高2021届高2018级高中化学第一轮复习配套学案第一章第3讲 17页

第 3 讲 物质的量 气体摩尔体积 考纲要求 1.了解物质的量 (n)及其单位摩尔 (mol) 、摩尔质量 (M)、气体摩尔体积 (Vm)、物质 的量浓度 (c)、阿伏加德罗常数 (NA )的含义。 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有关计算。 1.物质的量、摩尔、阿伏加德罗常数 (1)基本概念间的关系 (2)物质的量的规范表示方法： 如： 1 mol Fe、 1 mol O 2、1 mol Na ＋或钠离子。 (3)物质的量与微粒数、阿伏加德罗常数之间的关系： n＝ N NA 或 N＝n·NA 2.摩尔质量 (1)概念：单位物质的量的物质所具有的质量。符号： M,单位： g·mol －1。 (2)数值：当粒子的摩尔质量以 g·mol－ 1 为单位时 ,在数值上等于该粒子的相对分子 (或原子 )质 量。 (3)关系：物质的量 (n)、质量 (m)与摩尔质量 (M )之间的关系为 n＝ m M。 (1)1 mol 任何物质都含有 6.02×1023 个分子 ( ) (2)硫酸的摩尔质量为 98 g( ) (3)2 mol H 2O 是 1 mol H 2O 摩尔质量的 2 倍 ( ) (4)摩尔是物质的量的单位 ( ) (5)1 mol O 2 的质量与它的相对分子质量相等 ( ) (6)22 g CO 2 中含有的氧原子数为 NA( ) (7)1 mol NaCl 和 1 mol HCl 含有相同的分子数目 ( ) 答案 (1) × (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)√ (7)× 1.在 0.5 mol Na 2SO4 中含有的离子的个数和氧原子的质量分别是 ( ) A.1.5 NA 2 mol B.1.5 NA 32 g C.3.01×1023 4 mol D.NA 64 g 答案 B 2.3.4 g OH －含有的电子数目为 ________。 答案 2NA 或 1.204×1024 3.若 12.4 g Na 2X 中含有 0.4 mol 钠离子 ,Na2X 的摩尔质量是 ________,X 的相对原子质量是 ________。 答案 62 g ·mol －1 16 【解析】 1 mol Na 2X 中含有 2 mol 钠离子 ,0.2 mol Na 2X 中含有 0.4 mol 钠离子 ,则 Na2X 的摩 尔质量为 M(Na 2X) ＝ 12.4 g 0.2 mol ＝62 g ·mol － 1；X 的相对原子质量＝ 62－46＝16。 4.最近材料科学家研究发现了首例带结晶水的晶体在 5 K 下呈现超导性。据报道 ,该晶体的化 学式为 Na0.35CoO 2·1.3H 2O。若用 NA 表示阿伏加德罗常数 ,试计算 12.2 g 该晶体中含氧原子数 为__________,氢原子的物质的量为 ____________mol 。 答案 0.33NA 0.26 物质中某指定微粒数目的计算技巧 (1)明确整体与部分的关系：谁是整体？谁是部分？ (2)原子 (电子 )的物质的量＝分子 (或特定组合 )物质的量 ×1 个分子 (或特定组合 )中所含这种原 子(电子 )个数 第 4 题中 ,Na0.35 CoO2·1.3H2O 是整体 ,计算对象氧原子、氢原子为部分 ,它们的关系为： Na0.35 CoO2·1.3H2O～3.3 O～2.6 H 1.影响物质体积的因素 2.气体摩尔体积 3.阿伏加德罗定律 4.阿伏加德罗定律的推论 公式 语言叙述 T、 p 相同 V1 V2 ＝n1 n2 同温、同压下 ,气体的体积与其物质的量成正比 ρ1 ρ2 ＝M 1 M 2 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 T、V 相同 p1 p2 ＝n1 n2 温度、体积相同的气体 ,其压强与其物质的量成正比 (1)标准状况下 ,H2 和 N2 的气体摩尔体积均为 22.4 L( ×) (2)在非标准状况下 ,气体摩尔体积一定不是 22.4 L ·mol －1(×) (3)在标准状况下 ,1 mol O 2 与 1 mol SO 3的体积相同 (× ) (4)标准状况下 ,11.2 L O2 和 H2 的混合气体所含分子数约为 3.01×1023(√) (5)同温同压下 ,等质量的 12C18O 和 NO 体积相同 (√) (6)不同温度下 ,相同体积的 CO 和 N 2 密度相同 ,则二者含有的原子数相同 (√) (7)同温、同压、同体积的 CH 4 和 NH 3 含有的质子数相等 (√) 题组一 n＝ V Vm ＝ m M＝ N NA 的应用 1.已知： ①6.72 L NH 3(标准状况下 ) ②1.204×1023 个 H 2S 分子 ③5.6 g CH 4 ④0.5 mol HCl, 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 答案 B 【解析】 ①标准状况下 ,6.72 L NH 3 的物质的量为 6.72 L 22.4 L ·mol －1＝0.3 mol ；②1.204×1023 个 H2S 分子的物质的量为 1.204 × 1023 6.02×1023 mol － 1＝ 0.2 mol ；③ 5.6 g CH 4 的物质的量为 5.6 g 16 g ·mol － 1 ＝ 0.35 mol ；④HCl 物质的量为 0.5 mol。由上述计算可知物质的量 ④＞③＞ ①＞②,相同条件 下,气体的体积之比等于物质的量之比 ,所以体积大小为 ④＞③＞①＞②,A 项错误； ①标准状 况下 6.72 L NH 3 所含原子的物质的量为 0.3 mol×4＝1.2 mol, ②1.204×1023 个 H 2S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,原子数目之比等于所含原子的 物质的量之比 ,所以原子数目 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 ,① NH 3 相对分子质量为 17,②H 2S 相对分子质量为 34,③CH4 相对分子质量为 16,④HCl 相对分子质量为 36.5,故密度大小 ④＞②＞①＞ ③,C 项错误； ①NH 3 的质量为 17 g·mol －1×0.3 mol ＝5.1 g,②H 2S 的质量为 34 g·mol －1×0.2 mol ＝6.8 g,③CH4 质量为 5.6 g,④HCl 质量为 36.5 g ·mol －1×0.5 mol ＝18.25 g,故质量大小 ④＞ ②＞③＞①,D 项错误。 2.设 NA 为阿伏加德罗常数的值 ,如果 a g 某气态双原子分子的分子数为 p,则 b g 该气体在标 准状况下的体积 V(L) 是 ( ) A.22.4ap bNA B. 22.4ab pNA C.22.4NAb a D.22.4pb aNA 答案 D 【解析】 解法一 公式法： a g 双原子分子的物质的量＝ p NA mol, 双原子分子的摩尔质量＝ a g p NA mol ＝aNA p g·mol－1, 所以 b g 气体在标准状况下的体积为 b g aNA p g ·mol － 1 ×22.4 L ·mol － 1＝22.4pb aNA L 。 解法二 比例法： 同种气体的分子数与质量成正比 ,设 b g 气体的分子数为 N a g ～ p b g ～ N 则： N＝bp a ,双原子分子的物质的量为 pb aNA mol,所以 b g 该气体在标准状况下的体积为 22.4pb aNA L 。 3.利用太阳能制氢 ,若光解 0.36 g H 2O,可生成 H 2 的体积 (标准状况 )____________,转移电子数 为__________。 答案 0.448 L 0.04NA 以物质的量 (n)为核心的思维模板 N ÷NA NA × × M M÷ m V(g) 注 Vm 与温度、压强有关 ,标准状况下 Vm＝22.4 L ·mol －1。 题组二 阿伏加德罗定律的应用 4.(2020 ·哈尔滨模拟 )在甲、乙两个体积不同的密闭容器中 ,分别充入质量相等的 CO、CO2 气 体时 ,两容器的温度和压强均相同 ,则下列说法正确的是 ( ) A.充入的 CO 分子数比 CO2 分子数少 B.甲容器的体积比乙容器的体积小 C.CO 的摩尔体积比 CO2的摩尔体积小 D.甲中 CO 的密度比乙中 CO2 的密度小 答案 D 【解析】 质量相等的 CO 和 CO2 的物质的量之比为 11∶7,在温度和压强相同时体积之比为 11∶7,但摩尔体积相同。 5.一个密闭容器 ,中间有一可自由滑动的隔板 (厚度不计 ),将容器分成两部分 ,当左侧充入 1 mol N2,右侧充入一定量的 CO 时 ,隔板处于如图位置 (保持温度不变 ),下列说法正确的是 ( ) A.右侧与左侧分子数之比为 4∶1 B.右侧 CO 的质量为 5.6 g C.右侧气体密度是相同条件相氢气密度的 14 倍 D.若改变右侧 CO 的充入量而使隔板处于容器正中间 ,保持温度不变 ,则应充入 0.2 mol CO 答案 C 【解析】 左右两侧气体温度、压强相同 ,相同条件下 ,体积之比等于物质的量之比 ,左右体积 之比为 4∶1,则左右气体物质的量之比为 4∶1,所以右侧气体物质的量＝ 0.25 mol。相同条件 下密度之比与摩尔质量成正比 ,则右侧气体密度是相同条件下氢气密度的 28 2 ＝14 倍。 题组三 (平均 )摩尔质量的计算 6.按要求解答问题 (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)CO 和 CO2 的混合气体 18 g,完全燃烧后测得 CO2 体积为 11.2 L( 标准状况 ),则 ①混合气体在标准状况下的密度是 ________g·L－1。 ②混合气体的平均摩尔质量是 ________ g·mol －1。 答案 (1)64 SO2 (2)64 (3)①1.61 ②36 【解析】 (1)M＝ρ×22.4 g ·mol －1≈64 g ·mol－1。(2) M＝ 1.92 g 0.672 L 22.4 L ·mol － 1 ＝64 g ·mol－1。 (3)CO 燃 烧发生反应： 2CO＋O2===== 点燃 2CO2,CO 的体积与生成 CO2 的体积相等 ,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,在标准状况下 ,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,CO 2 的物质的量为 y mol, 则 28x＋ 44y＝18 x＋y＝11.2 22.4 ,解得 x＝0.25,y＝0.25。 ①原混合气体的密度＝ 18 g 11.2 L ≈ 1.61 g ·L －1。 ②解法一： M ＝ρ·22.4 L ·mol －1＝1.61 g ·L －1×22.4 L ·mol －1≈36 g ·mol －1； 解法二： M ＝ 18 g 11.2 22.4 mol ＝36 g ·mol －1； 解法三： M ＝28 g ·mol －1×50%＋44 g ·mol－1×50%＝36 g ·mol －1；故平均摩尔质量为 36 g ·mol－1。 7.在一定条件下 ,m g NH 4HCO 3 完全分解生成 NH 3、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 ____________。NH 4HCO 3 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折合成标准状况为 ρg·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 NH 3、 CO2、H 2O(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 )。 答案 (1) m 2d mol 6d g ·mol －1 (2)22.4ρ g ·mol －1 (3)17a%＋44b%＋18c% 【解析】 因为 NH 4HCO 3(s)==== △ NH 3(g)＋CO2(g)＋H2O(g) (1)M(混)＝2d? n(混 )＝ m 2d mol, ? M(NH 4HCO 3)＝2d×3 g ·mol －1＝6d g ·mol －1。 (2) M (混)＝22.4ρ g ·mol －1。 (3)n(NH 3)∶n(CO 2)∶n(H2O)＝a%∶ b%∶c%, M (混)＝17a%＋44b%＋18c%。 求气体摩尔质量 M 的常用方法 (1)根据物质的质量 (m)和物质的量 (n)：M＝ m n。 (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＝NA·m N 。 (3)根据标准状况下气体的密度 ρ：M＝ρ×22.4 L ·mol －1。 (4)根据气体的相对密度 (D＝ρ1 ρ2 )：M 1 M 2 ＝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＝M 1×a% ＋M 2×b%＋M 3×c%⋯⋯ ,a%、b%、c%⋯⋯ 指混合物中各成分的物质的量分数 (或体积分数 )。 1.(2017 ·全国卷 Ⅲ ,10)NA 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 ( ) A.0.1 mol 的 11B 中 ,含有 0.6NA 个中子 B.pH ＝1 的 H3PO4 溶液中 ,含有 0.1NA 个 H ＋ C.2.24 L( 标准状况 )苯在 O2 中完全燃烧 ,得到 0.6NA 个 CO2 分子 D.密闭容器中 1 mol PCl 3 与 1 mol Cl 2 反应制备 PCl 5(g), 增加 2NA 个 P—Cl 键 答案 A 【解析】 A 项 ,硼原子的质子数为 5,11B 的中子数为 6,故 0.1 mol 的 11B 中含有中子数为 0.6NA, 正确； B 项 ,未指明溶液体积 ,无法计算 H＋ 的物质的量 ,错误； C 项 ,标准状况下苯为液体 ,不能 用气体摩尔体积计算苯燃烧生成的 CO2 分子数 ,错误； D 项 ,PCl3 ＋ Cl 2 PCl5 ,这是一个可 逆反应 ,1mol PCl 3 与 1mol Cl 2不可能完全反应生成 1 mol PCl 5,故增加的 P— Cl 键数目小于 2NA, 错误。 2.(2019 ·全国卷 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 PO3－ 4 数目为 0.1NA C.1 mol K 2Cr2O7 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 答案 B 【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 PO3－ 4 水解 ,故溶液中 PO3－ 4 的数目小于 0.1NA,B 项 错误； K 2Cr2O7中 Cr 元素为＋ 6 价 ,1 mol K 2Cr 2O7 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。 3.(2018 ·全国卷 Ⅰ ,10)NA 是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 ( ) A.16.25 g FeCl 3 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 1.0NA D.1.0 mol CH 4 与 Cl 2 在光照下反应生成的 CH3Cl 分子数为 1.0NA 答案 B 【解析】 氩气是单原子分子 ,标准状况下 ,22.4 L 氩气的物质的量为 1 mol,含有的质子数为 18NA ,B 项正确； Fe(OH) 3 胶体粒子是若干个 Fe(OH) 3 分子的集合体 ,A 项错误； 92.0 g 甘油的 物质的量为 1 mol,每个甘油分子含有 3 个羟基 ,所以 1 mol 甘油含有的羟基数为 3.0NA,C 项错 误； CH 4与 Cl2 发生取代反应生成的有机物除了 CH 3Cl 以外 ,还有 CH2Cl 2、CHCl 3 和 CCl 4,生 成的 CH3Cl 分子数小于 1.0NA ,D 项错误。 4.(2019 ·浙江 4 月选考 ,19)设 NA 为阿伏加德罗常数的值 ,下列说法不正确的是 ( ) A.1 mol CH 2==CH2 分子中含有的共价键数为 6NA B.500 mL 0.5 mol ·L －1 的 NaCl 溶液中微粒数大于 0.5NA C.30 g HCHO 与 CH 3COOH 混合物中含 C 原子数为 NA D.2.3 g Na 与 O2 完全反应 ,反应中转移的电子数介于 0.1NA 和 0.2NA 之间 答案 D 【解析】 1 个乙烯分子中含两个碳碳共价键 ,4 个碳氢共价键 ,总共 6 个共价键 ,因而 1 mol CH 2==CH 2 分子中含有的共价键数为 6NA,A 项正确； n(Na ＋ )＝n(Cl － )＝0.5 L×0.5 mol ·L －1＝ 0.25 mol,n(Na ＋ )＋n(Cl － )＝0.5 mol, 因而钠离子和氯离子总数为 0.5NA,但水会电离出极少量的 H＋和 OH －,因而 NaCl 溶液中微粒数大于 0.5NA ,B 项正确； HCHO 与 CH3COOH 的最简式均为 CH 2O,原混合物相当于 30 g CH 2O,n(CH 2O)＝1 mol, 因而 C 原子数为 NA,C 项正确；不管钠和 氧气生成氧化钠还是过氧化钠 ,钠元素的化合价都是由 0 变为＋ 1,因而 2.3 g Na 为 0.1 mol, 转移 的电子数为 0.1NA,D 项错误。 5.(2018 ·全国卷 Ⅱ ,11)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 －1FeCl3 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 SO 2和 1 mol O 2 催化反应后分子总数为 2NA 答案 C 【解析】 标准状况下 ,11.2 L 甲烷和乙烯混合物的物质的量为 0.5 mol,每个甲烷和乙烯分子 都含有 4 个氢原子 ,所以含有氢原子数目为 2NA,C 项正确； 124 g P 4 的物质的量为 1 mol, 每个 P4 分子中含有 6 个 P—P 键,所以含有 P—P 键数目为 6NA ,A 项错误； Fe3＋在水溶液中能发生 水解 ,100 mL 1 mol ·L－ 1FeCl3 溶液中所含 Fe3＋的数目小于 0.1NA,B 项错误； SO2 和 O2 的化合反 应为可逆反应 ,2 mol SO 2 和 1 mol O 2 催化反应后 ,混合气体的物质的量大于 2 mol, 即分子总数 大于 2NA,D 项错误。 A 组 1.雾霾天气对环境造成了严重影响 ,部分城市开展 PM2.5 和臭氧的监测。下列有关说法正确的 是 ( ) A.臭氧的摩尔质量是 48 g B.同温同压条件下 ,等质量的氧气和臭氧的体积之比为 2∶ 3 C.16 g 臭氧中含有 6.02× 1023 个原子 D.1.0 mol 臭氧中含有的电子总数为 18×6.02×1023 答案 C 【解析】 臭氧的摩尔质量是 48 g ·mol－1,A 项错误；同温同压条件下 ,等质量的氧气和臭氧的 体积之比为 3∶2,B 项错误； 1.0 mol 臭氧中含有的电子总数为 24×6.02×1023,D 项错误。 2.(2020 ·天津市第一中学高三月考 )双酚基丙烷 (BPA) 的分子式为 C15H16O2。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 答案 D 3.下列说法中正确的是 ( ) A.在一定温度和压强下 ,固体或液体物质的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 ,则它们所含的分子数一定不同 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 CO 2 与标准状况下 11.2 L HCl 所含的分子数相同 答案 D 4.(2019 ·延安模拟 )偏二甲肼 (C2H 8N2)是一种高能燃料 ,燃烧产生的巨大能量可作为航天运载火 箭的推动力。下列叙述正确的是 ( ) A.偏二甲肼的摩尔质量为 60 g B.6.02×1023 个偏二甲肼分子的质量约为 60 g C.1 mol 偏二甲肼的质量为 60 g ·mol －1 D.6 g 偏二甲肼含有 1.2NA 个偏二甲肼分子 答案 B 【解析】 A 项 ,摩尔质量的单位为 g·mol －1,错误； B 项 ,6.02×1023 个偏二甲肼的物质的量为 1 mol,质量为 60 g,正确； D 项 ,6 g 偏二甲肼的物质的量为 6 g 60 g ·mol － 1＝0.1 mol,分子数为 0.1NA, 错误。 5.一定温度和压强下 ,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 ,下列有关说法中不正确的是 ( ) A.该温度和压强可能是标准状况 B.若标准状况下该纯净物为气态 ,则其体积约是 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 O 2在该条件下的体积也为 30 L 答案 A 【解析】 1 mol 气态物质在标准状况下的体积为 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 ,且其物质的量为 1 mol,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。 6.乌洛托品在合成、医药、染料等工业中有广泛用途 ,其结构简式如图所示。将甲醛水溶液与 氨水混合蒸发可制得乌洛托品。 若原料完全反应生成乌洛托品 ,则甲醛与氨的物质的量之比应 为( ) A.1 ∶1 B.2∶3 C.3∶2 D.2∶1 答案 C 【解析】 根据乌洛托品的结构简式可知分子式为 C6H12N 4,碳原子来自 HCHO, 氮原子来自 NH 3,发生的反应为 6HCHO ＋4NH 3―→C6H 12N4＋6H 2O,根据原子守恒 ,则甲醛与氨的物质的量 之比为 3∶2。 7.如图表示 1 g O2 与 1 g 气体 X 在相同容积的密闭容器中压强 (p)与温度 (T)的关系 ,则气体 X 可能是 ( ) A.C 2H 4 B.CH 4 C.NO D.CO 2 答案 D 【解析】 根据阿伏加德罗定律推论 ,同温同容下 ,存在 p1 p2 ＝n1 n2,可得 n(O 2)＞ n(X), 又因质量均为 1 g,由 n＝ m M可得 M(X) ＞M (O2),故仅有 D 项符合题意。 8.(2018 ·浙江 11 月选考 ,20)设 NA 为阿伏加德罗常数的值 ,下列说法不正确的是 ( ) A.32 g S 8(分子结构： )中的共价键数目为 NA B.2 g 由 H218O 和 2H 2O 组成的物质中含有的质子数为 NA C.8 g CuO 与足量 H2 充分反应生成 Cu,该反应转移的电子数为 0.2NA D.标准状况下 ,11.2 L Cl 2 溶于水 ,溶液中 Cl －、ClO －和 HClO 的微粒数之和为 NA 答案 D 【解析】 A 项 ,在一个 S8 分子中含有 8 个共价键 ,所以 32 g S8 中含有共价键数目为 NA；B 项 ,H218O、 2H 2O 的摩尔质量均为 20 g ·mol －1,所以 2 g 由 H 218O、2H2O 组成的物质中含有的质 子数为 NA；C 项 ,8 g CuO 被 H 2 还原生成 Cu 转移电子数为 8 g 80 g ·mol －1×2NA mol －1＝0.2NA；D 项 ,Cl 2 溶于水 ,含氯元素的微粒有 Cl 2、Cl － 、ClO －和 HClO,Cl －、ClO －与 HClO 的微粒数之和 应小于 NA。 9.(2018 ·浙江 4 月选考 ,20)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 2H216O 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 C 2H2 与 C6H 6 混合气体中含 C—H 键的数目为 2NA D.120 g NaHSO 4和 KHSO 3 的固体混合物中含有的阳离子数为 NA 答案 B 【解析】 A 项 ,10 g 的 2H216O 为 0.5 mol, 所含质子数与中子数均为 5NA,正确； B 项 ,S＋O2===== 点燃 SO2,32 g 硫能与 1 mol 氧气完全燃烧 ,转移电子数为 4NA,错误； C 项 ,C2H 2 与 C6H 6的最简式都 是 CH,26 g 混合气体含 2 mol C —H 键,所含 C—H 键为 2NA,正确； D 项 ,NaHSO 4 和 KHSO 3 的 摩尔质量都为 120 g ·mol －1,120 g 的固体混合物的物质的量为 1 mol, 故其中含有的阳离子数为 NA,正确。 10.(2019 ·大连高三质检 )设 NA 为阿伏加德罗常数的值 ,下列叙述正确的是 ( ) A.高温下 ,0.2 mol Fe 与足量水蒸气反应 ,生成的 H 2 分子数目为 0.3NA B.工业用电解法进行粗铜精炼时 ,每转移 1 mol 电子 ,阳极上溶解的铜原子数必为 0.5NA C.反应 5NH 4NO 3===== △ 2HNO 3＋4N 2↑＋ 9H 2O 中 ,生成 28 g N 2 时 ,转移的电子数目为 3.75NA D.氢氧燃料电池正极消耗 22.4 L( 标准状况 )气体时 ,电路中通过的电子数目为 2NA 答案 C 【解析】 0.2 mol Fe 在高温下与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气 ,生成氢气的物质的量 是 0.8 3 mol,A 项错误；粗铜中含有铁、锌等杂质 ,铁、锌的金属活动性强于铜 ,先失去电子 ,所以 用电解法进行粗铜精炼时 ,每转移 1 mol 电子 ,阳极上溶解的铜原子数一定小于 0.5NA,B 项错 误；反应 5NH 4NO3===== △ 2HNO 3＋4N 2↑＋9H 2O 中 ,28 g 氮气的物质的量是 1 mol, 其中－ 3 价 N 元素全部被氧化 ,被氧化的 N 原子的物质的量占生成的氮气中 N 原子物质的量的 5 8,所以转移 的电子数目是 1 mol ×2×5 8×3×NA mol －1＝ 3.75NA ,C 项正确； 氢氧燃料电池正极为氧气 ,发生 还原反应 ,消耗 22.4 L( 标准状况 )氧气时 ,电路中通过的电子数目为 22.4 L 22.4 L ·mol－1×4×NA mol －1 ＝4NA,D 项错误。 B 组 1.(2019 ·成都市模拟测试 )关于 NA 下列说法正确的是 ( ) A.常温常压下 ,17 g 羟基 (— 18OH) 所含中子数为 9NA B.0.1 mol NH 3 溶于水形成的溶液中 ,NH 3·H 2O 和 NH ＋ 4 的数目之和为 0.1NA C.常温下电解饱和食盐水 ,当溶液 pH 由 7 变为 12 时 ,电路中转移的电子数为 0.01NA D.标准状况下 ,足量的甲烷与 22.4 L Cl 2(假设氯气完全反应 )在光照条件下发生取代反应 ,形成 C－Cl 键的数目为 NA 答案 D 【解析】 17 g 羟基 (— 18OH) 的物质的量＝ 17 g 19 g ·mol － 1＝17 19 mol, 一个 — 18OH 含有 10 个中子 , 所 含 中 子 数 为 17 19 ×10NA ＝ 170 19 NA, 故 A 错 误 ； NH 3 溶 于 水 , 发 生 NH 3 ＋ H2O NH 3·H2O NH ＋ 4 ＋ OH － ,根据物料守恒 ,0.1 mol NH 3 溶于水形成的溶液中存在 NH 3、 NH 3·H 2O、 NH ＋ 4 等,NH 3·H2O 和 NH ＋ 4 的数目之和小于 0.1NA ,故 B 错误；溶液体积不明确 ,故溶 液中放电的氢离子的物质的量无法计算 ,则转移的电子数无法计算 ,故 C 错误； 标准状况 下,22.4 L Cl 2 的物质的量为 1 mol,足量的甲烷与 1 mol Cl 2(假设氯气完全反应 )在光照条件下发 生取代反应 ,每取代一个 H,就会形成一个 C—Cl 键和一个 H—Cl 键,故该反应生成 4 种取代产 物 (共 1 mol) 和 1 mol HCl, 形成 1 mol C —Cl 键 ,数目为 NA,故 D 正确。 2.(2019 ·玉溪理综 )设 NA 为阿伏加德罗常数 ,下列说法正确的是 ( ) A.标准状况下 ,5.6 L 四氯化碳含有的分子数为 0.25NA B.标准状况下 ,14 g 氮气含有的核外电子数为 5NA C.标准状况下 ,22.4 L 任意比的氢气和氯气的混合气体中含有的分子总数均为 NA D.标准状况下 ,铝跟氢氧化钠溶液反应生成 1 mol 氢气时 ,转移的电子数为 NA 答案 C 【解析】 标准状况下四氯化碳不是气体 ,无法计算 5.6 L 四氯化碳的物质的量 ,故 A 错误； 14 g 氮气的物质的量为 0.5 mol,含有 7 mol 核外电子 ,含有的核外电子数为 7NA,故 B 错误；标准 状况下 ,气体摩尔体积为 22.4 L ·mol －1,所以 22.4 L 任意比的氢气和氯气的混合气体的物质的量 为 1 mol, 含有的分子总数均为 NA,故 C 正确；生成 1 mol 氢气 ,需要得到 2 mol 电子 ,转移的电 子数为 2NA,故 D 错误。 3.(2019 ·南充市理综 )设 NA 为阿伏加德罗常数的值 ,下列说法正确的是 ( ) A.1 mol AlCl 3 在熔融状态时含有的离子总数为 0.4NA B.某温度下纯水的 pH＝6,该温度下 10 L pH＝ 11 的 NaOH 溶液中含 OH － 的数目为 NA C.8.7 g 二氧化锰与含有 0.4 mol HCl 的浓盐酸加热充分反应 ,转移电子的数目为 0.2NA D.12 g 金刚石中 C—C 键的数目为 4NA 答案 B 【解析】 AlCl 3 为共价化合物 ,在熔融状态下不能电离出阴、阳离子 ,A 项错误；某温度下纯 水的 pH＝6,在该温度下的纯水中 c(H ＋ )＝c(OH － )＝10－ 6 mol ·L－ 1,说明水的离子积常数 K w＝ 10－12,则 10 L pH＝11 的 NaOH 溶液中含 OH－的物质的量浓度 c(OH － )＝ Kw c H ＋ ＝10 －12 10－11 mol ·L －1＝ 0.1 mol ·L －1,所以该溶液中 OH －的数目为 0.1 mol·L －1×10 L× NA＝NA,B 项正确； 8.7 g 二氧 化锰与足量的浓盐酸加热反应 ,转移电子的数目为 0.2NA,理论上只消耗 0.4 mol HCl, 现与含有 0.4 mol HCl 的浓盐酸反应 ,因浓盐酸反应一段时间后就变为稀盐酸 ,反应将不再进行 ,故转移电 子的数目小于 0.2NA,C 项错误；金刚石中每个 C 原子与其他 4 个 C 原子共用 4 个 C—C 键 , 相当于每个 C 原子占有 4×1 2＝2 个 C— C 键,则 1 mol 金刚石含 2NA 个 C—C 键,D 项错误。 4.(2019 ·昆明市理科综合 )用 NA 表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 ( ) A.60 g SiO 2 中所含 Si—O 键数目为 4NA B.100 mL 1 mol ·L －1 AlCl 3 溶液中所含 Al 3＋的数目为 0.1NA C.常温下 ,1 L pH ＝1 的硫酸溶液中含有的 H＋ 数目为 0.2NA D. 密闭容器中 ,1 mol I 2 和 1 mol H 2充分反应生成 HI 分子总数为 2NA 答案 A 【解析】 因为在 SiO 2 中 ,每个 Si 连接 4 个 O,60 g SiO 2 中有 1 mol Si, 因此 Si—O 键的数目为 4NA ,故 A 正确； 铝离子会水解 ,所以 100 mL 1 mol ·L －1 AlCl 3 溶液中所含 Al 3＋的数目小于 0.1NA, 故 B 错误； pH＝1 的硫酸溶液 ,氢离子浓度为 0.1 mol ·L －1,1 L pH ＝1 的硫酸溶液中含有的氢离 子数目为 0.1NA ,故 C 错误； 碘和氢气的反应为可逆反应 ,故不能进行到底 ,则生成的 HI 分子总 数小于 2NA,故 D 错误。 5.(2019 ·四川省教考理综 )NA 代表阿伏加德罗常数的值。下列判断正确的是 ( ) A.2.24 L H 2 和 0.2 mol Cl 2 光照反应后氯分子数目为 0.1NA B.7.8 g Na 2O2 与足量 CO2 充分反应转移电子数目为 0.2NA C.1.8 g 重水中所含中子、原子的数目分别为 NA 、0.3NA D.10 g CaCO 3、KHCO 3 混合物粉末中氧原子数目为 0.3NA 答案 D 【解析】 没有指明 H2 的体积是否是标准状况下测定 ,故 A 错误； Na 2O2 与 CO2反应方程式 为 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2,1 mol Na 2O2 参与反应 ,转移电子物质的量为 1 mol, 因此 7.8 g Na2O2 参与反应转移电子物质的量为 7.8 g 78 g ·mol －1× 1＝0.1 mol, 故 B 错误；重水的化学式为 D2O,即 2H 2O,其摩尔质量为 20 g ·mol －1,1 mol 重水含有中子物质的量为 10 mol, 原子物质的量为 3 mol,1.8 g 重水的物质的量为 1.8 g 20 g ·mol －1＝0.09 mol, 含有中子、原子物质的量分别为 0.9 mol、 0.27 mol, 故 C 错误； CaCO3 和 KHCO 3 的摩尔质量都是 100 g ·mol －1,因此 10 g 该混合物中含有 氧原子的物质的量为 10 g× 3 100 g ·mol －1＝0.3 mol,故 D 正确。 6.(2019 ·四省理科综合试题 )设 NA 表示阿伏加德罗常数的值 ,下列说法中不正确的是 ( ) A.14 g 由 N2 和 13C2H2 组成的混合物中 ,所含中子数为 7NA B.CH 4 与白磷 (P4)都为正四面体结构 ,则 1 mol CH 4 与 1 mol P4 所含共价键的数目均为 4NA C.反应 N2(g)＋3H 2(g) 2NH 3(g) ΔH＝－ 92.4 kJ ·mol －1,若放出热量 4.62 kJ,则转移电子的数 目为 0.3NA D.含 0.5 mol NH 4NO 3 与 r mol NH 3·H 2O 的中性溶液中 ,含有 NH ＋ 4 的数目为 0.5NA 答案 B 【解析】 14 g N 2 的物质的量是 0.5 mol,含中子 7 mol,14 g 13C2H2 的物质的量是 0.5 mol, 含中 子 7 mol,根据极值法 ,14 g 由 N2 和 13C2H 2组成的混合物中 ,所含中子数为 7NA ,故 A 正确； 1 个 CH 4 分子中含有 4 个 C—H 键 ,1 个 P4 分子中含有 6 个 P—P 键,故 B 错误；反应 N 2(g) ＋ 3H2(g) 2NH 3(g) ΔH＝－ 92.4 kJ ·mol －1,若放出热量 4.62 kJ,消耗氮气 4.62 92.4 mol＝0.05 mol, 转移电子的数目为 0.3NA,故 C 正确； 根据电荷守恒 ,含 0.5 mol NH 4NO3 与 r mol NH 3·H2O 的中 性溶液中 n(NH ＋ 4 )＝ n(NO － 3 ),所以含有 NH ＋ 4 的数目为 0.5NA,故 D 正确。 7.(2019 ·云南省理科综合能力测试 )设 NA 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 ( ) A.14 g 乙烯中所含氢原子数为 2NA B.6 g 14C 原子中所含中子数为 4NA C.标准状况下 2.24 L HCl 气体中所含 H＋数为 0.1NA D.0.1 mol 氯气溶于水制成饱和氯水 ,转移电子数目为 0.1NA 答案 A 【解析】 14 g C 2H4 的物质的量为 0.5 mol, 易算出 H 原子的物质的量为 2 mol, 因而氢原子数 为 2NA,A 项正确； 6 g 14C 的物质的量为 6 14mol＝3 7mol, 每个 14C 的中子数为 14－6＝ 8,因而中 子数为 3 7×8NA＝ 24 7 NA,B 项错误； HCl 为共价化合物 ,在气体分子中不存在 H ＋ ,C 项错误； 0.1 mol 氯气和水如果完全反应易算出转移电子数为 0.1NA ,但氯气与水的反应是可逆反应 ,只有一部 分氯气与水反应 ,故转移的电子数小于 0.1NA ,D 项错误。 8.(2019 ·广西柳州市模拟考试 )用 NA 表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 ( ) A.常温下 ,2.7 g 铝片投入足量的浓硫酸中 ,铝失去的电子数为 0.3NA B.4.0 g 由 H218O 与 D2O 组成的混合物中所含中子数为 2NA C.标准状况下 ,11.2 L HF 含有 0.5NA 个 HF 分子 D.电解精炼铜时转移了 NA 个电子 ,阳极溶解 32 g 铜 答案 B 【解析】 常温下 ,铝片投入足量的浓硫酸中 ,铝发生钝化 ,铝失去的电子数小于 0.3NA,故 A 错 误； H 218O 与 D2O 的摩尔质量均为 20 g·mol －1,则 4.0 g 由 H 218O 与 D 2O 组成的混合物的物质 的量为 4.0 g 20 g ·mol －1＝0.2 mol, 一个 H218O 分子含有 10 个中子 ,一个 D 2O 分子也含有 10 个中子 , 所以 0.2 mol 混合物含有中子为 0.2 mol ×10＝2 mol, 即所含中子数为 2NA,故 B 正确；标准状 况下氟化氢不是气体 ,11.2 L HF 不是 0.5 mol,故 C 错误；粗铜中含有锌、铁、银等杂质 ,锌、 铁先失电子 ,反应完成后 ,铜再失电子 ,所以电解精炼铜时转移了 NA 个电子 , 阳极溶解铜小于 32 g,故 D 错误。 9.(2019 ·广西梧州市理科综合试卷 )设 NA 为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是 ( ) A.N 2 与 H 2 反应生成 1 mol NH 3转移的电子数目为 3NA B.18 g D 2O 中含有的质子数为 10NA C.0.1 mol ·L －1AlCl 3 溶液中含有 Cl －数目为 0.3NA D.标准状况下 ,2.24 L 甲醇中含有 C—H 键的数目为 0.3NA 答案 A 【解析】 N 元素的化合价由反应前 N2 的 0 价变为反应后 NH 3中的－ 3 价 ,每反应产生 1 mol NH 3 转移 3 mol 电子 ,则转移的电子数目为 3NA,A 正确； D2O 的相对分子质量是 20,所以 18 g D2O 含有水分子的物质的量为 0.9 mol, 因此其中含有的质子数为 9NA,B 错误；只有浓度 ,缺少 溶液的体积 ,无法计算微粒的数目 ,C 错误；标准状况下甲醇是液体 ,不能计算微粒的数目 ,D 错 误。 10.(2020 ·广西自治区桂林市理综试题 )用 NA 表示阿伏加德罗常数的值 ,下列说法正确的是 ( ) A.2.8 g 乙烯和丙烯的混合气体中共用电子对数目为 0.4NA B.1 L 1 mol ·L －1 的稀硝酸中 ,含氧原子数为 3NA C.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 D.1 mL 0.1 mol ·L－1 FeCl3 溶液滴入沸水中可生成含有 1.0×10－4NA 个 Fe(OH) 3胶粒的胶体 答案 C 【解析】 1 L 1 mol ·L －1 的稀硝酸中含有 1 mol 硝酸 ,1 mol 硝酸中含有 3 mol 氧原子 ,由于水 分子中也含有氧原子 ,则该溶液中含氧原子数大于 3NA,故 B 错误；过氧化钠与水反应时 ,过氧 化钠中氧元素的化合价为－ 1 价 ,则生成 0.1 mol 氧气转移 0.2 mol 电子 ,转移的电子数为 0.2NA, 故 C 正确； Fe(OH)3 胶粒的胶体为氢氧化铁的聚集体 ,无法计算胶粒的数目 ,故 D 错误。