考点一 物质的量、气体摩尔体积
[知识梳理]
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
x mol H2SO4
↓ ↓ ↓
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0.012kgC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6.02×10,单位为mol。公式:NA=。
4.概念间的关系
23
-112
Nn
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(或g/mol)。
2.数值:以g·mol子(原子)质量。
-1
-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
1
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22.4L/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 公式 推论 语言叙述 同温、同压下,气体的体积与其物质的量成正比 同温、同体积下,气体的压强与其物质的量成正比 同温、同压下,气体的密度与mMVmNVmMNA
T、p 相同 V1n1= V2n2p1n1= p2n2ρ1M1= ρ2M2T、V 相同 T、p 相同 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=\\f(m,M)、ρ=\\f(m,V)导出)。
[自主检测]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)(2017·高考海南卷)1mol的CO和N2混合气体中含有的质子数为14NA。( )
2
(2)2.0gH2O与D2O的混合物中所含中子数为NA。( ) (3)23gNa与足量H2O反应完全后可生成NA个H2分子。( ) (4)2g氦气所含的原子数目约为0.5×6.02×10。( ) (5)标准状况下,H2和N2的气体摩尔体积均为22.4L。( ) (6)1mol任何物质都约含有6.02×10个分子。( ) (7)标准状况下,1molO2与1molSO3的体积相同。( )
(8)标准状况下,1mol气体的体积约是22.4L,非标准状况下,1mol气体的体积则一定不是22.4L。( )
(9)标准状况下,O2和O3中氧原子的摩尔质量均为16g·mol。( ) (10)常温常压下,14gN2与7g乙烯(C2H4)所含原子数相同。( ) (11)22gCO2与标准状况下11.2LHCl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6.02×10个中子的3Li的质量是 g。 (2)4gD2和20gO2的单质化合时最多能生成 gD2O。
(3)若12.4gNa2X中含有0.4mol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,3Li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D2O的质量;O2过量。
(3)1molNa2X中含有2mol钠离子,0.2molNa2X中含有0.4mol钠离子,则Na2X的摩尔12.4g-1
质量为M(Na2X)==62g·mol;X的相对原子质量为62-2×23=16。
0.2mol
答案:(1)1.75 (2)22 (3)62g·mol 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℃、1.01×10Pa,不是常温、常压。
(4)标准状况下,气体摩尔体积约为22.4L·mol,非标准状况下,气体摩尔体积不一定是22.4L·mol。
-1
-1
5
-1
-1
18
18
18
18
23
7
-1
23
23
18
NNA
7
3
演练一 宏观物理量(质量、体积)与微观粒子数的换算
1.已知标准状况下:①6.72LNH3;②1.204×10个H2S分子;③5.6gCH4;④0.5molHCl。下列关系正确的是( )
A.体积大小:④>③>②>① 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
6.72L23
解析:选B。①标准状况下,6.72LNH3的物质的量为②1.204×10-1=0.3mol;
22.4L·mol1.204×105.6g
个H2S分子的物质的量为23-1=0.2mol;③5.6gCH4的物质的量为-1=
6.02×10mol16g·mol0.35mol;④HCl物质的量为0.5mol。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项错误。①标准状况下6.72LNH3所含原子的物质的量为0.3mol×4=1.2mol;②1.204×10个H2S分子所含原子的物质的量为0.2mol×3=0.6mol;③5.6gCH4所含原子的物质的量为0.35mol×5=1.75mol;④0.5molHCl所含原子的物质的量为0.5mol×2=1mol;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17g·mol×0.3mol=5.1g;②H2S的质量为34g·mol×0.2mol=6.8g;③CH4的质量为5.6g;④HCl的质量为36.5g·mol④>②>③>①,D项错误。
2.(教材改编题)某氯原子的质量是ag,C原子的质量是bg,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)mg该氯原子的物质的量为 ; (3)该氯原子的摩尔质量是 ; (4)ng该氯原子所含的电子数为 。 12am-1
答案:(1) (2)mol (3)aNAg·mol
12
-1
-1
-1
23
23
23
×0.5mol=18.25g;故质量大小为
baNA
17n(4)(答案合理即可)
a3.18gCO和CO2的混合气体,完全燃烧后测得CO2体积为11.2L(标准状况)。 (1)原混合气体中CO的质量是 g。
4
(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。 (4)原混合气体的平均摩尔质量是 g·mol。
点燃
解析:由CO燃烧发生反应2CO+O2=====2CO2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11.2L,故18gCO和CO2的混合气体的总体积为11.2L,即标准状况下,18gCO和CO2的混合气体的物质的量为0.5mol。设CO的物质的量为xmol,CO2的物质
28x+44y=18
的量为ymol,则,解得x=0.25,y=0.25。
x+y=0.5
-1
-1
(1)原混合气体中CO的质量为28g·mol×0.25mol=7g。
(2)原混合气体中CO2在标准状况下的体积为0.25mol×22.4L·mol=5.6L。 18g-1
(3)原混合气体在标准状况下的密度为≈1.61g·L。
11.2L
18g-1-1-1
(4)解法一:M=ρ·22.4L·mol=×22.4L·mol=36g·mol;
11.2L18g-1
解法二:M==36g·mol;
11.2
mol22.4
解法三:M=28g·mol×50%+44g·mol×50%=36g·mol; 故混合气体的平均摩尔质量为36g·mol。 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
-1
-1
-1
-1
-1
-1
注:Vm与温度、压强有关,标准状况下Vm=22.4L·mol。 演练二 阿伏加德罗定律及其应用
4.一定温度和压强下,30L某种气态纯净物中含有6.02×10个分子,这些分子由1.204×10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22.4L C.每个该气体分子含有2个原子
5
24
23
-1
D.若O2在该条件下为气态,则1molO2在该条件下的体积也为30L
解析:选A。标准状况下该物质若为气态物质,则其体积约为22.4L,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=30L·mol,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( )
-1
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1mol,则1molCO所含原子的物质的量为2mol。A项,含有HCl和O3,1mol该混合气体含有的原子的物质的量大于2mol,错误;B项,含有H2和NH3,1mol该混合气体含有的原子的物质的量大于2mol,错误;C项,含有N2和O2,都为双原子分子,则1mol该混合气体含有2mol原子,正确;D项,含有He和NO2,1mol该混合气体含有的原子的物质的量可能大于2mol,可能小于2mol,也可能等于2mol,错误。
演练三 气体相对分子质量的计算
6.(1)已知标准状况下,气体A的密度为2.857g·L,则气体A的相对分子质量为 ,可能是 气体。
(2)标准状况下,1.92g某气体的体积为672mL,则此气体的相对分子质量为 。 (3)在一定条件下,mgNH4HCO3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ρg·L,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=22.4ρg·mol=2.857g·L×22.4L·mol≈g·mol。 (2)M=
1.92g-1
=g·mol。
0.672L
-1
22.4L·mol
-1
-1
-1
-1
-1
-1
△
(3)NH4HCO3(s)=====NH3(g)+CO2(g)+H2O(g)。 ①M(混)=2dg·mol⇒n(混)=mol,
2d-1
m 6
M(NH4HCO3)=2d×3g·mol-1=6dg·mol-1。
②M(混)=22.4ρg·mol。
③n(NH3)∶n(CO2)∶n(H2O)=a%∶b%∶c%,
-1
M=(17a%+44b%+18c%)g·mol-1。
答案:(1) SO2 (2) (3)①mol 6dg·mol
2d②22.4ρg·mol 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)。 (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)。
考点二 突破阿伏加德罗常数的五大陷阱(命题热点)
[知识梳理]
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、
18
-1
-1
m-1
mnNA·m。 NM1M2
O2、—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。
-
7
1molSiO2中含4NA个Si—O键,1molSi中含Si—Si键数目为2NA,1molP4(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:①2NO2
N2O4;②Cl2+H2O
HCl+HClO;③NH3+H2O
NH3·H2O
NH4+OH;④2SO2+O2
+
-
催化剂△
高温、高压
2SO3;⑤N2+3H2催化剂2NH3。
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、Al在浓、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Fe
+
3
,Fe过量时生成Fe。
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
2+
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Fe。
演练一 气体摩尔体积的适用条件及物质的聚集状态 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
8
-
2+
(1)(2017·高考全国卷Ⅲ,10C)2.24L(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,2.24LCCl4含有的共价键数为0.4NA。( ) (3)2.24LCO2含有的原子数为0.3NA。( )
(4)常温常压下,11.2L甲烷气体含有的甲烷分子数为0.5NA。( ) (5)标准状况下,2.24L氨水含有的NH3分子数为0.1NA。( ) (6)标准状况下,22.4LSO3含有的SO3分子数为NA。( )
(7)标准状况下,22.4L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11.2L气体。( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)× (7)√ (8)× 演练二 质量或物质的量与状况
2.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)常温常压下,3.2gO2所含的原子数为0.2NA。( ) (2)标准状况下,18gH2O所含的氧原子数目为NA。( ) (3)室温下,1molCH4含有5NA个原子。( )
(4)常温常压下,1molCO2与SO2的混合气体中含氧原子数为2NA。( ) 答案:(1)√ (2)√ (3)√ (4)√ 演练三 物质的组成与结构
3.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)(2019·高考全国卷Ⅱ,8A)3gHe含有的中子数为NA。( ) (2)17g—OH与17gOH所含电子数均为10NA。( ) (3)30gSiO2中含有硅氧键数目为NA。( ) (4)32g甲醇中所含共价键数目为5NA。( )
(5)(2019·高考全国卷Ⅱ,8D)48g正丁烷和10g异丁烷的混合物价键数目为13NA。( )
(6)常温常压下,32gO2和O3的混合气体含有的原子数为2NA。( ) (7)56g乙烯所含共用电子对数目为12NA。( ) (8)78g苯含有3NA个碳碳双键。( )
答案:(1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)√ (6)√ (7)√ (8)× 演练四 反应原理中的“隐含”陷阱
4.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)50mL12mol·L的盐酸与足量MnO2共热,转移的电子数为0.3NA。( ) (2)常温下,56g铁片投入足量浓H2SO4中生成NA个SO2分子。( )
9
-1
-
3
(3)一定条件下合成氨反应,用1.5molH2和0.5molN2充分反应后,可得到NH3分子数为NA。( )
(4)常温下,密闭容器中2molNO与1molO2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)× 演练五 电解质溶液中粒子数目的判断
5.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)0.1L3.0mol·LNH4NO3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)0.1mol·L的NaHSO4溶液中,阳离子数目之和为0.2NA。( ) (4)25℃时,1.0LpH=13的Ba(OH)2溶液含有的OH数目为0.1NA。( ) (5)1L0.1mol·LNa2CO3溶液所含氧原子数目为0.3NA。( ) (6)2L0.5mol·L亚硫酸溶液含有的H数为2NA。( )
(7)1L0.1mol·LNaHCO3溶液中,H2CO3、HCO3和CO3的粒子数之和为0.1NA。( ) (8)0.1molFeCl3完全水解转化为氢氧化铁胶体,生成0.1NA个胶粒。( ) (9)1L0.01mol·LKAl(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,1L0.1mol·LNaHCO3溶液中,HCO3、CO3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)√
演练六 氧化还原反应中电子转移数目的判断 6.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)(2019·高考全国卷Ⅱ,8C)1molK2Cr2O7被还原为Cr转移的电子数为6NA。( ) (2)常温常压下,22.4L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)5.6g铁粉与反应失去的电子数一定为0.3NA。( )
(4)0.1molZn与含有0.1molHCl的盐酸充分反应,转移的电子数目为0.2NA。( ) (5)1molNa2O2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1molFe被氧化时,共转移电子的数目为NA。
10
2+
3+
-1
-
2-
+
-1-1
-
2-
-1
+
-1
-
-1
-1
( )
(7)1molCl2参加反应转移电子数一定为2NA。( )
解析:(2)1molCl2与足量镁反应得到2mol电子,常温常压下,22.4LCl2的物质的量小于1mol,则转移电子数小于2NA。(3)当铁粉过量时生成Fe。(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,1molNa2O2反应转移1mol电子。(6)I的还原性比Fe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.16.25gFeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为0.1NA B.22.4L(标准状况)氩气含有的质子数为18NA C.92.0g甘油(丙三醇)中含有羟基数为NA
D.1.0molCH4与Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数为NA
解析:选B。16.25gFeCl3的物质的量n(FeCl3)=0.1mol,如果氯化铁完全水解,则生成0.1molFe(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,1molAr含18mol质子,B项正确;甘油(丙三醇)的分子式为C3H8O3,相对分子质量为92,1mol(92.0g)甘油含3mol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1.0mol甲烷反应后生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4共为1mol,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,124gP4中所含P—P键数目为4NA B.100mL1mol·LFeCl3溶液中所含Fe的数目为0.1NA C.标准状况下,11.2L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NA D.密闭容器中,2molSO2和1molO2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,124gP4的物质的量为1mol,含6molP—P键,A项错误;该溶液中虽然含0.1molFeCl3,但由于Fe部分水解,即溶液中Fe数目小于0.1NA,B项错误;标准状况下,11.2L甲烷和乙烯的混合气体为0.5mol,根据1molCH4和1molC2H4均含4molH原子可知,0.5mol混合气体中含2molH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.1L0.1mol·LNH4Cl溶液中,NH4的数量为0.1NA B.2.4gMg与H2SO4完全反应,转移的电子数为0.1NA C.标准状况下,2.24LN2和O2的混合气体中分子数为0.2NA
11
-1
+
3+
3+
-1
3+
-
2+
-
2+
D.0.1molH2和0.1molI2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0.1molNH4Cl,由于NH4部分水解,即NH4的数量少于0.1NA,A项错误;2.4gMg的物质的量为0.1mol,与H2SO4完全反应转移0.2mol电子,B项错误;标准状况下,2.24LN2和O2的混合气体的物质的量为0.1mol,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。
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 B.1 mol BPA中含有6.02×10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6.02×10mol 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6.02×10 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)==
+
2323
-1
23
-1
+
+
m22g
=0.5 mol,
M44g·mol-1
V11.2L
n(HCl)===0.5 mol,二者物质的量相等,所含分子数相等,故D正确。
Vm22.4L·mol-1
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
12
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 C.②③⑥
B.②⑤⑥ 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 C2中含有的电子数为10NA
B.0℃、101 k Pa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C2中含有14个电子,1 mol C2中含有的电子数为14NA,A错误。0℃、
13
2-
2-
-2-
101 k Pa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
-1
NaF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·LNaF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+S=====Cu2S可知,32 g 硫跟足量铜反应转移电子数为2NA,B项48
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
16H2O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. 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CO3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CO3发生水解,若溶液中含NA个CO3,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
2-
2-
+
2-
+
-1
-
14
4.0g-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-1×22NAmol
44g·mol=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 CT3COOCH2CH3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1×10NA 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1×10NA,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·安徽江南十校联考)下列说法中正确的是(NA为阿伏加德罗常数的值)( ) A.O的电子式为
2-
-5
-9
18
,则O核外有8个电子
2-
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分子中存在两个过氧键 D.20 g Na2O和Na2O2的混合物中,所含阴、阳离子数目之比无法确定
解析:选C。O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;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不正确。
12.(2020·宜昌质检)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 D2O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11.2LO2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,4.6g乙醇的物质的量为0.1 mol,错误;B项,1个D2O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 D2O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。
13.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
15
16
16
16
2-
D.3 mol单质Fe完全燃烧转变为Fe3O4,失去8NA个电子
20g-1
解析:选D。20 g D2O中含有的中子数为-1×10NA mol=10NA,A项错误;未
20g·mol指明气体所处的状况,B项错误;NaHCO3固体中不存在CO3,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。
14.(2020·广东五校协作体第一次联考)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。
15.(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·LNa2S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。
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
-1
-1
+
+
-1
+
2-
NH4Cl溶液中含有NH4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0.2NA
解析:选C。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NH4水解,故1 L 0.1 mol·LNH4Cl溶液中含有NH4的数目小于0.1NA,B项错误;反应Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O中,1 mol Cl2参加反应,转移1 mol电子,
+
-1
+
16
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项错误。
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+加热、加压H2O催化剂――→CH3CH2OH。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。
+
+
17
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