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2019-2020年高考化學一輪復習知識梳理與訓練 第1章 第3講 物質的量 氣體摩爾體積(含解析)
[考綱要求] 1.理解摩爾(mol)、摩爾質量、氣體摩爾體積(標準狀況下)、阿伏加德羅常數的含義。2.能根據物質的量與微粒(原子、分子、離子等)數目、物質的質量、氣體體積(標準狀況)之間的相互關系進行有關計算(混合氣體的平均相對分子質量的相關計算不作要求)。3.能正確解答阿伏加德羅常數及阿伏加德羅定律與物質的組成、結構及重要反應綜合應用題。
考點一 物質的量 摩爾質量
1.物質的量
(1)物質的量(n)
物質的量是表示含有一定數目粒子的集合體的物理量,單位為摩爾(mol)。
(2)物質的量的規(guī)范表示方法:
(3)阿伏加德羅常數(NA)
0.012kg12C中所含的碳原子數為阿伏加德羅常數,其數值約為6.021023,單位為mol-1。
公式:NA=
2.摩爾質量
(1)摩爾質量是單位物質的量的物質所具有的質量。單位是gmol-1。公式:M=。
(2)數值:以gmol-1為單位時,任何粒子的摩爾質量在數值上都等于該粒子的相對分子(原子)質量。
深度思考
1.阿伏加德羅常數(NA)與6.021023完全相同嗎?
答案 不相同。6.021023是個純數值沒有任何物理意義,而阿伏加德羅常數(NA)是指1mol任何微粒所含的粒子數,它與0.012kg12C所含的碳原子數相同,數值上約為6.021023。
2.正誤判斷,正確的劃“√”,錯誤的劃“”
(1)1molNaCl和1molHCl含有相同的粒子數目( )
(2)1mol任何物質都含有6.021023個分子( )
(3)1mol水中含有2mol氫和1mol氧( )
(4)NaOH的摩爾質量為40g( )
(5)1molO2的質量與它的相對分子質量相等( )
(6)1molOH-的質量為17gmol-1( )
(7)氖氣的摩爾質量(單位gmol-1)在數值上等于它的相對原子質量( )
(8)2molH2O的摩爾質量是1molH2O的摩爾質量的2倍( )
(9)1molH3PO4與1molH2SO4的質量相同,溶于水后電離出的陰離子數目也相同( )
答案 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)√ (8) (9)
摩爾質量與相對原子(分子)質量的易混點
1.相對原子(分子)質量與摩爾質量(以g為單位時)不是同一個物理量,單位不同,只是在數值上相等。
2.摩爾質量的單位為gmol-1,相對原子(分子)質量的單位為1。
3.熟記幾組摩爾質量相同的物質,如①H2SO4和H3PO4(98gmol-1);②Mg3N2和CaCO3(100gmol-1);③CO、N2、C2H4(28gmol-1)。
題組一 有關分子(或特定組合)中微粒數的計算
1.標準狀況下有①0.112L水?、?.5NA個HCl分子
③25.6gSO2氣體 ④0.2mol氨氣?、?mol氦氣 ⑥6.021023個白磷分子,所含原子個數從大到小的順序為______________________。
答案?、?⑥>⑤>③>②>④
2.計算或判斷下列電解質溶液中的粒子數目
(1)含0.4molAl2(SO4)3的溶液中,含________molSO,Al3+的物質的量__________0.8mol(填“>”、“<”或“=”)。
答案 1.2 <
解析 n(SO)=3n[Al2(SO4)3]=30.4mol=1.2mol,0.4molAl2(SO4)3中含有0.8molAl3+,由于在溶液中Al3+水解,故Al3+的物質的量小于0.8mol。
(2)1L0.1molL-1的CH3COOH溶液中,n(CH3COOH)________0.1mol,n(CH3COO-)________0.1mol(填“大于”“小于”或“等于”)。
答案 小于 小于
題組二 通過n==,突破質量與微粒數目之間的換算
3.最近材料科學家研究發(fā)現了首例帶結晶水的晶體在5K下呈現超導性。據報道,該晶體的化學式為Na0.35CoO21.3H2O。若用NA表示阿伏加德羅常數,試計算12.2g該晶體中含氧原子數______________,氫原子的物質的量____________mol。
答案 0.33NA 0.26
解析 晶體的摩爾質量為122gmol-1,n==0.1mol,故氧原子數目=0.1(2+1.3)NA=0.33NA,n(H)=0.1mol1.32=0.26mol。
4.某氯原子的質量是ag,12C原子的質量是bg,用NA表示阿伏加德羅常數的值,下列說法中正確的是( )
A.該氯原子的相對原子質量為
B.mg該氯原子的物質的量為mol
C.該氯原子的摩爾質量是aNAg
D.ag該氯原子所含的電子數為17mol
答案 AB
解析 C項中摩爾質量的單位錯誤;由于該氯原子的質量是ag,故ag該氯原子所含的電子數為17,D項錯。
有關微粒數目比較的思維方法
考點二 氣體摩爾體積 阿伏加德羅定律
1.影響物質體積大小的因素
(1)微粒的大小(物質的本性)
(2)微粒間距的大小(由溫度與壓強共同決定)
(3)微粒的數目(物質的量的大小)
2.氣體摩爾體積
(1)含義:單位物質的量的氣體所占的體積,符號為Vm,標準狀況下,Vm約為22.4_Lmol-1。
(2)相關計算
①基本表達式:Vm=
②與氣體質量的關系:=
③與氣體分子數的關系:=
(3)影響因素:氣體摩爾體積的數值不是固定不變的,它決定于氣體所處的溫度和壓強。
3.阿伏加德羅定律及其推論應用
(1)阿伏加德羅定律:同溫同壓下,相同體積的任何氣體,含有相同數目的分子(或氣體的物質的量相同)。
(2)阿伏加德羅定律的推論(可通過pV=nRT及n=、ρ=導出)
相同條件
結論
公式
語言敘述
T、p相同
=
同溫、同壓下,氣體的體積與其物質的量成正比
T、V相同
=
溫度、體積相同的氣體,其壓強與其物質的量成正比
T、p相同
=
同溫、同壓下,氣體的密度與其摩爾質量(或相對分子質量)成正比
深度思考
1.正誤判斷,正確的劃“√”,錯誤的劃“”
(1)在標準狀況下,1molO2與1molSO3的體積相同( )
(2)在標準狀況下,1mol氣體的體積約是22.4L,在非標準狀況下,1mol氣體的體積則一定不是22.4L( )
(3)22.4L氣體在標準狀況下是1mol,在非標準狀況下一定不是1mol( )
(4)在相同條件下,相同物質的量的CO、N2的混合氣體與O2的分子個數相同,原子個數也相同( )
(5)在相同條件下,相同物質的量的C2H4和C3H6,所含分子個數相同,原子個數也相同( )
答案 (1) (2) (3) (4)√ (5)
2.若把1題(5)中的相同“物質的量”改成相同“質量”,是“分子”個數相同還是“原子”個數相同?
答案 原子個數相同。
3.由阿伏加德羅常數(NA)和一個水分子的質量(m水)、一個水分子的體積(V水)不能確定的物理量是________。
①1摩爾水的質量 ②1摩爾水蒸氣的質量?、?摩爾水蒸氣的體積
答案?、?
解析 ①、②中,1摩爾水或水蒸氣的質量都為m水NA;③中,水蒸氣分子間間距比分子直徑大的多,僅由題給條件不能確定1摩爾水蒸氣的體積。
題組一 以“物質的量”為中心的計算
1.設NA為阿伏加德羅常數,如果ag某氣態(tài)雙原子分子的分子數為p,則bg該氣體在標準狀況下的體積V(L)是( )
A. B.
C. D.
答案 D
解析 解法一 公式法:
雙原子分子的物質的量=mol,
雙原子分子的摩爾質量==gmol-1,
所以bg氣體在標準狀況下的體積為
22.4Lmol-1=L。
解法二 比例法:
同種氣體其分子數與質量成正比,設bg氣體的分子數為N
ag ~ p
bg ~ N
則:N=,雙原子分子的物質的量為,所以bg該氣體在標準狀況下的體積為L。
2.(xx宿遷期末)某氣體的摩爾質量為Mgmol-1,NA表示阿伏加德羅常數的值,在一定的溫度和壓強下,體積為VL的該氣體所含有的分子數為X。則表示的是( )
A.VL該氣體的質量(以g為單位)
B.1L該氣體的質量(以g為單位)
C.1mol該氣體的體積(以L為單位)
D.1L該氣體中所含的分子數
答案 B
解析 X除以NA為該氣體的物質的量;然后乘以M表示其質量;最后除以V為1L該氣體的質量。
題組二 阿伏加德羅定律及推論的應用
3.在兩個密閉容器中,分別充有質量相等的甲、乙兩種氣體,它們的溫度和密度均相同。根據甲、乙的摩爾質量(M)的關系判斷,下列說法中正確的是( )
A.若M(甲)
M(乙),則氣體摩爾體積:甲<乙
C.若M(甲)乙
D.若M(甲)>M(乙),則氣體的體積:甲<乙
答案 C
解析 等質量的氣體,其摩爾質量與物質的量(或分子數)成反比,若M(甲)乙,A錯誤;若M(甲)>M(乙),則物質的量:甲<乙,又氣體體積相等,故氣體摩爾體積:甲>乙,B錯誤;同溫同體積同質量的氣體或混合氣體,壓強與摩爾質量成反比,C正確;由質量和密度相等可知氣體體積相等,D錯誤。
4.在一定條件下,mgNH4HCO3完全分解生成NH3、CO2、H2O(g),按要求填空。
(1)若所得混合氣體對H2的相對密度為d,則混合氣體的物質的量為________。NH4HCO3的摩爾質量為________(用含m、d的代數式表示)。
(2)所得混合氣體的密度折合成標準狀況為ρgL-1,則混合氣體的平均摩爾質量為________________。
(3)在該條件下,所得NH3、CO2、H2O(g)的體積分數分別為a%、b%、c%,則混合氣體的平均相對分子質量為__________________。
答案 (1)mol 6dgmol-1 (2)22.4ρgmol-1
(3)17a%+44b%+18c%
求氣體的摩爾質量M的常用方法
1.根據標準狀況下氣體的密度ρ:M=ρ22.4(gmol-1)。
2.根據氣體的相對密度(D=ρ1/ρ2):M1/M2=D。
3.根據物質的質量(m)和物質的量(n):M=m/n。
4.根據一定質量(m)的物質中微粒數目(N)和阿伏加德羅常數(NA):M=NAm/N。
5.對于混合氣體,求其平均摩爾質量,上述計算式仍然成立;還可以用下式計算:=a%+b%+c%……,a%、b%、c%指混合物中各成分的物質的量分數(或體積
分數)。
考點三 突破阿伏加德羅常數應用的“六個”陷阱
題組一 氣體摩爾體積的適用條件及物質的聚集狀態(tài)
1.正誤判斷,正確的劃“√”,錯誤的劃“”
(1)2.24LCO2中含有的原子數為0.3NA( )
(2)常溫下11.2L甲烷氣體含有的甲烷分子數為0.5NA( )
(3)標準狀況下,22.4L己烷中含共價鍵數目為19NA( )
(4)常溫常壓下,22.4L氯氣與足量鎂粉充分反應,轉移的電子數為2NA( )
(xx新課標全國卷,9D)
(5)標準狀況下,2.24LHF含有的HF分子數為0.1NA( )
答案 (1) (2) (3) (4) (5)
抓“兩看”,突破陷阱
一看“氣體”是否處在“標準狀況”。
二看“標準狀況”下,物質是否為“氣體”(如CCl4、H2O、溴、SO3、己烷、HF、苯等在標準狀況下不為氣體)。
題組二 物質的量或質量與狀況
2.正誤判斷,正確的劃“√”,錯誤的劃“”
(1)常溫常壓下,3.2gO2所含的原子數為0.2NA( )
(2)標準狀況下,18gH2O所含的氧原子數目為NA( )
(3)常溫常壓下,92gNO2和N2O4的混合氣體中含有的原子總數為6NA( )
(xx新課標全國卷,9C)
答案 (1)√ (2)√ (3)√
排“干擾”,突破陷阱
給出非標準狀況下氣體的物質的量或質量,干擾學生正確判斷,誤以為無法求解物質所含的粒子數,實質上,此時物質所含的粒子數與溫度、壓強等外界條件無關。
題組三 物質的組成與結構
3.正誤判斷,正確的劃“√”,錯誤的劃“”
(1)在常溫常壓下,32g18O2中含有2NA氧原子( )
(2)17g—OH與17gOH-所含電子數均為10NA( )
(3)相同質量的N2O4與NO2中所含原子數目相同( )
(4)mgCO與N2的混合氣體中所含分子數目為NA( )
(5)4.5gSiO2晶體中含有的硅氧鍵的數目為0.3NA( )
(6)30g甲醛中含共用電子對總數為4NA( )
答案 (1) (2) (3)√ (4)√ (5)√ (6)√
記“組成”,突破陷阱
1.記特殊物質中所含微粒的數目,如Ne、D2O、18O2、—OH、OH-等。
2.記最簡式相同的物質,如NO2和N2O4、乙烯(C2H4)和丙烯(C3H6)等。
3.記摩爾質量相同的物質,如N2、CO、C2H4等。
題組四 電解質溶液中粒子數目的判斷
4.正誤判斷,正確的劃“√”,錯誤的劃“”
(1)0.1L3.0molL-1的NH4NO3溶液中含有的NH的數目為0.3NA( )
(2)等體積、等物質的量濃度的NaCl和KCl溶液中,陰、陽離子數目之和均為2NA( )
(3)0.1molL-1的NaHSO4溶液中,陽離子的數目之和為0.2NA( )
(4)25℃時,pH=13的1.0LBa(OH)2溶液中含有的OH-數目為0.2NA( )
答案 (1) (2) (3) (4)
審準“題目”,突破陷阱
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的組成有關,如pH=1的H2SO4溶液c(H+)=0.1molL-1,與電解質的組成無關;0.05molL-1的Ba(OH)2溶液,c(OH-)=0.1molL-1,與電解質的組成有關。
題組五 阿伏加德羅常數的應用與“隱含反應”
5.正誤判斷,正確的劃“√”,錯誤的劃“”
(1)2molSO2和1molO2在一定條件下充分反應后,混合物的分子數為2NA( )
(2)標準狀況下,22.4LNO2氣體中所含分子數目為NA( )
(3)100g17%的氨水,溶液中含有的NH3分子數為NA( )
(4)標準狀況下,0.1molCl2溶于水,轉移的電子數目為0.1NA( )
答案 (1) (2) (3) (4)
記“隱含反應”,突破陷阱
1.2SO2+O22SO3
2NO2N2O4
N2+3H22NH3
2.Cl2+H2OHCl+HClO
3.NH3+H2ONH3H2ONH+OH-
題組六 氧化還原反應中電子轉移數目的判斷
6.正誤判斷,正確的劃“√”,錯誤的劃“”
(1)5.6g鐵粉與硝酸反應失去的電子數一定為0.3NA( )
(2)0.1molZn與含0.1molHCl的鹽酸充分反應,轉移的電子數目為0.2NA( )
(3)1molNa與足量O2反應,生成Na2O和Na2O2的混合物,轉移的電子數為NA( )
(4)1molNa2O2與足量CO2充分反應轉移的電子數為2NA( )
(5)向FeI2溶液中通入適量Cl2,當有1molFe2+被氧化時,共轉移的電子的數目為NA( )
(6)1molCl2參加反應轉移電子數一定為2NA( )
答案 (1) (2) (3)√ (4) (5) (6)
“分類”比較,突破陷阱
1.同一種物質在不同反應中氧化劑、還原劑的判斷。
如(1)Cl2和Fe、Cu等反應,Cl2只作氧化劑,而Cl2和NaOH反應,Cl2既作氧化劑,又作還原劑。
(2)Na2O2與CO2或H2O反應,Na2O2既作氧化劑,又作還原劑,而Na2O2與SO2反應,Na2O2只作氧化劑。
2.量不同,所表現的化合價不同。
如Fe和HNO3反應,Fe不足,生成Fe3+,Fe過量,生成Fe2+。
3.氧化劑或還原劑不同,所表現的化合價不同。
如Cu和Cl2反應生成CuCl2,而Cu和S反應生成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-,再氧化Fe2+,所以上述題(5)中轉移的電子數目大于NA。
探究高考 明確考向
江蘇五年高考
1.(xx江蘇,6)設NA為阿伏加德羅常數的值。下列說法正確的是( )
A.1.6g由氧氣和臭氧組成的混合物中含有氧原子的數目為0.1NA
B.0.1mol丙烯酸中含有雙鍵的數目為0.1NA
C.標準狀況下,11.2L苯中含有分子的數目為0.5NA
D.在過氧化鈉與水的反應中,每生成0.1mol氧氣,轉移電子的數目為0.4NA
答案 A
解析 A項,O2和O3都是由O元素組成的,1.6g混合氣體含有O原子的物質的量為=0.1mol,即0.1NA;B項,丙烯酸的結構簡式為CCH2===,分子中含有C===C鍵和C===O鍵,因此0.1mol丙烯酸中含有0.2NA個雙鍵;C項,標準狀況下苯為液體,11.2L苯中的物質的量遠大于0.5mol,所含分子數遠大于0.5NA;D項,過氧化鈉與水的反應為2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,其中O元素發(fā)生自身的“歧化反應”,由-1價變?yōu)?價和-2價,生成1molO2時,轉移2mol電子,因此生成0.1molO2時,轉移0.2NA個電子。
2.(xx江蘇,7)設NA為阿伏加德羅常數的值。下列說法正確的是( )
A.1L1molL-1的NaClO溶液中含有ClO-的數目為NA
B.78g苯含有C===C雙鍵的數目為3NA
C.常溫常壓下,14g由N2與CO組成的混合氣體含有的原子數目為NA
D.標準狀況下,6.72LNO2與水充分反應轉移的電子數目為0.1NA
答案 C
解析 A項,由于ClO-水解,ClO-數目小于NA,錯誤;B項,苯分子中無碳碳雙鍵,錯誤;C項,N2和CO的摩爾質量均為28gmol-1,均為雙原子分子,14g混合氣體的物質的量為0.5mol,原子數為NA,正確;D項,由反應3NO2+H2O===2HNO3+NO可知,3molNO2參加反應轉移電子數為2NA,則0.3molNO2參加反應,轉移電子數目為0.2NA,錯誤。
3.(xx江蘇,8)設NA表示阿伏加德羅常數的值。下列說法正確的是( )
A.標準狀況下,0.1molCl2溶于水,轉移的電子數目為0.1NA
B.常溫常壓下,18gH2O中含有的原子總數為3NA
C.標準狀況下,11.2LCH3CH2OH中含有的分子數目為0.5NA
D.常溫常壓下,2.24LCO和CO2混合氣體中含有的碳原子數目為0.1NA
答案 B
解析 A項中,0.1mol氯氣溶于水,僅有少量Cl2與水反應,轉移的電子數遠小于0.1NA,故A錯;B項中,n(H2O)==1mol,含有3mol原子,正確;C項中,在標準狀況下,CH3CH2OH為液態(tài),故C錯;D項中,常溫常壓下2.24LCO和CO2的混合氣體的物質的量不等于0.1mol,故D錯。
4.(2011江蘇,8)設NA為阿伏加德羅常數的值。下列敘述正確的是( )
A.1mol甲醇中含有C-H鍵的數目為4NA
B.25℃,pH=13的NaOH溶液中含有OH-的數目為0.1NA
C.標準狀況下,2.24L己烷含有分子的數目為0.1NA
D.常溫常壓下,Na2O2與足量H2O反應,共生成0.2molO2,轉移電子的數目為0.4NA
答案 D
解析 A錯,因為一個甲醇CH3OH分子含3個CH鍵,那么1mol甲醇含3molCH鍵;B錯,因為沒有指明溶液的體積;C錯,因為標準狀況下的己烷為液體,而非氣體;D對。
5.(xx江蘇,5)NA表示阿伏加德羅常數的值。下列敘述中正確的是( )
A.常溫下,1L0.1molL-1NH4NO3溶液中的氮原子數為0.2NA
B.含有58.5g氯化鈉的溶液中含有NA個氯化鈉分子
C.在反應KIO3+6HI===KI+3I2+3H2O中,每生成3molI2轉移的電子數為6NA
D.常溫常壓下,22.4L乙烯中C—H的個數為4NA
答案 A
解析 A項中,盡管NH會發(fā)生水解反應,但氮原子數守恒,0.1molNH4NO3中含有0.2NA個氮原子,A正確;NaCl為離子化合物,溶液中不存在氯化鈉分子,B錯;C項的反應中每生成3molI2,轉移的電子數為5NA,C錯;常溫常壓不是標準狀況,故不能用22.4Lmol-1作氣體摩爾體積來計算,D錯。
各省市兩年高考
1.(xx廣東理綜,10)設nA為阿伏加德羅常數的數值。下列說法正確的是( )
A.1mol甲苯含有6nA個C—H鍵
B.18gH2O含有10nA個質子
C.標準狀況下,22.4L氨水含有nA個NH3分子
D.56g鐵片投入足量濃H2SO4中生成nA個SO2分子
答案 B
解析 解有關阿伏加德羅常數的題一般分為三步,第一步為宏觀量之間的轉換,即將質量和體積轉化為物質的量;第二步為微觀量之間的轉換,即判斷1分子該物質所含的微粒數;第三步為宏觀量和微觀量的對應,即一定物質的量的該物質含有的微粒數。A項,第一步,題目中直接給出物質的量,所以不用轉換;第二步,甲苯的分子式為C7H8,因此1分子甲苯中含有8個C—H鍵;第三步,1mol甲苯中含有8nA個C—H鍵,錯誤。B項,第一步,18g水的物質的量為1mol;第二步,1個水分子中含有10個質子;第三步,1mol水分子中含有10nA個質子,正確。C項,由于氨水為液態(tài),因此無法確定其物質的量,錯誤。D項,常溫下鐵片投入濃H2SO4中發(fā)生鈍化,56g鐵片即1mol鐵不可能生成nA個SO2分子,錯誤。
2.(xx四川理綜,5)設NA為阿伏加德羅常數的值。下列說法正確的是( )
A.高溫下,0.2molFe與足量水蒸氣反應,生成的H2分子數目為0.3NA
B.室溫下,1LpH=13的NaOH溶液中,由水電離的OH-離子數目為0.1NA
C.氫氧燃料電池正極消耗22.4L(標準狀況)氣體時,電路中通過的電子數目為2NA
D.5NH4NO32HNO3+4N2↑+9H2O反應中,生成28gN2時,轉移的電子數目為3.75NA
答案 D
解析 A項,鐵在高溫下與水蒸氣反應的化學方程式為3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,0.2molFe生成H2的分子數約為0.27NA,該項錯誤;B項,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-,該項錯誤;C項,氫氧燃料電池正極上反應的物質為O2,當消耗標準狀況下22.4LO2時,轉移的電子數為4NA,該項錯誤;D項,根據反應方程式可知,反應中只有N元素化合價發(fā)生改變,生成8mol氮原子(4molN2)中有5mol來自NH,有3mol來自NO,故反應中轉移電子數為15mol,則生成28g(1mol)N2時,轉移電子數為3.75NA,該項正確。
3.(xx大綱全國卷,7)NA表示阿伏加德羅常數,下列敘述正確的是( )
A.1molFeI2與足量氯氣反應時轉移的電子數為2NA
B.2L0.5molL-1硫酸鉀溶液中陰離子所帶電荷數為NA
C.1molNa2O2固體中含離子總數為4NA
D.丙烯和環(huán)丙烷組成的42g混合氣體中氫原子的個數為6NA
答案 D
解析 A項,1molFeI2與足量的Cl2反應時轉移電子數為3mol,錯誤;B項,2L0.5molL-1K2SO4溶液中SO帶的負電荷數為2NA,溶液中的陰離子還有OH-,故陰離子所帶電荷數大于2NA,錯誤;C項,1molNa2O2固體中含有離子總數為3NA,錯誤;D項,丙烯(C3H6)和環(huán)丙烷(C3H6)互為同分異構體,故42g即1mol該混合物含有H原子數為6NA,正確。
4.(xx新課標全國卷Ⅱ,9)N0為阿伏加德羅常數的值。下列敘述正確的是( )
A.1.0L1.0molL-1的NaAlO2水溶液中含有的氧原子數為2N0
B.12g石墨烯(單層石墨)中含有六元環(huán)的個數為0.5N0
C.25℃時pH=13的NaOH溶液中含有OH-的數目為0.1N0
D.1mol的羥基與1mol的氫氧根離子所含電子數均為9N0
答案 B
解析 A項忽視了NaAlO2溶液中的水,錯;B項中每個碳原子被3個六元環(huán)共用,則每個六元環(huán)占有的碳原子數=16=2個,12g石墨烯含六元環(huán)的物質的量==0.5mol,正確;C項沒有告訴溶液的體積,無法計算,錯;D項中OH-是10電子微粒,所含電
子數為10N0,錯。
練出高分
一、單項選擇題
1.某種元素原子的質量是ag,12C的原子質量是bg,NA是阿伏加德羅常數的值,下列說法不正確的是( )
A.由已知信息可得NA=
B.Wg該原子的物質的量一定是mol
C.Wg該原子中含有個該原子
D.該原子的摩爾質量是aNAg
答案 D
解析 一個12C的真實質量為bg,NA個12C的質量為12g,A項正確;該原子的摩爾質量為aNAgmol-1,Wg該原子的物質的量為mol,B項正確;D項,摩爾質量的單位是gmol-1,故D項錯誤。
2.在標準狀況下有:①6.72LCH4,②3.011023個HCl分子,③13.6gH2S,④0.2molNH3。下列對這四種氣體的描述正確的是( )
a.體積②>③>①>④
b.密度②>③>④>①
c.質量②>③>①>④
d.氫原子個數①>③>④>②
A.abcB.bcdC.abdD.abcd
答案 D
解析 先把題中提供的量都分別轉化為各物質的物質的量,然后再比較它們的體積、密度等。標準狀況下6.72LCH4的物質的量為0.3mol,3.011023個HCl分子的物質的量為0.5mol,13.6gH2S的物質的量為0.4mol,然后進行比較即可得出結論。
3.(xx大綱全國卷,8)下列關于同溫同壓下的兩種氣體12C18O和14N2的判斷正確的是 ( )
A.體積相等時密度相等
B.原子數相等時具有的中子數相等
C.體積相等時具有的電子數相等
D.質量相等時具有的質子數相等
答案 C
解析 根據阿伏加德羅定律并結合微粒間相互關系逐一分析。A項根據阿伏加德羅定律,同溫同壓下,同體積的任何氣體含有相同的分子數,即氣體的物質的量相同,但由于12C18O與14N2的摩爾質量不相等,故質量不相等,密度也不相等;B項二者都是雙原子分子,原子數相等時二者的物質的量相等,二者所含中子數不相等,1個12C18O分子含有16個中子,1個14N2分子含有14個中子;C項同溫同壓下,同體積的氣體的物質的量相等,且1分子12C18O與14N2中均含有14個電子,故12C18O與14N2具有的電子數相等;D項12C18O與14N2質子數相等,質量相等時二者物質的量不相等,含有的質子數也不相等。
4.在下列條件下,兩種氣體的分子數一定相等的是( )
A.同密度、同壓強的N2和C2H4
B.同溫度、同體積的O2和N2
C.同體積、同密度的C2H4和CO
D.同壓強、同體積的O2和N2
答案 C
解析 同溫同壓下,同體積的氣體分子數相等,所以,A、B、D錯誤;C項,密度乘以體積等于質量,C2H4和CO的相對分子質量都是28,所以,等質量時兩者物質的量相等,分子數也相等。
5.由14CO和12CO組成的混合氣體與同溫同壓下空氣的密度相等(空氣的平均相對分子質量為29),則下列關系正確的是( )
A.混合氣體中,12CO占有的體積大于14CO占有的體積
B.混合氣體中,12CO與14CO分子個數之比為1∶2
C.混合氣體中,12CO與14CO質量之比為15∶14
D.混合氣體中,12CO與14CO密度之比為14∶15
答案 D
解析 本題考查了阿伏加德羅定律,意在考查學生對阿伏加德羅定律的理解及計算能力。由pV=nRT=RT得pM=ρRT,同溫同壓下,密度相等,則摩爾質量相等,設混合氣體中14CO為x mol,12CO為y mol,則=29,解得x∶y=1∶1,12CO和14CO的物質的量之比為1∶1,A、B項錯誤;12CO和14CO的質量之比為28∶30,即14∶15,C項錯誤;體積相同時,密度之比等于其質量之比,D項正確。
6.設NA代表阿伏加德羅常數,下列敘述正確的是( )
A.標準狀況下,4.0gCH4中含有共價鍵的數目為NA
B.常溫常壓下,6.4g氧氣和臭氧中含有的分子總數為0.2NA
C.常溫常壓下,22.4LNH3約含有NA個NH3分子
D.一定條件下6.4gSO2與足量氧氣反應生成SO3,轉移電子數為0.2NA
答案 A
解析 A項,4.0g甲烷的物質的量為0.25mol,0.25mol甲烷分子中含有1mol碳氫共價鍵,含有共價鍵的數目為NA,故A正確;B項,氧氣和臭氧的摩爾質量不同,無法計算混合物的物質的量,故B錯誤;C項,不是標況下,不能使用標況下的氣體摩爾體積計算22.4L氨氣的物質的量,故C錯誤;D項,6.4g二氧化硫的物質的量為0.1mol,由于二氧化硫轉化成三氧化硫的反應為可逆反應,則反應生成的三氧化硫的物質的量小于0.1mol,轉移的電子小于0.2mol,故D錯誤;故選A。
7.NA表示阿伏加德羅常數,下列敘述正確的是( )
A.常溫下,9gH2O中含NA個O—H鍵
B.1molFe2+與足量稀硝酸反應,轉移3NA個電子
C.常溫常壓下,22.4LSO2和O2的混合氣體中含2NA個氧原子
D.0.1molL-1KAl(SO4)2溶液中含0.2NA個SO
答案 A
解析 B項,Fe2+被氧化成Fe3+,應轉移NA個電子;C項,氣體不是處在標準狀況;D項,沒有指明溶液的體積。
8.設NA為阿伏加德羅常數的值。下列說法正確的是( )
A.0.1molN2與足量的H2反應,轉移的電子數是0.6NA
B.常溫下,0.1molL-1NH4NO3溶液中含有的氮原子數是0.2NA
C.常溫常壓下,3.2gO2和3.2gO3所含氧原子數都是0.2NA
D.2.24LCO和CO2的混合氣體中所含的碳原子數為0.1NA
答案 C
解析 A項,N2和H2的反應是可逆反應;B項,沒有指明NH4NO3溶液的體積;D項,沒有指明氣體所處的狀況。
二、不定項選擇題
9.設NA為阿伏加德羅常數的值,下列敘述正確的是( )
A.將0.1molCO2通入足量NaOH溶液,則溶液中陰離子數目為0.1NA
B.標準狀況下,將11.2L的Cl2通入足量的NaOH溶液中,轉移的電子數為NA
C.0.1molN2與足量H2反應,轉移的電子數為0.6NA
D.標準狀況下,1.12LHCHO中C原子的數目為0.05NA
答案 D
解析 0.1molCO2通入足量NaOH溶液,生成0.1mol的碳酸鈉,而后碳酸鈉水解:CO+H2OHCO+OH-,而且NaOH過量,因此溶液中陰離子數目大于0.1NA,A錯誤;Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O,即0.5mol的Cl2參與反應,轉移的電子數為0.5NA,B錯誤;N2與H2的反應是可逆反應,則0.1molN2沒有反應完全,轉移的電子數小于0.6NA,C錯誤;標準狀況下,1.12LHCHO是0.5mol,D正確。
10.設NA為阿伏加德羅常數的值。下列敘述正確的是( )
A.在標況下,11.2LNO與11.2LO2混合后所含分子數小于0.75NA
B.常溫常壓下,16gO3所含的電子數為8NA
C.0.1molNa2O2晶體中含有0.4NA個離子
D.鋁跟氫氧化鈉溶液反應生成1mol氫氣時,轉移的電子數為NA
答案 AB
解析 A項,2NO+O2===2NO2,2NO2N2O4,故混合后分子數小于0.75NA;C項,0.1 mol Na2O2晶體中含有0.3NA個離子;D項,轉移電子數應為2NA。
11.NA代表阿伏加德羅常數的數值,下列說法正確的是( )
A.1molCl2參加的任何反應轉移電子數都是2NA
B.標準狀況下,22.4mL水中含有的分子數目約為1.24NA
C.常溫常壓下,29g乙基(—C2H5)所含電子數為13NA
D.0.2molNa2O2中含有離子總數為0.6NA
答案 BD
解析 A項,1 mol Cl2若全部作氧化劑,轉移電子數為2NA,若和NaOH反應轉移NA電子,和水反應,轉移電子數小于NA;B項,NAmol-1≈1.24 NA;C項,應為17 NAmol-1=17NA;D項,一個Na2O2中含有2個Na+,1個O,所以含有的離子總數為0.6NA。
12.NA表示阿伏加德羅常數的數值,下列說法不正確的是( )
A.將1molNH4NO3溶于一定濃度的稀氨水中,溶液呈中性,若不考慮揮發(fā),溶液中一定含有NA個NH
B.1molL-1CH3COOH與1molL-1CH3COONa溶液等體積混合,溶液中CH3COOH和CH3COO-的總數為2NA
C.常溫常壓下,3.6gH2O中含有電子數為2NA
D.含有2NA個氧原子的氧氣與臭氧的混合氣體的質量為32g
答案 B
解析 A項,根據電荷守恒,NH的物質的量等于NO的物質的量;B項,沒有指明混合溶液的體積;C項,10NAmol-1=2NA;D項,質量為16 gmol-12 mol=32 g。
三、非選擇題
13.在標準狀況下15gCO與CO2的混合氣體,體積為11.2L。則:
(1)混合氣體的密度是________________________________________________________________________。
(2)混合氣體的平均摩爾質量是________________________________________________________________________。
(3)CO2和CO的體積之比是________________________________________________________________________。
(4)CO的體積分數是________________________________________________________________________。
(5)CO2和CO的質量之比是________________________________________________________________________。
(6)CO的質量分數是________________________________________________________________________。
(7)混合氣體中所含氧原子的物質的量是________________________________________________________________________。
(8)混合氣體中所含碳原子的物質的量是________________________________________________________________________。
答案 (1)1.339gL-1 (2)30gmol-1 (3)1∶7 (4)87.5% (5)11∶49 (6)81.7% (7)0.5625mol (8)0.5mol
解析 (1)密度=質量/體積=15 g/11.2L≈1.339gL-1。
(2)解法一:n==0.5mol,M=m/n=15 g/0.5mol=30gmol-1。
解法二:M=ρVm=1.339gL-122.4Lmol-1=30gmol-1。
(3)根據阿伏加德羅定律:體積之比=物質的量之比,最簡單的方法是用十字交叉法計算:
30CO2 CO14
n(CO2)/n(CO)=1/7。
(4)CO的體積分數=CO的物質的量分數=100%=87.5%。
(5)===11∶49。
(6)CO的質量分數=100%≈81.7%。
(7)n(O)=2n(CO2)+n(CO)=20.5mol1/8+0.5 mol7/8=0.5625mol。
(8)n(C)=n(CO2)+n(CO)=0.5mol。
14.在120℃時分別進行如下四個反應:
A.2H2S+O2===2S↓+2H2O
B.2H2S+3O2===2SO2+2H2O
C.C2H4+3O2―→2CO2+2H2O
D.C4H8+6O2―→4CO2+4H2O
(1)若反應在容積固定的密閉容器內進行,反應前后氣體密度(d)和氣體總壓強(p)同時符合關系式d前=d后和p前>p后的是________;符合關系式d前=d后和p前=p后的是________(填反應代號)。
(2)若反應在壓強恒定、容積可變的密閉容器內進行,反應前后氣體密度(d)和氣體體積(V)同時符合關系式d前>d后和V前<V后的是________;符合關系式d前>d后和V前>V后的是________(填反應代號)。
答案 (1)B C (2)D A
解析 (1)若反應在容積固定的容器內進行,反應前后d前=d后,說明反應前后氣體質量不變,符合要求的反應是B、C、D。p前>p后,則表明反應后氣體的分子數是減小的,符合要求的是反應B;p前=p后,則表明反應前后氣體的分子數是不變的,只有反應C符合。(2)若反應在壓強恒定、容積可變的密閉容器內進行,反應前后d前>d后且V前<V后,在氣體總質量不變的前提下,則表明氣體的分子數是增大的,由于分子數的增多,導致了容器體積的增大,從而造成密度的減小,符合題意的是反應D;反應前后V前>V后,表明反應是氣體分子數減小的反應,體積減小后,仍是d前>d后,說明氣體的質量減小,符合題意的是反應A。
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