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文档介绍
2021新高考化学鲁科版一轮复习同步练习:第1章第3讲 物质的量 气体摩尔体积
www.ks5u.com 第3讲 物质的量 气体摩尔体积 【2021·备考】 最新考纲 素养落地 1.认识摩尔是物质的量的单位。 2.能根据微粒(原子、分子、离子等)物质的量、数目、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行简单计算。 3.体会定量研究的方法对研究和学习化学的重要作用。 认识物质的量是联系宏观物质和微观粒子的重要工具,能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。在有关物质的量计算过程中,通过分析、推理等方法建构阿伏加德罗常数正误判断问题解答思维模型。 『知识梳理』 1.物质的量 定义:表示含有一定数目粒子的集合体的物理量。单位mol(符号) 规范表示方法: 由于阿伏加德罗常数数值太大,物质的量描述的对象只能是微观粒子,如电子、质子、中子、原子、分子、离子、原子团等,不能用于描述宏观物质。 2.三个基准量 三个关系 NA与6.02×1023的关系NA≈6.02×1023 mol-1 M与相对分子(原子)质量的关系在数值上M=相对分子(原子)质量(M以g·mol-1为单位) Vm与22.4 L·mol-1的关系Vm≈22.4 L·mol-1(标准状况) [链接新教材] ①(新教材LK第一册P376习题精选练) 用NA代表阿伏加德罗常数的数值。下列说法中,正确的是( ) A.2.3 g金属钠由原子完全变成离子时,得到的电子数为0.1NA B.0.2NA个硫酸分子与19.6 g磷酸含有相同的氧原子数 C.28 g氮气所含的原子数为NA D.NA个氧气分子与NA个氢气分子的质量比为8∶1 答案 B ②(新教材RJ第一册P596习题变式练) (1)在标准状况下,11.2 L CO与CO2的混合气体中所含碳原子个数为________。 (2)若上述混合气体中CO与CO2的物质的量相等,则混合气体中所含碳、氧两种元素的原子个数比为________。 (3)若上述混合气体的质量为18 g,则混合气体中所含CO2的物质的量为________。 答案 (1)0.5NA或3.01×1023 (2)2∶3 (3)0.25 mol 『考向突破』 考向一 对物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积的考查 [题目设计] 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)1 mol任何物质都含有6.02×1023个分子(×) (2)NaOH的摩尔质量为40 g(×) (3)2 mol H2O的摩尔质量是1 mol H2O的摩尔质量的2倍(×) (4)标准状况下,氢气的气体摩尔体积为22.4 L(×) (5)在标准状况下,1 mol O2 与1 mol SO3的体积相同(×) (6)在标准状况下,1 mol气体的体积约是22.4 L,在非标准状况下,1 mol气体的体积则一定不是22.4 L(×) [命题素材] 摩尔质量(M)计算的5种方法 条件 公式 1 任意状态的任意物质 M=m/n(定义式) 2 已知一个分子的质量 M=m(分子)×NA 3 标准状况下的气体 M=ρ×22.4 L·mol-1 4 同温同压下的气体 M(A)=M(B)×D(相对密度) 5 对于混合气体,求其平均摩尔质量 M=M1a%+M2b%+M3c%+……(a%、b%、c%指混合物中各成分的物质的量分数或体积分数) [题目设计] 2.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)(方法3)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)。 (2)(方法4)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)。 (3)(方法5)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)。 提示 (1)22.4ρ g·mol-1 (2) mol 6d g·mol-1 (3)17a%+44b%+18c% 考向二 以“物质的量” 为中心的宏观量(质量、体积)与粒子数的换算 [命题素材] 解答以物质的量为中心的相关计算思维流程: [题目设计] 3.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,回答问题 (1)物质的量大小顺序:________________________________________________; (2)体积大小大小顺序:________________________________________________; (3)原子数目大小顺序:________________________________________________; (4)密度大小大小顺序:_______________________________________________; (5)质量大小大小顺序:_______________________________________________。 提示 (1)④>③>①>② (2)④>③>①>② (3)③>①>④>② (4)④>②>①>③ (5)④>②>③>① [命题素材] 2019年5月自然资源部中国地质调查局“海洋六号”科考船在我国南海北部发现一处新的大型活动性“冷泉”,在“冷泉”区域,调查人员还发现了大量的“可燃冰”,作为新型能源,预计我国在2030年左右有望实现可燃冰商业化开采。“可燃冰”是由水和甲烷在一定条件下形成的类冰结晶化合物。 [题目设计] 4.(1)1 mol甲烷中含有________个CH4分子,含有________个氢原子。 (2)甲烷的摩尔质量是________,32 g甲烷和________ g水所含氢原子数相同。 (3)0.3 mol CH4分子中所含质子数与________个H2O分子中所含质子数相等。1.5 g CH中的电子数为________。 (4)已知:1.6 g“可燃冰”( CH4·xH2O)的物质的量与6.02×1021个水分子的物质的量相等,则该“可燃冰”的摩尔质量为________,x值为________。 提示 (1)NA(或6.02×1023) 4NA(或2.408×1024) (2)16 g·mol-1 72 (3)0.3NA(或1.806×1023) 0.8NA (4)160 g·mol-1 8 『知识梳理』 1.影响物质体积大小的因素: 2.阿伏加罗德定律: 可总结为“三同”定“一同”,即同温、同压、同体积的气体,具有相同的分子数。 3.阿伏加德罗定律的推论: 相同条件 结论 语言叙述 同温同压 = 同温、同压下,气体的体积与其物质的量成正比 = 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 同温同容 = 温度、体积相同的气体,其压强与其物质的量成正比 备注 n为物质的量,M为摩尔质量,V为气体体积,ρ为密度,p为压强 (1)使用对象:必须是气体物质,可以是单一气体,也可以是互不反应的混合气体。 (2)22.4 L气体,在标准状况下是1 mol,在非标准状况下,可能是1 mol,也可能不是1 mol。 (3)阿伏加德罗定律及其推论可由理想气体状态方程pV=nRT进行推导。 『考向突破』 考向一 考查对阿伏加德罗定律及其推论的理解 [题目设计] 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)在标准状况下,1 mol氧气和1 mol氦气的体积相同,含有原子数也相同(×) (2)同温同压下,等质量的12C18O和NO体积相同(√) (3)标准状况下,11.2 L SO3中含有的原子数为2NA(×) (4)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(√) (5)同温同体积的条件下,等质量的SO2和O2的压强比为2∶1(×) [题目设计] 2.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 mol。 (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气球中气体的质量相等,则VA∶VC=________。 提示 (1)不一定 (2)1∶1 (3)2∶1 3.气体化合物A分子式可表示为OxFy,已知同温同压下10 mL A受热分解生成15 mL O2和10 mL F2,则A的化学式为________,推断的依据为___________________________________________________________________。 提示 O3F2 质量守恒定律和阿伏加德罗定律 考向二 阿伏加德罗定律及其推论在计算中的应用 直接应用 [题目设计] 4.同温同压下,甲容器中充满35Cl2,乙容器中充满37Cl2,完成下列填空。 (1)若两种气体体积相等,则甲、乙两容器中气体密度之比为________。 (2)若两种气体体积相等,则甲、乙两容器中气体分子数之比为________。 (3)若两种气体质量相等,则甲、乙两容器中气体所含质子数之比为________。 (4)若两种气体体积相等,则甲、乙两容器中气体所含中子数之比为________。 提示 (1)35∶37 (2)1∶1 (3)37∶35 (4)9∶10 [命题素材] 恒温恒容体系 (1)= (2)pA分压=pT×nA% (3)用pA分压可代替nA列式计算 (4)对反应a A(g)+b B(g)d D(g)+e E(g) Kp= 已知:利用测压法在刚性反应器中加入2 mol SO2、1 mol O2,研究T ℃时,反应2SO2(g) +O2(g)2SO3(g) ΔH<0,体系的总压强p随时间t的变化如下表所示: 反应时间/min 0 5 10 15 20 25 40 压强/kPa 20.0 19.5 18.3 16.0 16.0 16.0 22.0 [题目设计] 5.(1)平衡时,SO2的物质的量分数为________,O2的物质的量分数为________,SO3的物质的量分数为________。 (2)SO2的平衡分压为________,O2的平衡分压为________,SO3平衡分压为________[气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数]。 (3)T ℃时,反应2SO2(g) +O2(g)2SO3(g)的平衡常数Kp= ________kPa-1[Kp为以分压表示的平衡常数,计算结果保留1位小数]。 提示 由表格数据可知15 min时达到平衡,利用三段式 根据压强之比等于物质的量之比:20.0/16.0=3/(3-x)。解得x=0.6 mol, 达到平衡时:SO2的物质的量为0.8 mol,O2的物质的量为0.4 mol,SO3的物质的量为1.2 mol (1)SO2的物质的量分数为33.3%,O2的物质的量分数为16.7%,SO3物质的量数分数为50% (2)SO2的平衡分压为5.53 kPa,O2的平衡分压为2.67 kPa,SO3的平衡分压为8 kPa (3)Kp=p2(SO3 )/[p2(SO2)·p(O2)]=(16.0×1.2/2.4)2/[(16.0×0.8/2.4)2·(16.0×0.4/2.4)]=0.8 kPa-1。 1.测量气体体积的常用方法 (1)直接测量法。如图A、B、C、D、E均是直接测量气体体积的装置。 测量前,A装置可先通过调整左右两管的高度使左管(有刻度)充满液体,且两管液面相平。 C装置则是直接将一种反应物置于倒置的量筒中,另一反应物置于水槽中,二者反应产生的气体可以直接测量。 D装置:用于测量混合气体中被吸收(或不被吸收)的气体的体积。读数时,球形容器和量气管液面相平,量气管内增加的水的体积等于被反应管吸收后剩余气体的体积。 E装置:直接测量固液反应产生气体的体积,注意应恢复至室温后,读取注射器中气体的体积。(一般适合滴加液体量比较少的气体体积测量)。 (2)间接测量法。如F装置是通过测量气体排出的液体体积来确定气体体积。 2.解答量气装置读数时的答题模板 (1)将××××恢复至室温。 (2)调节×××与×××两端液面相平。 (3)视线与×××在同一水平线上。 3.误差分析与讨论 (1)气体在对应液体中的溶解度应较小(难溶),否则会因溶解造成误差。 (2)装置F连接左、右两部分的长导管实验前无液体,实验后充满液体,存在系统误差。 欲测定金属镁的相对原子质量。请利用下图给定的仪器组成一套实验装置(每个仪器只能使用一次,假设气体的体积可看作标准状况下的体积)。 填写下列各项(气流从左到右): (1)各种仪器连接的先后顺序(用小写字母表示)应是________接________、________接________、________接________、________接________。 (2)连接好仪器后,要进行的操作有以下几步,其先后顺序是________________(填序号)。 ①待仪器B中的温度恢复至室温时,测得量筒C中水的体积为Va mL; ②擦掉镁条表面的氧化膜,将其置于天平上称量,得质量为m g,并将其投入试管B中的带孔隔板上; ③检查装置的气密性; ④旋开装置A上分液漏斗的活塞,使其中的水顺利流下,当镁完全溶解时再关闭这个活塞,这时A中共放入水Vb mL。 (3)根据实验数据可算出金属镁的相对原子质量,其数学表达式为________________。 (4)若试管B的温度未冷却至室温,就读出量筒C中水的体积,这将会使所测定镁的相对原子质量数据________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。 (5)仔细分析上述实验装置后,经讨论认为结果会有误差,于是又设计了如下图所示的实验装置。 ①装置中导管a的作用是______________________________________________ ____________________________________________________________________。 ②实验前后碱式滴定管中液面读数分别为V1 mL、V2 mL。则产生氢气的体积为________mL。 解析 根据实验目的及各装置的特点分析可知:利用A装置中的水压将E中稀盐酸压至B中,产生的气体通过将D中的水排入C中测量其体积,所以连接顺序为a→h→g→b→c→f→e→d。 (2)综合考虑各实验步骤可知先后顺序为③②④①。 (3)由题意知: Mg ~ H2 M 22.4 L m (Va-Vb)×10-3 L 所以M=。 (4)由于试管B未冷却至室温,会导致Va变大,所以使Mg的相对原子质量偏小。 答案 (1)a h g b c f e d (2)③②④① (3) (4)偏小 (5)①平衡分液漏斗与锥形瓶内气体压强,使稀硫酸能顺利滴下;可以消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差 ②V1-V2 素养说明:阿伏加德罗常数的判断正误是高考中的必考题,一直保持着较高的稳定性与连续性。其分析分两个环节①n的计算,② 1 mol题给对象对应所问对象的个数。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相关计算。从不同视角对化学变化进行分类研究,破除题设所给量与计算量,整体与部分关系的迷障,使学生树立变化的观念,促进学生“宏观辨识与微观探析”素养的发展。 NA问题分析思维模型 题型一 围绕“气体摩尔体积的使用条件”进行判断 【典例1】 NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( ) A.(2018·全国卷Ⅰ)22.4 L(标准状况)氩气含有的质子数为18NA B.(2018·全国卷Ⅱ)常温常压下,124 g P4中所含P—P键数目为4NA C.(2016·全国卷Ⅰ)标准状况下,2.24 L CCl4含有的共价键数为0.4NA D.(2016·江苏卷)常温常压下,22.4 L Cl2中含有的分子数为NA 解析 标准状况下,氩气为气体,可利用n=求22.4 L氩气的物质的量为=1 mol,又因每个氩气分子含有18个质子,故含有的质子数为18NA,A项正确;一定质量的物质的物质的量与所处的温度和压强无关,124 g P4的物质的量为=1 mol,又因每个P4 分子含有6个P—P键,故124 g P4中所含P—P键数目为6NA ,B项错误;由于标准状况下,CCl4为液体,无法利用气体摩尔体积求其物质的量,C项错误;虽然常温常压下Cl2所处的状态为气态,但由于气体摩尔体积Vm未知,无法求算其所含有的分子数,D项错误。 答案 A 题型二 围绕“电解质溶液中的弱粒子”进行判断 (1)明确是否有弱电解质或可水解的盐(即溶液中是否存在平衡)如1 L 0.1 mol·L-1的乙酸溶液中存在CH3COOHCH3COO-+H+电离平衡,1 L 0.1 mol·L-1的乙酸钠溶液中存在CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-水解平衡,故两溶液中含有的CH3COO-数目都小于0.1NA。 (2)明确所给条件是否与电解质的化学式有关。如1 L pH=1的HCl、H2SO4中所含H+数目均为NA,而1 L 0.1 mol·L-1HCl、H2SO4中所含H+数目与化学式有关(分别为0.1NA、0.2NA)。 (3)明确是否注明溶液体积。 【典例2】 NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( ) A.(2018·全国卷Ⅱ)100 mL 1 mol·L-1FeCl3溶液中所含Fe3+的数目为0.1NA B.(2017·全国卷Ⅲ)pH=1的H3PO4溶液中,含有0.1NA个H+ C.(2015·全国卷Ⅰ)2 L 0.5 mol·L-1亚硫酸溶液中含有的H+离子数为2NA D.(2015·全国卷Ⅱ改编)1 L 0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液中H2CO3、HCO和CO粒子数之和为0.1NA 解析 FeCl3的物质的量为0.1NA,又因FeCl3为强酸弱碱盐,存在水解平衡:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,故含有Fe3+的数目小于0.1NA,A项错误;由于H3PO4溶液的体积未知,无法求其H+的数目,B项错误;可计算亚硫酸的物质的量为1 mol,但由于亚硫酸为弱酸,仅电离出部分H+,故H+数小于2NA,C项错误;可计算n(NaHCO3)=0.1 mol,再根据物料守恒知,H2CO3、HCO和CO粒子数之和为0.1NA,D项正确。 答案 D 题型三 围绕“物质的组成与结构”进行判断 (1)最简式相同的物质,如NO2和N2O4,乙烯和丙烯,O2和O3,HCHO和乙酸、葡萄糖等。 (2)摩尔质量相同的物质,如N2与CO、C2H4,Na2S与Na2O2,同分异构体等。 (3)特殊物质中所含微粒(分子、原子、电子、质子、中子等)的数目,常考查的特殊微粒,如Ne、D2O、18O2、O3、P4、H37Cl、—OH、OH-等。 (4)特殊物质的结构,如Na2O2是由Na+和O构成,而不是Na+和O2-;NaCl为离子化合物,只有离子,没有分子等;NaHSO4熔化状态为Na+、HSO,而水溶液中为Na+、H+、SO等。 (5)物质中所含化学键的数目,如H2O2中含2 H—O 1 O—O,C2H5OH中含1 C—C 5 C—H 1 C—O 1 O—H 常考物质所含共价键数目说明: 几种常 考物质 CH4 (C—H) P4 (P—P) Si (Si—Si) SiO2 (Si—O) 石墨 (C—C) 金刚石 (C—C) 每摩尔 含共价 键数目 4NA 6NA 2NA 4NA 1.5NA 2NA 【典例3】 NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( ) A.(2018·全国卷Ⅰ)92.0 g甘油(丙三醇)中含有羟基数为1.0NA B.(2017·全国卷Ⅲ)0.1 mol的11B中,含有0.6NA个中子 C.(2015·全国卷Ⅰ)18 g D2O和18 g H2O中含有的质子数均为10NA D.(2015·全国卷Ⅱ)60 g丙醇中存在的共价键总数为10NA 解析 利用公式=n可以计算92.0 g甘油的物质的量为=1 mol,又因每个甘油分子中含有3个羟基,故92.0 g甘油中含有羟基数为3.0NA,A项错误;每个11B原子中含有中子数为11-5=6个,故0.1 mol的11B中,含有中子数为0.6NA,B项正确;D2O的摩尔质量为20 g·mol-1,18 g D2O的物质的量为=0.9 mol,则含有的质子数为0.9 mol×10NA=9NA,H2O的摩尔质量为18 g·mol-1,18 g H2O的物质的量为=1 mol,则含有的质子数为1 mol×10NA=10NA,C项错误;丙醇的摩尔质量为60 g·mol-1,则60 g丙醇的物质的量为1 mol,再根据丙醇的结构可知含有7 mol C—H键、2 mol C—C键,1 mol C—O键和1 mol O—H键,故所含共价键总数为11NA,D项错误。 答案 B 题型四 围绕“氧化还原反应中转移电子数目”进行判断 (1)明确完全反应的物质 (2)明确典型反应中转移的电子数目 反应 物质 转移电子数 Na2O2+H2O(CO2) 1 mol Na2O2 NA KClO3+HCl 1 mol KClO3 5NA (3)明确多向反应中转移的电子数目 物质 反应 转移 电子数 反应 转移 电子数 1 mol Cl2 Cl2→Cl- 2NA Cl2→Cl-+ClO- NA 1 mol Fe Fe→Fe2+ 2NA Fe→Fe3+ 3NA 1 mol HNO3 (参加氧化 还原反应) Cu+HNO3(稀) →NO 3NA Cu+HNO3(浓) →NO2 NA (4)明确多步连续反应的反应阶段 如向FeBr2溶液中通入Cl2,依次发生2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-、2Br-+Cl2===Br2+2Cl-。 【典例4】 NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是( ) A.(2016·全国卷Ⅰ)1 mol Fe溶于过量硝酸,电子转移数为2NA B.(2015·全国卷Ⅰ)过氧化钠与水反应时,生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.2NA C.(2015·全国卷Ⅱ)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.(2015·广东高考)3 mol单质Fe完全转变为Fe3O4,失去8NA个电子 解析 在硝酸过量的情况下,Fe参与反应生成Fe3+,1 mol Fe转移的电子数为3NA,A项错误;过氧化钠与水反应的化学方程式为2Na22+2H2 ===4NaH+2↑ ,故生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.2NA,B项正确;不论钠生成何种氧化物,生成的氧化物中钠均为+1价,故23 g钠充分燃烧时转移电子数为1NA,C项正确;单质Fe转变为Fe3O4,Fe元素的化合价由0价变为+价,故3 mol单质铁失去的电子数为(-0)×3NA=8NA,D项正确。 答案 A 题型五 围绕“特殊情况”进行判断 (1)明确是否为“可逆反应” 2SO2+O22SO3,2NO2N2O4, N2+3H22NH3,Cl2+H2OHCl+HClO, CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O,酯在酸性条件下的水解。 (2)明确是否“钝化” 常温下,铁、铝遇浓硫酸、浓硝酸发生“钝化”。 (3)明确反应是否有“浓度的变化”,导致反应不能进行完全或反应发生变化。 如:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O, MnO2+HCl(稀) Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O, Cu+H2SO4(稀) Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。 3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O (4)明确“隐含信息” ①2NO2N2O4 ②溶剂水中含H、O两种元素 【典例5】 NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( ) A.(2018·全国卷Ⅱ)密闭容器中,2 mol SO2和1 mol O2催化反应后分子总数为2NA B.(2017·全国卷Ⅱ)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 C.(2015·全国卷Ⅰ)密闭容器中2 mol NO与1 mol O2充分反应,产物的分子数为2NA D.(2015·四川高考)50 mL 12 mol·L-1盐酸与足量MnO2共热,转移的电子数为0.3NA 解析 SO2与O2反应生成SO3为可逆反应,不能进行到底,故混合气体的物质的量大于2 mol,即分子总数大于2NA,A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,因此无论反应进行程度如何,分子总数均为0.2NA,B项正确;2 mol NO与1 mol O2发生反应2NO+O2===2NO2,生成2 mol NO2,因为存在2NO2N2O4,则产物的分子数小于2NA,C项错误;在加热条件下,MnO2与浓盐酸反应而不与稀盐酸反应,12 mol·L-1浓盐酸随着反应的进行,浓度逐渐减小,当浓度降到一定程度时,不再与MnO2反应,故转移的电子数小于0.3NA,D项错误。 答案 B 精准训练1 阿伏加德罗常数的判断 1.(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 答案 A 2.(2020·唐山模拟)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( ) A.1 mol NaHSO4熔融或溶于水时电离出的离子总数均为3NA B.2.24 L(标准状况)己烷在氧气中完全燃烧,得到0.6NA CO2分子 C.3 g SiO2晶体中含有的Si—O键的数目为0.1NA D.若1 L AlCl3溶液中含NA个Al3+,则Cl-物质的量浓度大于3 mol·L-1 解析 1 mol NaHSO4熔融时电离出Na+、HSO,电离出的离子数目为2NA,A错误;标准状况下己烷为液体,故不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量,B错误;3 g SiO2的物质的量为0.05 mol,而SiO2 晶体中每个Si原子有4个Si—O键,所以3 g SiO2晶体中含有的Si—O键的数目为0.2NA,C错误;Al3+是弱碱性阳离子,在溶液中会水解,故当含NA个Al3+时,溶液中Cl-物质的量浓度大于3 mol·L-1,D正确。 答案 D 3.(2019·山东泰安模拟)NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( ) A.常温下,11.2 L SO2含有的氧原子数小于NA B.0.1 mol Na2O2和Na2O的混合物中含有的离子总数等于0.4NA C.10 g质量分数为34%的H2O2溶液含有的氢原子数为0.2NA D.100 mL 0.1 mol·L-1醋酸中含有的醋酸分子数是0.01NA 解析 A项,常温下Vm>22.4 L·mol-1,故常温下11.2 L SO2的物质的量小于0.5 mol,所含氧原子数小于NA,正确;B项,Na2O2、Na2O的电子式分别为,故0.1 mol该混合物中含有的离子总数为0.3NA,错误。C项,由于H2O2溶液中溶剂水中含氢原子,故溶液中含有的氢原子数大于0.2NA,错误;D项,醋酸为弱酸,部分电离,故100 mL 0.1 mol·L-1的醋酸中含有的醋酸分子数小于0.01NA,错误。 答案 A 4.(2019·南京一模)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是( ) A.7 g CnH2n中含有NA个碳氢共价键 B.标准状况下,22.4 L CHCl3中含有3NA个氯原子 C.含0.3 mol NH4NO3与a mol NH3·H2O的中性溶液中含0.3NA个NH D.1 mol Na与O2反应生成Na2O和Na2O2的混合物的过程中失去NA个电子 解析 CnH2n的最简式为CH2,其物质的量为=0.5 mol,碳氢键个数为0.5 mol×2NA mol-1=NA,A项正确:CHCl3标准状况下为液体,不能利用n=进行计算,B项错误;由于溶液呈中性,故NH的水解程度与NH3·H2O的电离程度相当,NH的物质的量与NH4NO3相同,为0.3 mol,C项正确;,故1 mol Na反应时失电子总数为NA,D项正确。 答案 B 5.(2019·河北衡水中学一模)NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( ) A.标准状况下,11.2 L正丁烷所含极性键的数目为5NA B.常温常压下,1 mol NaO2中含有的中子数为44NA C.1 L pH均为2的盐酸和醋酸溶液,氢离子数均为0.01NA D.64 g铜与足量硫粉加热充分反应,转移电子数为2NA 解析 A项,正丁烷分子式为C4H10,分子中含10个C—H,故标准状况下11.2 L 正丁烷中所含极性键的数目为5NA,正确;B项,NaO2中含有的中子数为12×2+10×2=44,故1 mol NaO2中含有的中子数为44NA,正确;C项,pH为2的盐酸、醋酸中c(H+)=0.01 mol·L-1,故1 L溶液中所含n(H+)=0.01 mol·L-1×1 L=0.01 mol,正确;D项,Cu与S反应的产物为Cu2S,故1 mol Cu参加反应时转移电子数为NA,错误。 答案 D 6.(2019·唐山一模)阿伏加德罗常数的值用NA表示,下列叙述正确的是( ) A.室温时,1 L pH=2的NH4Cl溶液中所含H+的数目为1×10-12NA B.1 mol LiAlH4在125 ℃时完全分解生成LiH、H2、Al,转移电子数为3NA C.1.7 g氨气中含有共价键的数目为0.4NA D.标准状况下,22.4 L NO2含有的原子数小于3NA 解析 A项,室温时,1 L pH=2的NH4Cl溶液中所含H+的数目为0.01NA;B项,1 mol LiAlH4在125 ℃时完全分解生成LiH、H2、Al,反应中Al元素的化合价从+3价降低到0价,因此转移电子数为3NA;C项,1.7 g氨气的物质的量是0.1 mol,其中含有共价键的数目为0.3NA;D项,标准状况下,NO2不是气体。 答案 B 7.NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( ) A.在0 ℃、101 kPa条件下,11.2 L乙烷中含极性共价键数目为3NA B.含23 g钠元素的Na2O和Na2O2混合物中阴离子数目介于0.5NA和NA之间 C.5NH4NO34N2↑+2HNO3+9H2O中当氧化产物比还原产物每多14 g时,转移电子数为15NA D.用惰性电极电解饱和碳酸钠溶液时,电路上通过2 mol电子时产生气体分子总数为NA 解析 在0 ℃、101 kPa条件下,11.2 L乙烷的物质的量为0.5 mol,其中含极性共价键(C—H)的物质的量为0.5 mol×6=3 mol,故A正确;根据钠原子守恒,含23 g钠元素的Na2O和Na2O2混合物的物质的量为0.5 mol,而Na2O和Na2O2均由2个钠离子和1个阴离子构成,故其中阴离子数目为0.5NA,故B错误;5NH4NO34N2↑+2HNO3+9H2O中氧化产物和还原产物均为氮气,其中氧化产物与还原产物的物质的量之比为5∶3,当氧化产物比还原产物每多14 g时,共生成氮气2 mol,转移电子数为7.5NA,故C错误;用惰性电极电解饱和碳酸钠溶液,相当于电解水,当电路上通过2 mol电子时产生1 mol H2、0.5 mol O2,分子总数为1.5NA,故D错误。 答案 A 8.(2019·烟台一模)设阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法正确的是( ) A.0.01 mol乙烯气体被浓溴水完全吸收,反应伴随0.02NA个碳碳共价键断裂 B.实验室用电解熔融NaOH制取金属钠,制得2.3 g钠时,电路中至少转移0.1NA个电子 C.标准状况下,44.8 L HCl气体溶于1.0 L水中,所得溶液每毫升中含2×10-3NA个H+ D.含4 mol HCl的浓盐酸与足量的MnO2混合后充分加热,可产生NA个Cl2分子 解析 A项,0.01 mol乙烯气体被浓溴水完全吸收生成1,2-二溴乙烷,反应伴随0.01NA个碳碳共价键断裂;B项,实验室用电解熔融NaOH制取金属钠,钠由+1价变为0价,所以制得2.3 g钠时,电路中至少转移0.1NA个电子;C项,标准状况下,44.8 L HCl气体溶于1.0 L水中,所得溶液体积不是1.0 L;D项,稀盐酸与MnO2不能反应产生Cl2,含4 mol HCl的浓盐酸与足量的MnO2混合后充分加热,产生的Cl2分子数小于NA个。 答案 B 9.(2020·湖南H11教育联盟联考,6)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关叙述正确的是( ) A.2.0 g HO与2.0 g D2O中所含的中子数均为NA B.14 g分子式为CnH2n的烃中含有的碳碳双键数为NA/n C.100 g质量分数为17%的H2O2溶液中氢原子数为NA D.常温下,将56 g铁片投入到足量的浓硫酸中生成SO2的分子数为1.5NA 解析 2.0 g HO中所含的中子数为×(18-8)NA mol-1=NA,2.0 g D2O中所含的中子数为×[(2-1)×2+(16-8)]NA mol-1=NA,A项正确;14 g分子式为CnH2n的烯烃的物质的量为= mol,含有的碳碳双键数为NA/n,但分子式为CnH2n的烃不一定为烯烃,如是环烷烃,则没有碳碳双键,B项错误;水和过氧化氢中均含有氢原子,100 g质量分数为17%的H2O2溶液中氢原子数多于NA,C项错误;常温下,铁在浓硫酸中钝化,D项错误。 答案 A 10.(2020·成都模拟)用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( ) A.常温常压下,16 g O2作氧化剂时转移电子数一定为2NA B.0.2 mol NH3与0.3 mol O2在催化剂的作用下加热充分反应,所得NO的分子数为0.2NA C.1 mol CH3COOH与1 mol CH3CH2OH在浓硫酸共热下生成的乙酸乙酯分子数为NA D.0.1 mol C2H6O分子中含C—H键数目可能为0.5NA 解析 如0.5 mol O2与金属钠加热反应生成Na2O2,转移电子数目为NA,A错误;根据4NH3+5O24NO+6H2O,0.2 mol NH3与0.3 mol O2反应,O2剩余,则生成的NO部分与O2反应生成NO2,所以最终生成的NO的分子数小于0.2NA,B错误;酯化反应是可逆反应,1 mol CH3 COOH与1 mol CH3CH2OH在浓硫酸共热下生成的乙酸乙酯分子数小于NA,C错误;C2H6O可能为乙醇(C2H5OH),也可能为甲醚(CH3OCH3),0.1 mol C2H5OH分子中含C—H键数目为0.5NA,D正确。 答案 D 11.(2019·宜宾模拟)检查司机是否酒后驾车的反应原理是C2H5OH+4CrO3+6H2SO4===2Cr2(SO4)3+2CO2↑+9H2O。NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( ) A.0.1 mol C2H5OH中含OH-数目为0.1NA B.25 ℃时,pH=1的H2SO4溶液中含有H+的数目为0.1NA C.1.8 g H2O中含有共用电子对数目为0.2NA D.生成4.48 L CO2气体时,转移电子数目为1.2NA 解析 C2H5OH是非电解质,官能团是—OH,不含OH-,A错误;H2SO4溶液体积未知,故无法计算H+的数目,B错误;1.8 g H2O即为0.1 mol,一个H2O分子中含有两对共用电子对,故1.8 g H2O中含有共用电子对数目为0.2NA,C正确;根据已知反应,生成2 mol CO2时转移12 mol电子,但题中未指明4.48 L CO2气体是否为标准状况,故无法求得其物质的量,D错误。 答案 C 12.设NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(双选)( ) A.标准状况下,22.4 L CCl4中所含的原子数为5NA B.28 g N60(分子结构如图所示)中含有的N—N键数目为1.5NA C.0 ℃ 1.01×105 Pa时,11.2 L氧气中所含的原子数为NA D.常温下,将5.6 g铁投入足量的稀硫酸中,充分反应,转移的电子数为0.2NA 解析 标准状况下,CCl4是液体,不能用气体摩尔体积公式进行计算,故A错误;1个N原子与3个N原子形成3个N—N键,每个N—N键被2个N原子共用,则28 g N60中含有的N—N键为×=3 mol,故B错误;0.1 mol Fe完全转化为Fe2+时,转移的电子数为0.2NA,故D正确。 答案 CD 基础知识巩固 1.(2020·山东潍坊五莲一中月考)如图,同温同压下,分别用氯化氢和四种混合气体吹出体积相等的五个气球。A、B、C、D四个气球中,与充有氯化氢的气球所含原子数一定相等的是( ) 答案 C 2.现有三种常见治疗胃病药品的标签: ① ② ③ 药品中所含的物质均能中和胃里过量的盐酸,下列关于三种药片中和胃酸的能力比较,正确的是( ) A.①=②=③ B.①>②>③ C.③>②>① D.②>③>① 答案 C 3.(2018·浙江选考)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是( ) A.10 g的2HO中含有的质子数与中子数均为5NA B.32 g硫在足量的氧气中充分燃烧,转移电子数为6NA C.26 g C2H2与C6H6混合气体中含C—H键的数目为2NA D.120 g NaHSO4和KHSO3的固体混合物中含有的阳离子数为NA 解析 10 g 2HO的物质的量为0.5 mol,含有的质子数与中子数均为5NA,A项正确;因S+O2SO2,故32 g硫在足量的氧气中充分燃烧,转移电子数为4NA,B项错误;因C2H2与C6H6的最简式均为CH,故26 g二者的混合气体中含有2 mol C—H键,含C—H键的数目为2NA,C项正确;因NaHSO4和KHSO3的摩尔质量均为120 g·mol-1,故120 g二者的固体混合物中含有的阳离子数为NA,D项正确。 答案 B 考试能力过关 4.(2019·课标全国Ⅱ,8)已知NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是( ) A.3 g 3He含有的中子数为1NA B.1 L 0.1 mol·L-1磷酸钠溶液含有的PO数目为0.1NA C.1 mol K2Cr2O7被还原为Cr3+转移的电子数为6NA D.48 g正丁烷和10 g异丁烷的混合物中共价键数目为13NA 解析 3 g 3He的物质的量为1 mol,每个3He含1个中子,则1 mol 3He含1 mol中子,A项正确;该溶液中含0.1 mol Na3PO4,由于部分PO水解,故溶液中PO的数目小于0.1NA,B项错误;K2Cr2O7中Cr元素为+6价,1 mol K2Cr2O7被还原成Cr3+时,得到6 mol电子,C项正确;正丁烷和异丁烷互为同分异构体,每个分子中均含10个C—H键和3个C—C键,即每个分子中含13个共价键,则48 g正丁烷和10 g异丁烷的混合物中含13 mol共价键,D项正确。 答案 B 5.NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(双选)( ) A.2.24 L(标准状况下)苯在O2中完全燃烧,得到0.6NA个CO2分子 B.14 g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为2NA C.2.4 g Mg在足量O2中燃烧,转移电子数为0.1NA D.20 g D2O和18 g H2O中含有的质子数均为10NA 解析 A项苯在标准状况下为液体,2.24 L时物质的量不为0.1 mol,错误;B项乙烯、丙烯的最简式均为CH2,14 g CH2的物质的量为=1 mol,故氢原子数为2NA,正确;C项,2.4 g Mg的物质的量为0.1 mol,Mg →Mg2+,0.1 mol Mg失去0.2 mol电子即0.2NA,错误;D项D2O、H2O均为10e-微粒,故物质的量相同,所含质子数相同,正确。 答案 BD 6.(2019·天津五县区联考)在两个密闭容器中,分别充有质量相等的甲、乙两种气体,它们的温度和密度均相同。根据甲、乙的摩尔质量(M)的关系判断,下列说法中正确的是( ) A.若M(甲)查看更多