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文档介绍
2021版新高考地区选考化学(人教版)一轮复习教师用书:课题3 物质的量 气体摩尔体积
课题3 物质的量 气体摩尔体积 学习任务1 物质的量、气体摩尔体积 一、物质的量 1.物质的量 物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体的物理量,符号为n。物质的量的单位为摩尔,简称摩,符号为mol。 2.物质的量的规范表示 ↓ ↓ ↓ 数值 单位 指定微粒符号或微粒名称 3.阿伏加德罗常数 规定:以0.012 kg12C中所含的碳原子数为阿伏加德罗常数,符号为NA,其数值约为6.02×1023,单位为mol-1。公式:NA=。 4.概念间的关系 二、摩尔质量 1.概念:摩尔质量指单位物质的量的物质所具有的质量,其符号为M,单位为g·mol-1(或g/mol)。 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.关系:摩尔质量与物质的量、物质的质量之间的关系为n=。 三、气体摩尔体积 1.影响物质体积大小的因素 (1)微粒的大小(物质的本性); (2)微粒间距的大小(由温度与压强共同决定); (3)微粒的数目(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。 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,它取决于气体所处的温度和压强。 四、阿伏加德罗定律及其推论 1.阿伏加德罗定律:同温、同压下,相同体积的任何气体,含有相同数目的分子(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 = 同温、同体积下,气体的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 (1)对于同一种气体,当压强相同时,密度与温度成反比。 (2)同温、同压、同体积、同分子数,这“四同”相互制约,只要其中“三同”成立,第“四同”也成立,即“三同”定“一同”。 (3)应用阿伏加德罗定律及其推论要熟记相关化学计量的定义式,并结合相互关系进行推导(可通过pV=nRT及n=、ρ=导出)。 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)(2017·高考海南卷)1 mol的CO和N2混合气体中含有的质子数为14NA。 ( ) (2)2.0 g HO与D2O的混合物中所含中子数为NA。 ( ) (3)23 g Na 与足量H2O反应完全后可生成NA个H2分子。 ( ) (4)2 g氦气所含的原子数目约为0.5×6.02×1023。 ( ) (5)标准状况下,H2和N2的气体摩尔体积均为22.4 L。 ( ) (6)1 mol任何物质都约含有6.02×1023个分子。 ( ) (7)标准状况下,1 mol O2与1 mol SO3的体积相同。 ( ) (8)标准状况下,1 mol气体的体积约是22.4 L,非标准状况下,1 mol气体的体积则一定不是22.4 L。 ( ) (9)标准状况下,O2和O3中氧原子的摩尔质量均为16 g·mol-1。 ( ) (10)常温常压下,14 g N2与7 g乙烯(C2H4)所含原子数相同。 ( ) (11)22 g CO2与标准状况下11.2 L HCl所含的分子数相同。 ( ) 答案:(1)√ (2)√ (3)× (4)√ (5)× (6)× (7)× (8)× (9)√ (10)× (11)√ 2.填空题。 (1)含6.02×1023个中子的 Li的质量是________g。 (2)4 g D2和20 g18O2的单质化合时最多能生成________g DO。 (3)若12.4 g Na2X中含有0.4 mol钠离子,则Na2X的摩尔质量是________,X的相对原子质量是________。 解析:(1)根据n=计算中子的物质的量,Li的中子数为7-3=4,进而计算Li的物质的量,再根据m=nM计算其质量。 (2)根据不足量的物质计算生成DO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的相对原子质量为62-2×23=16。 答案:(1)1.75 (2)22 (3)62 g·mol-1 16 (1)物质的量只能衡量微观粒子,使用时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)标准状况下,气体摩尔体积约为22.4 L·mol-1,非标准状况下,气体摩尔体积不一定是22.4 L·mol-1。 宏观物理量(质量、体积)与微观粒子数的换算 宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知 1.(双选)已知标准状况下:①6.72 L NH3;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>①>② 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 解析:选AB。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的物质的量为0.5 mol。由上述计算可知物质的量大小为④>③>①>②,相同条件下,气体的体积之比等于物质的量之比,故体积大小为④>③>①>②,A项正确。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;原子数目之比等于原子的物质的量之比,故原子数目为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的相对分子质量为17;②H2S的相对分子质量为34;③CH4的相对分子质量为16;④HCl的相对分子质量为36.5;故密度大小为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的质量为5.6 g;④HCl的质量为36.5 g·mol-1×0.5 mol=18.25 g;故质量大小为④>②>③>①,D项错误。 2.(教材改编题)某氯原子的质量是a g,12C原子的质量是b g,用NA表示阿伏加德罗常数的值。 (1)该氯原子的相对原子质量为________; (2)m g该氯原子的物质的量为________; (3)该氯原子的摩尔质量是________; (4)n g该氯原子所含的电子数为________。 答案:(1) (2) mol (3)aNA g·mol-1 (4)(答案合理即可) 3.18 g CO和CO2的混合气体,完全燃烧后测得CO2体积为11.2 L(标准状况)。 (1)原混合气体中CO的质量是________g。 (2)原混合气体中CO2在标准状况下的体积是________L。 (3)原混合气体在标准状况下的密度是________g·L-1。 (4)原混合气体的平均摩尔质量是________g·mol-1。 解析:由CO燃烧发生反应2CO+O22CO2可知,CO的体积与生成CO2的体积相等,又因为燃烧后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,即标准状况下,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)原混合气体中CO的质量为28 g·mol-1×0.25 mol=7 g。 (2)原混合气体中CO2在标准状况下的体积为0.25 mol×22.4 L·mol-1=5.6 L。 (3)原混合气体在标准状况下的密度为≈1.61 g·L-1。 (4)解法一:M=ρ·22.4 L·mol-1=×22.4 L·mol-1=36 g·mol-1; 解法二:M==36 g·mol-1; 解法三:M=28 g·mol-1×50%+44 g·mol-1×50%=36 g·mol-1; 故原混合气体的平均摩尔质量为36 g·mol-1。 答案:(1)7 (2)5.6 (3)1.61 (4)36 以物质的量(n)为核心的计算的思维模板 注:Vm与温度、压强有关,标准状况下Vm=22.4 L·mol-1。 阿伏加德罗定律及其应用 宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知 4.一定温度和压强下,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 解析:选A。标准状况下该物质若为气态物质,则其体积约为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,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。 5.(2020·保定高三模拟)取五个相同的气球,同温同压下,分别充入CO和以下四种混合气体,吹出体积相等的状态,如图所示。A、B、C、D四个气球内,与CO所含原子数一定相等的是 ( ) 解析:选C。同温、同压、同体积下,气体的物质的量相同。设气体的物质的量为1 mol,则1 mol CO所含原子的物质的量为2 mol。A项,含有HCl和O3,1 mol该混合气体含有的原子的物质的量大于2 mol,错误;B项,含有H2和NH3,1 mol 该混合气体含有的原子的物质的量大于2 mol,错误;C项,含有N2和O2,都为双原子分子,则1 mol 该混合气体含有2 mol原子,正确;D项,含有He和NO2,1 mol该混合气体含有的原子的物质的量可能大于2 mol,可能小于2 mol,也可能等于2 mol,错误。 气体相对分子质量的计算 宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知 6.(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换算成标准状况下为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)。 ③若在该条件下,所得NH3、CO2、H2O(g)的体积分数分别为a%、b%、c%,则混合气体的平均相对分子质量为____________________(用含a、b、c的代数式表示)。 解析:(1)M=22.4ρ g·mol-1=2.857 g·L-1×22.4 L·mol-1≈64 g·mol-1。 (2)M==64 g·mol-1。 (3)NH4HCO3(s)NH3(g)+CO2(g)+H2O(g)。 ①M(混)=2d g·mol-1⇒n(混)= mol, M(NH4HCO3)=2d×3 g·mol-1=6d g·mol-1。 ②M(混)=22.4ρ g·mol-1。 ③n(NH3)∶n(CO2)∶n(H2O)=a%∶b%∶c%, M= g·mol-1。 答案:(1)64 SO2 (2)64 (3)① mol 6d g·mol-1 ②22.4ρ g·mol-1 ③17a%+44b%+18c% 求解气体摩尔质量的“五方法” (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):M=ρ×22.4(g·mol-1)。 (4)根据同温同压下气体的相对密度(D=ρ1/ρ2):=D。 (5)对于混合气体,求其平均摩尔质量,上述计算式仍然成立;还可以用下式计算:M=M1×a%+M2×b%+M3×c%……a%、b%、c%指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)。 学习任务2 突破阿伏加德罗常数的五大陷阱 一、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等在标准状况下均不为气体]。 二、排“干扰”,突破质量(或物质的量)与状况无关陷阱 给出非标准状况下气体的物质的量或质量,干扰正确判断,误以为无法求解物质所含的粒子数,实际上,此时物质所含的粒子数与温度、压强等外界条件无关。 三、记“组成和结构”,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。 2.记最简式相同的物质,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1分子H2O2、CnH2n+2中化学键的数目分别为3、3n+1。1 mol SiO2中含4 NA个Si—O键,1 mol Si中含Si—Si键数目为2NA,1 mol P4(白磷)中含P—P键数目为6NA。 四、理解反应原理,突破“隐含”陷阱 1.可逆反应不能进行到底,反应物不能全部转化为产物。常见的可逆反应:①2NO2N2O4;②Cl2+H2OHCl+HClO;③NH3+H2ONH3·H2ONH+OH-;④2SO2+O22SO3;⑤N2+3H22NH3。 2.常温下,不能共存的气体间的反应 (1)HCl+NH3===NH4Cl; (2)2NO+O2===2NO2; (3)2H2S+SO2===3S↓+2H2O。 3.“隐含”浓度变化 (1)在MnO2与浓盐酸的反应中,随着反应的进行,浓盐酸逐渐变为稀盐酸,MnO2与稀盐酸不反应。 (2)在Cu与浓硫酸的反应中,随着反应的进行,浓硫酸逐渐变为稀硫酸,Cu与稀硫酸不反应。 (3)常温下,Fe在浓硝酸、浓硫酸中钝化,反应不具有持续性。 4.常在难电离、易水解的粒子数目上设题 判断电解质溶液中粒子数目时注意“三看”:一看是否有弱电解质的电离;二看是否有弱离子的水解;三看是否指明了溶液的体积。弱电解质在水溶液中部分电离,可水解盐溶液中离子发生微弱水解,都会导致相关粒子数目减少。 五、突破氧化还原反应中电子转移的陷阱 1.同一种物质在不同反应中做氧化剂、还原剂的判断,如(1)Cl2和Fe、Cu等反应,Cl2只做氧化剂,而Cl2和NaOH反应,Cl2既做氧化剂又做还原剂;(2)Na2O2与CO2或H2O 反应,Na2O2既做氧化剂又做还原剂,而Na2O2与SO2反应,Na2O2只做氧化剂;(3)NO2和H2O反应,NO2既做氧化剂又做还原剂。 2.反应物量不同,生成物所表现的化合价不同,如Fe和HNO3反应,Fe不足时生成Fe3+,Fe过量时生成Fe2+。 3.氧化剂或还原剂不同,生成物所表现的化合价不同,如Cu和Cl2反应生成CuCl2,而Cu和S反应生成Cu2S。 4.注意氧化还原反应的顺序,如向FeI2溶液中通入Cl2,Cl2先氧化I-,再氧化Fe2+。 气体摩尔体积的适用条件及物质的聚集状态 证据推理与模型认知、宏观辨识与微观探析 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)(2017·高考全国卷Ⅲ,10C)2.24 L(标准状况)苯在O2中完全燃烧,得到0.6NA个CO2分子。 ( ) (2)标准状况下,2.24 L CCl4含有的共价键数为0.4NA。 ( ) (3)2.24 L CO2含有的原子数为0.3NA。 ( ) (4)常温常压下,11.2 L甲烷气体含有的甲烷分子数为 0.5NA。 ( ) (5)标准状况下,2.24 L氨水含有的NH3分子数为0.1NA。 ( ) (6)标准状况下,22.4 L SO3含有的SO3分子数为NA。 ( ) (7)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。 ( ) (8)用惰性电极电解饱和食盐水,若外电路中通过NA个电子,则阴极产生11.2 L气体。 ( ) 答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)× (7)√ (8)× 质量或物质的量与状况 证据推理与模型认知、宏观辨识与微观探析 2.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (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含有5NA个原子。 ( ) (4)常温常压下,1 mol CO2与SO2的混合气体中含氧原子数为2NA。 ( ) 答案:(1)√ (2)√ (3)√ (4)√ 物质的组成与结构 证据推理与模型认知、宏观辨识与微观探析 3.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)(2019·高考全国卷Ⅱ,8A)3 g 3He含有的中子数为NA。 ( ) (2)17 g —OH与17 g OH-所含电子数均为10NA。 ( ) (3)30 g SiO2中含有硅氧键数目为NA。 ( ) (4)32 g甲醇中所含共价键数目为5NA。 ( ) (5)(2019·高考全国卷Ⅱ,8D)48 g正丁烷和10 g异丁烷的混合物中共价键数目为13NA。 ( ) (6)常温常压下,32 g O2和O3的混合气体含有的原子数为2NA。 ( ) (7)56 g乙烯所含共用电子对数目为12NA。 ( ) (8)78 g苯含有3NA个碳碳双键。 ( ) 答案:(1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)√ (6)√ (7)√ (8)× 反应原理中的“隐含”陷阱 证据推理与模型认知、宏观辨识与微观探析 4.判断正误(正确的打 “√”,错误的打“×”)。 (1)50 mL 12 mol·L-1的盐酸与足量MnO2共热,转移的电子数为0.3NA。 ( ) (2)常温下,56 g铁片投入足量浓H2SO4中生成NA个SO2分子。 ( ) (3)一定条件下合成氨反应,用1.5 mol H2和0.5 mol N2充分反应后,可得到NH3分子数为NA。 ( ) (4)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。 ( ) 解析:(1)随着反应的进行,浓盐酸变为稀盐酸,反应停止。(2)常温下,铁遇浓硫酸钝化。(3)合成氨反应为可逆反应,不可能进行到底。(4)隐含NO2与N2O4的转化平衡。 答案:(1)× (2)× (3)× (4)× 电解质溶液中粒子数目的判断 证据推理与模型认知、宏观辨识与微观探析 5.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)0.1 L 3.0 mol·L-1NH4NO3溶液含有的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,阳离子数目之和为0.2NA。 ( ) (4)25 ℃时,1.0 L pH=13的Ba(OH)2溶液含有的OH-数目为0.1NA。 ( ) (5)1 L 0.1 mol·L-1Na2CO3溶液所含氧原子数目为0.3NA。 ( ) (6)2 L 0.5 mol·L-1亚硫酸溶液含有的H+数为2NA。 ( ) (7)1 L 0.1 mol·L-1NaHCO3溶液中,H2CO3、HCO和CO的粒子数之和为0.1NA。 ( ) (8)0.1 mol FeCl3完全水解转化为氢氧化铁胶体,生成0.1NA个胶粒。 ( ) (9)1 L 0.01 mol·L-1 KAl(SO4)2溶液含有的阳离子数大于0.02NA。 ( ) 解析:(6)H2SO3是弱酸,部分电离,所以H+数目小于2NA。 (7)根据电解质溶液中物料守恒可知,1 L 0.1 mol·L-1NaHCO3溶液中,HCO、CO和H2CO3的粒子数之和为0.1NA。 (8)氢氧化铁胶粒是很多Fe(OH)3的集合体。 (9)铝离子水解产生氢离子,阳离子数增多。 答案:(1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)× (7)√ (8)× (9)√ 氧化还原反应中电子转移数目的判断 证据推理与模型认知、宏观辨识与微观探析 6.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)(2019·高考全国卷Ⅱ,8C)1 mol K2Cr2O7被还原为Cr3+转移的电子数为6NA。 ( ) (2)常温常压下,22.4 L氯气与足量镁粉在点燃条件下充分反应, 转移的电子数小于2NA。 ( ) (3)5.6 g铁粉与硝酸反应失去的电子数一定为0.3NA。 ( ) (4)0.1 mol Zn与含有0.1 mol HCl的盐酸充分反应,转移的电子数目为0.2NA。 ( ) (5)1 mol Na2O2与足量CO2充分反应转移的电子数为2NA。 ( ) (6)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。 ( ) (7)1 mol Cl2参加反应转移电子数一定为2NA。 ( ) 解析:(2)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,则转移电子数小于2NA。(3)当铁粉过量时生成Fe2+。(4)盐酸不足,Zn不能完全反应。(5)该反应为Na2O2中-1价的氧元素的歧化反应,1 mol Na2O2反应转移1 mol电子。(6)I- 的还原性比Fe2+强,Cl2首先氧化I-。(7)氯气与水或碱反应时既是氧化剂又是还原剂。 答案:(1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)× (7)× 1.(2018·高考全国卷Ⅰ,10,6分)NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 ( ) A.16.25 g FeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为0.1NA B.22.4 L(标准状况)氩气含有的质子数为18NA C.92.0 g甘油(丙三醇)中含有羟基数为NA D.1.0 mol CH4与Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数为NA 解析:选B。16.25 g FeCl3的物质的量n(FeCl3)=0.1 mol,如果氯化铁完全水解,则生成0.1 mol Fe(OH)3,而氢氧化铁胶体粒子由许多氢氧化铁聚集而成,故氢氧化铁胶体粒子数远小于0.1NA,A项错误;氩气是单原子分子,1 mol Ar含18 mol质子,B项正确;甘油(丙三醇)的分子式为C3H8O3,相对分子质量为92,1 mol (92.0 g)甘油含3 mol羟基,C项错误;甲烷与氯气在光照条件下反应会生成四种有机产物,即1.0 mol甲烷反应后生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4共为1 mol,D项错误。 2.(2018·高考全国卷Ⅱ,11,6分)NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 ( ) A.常温常压下,124 g P4中所含P—P键数目为4NA B.100 mL 1 mol·L-1 FeCl3溶液中所含Fe3+的数目为0.1NA C.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 D.密闭容器中,2 mol SO2和1 mol O2催化反应后分子总数为2NA 解析:选C。每个P4分子中含6个P—P键,124 g P4的物质的量为1 mol,含6 mol P—P键,A项错误;该溶液中虽然含0.1 mol FeCl3,但由于Fe3+部分水解,即溶液中Fe3+ 数目小于0.1NA,B项错误;标准状况下,11.2 L甲烷和乙烯的混合气体为0.5 mol,根据1 mol CH4和1 mol C2H4均含4 mol H原子可知,0.5 mol混合气体中含2 mol H原子,C项正确;SO2和O2的反应为可逆反应,即反应后容器中同时含有SO2、O2和SO3,分子总数大于2NA,D项错误。 3.(2017·高考全国卷Ⅱ,8,6分)阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法正确的是 ( ) A.1 L 0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液中,NH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:选D。溶液中含0.1 mol NH4Cl,由于NH部分水解,即NH的数量少于0.1NA,A项错误;2.4 g Mg的物质的量为0.1 mol,与H2SO4完全反应转移0.2 mol电子,B项错误;标准状况下,2.24 L N2和O2的混合气体的物质的量为 0.1 mol,其分子数为0.1NA,C项错误;H2与I2的反应虽为可逆反应,但由于反应前后气体总物质的量不变,因此无论反应程度如何,分子总数均为0.2NA,D项正确。 一、选择题:每小题只有一个选项符合题意。 1.(2020·天津第一中学高三月考)双酚基丙烷(BPA,分子式为C15H16O2)可能会降低男性及女性的生育能力。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 解析:选D。BPA在标准状况下肯定不是气体。 2.(2020·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 解析:选B。等物质的量的O2和O3,所含氧原子数不同。 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所含分子数相同 解析:选D。在一定温度和压强下,固体或液体的体积主要取决于粒子数和粒子大小,故A错误;决定气体体积的因素是温度、压强、气体的分子数,不同的气体,若体积不同,则它们所含分子数不一定不同,故B错误;压强对分子间的间距有影响,该选项未指明压强,无法使用阿伏加德罗定律判断,故C错误;根据公式可知,n(CO2)===0.5 mol,n(HCl)===0.5 mol,二者物质的量相等,所含分子数相等,故D正确。 4.肼(N2H4)是火箭常用的高能燃料,常温下为液体,其球棍模型如图所示。肼能与H2O2发生反应:N2H4+2H2O2===N2↑+4H2O。用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,11.2 L N2中所含电子总数为5NA B.标准状况下,22.4 L N2H4中所含原子总数为6NA C.标准状况下,3.2 g N2H4中含有共价键的总数为0.6NA D.若生成3.6 g H2O,则上述反应转移电子的数目为0.2NA 解析:选D。1个N2分子含有14个电子,标准状况下,11.2 L N2的物质的量为0.5 mol,则所含电子总数为7NA,A项错误;标准状况下,肼不是气体,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,故所含原子总数不是6NA,B项错误;1个肼分子含有5个共价键,3.2 g N2H4的物质的量为0.1 mol,则所含共价键的数目为0.5NA,C项错误;反应N2H4+2H2O2===N2↑+4H2O中,生成 4 mol H2O时转移4 mol电子,故生成3.6 g(即 0.2 mol)H2O时,转移电子的数目为0.2NA,D项正确。 5.下列叙述中正确的是 ( ) ①标准状况下,1 L HCl和1 L H2O的物质的量相同 ②标准状况下,1 g H2和14 g N2的体积相同 ③28 g CO的体积为22.4 L ④两种物质的物质的量相同,则它们在标准状况下的体积也相同 ⑤同温同体积下,气体的物质的量越大,则压强越大 ⑥同温同压下,气体的密度与气体的相对分子质量成正比 A.①②③ B.②⑤⑥ C.②③⑥ D.④⑤⑥ 解析:选B。标准状况下,H2O不是气体,而HCl为气体,所以虽然二者体积相同,但物质的量不相同,①错误;同样在④中所指的物质不一定是气体,④错误;标准状况下,1 g H2和14 g N2的物质的量均为0.5 mol,故体积相同,②正确;28 g CO的物质的量是1 mol,但条件不确定,所以体积不一定是22.4 L,③错误;同温同体积下, 气体的压强与物质的量成正比,所以物质的量越大,压强越大,⑤正确;同温同压下,气体的密度与其相对分子质量成正比,⑥正确。故选B。 6.(2020·四省名校第二次大联考)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 ( ) A.1 mol C中含有的电子数为10NA B.0 ℃、101 kPa时,22.4 L SO3中含有的氧原子数目为3NA C.25 ℃时,向1 L 0.5 mol/L的CH3COONa溶液中加入醋酸溶液至混合溶液呈中性,则混合溶液中CH3COO-的数目为0.5NA D.将足量的Cu与50 mL 18 mol/L的浓硫酸充分反应,转移的电子数为0.9NA 解析:选C。1个C中含有14个电子,1 mol C中含有的电子数为14NA,A错误。0 ℃、101 kPa时,SO3不是气态,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,B错误。25 ℃时,混合溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-),再结合电荷守恒得 c(Na+)=c(CH3COO-),所以n(CH3COO-)=0.5 mol/L×1 L=0.5 mol,混合溶液中CH3COO-的数目为 0.5NA,C正确。足量的Cu即金属铜过量,浓硫酸反应一段时间后变成稀硫酸将不再反应,不能确定消耗多少浓硫酸,无法计算电子转移的数目,D错误。 7.(2020·潍坊统考)用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是 ( ) A.1 L 0.1 mol·L-1NaF溶液中含有0.1NA个F- B.32 g硫跟足量金属铜反应转移电子数为2NA C.48 g O2和O3的混合气体中含有3NA个氧原子 D.1 mol H2O中含有2NA个共价键 解析:选A。1 L 0.1 mol·L-1NaF溶液中,由于F-发生水解,其数目小于0.1NA,A项说法错误;根据反应2Cu+SCu2S可知,32 g硫跟足量铜反应转移电子数为2NA,B项说法正确;48 g O2和O3的混合气体中含有的氧原子数为×NA=3NA,C项说法正确;1个H2O分子中含有2个H—O键,故1 mol H2O中含有2NA个共价键,D项说法正确。 8.(2020·荆州质检)用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是 ( ) A.0.1 mol Fe在0.1 mol氯气中充分燃烧时转移的电子数为0.3NA B.0.1 mol乙烷和丙烯的混合物所含氢原子数目为0.6NA C.64 g的SO2与足量的O2充分反应后可得到NA个SO3分子 D.标准状况下,2.24 L四氯化碳含有的分子数目为0.1NA 解析:选B。0.1 mol Fe在0.1 mol氯气中充分燃烧,Fe剩余,则转移电子数为0.2NA,A项错误;乙烷和丙烯的分子式分别为C2H6、C3H6,故0.1 mol该混合物含有0.6NA个H原子,B项正确;SO2与O2的反应为可逆反应,SO2不可能完全反应生成SO3,故得到SO3的分子数小于NA,C项错误;标准状况下,四氯化碳为液体,2.24 L CCl4 的物质的量远大于0.1 mol,故所含分子数目远大于0.1NA,D项错误。 9.(2020·江西重点中学联考)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( ) A.11.2 L甲烷和乙烯的混合物中含有的氢原子数目等于2NA B.含NA个CO的Na2CO3溶液中,Na+数目大于2NA C.密闭容器中,1 mol H2和足量I2充分反应,产物的分子数小于2NA D.4.0 g CO2气体中含有的电子数目等于2NA 解析:选A。A项,未指明气体所处的状况,所以不能确定气体的物质的量及微粒数目,A错误;B项,在溶液中CO发生水解,若溶液中含NA个CO,则Na+数目大于2NA,B正确;C项,H2和I2生成HI的反应是可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,C正确;D项,1个CO2分子中含有22个电子,则4.0 g CO2气体中含有的电子数目为×22NA mol-1=2NA,D正确。 10.(2020·湖北名校模拟)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关说法正确的是( ) A.常温下,48 g CT3CO18OCH2CH3中所含电子数为24NA、中子数为24NA B.标准状况下,11.2 L氮气和足量的氧气在高温条件下反应可以生成46 g NO2 C.常温下,1 L pH=9的CH3COONa溶液中,发生电离的水分子数为1×10-9NA D.常温下,10 mL的5.6 mol/L氯化铁溶液滴到100 mL沸水中,生成0.056NA个氢氧化铁胶粒 解析:选A。氮气和足量的氧气在高温条件下反应只能生成NO,B项错误;常温下,1 L pH=9的CH3COONa溶液中,发生电离的水分子数为1×10-5NA,C项错误;氢氧化铁胶粒是多个氢氧化铁的聚集体,故生成的氢氧化铁胶粒数目小于0.056NA,D项错误。 11.(2020·齐齐哈尔调研)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法中不正确的是( ) A.标准状况下,H2和CO混合气体8.96 L在足量O2中充分燃烧消耗O2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,0.1 mol·L-1Na2S溶液中含有Na+的数目为0.2NA D.在反应4Cl2+8NaOH===6NaCl+NaClO+NaClO3+4H2O中,消耗1 mol Cl2时转移的电子总数为1.5NA 解析:选C。标准状况下8.96 L混合气体的物质的量为0.4 mol,而1 mol氢气和1 mol CO燃烧时均消耗0.5 mol 氧气,则0.4 mol混合气体完全燃烧消耗0.2 mol 氧气,与两者的比例无关,A正确;2.3 g Na完全反应失去 0.1 mol 即0.1NA个电子,与产物无关,B正确;反应4Cl2+8NaOH===6NaCl+NaClO+NaClO3+4H2O转移6 mol电子,消耗4 mol氯气,故当消耗1 mol 氯气时转移1.5 mol即1.5NA个电子,D正确。 二、选择题:每小题有一个或两个选项符合题意。 12.下列说法中正确的是(NA为阿伏加德罗常数的值) ( ) A.O2-的电子式为,则O2-核外有8个电子 B.1 mol NH4Cl中含有的H—Cl键的数目为NA C.CrO5中Cr元素的化合价为+6价,每个CrO5微粒中存在两个过氧键 D.20 g Na2O和Na2O2的混合物中,所含阴、阳离子数目之比均为1∶2 解析:选CD。O2-核外有10个电子,A不正确;NH4Cl为离子化合物,不存在H—Cl键,B不正确;CrO5中Cr元素为+6价,则O元素共为-6价,则其中显-2价的O原子有1个,显-1价的O原子有4个,即每个CrO5微粒中存在两个过氧键,C正确;无论Na2O2和Na2O以何种比例混合,混合物中的阴、阳离子数目之比均为1∶2,D正确。 13.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 ( ) A.4.6 g乙醇含有的C—H键数为0.6NA B.2 g DO含有的质子数和中子数均为NA C.每生成1 mol O2,转移的电子数一定为4NA D.标准状况下,22.4 L NO与11.2 L O2充分反应,产物分子数为NA 解析:选B。A项,1个乙醇分子中含有5个碳氢键,4.6 g乙醇的物质的量为0.1 mol,错误;B项,1个DO分子中含有的质子数和中子数都是10,相对分子质量为20,2 g DO的物质的量为0.1 mol,正确;C项,过氧化物中氧元素的化合价是-1价,由过氧化物生成1 mol氧气转移电子2 mol,错误;D项,二氧化氮与四氧化二氮之间存在转化平衡,故标准状况下22.4 L NO与11.2 L O2充分反应,产物分子数小于NA,错误。 14.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是 ( ) A.20 g D2O中含有的中子数为8NA B.3.36 L NO2与足量的水充分反应后,生成0.05NA个NO分子 C.1 mol碳酸钠和碳酸氢钠的固体混合物中碳酸根离子的数目为NA D.3 mol单质Fe完全燃烧转变为Fe3O4,失去8NA个电子 解析:选D。20 g D2O中含有的中子数为×10NA mol-1=10NA,A项错误;未指明气体所处的状况,B项错误;NaHCO3固体中不存在CO,C项错误;3 mol单质Fe在氧气中完全燃烧转变为Fe3O4,Fe的化合价变为+2、+3价,失去8NA个电子,D项正确。 15.设阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法正确的是 ( ) 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 解析:选B。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 的最简式均是NO2,4.6 g 混合物中原子数为0.3NA,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。 16.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-1NH4Cl溶液中含有NH的数目为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0.1NA 解析:选CD。若C2H6O为CH3—O—CH3,则0.1 mol C2H6O分子中含有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项错误;NaHCO3和MgCO3的摩尔质量均为84 g·mol-1,且均含有1个阴离子,故8.4 g二者的混合物中含有的阴离子数目为0.1NA,C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的物质的量为0.1 mol,则其与过量NaOH溶液反应转移的电子数为0.1NA,D项正确。 17.设阿伏加德罗常数的值为NA。工业上,利用乙烯水化法制乙醇:CH2===CH2+H2OCH3CH2OH。下列有关说法中正确的是 ( ) A.1 mol乙烯和1 mol 乙醇分别完全燃烧,消耗O2的分子数均为3NA B.1 mol H2O和H2F+的混合物中所含质子数为10NA C.乙醇催化氧化生成1 mol乙醛时转移电子数为NA D.46 g乙醇中所含共价键的数目为7NA 解析:选A。1 mol乙烯(C2H4)和1 mol乙醇(化学式可以看成C2H4·H2O)分别完全燃烧均消耗3 mol O2,则消耗O2的分子数均为3NA,A项正确;1 mol H2O所含质子数为10NA,1 mol H2F+所含质子数为11NA,B项错误;C2H6O中C的化合价为-2价,C2H4O中C的化合价为-1价,乙醇催化氧化生成1 mol乙醛时转移电子数为2NA,C项错误;46 g乙醇中含有5 mol C—H键、1 mol C—O键、1 mol O—H键和1 mol C—C键,共有8 mol共价键,D项错误。 查看更多