量为0.1mol,分子式为C2H6O的有机物,可能为CH3CH2OH,也可能为CH3OCH3,则含有C-H键的数目可能为0.5NA,也可能0.6NA,D项错误;故选A。
15.NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.12.5mL 16mol/L浓硫酸与足量锌充分反应,转移电子数为0.2NA
B.5.8g熟石膏(2CaSO4 • H2O)含有的结晶水分子数为0.02NA
C.4.6g C2H6O中含C-H键数为0.6NA
D.1L甲醛气体完全燃烧消耗O2的数目约为
【答案】B
【解析】A项,浓硫酸与锌发生反应:Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O,当反应进行到一定程度变为稀硫酸时发生反应:Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑, n(H2SO4)=c·V=16mol/L×0.0125L=0.2mol,若完全发生第一个反应,转移电子的数目为0.2NA,若发生第二个反应,转移电子数目为0.4NA,因此反应转移电子数目大于0.2NA,小于0.4NA,故A错误;B项,熟石膏(2CaSO4 • H2O)摩尔质量是290g/mol,则5.8g熟石膏的物质的量n==0.02mol,由于熟石膏中(2CaSO4 • H2O)~H2O,所以0.02mol该物质中含有的结晶水分子数为0.02NA,故B正确;C项, C2H6O相对分子质量都是92,则4.6g C2H6O物质的量是0.1mol,由于C2H6O可能有的结构为CH3CH2OH和CH3OCH3,两种结构中1分子含有的C-H键分别为5个和6个,所以4.6g C2H6O中含C-H键数不一定为0.6NA,故C错误;D项,甲醛气体,若在标准状况下1L的物质的量为n(甲醛)=,1mol甲醛完全燃烧消耗1mol O2,则1L甲醛气体完全燃烧消耗O2的物质的量是,消耗氧气的分子个数约为,而题目中缺少“在标准状况下”限制,故D错误;故选B。
16.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.14 g乙烯和丙烯的混合物完全燃烧时,产生的CO2分子数目为0.5NA
B.1 L 0.1 mol/L的CH3COONa溶液中含有的CH3COO-数目为0.1NA
C.6 g石英晶体中含有的Si—O键数目为0.4NA
D.标准状况下,5.6 L O2和O3混合物中含有的氧原子数目为0.5NA
【答案】C
【解析】A项,乙烯和丙烯的最简式均为CH2,因此,14 g乙烯和丙烯的混合物中所含的碳原子的物质的量为1mol,其完全燃烧时,产生的CO2分子数目为NA,A不正确;B项,CH3COO-在溶液中可以部分发生水解生成CH3COOH,因此1 L 0.1 mol/L的CH3COONa溶液中含有的CH3COO-数目小于0.1NA,B不正确;C项, 石英晶体中每个Si原子形成4个Si—O键,6 g石英晶体的物质的量为0.1mol,因此其中含有的Si—O键数目为0.4NA,C正确;D项,标准状况下,5.6 L O2和O3混合物的物质的量为0.25mol,其中含有的氧原子数目在0.5NA ~0.75NA之间,因为不确定其中每种组分的含量是多少,故无法确定其中含有的氧原子的具体数目,D不正确。故选C。
17.设NA为阿伏加德罗常数,下列说法正确的是( )
A.17g由H2S与PH3组成的混合气体中含有的质子数为9NA
B.90g果糖(C6H12O6,分子中无环状结构和碳碳双键)中含有的非极性键数目为3NA
C.1mol由乙醇与二甲醚(CH3-O-CH3)组成的混合物中含有的羟基数目为NA
D.已知Ra→X+He,则0.5molX中含有的中子数为34NA
【答案】A
【解析】A项,假设17g全部为H2S,含有质子物质的量为=9mol,假设全部为PH3,含有质子物质的量为=9mol,则17g该混合物中含有的质子物质的量为9mol,故A正确;B项,果糖结构简式为CH2OHCH(OH)CH(OH)CH(OH)COCH2OH,根据果糖的结构简式,非极性键应是C-C之间的键,90g果糖中含有非极性键的物质的量为=2.5mol,故B错误;C项,乙醇结构简式为CH3CH2OH,乙醚的结构简式为CH3-O-CH3,前者含有羟基,后者不含羟基,因此1mol该混合物中含有羟基物质的量应在0~1mol之间,故C错误;D项,推出X的原子结构为,0.5molX中含有中子物质的量为0.5mol×(222-86)=68mol,故D错误;故选A。
18.已知NA是阿伏伽德罗常数的值,下列说法错误的是( )
A. 将1 molNH4NO3溶于稀氨水中,所得溶液呈中性,则溶液中NH4+的数目为NA
B. 室温下,1L pH=3的NaHSO3水溶液中由水电离产生的OH-的数目为0.001NA
C. 常温常压下,40 g SiC中含有Si—C键数目为4NA
D. 100 g 质量分数为3%的甲醛水溶液中含有的氢原子数目大于0.2NA
【答案】B
【解析】A项,1 molNH4NO3,溶于稀氨水中使溶液呈中性,则溶液中存在电荷守恒:n(NH4+)+n(H+)=n(OH−)+n(NO3-),则硝酸根离子个数等于铵根离子个数等于NA,A项正确;B项,pH=3的NaHSO3溶液中,HSO3−的电离大于水解,故溶液中的氢离子主要来自于HSO3−的电离,故溶液中水电离出的OH-小于0.001NA,B项错误;C项,40gSiC的物质的量n=40g/40g/mol=1mol,而1mol SiC中含有Si−C键4mol即4NA,C项正确;D项,在100g质量分数为3%的甲醛水溶液中含有3g甲醛,含有甲醛的物质的量为0.1mol,0.1mol甲醛分子中含有0.2mol氢原子,由于水分子中也含有氢原子,则该溶液中含有氢原子数大于0.2NA,D项正确;故选B。
19.设NA为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是( )
A.100g 46%甘油水溶液中含—OH的数目为1.5NA
B.1.7g由NH3与13CH4组成的混合气体中含质子总数为NA
C.0.1mol∙L-1的Al2(SO4)3溶液中含Al3+的数目小于0.2 NA
D.反应CH4 + 2NO + O2 = CO2 + N2 + 2H2O,每消耗标准状况下22.4L NO,反应中转移的电子数目为2 NA
【答案】B
【解析】A选项,100g 46%甘油即46g甘油,物质的量为0.5mol,甘油中含—OH的数目为1.5NA,但由于水中也含有羟基,故A错误;B选项,NH3与13CH4摩尔质量相同,都为17g∙mol-1,质子数都为10个,则1.7g由NH3与13CH4组成的混合气体物质的量为0.1mol,混合气体中含质子总数为NA,故B正确;C选项,溶液体积未知,因此溶液中含Al3+的数目无法计算,故C错误;D选项,反应CH4 + 2NO + O2 = CO2 + N2 + 2H2O,根据反应方程式得出,2molNO反应转移8 mol电子,每消耗标准状况下22.4L NO即1molNO,反应中转移的电子数目为4NA,故D错误。故选B。
20.设 NA 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.12g 金刚石与 12g 石墨所含共价键数均为 2NA
B.常温下,lLpH=7 的 1mol/LHCOONH4 溶液中 HCOO-与 NH4+数目均为 NA
C.0.1molCl2 与 0.2molCH4 光照充分反应生成 HCl 分子数为 0.1NA
D.100g34%的 H2O2 中加入 MnO2 充分反应转移电子数为 2NA
【答案】C
【解析】
A.金刚石中平均1个碳原子形成2个共价键,石墨中平均1个碳原子形成1.5个共价键,因此12g金刚石与12g石墨所含共价键数不相等,A错误;
B.常温下,lLpH=7的1mol/LHCOONH4溶液显中性,根据电荷守恒守恒可知HCOO-与NH4+的浓度相等,但由于二者均水解,所以数目均小于NA,B错误;
C.0.1molCl2与0.2molCH4光照充分反应根据氯原子守恒可知生成HCl分子数为0.1NA,C正确;
D.100g34%的H2O2(物质的量是1mol)中加入MnO2充分反应生成0.5mol氧气,转移电子数为NA,D错误;
答案选C。
21.设 NA 为阿伏加德罗常数的值。下列说法中正确的是( )
A.标准状况下,11.2L H2 与 11.2L D2 所含的质子数均为NA
B.1L0.1mol·L-1Fe2(SO4)3 溶液中含 Fe3+数目为 0.2 NA
C.3.2g 铜与 3.2g 硫隔绝空气加热使之充分反应,转移电子数为 0.1 NA
D.0.1mol 乙醇与 0.1mol 乙酸在一定条件下反应生成乙酸乙酯分子数为 0.1 NA
【答案】A
【解析】
A.标准状况下,11.2LH2与11.2LD2的物质的量均为,一个H和D均含有1个质子,故11.2LH2与11.2LD2所含有的质子数均为NA,A选项正确;
B.Fe3+在溶液中水解导致Fe3+减少,因此1L0.1mol·L-1Fe2(SO4)3溶液中含Fe3+数目小于0.2NA,B选项错误;
C.3.2g(0.05mol)铜与3.2g(0.1mol)硫隔绝空气加热使之充分反应,生成0.025molCu2S,转移的电子数为0.05NA,C选项错误;
D.一定条件下,乙酸和乙醇发生的酯化反应是可逆反应,所以0.1mol乙醇与0.1mol乙酸在一定条件下反应生成乙酸乙酯分子数小于0.1NA,D选项错误;
答案选A。
22. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.1 mol NaHSO4熔融或溶于水时电离出的离子总数均为3NA
B.2.24 L(标准状况)己烷在氧气中完全燃烧,得到0.6NA CO2分子
C.3 g SiO2晶体中含有的Si—O键的数目为0.1NA
D.若1 L AlCl3溶液中含NA个Al3+,则Cl-物质的量浓度大于3 mol·L-1
【答案】D
【解析】A.1 mol NaHSO4熔融时电离出Na+、HSO,电离出的离子数目为2NA,A错误;B.标准状况下己烷为液体,故不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量,B错误;C.3 g SiO2的物质的量为0.05 mol,而SiO2晶体中每个Si原子有4个Si—O键,所以3 g SiO2晶体中含有的Si—O键的数目为0.2NA,C错误;D.Al3+是弱碱性阳离子,在溶液中会水解,故当含NA个Al3+时,溶液中Cl-物质的量浓度大于3 mol·L-1,D正确。
23. 设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,4.48 L甲烷的氯代物分子含原子数目为NA
B.标准状况下,22.4 L乙烯中含有极性键数目为4NA
C.常温常压下,22.4 L CO2含有分子数为NA
D.标准状况下,33.6 L氟化氢中含有氟原子的数目为1.5NA
【答案】B
【解析】 A.甲烷的氯代物有CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4,标准状况下只有CH3Cl呈气态,其他的甲烷氯代物都是液态,不能用气体摩尔体积计算,A项错误;B.标准状况下,22.4 L乙烯为1 mol,含有4 mol C—H,故B正确;C.常温常压下,气体摩尔体积大于22.4 L/mol,22.4 L二氧化碳的物质的量小于1 mol,所以其分子数小于NA,C错误;D.标况下,HF为液体,故不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量,故D错误。
24.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是( )
A.标准状况下,2 mol Na2O2与44.8 L SO2完全反应,转移的电子数目为4NA
B.3.0 g含甲醛(HCHO)的冰醋酸中含有的原子总数为0.4NA
C.将1 mol NH4NO3溶于稀氨水中使溶液呈中性,溶液中NH数目为NA
D.标准状况下,2.24 L HF中所含质子数目为NA
【答案】D
【解析】A项,Na2O2与SO2发生反应:Na2O2+SO2===Na2SO4,1分子SO2反应转移2个电子,标准状况下,2 mol Na2O2与44.8 L SO2即2 mol SO2能完全反应,故转移电子数为4NA,正确;B项,甲醛(HCHO)和冰醋酸的最简式均为CH2O,则3.0 g含甲醛(HCHO)的冰醋酸中含有的原子总数为0.4NA,正确;C项,将1 mol NH4NO3溶于稀氨水中使溶液呈中性,由电荷守恒式c(NH)+c(H+)=c(NO)+c(OH-)可知,c(NH)=c(NO),则溶液中NH的数目和NO数目相等,均为NA,正确;D项,标准状况下,HF为液体,2.24 L HF的物质的量远大于0.1 mol,则质子数远大于NA,错误。
25. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是
A.Na2O2与足量的CO2反应生成1 mol O2,转移电子数目为2NA
B.由Cu、Zn和稀硫酸组成的原电池工作时,若Cu极生成0.2 g H2,则电路通过电子0.2NA
C.32 g Cu和32 g S充分反应,转移电子数为NA
D.0.1 mol氯酸钾与足量浓盐酸反应生成氯气转移电子数为0.5NA
【答案】C
【解析】A.Na2O2与足量的CO2反应生成1 mol O2,氧元素由-1价变为0价,故当生成1 mol氧气时反应转移2NA个电子,故A正确;
B.0.2 g氢气的物质的量为0.1 mol,生成0.1 mol氢气转移了0.2 mol电子,根据电子守恒,则电路通过电子0.2NA,故B正确;
C.32 g Cu和32 g S充分反应是生成0.25 mol硫化亚铜,转移电子为0.5 mol,故C错误;
D.氯酸钾和浓盐酸发生归中反应,氯酸钾中的氯元素由+5价变为0价,故0.1 mol氯酸钾与足量浓盐酸完全反应后转移电子数为0.5NA,故D正确
26.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.50g质量分数为46%的乙醇溶液中,氢原子的总数为3NA
B.足量MnO2和含有2molHCl的浓盐酸共热,完全反应可生成0.5NA个Cl2分子
C.标准状况下,5.6L.Cl2 与足量NaOH 反应转移的电子数为0.25NA
D.氢氧燃料电池正极消耗22.4L( 标准状况)气体时,电路中通过的电子数目为2NA
【答案】C
【解析】A项,乙醇的物质的量n=50g×46%/46g•mol-1=0.5mol,水的物质的量为n=50g×54%/18 g•mol-1=1.5mol,所以氢原子的总的物质的量n(H)=0.5mol×6+1.5mol ×2=6mol,氢原子的总数为6NA,A错误;B项,当浓盐酸随着反应进行变成稀盐酸时,反应停止,即氯化氢不能完全消耗,所以足量MnO2和含有2molHCl的浓盐酸共热,完全反应生成小于0.5NA个Cl2分子,B错误;C项,Cl2 与足量NaOH 反应生成氯化钠和次氯酸钠,1mol氯气转移1mol电子,所以标准状况下,5.6LCl2 与足量NaOH反应转移的电子数为0.25NA,C正确;D项,氢氧燃料电池正极是氧气得电子,1mol氧气得4mol电子,所以消耗22.4L( 标准状况)气体时,电路中通过的电子数目为4NA,D错误。
27. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.1 L 1 mol·L-1 NaClO溶液中含有阴离子的数目大于NA
B.25 ℃ pH=12的Na2CO3溶液中含有OH-的数目为0.01NA
C.常温下,1 L 0.1 mol·L-1 的碳酸钠溶液中含有CO和HCO数之和为0.1NA
D.1.0 L 1.0 mol·L-1的NaAlO2水溶液中含有的氧原子数为2NA
【答案】A
【解析】 A.NaClO溶液中,Na+的个数为NA,由电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(ClO-)+c(OH-)知此溶液中阴离子个数大于NA个,故A错误;B.缺少溶液体积,无法计算氢氧根离子数目,故B错误;C.常温下,1 L 0.1 mol·L-1的碳酸钠溶液中,依据碳原子个数守恒可知:含有H2CO3、CO和HCO数之和为0.1NA,故C错误;D.NaAlO2水溶液中,水和偏铝酸钠都含有氧原子,所以1.0 L 1.0 mol·L-1的NaAlO2水溶液中含有的氧原子数无法计算,故D错误
28. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.金属和一定量的任意酸反应,只要放出2 g氢气,则转移的电子数为2NA
B.62 g Na2O溶于水后所得溶液中含有O2−离子数为NA
C.密闭容器中2 mol NO与2 mol O2充分反应后,体系中的分子总数小于3NA
D.2 mol浓硫酸与足量Cu反应,转移电子数为2N
【答案】C
【解析】A.如是活泼金属与盐酸、稀硫酸反应,该选项没问题。如是Zn与浓硫酸反应,先放出SO2,当浓硫酸变成稀硫酸时,才放出氢气,则电子转移的数目就大于2NA,则A错;B.Na2O溶于水后生成NaOH,溶液中没有O2−离子,B错;C. 2 mol NO和1 mol O2完全反应生成 2 mol NO 2,余1 mol O2,但是生成的NO 2还存在2NO2N2O4平衡,故体系中的分子总数为小于3NA,故C正确;D.随着反应的进行,硫酸的浓度逐渐减小,变成稀硫酸后与铜不再反应,因此2 mol浓硫酸与足量Cu反应,不可能完全反应,转移电子数少于2NA,故D错误
29.设NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.14 g聚丙烯中含C—H键总数目为2NA
B.常温下,pH=13的NaOH溶液中含有的OH-数目为0.1NA
C.100 mL 12 mol·L-1浓硝酸与过量Cu反应转移电子的数目为0.6NA
D.电解精炼铜时,若阳极质量减少64 g,则阴极得到电子的数目为2NA
【答案】A
【解析】聚丙烯中的C—H键数目等于H原子数,聚丙烯的最简式为CH2,故14 g聚丙烯中含有2 mol H原子,A项正确;因为NaOH溶液的体积未知,故无法求得OH-的数目,B错误;随着反应的进行,浓硝酸将变为稀硝酸,还原产物由NO2转变成NO,无法求出转移的电子数,C错误;由于粗铜中含有比铜容易失电子的Ni、Zn、Fe等金属,故阳极质量减少64 g时,阴极得到的电子数不一定是2NA,D错误。