高考化学二轮复习专项分层特训练5 阿伏加德罗常数的综合应用 含答案
展开A.1.8 g 18O中含有的中子数为NA
B.28 g C2H4分子中含有的σ键数目为4NA
C.标准状况下,22.4 L HCl气体中H+数目为NA
D.pH=12的Na2CO3溶液中OH-数目为0.01NA
2.[2022·广东卷]我国科学家进行了如图所示的碳循环研究。下列说法正确的是( )
A.淀粉是多糖,在一定条件下能水解成葡萄糖
B.葡萄糖与果糖互为同分异构体,都属于烃类
C.1 ml CO中含有6.02×1024个电子
D.22.4 L CO2被还原生成1 ml CO
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.12 g NaHSO4中含有0.2NA个阳离子
B.11.2 L乙烷和丙烯的混合气体中所含碳氢键数为3NA
C.8 g CH4含有中子数为3NA
D.0.1 ml H2和0.1 ml I2于密闭容器中充分反应后,HI分子总数为0.2NA
4.[2022·全国甲卷]NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.25 ℃,101 kPa下,28 L氢气中质子的数目为2.5NA
B.2.0 L 1.0 ml·L-1AlCl3溶液中,Al3+的数目为2.0NA
ml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6.4 g,外电路中通过电子的数目为0.10NA
5.[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,1 L pH为12的Ba(OH)2溶液中含有OH-数目为0.01NA
B.1.8 g重水(D2O)中所含质子数为NA
C.足量的浓盐酸与8.7 g MnO2反应,转移电子的数目为0.4NA
D.32 g甲醇的分子中含有C—H键的数目为4NA
6.[2021·天津卷]设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A.1 ml·L-1 HCl溶液中,HCl分子的数目为NA
B.22.4 L氢气中,H2分子的数目为NA
C.180 g葡萄糖中,C原子的数目为6NA
D.1 ml N2中,σ键的数目为3NA
7.[2021·湖北卷]NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( )
A.23 g C2H5OH中sp3杂化的原子数为NA
B.0.5 ml XeF4中氙的价层电子对数为3NA
C.1 ml [Cu(H2O)4]2+中配位键的个数为4NA
D.标准状况下,11.2 L CO和H2的混合气体中分子数为0.5NA
8.[2021·湖南卷]NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 ( )
A.18 g H eq \\al(\s\up1(18),\s\d1(2)) O含有的中子数为10NA
B.0.1 ml·L-1 HClO4溶液中含有的H+数为0.1NA
C.2 ml NO与1 ml O2在密闭容器中充分反应后的分子数为2NA
D.11.2 L CH4和22.4 L Cl2(均为标准状况)在光照下充分反应后的分子数为1.5NA
9.
[2022·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+N2O4 eq \(=====,\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.32 g N2H4中含有共用电子对的数目为6NA
B.标准状况下,22.4 L N2H4中含有的分子数为NA
C.N2H4和N2O4混合的总物质的量为1 ml时,含氮原子的个数为4NA
D.上述反应消耗1 ml N2H4,转移电子数为4NA
10.[2022·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1 ml CH4理论上能生产标准状况下CH3OH 22.4 L
B.等物质的量的CH3OH和CH4,CH3OH的质子数比CH4多8NA
C.44 g CO2气体和44 g CH4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1 ml CO,反应转移电子数为3NA
11.[2022·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0.2 ml NO与0.1 ml O2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22.4 L的O2,该过程中转移电子总数为4NA
C.常温常压下,3 g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,2.24 L SO3含有的原子数目为0.4NA
12.[2022·山东滨州模拟考]NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 ( )
A.17 g —OH与17 g OH-所含电子数目均为10NA
B.常温常压下,40 g SiC中所含C—Si键数目为2NA
C.1 L 0.100 ml·L-1的Na2CO3溶液中,阴离子数目为0.100 0NA
D.常温常压下,44 g N2O和CO2的混合气体含有的原子总数为3NA
13.[2022·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22.4 L CO2参与反应.则拆开CO2分子中共用电子对的数目为NA
B.0.1 ml N(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1 ml甲酸,该捕获过程中转移的电子数为2NA
D.1 ml甲酸和足量乙醇充分反应后,生成甲酸乙酯的数目为NA
14.[2022·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,22.4 L NO2中所含原子总数为3NA
B.36 g H2O中含有共价键的总数为2NA
C.标准状况下,11.2 L NO中所含电子总数为5NA
D.上述反应,生成1 ml HNO3时转移电子的数目为NA
练5 阿伏加德罗常数的综合应用
1.答案:A
解析:1个18O原子中含有10个中子,1.8 g 18O的物质的量为 eq \f(18 g,18 g·ml-1) =0.1 ml,故1.8 g 18O中含有中子的物质的量为1 ml,即中子数为NA,A正确;28 g C2H4的物质的量为1 ml,1 ml C2H4分子中含有5 ml σ键,所以28 g C2H4分子中含有的σ键数目为5NA,B错误;标准状况下,HCl气体以分子形式存在,分子中不存在H+,C错误;没有给出Na2CO3溶液的体积,无法计算pH=12的Na2CO3溶液中OH-的数目,D错误。
2.答案:A
解析:淀粉是由葡萄糖分子聚合而成的多糖,在一定条件下水解可得到葡萄糖,故A正确;葡萄糖与果糖的分子式均为C6H12O6,结构不同,二者互为同分异构体,但含有O元素,不是烃类,属于烃的衍生物,故B错误;一个CO分子含有14个电子,则1 ml CO中含有14×6.02×1023=8.428×1024个电子,故C错误;未指明气体处于标况下,不能用标况下的气体摩尔体积计算其物质的量,故D错误。
3.答案:C
解析:NaHSO4固体中含有Na+和HSO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(4)) ,12 g NaHSO4物质的量为0.1 ml,含有0.1NA个阳离子,A项错误;没有指明是否为标准状况,11.2 L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,8 g CH4物质的量为0.5 ml,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0.1 ml H2和0.1 ml I2充分反应生成的HI的分子数小于0.2NA,D项错误。
4.答案:C
解析:A项,不是在标准状况下,无法计算28 L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,0.20 ml苯甲酸(C7H6O2)完全燃烧生成1.4 ml CO2,正确;D项,阴极反应为Cu2++2e-===Cu,阴极增重6.4 g(即0.1 ml Cu),则外电路中转移0.20 ml电子,错误。
5.答案:A
解析:25 ℃时,pH=12即c(OH-)=0.01 ml·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(1.8 g,20 g·ml-1) =0.09 ml,已知1个D2O中含有10个质子,故0.09 ml D2O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) =0.1 ml,已知1 ml MnO2转化为1 ml Mn2+转移2 ml e-,故转移电子数为0.2NA,C错误;32 g甲醇的物质的量为1 ml,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。
6.答案:C
解析:HCl在溶液中全部电离为H+、Cl-,溶液中无HCl分子,且没有说明溶液体积,A错误;没有说明气体所处状况,无法计算22.4 L氢气中H2分子的数目,B错误;180 g葡萄糖(C6H12O6,相对分子质量为180)的物质的量为1 ml,1 ml分子中含有C原子的数目为6NA,C正确;N2的结构式为N≡N,1个氮氮三键中含有2个π键、1个σ键,1 ml N2中,σ键的数目为NA,D错误。
7.答案:A
解析:1个C2H5OH分子中sp3杂化的原子为2个C原子和1个O原子,23 g C2H5OH的物质的量为0.5 ml,则sp3杂化的原子数为1.5NA,A错误;XeF4分子中,Xe原子的σ键电子对数为4,孤电子对数为 eq \f(1,2) ×(8-1×4)=2,则价层电子对数为6,因此0.5 ml XeF4中氙的价层电子对数为3NA,B正确;在[Cu(H2O)4]2+中,每个配体H2O分子与中心离子Cu2+之间形成1个配位键,则1 ml [Cu(H2O)4]2+中配位键的个数为4NA,C正确;标准状况下,11.2 L任何气体的物质的量都是0.5 ml,分子数为0.5NA,D正确。
8.答案:D
解析:1个H2 18O原子含有10个中子,H原子不含中子,所以每个H eq \\al(\s\up1(18),\s\d1(2)) O分子中含有10个中子,H eq \\al(\s\up1(18),\s\d1(2)) O的相对分子质量为20 g·ml-1,故18 g H eq \\al(\s\up1(18),\s\d1(2)) O的物质的量为0.9 ml,则18 g H eq \\al(\s\up1(18),\s\d1(2)) O中含有的中子数为9NA,A错误;HClO4为强酸,在溶液中完全电离,则0.1 ml·L-1 HClO4溶液中H+的物质的量浓度为0.1 ml·L-1,由于题中未给出溶液体积,所以无法计算H+的数目,B错误;2 ml NO与1 ml O2恰好完全反应生成2 ml NO2,由于存在平衡2NO2⇌N2O4,所以充分反应后容器中的分子数小于2NA,C错误;甲烷与氯气发生取代反应,反应前后反应物与生成物的物质的量之和不变,则反应后的分子数为 eq \f(11.2 L+22.4 L,22.4 L·ml-1) ×NA ml-1=1.5NA ,D正确。
9.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5,32 g N2H4的物质的量为1 ml,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1 ml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1 ml N2H4时,转移电子数为4NA,故D正确。
10.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,1 ml CH3OH比1 ml CH4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44 g CH4与CO的混合气体的物质的量大于1 ml,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1 ml CO,反应转移电子的物质的量为3 ml,转移电子数为3NA,故D正确。
11.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22.4 L氧气的物质的量为1 ml,而产生氧气的反应是2HClO eq \(=====,\s\up7(光照)) 2HCl+O2↑,故生成1 ml氧气转移电子4 ml,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44 g·ml-1和64 g·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,3 g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。
12.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17 g —OH与17 g OH-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,40 g SiC的物质的量为1 ml,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,44 g N2O和CO2的混合气体的物质的量为1 ml,结合分子式可知,含有的原子总数为3NA,D正确。
13.答案:C
解析:由于温度、压强未知,无法确定22.4 L二氧化碳的物质的量,故A错误;0.1 ml N(C2H5)3和盐酸反应生成0.1 ml [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1 ml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,1 ml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。
14.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22.4 L NO2的物质的量,所以不能计算其中含有的原子总数,故A错误;1 ml H2O中含有2 ml共价键,36 g H2O的物质的量为2 ml,则其中含有共价键的总数为4NA,故B错误;1 ml NO中含有的电子数为15NA,标准状况下,11.2 L NO的物质的量为0.5 ml,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2 ml HNO3转移的电子数为2NA,所以生成1 ml HNO3时转移电子的数目为NA,故D正确。
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