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2020版化学新增分大一轮苏教(江苏)讲义:专题1 化学家眼中的物质世界第2讲
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第2讲 物质的量 物质的聚集状态
考纲要求 理解物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积(标准状况下)、阿伏加德罗常数的含义,并能进行有关计算(混合气体的平均相对分子质量的相关计算不作要求)。
考点一 物质的量、气体摩尔体积
1.物质的量
(1)物质的量(n)
表示含有一定数目粒子的集合体的物理量,单位为摩尔(mol)。
(2)物质的量的规范表示方法:
(3)阿伏加德罗常数(NA)
0.012 kg 12C中所含的碳原子数为阿伏加德罗常数,其数值约为6.02×1023,单位为mol-1。公式:NA=。
2.摩尔质量
(1)单位物质的量的物质所具有的质量。常用的单位是 g·mol-1。公式:M=。
(2)数值:以 g·mol-1为单位时,任何粒子的摩尔质量在数值上都等于该粒子的相对分子(原子)质量。
3.气体摩尔体积
(1)影响物质体积大小的因素
①粒子的大小(物质的本性);②粒子间距的大小(由温度与压强共同决定);③粒子的数目(物质的量的大小)。
(2)含义:单位物质的量的气体所占的体积,符号为Vm,标准状况下,Vm约为 22.4_L·mol-1。
(3)基本关系式:n===
(4)影响因素:气体摩尔体积的数值不是固定不变的,它决定于气体所处的温度和压强。
4.阿伏加德罗定律及其推论
(1)阿伏加德罗定律:在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体,含有相同数目的粒子(或气体的物质的量相同)。
(2)阿伏加德罗定律的推论
相同条件
推论公式
语言叙述
T、p相同
=
同温、同压下,气体的体积与其物质的量成正比
T、V相同
=
温度、体积相同的气体,其压强与其物质的量成正比
T、p相同
=
同温、同压下,气体的密度与其摩尔质量(或相对分子质量)成正比
提醒 对于同一种气体,当压强相同时,密度与温度成反比例关系。
物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积概念
(1)1 mol任何物质都含有6.02×1023个分子(×)
(2)硫酸的摩尔质量为98 g(×)
(3)标准状况下,H2和N2的气体摩尔体积均为22.4 L(×)
(4)在标准状况下,1 mol O2 与1 mol SO3的体积相同(×)
(5)2 mol H2O是1 mol H2O摩尔质量的2倍(×)
(6)摩尔是物质的量的单位(√)
(1)含6.02×1023个中子的Li的质量是________g。
(2)4 g D2和20 g 18O2的单质化合时最多能生成_________________________________gD218O。
(3)若12.4 g Na2X中含有0.4 mol钠离子,Na2X的摩尔质量是________,X的相对原子质量是________。
答案 (1) (2)22 (3)62 g·mol-1 16
解析 (1)根据n=计算中子物质的量,Li的中子数为7-3=4,进而计算Li的物质的量,再根据m=nM计算。
(2)根据不足量的物质计算生成D218O的质量;18O2过量。
(3)1 mol Na2X中含有2 mol钠离子,0.2 mol Na2X中含有0.4 mol钠离子,则Na2X的摩尔质量为M(Na2X)==62 g·mol-1;X的相对原子质量=62-46=16。
1.物质的量只能衡量微观粒子,必须指明具体粒子的种类或化学式。
2.摩尔质量与相对原子(分子)质量是两个不同的概念,当摩尔质量以g·mol-1为单位时,二者在数值上相等。
3.气体摩尔体积使用的对象是气体;标准状况是0 ℃、1.01×105 Pa,不是常温、常压。
4.在标准状况下,气体摩尔体积约为22.4 L·mol-1,非标准状况下,气体摩尔体积一般不是22.4 L·mol-1。
题组一 突破宏观量(质量、体积)与粒子数的换算
1.已知:①6.72 L NH3(标准状况下) ②1.204×1023个H2S分子 ③5.6 g CH4 ④0.5 mol HCl,下列关系正确的是( )
A.体积大小:④>③>②>①
B.原子数目:③>①>④>②
C.密度大小:④>②>③>①
D.质量大小:④>③>②>①
答案 B
解析 ①标准状况下,6.72 L NH3的物质的量为=0.3 mol;②1.204×1023个H2S分子的物质的量为=0.2 mol;③5.6 g CH4的物质的量为=0.35 mol;④HCl物质的量为0.5 mol。由上述计算可知物质的量④>③>①>②,相同条件下,气体的体积之比等于物质的量之比,所以体积大小为④>③>①>②,A项错误;①标准状况下6.72 L NH3所含原子的物质的量为0.3 mol×4=1.2 mol,②1.204×1023个H2S分子所含原子的物质的量为0.2 mol×3=0.6 mol,③5.6 g CH4所含原子的物质的量为0.35 mol×5=1.75 mol,④0.5 mol HCl所含原子的物质的量为0.5 mol×2=1 mol,原子数目之比等于所含原子的物质的量之比,所以原子数目③>①>④>②,B项正确;同温同压下,气体密度之比等于其相对分子质量之比,①NH3相对分子质量为17,②H2S相对分子质量为34,③CH4相对分子质量为16,④HCl相对分子质量为36.5,故密度大小④>②>①>③,C项错误;①NH3的质量为17 g·mol-1×0.3 mol=5.1 g,②H2S的质量为34 g·mol-1×0.2 mol=6.8 g,③CH4质量为5.6 g,④HCl质量为36.5 g·mol-1×0.5 mol=18.25 g,故质量大小④>②>③>①,D项错误。
2.下列说法正确的是( )
A.1 mol H2所占体积约为22.4 L
B.22 g CO2中含有的分子数约为3.01×1023
C.100 mL 0.5 mol·L-1 NaOH溶液中含溶质的质量为0.05 g
D.标准状况下,11.2 L O2和H2的混合气体所含分子数约为3.01×1023
答案 BD
解析 温度、压强会影响气体摩尔体积,未说明温度和压强,气体摩尔体积不一定是22.4 L·mol-1,故A项错误;22 g二氧化碳的物质的量为=0.5 mol,二氧化碳分子数目为0.5 mol×6.02×1023 mol-1=3.01×1023,故B项正确;氢氧化钠的物质的量为0.1 L×0.5 mol·L-1=0.05 mol,NaOH的质量为0.05 mol×40 g·mol-1=2 g,故C项错误;混合气体总物质的量为=0.5 mol,分子总数目为0.5 mol×6.02×1023 mol-1=3.01×1023,故D项正确。
3.设NA为阿伏加德罗常数,如果 a g 某气态双原子分子的分子数为p,则b g该气体在标准状况下的体积V(L)是( )
A. B. C. D.
答案 D
解析 解法一 公式法:
a g双原子分子的物质的量= mol,
双原子分子的摩尔质量== g·mol-1,
所以b g气体在标准状况下的体积为
×22.4 L·mol-1= L。
解法二 比例法:
同种气体的分子数与质量成正比,设b g气体的分子数为N
a g ~ p
b g ~ N
则:N=,双原子分子的物质的量为,所以b g该气体在标准状况下的体积为 L。
4.CO和CO2的混合气体18 g,完全燃烧后测得CO2体积为11.2 L(标准状况),则
(1)混合气体中CO的质量是________g。
(2)混合气体中CO2在标准状况下的体积是________L。
(3)混合气体在标准状况下的密度是________g·L-1。
答案 (1)7 (2)5.6 (3)1.61
解析 CO燃烧发生反应:2CO+O22CO2,CO的体积与生成CO2的体积相等,燃烧后CO2的总体积为11.2 L,故18 g CO和CO2的混合气体的总体积为11.2 L,在标准状况下,18 g CO和CO2的混合气体的物质的量为0.5 mol,设CO的物质的量为x mol,CO2的物质的量为y mol,
则,解得x=0.25,y=0.25。
(1)混合气体中CO的质量=28 g·mol-1×0.25 mol=7 g。
(2)原混合气体中,CO2的体积为0.25 mol×22.4 L·mol-1=5.6 L。
(3)原混合气体的密度=≈1.61 g·L-1。
以物质的量(n)为核心的思维模板
Nnm
V(g)
注 Vm与温度、压强有关,标准状况下Vm=22.4 L·mol-1。
题组二 阿伏加德罗定律及应用
5.一定温度和压强下,30 L某种气态纯净物中含有6.02×1023个分子,这些分子由1.204×1024个原子组成,下列有关说法中不正确的是( )
A.该温度和压强可能是标准状况
B.标准状况下该纯净物若为气态,其体积约是22.4 L
C.每个该气体分子含有2个原子
D.若O2在该条件下为气态,则1 mol O2在该条件下的体积也为30 L
答案 A
解析 若该物质为气态物质,则其在标准状况下的体积为22.4 L,故该温度和压强不可能是标准状况,A项错误,B项正确;由分子数和原子数的关系可知该分子为双原子分子,且其物质的量为1 mol,C项正确;根据题意,在此温度和压强条件下,Vm=30 L·mol-1,D项正确。
6.(2018·哈尔滨模拟)在甲、乙两个体积不同的密闭容器中,分别充入质量相等的CO、CO2气体时,两容器的温度和压强均相同,则下列说法正确的是( )
A.充入的CO分子数比CO2分子数少
B.甲容器的体积比乙容器的体积相同
C.CO的摩尔体积与CO2的摩尔体积相同
D.甲中CO的密度比乙中CO2的密度小
答案 CD
解析 质量相等的CO和CO2的物质的量之比为11∶7,在温度和压强相同时体积之比为11∶7,但摩尔体积相同。
题组三 气体相对分子质量的计算
7.(1)已知标准状况下,气体A的密度为2.857 g·L-1,则气体A的相对分子质量为________,可能是________气体。
(2)标准状况下,1.92 g某气体的体积为672 mL,则此气体的相对分子质量为________。
(3)在一定条件下,m g NH4HCO3完全分解生成NH3、CO2、H2O(g),按要求填空。
①若所得混合气体对H2的相对密度为d,则混合气体的物质的量为____________。NH4HCO3的摩尔质量为________________(用含m、d的代数式表示)。
②若所得混合气体的密度折合成标准状况为ρ g·L-1,则混合气体的平均摩尔质量为________________(用含ρ的代数式表示)。
答案 (1)64 SO2 (2)64 (3)① mol 6d g·mol-1 ②22.4ρ g·mol-1
解析 (1)M=ρ×22.4 g·mol-1≈64 g·mol-1。
(2)M==64 g·mol-1。
(3)因为NH4HCO3(s)NH3(g)+CO2(g)+H2O(g)
①M(混)=2d⇒n(混)= mol,
⇒M(NH4HCO3)=2d×3 g·mol-1=6d g·mol-1。
②(混)=22.4ρ g·mol-1。
求气体摩尔质量M的常用方法
(1)根据物质的质量(m)和物质的量(n):M=m/n。
(2)根据一定质量(m)的物质中微粒数目(N)和阿伏加德罗常数(NA):M=NA·m/N。
(3)根据标准状况下气体的密度ρ:M=ρ×22.4(g·mol-1)。
(4)根据气体的相对密度(D=ρ1/ρ2):M1/M2=D。
考点二 识破阿伏加德罗常数判断的“6个”陷阱
陷阱1 常在气体摩尔体积的适用“对象及条件”设陷
[应对策略]
抓“两看”,突破气体与状况陷阱
一看“气体”是否处在“标准状况”。
二看“标准状况”下,物质是否为“气体”[如CCl4、CHCl3、CH2Cl2(注:CH3Cl为气体)、H2O、溴、SO3、己烷、苯、HF、NO2等在标准状况下均不为气体]。
[专项集训]
1.辨析易错易混
(1)2.24 L CO2中含有的原子数为0.3NA( )
(2)常温下,11.2 L甲烷气体含有的甲烷分子数为0.5NA( )
(3)标准状况下,2.24 L 氨水含有NH3分子数为0.1NA( )
(4)标准状况下,22.4 L SO3中含有SO3分子数为NA( )
(5)标准状况下,22.4 L氧气、氮气和CO的混合气体中含有2NA个原子( )
(6)用惰性电极电解饱和食盐水,若线路中通过NA个电子,则阴极产生11.2 L气体( )
(7)常温常压下,含NA个Cl2分子的气体体积约为22.4 L( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)× (7)×
陷阱2 设置与计算无关的一些干扰条件
[应对策略]
题目常给出非标准状况下气体的物质的量或质量,干扰学生的正确判断。要注意物质的质量、摩尔质量、微粒个数不受“温度、压强”外界条件的影响。
[专项集训]
2.辨析易错易混
(1)常温常压下,3.2 g O2所含的原子数为0.2NA( )
(2)标准状况下,18 g H2O所含的氧原子数目为NA( )
(3)室温下,1 mol CH4中含有5NA原子( )
(4)常温常压下,1 mol CO2与SO2的混合气体中含氧原子数为2NA( )
(5)常温常压下,14 g由N2与CO组成的混合物气体含有的原子数目为NA( )
答案 (1)√ (2)√ (3)√ (4)√ (5)√
陷阱3 忽视常见物质的结构特点
[应对策略]
牢记“结构特点”,突破陷阱
(1)记特殊物质中所含微粒(分子、原子、电子、质子、中子等)的数目,如Ne、D2O、18O2、—OH、OH-等,理清整体与部分的关系。
(2)记最简式相同的物质,构建解答混合物的模型,如NO2和N2O4、乙烯(C2H4)和丙烯(C3H6)等。
(3)记摩尔质量相同的物质,如N2、CO、C2H4等。
(4)记物质中所含化学键的数目,如一分子H2O2、CnH2n+2中化学键的数目分别为3、3n+1,SiO2中Si—O键的数目为4,苯环中不含双键等。
[专项集训]
3.辨析易错易混
(1)在常温常压下,18 g H2O与18 g D2O所含电子数均为10NA( )
(2)17 g —OH与17 g OH-所含电子数均为10NA( )
(3)30 g SiO2中含有硅氧键个数为NA( )
(4)32 g甲醇中所含共价键数目为5NA( )
(5)常温常压下,32 g O2和O3的混合气体中含有的原子数为2NA( )
(6)56 g乙烯中所含共用电子对数目为12NA( )
(7)78 g苯中含有3NA碳碳双键( )
(8)60 ℃时,92 g NO2与N2O4的混合气体中含有的原子总数为6NA( )
(9)12 g金刚石和石墨混合物中含有的碳原子数为NA( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√ (6)√ (7)× (8)√ (9)√
解析 (3)每个硅原子都以单键与周围的四个氧原子直接相连。(5)直接计算氧原子的物质的量。(6)乙烯中碳碳双键是两对共用电子对。(7)苯分子中不含碳碳双键。(8)混合气体抽出特定组合“NO2”,其摩尔质量为46 g·mol-1。(9)金刚石和石墨均由碳原子构成,等质量时含有的碳原子数相同。
陷阱4 常在电子转移数目上设陷
[应对策略]
抓“反应”,突破陷阱
电子转移(得失)数目的问题分析,要做到“三注意”:一要注意是否发生歧化反应,如Cl2与H2O或NaOH发生歧化反应时,消耗1 mol Cl2转移1 mol电子;二要注意变价元素,如1 mol Fe与足量盐酸反应转移2 mol电子,而与足量硝酸反应转移3 mol电子;三要注意氧化还原的竞争及用量问题,如向FeBr2溶液中通入Cl2,Cl2的量不同,转移的电子数不同。
[专项集训]
4.辨析易错易混
(1)5.6 g铁粉与硝酸反应失去的电子数一定为0.3NA( )
(2)0.1 mol Zn与含0.1 mol HCl的盐酸充分反应,转移的电子数目为0.2NA( )
(3)1 mol Na与足量O2反应,生成Na2O和Na2O2的混合物,转移的电子数为NA( )
(4)1 mol Na2O2与足量CO2充分反应转移的电子数为2NA( )
(5)向FeI2溶液中通入适量Cl2,当有1 mol Fe2+被氧化时,共转移电子的数目为NA( )
(6)1 mol Cl2参加反应转移电子数一定为2NA( )
(7)5NH4NO32HNO3+4N2↑+9H2O反应中,生成28 g N2时,转移的电子数目为3.75NA( )
(8)常温常压下,22.4 L氯气与足量镁粉充分反应,转移的电子数小于2NA( )
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)× (7)√ (8)√
解析 (1)当铁粉过量时生成Fe2+。(2)盐酸不足,Zn不能完全反应。(3)不论是哪种氧化物,钠均是从0价变为+1价。(4)该反应为Na2O2中-1价氧元素的歧化反应,1 mol Na2O2反应转移1 mol电子。(5)I-的还原性比Fe2+强,Cl2首先氧化I-。(6)氯气与水、碱反应时既是氧化剂又是还原剂,转移电子数为NA。(7)28 g N2为1 mol,分析电子转移情况,,即产生4 mol N2,转移15 mol电子,产生1 mol N2转移电子数=NA=3.75NA,正确。(8)1 mol Cl2与足量镁反应得到2 mol电子,常温常压下,22.4 L Cl2的物质的量小于1 mol,故正确。
陷阱5 常在电解质溶液中微粒数目上设陷
[应对策略]
判断电解质溶液中粒子数目时注意“三看”,突破陷阱
(1)是否存在弱电解质的电离或盐类水解。
(2)已知浓度,是否指明体积,是否能用公式“n=cV”计算。
(3)在判断溶液中微粒总数时,是否忽视溶剂水。
[专项集训]
5.辨析易错易混
(1)0.1 L 3.0 mol·L-1的NH4NO3溶液中含有的N原子数目为0.6NA( )
(2)等体积、等物质的量浓度的NaCl和KCl溶液中,阴、阳离子数目之和均为2NA( )
(3)0.1 mol·L-1的NaHSO4溶液中,阳离子的数目之和为0.2NA( )
(4)25 ℃时,pH=13的1.0 L Ba(OH)2溶液中含有的OH-数目为0.1NA( )
(5)1 L 0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液中H2CO3、HCO和CO的粒子数之和为0.1NA( )
(6)0.1 mol FeCl3完全水解转化为氢氧化铁胶体,生成0.1NA个胶粒( )
(7)2 L 0.5 mol·L-1亚硫酸溶液中含有的H+数为2NA( )
答案 (1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)√ (6)× (7)×
解析 (2)等体积不是1 L、等浓度不是1 mol·L-1,无法计算。(3)没有体积无法计算。(5)根据电解质溶液中物料守恒可知,1 L 0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液中HCO、CO和H2CO3粒子数之和为0.1NA,正确。(6)氢氧化铁胶粒是很多Fe(OH)3的集合体。(7)H2SO3是弱酸,部分电离,所以H+数目小于2NA,错误。
陷阱6 忽视“特殊条件”或“隐含反应”
[应对策略]
要识破隐含的可逆反应,记住反应条件、反应物浓度变化对反应的影响,突破陷阱
(1)反应为可逆反应,反应物不能完全转化,如:
①2SO2+O22SO3
②N2+3H22NH3
③Cl2+H2OHCl+HClO
(2)有些物质常温常压下就以聚合分子形式存在。比如2NO2N2O4,2HF(HF)2。
(3)有些反应浓度不一样,反应不一样。如铜与硝酸的反应、铜与浓硫酸的反应、二氧化锰与浓盐酸的反应。
(4)有些反应反应物的用量不一样,反应不一样。如二氧化碳与碱的反应,碳酸钠与盐酸的反应,石灰水与碳酸氢钠的反应等。
[专项集训]
6.辨析易错易混
(1)50 mL 12 mol·L-1盐酸与足量MnO2共热,转移的电子数为0.3NA( )
(2)常温下,密闭容器中2 mol NO与1 mol O2充分反应,产物的分子数为2NA( )
(3)常温下,56 g铁片投入足量浓H2SO4中生成NA个SO2分子( )
(4)一定条件下,用 1.5 mol H2和0.5 mol N2,充分反应后可得到NH3分子数为NA( )
(5)标准状况下,将22.4 L Cl2通入足量水中充分反应转移电子数小于NA( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)√
解析 (1)随着反应的进行浓盐酸变为稀盐酸,反应停止。(2)隐含NO2与N2O4的转化平衡。(3)常温下铁遇浓硫酸钝化。(4)合成氨反应为可逆反应,不可能完全反应。(5)Cl2与水的反应为可逆反应,1 mol Cl2不能完全反应,因而转移电子数小于NA。
1.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”
(1)3 mol H2与1 mol N2混合反应生成NH3,转移电子的数目小于6×6.02×1023(√)
(2018·江苏,10C)
(2)常温常压下,锌与稀H2SO4反应生成11.2 L H2,反应中转移的电子数为6.02×1023(×)
(2017·江苏,12D)
(3)常温常压下,22.4 L Cl2中含有的分子数为6.02×1023个(×)
(2016·江苏,7C)
(4)若H2O2分解产生1 mol O2,理论上转移的电子数约为4×6.02×1023(×)
(2015·江苏,11A)
2.(2014·江苏,6)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.1.6 g由氧气和臭氧组成的混合物中含有氧原子的数目为0.1NA
B.0.1 mol丙烯酸中含有双键的数目为0.1NA
C.标准状况下,11.2 L苯中含有分子的数目为0.5NA
D.在过氧化钠与水的反应中,每生成0.1 mol氧气,转移电子的数目为0.4NA
答案 A
解析 A项,O2和O3都是由O元素组成的,1.6 g混合气体含有O原子的物质的量为=0.1 mol,即0.1NA;B项,丙烯酸的结构简式为,分子中含有C==C键和C==O键,因此0.1 mol丙烯酸含有0.2NA个双键;C项,标准状况下苯为液体,11.2 L苯中的物质的量远大于0.5 mol,所含分子数远大于0.5NA;D项,过氧化钠与水的反应为2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑,其中O元素发生自身的“歧化反应”,由-1价变为0价和-2价,生成1 mol O2时,转移2 mol电子,因此生成0.1 mol O2时,转移0.2NA个电子。
3.(2013·江苏,7)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的NaClO溶液中含有ClO-的数目为NA
B.78 g苯含有C==C双键的数目为3NA
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
答案 C
解析 A项,由于ClO-水解,ClO-数目小于NA,错误;B项,苯分子中无C==C,错误;C项,N2和CO的摩尔质量均为28 g·mol-1,均为双原子分子,14 g混合气体的物质的量为0.5 mol,原子数为NA,正确;D项,由反应3NO2+H2O===2HNO3+NO可知,3 mol NO2参加反应转移电子数为2NA,则0.3 mol NO2参加反应,转移电子数目为0.2NA,错误。
4.(2012·江苏,8)设NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.标准状况下,0.1 mol Cl2溶于水,转移的电子数目为0.1NA
B.常温常压下,18 g H2O中含有的原子总数为3NA
C.标准状况下,11.2 L CH3CH2OH中含有的分子数目为0.5NA
D.常温常压下,2.24 L CO和CO2混合气体中含有的碳原子数目为0.1NA
答案 B
解析 A项,0.1 mol氯气溶于水,仅有少量Cl2与水反应,转移的电子数远小于0.1NA,错误;B项,n(H2O)==1 mol,含有3 mol原子,正确;C项,在标准状况下,CH3CH2OH为液态,错误;D项,常温常压下2.24 L CO和CO2的混合气体的物质的量不等于0.1 mol,错误。
A组
一、单项选择题
1.(2019·西安调研)下列叙述中错误的是( )
A.阿伏加德罗常数的符号为NA,其近似值为6.02×1023 mol-1
B.等物质的量的O2和O3,所含氧原子数相同
C.在0.5 mol Na2SO4中,含有的Na+数约是6.02×1023
D.摩尔是物质的量的单位
答案 B
2.(2018·天津市第一中学高三月考)双酚基丙烷(BPA)的分子式为C15H16O2。下列有关判断不正确的是( )
A.BPA的摩尔质量是228 g·mol-1
B.1 mol BPA中含有6.02×1023个分子
C.BPA属于有机化合物
D.1 mol BPA在标准状况下的体积约为22.4 L
答案 D
3.下列说法中正确的是( )
A.在一定温度和压强下,固体或液体物质的体积大小只由构成微粒的大小决定
B.不同的气体,若体积不同,则它们所含的分子数一定不同
C.在一定温度下,各种气态物质体积的大小由构成气体的分子数决定
D.22 g CO2与标准状况下11.2 L HCl所含的分子数相同
答案 D
4.偏二甲肼(C2H8N2)是一种高能燃料,燃烧产生的巨大能量可作为航天运载火箭的推动力。下列叙述正确的是( )
A.偏二甲肼的摩尔质量为60 g
B.6.02×1023个偏二甲肼分子的质量约为60 g
C.1 mol偏二甲肼的质量为60 g·mol-1
D.6 g偏二甲肼含有1.2NA个偏二甲肼分子
答案 B
解析 A项,摩尔质量的单位为g·mol-1;B项,6.02×1023个偏二甲肼的物质的量为1 mol,质量为60 g,正确;C项,1 mol物质的质量在数值上等于摩尔质量,质量的单位为g;D项,6 g偏二甲肼的物质的量为=0.1 mol,分子数为0.1NA。
5.室温下,抽去如图所示装置中的玻璃片,使两种气体充分反应。下列说法正确的是(设NA表示阿伏加德罗常数的值)( )
A.气体反应物的总体积为0.448 L
B.装置中氢元素的总质量为0.04 g
C.生成物中含有0.01NA个分子
D.生成物完全溶于水后所得溶液含有0.01NA个NH
答案 B
解析 等物质的量的氯化氢和氨气恰好完全反应生成固体氯化铵。因没有说明是否为标准状况,所以反应物体积无法计算,A错误;氯化铵为离子化合物,不存在分子,C错误;氯化铵是强酸弱碱盐,会发生水解,NH个数小于0.01NA,D错误。
6.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.27 g铝加入1 mol·L-1的NaOH溶液中,转移电子数是3NA
B.56 g N2与CO的混合物中原子总数是4NA
C.标准状况下,44.8 L NO与22.4 L O2反应后的分子数是2NA
D.常温下,1 L pH=1的H2SO4溶液中的H+数为0.2NA
答案 B
解析 未告知NaOH溶液的体积,不确定铝是否完全反应,故无法计算转移电子数,A项错误;N2与CO的摩尔质量均为28 g·mol-1,56 g N2与CO混合物的物质的量为2 mol,N2与CO中均含有2个原子,故2 mol N2与CO混合物中原子总数是4NA,B项正确;NO与O2反应后生成NO2,由于存在2NO2N2O4,故标准状况下,44.8 L NO与22.4 L O2反应后的分子数小于2NA,C项错误;pH=-lg c(H+),故常温下,1 L pH=1的H2SO4溶液中的H+数为0.1NA,D项错误。
二、不定项选择题
7.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.17 g H2O2与17 g H2S所含的电子数均为9NA
B.0.3 mol NO2与水反应,生成的H+数目为0.3NA
C.0.1 mol Cl2通入适量水中,转移的电子数小于0.2NA
D.2 L pH=3的醋酸与足量的锌反应,产生H2分子数为10-3NA
答案 AC
解析 H2O2和H2S的摩尔质量均为34 g·mol-1,分子内均有18个电子,则17 g H2O2与17 g H2S所含的电子数均为9NA,故A项正确;0.3 mol NO2与水反应生成0.2 mol HNO3,生成的H+数目为0.2NA,故B项错误;氯气与水反应生成HClO与HCl,此反应为可逆反应,则将0.1 mol Cl2通入适量水中,转移的电子数小于0.1NA,故C项正确;醋酸为弱酸,只有部分电离,但随着反应的进行,未电离的醋酸能继续电离与锌反应,故D项错误。
8.(2015·全国卷Ⅰ,9)乌洛托品在合成、医药、染料等工业中有广泛用途,其结构简式如图所示。将甲醛水溶液与氨水混合蒸发可制得乌洛托品。若原料完全反应生成乌洛托品,则甲醛与氨的物质的量之比应为( )
A.1∶1 B.2∶3 C.3∶2 D.2∶1
答案 C
解析 根据乌洛托品的结构简式可知分子式为C6H12N4,碳原子来自HCHO,氮原子来自NH3,发生的反应为6HCHO+4NH3―→C6H12N4+6H2O,根据原子守恒,则光照甲醛与氨的物质的量之比为3∶2。
9.(2016·海南,9改编)利用太阳能分解水制氢,若分解0.02 mol水,下列说法正确的是( )
A.可生成H2的质量为0.04 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
答案 AD
解析 根据方程式2H2O===2H2↑+O2↑,分解0.02 mol水,可产生0.02 mol H2和0.01 mol O2,结合n===解答该题。
10.(2015·全国卷Ⅱ,10)NA代表阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )
A.60 g丙醇中存在的共价键总数为10NA
B.1 L 0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液中HCO和CO的离子数之和为0.1NA
C.钠在空气中燃烧可生成多种氧化物,23 g钠充分燃烧时转移电子数为1NA
D.235 g核素U发生裂变反应:U+nSr+Xe+10n,净产生的中子(n)数为10NA
答案 C
解析 A项,60 g丙醇的物质的量是1 mol,根据其结构式可知,1 mol 丙醇分子中存在的共价键总数为11NA,错误;B项,根据电解质溶液中物料守恒可知,1 L 0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液中HCO、CO和H2CO3粒子数之和为0.1NA,错误;C项,在氧化物中,钠元素的化合价只有+1价,因此23 g Na即1 mol Na充分燃烧时转移电子数为1NA,正确;D项,235 g核素U即1 mol U,发生裂变反应时净产生的中子数为9NA,错误。
B组
一、单项选择题
1.(2019·常州田家炳高级中学高三月考)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,11.2 L CCl4中含有的分子数为0.5NA
B.1 mol Cl2完全溶于水,转移的电子数为NA
C.0.1 mol·L-1醋酸溶液中含有醋酸分子的数目为0.1NA
D.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
答案 D
解析 A项,标准状况下,CCl4不是气体,不能计算其物质的量,错误;B项,1 mol Cl2完全溶于水,反应为可逆的,不能准确计算转移电子数,错误;C项,0.1 mol·L-1醋酸溶液中醋酸能部分电离且不知道溶液的体积,故不能计算含有醋酸分子的数目,错误;D项,氮气和一氧化碳的相对分子质量都为28,所以常温常压下,14 g由N2与CO组成的混合气体其物质的量为0.5 mol,其含有的原子数目为NA,正确。
2.(2019·盐城市田家炳中学高三考试)设NA代表阿伏加德罗常数的值,下列有关叙述正确的是( )
A.标准状况下,2.24 L Cl2与足量的NaOH溶液反应,转移的电子数目为0.2NA
B.标准状况下,44.8 L NO与22.4 L O2混合后气体中分子总数等于2NA
C.NO2和H2O反应每生成2 mol HNO3时转移的电子数目为2NA
D.1 mol Fe在氧气中充分燃烧失去3NA个电子
答案 C
解析 A项,Cl2与NaOH反应生成NaCl和NaClO,Cl元素化合价既升高又降低,0.1 mol Cl2参加反应转移0.1NA的电子,错误;B项,根据化学反应:2NO+O2===2NO2、2NO2N2O4,2 mol NO和1 mol氧气反应生成2 mol NO2,由于可逆反应的存在,混合后气体中分子总数小于2NA,错误;C项,根据化学反应:3NO2+H2O===2HNO3+NO,NO2和H2O反应每生成2 mol HNO3时转移的电子数目为2NA,正确;D项,铁在氧气中燃烧生成Fe3O4,则1 mol Fe在氧气中充分燃烧失去NA个电子,错误。
3.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是( )
A.30 g NO和30 g SiO2中含有的氧原子数均为NA
B.0.5 L 2.0 mol·L-1NaHSO4溶液中含有的HSO数目少于NA
C.标准状况下,5.6 L N2与足量的H2反应生成NH3转移的电子数为1.5NA
D.标准状况下,11.2 L NH3和HCl的混合气体中的分子数为0.5NA
答案 A
解析 30 g NO和30 g SiO2中含有的氧原子数均为1 mol,A项正确;NaHSO4溶液中不存在HSO,B项错误;N2+3H22NH3为可逆反应,C项错误;NH3和HCl反应生成NH4Cl,不存在二者的混合气体,D项错误。
4.(2019·东台市创新学校高三月考)用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )
A.25 ℃时,pH=13的1.0 L Ba(OH)2溶液中含有的OH-数目为0.2NA
B.标准状况下,2.24 L Cl2与过量水反应,转移的电子总数为0.2NA
C.室温下,21.0 g乙烯和环丙烷的混合气体中含有的碳原子数目为1.5NA
D.标准状况下,22.4 L乙醛中含有的氧原子数为1.0NA
答案 C
解析 A项,25 ℃时,pH=13的1.0 L Ba(OH)2溶液中氢氧根离子的浓度为0.1 mol·L-1,n(OH-)=0.1 mol·L-1×1 L=0.1 mol,所以OH-数目为0.1NA,错误;C项,乙烯和环丙烷的最简式都是CH2,则n(CH2)==1.5 mol,所以n(C)=1.5 mol,N(C)=1.5NA,正确;D项,标准状况下乙醛是无色、有刺激性气味的液体,不是气体,不能使用标况下的气体摩尔体积计算乙醛的物质的量,错误。
5.(2018·广东五校协作体第一次联考)设阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法中正确的是( )
A.1 mol乙烯分子中含有的共价键数为4NA
B.标准状况下,4.6 g NO2和N2O4的混合气体中原子数为0.3NA
C.0.1 mol·L-1的硫酸溶液中含H+的数目为0.2NA
D.氢氧燃料电池中消耗11.2 L氢气时转移电子数为NA
答案 B
解析 1 mol乙烯中含4 mol C—H键和1 mol碳碳双键,A项错误;NO2和N2O4的最简式是NO2,4.6 g混合物中含原子0.3 mol,B项正确;未给出硫酸溶液的体积,不能计算溶液中H+的物质的量,C项错误;氢氧燃料电池中,标准状况下负极上消耗11.2 L氢气,转移电子1 mol,题中未指明氢气所处的状况,D项错误。
二、不定项选择题
6.(2019·东台市创新学校高三月考)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A.标准状况下,14 g氮气含有的核外电子数为7NA
B.标准状况下,2.24 L H2与O2的混合物中含有的分子数为0.1NA
C.常温常压下,7.8 g苯中含有双键的数目为0.3NA
D.常温下,1 L 0.1 mol·L-1的NH4NO3溶液中氧原子数为0.3NA
答案 AB
解析 A项,14 g氮气的物质的量为0.5 mol,每个原子核外含有7个电子,含有的核外电子数为7NA,正确;B项,标准状况下,2.24 L H2与O2的混合物为0.1 mol,含有的分子数为0.1NA,正确;C项,常温常压下,7.8 g苯是0.1 mol,但苯中不含有双键,错误;D项,常温下,NH4NO3溶液中除硝酸铵中含氧原子外,水分子中也含有氧原子,故氧原子数大于0.3NA,错误。
7.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是( )
A.某密闭容器中盛有0.2 mol SO2和0.1 mol O2,一定条件下充分反应,生成SO3分子数为0.2NA
B.一定条件下,2.3 g Na与O2完全反应生成3.6 g产物时失去的电子数为0.1NA
C.25 ℃时,1 L 0.1 mol·L-1Na2S溶液中含有Na+的数目为0.2NA
D.将1 L 5.68 mol·L-1的FeCl3饱和溶液制成胶体,可得到5.68NA个Fe(OH)3胶粒
答案 BC
解析 A项,该反应为可逆反应,反应物不可能完全转化为生成物;D项,氢氧化铁胶粒为氢氧化铁的聚集体,无法计算生成的胶粒数目。
8.(2019·东台市创新学校高三月考)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A.标准状况下,22.4 L水中所含原子总数为3NA
B.常温常压下,44 g C3H8中含有的碳碳单键数为3NA
C.标准状况下,22.4 L N2与67.2 L H2混合,在一定条件下反应后,气体分子总数为2NA
D.1 mol Na2O和Na2O2混合物中含有的阴、阳离子总数是3NA
答案 D
解析 A项,标况下水为液态,故不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量,错误;B项,44 g丙烷的物质的量为1 mol,而丙烷中含有2个碳碳单键,故1 mol丙烷中含2NA个碳碳单键,错误;C项,N2和H2反应后生成的NH3中存在平衡:N2+3H22NH3,则所得气体分子总数大于2NA个,错误;D项,氧化钠和过氧化钠均由2个阳离子和1个阴离子构成,故1 mol两者的混合物中含有的阴阳离子共3NA个,正确。
9.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.0.1 mol C2H6O分子中含有C—H键的数目为0.5NA
B.1 L 0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液中含有NH的数目小于0.1NA
C.8.4 g NaHCO3和MgCO3的混合物中含有的阴离子数目为0.1NA
D.标准状况下,2.24 L Cl2与过量NaOH溶液反应转移的电子数为0.2NA
答案 BC
解析 若C2H6O为CH3—O—CH3,则0.1 mol C2H6O分子中含C—H键的数目为0.6NA,A项错误;由于NH水解,故1 L 0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液中含有NH的数目小于0.1NA,B项正确;反应Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O中1 mol Cl2参加反应,转移1 mol电子,标准状况下,2.24 L Cl2为0.1 mol,则其与过量NaOH溶液反应转移的电子数为0.1NA,D项错误。
考纲要求 理解物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积(标准状况下)、阿伏加德罗常数的含义,并能进行有关计算(混合气体的平均相对分子质量的相关计算不作要求)。
考点一 物质的量、气体摩尔体积
1.物质的量
(1)物质的量(n)
表示含有一定数目粒子的集合体的物理量,单位为摩尔(mol)。
(2)物质的量的规范表示方法:
(3)阿伏加德罗常数(NA)
0.012 kg 12C中所含的碳原子数为阿伏加德罗常数,其数值约为6.02×1023,单位为mol-1。公式:NA=。
2.摩尔质量
(1)单位物质的量的物质所具有的质量。常用的单位是 g·mol-1。公式:M=。
(2)数值:以 g·mol-1为单位时,任何粒子的摩尔质量在数值上都等于该粒子的相对分子(原子)质量。
3.气体摩尔体积
(1)影响物质体积大小的因素
①粒子的大小(物质的本性);②粒子间距的大小(由温度与压强共同决定);③粒子的数目(物质的量的大小)。
(2)含义:单位物质的量的气体所占的体积,符号为Vm,标准状况下,Vm约为 22.4_L·mol-1。
(3)基本关系式:n===
(4)影响因素:气体摩尔体积的数值不是固定不变的,它决定于气体所处的温度和压强。
4.阿伏加德罗定律及其推论
(1)阿伏加德罗定律:在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体,含有相同数目的粒子(或气体的物质的量相同)。
(2)阿伏加德罗定律的推论
相同条件
推论公式
语言叙述
T、p相同
=
同温、同压下,气体的体积与其物质的量成正比
T、V相同
=
温度、体积相同的气体,其压强与其物质的量成正比
T、p相同
=
同温、同压下,气体的密度与其摩尔质量(或相对分子质量)成正比
提醒 对于同一种气体,当压强相同时,密度与温度成反比例关系。
物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积概念
(1)1 mol任何物质都含有6.02×1023个分子(×)
(2)硫酸的摩尔质量为98 g(×)
(3)标准状况下,H2和N2的气体摩尔体积均为22.4 L(×)
(4)在标准状况下,1 mol O2 与1 mol SO3的体积相同(×)
(5)2 mol H2O是1 mol H2O摩尔质量的2倍(×)
(6)摩尔是物质的量的单位(√)
(1)含6.02×1023个中子的Li的质量是________g。
(2)4 g D2和20 g 18O2的单质化合时最多能生成_________________________________gD218O。
(3)若12.4 g Na2X中含有0.4 mol钠离子,Na2X的摩尔质量是________,X的相对原子质量是________。
答案 (1) (2)22 (3)62 g·mol-1 16
解析 (1)根据n=计算中子物质的量,Li的中子数为7-3=4,进而计算Li的物质的量,再根据m=nM计算。
(2)根据不足量的物质计算生成D218O的质量;18O2过量。
(3)1 mol Na2X中含有2 mol钠离子,0.2 mol Na2X中含有0.4 mol钠离子,则Na2X的摩尔质量为M(Na2X)==62 g·mol-1;X的相对原子质量=62-46=16。
1.物质的量只能衡量微观粒子,必须指明具体粒子的种类或化学式。
2.摩尔质量与相对原子(分子)质量是两个不同的概念,当摩尔质量以g·mol-1为单位时,二者在数值上相等。
3.气体摩尔体积使用的对象是气体;标准状况是0 ℃、1.01×105 Pa,不是常温、常压。
4.在标准状况下,气体摩尔体积约为22.4 L·mol-1,非标准状况下,气体摩尔体积一般不是22.4 L·mol-1。
题组一 突破宏观量(质量、体积)与粒子数的换算
1.已知:①6.72 L NH3(标准状况下) ②1.204×1023个H2S分子 ③5.6 g CH4 ④0.5 mol HCl,下列关系正确的是( )
A.体积大小:④>③>②>①
B.原子数目:③>①>④>②
C.密度大小:④>②>③>①
D.质量大小:④>③>②>①
答案 B
解析 ①标准状况下,6.72 L NH3的物质的量为=0.3 mol;②1.204×1023个H2S分子的物质的量为=0.2 mol;③5.6 g CH4的物质的量为=0.35 mol;④HCl物质的量为0.5 mol。由上述计算可知物质的量④>③>①>②,相同条件下,气体的体积之比等于物质的量之比,所以体积大小为④>③>①>②,A项错误;①标准状况下6.72 L NH3所含原子的物质的量为0.3 mol×4=1.2 mol,②1.204×1023个H2S分子所含原子的物质的量为0.2 mol×3=0.6 mol,③5.6 g CH4所含原子的物质的量为0.35 mol×5=1.75 mol,④0.5 mol HCl所含原子的物质的量为0.5 mol×2=1 mol,原子数目之比等于所含原子的物质的量之比,所以原子数目③>①>④>②,B项正确;同温同压下,气体密度之比等于其相对分子质量之比,①NH3相对分子质量为17,②H2S相对分子质量为34,③CH4相对分子质量为16,④HCl相对分子质量为36.5,故密度大小④>②>①>③,C项错误;①NH3的质量为17 g·mol-1×0.3 mol=5.1 g,②H2S的质量为34 g·mol-1×0.2 mol=6.8 g,③CH4质量为5.6 g,④HCl质量为36.5 g·mol-1×0.5 mol=18.25 g,故质量大小④>②>③>①,D项错误。
2.下列说法正确的是( )
A.1 mol H2所占体积约为22.4 L
B.22 g CO2中含有的分子数约为3.01×1023
C.100 mL 0.5 mol·L-1 NaOH溶液中含溶质的质量为0.05 g
D.标准状况下,11.2 L O2和H2的混合气体所含分子数约为3.01×1023
答案 BD
解析 温度、压强会影响气体摩尔体积,未说明温度和压强,气体摩尔体积不一定是22.4 L·mol-1,故A项错误;22 g二氧化碳的物质的量为=0.5 mol,二氧化碳分子数目为0.5 mol×6.02×1023 mol-1=3.01×1023,故B项正确;氢氧化钠的物质的量为0.1 L×0.5 mol·L-1=0.05 mol,NaOH的质量为0.05 mol×40 g·mol-1=2 g,故C项错误;混合气体总物质的量为=0.5 mol,分子总数目为0.5 mol×6.02×1023 mol-1=3.01×1023,故D项正确。
3.设NA为阿伏加德罗常数,如果 a g 某气态双原子分子的分子数为p,则b g该气体在标准状况下的体积V(L)是( )
A. B. C. D.
答案 D
解析 解法一 公式法:
a g双原子分子的物质的量= mol,
双原子分子的摩尔质量== g·mol-1,
所以b g气体在标准状况下的体积为
×22.4 L·mol-1= L。
解法二 比例法:
同种气体的分子数与质量成正比,设b g气体的分子数为N
a g ~ p
b g ~ N
则:N=,双原子分子的物质的量为,所以b g该气体在标准状况下的体积为 L。
4.CO和CO2的混合气体18 g,完全燃烧后测得CO2体积为11.2 L(标准状况),则
(1)混合气体中CO的质量是________g。
(2)混合气体中CO2在标准状况下的体积是________L。
(3)混合气体在标准状况下的密度是________g·L-1。
答案 (1)7 (2)5.6 (3)1.61
解析 CO燃烧发生反应:2CO+O22CO2,CO的体积与生成CO2的体积相等,燃烧后CO2的总体积为11.2 L,故18 g CO和CO2的混合气体的总体积为11.2 L,在标准状况下,18 g CO和CO2的混合气体的物质的量为0.5 mol,设CO的物质的量为x mol,CO2的物质的量为y mol,
则,解得x=0.25,y=0.25。
(1)混合气体中CO的质量=28 g·mol-1×0.25 mol=7 g。
(2)原混合气体中,CO2的体积为0.25 mol×22.4 L·mol-1=5.6 L。
(3)原混合气体的密度=≈1.61 g·L-1。
以物质的量(n)为核心的思维模板
Nnm
V(g)
注 Vm与温度、压强有关,标准状况下Vm=22.4 L·mol-1。
题组二 阿伏加德罗定律及应用
5.一定温度和压强下,30 L某种气态纯净物中含有6.02×1023个分子,这些分子由1.204×1024个原子组成,下列有关说法中不正确的是( )
A.该温度和压强可能是标准状况
B.标准状况下该纯净物若为气态,其体积约是22.4 L
C.每个该气体分子含有2个原子
D.若O2在该条件下为气态,则1 mol O2在该条件下的体积也为30 L
答案 A
解析 若该物质为气态物质,则其在标准状况下的体积为22.4 L,故该温度和压强不可能是标准状况,A项错误,B项正确;由分子数和原子数的关系可知该分子为双原子分子,且其物质的量为1 mol,C项正确;根据题意,在此温度和压强条件下,Vm=30 L·mol-1,D项正确。
6.(2018·哈尔滨模拟)在甲、乙两个体积不同的密闭容器中,分别充入质量相等的CO、CO2气体时,两容器的温度和压强均相同,则下列说法正确的是( )
A.充入的CO分子数比CO2分子数少
B.甲容器的体积比乙容器的体积相同
C.CO的摩尔体积与CO2的摩尔体积相同
D.甲中CO的密度比乙中CO2的密度小
答案 CD
解析 质量相等的CO和CO2的物质的量之比为11∶7,在温度和压强相同时体积之比为11∶7,但摩尔体积相同。
题组三 气体相对分子质量的计算
7.(1)已知标准状况下,气体A的密度为2.857 g·L-1,则气体A的相对分子质量为________,可能是________气体。
(2)标准状况下,1.92 g某气体的体积为672 mL,则此气体的相对分子质量为________。
(3)在一定条件下,m g NH4HCO3完全分解生成NH3、CO2、H2O(g),按要求填空。
①若所得混合气体对H2的相对密度为d,则混合气体的物质的量为____________。NH4HCO3的摩尔质量为________________(用含m、d的代数式表示)。
②若所得混合气体的密度折合成标准状况为ρ g·L-1,则混合气体的平均摩尔质量为________________(用含ρ的代数式表示)。
答案 (1)64 SO2 (2)64 (3)① mol 6d g·mol-1 ②22.4ρ g·mol-1
解析 (1)M=ρ×22.4 g·mol-1≈64 g·mol-1。
(2)M==64 g·mol-1。
(3)因为NH4HCO3(s)NH3(g)+CO2(g)+H2O(g)
①M(混)=2d⇒n(混)= mol,
⇒M(NH4HCO3)=2d×3 g·mol-1=6d g·mol-1。
②(混)=22.4ρ g·mol-1。
求气体摩尔质量M的常用方法
(1)根据物质的质量(m)和物质的量(n):M=m/n。
(2)根据一定质量(m)的物质中微粒数目(N)和阿伏加德罗常数(NA):M=NA·m/N。
(3)根据标准状况下气体的密度ρ:M=ρ×22.4(g·mol-1)。
(4)根据气体的相对密度(D=ρ1/ρ2):M1/M2=D。
考点二 识破阿伏加德罗常数判断的“6个”陷阱
陷阱1 常在气体摩尔体积的适用“对象及条件”设陷
[应对策略]
抓“两看”,突破气体与状况陷阱
一看“气体”是否处在“标准状况”。
二看“标准状况”下,物质是否为“气体”[如CCl4、CHCl3、CH2Cl2(注:CH3Cl为气体)、H2O、溴、SO3、己烷、苯、HF、NO2等在标准状况下均不为气体]。
[专项集训]
1.辨析易错易混
(1)2.24 L CO2中含有的原子数为0.3NA( )
(2)常温下,11.2 L甲烷气体含有的甲烷分子数为0.5NA( )
(3)标准状况下,2.24 L 氨水含有NH3分子数为0.1NA( )
(4)标准状况下,22.4 L SO3中含有SO3分子数为NA( )
(5)标准状况下,22.4 L氧气、氮气和CO的混合气体中含有2NA个原子( )
(6)用惰性电极电解饱和食盐水,若线路中通过NA个电子,则阴极产生11.2 L气体( )
(7)常温常压下,含NA个Cl2分子的气体体积约为22.4 L( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)× (7)×
陷阱2 设置与计算无关的一些干扰条件
[应对策略]
题目常给出非标准状况下气体的物质的量或质量,干扰学生的正确判断。要注意物质的质量、摩尔质量、微粒个数不受“温度、压强”外界条件的影响。
[专项集训]
2.辨析易错易混
(1)常温常压下,3.2 g O2所含的原子数为0.2NA( )
(2)标准状况下,18 g H2O所含的氧原子数目为NA( )
(3)室温下,1 mol CH4中含有5NA原子( )
(4)常温常压下,1 mol CO2与SO2的混合气体中含氧原子数为2NA( )
(5)常温常压下,14 g由N2与CO组成的混合物气体含有的原子数目为NA( )
答案 (1)√ (2)√ (3)√ (4)√ (5)√
陷阱3 忽视常见物质的结构特点
[应对策略]
牢记“结构特点”,突破陷阱
(1)记特殊物质中所含微粒(分子、原子、电子、质子、中子等)的数目,如Ne、D2O、18O2、—OH、OH-等,理清整体与部分的关系。
(2)记最简式相同的物质,构建解答混合物的模型,如NO2和N2O4、乙烯(C2H4)和丙烯(C3H6)等。
(3)记摩尔质量相同的物质,如N2、CO、C2H4等。
(4)记物质中所含化学键的数目,如一分子H2O2、CnH2n+2中化学键的数目分别为3、3n+1,SiO2中Si—O键的数目为4,苯环中不含双键等。
[专项集训]
3.辨析易错易混
(1)在常温常压下,18 g H2O与18 g D2O所含电子数均为10NA( )
(2)17 g —OH与17 g OH-所含电子数均为10NA( )
(3)30 g SiO2中含有硅氧键个数为NA( )
(4)32 g甲醇中所含共价键数目为5NA( )
(5)常温常压下,32 g O2和O3的混合气体中含有的原子数为2NA( )
(6)56 g乙烯中所含共用电子对数目为12NA( )
(7)78 g苯中含有3NA碳碳双键( )
(8)60 ℃时,92 g NO2与N2O4的混合气体中含有的原子总数为6NA( )
(9)12 g金刚石和石墨混合物中含有的碳原子数为NA( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√ (6)√ (7)× (8)√ (9)√
解析 (3)每个硅原子都以单键与周围的四个氧原子直接相连。(5)直接计算氧原子的物质的量。(6)乙烯中碳碳双键是两对共用电子对。(7)苯分子中不含碳碳双键。(8)混合气体抽出特定组合“NO2”,其摩尔质量为46 g·mol-1。(9)金刚石和石墨均由碳原子构成,等质量时含有的碳原子数相同。
陷阱4 常在电子转移数目上设陷
[应对策略]
抓“反应”,突破陷阱
电子转移(得失)数目的问题分析,要做到“三注意”:一要注意是否发生歧化反应,如Cl2与H2O或NaOH发生歧化反应时,消耗1 mol Cl2转移1 mol电子;二要注意变价元素,如1 mol Fe与足量盐酸反应转移2 mol电子,而与足量硝酸反应转移3 mol电子;三要注意氧化还原的竞争及用量问题,如向FeBr2溶液中通入Cl2,Cl2的量不同,转移的电子数不同。
[专项集训]
4.辨析易错易混
(1)5.6 g铁粉与硝酸反应失去的电子数一定为0.3NA( )
(2)0.1 mol Zn与含0.1 mol HCl的盐酸充分反应,转移的电子数目为0.2NA( )
(3)1 mol Na与足量O2反应,生成Na2O和Na2O2的混合物,转移的电子数为NA( )
(4)1 mol Na2O2与足量CO2充分反应转移的电子数为2NA( )
(5)向FeI2溶液中通入适量Cl2,当有1 mol Fe2+被氧化时,共转移电子的数目为NA( )
(6)1 mol Cl2参加反应转移电子数一定为2NA( )
(7)5NH4NO32HNO3+4N2↑+9H2O反应中,生成28 g N2时,转移的电子数目为3.75NA( )
(8)常温常压下,22.4 L氯气与足量镁粉充分反应,转移的电子数小于2NA( )
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)× (7)√ (8)√
解析 (1)当铁粉过量时生成Fe2+。(2)盐酸不足,Zn不能完全反应。(3)不论是哪种氧化物,钠均是从0价变为+1价。(4)该反应为Na2O2中-1价氧元素的歧化反应,1 mol Na2O2反应转移1 mol电子。(5)I-的还原性比Fe2+强,Cl2首先氧化I-。(6)氯气与水、碱反应时既是氧化剂又是还原剂,转移电子数为NA。(7)28 g N2为1 mol,分析电子转移情况,,即产生4 mol N2,转移15 mol电子,产生1 mol N2转移电子数=NA=3.75NA,正确。(8)1 mol Cl2与足量镁反应得到2 mol电子,常温常压下,22.4 L Cl2的物质的量小于1 mol,故正确。
陷阱5 常在电解质溶液中微粒数目上设陷
[应对策略]
判断电解质溶液中粒子数目时注意“三看”,突破陷阱
(1)是否存在弱电解质的电离或盐类水解。
(2)已知浓度,是否指明体积,是否能用公式“n=cV”计算。
(3)在判断溶液中微粒总数时,是否忽视溶剂水。
[专项集训]
5.辨析易错易混
(1)0.1 L 3.0 mol·L-1的NH4NO3溶液中含有的N原子数目为0.6NA( )
(2)等体积、等物质的量浓度的NaCl和KCl溶液中,阴、阳离子数目之和均为2NA( )
(3)0.1 mol·L-1的NaHSO4溶液中,阳离子的数目之和为0.2NA( )
(4)25 ℃时,pH=13的1.0 L Ba(OH)2溶液中含有的OH-数目为0.1NA( )
(5)1 L 0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液中H2CO3、HCO和CO的粒子数之和为0.1NA( )
(6)0.1 mol FeCl3完全水解转化为氢氧化铁胶体,生成0.1NA个胶粒( )
(7)2 L 0.5 mol·L-1亚硫酸溶液中含有的H+数为2NA( )
答案 (1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)√ (6)× (7)×
解析 (2)等体积不是1 L、等浓度不是1 mol·L-1,无法计算。(3)没有体积无法计算。(5)根据电解质溶液中物料守恒可知,1 L 0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液中HCO、CO和H2CO3粒子数之和为0.1NA,正确。(6)氢氧化铁胶粒是很多Fe(OH)3的集合体。(7)H2SO3是弱酸,部分电离,所以H+数目小于2NA,错误。
陷阱6 忽视“特殊条件”或“隐含反应”
[应对策略]
要识破隐含的可逆反应,记住反应条件、反应物浓度变化对反应的影响,突破陷阱
(1)反应为可逆反应,反应物不能完全转化,如:
①2SO2+O22SO3
②N2+3H22NH3
③Cl2+H2OHCl+HClO
(2)有些物质常温常压下就以聚合分子形式存在。比如2NO2N2O4,2HF(HF)2。
(3)有些反应浓度不一样,反应不一样。如铜与硝酸的反应、铜与浓硫酸的反应、二氧化锰与浓盐酸的反应。
(4)有些反应反应物的用量不一样,反应不一样。如二氧化碳与碱的反应,碳酸钠与盐酸的反应,石灰水与碳酸氢钠的反应等。
[专项集训]
6.辨析易错易混
(1)50 mL 12 mol·L-1盐酸与足量MnO2共热,转移的电子数为0.3NA( )
(2)常温下,密闭容器中2 mol NO与1 mol O2充分反应,产物的分子数为2NA( )
(3)常温下,56 g铁片投入足量浓H2SO4中生成NA个SO2分子( )
(4)一定条件下,用 1.5 mol H2和0.5 mol N2,充分反应后可得到NH3分子数为NA( )
(5)标准状况下,将22.4 L Cl2通入足量水中充分反应转移电子数小于NA( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)√
解析 (1)随着反应的进行浓盐酸变为稀盐酸,反应停止。(2)隐含NO2与N2O4的转化平衡。(3)常温下铁遇浓硫酸钝化。(4)合成氨反应为可逆反应,不可能完全反应。(5)Cl2与水的反应为可逆反应,1 mol Cl2不能完全反应,因而转移电子数小于NA。
1.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”
(1)3 mol H2与1 mol N2混合反应生成NH3,转移电子的数目小于6×6.02×1023(√)
(2018·江苏,10C)
(2)常温常压下,锌与稀H2SO4反应生成11.2 L H2,反应中转移的电子数为6.02×1023(×)
(2017·江苏,12D)
(3)常温常压下,22.4 L Cl2中含有的分子数为6.02×1023个(×)
(2016·江苏,7C)
(4)若H2O2分解产生1 mol O2,理论上转移的电子数约为4×6.02×1023(×)
(2015·江苏,11A)
2.(2014·江苏,6)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.1.6 g由氧气和臭氧组成的混合物中含有氧原子的数目为0.1NA
B.0.1 mol丙烯酸中含有双键的数目为0.1NA
C.标准状况下,11.2 L苯中含有分子的数目为0.5NA
D.在过氧化钠与水的反应中,每生成0.1 mol氧气,转移电子的数目为0.4NA
答案 A
解析 A项,O2和O3都是由O元素组成的,1.6 g混合气体含有O原子的物质的量为=0.1 mol,即0.1NA;B项,丙烯酸的结构简式为,分子中含有C==C键和C==O键,因此0.1 mol丙烯酸含有0.2NA个双键;C项,标准状况下苯为液体,11.2 L苯中的物质的量远大于0.5 mol,所含分子数远大于0.5NA;D项,过氧化钠与水的反应为2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑,其中O元素发生自身的“歧化反应”,由-1价变为0价和-2价,生成1 mol O2时,转移2 mol电子,因此生成0.1 mol O2时,转移0.2NA个电子。
3.(2013·江苏,7)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的NaClO溶液中含有ClO-的数目为NA
B.78 g苯含有C==C双键的数目为3NA
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
答案 C
解析 A项,由于ClO-水解,ClO-数目小于NA,错误;B项,苯分子中无C==C,错误;C项,N2和CO的摩尔质量均为28 g·mol-1,均为双原子分子,14 g混合气体的物质的量为0.5 mol,原子数为NA,正确;D项,由反应3NO2+H2O===2HNO3+NO可知,3 mol NO2参加反应转移电子数为2NA,则0.3 mol NO2参加反应,转移电子数目为0.2NA,错误。
4.(2012·江苏,8)设NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.标准状况下,0.1 mol Cl2溶于水,转移的电子数目为0.1NA
B.常温常压下,18 g H2O中含有的原子总数为3NA
C.标准状况下,11.2 L CH3CH2OH中含有的分子数目为0.5NA
D.常温常压下,2.24 L CO和CO2混合气体中含有的碳原子数目为0.1NA
答案 B
解析 A项,0.1 mol氯气溶于水,仅有少量Cl2与水反应,转移的电子数远小于0.1NA,错误;B项,n(H2O)==1 mol,含有3 mol原子,正确;C项,在标准状况下,CH3CH2OH为液态,错误;D项,常温常压下2.24 L CO和CO2的混合气体的物质的量不等于0.1 mol,错误。
A组
一、单项选择题
1.(2019·西安调研)下列叙述中错误的是( )
A.阿伏加德罗常数的符号为NA,其近似值为6.02×1023 mol-1
B.等物质的量的O2和O3,所含氧原子数相同
C.在0.5 mol Na2SO4中,含有的Na+数约是6.02×1023
D.摩尔是物质的量的单位
答案 B
2.(2018·天津市第一中学高三月考)双酚基丙烷(BPA)的分子式为C15H16O2。下列有关判断不正确的是( )
A.BPA的摩尔质量是228 g·mol-1
B.1 mol BPA中含有6.02×1023个分子
C.BPA属于有机化合物
D.1 mol BPA在标准状况下的体积约为22.4 L
答案 D
3.下列说法中正确的是( )
A.在一定温度和压强下,固体或液体物质的体积大小只由构成微粒的大小决定
B.不同的气体,若体积不同,则它们所含的分子数一定不同
C.在一定温度下,各种气态物质体积的大小由构成气体的分子数决定
D.22 g CO2与标准状况下11.2 L HCl所含的分子数相同
答案 D
4.偏二甲肼(C2H8N2)是一种高能燃料,燃烧产生的巨大能量可作为航天运载火箭的推动力。下列叙述正确的是( )
A.偏二甲肼的摩尔质量为60 g
B.6.02×1023个偏二甲肼分子的质量约为60 g
C.1 mol偏二甲肼的质量为60 g·mol-1
D.6 g偏二甲肼含有1.2NA个偏二甲肼分子
答案 B
解析 A项,摩尔质量的单位为g·mol-1;B项,6.02×1023个偏二甲肼的物质的量为1 mol,质量为60 g,正确;C项,1 mol物质的质量在数值上等于摩尔质量,质量的单位为g;D项,6 g偏二甲肼的物质的量为=0.1 mol,分子数为0.1NA。
5.室温下,抽去如图所示装置中的玻璃片,使两种气体充分反应。下列说法正确的是(设NA表示阿伏加德罗常数的值)( )
A.气体反应物的总体积为0.448 L
B.装置中氢元素的总质量为0.04 g
C.生成物中含有0.01NA个分子
D.生成物完全溶于水后所得溶液含有0.01NA个NH
答案 B
解析 等物质的量的氯化氢和氨气恰好完全反应生成固体氯化铵。因没有说明是否为标准状况,所以反应物体积无法计算,A错误;氯化铵为离子化合物,不存在分子,C错误;氯化铵是强酸弱碱盐,会发生水解,NH个数小于0.01NA,D错误。
6.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.27 g铝加入1 mol·L-1的NaOH溶液中,转移电子数是3NA
B.56 g N2与CO的混合物中原子总数是4NA
C.标准状况下,44.8 L NO与22.4 L O2反应后的分子数是2NA
D.常温下,1 L pH=1的H2SO4溶液中的H+数为0.2NA
答案 B
解析 未告知NaOH溶液的体积,不确定铝是否完全反应,故无法计算转移电子数,A项错误;N2与CO的摩尔质量均为28 g·mol-1,56 g N2与CO混合物的物质的量为2 mol,N2与CO中均含有2个原子,故2 mol N2与CO混合物中原子总数是4NA,B项正确;NO与O2反应后生成NO2,由于存在2NO2N2O4,故标准状况下,44.8 L NO与22.4 L O2反应后的分子数小于2NA,C项错误;pH=-lg c(H+),故常温下,1 L pH=1的H2SO4溶液中的H+数为0.1NA,D项错误。
二、不定项选择题
7.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.17 g H2O2与17 g H2S所含的电子数均为9NA
B.0.3 mol NO2与水反应,生成的H+数目为0.3NA
C.0.1 mol Cl2通入适量水中,转移的电子数小于0.2NA
D.2 L pH=3的醋酸与足量的锌反应,产生H2分子数为10-3NA
答案 AC
解析 H2O2和H2S的摩尔质量均为34 g·mol-1,分子内均有18个电子,则17 g H2O2与17 g H2S所含的电子数均为9NA,故A项正确;0.3 mol NO2与水反应生成0.2 mol HNO3,生成的H+数目为0.2NA,故B项错误;氯气与水反应生成HClO与HCl,此反应为可逆反应,则将0.1 mol Cl2通入适量水中,转移的电子数小于0.1NA,故C项正确;醋酸为弱酸,只有部分电离,但随着反应的进行,未电离的醋酸能继续电离与锌反应,故D项错误。
8.(2015·全国卷Ⅰ,9)乌洛托品在合成、医药、染料等工业中有广泛用途,其结构简式如图所示。将甲醛水溶液与氨水混合蒸发可制得乌洛托品。若原料完全反应生成乌洛托品,则甲醛与氨的物质的量之比应为( )
A.1∶1 B.2∶3 C.3∶2 D.2∶1
答案 C
解析 根据乌洛托品的结构简式可知分子式为C6H12N4,碳原子来自HCHO,氮原子来自NH3,发生的反应为6HCHO+4NH3―→C6H12N4+6H2O,根据原子守恒,则光照甲醛与氨的物质的量之比为3∶2。
9.(2016·海南,9改编)利用太阳能分解水制氢,若分解0.02 mol水,下列说法正确的是( )
A.可生成H2的质量为0.04 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
答案 AD
解析 根据方程式2H2O===2H2↑+O2↑,分解0.02 mol水,可产生0.02 mol H2和0.01 mol O2,结合n===解答该题。
10.(2015·全国卷Ⅱ,10)NA代表阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )
A.60 g丙醇中存在的共价键总数为10NA
B.1 L 0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液中HCO和CO的离子数之和为0.1NA
C.钠在空气中燃烧可生成多种氧化物,23 g钠充分燃烧时转移电子数为1NA
D.235 g核素U发生裂变反应:U+nSr+Xe+10n,净产生的中子(n)数为10NA
答案 C
解析 A项,60 g丙醇的物质的量是1 mol,根据其结构式可知,1 mol 丙醇分子中存在的共价键总数为11NA,错误;B项,根据电解质溶液中物料守恒可知,1 L 0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液中HCO、CO和H2CO3粒子数之和为0.1NA,错误;C项,在氧化物中,钠元素的化合价只有+1价,因此23 g Na即1 mol Na充分燃烧时转移电子数为1NA,正确;D项,235 g核素U即1 mol U,发生裂变反应时净产生的中子数为9NA,错误。
B组
一、单项选择题
1.(2019·常州田家炳高级中学高三月考)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,11.2 L CCl4中含有的分子数为0.5NA
B.1 mol Cl2完全溶于水,转移的电子数为NA
C.0.1 mol·L-1醋酸溶液中含有醋酸分子的数目为0.1NA
D.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
答案 D
解析 A项,标准状况下,CCl4不是气体,不能计算其物质的量,错误;B项,1 mol Cl2完全溶于水,反应为可逆的,不能准确计算转移电子数,错误;C项,0.1 mol·L-1醋酸溶液中醋酸能部分电离且不知道溶液的体积,故不能计算含有醋酸分子的数目,错误;D项,氮气和一氧化碳的相对分子质量都为28,所以常温常压下,14 g由N2与CO组成的混合气体其物质的量为0.5 mol,其含有的原子数目为NA,正确。
2.(2019·盐城市田家炳中学高三考试)设NA代表阿伏加德罗常数的值,下列有关叙述正确的是( )
A.标准状况下,2.24 L Cl2与足量的NaOH溶液反应,转移的电子数目为0.2NA
B.标准状况下,44.8 L NO与22.4 L O2混合后气体中分子总数等于2NA
C.NO2和H2O反应每生成2 mol HNO3时转移的电子数目为2NA
D.1 mol Fe在氧气中充分燃烧失去3NA个电子
答案 C
解析 A项,Cl2与NaOH反应生成NaCl和NaClO,Cl元素化合价既升高又降低,0.1 mol Cl2参加反应转移0.1NA的电子,错误;B项,根据化学反应:2NO+O2===2NO2、2NO2N2O4,2 mol NO和1 mol氧气反应生成2 mol NO2,由于可逆反应的存在,混合后气体中分子总数小于2NA,错误;C项,根据化学反应:3NO2+H2O===2HNO3+NO,NO2和H2O反应每生成2 mol HNO3时转移的电子数目为2NA,正确;D项,铁在氧气中燃烧生成Fe3O4,则1 mol Fe在氧气中充分燃烧失去NA个电子,错误。
3.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是( )
A.30 g NO和30 g SiO2中含有的氧原子数均为NA
B.0.5 L 2.0 mol·L-1NaHSO4溶液中含有的HSO数目少于NA
C.标准状况下,5.6 L N2与足量的H2反应生成NH3转移的电子数为1.5NA
D.标准状况下,11.2 L NH3和HCl的混合气体中的分子数为0.5NA
答案 A
解析 30 g NO和30 g SiO2中含有的氧原子数均为1 mol,A项正确;NaHSO4溶液中不存在HSO,B项错误;N2+3H22NH3为可逆反应,C项错误;NH3和HCl反应生成NH4Cl,不存在二者的混合气体,D项错误。
4.(2019·东台市创新学校高三月考)用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )
A.25 ℃时,pH=13的1.0 L Ba(OH)2溶液中含有的OH-数目为0.2NA
B.标准状况下,2.24 L Cl2与过量水反应,转移的电子总数为0.2NA
C.室温下,21.0 g乙烯和环丙烷的混合气体中含有的碳原子数目为1.5NA
D.标准状况下,22.4 L乙醛中含有的氧原子数为1.0NA
答案 C
解析 A项,25 ℃时,pH=13的1.0 L Ba(OH)2溶液中氢氧根离子的浓度为0.1 mol·L-1,n(OH-)=0.1 mol·L-1×1 L=0.1 mol,所以OH-数目为0.1NA,错误;C项,乙烯和环丙烷的最简式都是CH2,则n(CH2)==1.5 mol,所以n(C)=1.5 mol,N(C)=1.5NA,正确;D项,标准状况下乙醛是无色、有刺激性气味的液体,不是气体,不能使用标况下的气体摩尔体积计算乙醛的物质的量,错误。
5.(2018·广东五校协作体第一次联考)设阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法中正确的是( )
A.1 mol乙烯分子中含有的共价键数为4NA
B.标准状况下,4.6 g NO2和N2O4的混合气体中原子数为0.3NA
C.0.1 mol·L-1的硫酸溶液中含H+的数目为0.2NA
D.氢氧燃料电池中消耗11.2 L氢气时转移电子数为NA
答案 B
解析 1 mol乙烯中含4 mol C—H键和1 mol碳碳双键,A项错误;NO2和N2O4的最简式是NO2,4.6 g混合物中含原子0.3 mol,B项正确;未给出硫酸溶液的体积,不能计算溶液中H+的物质的量,C项错误;氢氧燃料电池中,标准状况下负极上消耗11.2 L氢气,转移电子1 mol,题中未指明氢气所处的状况,D项错误。
二、不定项选择题
6.(2019·东台市创新学校高三月考)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A.标准状况下,14 g氮气含有的核外电子数为7NA
B.标准状况下,2.24 L H2与O2的混合物中含有的分子数为0.1NA
C.常温常压下,7.8 g苯中含有双键的数目为0.3NA
D.常温下,1 L 0.1 mol·L-1的NH4NO3溶液中氧原子数为0.3NA
答案 AB
解析 A项,14 g氮气的物质的量为0.5 mol,每个原子核外含有7个电子,含有的核外电子数为7NA,正确;B项,标准状况下,2.24 L H2与O2的混合物为0.1 mol,含有的分子数为0.1NA,正确;C项,常温常压下,7.8 g苯是0.1 mol,但苯中不含有双键,错误;D项,常温下,NH4NO3溶液中除硝酸铵中含氧原子外,水分子中也含有氧原子,故氧原子数大于0.3NA,错误。
7.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是( )
A.某密闭容器中盛有0.2 mol SO2和0.1 mol O2,一定条件下充分反应,生成SO3分子数为0.2NA
B.一定条件下,2.3 g Na与O2完全反应生成3.6 g产物时失去的电子数为0.1NA
C.25 ℃时,1 L 0.1 mol·L-1Na2S溶液中含有Na+的数目为0.2NA
D.将1 L 5.68 mol·L-1的FeCl3饱和溶液制成胶体,可得到5.68NA个Fe(OH)3胶粒
答案 BC
解析 A项,该反应为可逆反应,反应物不可能完全转化为生成物;D项,氢氧化铁胶粒为氢氧化铁的聚集体,无法计算生成的胶粒数目。
8.(2019·东台市创新学校高三月考)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A.标准状况下,22.4 L水中所含原子总数为3NA
B.常温常压下,44 g C3H8中含有的碳碳单键数为3NA
C.标准状况下,22.4 L N2与67.2 L H2混合,在一定条件下反应后,气体分子总数为2NA
D.1 mol Na2O和Na2O2混合物中含有的阴、阳离子总数是3NA
答案 D
解析 A项,标况下水为液态,故不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量,错误;B项,44 g丙烷的物质的量为1 mol,而丙烷中含有2个碳碳单键,故1 mol丙烷中含2NA个碳碳单键,错误;C项,N2和H2反应后生成的NH3中存在平衡:N2+3H22NH3,则所得气体分子总数大于2NA个,错误;D项,氧化钠和过氧化钠均由2个阳离子和1个阴离子构成,故1 mol两者的混合物中含有的阴阳离子共3NA个,正确。
9.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.0.1 mol C2H6O分子中含有C—H键的数目为0.5NA
B.1 L 0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液中含有NH的数目小于0.1NA
C.8.4 g NaHCO3和MgCO3的混合物中含有的阴离子数目为0.1NA
D.标准状况下,2.24 L Cl2与过量NaOH溶液反应转移的电子数为0.2NA
答案 BC
解析 若C2H6O为CH3—O—CH3,则0.1 mol C2H6O分子中含C—H键的数目为0.6NA,A项错误;由于NH水解,故1 L 0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液中含有NH的数目小于0.1NA,B项正确;反应Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O中1 mol Cl2参加反应,转移1 mol电子,标准状况下,2.24 L Cl2为0.1 mol,则其与过量NaOH溶液反应转移的电子数为0.1NA,D项错误。
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