2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第一章 第三講 物質(zhì)的量氣體摩爾體積
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1、2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第一章 第三講 物質(zhì)的量氣體摩爾體積 [考綱展示] 1.理解摩爾(mol)是物質(zhì)的量的基本單位,可用于進(jìn)行簡單的化學(xué)計(jì)算。 2.了解物質(zhì)的量的單位——摩爾(mol)、摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積、阿伏加德羅常數(shù)的含義。 3.根據(jù)物質(zhì)的量與微粒(原子、分子、離子等)數(shù)目、氣體體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)之間的相互關(guān)系進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。 考 點(diǎn) 一 物質(zhì)的量 摩爾質(zhì)量[學(xué)生用書P14] 一、物質(zhì)的量(n) 1.物質(zhì)的量是表示含有一定數(shù)目粒子的集合體的物理量,單位為摩爾(mol)。 2.物質(zhì)的量的規(guī)范表示方法 3.阿伏加德羅常數(shù)(NA) 0.012 kg 12
2、C所含的碳原子數(shù)為阿伏加德羅常數(shù),其數(shù)值約為6.02×1023,單位為mol-1。公式:NA=。 二、摩爾質(zhì)量 1.摩爾質(zhì)量是單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量。單位是g·mol-1。公式:M=。 2.?dāng)?shù)值:以g·mol-1為單位時(shí),任何粒子的摩爾質(zhì)量在數(shù)值上都等于該粒子的相對(duì)分子(原子)質(zhì)量。 摩爾質(zhì)量與相對(duì)原子(分子)質(zhì)量的易混點(diǎn) (1)相對(duì)原子(分子)質(zhì)量與摩爾質(zhì)量(以g·mol-1為單位時(shí))不是同一個(gè)物理量,單位不同,只是在數(shù)值上相等。 (2)摩爾質(zhì)量的單位為g·mol-1,相對(duì)原子(分子)質(zhì)量的單位為1。 (xx·最新調(diào)研)下列說法正確的是( ) A.1
3、mol氯含有6.02×1023個(gè)微粒 B.阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值約等于6.02×1023 C.鈉的摩爾質(zhì)量等于它的相對(duì)原子質(zhì)量 D.H2O的摩爾質(zhì)量是18 g [解析] A項(xiàng)沒有指明微粒的種類,錯(cuò)誤;C項(xiàng),摩爾質(zhì)量與相對(duì)原子質(zhì)量在數(shù)值上大小相等,錯(cuò)誤;D項(xiàng),H2O的摩爾質(zhì)量為18 g/mol,錯(cuò)誤。 [答案] B [思維建模]—有關(guān)微粒數(shù)目比較的思維方法 1.下列說法中,正確的是( ) A.KOH的摩爾質(zhì)量是56 g B.一個(gè)碳原子的質(zhì)量就是其相對(duì)原子質(zhì)量 C.硫原子的質(zhì)量就是硫的相對(duì)原子質(zhì)量 D.22 g CO2中含有的氧原子的物質(zhì)的量為1 mol 解析:選D。
4、摩爾質(zhì)量的單位應(yīng)是g·mol-1,而不是g,故A不對(duì);碳原子的相對(duì)原子質(zhì)量是指一個(gè)碳原子質(zhì)量除以一個(gè)12C原子質(zhì)量的1/12所得的值;同理,一個(gè)硫原子的質(zhì)量除以一個(gè)12C原子質(zhì)量的1/12所得的值才是硫的相對(duì)原子質(zhì)量,故B、C均不對(duì);D項(xiàng),n(CO2)===0.5 mol,n(O)=0.5 mol×2=1 mol,正確。 1.某氣體的摩爾質(zhì)量為M g/mol,分子數(shù)目為N,質(zhì)量是m g,阿伏加德羅常數(shù)為NA,m(C)為一個(gè)12C原子質(zhì)量。試說明下列各式所表示的意義。 (1)________________________________ _______________________。
5、 (2)________________________ _____________________________。 (3)_______________________ ________________________________。 (4)______________________ _______________________________。 解析:(1)因?yàn)槊磕栁镔|(zhì)含阿伏加德羅常數(shù)個(gè)粒子,所以表示該氣體的物質(zhì)的量。 (2)每摩爾物質(zhì)所具有的質(zhì)量與每摩爾物質(zhì)所具有的粒子個(gè)數(shù)比值,表示該氣體一個(gè)分子的質(zhì)量。 (3)氣體的質(zhì)量與氣體的個(gè)數(shù)相比,表示該氣體一個(gè)分子的質(zhì)量。
6、 (4)該氣體一個(gè)分子的質(zhì)量與一個(gè)12C原子質(zhì)量的相比,得到的是該氣體的相對(duì)分子質(zhì)量。 答案:(1)表示該氣體的物質(zhì)的量 (2)表示該氣體一個(gè)分子的質(zhì)量 (3)表示該氣體一個(gè)分子的質(zhì)量 (4)表示該氣體的相對(duì)分子質(zhì)量 2.12.4 g Na2R含Na+ 0.4 mol,則Na2R的摩爾質(zhì)量為________,R的相對(duì)原子質(zhì)量為________。含R的質(zhì)量為1.6 g的Na2R,其物質(zhì)的量為________。 解析:據(jù)電離方程式Na2R===2Na++R2-,得1 mol Na2R電離生成2 mol Na+,題目中有Na+ 0.4 mol,則有0.2 mol Na2R。M(Na2R
7、)===62 g/mol。由Mr(Na2R)=62,求得Ar(R)=62-2×23=16。已知m(R),根據(jù)n=,得n(R)=0.1 mol,則n(Na2R)=0.1 mol。 答案:62 g/mol 16 0.1 mol 3.在一定條件下,有下列物質(zhì): ①8 g CH4?、?.02×1023個(gè)HCl分子 ③2 mol O2 按由小到大的順序填寫下列空白(填寫序號(hào)): (1)摩爾質(zhì)量_______________________________________________; (2)物質(zhì)的量_____________________________________________
8、____; (3)分子數(shù)目__________________________________________; (4)原子數(shù)目___________________________________________________; (5)質(zhì)量______________________________________________。 解析:(1)摩爾質(zhì)量分別是16 g/mol、36.5 g/mol、32 g/mol,故順序是①<③<②。 (2)8 g CH4的物質(zhì)的量: n(CH4)===0.5 mol, 6.02×1023個(gè)HCl分子的物質(zhì)的量: n(HCl)===1 m
9、ol, 故順序是①<②<③。 (3)分子數(shù)目與物質(zhì)的量成正比,故順序同(2)。 (4)原子的物質(zhì)的量:①中,0.5 mol×5=2.5 mol;②中,1 mol×2=2 mol;③中,2 mol×2=4 mol。故順序是②<①<③。 (5)1 mol HCl的質(zhì)量是36.5 g,2 mol O2的質(zhì)量是64 g,故順序是①<②<③。 答案:(1)①<③<② (2)①<②<③ (3)①<②<③ (4)②<①<③ (5)①<②<③ (1)物質(zhì)的量不能錯(cuò)誤地認(rèn)為是物質(zhì)的質(zhì)量或者物質(zhì)的數(shù)量。物質(zhì)的量的描述對(duì)象是微觀粒子,如電子、質(zhì)子、中子、原子、分子、離子、原子團(tuán)等,不能用于描述宏
10、觀物體。 (2)勿忽視摩爾的使用對(duì)象:使用摩爾作單位時(shí),必須用化學(xué)式指明粒子的種類,如1 mol H不能描述為1 mol氫等。 考 點(diǎn) 二 氣體摩爾體積、阿伏加德羅定律[學(xué)生用書P15] 一、影響物質(zhì)體積大小的因素 1.構(gòu)成物質(zhì)的微粒的大小(物質(zhì)的本性)。 2.構(gòu)成物質(zhì)的微粒之間距離的大小(由溫度與壓強(qiáng)共同決定)。 3.構(gòu)成物質(zhì)的微粒的多少(物質(zhì)的量的大小)。 二、氣體摩爾體積 1.含義:單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積,符號(hào)Vm,標(biāo)準(zhǔn)狀況下,Vm=22.4_L·mol-1。 2.相關(guān)計(jì)算 (1)基本表達(dá)式:Vm= (2)與氣體質(zhì)量的關(guān)系:= (3)與氣體分子數(shù)的關(guān)
11、系:= 3.影響因素:氣體摩爾體積的數(shù)值不是固定不變的,它取決于氣體所處的溫度和壓強(qiáng)。 三、阿伏加德羅定律及其推論 1.阿伏加德羅定律:同溫同壓下,相同體積的任何氣體,含有相同數(shù)目的分子(或氣體的物質(zhì)的量相同)。 2.阿伏加德羅定律的推論(可通過pV=nRT及n=、ρ=導(dǎo)出) 相同條件 結(jié)論 公式 語言敘述 T、p相同 = 同溫、同壓下,氣體的體積與其物質(zhì)的量成正比 T、V相同 = 溫度、體積相同的氣體,其壓強(qiáng)與其物質(zhì)的量成正比 T、p相同 = 同溫、同壓下,氣體的密度與其摩爾質(zhì)量(或相對(duì)分子質(zhì)量)成正比 (1)阿伏加德羅定律適用于任何氣體(包括混合
12、氣體)。 (2)氣體體積受溫度和壓強(qiáng)的影響,而與分子大小無關(guān)。 (3)同溫、同壓、同體積、同粒子數(shù),這“四同”相互制約,只要其中“三同”成立,第“四同”也成立,即“三同”定“一同”。 (4)應(yīng)用阿伏加德羅定律及推論時(shí)不宜死記硬背,要熟記相關(guān)化學(xué)計(jì)量的定義式,并結(jié)合相互關(guān)系進(jìn)行推導(dǎo)。 (xx·高考海南卷)(雙選)下列指定微粒的數(shù)目相等的是( ) A.等物質(zhì)的量的水與重水含有的中子數(shù) B.等質(zhì)量的乙烯和丙烯中含有的共用電子對(duì)數(shù) C.同溫、同壓、同體積的CO和NO含有的質(zhì)子數(shù) D.等物質(zhì)的量的鐵和鋁分別與足量氯氣完全反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移的電子數(shù) [解析] 水與重水分子所含的中子數(shù)分別
13、為8、10,不相等,故A錯(cuò)誤;烯烴(CnH2n,n≥2)所含共用電子對(duì)數(shù)為3n,等質(zhì)量的烯烴所含有的共用電子對(duì)數(shù)可表示為×3n=,故B正確;同溫、同壓、同體積的CO和NO的分子數(shù)相同,但CO含14個(gè)質(zhì)子,NO含15個(gè)質(zhì)子,故C錯(cuò)誤;鐵和鋁在與足量氯氣反應(yīng)時(shí)均表現(xiàn)+3價(jià),故等物質(zhì)的量的鐵和鋁轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等,故D正確。 [答案] BD [思維建模]—?dú)怏w摩爾體積的解題思路 2.(高考組合題)下列說法正確的是( ) ①(xx·高考廣東卷)標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4 L氨水含有NA個(gè)NH3分子 ②(xx·高考江蘇卷)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,6.72 L NO2與水充分反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為0.1NA
14、③(xx·高考大綱全國卷)同溫同壓下的兩種氣體12C18O和14N2,體積相等時(shí)具有的電子數(shù)相等 ④(xx·高考廣東卷)常溫常壓下,22.4 L的NO2和CO2混合氣體含有2NA個(gè)O原子 ⑤(xx·高考江蘇卷)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,11.2 L CH3CH2OH中含有的分子數(shù)目為0.5NA A.①②③④ B.③④ C.①②⑤ D.③ 解析:選D。①中,標(biāo)準(zhǔn)狀況下,氨水呈液態(tài),①錯(cuò);②中,n(NO2)=0.3 mol,0.3 mol NO20.2 mol HNO3+0.1 mol NO,共轉(zhuǎn)移0.2 mol電子,數(shù)目為0.2NA,錯(cuò)誤;③中,依據(jù)阿伏加德羅定律,在同溫同壓下的兩種氣體體積相同,則
15、分子數(shù)相同,而每個(gè)CO和N2分子所含電子數(shù)相同,正確;④中,常溫常壓下,22.4 L NO2和CO2混合氣體的物質(zhì)的量不是1 mol,錯(cuò)誤;⑤中,標(biāo)準(zhǔn)狀況下,CH3CH2OH為液體,不能根據(jù)氣體的摩爾體積計(jì)算物質(zhì)的量,錯(cuò)誤。 題組一 阿伏加德羅定律及應(yīng)用 1.(教材改編)瓦斯中甲烷與氧氣的體積比(同條件下)為1∶2時(shí)極易爆炸,則甲烷與氧氣的質(zhì)量比為( ) A.1∶2 B.1∶4 C.1∶1 D.4∶1 解析:選B。兩種氣體在相同條件下的體積比等于其物質(zhì)的量之比,則物質(zhì)的量之比為1∶2的甲烷與氧氣的質(zhì)量之比為==,故選B。 2.同溫同壓下,1 mol H2和1 mol
16、 O2,它們的( ) A.質(zhì)量相同,體積不同 B.分子數(shù)相同,質(zhì)量不同 C.體積相同,分子數(shù)不同 D.體積相同,原子數(shù)不同 解析:選B。同溫同壓下,1 mol H2和1 mol O2的分子數(shù)相同,原子數(shù)相同,體積也相同,但質(zhì)量一定不同。 題組二 微粒數(shù)、質(zhì)量及氣體體積計(jì)算的綜合問題 3.設(shè)阿伏加德羅常數(shù)為NA,標(biāo)準(zhǔn)狀況下某O2和N2的混合氣體m g含有b個(gè)分子,則n g該混合氣體在相同狀況下所占的體積(L)應(yīng)是( ) A. B. C. D. 解析:選A。m g混合氣體含有b個(gè)分子,則n g該混合氣體含有的分子數(shù)是,則混合氣體的物質(zhì)的量是,則混合氣體的體積是,故A正
17、確。 4.下列示意圖中,白球代表氫原子,黑球代表氦原子,方框代表容器,容器中間有一個(gè)可以上下滑動(dòng)的隔板(其質(zhì)量可忽略不計(jì))。其中能表示等質(zhì)量的氫氣與氦氣的是( ) 解析:選A。He的摩爾質(zhì)量為4 g/mol,H2的摩爾質(zhì)量為2 g/mol,等質(zhì)量時(shí)=,D不正確;B中氦氣應(yīng)為單原子分子;將圖A作如下變形,每一部分均為相同溫度、相同壓強(qiáng),又體積相同,則A符合題意。 (1)牢記1個(gè)關(guān)系 摩爾質(zhì)量以g/mol為單位時(shí)在數(shù)值上等于其相對(duì)分子(原子)質(zhì)量。 (2)熟記2個(gè)數(shù)值 NA=6.02×1023 mol-1,Vm=22.4 L/mol(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。 (3)掌握2個(gè)公式 n
18、===,==(同溫、同壓)。 (4)氣體摩爾質(zhì)量的求解方法 考 點(diǎn) 三 突破阿伏加德羅常數(shù)的六個(gè)陷阱 圍繞阿伏加德羅常數(shù)(NA)的有關(guān)說法的正誤判斷,可通過多方面的知識(shí)點(diǎn)來進(jìn)行考查。這類問題常設(shè)置的陷阱大致有如下六個(gè)方面。 一、狀況不一定為標(biāo)準(zhǔn)狀況或物質(zhì)不一定是氣態(tài) 只給出物質(zhì)的體積,而不指明物質(zhì)的狀態(tài),或者標(biāo)準(zhǔn)狀況下物質(zhì)的狀態(tài)不為氣體,所以求解時(shí),一要看是否為標(biāo)準(zhǔn)狀況下,不為標(biāo)準(zhǔn)狀況無法直接用22.4 L·mol-1(標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的摩爾體積)求n;二要看物質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是否為氣態(tài),若不為氣態(tài)也無法由標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的摩爾體積求得n,如CCl4、水、液溴、SO3、己烷、苯、汽
19、油等常作為命題的干擾因素迷惑學(xué)生。 例如:判斷正誤,正確的劃“√”,錯(cuò)誤的劃“×” (1)2.24 L CO2中含有的原子數(shù)為0.3NA。( ) (2)常溫下11.2 L甲烷氣體含有的甲烷分子數(shù)為 0.5NA。( ) (3)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4 L己烷中含共價(jià)鍵數(shù)目為19NA。( ) (4)常溫常壓下,22.4 L氯氣與足量鎂粉充分反應(yīng),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NA。( ) 答案:(1)× (2)× (3)× (4)× 二、物質(zhì)的量或質(zhì)量與狀況 給出非標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的物質(zhì)的量或質(zhì)量,干擾學(xué)生正確判斷,誤以為無法求解物質(zhì)所含的粒子數(shù),實(shí)際上,此時(shí)物質(zhì)所含的粒子數(shù)與溫度、壓強(qiáng)等外界
20、條件無關(guān)。 例如:判斷正誤,正確的劃“√”,錯(cuò)誤的劃“×” (1)常溫常壓下,3.2 g O2所含的原子數(shù)為0.2NA。( ) (2)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,18 g H2O所含的氧原子數(shù)目為NA。( ) (3)常溫常壓下,92 g NO2和N2O4的混合氣體中含有的原子總數(shù)為6NA。( ) 答案:(1)√ (2)√ (3)√ 三、物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu) 此類題型要求同學(xué)們對(duì)物質(zhì)的微觀構(gòu)成要非常熟悉,弄清楚微粒中相關(guān)粒子數(shù)(質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、電子數(shù))及離子數(shù)、電荷數(shù)、化學(xué)鍵之間的關(guān)系。常涉及稀有氣體He、Ne等單原子分子,Cl2、N2、O2、H2等雙原子分子,及O3、P4、18O2、D2O、Na
21、2O2、CH4、CO2等特殊物質(zhì)。 例如:判斷正誤,正確的劃“√”,錯(cuò)誤的劃“×” (1)4.5 g SiO2晶體中含有的硅氧鍵的數(shù)目為0.3NA。( ) (2)30 g甲醛中含共用電子對(duì)總數(shù)為4NA。( ) (3)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4 L氦氣與22.4 L氟氣所含原子數(shù)均為2NA。( ) (4)18 g D2O所含的電子數(shù)為10NA。( ) (5)1 mol Na2O2固體中含離子總數(shù)為4NA。( ) (6)12 g金剛石中含有的共價(jià)鍵數(shù)為2NA。( ) (7)12 g石墨中含有的共價(jià)鍵數(shù)為1.5NA。( ) (8)31 g白磷中含有的共價(jià)鍵數(shù)為1.5NA。(
22、 ) 答案:(1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)√ (7)√ (8)√ 四、電解質(zhì)溶液中粒子數(shù)目的判斷 突破此類題目的陷阱,關(guān)鍵在于審題: 1.是否有弱離子的水解; 2.是否指明了溶液的體積; 3.所給條件是否與電解質(zhì)的組成有關(guān),如pH=1的H2SO4溶液中c(H+)=0.1 mol·L-1,與電解質(zhì)的組成無關(guān);0.05 mol·L-1的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=0.1 mol·L-1,與電解質(zhì)的組成有關(guān)。 例如:判斷正誤,正確的劃“√”,錯(cuò)誤的劃“×” (1)0.1 L 3.0 mol·L-1的NH4NO3溶液中含有的NH的數(shù)目為0.3NA。(
23、 ) (2)等體積、等物質(zhì)的量濃度的NaCl、KCl溶液中,陰、陽離子數(shù)目之和均為2NA。( ) (3)0.1 mol·L-1的NaHSO4溶液中,陽離子的數(shù)目之和為0.2NA。( ) (4)25 ℃時(shí),pH=13的1.0 L Ba(OH)2溶液中含有的OH-數(shù)目為0.2NA。( ) 答案:(1)× (2)× (3)× (4)× 五、存在隱含反應(yīng) 解決此類題目的關(guān)鍵是注意一些“隱含反應(yīng)”,如 (1)2SO2+O22SO3、2NO2N2O4、 N2+3H22NH3; (2)NH3+H2ONH3·H2ONH+OH-; (3)NH3、Cl2溶于水只有部分發(fā)生反應(yīng)。 例如:
24、判斷正誤,正確的劃“√”,錯(cuò)誤的劃“×” (1)2 mol SO2和1 mol O2在一定條件下充分反應(yīng)后,混合物的分子數(shù)為2NA。( ) (2)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4 L NO2氣體中所含分子數(shù)目為NA。( ) (3)100 g 17%的氨水,溶液中含有的NH3分子數(shù)為NA。( ) (4)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,0.1 mol Cl2溶于水,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為0.1NA。( ) (5)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4 L NO2氣體中所含原子數(shù)目為3NA。( ) 答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ 六、電子轉(zhuǎn)移的特殊情況 氧化還原反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子數(shù)目的判斷是一類典型的陷阱,突
25、破陷阱的關(guān)鍵是 1.同一種物質(zhì)在不同反應(yīng)中氧化劑、還原劑的判斷。 如(1)Cl2和Fe、Cu等反應(yīng),Cl2只作氧化劑,而Cl2和NaOH反應(yīng),Cl2既作氧化劑,又作還原劑。 (2)Na2O2與CO2或H2O反應(yīng),Na2O2既作氧化劑,又作還原劑,而Na2O2與SO2反應(yīng),Na2O2只作氧化劑。 2.量不同,所表現(xiàn)的化合價(jià)不同。 如Fe和HNO3反應(yīng),F(xiàn)e不足,生成Fe3+,F(xiàn)e過量,生成Fe2+。 3.氧化劑或還原劑不同,所表現(xiàn)的化合價(jià)不同。 如Cu和Cl2反應(yīng)生成CuCl2,而Cu和S反應(yīng)生成Cu2S。 4.注意氧化還原的順序。 如向FeI2溶液中通入Cl2,首先氧化I-,
26、再氧化Fe2+。 例如:判斷正誤,正確的劃“√”,錯(cuò)誤的劃“×” (1)5.6 g鐵粉與硝酸反應(yīng)失去的電子數(shù)一定為0.3NA。( ) (2)0.1 mol Zn與含0.1 mol HCl的鹽酸充分反應(yīng),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為0.2NA。( ) (3)1 mol Na與足量O2反應(yīng),生成Na2O和Na2O2的混合物,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為NA。( ) (4)1 mol Na2O2與足量CO2充分反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NA。( ) (5)向FeI2溶液中通入適量Cl2,當(dāng)有1 mol Fe2+被氧化時(shí),共轉(zhuǎn)移的電子的數(shù)目為NA。( ) (6)1 mol Cl2參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)一定為2NA
27、。( ) 答案:(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)× 解決NA問題,關(guān)鍵在于積累各方面的知識(shí),總結(jié)??嫉母黝惖湫臀镔|(zhì),歸納易出錯(cuò)的地方,根據(jù)前述六大陷阱,對(duì)于此類題的錯(cuò)誤方式做到了然于胸,就能很好地應(yīng)對(duì)該題型。 (xx·高考全國卷Ⅰ)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是( ) A.18 g D2O和18 g H2O中含有的質(zhì)子數(shù)均為10NA B.2 L 0.5 mol·L-1亞硫酸溶液中含有的H+離子數(shù)為2NA C.過氧化鈉與水反應(yīng)時(shí),生成0.1 mol氧氣轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.2NA D.密閉容器中2 mol NO與1 mol O2充分
28、反應(yīng),產(chǎn)物的分子數(shù)為2NA [解析] A.D2O的摩爾質(zhì)量為20 g·mol-1,18 g D2O的物質(zhì)的量為18 g/20 g·mol-1=0.9 mol,則含有的質(zhì)子數(shù)為0.9 mol×10NA=9NA,H2O的摩爾質(zhì)量為18 g·mol-1,18 g H2O的物質(zhì)的量為18 g/18 g·mol-1=1 mol,則含有的質(zhì)子數(shù)為1 mol×10NA=10NA,故A不正確。B.亞硫酸是弱電解質(zhì),不能發(fā)生完全電離,電離方程式為H2SO3H++HSO、HSOH++SO,所含H+離子數(shù)小于2 L×0.5 mol·L-1×2=2NA,故B不正確。C.過氧化鈉與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na2O2+2
29、H2O===4NaOH+O2↑,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移情況得關(guān)系式O2~2e-,生成0.1 mol O2轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.2NA,故C正確。D.2 mol NO與1 mol O2發(fā)生反應(yīng)2NO+O2===2NO2,生成2 mol NO2,因?yàn)榇嬖?NO2N2O4,則產(chǎn)物的分子數(shù)小于2NA,故D不正確。 [答案] C [思維建模]有關(guān)阿伏加德羅常數(shù)選擇題的解題思路 確定題干是“正”還是“誤”?各選項(xiàng)所述物質(zhì)符合什么性質(zhì)規(guī)律?有何常設(shè)陷阱?結(jié)果。 3.(xx·高考大綱全國卷)NA表示阿伏加德羅常數(shù),下列敘述正確的是( ) A.1 mol FeI2與足量氯氣反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NA B.2
30、L 0.5 mol· L-1硫酸鉀溶液中陰離子所帶電荷數(shù)為NA C.1 mol Na2O2固體中含離子總數(shù)為4NA D.丙烯和環(huán)丙烷組成的42 g混合氣體中氫原子的個(gè)數(shù)為6NA 解析:選D。A.1 mol FeI2與足量的Cl2反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移電子3 mol,A選項(xiàng)錯(cuò)誤;B.2 L 0.5 mol·L-1 K2SO4溶液中SO帶的負(fù)電荷數(shù)為2NA,溶液中的陰離子還有OH-,故陰離子所帶電荷數(shù)大于2NA,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;C.1 mol Na2O2固體中含有離子總數(shù)為3NA,C選項(xiàng)錯(cuò)誤;D.丙烯(C3H6)和環(huán)丙烷(C3H6)互為同分異構(gòu)體,故42 g即1 mol該混合物含有H原子數(shù)為6NA,D選項(xiàng)正
31、確。 題組一 有關(guān)阿伏加德羅常數(shù)的計(jì)算 1.某氣體的摩爾質(zhì)量為M g·mol-1,NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,在一定的溫度和壓強(qiáng)下,體積為V L的該氣體所含有的分子數(shù)為X,則表示的是( ) A.V L該氣體的質(zhì)量(以g為單位) B.1 L該氣體的質(zhì)量(以g為單位) C.1 mol該氣體的體積(以L為單位) D.1 L該氣體中所含的分子數(shù) 解析:選B。在一定的溫度和壓強(qiáng)下,體積為V L的該氣體所含有的分子數(shù)為X,則氣體物質(zhì)的量n= mol,A.以 g為單位V L該氣體的質(zhì)量為 mol×M g·mol-1,故A錯(cuò)誤;B.該氣體的密度為 mol×M g·mol-1÷V L= g
32、·L-1,故B正確;C.1 mol該氣體的體積(以L為單位)為V÷,所以C不正確;D.1 L該氣體所含的分子數(shù)為,故D錯(cuò)誤。 2.科學(xué)家剛發(fā)現(xiàn)了某種元素的原子,其質(zhì)量是a g,12C原子的質(zhì)量是b g,NA是阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法不正確的是( ) A.由已知信息可得NA= B.W g該原子的物質(zhì)的量一定是 mol C.W g該原子中含有個(gè)該原子 D.該原子的摩爾質(zhì)量是aNA g 解析:選D。原子的摩爾質(zhì)量在數(shù)值上等于其相對(duì)原子質(zhì)量。1 mol該原子的總質(zhì)量為aNA g,故該原子的摩爾質(zhì)量為aNA g·mol-1,D項(xiàng)單位錯(cuò)誤。 題組二 有關(guān)阿伏加德羅常數(shù)的正誤判斷 3
33、.(xx·廣東廣州高三調(diào)研)設(shè)nA是阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值。下列說法正確的是( ) A.1 L 0.1 mol·L-1的FeCl3溶液中,F(xiàn)e3+的數(shù)目為0.1nA B.1 mol NH3中含有N—H鍵的數(shù)目為3nA C.7.8 g Na2O2中含有的陽離子數(shù)目為0.1nA D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4 L水中水分子的數(shù)目為nA 解析:選B。本題考查阿伏加德羅常數(shù),意在考查學(xué)生對(duì)物質(zhì)組成的理解及化學(xué)計(jì)算能力。A項(xiàng),F(xiàn)e3+發(fā)生水解,溶液中Fe3+的數(shù)目小于0.1nA,A錯(cuò);1個(gè)NH3分子中含有3個(gè)N—H鍵,B對(duì);1 mol Na2O2中含有2 mol Na+和1 mol O,7.8 g
34、Na2O2的物質(zhì)的量為0.1 mol,其含有的陽離子的數(shù)目為0.2nA,C錯(cuò);標(biāo)準(zhǔn)狀況下,水不是氣體,不能用氣體摩爾體積來計(jì)算,D錯(cuò)。 4.(xx·成六校聯(lián)考)設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值,下列說法中正確的是( ) A.4 g重水(D2O)中所含的質(zhì)子數(shù)為0.2NA B.4.48 L N2與CO的混合物所含的分子數(shù)為0.2NA C.6.2 g白磷與紅磷的混合物中所含的磷原子數(shù)為0.2NA D.12.5 mL 16 mol·L-1濃硫酸與足量銅反應(yīng),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.2NA 解析:選C。本題考查核素、氣體摩爾體積以及氧化還原反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)等,意在考查學(xué)生的計(jì)算能力。 A項(xiàng),D
35、(氘)原子的質(zhì)量數(shù)為2,質(zhì)子數(shù)為1,1個(gè)D2O分子中所含質(zhì)子數(shù)為10,4 g重水的物質(zhì)的量為=0.2 mol,所含的質(zhì)子數(shù)為2NA,A項(xiàng)錯(cuò)誤;B項(xiàng),沒有標(biāo)明氣體所處的壓強(qiáng)和溫度,B項(xiàng)錯(cuò)誤;C項(xiàng),白磷和紅磷是同素異形體,6.2 g白磷和紅磷混合物中所含磷原子的物質(zhì)的量為=0.2 mol,C項(xiàng)正確;D項(xiàng),n(H2SO4)=16 mol·L-1×12.5×10-3 L=0.2 mol,如果0.2 mol濃硫酸完全反應(yīng),則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.2NA,由于隨著反應(yīng)的進(jìn)行濃硫酸變成稀硫酸,稀硫酸與銅不反應(yīng),故轉(zhuǎn)移的電子數(shù)小于0.2NA,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 該類試題以中學(xué)所學(xué)過的一些重點(diǎn)物質(zhì)為平臺(tái),考查學(xué)生對(duì)
36、阿伏加德羅常數(shù)及其有聯(lián)系的物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積等概念與原理的理解是否準(zhǔn)確,各種守恒關(guān)系及平衡的有關(guān)原理的掌握是否牢固,故上述幾方面的知識(shí)規(guī)律務(wù)必牢記。 1.(xx·高考廣東卷)設(shè)nA為阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值。下列說法正確的是( ) A.1 mol甲苯含有6nA個(gè)C—H鍵 B.18 g H2O含有10nA個(gè)質(zhì)子 C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4 L氨水含有nA個(gè)NH3分子 D.56 g鐵片投入足量濃H2SO4中生成nA個(gè)SO2分子 解析:選B。解有關(guān)阿伏加德羅常數(shù)的題一般分為三步,第一步為宏觀量之間的轉(zhuǎn)換,即將質(zhì)量和體積轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的量;第二步為微觀量之間的轉(zhuǎn)換,即判斷1分子該
37、物質(zhì)所含的微粒數(shù);第三步為宏觀量和微觀量的對(duì)應(yīng),即一定物質(zhì)的量的該物質(zhì)含有的微粒數(shù)。A.第一步,題目中直接給出物質(zhì)的量,所以不用轉(zhuǎn)換;第二步,甲苯的分子式為C7H8,因此1分子甲苯中含有8個(gè)C—H鍵;第三步,1 mol甲苯中含有8nA個(gè)C—H鍵,A錯(cuò)誤。B.第一步,18 g水的物質(zhì)的量為1 mol;第二步,1個(gè)水分子中含有10個(gè)質(zhì)子;第三步,1 mol水分子中含有10nA個(gè)質(zhì)子,B正確。C.由于氨水為液態(tài),因此無法確定其物質(zhì)的量,C錯(cuò)誤。D.常溫下鐵片投入濃H2SO4中發(fā)生鈍化,56 g鐵片即1 mol鐵不可能生成nA個(gè)SO2分子,D錯(cuò)誤。 2.(xx·高考上海卷)含有砒霜(As2O3)的試
38、樣和鋅、鹽酸混合反應(yīng),生成的砷化氫(AsH3)在熱玻璃管中完全分解成單質(zhì)砷和氫氣。若砷的質(zhì)量為1.50 mg,則( ) A.被氧化的砒霜為1.98 mg B.分解產(chǎn)生的氫氣為0.672 mL C.和砒霜反應(yīng)的鋅為3.90 mg D.轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為6×10-5NA 解析:選C。由題意可寫出如下化學(xué)反應(yīng)方程式: As2O3+6Zn+12HCl2As+3H2↑+6ZnCl2+3H2O 6 2 n(Zn) mol=2×10-5 mol n(Zn)=×2×10-5 mol=6×10-5 mol,m(Zn)=6×10-5 mol×65 g/mol=3.90×10-3 g
39、=3.90 mg,轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為1.2×10-4NA,故C正確,D錯(cuò)誤;在反應(yīng)中砒霜被還原,A錯(cuò)誤;B項(xiàng),沒有指明H2所處狀況,體積不一定是0.672 mL。 3.(xx·高考江蘇卷)設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是( ) A.1.6 g由氧氣和臭氧組成的混合物中含有氧原子的數(shù)目為0.1NA B.0.1 mol丙烯酸中含有雙鍵的數(shù)目為0.1NA C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,11.2 L苯中含有分子的數(shù)目為0.5NA D.在過氧化鈉與水的反應(yīng)中,每生成0.1 mol氧氣,轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為0.4NA 解析:選A。A.O2和O3都是由O元素組成的,1.6 g混合氣體含有O原子的物質(zhì)的
40、量為=0.1 mol,即0.1NA。B.丙烯酸的結(jié)構(gòu)簡式為,分子中含有C===C鍵和C===O鍵,因此0.1 mol丙烯酸含有0.2NA個(gè)雙鍵。C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下苯為液體,11.2 L苯的物質(zhì)的量遠(yuǎn)大于0.5 mol,所含分子數(shù)遠(yuǎn)大于0.5NA。D.過氧化鈉與水的反應(yīng)為2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,其中O元素發(fā)生自身的“歧化反應(yīng)”,由-1價(jià)變?yōu)?價(jià)和-2價(jià),生成1 mol O2時(shí),轉(zhuǎn)移2 mol電子,因此生成0.1 mol O2時(shí),轉(zhuǎn)移0.2NA個(gè)電子。 4.(xx·高考四川卷)設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是( ) A.高溫下,0.2 mol Fe與足量水蒸氣
41、反應(yīng),生成的H2分子數(shù)目為0.3NA B.室溫下,1 L pH=13的NaOH溶液中,由水電離的OH-離子數(shù)目為0.1NA C.氫氧燃料電池正極消耗22.4 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體時(shí),電路中通過的電子數(shù)目為2NA D.5NH4NO32HNO3+4N2↑+9H2O反應(yīng)中,生成28 g N2時(shí),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為3.75NA 解析:選D。A.鐵在高溫下與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,0.2 mol Fe生成H2的分子數(shù)約為0.27NA,該項(xiàng)錯(cuò)誤;B.該NaOH溶液中OH-總共有0.1NA,但OH-主要來自于NaOH電離,水電離出很少的OH-,該項(xiàng)錯(cuò)誤;C.氫氧
42、燃料電池正極上反應(yīng)的物質(zhì)為O2,當(dāng)消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4 L O2時(shí),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為4NA,該項(xiàng)錯(cuò)誤;D.根據(jù)反應(yīng)方程式可知,反應(yīng)中只有N元素化合價(jià)發(fā)生改變,生成的8 mol氮原子(4 mol N2)中有5 mol來自NH,有3 mol來自NO,故反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子15 mol,則生成28 g(1 mol)N2時(shí),轉(zhuǎn)移電子數(shù)為3.75NA,該項(xiàng)正確。 5.(xx·高考新課標(biāo)全國卷Ⅱ改編)設(shè)N0為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列敘述正確的是( ) A.1.0 L 1.0 mol·L-1的Na2SO4水溶液中含有的氧原子數(shù)為4N0 B.12 g石墨烯(單層石墨)中含有六元環(huán)的個(gè)數(shù)為0.5N0 C.2
43、5 ℃時(shí)pH=13的NaOH溶液中含有OH-的數(shù)目為 0.1N0 D.1 mol甲醇中含有C—H鍵的數(shù)目為4N0 解析:選B。A項(xiàng),Na2SO4水溶液的H2O中也存在氧原子;B項(xiàng),一個(gè)碳原子被3個(gè)六元環(huán)共用,故1個(gè)六元環(huán)實(shí)際占有的碳原子數(shù)為2,因此12 g(即1 mol)石墨烯中含有六元環(huán)的個(gè)數(shù)為0.5N0;C項(xiàng),沒有說明溶液的體積無法計(jì)算;D項(xiàng),1 mol甲醇中含有C—H鍵的數(shù)目為3N0。 6.(xx·高考四川卷)設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是( ) A.2.0 g HO與D2O的混合物中所含中子數(shù)為NA B.常溫常壓下4.4 g乙醛所含σ鍵數(shù)目為0.7NA C.
44、標(biāo)準(zhǔn)狀況下,5.6 L CO2與足量Na2O2反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.5NA D.50 mL 12 mol/L鹽酸與足量MnO2共熱,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.3NA 解析:選A。A.HO和D2O的相對(duì)分子質(zhì)量都為20,中子數(shù)都為10,故2.0 g混合物中含有的中子數(shù)為NA,A項(xiàng)正確;B.乙醛的結(jié)構(gòu)式為CHHHCOH,1分子乙醛中存在6個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵,因此4.4 g(即0.1 mol)乙醛中含有σ鍵的數(shù)目為0.6NA,B項(xiàng)錯(cuò)誤;C.CO2與Na2O2發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CO2+2Na2O2 ===2Na2CO3+O2,每有2 mol CO2參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移2 mol電子,故5.6 L(即0.25
45、mol)CO2參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移0.25NA個(gè)電子,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D.隨著反應(yīng)的進(jìn)行,鹽酸的濃度越來越小,MnO2和稀鹽酸不發(fā)生反應(yīng),故轉(zhuǎn)移的電子數(shù)小于0.3NA,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 一、選擇題 1.(xx·福建福州模擬)下列幾種說法中正確的是( ) A.摩爾是化學(xué)上常用的一個(gè)物理量 B.某物質(zhì)含有6.02×1023個(gè)微粒,含有這個(gè)數(shù)目微粒的物質(zhì)一定是1 mol C.1摩爾氫氣分子可以表示為1 mol H2 D.硫酸的摩爾質(zhì)量為98 g 解析:選C。摩爾是物質(zhì)的量的單位,A錯(cuò);B項(xiàng)6.02×1023個(gè)微粒是1 mol,但含有這個(gè)數(shù)目微粒的物質(zhì)不一定是1 mol,如含6.02×1023個(gè)Na+
46、的Na2CO3為0.5 mol;D項(xiàng)單位錯(cuò)誤。 2.如圖表示1 g O2與1 g X氣體在相同容積的密閉容器中壓強(qiáng)(p)與溫度(T)的關(guān)系,則X氣體可能是( ) A.C2H4 B.CH4 C.CO2 D.NO 解析:選C。由圖可知,相同溫度時(shí),p(O2)>p(X),在同質(zhì)量、同體積條件下,氣體相對(duì)分子質(zhì)量與壓強(qiáng)成反比,即相對(duì)分子質(zhì)量越大,壓強(qiáng)越小。所給選項(xiàng)中只有CO2的相對(duì)分子質(zhì)量大于O2,故C正確。 3.一定溫度和壓強(qiáng)下,30 L某種氣態(tài)純凈物中含有6.02×1023個(gè)分子,這些分子由1.204×1024個(gè)原子組成,下列有關(guān)說法中不正確的是( ) A.該溫度和壓強(qiáng)可能是標(biāo)
47、準(zhǔn)狀況 B.標(biāo)準(zhǔn)狀況下該純凈物若為氣態(tài),其體積約是22.4 L C.該氣體中每個(gè)分子含有2個(gè)原子 D.若O2在該條件下為氣態(tài),則1 mol O2在該條件下的體積也為30 L 解析:選A。由分子數(shù)和原子數(shù)的關(guān)系可知該分子為雙原子分子,且其物質(zhì)的量為1 mol,若該物質(zhì)為氣態(tài),則其在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為22.4 L,故該溫度和壓強(qiáng)不可能是標(biāo)準(zhǔn)狀況,在此狀況下,Vm=30 L·mol-1。 4.下列各氣體:①含3.01×1023個(gè)O的CO2;②標(biāo)準(zhǔn)狀況下6.72 L的HCl;③3.4 g的NH3;④0.5 mol He。四種物質(zhì)所含的原子總數(shù)由少到多的正確順序是( ) A.①<③<④<②
48、 B.③<①<②<④ C.④<①<②<③ D.④<②<①<③ 解析:選D。①為0.25 mol CO2,含0.75 mol原子;②為0.3 mol HCl,含0.6 mol原子;③為0.2 mol NH3,含0.8 mol原子;④含0.5 mol原子。 5.(xx·高考廣東卷)設(shè)nA為阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值,下列說法正確的是( ) A.23 g Na與足量H2O反應(yīng)完全后可生成nA個(gè)H2分子 B.1 mol Cu和足量熱濃硫酸反應(yīng)可生成nA個(gè)SO3分子 C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4 L N2和H2混合氣中含nA個(gè)原子 D.3 mol單質(zhì)Fe完全轉(zhuǎn)變?yōu)镕e3O4,失去8nA個(gè)電子
49、 解析:選D。A.由化學(xué)方程式2Na+2H2O===2NaOH+H2↑知,23 g(即1 mol)Na與足量H2O反應(yīng)可生成0.5nA個(gè)H2分子。B.Cu和足量熱濃硫酸反應(yīng)生成的是SO2而不是SO3。C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4 L(即1 mol)N2和H2的混合氣中含有2nA個(gè)原子。D.Fe―→Fe3O4,鐵元素的化合價(jià)由0價(jià)升高到+價(jià),故3 mol Fe失去電子數(shù)為×3nA=8nA。 6.下列敘述中正確的是( ) ①標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1 L HCl和1 L H2O的物質(zhì)的量相同 ②標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1 g H2和14 g N2的體積相同 ③28 g CO的體積為22.4 L ④兩種物質(zhì)的物質(zhì)的
50、量相同,則它們在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積也相同 ⑤在同溫同體積時(shí),氣體物質(zhì)的物質(zhì)的量越大,則壓強(qiáng)越大 ⑥同溫同壓下,氣體的密度與氣體的相對(duì)分子質(zhì)量成正比 A.①②③ B.②⑤⑥ C.②③⑥ D.④⑤⑥ 解析:選B。標(biāo)準(zhǔn)狀況下H2O不是氣體,而HCl為氣體,所以雖然二者等體積,但物質(zhì)的量不相同,①錯(cuò)誤;同樣在④中所指的物質(zhì)不一定是氣體,所以④錯(cuò)誤;標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1 g H2和14 g N2的物質(zhì)的量均為0.5 mol,故體積相同,②正確;③中28 g CO的物質(zhì)的量是1 mol,但條件不確定,所以體積不一定是22.4 L,③錯(cuò)誤;在同溫同體積時(shí),氣體的壓強(qiáng)與物質(zhì)的量成正比,所以物質(zhì)的量越
51、大,則壓強(qiáng)越大,⑤正確;同溫同壓下,氣體的密度與其相對(duì)分子質(zhì)量成正比,⑥正確,故選B。 7.(xx·山東四市聯(lián)考)設(shè)NA表示阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值,下列敘述正確的是( ) A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,18 g D2O中所含質(zhì)子數(shù)為10NA B.28 g N2和CO的混合氣體中含有的分子數(shù)為NA C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,11.2 L O2參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)一定為2NA D.5.6 g鐵與足量稀硫酸反應(yīng)失去電子數(shù)為0.3NA 解析:選B。D2O的相對(duì)分子質(zhì)量為20,1個(gè)D2O含有10個(gè)質(zhì)子,18 g D2O中所含質(zhì)子數(shù)為×10NA=9NA,A錯(cuò);N2和CO的摩爾質(zhì)量均為28 g/mol,則二者的混合氣體
52、的平均摩爾質(zhì)量仍為28 g/mol,故28 g混合氣體的分子數(shù)為NA,B對(duì);反應(yīng)2Na+O2Na2O2中1 mol O2參與反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2NA,標(biāo)況下11.2 L O2參加反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子數(shù)為×2NA=NA,C錯(cuò);鐵與稀硫酸反應(yīng)生成FeSO4和H2,5.6 g鐵完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為×2NA=0.2NA,D錯(cuò)。 8.(xx·河北保定質(zhì)檢)由C16O和C18O組成的混合氣體與同溫、同壓下空氣(平均相對(duì)分子質(zhì)量為29)的密度相同,則下列關(guān)系正確的是( ) A.混合氣體中C16O與C18O的分子數(shù)之比為14∶15 B.混合氣體中C16O與C18O的物質(zhì)的量之比為1∶1 C.混合氣體中C16
53、O與C18O的質(zhì)量之比為15∶14 D.混合氣體中C16O與C18O的密度之比為1∶1 解析:選B。C16O的相對(duì)分子質(zhì)量為28,C18O的相對(duì)分子質(zhì)量為30,它們的平均相對(duì)分子質(zhì)量為29,利用十字交叉法很容易求出其物質(zhì)的量之比為1∶1。A項(xiàng)應(yīng)為1∶1;C項(xiàng)應(yīng)為14∶15;D項(xiàng)錯(cuò),同溫、同壓下氣體密度與摩爾質(zhì)量成正比例關(guān)系,應(yīng)為14∶15。 9.(xx·福建四市六校聯(lián)考)設(shè)NA表示阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值,下列說法正確的是( ) A.常溫常壓下,16 g氧氣和臭氧的混合物中含有NA個(gè)氧原子 B.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,11.2 L H2O中含分子數(shù)為0.5NA C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4 L H2
54、中含質(zhì)子數(shù)為NA D.100 mL 2 mol·L-1的AlCl3溶液中Al3+的個(gè)數(shù)為 0.2NA 解析:選A。設(shè)O2的質(zhì)量為x g,則氧原子個(gè)數(shù)為×NA=NA,A對(duì);標(biāo)準(zhǔn)狀況下H2O為液體,11.2 L H2O的物質(zhì)的量不是0.5 mol,所以所含的分子數(shù)不是0.5NA,B錯(cuò);標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4 L H2中含質(zhì)子數(shù)為2NA,C錯(cuò);由于Al3+的水解,100 mL 2 mol·L-1的AlCl3溶液中Al3+個(gè)數(shù)小于0.2NA,D錯(cuò)。 二、非選擇題 10.(xx·北京西城區(qū)高三模擬)物質(zhì)的量是高中化學(xué)中常用的物理量,請(qǐng)回答以下有關(guān)其內(nèi)容的計(jì)算。 (1)0.2 g H2含有____
55、____個(gè)H原子。 (2)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,含有相同氧原子數(shù)的CO與CO2的體積之比為________。 (3)100 mL某Al2(SO4)3溶液中(不考慮Al3+水解),n(Al3+)=0.2 mol,則其中c(SO)=________mol/L。 (4)在9.5 g某二價(jià)金屬的氯化物中含0.2 mol Cl-,此氯化物的摩爾質(zhì)量為________;該金屬元素的相對(duì)原子質(zhì)量為________。 (5)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,6.72 L CO與一定量的Fe2O3恰好完全反應(yīng)后,剩余固體的質(zhì)量為________g。 解析:(1)0.2 g H2的物質(zhì)的量為0.1 mol,含有0.2 mol H原子,
56、其數(shù)目為1.204×1023個(gè)。(2)含有相同氧原子數(shù)的CO與CO2的物質(zhì)的量之比為2∶1,標(biāo)準(zhǔn)狀況下,體積之比為2∶1。(3)100 mL某Al2(SO4)3溶液中,n(Al3+)=0.2 mol,則其中n(SO)=0.3 mol,c(SO)=3.0 mol/L。(4)二價(jià)金屬的氯化物可以表示為MCl2,在9.5 g某二價(jià)金屬的氯化物中含0.2 mol Cl-,則9.5 g氯化物的物質(zhì)的量為0.1 mol,該氯化物的摩爾質(zhì)量為95 g/mol;該金屬元素的相對(duì)原子質(zhì)量為95-71=24。(5)CO與Fe2O3反應(yīng)的化學(xué)方程式為3CO+Fe2O32Fe+3CO2,標(biāo)準(zhǔn)狀況下6.72 L CO的
57、物質(zhì)的量為0.3 mol,完全反應(yīng)后生成0.2 mol Fe,剩余固體的質(zhì)量為11.2 g。 答案:(1)1.204×1023 (2)2∶1 (3)3.0 (4)95 g/mol 24 (5)11.2 11.根據(jù)給出數(shù)據(jù)確定元素的相對(duì)原子質(zhì)量。 (1)1.01×105 Pa,273 ℃時(shí)氣態(tài)單質(zhì)Xn的密度為d g/L,則X的相對(duì)原子質(zhì)量為________。 (2)相同狀況下,一定體積的X的氣態(tài)氫化物HmX的質(zhì)量是等體積NH3的2倍。則X的相對(duì)原子質(zhì)量為________。 (3)a個(gè)X原子的總質(zhì)量為b g,則X的相對(duì)原子質(zhì)量可表示為________。 解析:(1)在壓強(qiáng)不變的條件下
58、,對(duì)于氣體有:V1/V2=T1/T2(T為熱力學(xué)溫度),則在273 ℃時(shí),氣體摩爾體積是標(biāo)準(zhǔn)狀況下的2倍,即Vm=2×22.4 L/mol=44.8 L/mol,Xn的相對(duì)分子質(zhì)量為44.8d,X的相對(duì)原子質(zhì)量是44.8d/n。(2)HmX的相對(duì)分子質(zhì)量為17×2=34,則X的相對(duì)原子質(zhì)量為34-m(m=1,2,…)。(3)一個(gè)X原子的質(zhì)量為 g,1 mol X的質(zhì)量為NA g,則X的相對(duì)原子質(zhì)量為NA。 答案:(1) (2)34-m(m=1,2,…) (3)NA 12.某雙原子分子構(gòu)成的氣體,其摩爾質(zhì)量為M g·mol-1,該氣體質(zhì)量為m g,阿伏加德羅常數(shù)為NA,則: (1)該氣體
59、的物質(zhì)的量為________ mol。 (2)該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為________ L。 (3)該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為________ g·L-1。 (4)該氣體所含的原子總數(shù)為________個(gè)。 (5)該氣體的一個(gè)分子的質(zhì)量約為________ g。 解析:利用公式n==及相關(guān)概念推算即可。 答案:(1) (2) (3) (4) (5) 13.(xx·山西太原質(zhì)檢)一定質(zhì)量的液態(tài)化合物XY2與標(biāo)準(zhǔn)狀況下的一定質(zhì)量的O2恰好完全反應(yīng),化學(xué)方程式為XY2(l)+3O2(g)XO2(g)+2YO2(g),冷卻后,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測得生成物的體積是672 mL,密度是2.56
60、 g/L,則: (1)反應(yīng)前O2的體積是________。 (2)化合物XY2的摩爾質(zhì)量是________。 (3)若XY2分子中X、Y兩元素的質(zhì)量比是3∶16,則X、Y兩元素分別為________和________。(寫元素符號(hào)) 解析:(1)由反應(yīng)XY2(l)+3O2(g)XO2(g)+2YO2(g)可知,反應(yīng)前后氣體的體積變化為0,故V(O2)=672 mL。 (2)由m=ρV,生成物的質(zhì)量m=0.672 L×2.56 g/L≈1.72 g,O2的物質(zhì)的量:n==0.03 mol,XY2的物質(zhì)的量為0.01 mol, 所以M(XY2)= =76 g/mol。 (3)由=,M(X)+2M(Y)=76, 解得M(X)=12,M(Y)=32,即X為C,Y為S。 答案:(1)672 mL (2)76 g/mol (3)C S
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