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课件 高考化学一轮复习第二单元 化学常用计量 发展素养(二) 宏微辨析——NA的综合应用
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这是一份课件 高考化学一轮复习第二单元 化学常用计量 发展素养(二) 宏微辨析——NA的综合应用，共60页。PPT课件主要包含了作业手册等内容，欢迎下载使用。
发展素养(二) 宏微辨析——NA的综合应用
探究点1 气体摩尔体积的适用条件及物质的聚集状态探究点2 物质的组成与结构探究点3 氧化还原反应中电子转移的数目
探究点4 电解质溶液中的粒子数目探究点5 阿伏伽德罗常数的应用与“隐含反应”作业手册
探究点1 气体摩尔体积的适用条件及物质的聚集状态
设NA为阿伏伽德罗常数的值。判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)[2023·全国甲卷] 标准状况下,2.24 L SO3中电子的数目为4.00NA( )(2)[2022·全国甲卷] 25 ℃,101 kPa下,28 L氢气中质子的数目为2.5NA( )(3)22.4 L(标准状况)氩气含有的质子数为18NA( )
[解析] (2)25 ℃、101 kPa不是标准状况,不能用标准状况下的气体摩尔体积计算氢气的物质的量,错误。
[解析] (1)标准状况下,SO3是固体,无法计算2.24 L SO3的物质的量,错误。
[解析] (3)氩气为单原子分子,标准状况下,22.4 L氩气含有1 ml Ar原子,而1个Ar原子中含有18个质子,正确。
(4)22.4 L(标准状况)氮气中含有7NA个中子( )(5)标准状况下,11.2 L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NA( )(6)2.24 L(标准状况)苯在O2中完全燃烧,得到0.6NA个CO2分子( )
[解析] (5)甲烷和乙烯的分子式分别为CH4和C2H4,对应每个分子均含有4个H,标准状况下11.2 L甲烷和乙烯混合物的物质的量为0.5 ml,则含有氢原子数目为2NA,正确。
[解析] (4)1个N2分子含有14个中子,22.4 L(标准状况)氮气为1 ml,则含有14NA个中子,错误。
[解析] (6)标准状况下,苯为非气体,不能用22.4 L·ml-1进行相关计算,错误。
(7)2.24 L CO和CO2混合气体中含有的碳原子数目为0.1NA ( )(8)标准状况下,5.6 L CO2气体中含有的氧原子数为0.5NA( )
[解析] (8)标准状况下5.6 L CO2的物质的量为0.25 ml,含有的氧原子数为0.5NA,正确。
[解析] (7)题目未指明2.24 L CO和CO2混合气体是否处于标准状况,不能判断其物质的量和所含碳原子数,错误。
探究点2 物质的组成与结构
设NA为阿伏伽德罗常数的值。判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)[2022·辽宁卷] 1.8 g 18O中含有的中子数为NA( )(2)[2023·广东卷] 1 ml NH4Cl含有的共价键数目为5NA( )
[解析] (2)铵根离子存在4个N—H共价键,1 ml NH4Cl含有的共价键数目为4NA,错误。
(3)[2023·广东卷] NaCl和NH4Cl的混合物中含1 ml Cl-,则混合物中质子数为28NA( )(4)[2023·全国甲卷] 0.50 ml异丁烷分子中共价键的数目为6.5NA( )(5)[2022·辽宁卷] 28 g C2H4分子中含有的σ键数目为4NA( )
[解析] (4)每个异丁烷分子中含10个C—H和3个C—C,即每个分子中有13条共价键,则0.50 ml异丁烷分子中共价键的数目为6.5NA,正确。
[解析] (3)NaCl和NH4Cl的混合物中含1 ml Cl-,则混合物为1 ml,含有质子数为28NA,正确。
[解析] (5)28 g C2H4的物质的量为1 ml,1 ml C2H4分子中含有5 ml σ键,所含有σ键的数目为5NA。
(6)[2022·辽宁卷] 标准状况下,22.4 L HCl气体中H+数目为NA( )(7)[2023·浙江卷] 4.4 g C2H4O中含有σ键数目最多为0.7NA( )(8)[2023·浙江卷] 1.7 g H2O2中含有氧原子数为0.2NA( )
[解析] (7)若C2H4O为乙醛,1个C2H4O中含有6个σ键和1个π键,若C2H4O为环氧乙烷,1个C2H4O中含有7个σ键,4.4 g C2H4O的物质的量为0.1 ml,则含有σ键数目最多为0.7NA,正确。
[解析] (6)标准状况下,HCl气体以分子形式存在,不存在H+。
(9)[2024·江西第一次大联考] 标准状况下,2.24 L一氯甲烷中含sp3-s型σ键数为0.4NA( )
探究点3 氧化还原反应中电子转移的数目
设NA为阿伏伽德罗常数的值。判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)22.4 L CO2与足量Na2O2充分反应,转移的电子数目为NA ( )(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( )
[解析] (2)常温常压下,11.2 L H2的物质的量不是0.5 ml,错误。
[解析] (1)题目未指明22.4 L CO2是否处于标准状况,不能计算其物质的量及转移的电子数,错误。
(3)[2022·全国甲卷] 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( )(4)2.4 g Mg粉在干冰制作的灯笼中完全燃烧时转移电子数为0.1NA( )
[解析] (3)电解熔融CuCl2时,阳极反应为2Cl--2e- = Cl2↑,阴极反应为Cu2++2e- = Cu,阴极增加的质量为Cu的质量,6.4 g Cu的物质的量为0.1 ml,根据阴极反应可知,外电路中通过电子的物质的量为0.2 ml,数目为0.2NA,错误。
(5)反应3H2(g)+N2(g) ⇌ 2NH3(g) ΔH=-92 kJ·ml-1,当放出9.2 kJ热量时,转移电子数为0.6NA ( )(6)向FeI2溶液中通入适量Cl2,当有1 ml Fe2+被氧化时,共转移的电子数目为NA ( )(7)32 g Cu与过量I2充分反应,转移电子数为0.5NA ( )
[解析] (6)I-的还原性强于Fe2+,有1 ml Fe2+被氧化时,至少有2 ml I-被氧化,故转移电子的数目至少为3NA,错误。
[解析] (5)放出9.2 kJ热量时,反应生成0.2 ml NH3,则转移电子数为0.6NA,正确。
[解析] (7)32 g Cu与过量I2充分反应生成CuI,即0.5 ml Cu转移0.5 ml电子、数目为0.5NA,正确。
(8)常温下,1 ml Cl2与足量的NaOH溶液反应,转移的电子数为2NA( )
[解析] (8)Cl2+2NaOH = NaCl+NaClO+H2O,常温下,1 ml Cl2与足量的NaOH溶液反应,转移的电子数为NA,错误。
探究点4 电解质溶液中的粒子数目
[解析] (2)pH=2的H2SO4溶液中c(H+)=0.01 ml·L-1,则1.0 L pH=2的H2SO4溶液中H+的数目为0.01NA,错误。
[解析] (3)Al3+在水溶液中会部分发生水解生成Al(OH)3,因此2.0 L 1.0 ml·L-1 AlCl3溶液中Al3+数目小于2.0NA,错误。
[解析] (5)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,错误。
(6)[2023·浙江卷] 向1 L 0.1 ml·L-1 CH3COOH溶液通氨气至中性,铵根离子数为0.1NA ( )(7)1 L 1 ml·L-1 CH3COONa溶液中CH3COO-与OH-的离子数之和等于NA( )
[解析] (7)根据电荷守恒:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),1 L 1 ml·L-1 CH3COONa溶液中 ,c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)>1 ml·L-1,CH3COO-与OH-的离子数之和大于NA,错误。
探究点5 阿伏伽德罗常数的应用与“隐含反应”
设NA为阿伏伽德罗常数的值。判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)1.0 ml CH4与Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数为1.0NA( )(2)[2022·浙江卷] 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( )
[解析] (2)H2和I2发生反应生成HI,该反应是可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,充分反应后,HI分子总数小于0.2NA,错误。
[解析] (1)甲烷与氯气反应时,会同时生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4,所以反应生成的CH3Cl的物质的量一定小于1.0 ml,错误。
(3)[2023·浙江卷] 标准状况下,11.2 L Cl2通入水中,溶液中氯离子数为0.5NA ( )(4)密闭容器中,2 ml NO与1 ml O2充分反应,产物的分子数为2NA( )(5)50 mL 12 ml·L-1盐酸与足量MnO2共热,转移的电子数为0.3NA( )
[解析] (4)密闭容器中2 ml NO与1 ml O2充分反应生成2 ml NO2,NO2发生反应生成N2O4,导致分子的物质的量减少,则产物的分子数小于2NA,错误。
[解析] (3)标准状况下,11.2 L Cl2的物质的量为0.5 ml,通入水中后只有一部分Cl2与水反应生成H+、Cl-和HClO,所以溶液中氯离子数小于0.5NA,错误。
[解析] (5)随着反应的进行,浓盐酸逐渐变为稀盐酸,二氧化锰只能与浓盐酸反应,与稀盐酸不反应,故50 mL 12 ml·L-1盐酸与足量MnO2共热,转移的电子数小于0.3NA,错误。
(6)1 ml Cu和足量稀硝酸反应产生NA个NO分子( )(7)将0.3 ml H2和0.1 ml N2于密闭容器中充分反应后,容器内的分子数等于0.2NA( )
[解析] (7)氮气与氢气合成氨气的反应为可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,所以将0.1 ml N2与0.3 ml H2充入一密闭容器内充分应后,容器内气体分子数大于0.2NA,错误。
(8)标准状况下,4.48 L H2和CO混合气体在足量O2中充分燃烧,消耗O2分子数为0.1NA( )(9)20 mL 18 ml·L-1的浓硫酸与足量铜反应转移的电子数为0.36NA( )
[解析] (9)随着反应的进行,浓硫酸变成稀硫酸,稀硫酸与铜不反应,故转移的电子数小于0.36NA,故错误。
1. [2022·海南卷] 在2.8 g Fe中加入100 mL 3 ml·L-1 HCl溶液,Fe完全溶解。NA代表阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是( )A.反应转移电子为0.1 mlB.HCl溶液中Cl-数为3NAC.2.8 g 56Fe含有的中子数为1.3NAD.反应生成标准状况下气体3.36 L
[解析] 2.8 g Fe的物质的量为0.05 ml,100 mL 3 ml·L-1 HCl溶液中H+和Cl-的物质的量均为0.3 ml,Fe和HCl发生反应后,Fe完全溶解,而盐酸过量。Fe完全溶解生成Fe2+,该反应转移电子0.1 ml,A正确;HCl溶液中Cl-的物质的量为0.3 ml,则Cl-数为0.3NA,B不正确;56Fe 的质子数为26、中子数为30,2.8 g 56Fe的物质的量为0.05 ml,则中子数为1.5NA,C不正确;反应生成H2的物质的量为0.05 ml,在标准状况下的体积为1.12 L,D不正确。
[解析] AlCl3为共价化合物,在熔融状态下不能发生电离,不含Al3+,A错误;标准状况下,SO3为非气体,不能计算11.2 L SO3的物质的量,B错误;题目未指明溶液的体积,无法计算K+的个数,C错误;1个H2O中含有2个H—O,18 g H2O为1 ml,则含有共价键的数目为2NA,D正确。
2. [2023·湖南衡阳一模] 设NA为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是( )A.1 ml熔融状态下AlCl3中含有Al3+的数目为NAB.标准状况下,11.2 L SO3的质量为40 gC.1 ml·L-1 KCl溶液中,K+的数目为NAD.常温常压下,18 g H2O中含有共价键的数目为2NA
3. [2024·湖北黄石调研] 设NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是( )A.1 ml CH≡CH中含有的共用电子对的数目为3NAB.1.0 ml·L-1的AlCl3溶液中含有的阴离子总数为3NAC.1.7 g羟基(—OH)和1.7 g OH-中含有的质子数均为 mL 18 ml·L-1浓硫酸与足量铜反应转移的电子数为0.36NA
[解析] 1个CH≡CH分子中含有2个碳氢单键和1个碳碳三键,则1 ml CH≡CH中含有的共用电子对的数目为5NA,A错误;只有溶液的浓度,缺少溶液的体积,不能计算微粒数目,B错误;羟基(—OH)和OH-的质子数均为9,1.7 g羟基(—OH)和1.7 g OH-中含有的质子数均为0.9NA,C正确;n(H2SO4)=18 ml·L-1×20×10-3 L=0.36 ml,若0.36 ml H2SO4完全反应,则转移的电子数为0.36NA,但随着反应的进行,浓硫酸变成稀硫酸,稀硫酸与铜不反应,故转移的电子数小于0.36NA,D错误。
4. [2022·浙江卷] NA为阿伏伽德罗常数的值,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3NAC.8 g CH4含有中子数为3NAD.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
CH4分子中有6个中子,8 g CH4的物质的量为0.5 ml,含有的中子数为3NA,C正确;H2和I2发生反应生成HI,该反应是可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,充分反应后,HI分子总数小于0.2NA,D错误。
5. [2024·辽宁沈阳一二〇中学质检] 通常监测SO2含量是否达到排放标准的反应原理是SO2+H2O2+BaCl2 = BaSO4↓+2HCl。设NA表示阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是( )A.17 g H2O2中含有非极性键数目为 ℃时,pH=1的HCl溶液中含有H+的数目为 ml BaCl2晶体中所含离子总数为0.2NAD.生成2.33 g BaSO4沉淀时,转移电子数目为0.01NA
[解析] H2O2的结构式为H—O—O—H,17 g H2O2为0.5 ml,则含非极性键为0.5NA,A正确;未指明pH=1的HCl溶液的体积,不能确定含有H+数目,B错误;BaCl2晶体由Ba2+、Cl-构成,0.1 ml BaCl2晶体所含离子总数为0.3NA,C错误;生成2.33 g BaSO4沉淀(即0.01 ml)时,S元素由+4价变为+6价,故转移电子数为0.02NA,D错误。
6. [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为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是( )A.11.2 L CO2含π键数目为NAB.每生成2.8 g N2转移电子数目为NAC.0.1 ml KNO3晶体中含离子数目为0.2NAD.1 L 0.1 ml·L-1 K2S溶液中含S2-数目为0.1NA
8. [2023·河北唐山一模] 设NA是阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是( )A.28 g晶体Si中Si—Si的数目为4NAB.100 g质量分数为17%的H2O2水溶液中极性键数目为NAC.一定条件下,32 g SO2与足量O2反应,转移的电子数为NAD.18 g重水(D2O)中含有的质子数为9NA
9. [2023·辽宁沈阳郊联体联考] 甲酸甲酯常用作杀菌剂、熏蒸剂和烟草处理剂,可由甲酸和甲醇反应制得。设NA为阿伏伽德罗常数的值。下列有关说法正确的是( )A.pH=3的甲酸溶液中氢离子数目为1×10-3NAB.0.5 ml甲酸甲酯中含有sp3杂化的原子数目为NAC.50 g质量分数为64%的甲醇水溶液中含有σ键数目为5NAD.甲醇燃料电池中,每消耗22.4 L(标准状况)甲醇,转移电子数目为6NA
[解析] 该甲酸溶液的体积未知,无法计算氢离子数目,A错误;甲酸甲酯中甲基碳原子和形成两个单键的氧原子采用sp3杂化,则0.5 ml甲酸甲酯中采用sp3杂化的原子数目为NA,B正确;50 g质量分数为64%的甲醇水溶液中,m(CH3OH)=32 g,m(H2O)=18 g,二者均为1 ml,1 ml CH3OH中σ键数目为5NA,1 ml H2O中σ键数目为2NA,故50 g该溶液中σ键数目为7NA,C错误;标准状况下,甲醇为液体,不能计算22.4 L甲醇的物质的量,D错误。
10.设NA为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是( )A.1 ml NH4F晶体中含有共价键数目为3NAB.100 g质量分数为17%的H2O2溶液中sp3杂化的原子数约为5.6NAC.标准状况下,11.2 L NO和11.2 L O2混合后的分子数目为NAD.31 g乙二醇中sp3杂化的原子数目为NA
11.[2023·福建福州一模] 制备Na2S2O3的反应:2Na2S+Na2CO3+4SO2 = CO2+3Na2S2O3。设NA为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是 ( )A.2 L 0.5 ml·L-1 Na2S溶液中含S2-的数目为NAB.5.6 L CO2(标准状况下)中含电子数目为11NAC.15.8 g Na2S2O3中含非极性共价键的数目为0.1NAD.1 ml SO2完全参加反应,转移电子数为NA
[解析] S2-会发生水解,2 L 0.5 ml·L-1 Na2S溶液中含S2-的数目小于NA,A错误;5.6 L CO2(标准状况下)为0.25 ml,含电子数目为5.5NA,B错误;Na2S2O3中含有硫硫非极性键,15.8 g Na2S2O3为0.1 ml,含非极性共价键的数目为0.1NA,C正确;SO2中S元素的化合价由+4价降低到+2价,1 ml SO2完全参加反应,转移电子数为2NA,D错误。
13.设NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是 ( )A.12 g NaHSO4晶体中阴离子所带电荷数为 0.2NAB.标准状况下,2.24 L CH3Cl中含有共价键的数目为 ℃时,1 L pH=13 的 Ba(OH)2溶液中 Ba2+数目为 ml FeI2与 0.1 ml Cl2反应时转移电子的数目为0.1NA
14.[2024·湖北重点中学联考] 高效率和高选择性将CO2转化为CH4是CO2资源化利用的途径之一,我国科研工作者开发了一种空腔串联反应器,为电催化还原CO2提供了一种可行的转化方案,其原理如图所示。设NA为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是( )A.22 g CO2中所含共用电子对数目为4NAB.1 ml CH4中所含质子数和中子数均为10NAC.途径2生成标准状况下22.4 L CH4,反应转移电子数为8NAD.途径1所得产物物质的量之比为1∶1,形成共价键数目为6NA
[解析] CO2的结构式为O = C = O,1个CO2分子中含有4个共用电子对,22 g CO2为0.5 ml,则所含共用电子对数目为2NA,A错误;1个CH4中含有10个质子和6个中子,则1 ml CH4中含有10NA个质子和6NA个中子,B错误;标准状况下22.4 L CH4为1 ml,途径2生成CH4的过程中C元素化合价由+4价下降到-4价,反应转移电子数为8NA,C正确;未说明所得产物的物质的量,无法计算形成共价键数目,D错误。
15.[2024·湖北武汉部分重点中学联考] 近日,中科院上海高等研究院在二氧化碳电催化转化研究中取得重要进展。通过调控N-carbn的孔道结构和表面活性位构型,成功实现了CO2直接转化生成乙醇。设NA表示阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是( )A.标准状况下,5.6 L CO2中所含电子的数目为4NAB.25 ℃时,C2H5OH所含共价键的数目为8NAC.0.1 ml乙醇分子和0.2 ml乙酸分子发生酯化反应,最多可生成0.1NA个乙酸乙酯分子D.CO2电催化过程中,每生成1 ml乙醇分子,转移电子的数目为12NA
[解析] 1个CO2分子中含22个电子,标准状况下5.6 L CO2为0.25 ml,含电子的数目为5.5NA,A错误;不确定乙醇的物质的量,不能计算其共价键数目,B错误;乙醇和乙酸发生的酯化反应是可逆反应,不能进行到底,故生成乙酸乙酯分子数小于0.1NA,C错误;电催化过程中由CO2生成乙醇的过程中碳元素由+4价降低到-2价,故每生成1 ml乙醇分子,转移电子的数目为12NA,D正确。
16.[2024·广东东莞七校联考] 我国科学家发现了用LiH介导苯胺氢解生成苯和氨气的化学链循环方法,其过程如图所示。设阿伏伽德罗常数的值为NA,下列说法正确的是( )A.1 ml苯胺分子中N—H的数目为3NAB.反应1 ml LiH电子转移数目为NAC.1 ml —NH2中含电子数目为10NAD.生成22.4 L苯需消耗H2分子数目为NA
发展素养(二) 宏微辨析——NA的综合应用
探究点1 气体摩尔体积的适用条件及物质的聚集状态探究点2 物质的组成与结构探究点3 氧化还原反应中电子转移的数目
探究点4 电解质溶液中的粒子数目探究点5 阿伏伽德罗常数的应用与“隐含反应”作业手册
探究点1 气体摩尔体积的适用条件及物质的聚集状态
设NA为阿伏伽德罗常数的值。判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)[2023·全国甲卷] 标准状况下,2.24 L SO3中电子的数目为4.00NA( )(2)[2022·全国甲卷] 25 ℃,101 kPa下,28 L氢气中质子的数目为2.5NA( )(3)22.4 L(标准状况)氩气含有的质子数为18NA( )
[解析] (2)25 ℃、101 kPa不是标准状况,不能用标准状况下的气体摩尔体积计算氢气的物质的量,错误。
[解析] (1)标准状况下,SO3是固体,无法计算2.24 L SO3的物质的量,错误。
[解析] (3)氩气为单原子分子,标准状况下,22.4 L氩气含有1 ml Ar原子,而1个Ar原子中含有18个质子,正确。
(4)22.4 L(标准状况)氮气中含有7NA个中子( )(5)标准状况下,11.2 L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NA( )(6)2.24 L(标准状况)苯在O2中完全燃烧,得到0.6NA个CO2分子( )
[解析] (5)甲烷和乙烯的分子式分别为CH4和C2H4,对应每个分子均含有4个H,标准状况下11.2 L甲烷和乙烯混合物的物质的量为0.5 ml,则含有氢原子数目为2NA,正确。
[解析] (4)1个N2分子含有14个中子,22.4 L(标准状况)氮气为1 ml,则含有14NA个中子,错误。
[解析] (6)标准状况下,苯为非气体,不能用22.4 L·ml-1进行相关计算,错误。
(7)2.24 L CO和CO2混合气体中含有的碳原子数目为0.1NA ( )(8)标准状况下,5.6 L CO2气体中含有的氧原子数为0.5NA( )
[解析] (8)标准状况下5.6 L CO2的物质的量为0.25 ml,含有的氧原子数为0.5NA,正确。
[解析] (7)题目未指明2.24 L CO和CO2混合气体是否处于标准状况,不能判断其物质的量和所含碳原子数,错误。
探究点2 物质的组成与结构
设NA为阿伏伽德罗常数的值。判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)[2022·辽宁卷] 1.8 g 18O中含有的中子数为NA( )(2)[2023·广东卷] 1 ml NH4Cl含有的共价键数目为5NA( )
[解析] (2)铵根离子存在4个N—H共价键,1 ml NH4Cl含有的共价键数目为4NA,错误。
(3)[2023·广东卷] NaCl和NH4Cl的混合物中含1 ml Cl-,则混合物中质子数为28NA( )(4)[2023·全国甲卷] 0.50 ml异丁烷分子中共价键的数目为6.5NA( )(5)[2022·辽宁卷] 28 g C2H4分子中含有的σ键数目为4NA( )
[解析] (4)每个异丁烷分子中含10个C—H和3个C—C,即每个分子中有13条共价键,则0.50 ml异丁烷分子中共价键的数目为6.5NA,正确。
[解析] (3)NaCl和NH4Cl的混合物中含1 ml Cl-,则混合物为1 ml,含有质子数为28NA,正确。
[解析] (5)28 g C2H4的物质的量为1 ml,1 ml C2H4分子中含有5 ml σ键,所含有σ键的数目为5NA。
(6)[2022·辽宁卷] 标准状况下,22.4 L HCl气体中H+数目为NA( )(7)[2023·浙江卷] 4.4 g C2H4O中含有σ键数目最多为0.7NA( )(8)[2023·浙江卷] 1.7 g H2O2中含有氧原子数为0.2NA( )
[解析] (7)若C2H4O为乙醛,1个C2H4O中含有6个σ键和1个π键,若C2H4O为环氧乙烷,1个C2H4O中含有7个σ键,4.4 g C2H4O的物质的量为0.1 ml,则含有σ键数目最多为0.7NA,正确。
[解析] (6)标准状况下,HCl气体以分子形式存在,不存在H+。
(9)[2024·江西第一次大联考] 标准状况下,2.24 L一氯甲烷中含sp3-s型σ键数为0.4NA( )
探究点3 氧化还原反应中电子转移的数目
设NA为阿伏伽德罗常数的值。判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)22.4 L CO2与足量Na2O2充分反应,转移的电子数目为NA ( )(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( )
[解析] (2)常温常压下,11.2 L H2的物质的量不是0.5 ml,错误。
[解析] (1)题目未指明22.4 L CO2是否处于标准状况,不能计算其物质的量及转移的电子数,错误。
(3)[2022·全国甲卷] 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( )(4)2.4 g Mg粉在干冰制作的灯笼中完全燃烧时转移电子数为0.1NA( )
[解析] (3)电解熔融CuCl2时,阳极反应为2Cl--2e- = Cl2↑,阴极反应为Cu2++2e- = Cu,阴极增加的质量为Cu的质量,6.4 g Cu的物质的量为0.1 ml,根据阴极反应可知,外电路中通过电子的物质的量为0.2 ml,数目为0.2NA,错误。
(5)反应3H2(g)+N2(g) ⇌ 2NH3(g) ΔH=-92 kJ·ml-1,当放出9.2 kJ热量时,转移电子数为0.6NA ( )(6)向FeI2溶液中通入适量Cl2,当有1 ml Fe2+被氧化时,共转移的电子数目为NA ( )(7)32 g Cu与过量I2充分反应,转移电子数为0.5NA ( )
[解析] (6)I-的还原性强于Fe2+,有1 ml Fe2+被氧化时,至少有2 ml I-被氧化,故转移电子的数目至少为3NA,错误。
[解析] (5)放出9.2 kJ热量时,反应生成0.2 ml NH3,则转移电子数为0.6NA,正确。
[解析] (7)32 g Cu与过量I2充分反应生成CuI,即0.5 ml Cu转移0.5 ml电子、数目为0.5NA,正确。
(8)常温下,1 ml Cl2与足量的NaOH溶液反应,转移的电子数为2NA( )
[解析] (8)Cl2+2NaOH = NaCl+NaClO+H2O,常温下,1 ml Cl2与足量的NaOH溶液反应,转移的电子数为NA,错误。
探究点4 电解质溶液中的粒子数目
[解析] (2)pH=2的H2SO4溶液中c(H+)=0.01 ml·L-1,则1.0 L pH=2的H2SO4溶液中H+的数目为0.01NA,错误。
[解析] (3)Al3+在水溶液中会部分发生水解生成Al(OH)3,因此2.0 L 1.0 ml·L-1 AlCl3溶液中Al3+数目小于2.0NA,错误。
[解析] (5)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,错误。
(6)[2023·浙江卷] 向1 L 0.1 ml·L-1 CH3COOH溶液通氨气至中性,铵根离子数为0.1NA ( )(7)1 L 1 ml·L-1 CH3COONa溶液中CH3COO-与OH-的离子数之和等于NA( )
[解析] (7)根据电荷守恒:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),1 L 1 ml·L-1 CH3COONa溶液中 ,c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)>1 ml·L-1,CH3COO-与OH-的离子数之和大于NA,错误。
探究点5 阿伏伽德罗常数的应用与“隐含反应”
设NA为阿伏伽德罗常数的值。判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)1.0 ml CH4与Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数为1.0NA( )(2)[2022·浙江卷] 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( )
[解析] (2)H2和I2发生反应生成HI,该反应是可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,充分反应后,HI分子总数小于0.2NA,错误。
[解析] (1)甲烷与氯气反应时,会同时生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4,所以反应生成的CH3Cl的物质的量一定小于1.0 ml,错误。
(3)[2023·浙江卷] 标准状况下,11.2 L Cl2通入水中,溶液中氯离子数为0.5NA ( )(4)密闭容器中,2 ml NO与1 ml O2充分反应,产物的分子数为2NA( )(5)50 mL 12 ml·L-1盐酸与足量MnO2共热,转移的电子数为0.3NA( )
[解析] (4)密闭容器中2 ml NO与1 ml O2充分反应生成2 ml NO2,NO2发生反应生成N2O4,导致分子的物质的量减少,则产物的分子数小于2NA,错误。
[解析] (3)标准状况下,11.2 L Cl2的物质的量为0.5 ml,通入水中后只有一部分Cl2与水反应生成H+、Cl-和HClO,所以溶液中氯离子数小于0.5NA,错误。
[解析] (5)随着反应的进行,浓盐酸逐渐变为稀盐酸,二氧化锰只能与浓盐酸反应,与稀盐酸不反应,故50 mL 12 ml·L-1盐酸与足量MnO2共热,转移的电子数小于0.3NA,错误。
(6)1 ml Cu和足量稀硝酸反应产生NA个NO分子( )(7)将0.3 ml H2和0.1 ml N2于密闭容器中充分反应后,容器内的分子数等于0.2NA( )
[解析] (7)氮气与氢气合成氨气的反应为可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,所以将0.1 ml N2与0.3 ml H2充入一密闭容器内充分应后,容器内气体分子数大于0.2NA,错误。
(8)标准状况下,4.48 L H2和CO混合气体在足量O2中充分燃烧,消耗O2分子数为0.1NA( )(9)20 mL 18 ml·L-1的浓硫酸与足量铜反应转移的电子数为0.36NA( )
[解析] (9)随着反应的进行,浓硫酸变成稀硫酸,稀硫酸与铜不反应,故转移的电子数小于0.36NA,故错误。
1. [2022·海南卷] 在2.8 g Fe中加入100 mL 3 ml·L-1 HCl溶液,Fe完全溶解。NA代表阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是( )A.反应转移电子为0.1 mlB.HCl溶液中Cl-数为3NAC.2.8 g 56Fe含有的中子数为1.3NAD.反应生成标准状况下气体3.36 L
[解析] 2.8 g Fe的物质的量为0.05 ml,100 mL 3 ml·L-1 HCl溶液中H+和Cl-的物质的量均为0.3 ml,Fe和HCl发生反应后,Fe完全溶解,而盐酸过量。Fe完全溶解生成Fe2+,该反应转移电子0.1 ml,A正确;HCl溶液中Cl-的物质的量为0.3 ml,则Cl-数为0.3NA,B不正确;56Fe 的质子数为26、中子数为30,2.8 g 56Fe的物质的量为0.05 ml,则中子数为1.5NA,C不正确;反应生成H2的物质的量为0.05 ml,在标准状况下的体积为1.12 L,D不正确。
[解析] AlCl3为共价化合物,在熔融状态下不能发生电离,不含Al3+,A错误;标准状况下,SO3为非气体,不能计算11.2 L SO3的物质的量,B错误;题目未指明溶液的体积,无法计算K+的个数,C错误;1个H2O中含有2个H—O,18 g H2O为1 ml,则含有共价键的数目为2NA,D正确。
2. [2023·湖南衡阳一模] 设NA为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是( )A.1 ml熔融状态下AlCl3中含有Al3+的数目为NAB.标准状况下,11.2 L SO3的质量为40 gC.1 ml·L-1 KCl溶液中,K+的数目为NAD.常温常压下,18 g H2O中含有共价键的数目为2NA
3. [2024·湖北黄石调研] 设NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是( )A.1 ml CH≡CH中含有的共用电子对的数目为3NAB.1.0 ml·L-1的AlCl3溶液中含有的阴离子总数为3NAC.1.7 g羟基(—OH)和1.7 g OH-中含有的质子数均为 mL 18 ml·L-1浓硫酸与足量铜反应转移的电子数为0.36NA
[解析] 1个CH≡CH分子中含有2个碳氢单键和1个碳碳三键,则1 ml CH≡CH中含有的共用电子对的数目为5NA,A错误;只有溶液的浓度,缺少溶液的体积,不能计算微粒数目,B错误;羟基(—OH)和OH-的质子数均为9,1.7 g羟基(—OH)和1.7 g OH-中含有的质子数均为0.9NA,C正确;n(H2SO4)=18 ml·L-1×20×10-3 L=0.36 ml,若0.36 ml H2SO4完全反应,则转移的电子数为0.36NA,但随着反应的进行,浓硫酸变成稀硫酸,稀硫酸与铜不反应,故转移的电子数小于0.36NA,D错误。
4. [2022·浙江卷] NA为阿伏伽德罗常数的值,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3NAC.8 g CH4含有中子数为3NAD.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
CH4分子中有6个中子,8 g CH4的物质的量为0.5 ml,含有的中子数为3NA,C正确;H2和I2发生反应生成HI,该反应是可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,充分反应后,HI分子总数小于0.2NA,D错误。
5. [2024·辽宁沈阳一二〇中学质检] 通常监测SO2含量是否达到排放标准的反应原理是SO2+H2O2+BaCl2 = BaSO4↓+2HCl。设NA表示阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是( )A.17 g H2O2中含有非极性键数目为 ℃时,pH=1的HCl溶液中含有H+的数目为 ml BaCl2晶体中所含离子总数为0.2NAD.生成2.33 g BaSO4沉淀时,转移电子数目为0.01NA
[解析] H2O2的结构式为H—O—O—H,17 g H2O2为0.5 ml,则含非极性键为0.5NA,A正确;未指明pH=1的HCl溶液的体积,不能确定含有H+数目,B错误;BaCl2晶体由Ba2+、Cl-构成,0.1 ml BaCl2晶体所含离子总数为0.3NA,C错误;生成2.33 g BaSO4沉淀(即0.01 ml)时,S元素由+4价变为+6价,故转移电子数为0.02NA,D错误。
6. [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为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是( )A.11.2 L CO2含π键数目为NAB.每生成2.8 g N2转移电子数目为NAC.0.1 ml KNO3晶体中含离子数目为0.2NAD.1 L 0.1 ml·L-1 K2S溶液中含S2-数目为0.1NA
8. [2023·河北唐山一模] 设NA是阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是( )A.28 g晶体Si中Si—Si的数目为4NAB.100 g质量分数为17%的H2O2水溶液中极性键数目为NAC.一定条件下,32 g SO2与足量O2反应,转移的电子数为NAD.18 g重水(D2O)中含有的质子数为9NA
9. [2023·辽宁沈阳郊联体联考] 甲酸甲酯常用作杀菌剂、熏蒸剂和烟草处理剂,可由甲酸和甲醇反应制得。设NA为阿伏伽德罗常数的值。下列有关说法正确的是( )A.pH=3的甲酸溶液中氢离子数目为1×10-3NAB.0.5 ml甲酸甲酯中含有sp3杂化的原子数目为NAC.50 g质量分数为64%的甲醇水溶液中含有σ键数目为5NAD.甲醇燃料电池中,每消耗22.4 L(标准状况)甲醇,转移电子数目为6NA
[解析] 该甲酸溶液的体积未知,无法计算氢离子数目,A错误;甲酸甲酯中甲基碳原子和形成两个单键的氧原子采用sp3杂化,则0.5 ml甲酸甲酯中采用sp3杂化的原子数目为NA,B正确;50 g质量分数为64%的甲醇水溶液中,m(CH3OH)=32 g,m(H2O)=18 g,二者均为1 ml,1 ml CH3OH中σ键数目为5NA,1 ml H2O中σ键数目为2NA,故50 g该溶液中σ键数目为7NA,C错误;标准状况下,甲醇为液体,不能计算22.4 L甲醇的物质的量,D错误。
10.设NA为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是( )A.1 ml NH4F晶体中含有共价键数目为3NAB.100 g质量分数为17%的H2O2溶液中sp3杂化的原子数约为5.6NAC.标准状况下,11.2 L NO和11.2 L O2混合后的分子数目为NAD.31 g乙二醇中sp3杂化的原子数目为NA
11.[2023·福建福州一模] 制备Na2S2O3的反应:2Na2S+Na2CO3+4SO2 = CO2+3Na2S2O3。设NA为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是 ( )A.2 L 0.5 ml·L-1 Na2S溶液中含S2-的数目为NAB.5.6 L CO2(标准状况下)中含电子数目为11NAC.15.8 g Na2S2O3中含非极性共价键的数目为0.1NAD.1 ml SO2完全参加反应,转移电子数为NA
[解析] S2-会发生水解,2 L 0.5 ml·L-1 Na2S溶液中含S2-的数目小于NA,A错误;5.6 L CO2(标准状况下)为0.25 ml,含电子数目为5.5NA,B错误;Na2S2O3中含有硫硫非极性键,15.8 g Na2S2O3为0.1 ml,含非极性共价键的数目为0.1NA,C正确;SO2中S元素的化合价由+4价降低到+2价,1 ml SO2完全参加反应,转移电子数为2NA,D错误。
13.设NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是 ( )A.12 g NaHSO4晶体中阴离子所带电荷数为 0.2NAB.标准状况下,2.24 L CH3Cl中含有共价键的数目为 ℃时,1 L pH=13 的 Ba(OH)2溶液中 Ba2+数目为 ml FeI2与 0.1 ml Cl2反应时转移电子的数目为0.1NA
14.[2024·湖北重点中学联考] 高效率和高选择性将CO2转化为CH4是CO2资源化利用的途径之一,我国科研工作者开发了一种空腔串联反应器,为电催化还原CO2提供了一种可行的转化方案,其原理如图所示。设NA为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是( )A.22 g CO2中所含共用电子对数目为4NAB.1 ml CH4中所含质子数和中子数均为10NAC.途径2生成标准状况下22.4 L CH4,反应转移电子数为8NAD.途径1所得产物物质的量之比为1∶1,形成共价键数目为6NA
[解析] CO2的结构式为O = C = O,1个CO2分子中含有4个共用电子对,22 g CO2为0.5 ml,则所含共用电子对数目为2NA,A错误;1个CH4中含有10个质子和6个中子,则1 ml CH4中含有10NA个质子和6NA个中子,B错误;标准状况下22.4 L CH4为1 ml,途径2生成CH4的过程中C元素化合价由+4价下降到-4价,反应转移电子数为8NA,C正确;未说明所得产物的物质的量,无法计算形成共价键数目,D错误。
15.[2024·湖北武汉部分重点中学联考] 近日,中科院上海高等研究院在二氧化碳电催化转化研究中取得重要进展。通过调控N-carbn的孔道结构和表面活性位构型,成功实现了CO2直接转化生成乙醇。设NA表示阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是( )A.标准状况下,5.6 L CO2中所含电子的数目为4NAB.25 ℃时,C2H5OH所含共价键的数目为8NAC.0.1 ml乙醇分子和0.2 ml乙酸分子发生酯化反应,最多可生成0.1NA个乙酸乙酯分子D.CO2电催化过程中,每生成1 ml乙醇分子,转移电子的数目为12NA
[解析] 1个CO2分子中含22个电子,标准状况下5.6 L CO2为0.25 ml,含电子的数目为5.5NA,A错误;不确定乙醇的物质的量,不能计算其共价键数目,B错误;乙醇和乙酸发生的酯化反应是可逆反应,不能进行到底,故生成乙酸乙酯分子数小于0.1NA,C错误;电催化过程中由CO2生成乙醇的过程中碳元素由+4价降低到-2价,故每生成1 ml乙醇分子,转移电子的数目为12NA,D正确。
16.[2024·广东东莞七校联考] 我国科学家发现了用LiH介导苯胺氢解生成苯和氨气的化学链循环方法,其过程如图所示。设阿伏伽德罗常数的值为NA,下列说法正确的是( )A.1 ml苯胺分子中N—H的数目为3NAB.反应1 ml LiH电子转移数目为NAC.1 ml —NH2中含电子数目为10NAD.生成22.4 L苯需消耗H2分子数目为NA
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