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新高考化学一轮复习讲义课件第2章 第4讲 物质的量 气体摩尔体积
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第4讲 物质的量 气体摩尔体积
1.物质的量(1)含义:表示含有一定数目________的集合体。是国际单位制中七个基本物理量之一,符号为_____。(2)单位:________,简称______,符号为_______。是国际单位制中七个基本单位之一。
考点一 物质的量及阿伏加德罗常数
(3)国际上规定:1 ml任何物质所含有的微粒数与______________ 12C所含的碳原子数相同,约为_______________。(4)物质的量的规范表示方法如0.2 ml H2中含有的氢原子个数为________________;6.02×1022个Na+的物质的量为_____________。
2.阿伏加德罗常数(1)含义:1 ml任何粒子所含的粒子数,符号为NA。NA≈____________________。(2)物质的量(n)、阿伏加德罗常数(NA)和微粒数(N)之间的关系为n=______。
6.02×1023ml-1
3.摩尔质量(1)含义:单位物质的量的物质所具有的质量,符号为_____,单位为____________。(2)数值:当微粒的摩尔质量以____________为单位时,数值上与该微粒的相对原子(分子)质量相等。(3)物质的量(n)、质量(m)和摩尔质量(M)之间的关系为_________。
(1)概念辨析及注意事项
(2)对同一物质,其摩尔质量(以g·ml-1为单位)、相对原子(分子)质量、1 ml物质的质量在数值上是相同的,但三者的含义不同,单位不同。摩尔质量的单位是g·ml-1,相对原子(分子)质量的单位是1,1 ml物质的质量单位是g。
4.求解摩尔质量的五种方法(1)根据物质的质量(m)和物质的量(n):M=______。(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=______。(3)根据标准状况下气体的密度(ρ g·L-1):M=__________g·ml-1。
(4)根据同温同压下气体的相对密度(D=ρ1/ρ2):M1/M2=_____。(5)对于混合气体,求其平均摩尔质量时,上述计算式仍然成立,还可以用下式计算:M=___________________________________[用M1、M2、M3……表示各成分的摩尔质量,用a%、b%、c%……表示相应各成分的物质的量分数(或体积分数)]。
M1·a%+M2·b%+M3·c%+……
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。(1)1 ml任何物质都含有约6.02×1023个原子。( )[提示] 1 ml任何物质都含有约6.02×1023个粒子,但不一定是原子。(2)H2O的摩尔质量与它的相对分子质量相等。( )[提示] 当摩尔质量的单位取g·ml-1时,摩尔质量的数值与相对分子质量相等。
[提示] 质量的单位是g或kg。(4)等物质的量的O2与O3,所含氧原子数相同。( )[提示] 分子数相等,但原子数不等。(5)氖气的摩尔质量(单位为g·ml-1)在数值上等于它的相对原子质量。( )(6)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。( )
(7)12.0 g熔融的NaHSO4中含有的阳离子数为0.2NA。( )(8)常温下,将5.6 g铁片投入足量浓硝酸中,充分反应后转移电子数为0.3NA。( )(9)常温常压下,92 g的NO2和N2O4混合气体含有的原子数为6NA。( )(10)1 ml H3PO4与1 ml H2SO4的质量相同,溶于水后电离出的阴离子数目也相同。( )
2.(1)0.1 NA个臭氧分子中的氧原子数与________g CO2中的氧原子数相等。(2)8 g甲烷分子中的氢原子数_______。(3)1个NO分子的质量是a g,一个NO2分子的质量是b g,则氧原子的摩尔质量是____________g·ml-1。(4)已知16 g A和20 g B恰好完全反应生成0.04 ml C和31.76 g D,则C的摩尔质量为_________________。(5)标准状况下有①0.112 L水 ②0.5NA个HCl分子 ③25.6 g SO2气体 ④0.2 ml氨气 ⑤2 ml氦气 ⑥6.02×1023个白磷分子,所含原子个数从大到小的顺序为________________。
3.深度思考:(1)1 ml NaCl和1 ml HCl所含的构成对应物质的粒子数相同吗?为什么?(2)5 g H2O的摩尔质量与10 g H2O的摩尔质量相同吗?(3)“H2SO4的摩尔质量在数值上等于98”,这种说法正确吗?[提示] (1)不相同。因为NaCl是离子化合物,构成微粒是Na+和Cl-,而HCl是共价化合物,构成微粒是HCl分子。(2)相同。H2O的摩尔质量是18 g·ml-1,与H2O的质量多少无关。(3)不正确。H2SO4的摩尔质量以g·ml-1为单位时,在数值上等于98。
微考点1 物质的量、阿伏加德罗常数及摩尔质量的概念辨析与应用(2022·湖北四地七校期末)阿伏加德罗是意大利化学家,为了纪念阿伏加德罗,人们把1 ml某种微粒的集合体所含有的粒子个数称为阿伏加德罗常数,用NA表示。下列说法或表示不正确的是( )A.科学上规定含有阿伏加德罗常数个粒子的任何微粒的集合体都为1 mlB.在K37ClO3+6H35Cl(浓)══KCl+3Cl2↑+3H2O反应中,若有212 g氯气生成,则反应中电子转移的数目为5NAC.60 g的乙酸和葡萄糖的混合物充分燃烧可消耗2NA个O2D.6.02×1023 ml-1就是阿伏加德罗常数
[解析] 含有阿伏加德罗常数个粒子的任何微粒的集合体都为1 ml,A项正确;根据反应的化学方程式可知,生成的3 ml氯气中含1 ml 37Cl和5 ml 35Cl,3 ml Cl2的质量为212 g,生成3 ml氯气转移5 ml电子,B项正确;乙酸与葡萄糖最简式都是CH2O,1个CH2O完全燃烧消耗1个氧气分子,60 g乙酸和葡萄糖的混合物含有CH2O物质的量为2 ml,充分燃烧消耗2NA个O2,C项正确;6.02×1023 ml-1是阿伏加德罗常数的近似值,D项错误。
〔对点集训1〕 (2022·山东滨州高三检测)下列说法中正确的是( )①物质的量就是1 ml物质的质量 ②摩尔是表示物质的量多少的基本物理量 ③0.012 kg 12C中含有约6.02×1023个碳原子 ④1 ml O2的质量与它的相对分子质量相等 ⑤氦气的摩尔质量(单位g·ml-1)在数值上等于它的相对原子质量 ⑥106 g碳酸钠中离子总数为3NA ⑦阿伏加德罗常数与6.02×1023完全相同,是指每摩尔物质所含微粒数 ⑧1 ml CaCO3与1 ml KHCO3固体的质量相同,含有阳离子的数目也相同A.①③⑥⑧B.③④⑤⑥C.③⑤⑦⑧D.③⑤⑥⑧
[解析] 物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体的物理量,单位为摩尔,故①②错误;1 ml O2的质量以g为单位时与它的相对分子质量数值相同,单位不同,故④错误;阿伏加德罗常数是一个精确值,6.02×1023是阿伏加德罗常数的近似值,两者不同,故⑦错误。D项正确。
微考点2 有关质量、物质的量与微粒数目之间的计算(1)(2022·北京海淀高三检测)2020年11月12日,我国在西昌卫星发射中心成功将移动通信卫星“天通一号02星”发射升空。卫星的发射需要用到运载火箭,偏二甲肼(C2H8N2)是一种高能燃料,燃烧产生巨大能量,可作为航天运载火箭的推动力来源。下列叙述中正确的是( )A.偏二甲肼的摩尔质量为60 gB.6.02×1023个偏二甲肼分子的质量为60 gC.1 ml偏二甲肼的质量为60 g·ml-1D.6 g偏二甲肼含有NA个偏二甲肼分子
(2)(2022·安徽合肥模拟)(双选)NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )A.1 ml SiO2晶体中,含有Si—O键的数目为4NAB.16.8 g铁粉与足量高温水蒸气反应,转移电子数为0.8NAC.1 ml·L-1 AlCl3溶液中,含有Cl-的数目为3NAD.18 g D2O和H2O的混合物中,含有的中子数为9NA
〔对点集训2〕 (1)(2022·福建宁德模拟)下列说法正确的是( )A.氯化氢的摩尔质量为36.5 gB.1 ml H2SO4的质量为98 g·ml-1C.任何物质的摩尔质量都等于它的相对分子质量或相对原子质量D.CO2的摩尔质量是H2的摩尔质量的22倍[解析] 氯化氢的摩尔质量为36.5 g·ml-1,A错误;1 ml H2SO4的质量为98 g,B错误;任何物质的摩尔质量,当单位为g·ml-1,数值上都等于它的相对分子质量或相对原子质量,C错误;CO2的摩尔质量是44 g·ml-1,H2的摩尔质量是2g·ml-1,D正确。
[解析] 3He的相对原子质量是3,每个3He原子含有1个中子,所以3 g 3He含有的中子数为1NA,A项正确;磷酸钠溶液中磷酸根离子发生水解,导致溶液中磷酸根离子数目减小,1 L 0.1 ml·L-1磷酸钠溶液中的磷酸根离子数目小于0.1NA,B项错误;K2Cr2O7中Cr的化合价为+6价,变为+3价Cr3+降了3价,故1 ml K2Cr2O3被还原为Cr3+转移的电子数为6NA,C项正确;正丁烷和异丁烷互为同分异构体,1个正丁烷分子和1个异丁烷分子中所含共价键数相同,即1个正丁烷分子和1个异丁烷分子中均含有13个共价键,58 g正丁烷和异丁烷的混合物的总物质的量为1 ml,所以含有的共价键数为13NA,D项正确。
(3)①0.3 ml H2O分子中所含氢原子数与________________________个NH3分子中所含氢原子数相等。②12 g乙烷中所含共价键的物质的量是_____________。③12.4 g Na2X含有0.4 ml Na+,Na2X的摩尔质量为________________,X的相对原子质量为______,12.4 g Na2X中所含离子总数为________________________。
0.2NA或1.204×1023
0.6NA或3.612×1023
[解析] ①0.3 ml H2O中所含氢原子数为0.3NA×2=0.6NA,1 ml NH3中含氢原子数为3NA,则含氢原子数为0.6NA的NH3为0.2 ml,其NH3分子数为0.2NA或1.204×1023。
[微点拨] 解答以物质的量为核心的相关计算时,要注意“物质的量”的桥梁作用,解题思维流程如下:
物质的量相关计算的“一、二、三、四” 一个中心:必须以物质的量为中心。 二个前提:在应用Vm=22.4 L·ml-1时,一定要注意“标准状况”和“气态”这两个前提条件(混合气体也适用)。 三个关系:①直接构成物质的粒子与间接构成物质的粒子(原子、电子等)数目间的关系;②摩尔质量与相对分子质量的关系;③强电解质、弱电解质、非电解质与溶质粒子(分子或离子)数之间的关系。
四个无关:①物质的量、质量、粒子数的多少均与温度、压强无关;②物质的量浓度的大小与所取该溶液的体积无关(但溶质粒子数的多少与溶液体积有关);③气体摩尔体积与质量、物质的量无关;④摩尔质量与质量、物质的量无关。
考点二 气体摩尔体积及阿伏加德罗定律
2.气体摩尔体积(1)定义:一定温度和压强下,单位____________的气体所占的体积,符号为______。(2)常用单位:L·ml-1(或L/ml)。(3)数值:在标准状况下(指温度为_________,压强为____________)约为___________________。
22.4 L·ml-1
(4)计算公式:Vm=______。(5)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________和________。Vm与气体的种类无关,温度升高,Vm变大,压强增大,Vm变小。(6)适应对象:只限于气体,单一气体或互不反应的混合气体。
对“22.4 L·ml-1”的理解:气体摩尔体积的数值与温度、压强有关;非标准状况下气体摩尔体积可能是22.4 L·ml-1,也可能不是22.4 L·ml-1。故1 ml气体的体积若为22.4 L,它所处的状况不一定是标准状况。
3.阿伏加德罗定律可总结为“三同定一同”,即同温、同压、同体积的气体,具有相同的__________。
4.阿伏加德罗定律的推论
(1)阿伏加德罗定律所叙述的“任何气体”,既包括单一气体,也包括互不反应的混合气体。(2)阿伏加德罗定律及其推论没有必要死记硬背,可由理想气体状态方程(pV=nRT)进行推导。
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。(1)0 ℃、101 kPa,1 ml任何物质的体积都是22.4 L。( )(2)某混合气体摩尔体积为22.4 L·ml-1,则该气体一定处于标准状况。( )[提示] 不一定,在非标准状况下,1 ml气体的体积也可能是22.4 L。(3)在标准状况下,1 ml氧气与1 ml氦气的体积相同,含有原子数相同。( )
(4)同温同压下,等质量的12C18O和NO体积相同。( )(5)56 g Fe在标准状况下的22.4 L Cl2中充分燃烧,转移电子数为3NA。( )(6)不同温度下,相同体积的CO和N2密度相同,则二者含有的原子数相同。( )(7)标准状况下,22.4 L盐酸含有NA个HCl分子。( )(8)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。( )
(9)在标准状况下,1 ml甲烷与1 ml甲苯的体积相同。( )(10)同温同压下,两种单质气体体积相同,原子数一定相同。( )[提示] 不一定。两种气体单质物质的量相等,分子数相等,但单个分子所含原子数未知,则所含有的原子数不一定相等。
2.(2022·山东潍坊高三检测)(1)如图两瓶体积相等的气体,在同温同压下瓶内气体的关系一定正确的是( )A.原子数相等B.密度相等C.质量相等D.摩尔质量相等(2)若两瓶内气体的质量相等,则N2、O2物质的量之比应为________。
3.深度思考:如图所示有三只气球,其中VA=VB=1.12 L。(1)A、B中气体的物质的量__________(填“一定”或“不一定”)是0.05 ml。(2)标准状况下,A、B气球中的分子个数比为________。
(3)相同温度和压强下,A、C气体中气体的质量相等,则VA∶VC=________。(4)同温同压下,B中气体是A中气体密度的15倍,则B中气体的平均摩尔质量为________________。[提示] (1)由于未知A、B中气体所处的状况,故无法确定A、B中气体的物质的量。
(2)(2022·北京东城区模拟改编)(双选)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,下列说法不正确的是( )A.室温下,22.4 L NO2中所含原子总数等于3NAB.36 g H2O中含有共价键的总数为4NAC.上述反应,生成1 ml HNO3转移电子的数目为NAD.标准状况下,11.2 L NO中所含电子总数为5NA
[解析] 室温下,22.4 L NO2的物质的量少于1 ml,所含原子总数少于3NA,A错误;36 g H2O为2 ml,一分子水中含有2个共价键,则2 ml水中含有共价键的总数为4NA,B正确;上述反应,生成2 ml HNO3共转移2 ml电子,生成1 ml HNO3转移1 ml电子,数目为NA,C正确;标准状况下,11.2 L NO为0.5 ml,一个NO中含有15个电子,则0.5 ml NO中所含电子总数为7.5NA,D错误。
应用气体摩尔体积的“四大误区” 22.4 L·ml-1的使用“条件”一般是指标准状况(即0 ℃、101 kPa),而不是指常温、常压。 使用对象必须是气态物质,可以是单一气体,也可以是混合气体。标准状况下不是气体的而又容易认为是气体的物质有SO3、乙醇、水、己烷、CCl4、HF等。
22.4 L气体在标准状况下的物质的量是1 ml,在非标准状况下,其物质的量可能是1 ml,也可能不是1 ml。 如果给出的是物质的质量,则其物质的量或所含粒子数与物质所处条件无关,如常温常压下32 g O2的原子数目是2NA。注意不要形成惯性思维,看到“常温常压”就排除选项。
(2)(双选)新装修房屋会释放有毒的甲醛(HCHO)气体,银-Ferrzine法检测甲醛的原理如下:
下列说法正确的是( )A.22.4 L CO2中含共价键数目为4NAB.30 g HCHO被氧化时转移电子数目为2NAC.该电池总反应的化学方程式为2Ag2O+HCHO══4Ag+CO2+H2OD.理论上,消耗HCHO和消耗Fe3+的物质的量之比为1∶4
[解析] 没有注明温度和压强,所以无法计算气体的物质的量,A错误;30 g HCHO的物质的量为1 ml,被氧化时生成CO2,碳元素的化合价从0升高到+4,所以转移电子数目为4NA,B错误;根据电子转移守恒,消耗1 ml HCHO时,转移4 ml电子,可以把4 ml Fe3+还原为Fe2+,D正确。
[易错提醒] (1)在气体分子个数、温度、压强一定时,气体体积的大小决定于气体分子间的平均距离,与分子种类无关。(2)气体摩尔体积只适用于气态物质且与气体种类无关,只要温度和压强一定,气体摩尔体积就一定。(3)同温同压下:任何气体的摩尔体积Vm都相同,但不一定等于22.4 L·ml-1。
(4)不能混淆标准状况和常温常压,两者压强相同,但温度不同。因为温度升高气体分子之间的距离变大,所以常温常压下的气体摩尔体积比标准状况下的气体摩尔体积大。(5)气体摩尔体积不能理解为体积,体积的单位是L或m3,而气体摩尔体积的单位是L·ml-1或m3·ml-1。
微考点2 阿伏加德罗定律及推论(1)(2022·福建三明一中段考)温度和压强相同时,有体积相同的两个密闭容器甲和乙,甲中充满O2,乙中充满O2和O3的混合气体,下列说法正确的是( )A.两容器中气体的质量相等B.两容器中气体的分子数目相等C.两容器中气体的氧原子数目相等D.两容器中气体的密度相等
[解析] 根据阿伏加德罗定律可知,两容器中气体分子数相等,所以其质量不等,A项错误,B项正确;两容器中分子数相等,但氧气和臭氧分子的构成不同,所以两容器中原子个数不等,C项错误;两容器体积相同,气体质量不相等,所以其密度不相等,D项错误。
(2)如图所示,一密闭容器被无摩擦、可自由滑动的两隔板a、b分成甲、乙两室;标准状况下,在乙室中充入NH3 0.4 ml,甲室中充入HCl、N2的混合气体,静止时隔板位置如图所示。已知甲、乙两室中气体的质量差为17.3 g。
①甲室中HCl、N2的质量之比为___________。②将隔板a去掉,当HCl与NH3充分反应生成NH4Cl固体后(仅发生此反应),隔板b将位于刻度“_____”处(填数字,不考虑固体物质产生的压强),此时体系的平均相对分子质量为__________。
[解析] ①相同条件下,气体的物质的量之比等于其体积之比,看图可知甲、乙两室气体的体积比为2∶1,故其物质的量之比为2∶1,在乙室中充入0.4 ml NH3,所以甲室中气体的物质的量为0.8 ml,因为乙室气体质量为0.4 ml×17 g·ml-1=6.8 g,且甲、乙两室中气体质量差为17.3 g,所以甲中气体的质量为24.1 g,设HCl的物质的量为x ml,N2的物质的量为y ml,根据其物质的量、质量列方程组:x ml+y ml=0.8 ml,36.5 g·ml-1×x ml+28 g·ml-1×y ml=24.1 g,解得x=0.2,y=0.6,因此HCl、N2的质量之比为(0.2 ml×36.5 g·ml-1)∶(0.6 ml×28 g·ml-1)=73∶168。
[方法点拨] 利用阿伏加德罗定律及其推论答题的一般思路第一步:找“相同”,明“不同”。(1)找出题干中有哪些相同的因素,再根据物质的量,结合物质的组成和结构,求出相应的粒子数。(2)分析选项中的要求,明确需要求解哪些量。第二步:用“规律”。利用阿伏加德罗定律及其推论得出不同条件之间的关系,进行对比分析,从而顺利解题。
〔对点集训2〕 (1)(2022·山东滨州高三检测)下列说法不正确的是( )A.温度相同、体积相同的O2(g)和N2(g)分子数相同B.等温等压下,SO2气体与CO2气体的密度之比等于16∶11C.温度和容积相同的两气罐中分别盛有5 ml O2(g)和2 ml N2(g),两容器中的压强之比等于5∶2D.等温等压条件下,5 ml O2(g)和2 ml H2(g)的体积之比等于5∶2
(3)(2022·山东滨州检测)(双选)如图所示,分别向密闭容器内可移动活塞的两边充入空气(已知空气体积占整个容器容积的1/4)和H2和O2的混合气体,在标准状况下,若将H2、O2的混合气体点燃引爆。活塞先左弹,恢复原温度后,活塞右滑停留于容器的中央。则原来H2、O2的体积之比可能为( )A.7∶2B.5∶4C.4∶5D.4∶3
阿伏加德罗常数的判断正误是高考中的必考题,主要以选择题形式考查,在命题思路上主要以阿伏加德罗常数为载体,结合气体摩尔体积、物质的组成和结构、氧化还原反应及电离、水解等基本概念和基本理论,考查常用化学计量的计算。考查了宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知、变化观念与平衡思想的学科素养。
考点三 阿伏加德罗常数的应用
1.注意“标准状况”“常温常压”等外界条件(1)在标准状况下为非气态的物质如H2O、SO3、己烷、CHCl3、HF、CCl4、乙醇、苯等。(2)物质的质量、摩尔质量、微粒个数不受外界条件的影响。2.注意物质的组成和结构此类题常涉及:①特殊物质的摩尔质量(如D2O、T2O、18O2等);②某些物质分子中的原子个数[如稀有气体(为单原子分子)、O3、白磷(P4)等];③一些物质中的化学键数目(如CO2、P4、金刚石、CnH2n+2等)。
3.注意氧化还原反应中电子转移的数目(1)了解较复杂氧化还原反应求算电子转移数目的方法。(2)熟记常考氧化还原反应转移的电子数
6.阿伏加德罗常数问题分析的思维模型
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”,NA表示阿伏加德罗常数。(1)31 g白磷中含有1.5NA个P—P化学键。( )(2)1 L 0.1 ml·L-1的Na2CO3溶液中所含阴离子的总数为0.1NA。( )(3)标准状况下,22.4 L HF中含有NA个分子。( )(4)电解精炼铜时,若转移NA个电子,则阳极溶解32 g铜。( )
(5)1 ml H2和1 ml I2在加热条件下充分反应,生成HI的分子数为2NA。( )(6)常温下,含有0.2 ml H2SO4的浓硫酸与足量铜反应,生成SO2分子的数目小于0.1NA。( )(7)142 g Na2SO4和Na2HPO4的固体混合物中所含阴、阳离子的总数为3NA。( )(8)NA个Fe(OH)3胶体粒子的质量为107 g。( )
2.(2021·山东师范大学附中月考)NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )A.常温下,15 g甲醛中含有的共用电子对总数为2NAB.0.5 ml·L-1 CH3COONa溶液中含有CH3COO-的数目少于0.5NAC.32.5 g FeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为0.2NAD.足量的锌与一定量的浓硫酸充分反应,放出2.24 L SO2和H2的混合气体时,转移电子数为0.2NA
[解析] 1 ml甲醛中含有4 ml共用电子对,常温下,15 g甲醛为0.5 ml,所以共用电子对总数为2NA,A项正确;0.5 ml·L-1CH3COONa溶液的体积未知,无法计算含有的CH3COO-的数目,B项错误;Fe(OH)3胶体中的胶粒是“Fe(OH)3分子”的集合体,C项错误;足量的锌与一定量的浓硫酸充分反应,放出2.24 L SO2和H2的混合气体时,由于温度和压强未知,因此无法计算转移的电子数,D项错误。
[方法点拨] 解答阿伏加德罗常数类题目的“三”个步骤
(2)(2021·河北唐山模拟)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 LB.等物质的量的CH3OH和CH4,CH3OH的质子数比CH4多8NAC.44 g CO2气体和44 g CH4与CO的混合气体,所含C原子数均为NAD.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
〔对点集训2〕 (1)(2021·广东,11,4分)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )A.1 ml CHCl3含有C—Cl键的数目为3NAB.1 L 1.0 ml/L的盐酸含有阴离子总数为2NAC.11.2 L NO与11.2 L O2混合后的分子数目为NAD.23 g Na与足量H2O反应生成的H2分子数目为NA
[解析] A项,1 ml CHCl3含有C—Cl键的数目为3NA,正确;B项,1 L 1.0 ml/L的盐酸中含有的Cl-总数为NA,错误;C项,没有指出是标准状况,且NO与O2会发生反应,错误;D项,根据反应2Na+2H2O══2NaOH+H2↑,23 g Na与足量水反应生成的H2分子数目为0.5NA,错误。
[解析] A项,每个18O2中含有20个中子,标准状况下1.12 L 18O2的物质的量为0.05 ml,含有中子数为0.05×20NA=NA,正确;B项,每个P4分子中含有6个共价键,31 g P4的物质的量为0.25 ml,含有共价键的数目为0.25×6NA=1.5NA,正确;C项,溶液中除溶质NaOH中含氧原子,溶剂H2O中也含有氧原子,故溶液中含氧原子数>0.01NA,不正确:D项,每个该三肽分子中含有2个肽键,18.9 g该三肽的物质的量为0.1 ml,含有肽键数目为0.2NA,正确;故选C。
[解析] 1 ml OD-和17 g —OH(1 ml)所含的质子数均为9 ml,但所含的中子数不相等,1 ml OD-含有9NA个中子,17 g —OH所含的中子数为8NA,A项错误;甲烷的氯代物有CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4,标准状况下只有CH3Cl呈气态,其他的氯代物都呈液态,不能用标准状况下的气体摩尔体积计算,B项错误;由硼酸的电离方程式可知硼酸为一元酸,所以0.1 ml H3BO3消耗OH-数目最多为0.1NA,C项正确;1 ml Na2O2中含有3 ml离子,1 ml Na2S中也含有3 ml离子,则7.8 g Na2S(摩尔质量为78 g·ml-1)和Na2O2(摩尔质量为78 g·ml-1)的混合物中含有的离子数总数为0.3NA,D项正确。
[知识拓展] 硼酸的酸性来源不是本身给出的质子,由于硼是缺电子原子,能结合水分子中的氢氧根离子,释放出质子而显酸性。
阿伏加德罗常数考查中的5个关注点
1.摩尔质量的一个数量关系摩尔质量以g·ml-1为单位时,数值上等于该粒子的相对原子质量或相对分子质量。2.熟知一个“状况”和两个数值(1)标准状况是指温度是0 ℃、压强为101 kPa。(2)NA=6.02×1023ml-1,Vm=22.4 L·ml-1(标准状况)。
5.有关阿伏加德罗定律及其推论的考查是高中化学的一个易错点,其解题关键是理解阿伏加德罗定律及其推论,并构建思维模型,明确已知条件和所求未知量,然后结合规律进行分析。
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