2019届二轮复习 阿伏加德罗常数相关计算与运用 作业（全国通用） 练习

阿伏加德罗常数相关计算与运用

1.NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是(　C　)

A.1 mol乙烯分子中含有的碳氢键数为4NA

B.1 mol甲烷完全燃烧转移的电子数为8NA

C.1 L 0.1 mol·L-1的乙酸溶液中含H+的数量为0.1NA

D.1 mol的CO和N2混合气体中含有的质子数为14NA

解析:乙烯中含4条碳氢键,故1 mol乙烯中含4NA条碳氢键,故A正确;甲烷燃烧时,碳元素由-4价变为+4价,1 mol甲烷燃烧转移8 mol即8NA个电子,故B正确;乙酸为弱酸,不能完全电离,故溶液中的氢离子个数小于0.1NA,故C错误;CO和N2中均含14个质子,故1 mol CO和N2的混合物中含有的质子数为14NA,故D正确。

2.用NA表示阿伏加德罗常数的值,N表示微粒数,下列说法正确的是(　D　)

A.7.8 g苯含有碳碳双键的数目为0.3NA

B.标准状况下,足量的Fe与2.24 L Cl2反应转移电子的数目为0.3NA

C.1.6 g CH4含有共用电子对的数目为0.5NA

D.100 mL pH=2的新制氯水中:N(OH-)+2N(ClO-)+N(HClO)=0.001NA

解析:苯分子中不含碳碳双键,A错误;n(Cl2)=0.1 mol,故反应转移电子的数目为0.2NA,B错误;一个CH4分子中有4对共用电子对,n(CH4)=0.1 mol,故共用电子对的数目为0.4NA,C错误;新制氯水中,电荷守恒式为n(OH-)+n(ClO-)+n(Cl-)=n(H+)=10-2mol/L×0.1 L=0.001 mol,由Cl2+H2OHCl+HClO及氯原子守恒知,n(Cl-)=n(HClO)始=

n(HClO)+n(ClO-),代入电荷守恒式得n(OH-)+2n(ClO-)+n(HClO)=

0.001 mol,D正确。

3.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(　A　)

A.乙烯与丙烯混合物14 g中,含有的原子总数为3NA

B.标准状况时,NA个己烷分子占有的体积约为22.4 L

C.NA个氢气分子与NA个氦气分子含有不同的质子数

D.含4 mol Si—O键的二氧化硅晶体中,氧原子数为4NA

解析:乙烯与丙烯最简式都是CH2,14 g混合物含有原子总数为3NA,A正确;标准状况下己烷为液体,不适用气体摩尔体积,B错误;1个H2和1个He都含有2个质子,C错误;含4 mol Si—O键的二氧化硅晶体中只有1 mol SiO2,故只有 2 mol氧原子,D错误。

4.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(　C　)

A.足量Mg与2.8 g N2完全反应后失去0.2NA电子

B.3.0 g由葡萄糖和冰醋酸组成的混合物中含有的原子总数为0.3NA

C.常温常压下,2.8 g C2H4含有共用电子对的数目为0.6NA

D.16 g 18O2含有NA个18O原子

解析:Mg过量时以N2的量来计算,2.8 g N2分子生成Mg3N2转移电子数为0.6NA,A错误;葡萄糖与醋酸的最简式均为CH2O,3.0 g该混合物含原子总数为0.4NA,B错误;每个C2H4含有的共用电子对数目为=6,则 2.8 g(0.1 mol)C2H4含有的共用电子对数目为0.6NA,C正确;18O2相对分子质量为36,故16 g 18O2含氧原子少于 1 mol,D错误。

5.利用太阳能分解水制氢,若光解0.02 mol水,下列说法正确的是(　D　)

A.可生成H2的质量为0.02 g

B.可生成氢的原子数为2.408×1023个

C.可生成H2的体积为0.224 L(标准状况)

D.生成H2的量理论上等于0.04 mol Na与水反应产生H2的量

解析:光解0.02 mol H2O,可产生0.02 mol H2,生成H2的质量为0.04 g,在标准状况下的体积为0.448 L,含有的氢原子数为2.408×1022个,故A、B、C错误。

6.阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法正确的是(　D　)

A.1 L 0.1 mol·L-1NH4Cl溶液中,N的数量为0.1NA

B.2.4 g Mg与H2SO4完全反应,转移的电子数为0.1NA

C.标准状况下,2.24 L N2和O2的混合气体中分子数为 0.2NA

D.0.1 mol H2和0.1 mol I2于密闭容器中充分反应后,其分子总数为0.2NA

解析:A中,n(NH4Cl)=1×0.1 mol=0.1 mol,但N水解,所以N数量小于0.1NA,A错;B中,n(Mg)==0.1 mol,在反应中,每个Mg失去2e-,所以转移电子数为0.2 NA,B错;C中,标准状况下,n(气)==0.1 mol,所以N(气)=0.1 NA,C错;D中,H2+I22HI,反应前后气体分子数不变,所以0.1 mol H2与0.1 mol I2充分反应后,分子总量还是0.2 mol即0.2NA,所以D正确。

7.NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　C　)

A.18 g D2O和18 g H2O中含有的质子数均为10NA

B.2 L 0.5 mol·L-1亚硫酸溶液中含有的H+数为2NA

C.过氧化钠与水反应时,生成0.1 mol氧气转移的电子数为 0.2NA

D.密闭容器中2 mol NO与1 mol O2充分反应,产物的分子数为2NA

解析:18 g D2O和18 g H2O的物质的量不相同,所以含有的质子数也不相同,A项错误;亚硫酸为弱酸,不能完全电离,氢离子数目少于2NA,B项错误;过氧化钠与水发生反应2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑,Na2O2既作氧化剂又作还原剂,生成0.1 mol氧气,转移电子0.2 NA,C项正确;NO与O2反应生成NO2,生成的NO2又发生反应2NO2N2O4,产物的分子数少于2NA,D项错误。

8.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(　C　)

A.7.1 g Cl2与足量NaOH溶液反应转移的电子数为0.2NA

B.25 ℃时,pH=10的NaOH溶液中水电离产生的OH-数目为10-10NA

C.14 g乙烯中含有的共用电子对数为3NA

D.常温常压下,22.4 L乙醇含有的分子数目为NA

解析:Cl2与足量NaOH溶液的反应是歧化反应,1个Cl2分子反应只转移 1个电子,A错误;溶液体积不知,无法计算出OH-的物质的量,B错误;常温常压下,乙醇为液体,不适用气体摩尔体积的计算,D错误。

9.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　A　)

A.25 ℃,1 L pH=13的NaOH溶液中含有OH-的数目为0.1NA

B.常温常压下,17 g甲基(—14CH3)所含的中子数9NA

C.标准状况下,1 L己烷充分燃烧后生成的气态产物的分子数为NA

D.1 mol乙酸(忽略挥发损失)与足量的C2OH在浓硫酸作用下加热,充分反应可生成NA个CH3CO18OC2H5分子

解析:OH-的物质的量为1 L×0.1 mol·L-1=0.1 mol,故OH-的数目为0.1NA,A正确;1个—14CH3中有8个中子,B错误;标准状况下己烷是液体,不适用气体摩尔体积的计算,C错误;乙酸与乙醇的反应是一个有限度的反应,1 mol乙酸不能全部反应完,故得不到NA个CH3CO18OC2H5分子,D错误。

10.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　C　)

A.1 L 1 mol·L-1的NaClO溶液中含有ClO-的数目为NA

B.1 mol乙醇和1 mol二甲醚含有碳氧单键的数目均为NA

C.常温常压下,14 g由N2与CO组成的混合气体含有的原子数目为NA

D.标准状况下,6.72 L NO2与水充分反应转移的电子数目为0.1NA

解析:NaClO溶液中ClO-发生水解,因此1 L 1 mol·L-1的NaClO溶液中含有ClO-的数目小于NA,A错误;1 mol乙醇中含NA个碳氧单键,1 mol二甲醚(CH3OCH3)含2NA个碳氧单键,B错误;N2和CO都是双原子分子,其摩尔质量均为28 gs·mol-1,14 g混合气体的物质的量为 0.5 mol,含有的原子数目为NA,C正确;NO2与H2O发生的反应为3NO2+H2O2HNO3+NO,标准状况下 6.72 L NO2为0.3 mol,与水发生反应时转移0.2 mol电子(即0.2NA),D错误。

11.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是(　B　)

A.含0.2 mol H2SO4的浓硫酸与足量的镁反应,转移电子数大于0.2NA

B.25 ℃时,pH=3的醋酸溶液1 L,溶液中含H+的数目小于0.001NA

C.任意条件下,1 mol苯中含有C—H键的数目一定为6NA

D.a mol的R2+(R的核内中子数为N,质量数为A)的核外电子数为a(A-N-2)NA

解析:A.浓H2SO4与Mg的反应,先发生Mg+2H2SO4(浓)MgSO4+SO2↑+

2H2O,,后随浓H2SO4变稀,又发生反应Mg+H2SO4MgSO4+H2↑,H2SO4～2e-,即转移电子2(0.2-x)mol,两次共转移电子(0.4-x)mol,因为x<0.2,所以(0.4-x)>0.2,即电子数大于0.2NA,故A正确;B.pH=3的醋酸中 c(H+)=10-3 mol/L,1 L含H+数目等于0.001NA,故B不正确;C.每个苯分子中含有六个C—H键,故1 mol苯含C—H键数目为6NA;D.R2+中含有的电子数为(A-N-2),则 a mol 含有的数目为a(A-N-2)NA。

12.称取(NH4)2SO4和NH4HSO4混合物样品7.24 g,加入含 0.1 mol NaOH的溶液,完全反应,生成NH3 1 792 mL(标准状况),则(NH4)2SO4和NH4HSO4的物质的量比为(　C　)

A.1∶1 B.1∶2 C.1.87∶1 D.3.65∶1

解析:利用极值法分析,可知0.1 mol氢氧化钠不足,故先将NH4HSO4反应完,再反应(NH4)2SO4。因共生成NH3 0.08 mol,故与H+反应的氢氧化钠为0.02 mol,则可知道NH4HSO4为0.02 mol,则(NH4)2SO4质量

为7.24 g-115 g/mol×0.02 mol=4.94 g,(NH4)2SO4的物质的量

为≈0.037 4 mol。因此(NH4)2SO4与NH4HSO4物质的量之比为1.87∶1。

13.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是(　B　)

①46 g NO2和N2O4的混合气体中含有的原子个数为3NA

②常温下,4 g CH4含有NA个C—H共价键

③10 mL溶质质量分数为98%的浓硫酸,加水稀释至100 mL 后,溶液中H2SO4的质量分数变为9.8%

④标准状况下,5.6 L四氯化碳含有的分子数为0.25NA

⑤25 ℃时,pH=12的1.0 L NaClO溶液中水电离出的OH-的数目为0.01NA

⑥0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中含有0.1NA个C

⑦1 mol Na2O2与水完全反应时转移的电子数为2NA

A.③⑥⑦ B.①②⑤

C.①②④ D.④⑤⑥

解析:①NO2和N2O4的最简式相同,所以46 g NO2和N2O4的混合气体中相当于含有1 mol NO2,则其中含有的原子个数为3NA,正确;②常温下,4 g CH4的物质的量是0.25 mol,含有NA个C—H共价键,正确;③硫酸溶液的密度随浓度的增大而增大,所以10 mL溶质质量分数为98%的浓硫酸,加水稀释至100 mL后,溶液中H2SO4的质量分数大于9.8%,错误;④标准状况下四氯化碳呈液态,5.6 L四氯化碳含有的分子数不是0.25NA,错误;⑤25 ℃时,pH=12的1.0 L NaClO溶液中氢氧根离子的浓度是0.01 mol·L-1,则水电离出的OH-的数目为0.01NA,正确;⑥碳酸钠溶液的体积不知,再者C能水解,因此不能计算0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中C的物质的量,错误;⑦1 mol Na2O2与水完全反应时转移的电子数为NA,错误。

14.取某镀锌铁皮5.69 g,将其投入足量稀硫酸中,镀锌铁皮完全溶解,产生氢气2.24 L(标准状况)。试计算:

(1)产生氢气的物质的量是　　　　　　 mol。 

(2)镀锌铁皮中锌的质量是　　　　　　　　 g。 

解析:(1)n(H2)==0.1 mol。

(2)设镀锌铁皮中锌、铁的物质的量分别为x、y。

依题意可得如下方程组:

解得x=0.01 mol,y=0.09 mol,

故m(Zn)=0.01 mol×65 g/mol=0.65 g。

答案:(1)0.1　(2)0.65

15.现有48.4 g碱式碳酸镁样品[化学式:xMgCO3·yMg(OH)2·zH2O,x、y、z为正整数],将其分为两等份,一份样品充分灼烧至恒重进行热重分析,结果如图所示;另一份投入150 mL某浓度的盐酸中,充分反应后生成CO2 4.48 L(已换算成标准状况下),所得溶液稀释至250 mL,测得溶液的c(H+)=0.100 mol·L-1。

按要求回答下列问题:

(1)盐酸的物质的量浓度c(HCl)=　　　　mol·L-1。 

(2)x∶y∶z=　　　　　　　　。 

解析:(1)24.2 g样品灼烧后得到10.0 g MgO即 0.250 mol,消耗HCl 0.500 mol,剩余HCl为 0.100 mol·L-1×0.250 L=0.025 0 mol,0.15 L盐酸中总共含HCl 0.525 mol,c(HCl)=3.50 mol·L-1。

(2)24.2 g样品灼烧后得到10.0 g MgO,即0.250 mol,根据与盐酸反应生成4.48 L CO2算出MgCO3为0.200 mol,即16.8 g,则得Mg(OH)2为0.050 0 mol,即2.90 g,进一步算出24.2 g样品中H2O的质量为24.2 g-16.8 g-2.90 g=4.50 g,即0.025 0 mol,则x∶y∶z=0.200∶0.050 0∶0.250=4∶1∶5。

答案:(1)3.50　(2)4∶1∶5

16.将露置于空气中的某氢氧化钠固体样品溶于水,向所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量,生成的CO2(标准状况)与加入的盐酸体积有如图所示关系(不考虑CO2在水中的溶解)。试计算:

(1)盐酸的物质的量浓度为　　　　　　　mol/L。 

(2)该样品中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为　　　　。 

解析:(1)向所得溶液中逐滴加入稀盐酸时,反应的先后顺序为NaOH+HClNaCl+H2O、Na2CO3+HClNaCl+NaHCO3、NaHCO3+HClNaCl+CO2↑+H2O,由题给图象结合反应可知,与NaHCO3反应的HCl的物质的量和产生CO2的物质的量相等,n(CO2)==

0.02 mol,c(HCl)==0.4 mol/L。

(2)n(Na2CO3)=n(NaHCO3)=n(CO2)=0.02 mol,n(NaOH)=0.4 mol/L×

0.15 L-0.02 mol=0.04 mol,n(NaOH)∶n(Na2CO3)=0.04 mol∶

0.02 mol=2∶1。

答案:(1)0.4　(2)2∶1

17.为确定Na2CO3和NaHCO3混合物样品的组成,称取四份该样品溶于水后分别逐滴加入相同浓度盐酸30.0 mL,充分反应,产生CO2的体积(已折算成标准状况下的体积,不考虑CO2在水中的溶解)如下表:

(1)样品中物质的量之比n(Na2CO3)∶n(NaHCO3)=　　　　。 

(2)盐酸的物质的量浓度c(HCl)=　　　　　　。 

解析:Na2CO3与HCl反应分2步进行,依次为Na2CO3+HClNaHCO3+NaCl,NaHCO3+HClNaCl+CO2↑+H2O。由表中数据知,实验Ⅰ中Na2CO3和NaHCO3完全反应,实验Ⅳ中Na2CO3完全转化为NaHCO3并且NaHCO3部分与HCl反应。设2.96 g样品中含Na2CO3 x mol、NaHCO3 y mol,则有x+y==0.03、106x+84y=2.96,解得x=0.02,y=0.01,即n(Na2CO3)∶n(NaHCO3)=2∶1。由以上分析则有 n(Na2CO3)×106 g·mol-1+n(Na2CO3)××84 g·mol-1=6.66 g,解得n(Na2CO3)=0.045 mol,所以n(HCl)=0.045 mol+=0.075 mol,

c(HCl)==2.5 mol·L-1。

答案:(1)2∶1　(2)2.5 mol·L-1