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- 2021-05-13 发布
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化学家眼中的物质世界(2)
李仕才
第二单元 物质的量、气体摩尔体积及溶液的配制
[考试标准]
知识条目
必考要求
加试要求
1.物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积的概念
b
b
2.物质的量、微粒数、质量、气体体积之间的简单计算
b
c
3.固、液、气态物质的一些特性
a
a
4.阿伏加德罗定律及其推论
b
5.物质的量应用于化学方程式的简单计算
b
b
6.物质的量浓度的概念
b
b
7.配制一定物质的量浓度的溶液
b
b
8.物质的量浓度的相关计算
c
c
考点 以物质的量为中心的有关概念及应用
1.物质的量
(1)物质的量(n)
物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体的物理量,单位为摩尔(mol)。
(2)阿伏加德罗常数(NA)
0.012 kg C12中所含的原子数称为阿伏加德罗常数,其数值约为6.02×1023,单位为mol-1。
公式:NA=。
2.摩尔质量
(1)摩尔质量是单位物质的量的物质所具有的质量。单位是 g·mol-1。
(2)表达式:M=。
23
3.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)气体摩尔体积
①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 22.4_L·mol-1。
②基本关系式
n===。
③影响因素:气体摩尔体积的数值不是固定不变的,它决定于气体所处的温度和压强。
4.物质的量浓度概念
(1)概念:表示单位体积溶液中所含溶质B的物质的量。
(2)表达式:cB=。
(3)单位:mol·L-1(或mol/L)。
5.一定物质的量浓度溶液的配制
(1)主要仪器
天平、药匙、量筒、玻璃棒、烧杯、容量瓶、胶头滴管。
(2)容量瓶的构造及使用
①容量瓶上标有温度、规格和刻度线。常用规格有50 mL、100 mL、250 mL、500 mL、1 000 mL等。
②容量瓶在使用前要检查是否漏水,其操作顺序为装水盖塞→倒立→正立→玻璃塞旋转180°→倒立。
(3)配制过程
以配制100 mL 1.00 mol·L-1 NaCl溶液为例。
①计算:需NaCl固体的质量为5.9 g。
②称量:用托盘天平称量NaCl固体。
③溶解:将称量好的NaCl固体放入烧杯中,用适量蒸馏水溶解。
④移液:待烧杯中的溶液冷却至室温后,用玻璃棒引流将溶液注入100 mL容量瓶中。
⑤洗涤:用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,洗涤液全部注入容量瓶。轻轻摇动容量瓶,使溶液混合均匀。
⑥定容:将蒸馏水注入容量瓶,当液面距瓶颈刻度线1~2 cm时,改用胶头滴管
23
滴加蒸馏水至凹液面与刻度线相切。
⑦摇匀:盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。
配制流程如下图所示:
1.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”
(1)容量瓶不能用作溶解物质的容器(√)
(2016·浙江4月选考,9C)
(2)分液漏斗和容量瓶在使用前都要检漏(√)
(2017·浙江4月选考,10B)
(3)定容时,因不慎使液面高于容量瓶的刻度线,可用滴管将多余液体吸出(×)
(2015·浙江10月选考,24A)
2.(2016·浙江10月选考,28)用无水Na2CO3固体配制250 mL 0.100 0 mol·L-1的溶液。
请回答:
(1)在配制过程中不必要的玻璃仪器是________。
A.烧杯 B.量筒 C.玻璃棒 D.胶头滴管 E.容量瓶
(2)定容时的操作:当液面接近容量瓶刻度线时,_______________________________,再将容量瓶塞盖好,反复上下颠倒,摇匀。
(3)下列操作会使配得的Na2CO3溶液浓度偏低的是________。
A.称取相同质量的Na2CO3·10H2O固体进行配制
B.定容时俯视容量瓶的刻度线
C.摇匀后发现液面低于容量瓶刻度线,再滴加蒸馏水至刻度线
D.转移洗涤液时洒到容量瓶外,继续用该未清洗的容量瓶重新配制
答案 (1)B
(2)用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液凹面正好与刻度线相切
23
(3)AC
解析 (1)在配制一定物质的量浓度溶液时,量筒可用也可不用。
(3)A项,若称取相同质量的Na2CO3·10H2O,造成Na2CO3的质量偏小,所配溶液浓度偏低;B项,定容时俯视刻度线,溶液体积偏小,所配溶液浓度偏高;C项,摇匀后,发现液面低于刻度线,若此时再加水,造成溶液体积偏大,所配溶液浓度偏低;D项,未清洗容量瓶,造成溶液有残留,所配溶液浓度偏高。
备考导向 (1)熟记常用化学计量的概念及数学表达式,明确各物理量之间的联系。(2)熟练掌握一定物质的量浓度溶液的配制方法及误差分析。
题组一 有关概念的理解
1.下列说法不正确的是( )
A.1 mol O2的质量(以g为单位时)与它的相对分子质量在数值上相等
B.1 mol OH-的质量为17 g·mol-1
C.氖气的摩尔质量(以g·mol-1为单位时)在数值上等于它的相对原子质量
D.2 mol H2O的摩尔质量与1 mol H2O的摩尔质量相等
答案 B
2.(2017·浙江省杭州地区高三联考)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.摩尔是国际单位制中的物理量,单位是mol
B.阿伏加德罗常数近似为6.02×1023 mol-1
C.1 mol任何物质都含有NA个原子
D.CO2的摩尔质量就是NA个CO2分子的质量之和
答案 B
解析 摩尔是国际单位制中物质的量的单位,故A错误;阿伏加德罗常数的单位为mol-1,近似为6.02×1023 mol-1,故B正确;1 mol O2含有2NA个氧原子,故C错误;摩尔质量的单位是g·mol-1,质量的单位是g,故D错误;故选B。
3.(2017·浙江省杭州地区高一上学期五校联考)下列物质中,摩尔质量最大的是( )
A.0.9 mol H2SO4 B.1 000 mL H2O
C.64 g Cu D.1 g CaCO3
答案 D
解析 摩尔质量(以g·mol-1为单位时)与相对原子质量或者相对分子质量在数值上相等,所以摩尔质量最大的是D,故选D。
23
4.(2017·浙江杭州长征中学高一上学期期中)在相同温度和相同压强下,决定气体体积的因素主要是( )
A.微粒本身的大小 B.微粒的数目
C.微粒间的距离 D.微粒的种类
答案 B
5.(2016·台州模拟)下列说法正确的是( )
A.0.5 mol H2所占体积为11.2 L
B.标准状况下,1 mol H2O的体积为22.4 L
C.标准状况下,28 g CO与N2的混合气体的体积约为22.4 L
D.标准状况下,22.4 L CCl4的物质的量为1 mol
答案 C
摩尔质量与相对原子(或分子)质量的易混点
(1)摩尔质量的单位是g·mol-1或kg·mol-1,相对原子(或分子)质量的单位为1,不是同一个物理量。摩尔质量只有当以g·mol-1作单位时,在数值上才等于其相对原子(或分子)质量。
(2)熟记几组摩尔质量相同的物质,如①H2SO4和H3PO4(98 g·mol-1);②Mg3N2和CaCO3(100 g·mol-1);③CO、N2、C2H4(28 g·mol-1)。
题组二 有关“n===”的应用
6.(2017·浙江省杭州地区高三联考) 设NA为阿伏加德罗常数的值,若某气体分子A2的摩尔质量是M g·mol-1,则一个A原子的实际质量是( )
A.M g B. g
C. g D. g
答案 D
解析 该气体的一个分子的质量= mol×M g·mol-1= g,则一个原子的质量为 g,故选D。
7.(2017·浙江省温州中学高三上学期期中)楠溪江风景区被称为天然氧吧,其原因是空气中的自由电子附着在分子或原子上形成空气负离子,被称为“空气维生素”。O就是一种空气负离子,其摩尔质量为( )
A.33 g B.32 g
C.33 g·mol-1 D.32 g·mol-1
答案 D
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解析 O比O2多一个电子,电子的质量可以忽略不计,所以O的相对分子质量为32,O的摩尔质量为32 g·mol-1,答案选D。
8.(2017·浙江省温州中学高三上学期期中)科学家刚刚发现的某种元素的一个原子,其质量是a g,一个12C的原子质量是b g,设NA是阿伏加德罗常数的值,下列叙述中不正确的是( )
A.该原子的摩尔质量是aNA g·mol-1
B.W g该原子中含有NA个原子
C.W g该原子的物质的量是 mol
D.由已知信息可得:NA= mol-1
答案 B
解析 摩尔质量是指单位物质的量的物质所具有的质量,单位是g·mol-1,一个原子的质量是a g,则1 mol该原子的质量即NA个原子的质量为aNA g,所以摩尔质量应为aNA g·mol-1,A项正确;一个原子的质量是a g,W g该原子中原子个数为个,B项错误;根据上述分析,该原子的摩尔质量是aNA g·mol-1 ,W g该原子的物质的量是 mol,C项正确;1 mol任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数,以12 g 12C中所含碳原子数定义为阿伏加德罗常数,应为NA= mol-1,D项正确。
9.按要求计算
(1)由8 g O2和28 g N2组成的混合气体的平均摩尔质量是__________。
(2)若m g某气体中含分子数N个,已知阿伏加德罗常数为NA,则该气体的摩尔质量为________。
答案 (1)28.8 g·mol-1
(2) g·mol-1
解析 (1)=
=28.8 g·mol-1。
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说明 ①物质的量、质量、微粒数目的多少均与温度、压强无关。②物质的量浓度的大小与所取溶液的体积无关。
题组三 有关“物质的量浓度”的多维考查
10.(2017·浙江省温州中学高三月考)下列溶液中的Cl-浓度与100 mL 1 mol·L-1 MgCl2溶液中的Cl-浓度相等的是( )
A.50 mL 1 mol·L-1 NaCl溶液
B.100 mL 2 mol·L-1 AlCl3溶液
C.100 mL 1 mol·L-1 NH4Cl溶液
D.150 mL 2 mol·L-1 KCl溶液
答案 D
解析 100 mL 1 mol·L-1 MgCl2 溶液中Cl- 的物质的量浓度c(Cl-)=2c(MgCl2)=2 mol·L-1。50 mL 1 mol·L-1 NaCl溶液中c(Cl-)=1 mol·L-1,A项错误;100 mL 2 mol·L-1 AlCl3溶液中c(Cl-)=6 mol·L-1,B项错误;100 mL 1 mol·L-1 NH4Cl溶液中c(Cl-)=1 mol·L-1,C项错误;150 mL 2 mol·L-1 KCl溶液中c(Cl-)=c(KCl)=2 mol·L-1,D项正确。
11.(2017·浙江省杭州地区五校联考)下列溶液中,Cl-的物质的量浓度最大的是( )
A.300 mL 0.1 mol·L-1 NaCl溶液
B.100 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液
C.标准状况下,4.48 L HCl气体溶于水配成的1 L溶液
D.向1 L 0.2 mol·L-1 BaCl2溶液中加入0.2 mol·L-1的H2SO4溶液到沉淀恰好完全时的溶液(忽略溶液混合时的体积变化)
答案 B
解析 A项,300 mL 0.1 mol·L-1 NaCl溶液中Cl-的物质的量浓度为1×0.1 mol·L-1=0.1 mol·L-1;B项,100 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液中Cl-的物质的量浓度为3×0.1 mol·L-1=0.3 mol·L-1;C项,标准状况下,4.48 L HCl气体的物质的量为0.2 mol,溶于水配成的1 L溶液中Cl-的物质的量浓度为=0.2 mol·L-1;D项,1 L 0.2 mol·L-1 BaCl2溶液中含有氯离子的物质的量为1 L×0.2 mol·L-1×2=0.4 mol,加入0.2 mol·L-1的H2SO4溶液到沉淀恰好完全时的溶液的体积为2 L,其中Cl-的物质的量浓度为=0.2 mol·L-1;故选B。
12.(2017·浙江杭州长征中学高三月考)容量瓶是用来配制一定物质的量浓度的溶液的定量仪器,其上标有:①温度 ②浓度 ③容积 ④压强 ⑤刻度线这五项中的( )
A.①③⑤ B.③④⑤
C.①②④ D.①②③
答案 A
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13.某同学帮助水质检测站配制480 mL 0.5 mol·L-1 NaOH溶液以备使用。
(1)该同学应选择________ mL的容量瓶。使用容量瓶前必须进行的一步操作是__________。
(2)其操作步骤如下图所示,则如图操作应在下图中的________(填字母)之间。
A.②与③ B.①与② C.④与⑤
(3)该同学应称取NaOH固体________ g。
(4)下列操作对所配溶液的浓度大小有何影响?用“偏高”“偏低”或“无影响”填空:
①定容时俯视刻度线:________;
② 摇匀后,液面低于刻度线,没有再加水:_____________________________________。
答案 (1)500 检漏 (2)C (3)10.0 (4)①偏高 ②无影响
解析 (1)选取容量瓶的规格应该等于或稍大于配制溶液的体积,实验室没有480 mL容量瓶,所以应该选500 mL容量瓶;容量瓶带有玻璃塞,则使用容量瓶前必须进行的一步操作是检漏。
(2)如图所示的操作为移液洗涤后向容量瓶内加水,应在转移与定容之间,即应在④和⑤之间,答案选C。
(3)配制500 mL 0.5 mol·L-1 NaOH溶液需要氢氧化钠的质量为0.5 L×0.5 mol·L-1×40 g·mol-1=10.0 g。
(4)①定容时俯视刻度线观察液面,溶液体积偏小,配制溶液浓度偏高;定容后经振荡、摇匀、静置,发现液面低于刻度线,没有再加水,对测定结果无影响。
题组四 误差分析“10”例
14.用“偏大”“偏小”或“无影响”填空。
(1)配制450 mL 0.1 mol·L-1的NaOH溶液,用托盘天平称取NaOH固体1.8 g________。
(2)配制500 mL 0.1 mol·L-1的硫酸铜溶液,用托盘天平称取胆矾8.0 g________。
(3)配制NaOH溶液时,天平的两个托盘上放两张质量相等的纸片,其他操作均正确________。
(4)配制一定物质的量浓度的NaOH溶液,需称量溶质4.4 g,称量时物码放置颠倒________。
(5)用量筒量取浓硫酸时,仰视读数________。
23
(6)配制NaOH溶液时,将称量好的NaOH固体放入小烧杯中溶解,未经冷却立即转移到容量瓶中并定容________。
(7)定容时,加水超过刻度线,用胶头滴管吸取多余的液体至刻度线________。
(8)定容摇匀后,发现液面下降,继续加水至刻度线____________________________________。
(9)定容时仰视刻度线________。
(10)定容摇匀后少量溶液外流________。
答案 (1)偏小 (2)偏小 (3)偏小 (4)偏小
(5)偏大 (6)偏大 (7)偏小 (8)偏小 (9)偏小 (10)无影响
1.误差分析的理论依据
根据cB=可知,一定物质的量浓度溶液配制的误差都是由溶质的物质的量nB和溶液的体积V引起的。误差分析时,关键要看溶液配制过程中引起了nB和V怎样的变化。在配制一定物质的量浓度溶液时,若nB比理论值小,或V比理论值大时,都会使所配溶液浓度偏小;若nB比理论值大,或V比理论值小时,都会使所配溶液浓度偏大。
2.仰视、俯视的分析
结果:仰视时,容器内液面高于刻度线;俯视时,容器内液面低于刻度线。
微专题1 学考第22题——“NA”的广泛应用
阿伏加德罗常数综合应用“五”陷阱
陷阱一、“标准状况”“常温常压”等外界条件的应用方面
(1)22.4 L·mol-1指在标准状况下(0 ℃ 101 kPa)的气体摩尔体积。在标准状况下非气态物质(如H2O、SO3、戊烷、CHCl3、CCl4、苯、乙醇等),体积为22.4 L时,其分子数不等于NA。
(2)物质的质量、摩尔质量、微粒个数不受外界条件的影响。
陷阱二、物质的组成方面
(1)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、18O2、H37Cl、—OH、OH-等。
(2)物质中所含化学键的数目。
23
如H2O2、CnH2n+2中化学键的数目分别为3、3n+1。
(3)最简式相同的物质中的微粒数目。
如NO2和N2O4、乙烯和丙烯等。
(4)摩尔质量相同的物质中的微粒数目。
如N2、CO、C2H4等。
陷阱三、典型的氧化还原反应的电子转移数目方面
电子转移(得失)数目问题的分析,如Na2O2、NO2与H2O反应;电解AgNO3溶液、CuSO4溶液的反应;Cl2与H2O、NaOH、Fe反应等,分析该类题目时还要注意反应产物以及过量计算问题。
陷阱四、弱电解质的电离、盐类的水解方面
弱电解质在水溶液中部分电离,可水解的盐溶液中,离子发生微弱水解。如1 L 0.1 mol·L-1的乙酸溶液和1 L 0.1 mol·L-1的乙酸钠溶液中CH3COO-的数目不相等且都小于0.1NA。
陷阱五、特殊的反应方面
如一氧化氮和氧气常温常压下即可反应,二氧化氮和四氧化二氮之间存在相互转化,氯气与水反应、合成氨反应等属于可逆反应。
1.(2017·浙江11月选考,22)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是( )
A.含0.2 mol H2SO4的浓硫酸与足量的镁反应,转移电子数大于0.2NA
B.25 ℃时,pH=3的醋酸溶液1 L,溶液中含H+的数目小于0.001NA
C.任意条件下,1 mol苯中含有C—H键的数目一定为6NA
D.a mol的R2+(R的核内中子数为N,质量数为A)的核外电子数为a(A-N-2)NA
答案 B
解析 浓硫酸与镁反应产物是二氧化硫和硫酸镁,浓硫酸变稀之后与镁反应产物是氢气和硫酸镁,若0.2 mol H2SO4反应产物全为二氧化硫,转移电子数为0.2NA,若产物全为氢气,转移电子数为0.4NA,所以转移电子数应介于0.2NA和0.4NA之间,故A选项正确;pH=3的醋酸溶液中c(H+)=10-3 mol·L-1,在1 L的溶液中,含H+的数目等于0.001NA,故B选项错误;1个苯中含有6个C—H键,1 mol苯中含有C—H键的数目一定为6NA,故C选项正确;R2+的核外电子数为(A-N-2),a mol的R2+的核外电子数为a(A-N-2)NA,故D选项正确。
2.(2017·浙江4月选考,22)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.标准状况下,2.24 L乙醇中碳氢键的数目为0.5NA
B.1 L 0.1 mol·L-1硫酸钠溶液中含有的氧原子数为0.4NA
C.0.1 mol KI与0.1 mol FeCl3在溶液中反应转移的电子数为0.1NA
D.0.1 mol乙烯和乙醇的混合物完全燃烧所消耗的氧分子数为0.3NA
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答案 D
解析 标准状况下乙醇是液体,不能利用气体摩尔体积计算2.24 L乙醇中碳氢键的数目,A错误;1 L 0.1 mol·L-1硫酸钠溶液中含有的氧原子数大于0.4NA,溶剂水中还含有大量氧原子,B错误;乙醇的分子式可写作C2H4·H2O,所以0.1 mol乙烯和乙醇的混合物完全燃烧所消耗的氧分子数为0.3NA,D正确。
1.(2016·浙江10月选考,22)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.2.8 g铁粉与50 mL 4 mol·L-1盐酸反应转移电子的数目为0.15NA
B.常温下1 L pH=13的氢氧化钠溶液中由水电离出的H+的数目为0.1NA
C.标准状况下,8.96 L氢气、一氧化碳的混合气体完全燃烧,消耗氧分子的数目为0.2NA
D.1.2 g金刚石与石墨的混合物中含有碳碳单键的数目为0.4NA
答案 C
解析 A项,铁与盐酸反应生成Fe2+,所以转移电子数应为0.1NA,错误;B项,在pH=13的NaOH溶液中,c(H+)水=10-13mol·L-1,所以1 L pH=13 的NaOH溶液中,n(H+)水=10-13mol,错误;C项,根据2H2+O22H2O、2CO+O22CO2,标准状况下,8.96 L(即0.4 mol)该混合气体完全燃烧,消耗氧分子数目为0.2NA,正确;D项,1.2 g金刚石中含有碳碳单键的数目为0.2NA,而1.2 g的石墨中含有碳碳单键的数目为0.15NA,所以1.2 g的该混合物中,含有碳碳单键的数目应在0.15NA~0.2NA之间,错误。
2.(2016·浙江4月选考,22)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.1 mol FeI2与1 mol Cl2反应时转移的电子数为3NA
B.2 g H218O与D216O的混合物中所含中子、电子数目均为NA
C.273 K、101 kPa下,28 g乙烯与丙烯混合物中含有C—H键的数目为5NA
D.pH=1的H2SO4溶液10 L,含H+的数目为2NA
答案 B
解析 A项,转移电子数应为2NA;C项,×2NA=4NA;D项,n(H+)=10 L×10-1 mol·L-1=1 mol。
3.(2015·浙江10月选考,22)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.NA个氧分子与NA个氢分子的质量之比为8∶1
B.100 mL 1.0 mol·L-1 FeCl3溶液与足量Cu反应,转移的电子数为0.2NA
C.标准状况下,11.2 L CCl4中含有C—Cl键的数目为2NA
D.NA个D2O分子中,含有10NA个电子
答案 D
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解析 本题考查有关阿伏加德罗常数的知识。A项,NA个氧分子与NA个氢分子的质量比是16∶1,错误;B项,100 mL 1.0 mol·L-1 FeCl3溶液与足量Cu反应,转移的电子数为0.1NA,错误;C项,标准状况下,CCl4是液态不是气态,所以11.2 L CCl4物质的量不是0.5 mol,错误;D项,D是H的同位素,含一个质子,一个中子,核外有一个电子,故一个D2O分子中含有10个电子,NA个D2O分子中含有10NA个电子,正确。故选D。
4.(2017·杭州市学军中学高三选考模拟)NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.0.1 mol FeCl3与足量KI溶液反应,转移的电子数为0.1NA
B.标准状况下,1 L 0.5 mol·L-1乙酸溶液中含有氢离子总数为0.5NA
C.31 g白磷分子含有共价键总数为1.5NA
D.53 g Na2CO3固体中含有CO数小于0.5NA
答案 C
解析 FeCl3遇水溶液水解,部分生成Fe(OH)3胶体,Fe(OH)3胶体中的Fe3+不与I-反应,则0.1 mol FeCl3与足量KI溶液反应,转移的电子数小于0.1NA,故A错误;乙酸是弱酸,不能完全电离,故B错误;每个白磷分子含有6个P—P键,则31 g白磷的物质的量为0.25 mol,分子中含有共价键总数为1.5NA,故C正确;Na2CO3固体中CO不水解,则53 g Na2CO3固体中含有CO数为0.5NA,故D错误。
5.(2017·宁波市高三新高考选考适应性考试)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.足量Mg与2.8 g N2完全反应后失去0.2NA电子
B.3.0 g由葡萄糖和冰醋酸组成的混合物中含有的原子总数为0.3NA
C.常温常压下,2.8 g C2H4含有共用电子对的数目为0.6NA
D.16 g O2含有NA个18O原子
答案 C
解析 A项,Mg过量,以氮气作为计算标准,故足量Mg与2.8 g N2完全反应后失去0.6NA电子,错误;B项,葡萄糖的分子式为C6H12O6,冰醋酸的分子式为C2H4O2,二者的分子通式为(CH2O)n,混合物中含有的原子总数为N=×4n×NA=0.4NA,错误;C项,2.8 g C2H4的物质的量为0.1 mol,1个乙烯分子中含有共用电子对数目为6,故常温常压下,2.8 g C2H4含有共用电子对的数目为0.6NA,正确;D项,若氧气分子由18O原子构成,则16 g O2的物质的量为= mol,则含有NA个18O原子,D项错误。
6.(2017·浙江省台州中学高三上学期第四次统练)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.1 mol羟基与1 mol氢氧根离子所含的质子数和电子数均为9NA
23
B.1 L 0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液中HCO、CO的离子数之和为0.1NA
C.0.1 mol·L-1的CuCl2溶液中含有Cl-的数目为0.2NA
D.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
答案 D
解析 一个羟基中有9个质子和9个电子,一个OH-中有9个质子和10个电子,所以1 mol羟基与1 mol氢氧根离子所含的电子数不相等,A项错误;根据物料守恒,1 L 0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液中H2CO3 、HCO、CO的微粒数之和为0.1NA,B项错误;没有体积,无法计算溶液中离子数目,C项错误;根据化学反应2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,生成1个O2转移2e-,则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项正确;答案选D。
7.(2017·浙江省“七彩阳光”新高考研究联盟高三下学期期初联考)用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列判断正确的是( )
A.44 g CO2 含有的原子数目为 NA
B.1 L 1 mol·L-1 的(NH4)2SO4 溶液中含有的 NH数目为2NA
C.足量的MnO2 与 100 mL 12 mol·L-1的浓盐酸充分反应,转移的电子数目为 0.6NA
D.常温常压下,18 mL水含有的分子数目约为NA
答案 D
解析 44 g CO2的物质的量为1 mol,含有的原子数目为3NA,故A错误;NH在溶液中要水解,含有的NH数目小于2NA,故B错误;足量的MnO2与100 mL 12 mol·L-1的浓盐酸混合,随着反应的进行,盐酸的浓度降低,稀盐酸不再与MnO2反应,则反应中转移的电子数目小于0.6NA,故C错误;常温常压下,18 mL水的物质的量为1 mol,含有的分子数目约为NA,故D正确;答案为D。
8.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.常温下,0.1 mol Fe在足量浓硫酸中反应,转移电子数为0.3NA
B.9.2 g甲苯中所含碳碳双键数目为0.3NA
C.已知白磷(P4)为正四面体结构,那么1 mol P4与1 mol金刚石所含共价键数目之比为1∶1
D.常温下,22.4 mL H2O中所含氢氧键的数目约为2.49NA
答案 D
解析 常温下,Fe在浓硫酸中发生钝化,故A错误;甲苯分子中不存在碳碳双键,故B错误;每个P4分子中含有6个共价键,1 mol P4所含共价键总数为6 mol,金刚石结构中每个C原子形成4个共价键,但是每个共价键都是相邻的两个碳原子共用的,所以1 mol金刚石所含共价键数目为1 mol×=2 mol,二者比值为3∶1,故C错误;常温下,22.4 mL水物质的量为,1个H2O分子中含有2个H—O键,H—O键总数为
23
×2≈2.49 mol,即2.49NA个H—O键,故D正确。
微专题2 阿伏加德罗定律及其推论(加试)
一、阿伏加德罗定律
同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子,即==。
二、推论
条件
结论
类型一
同温、同压
=
=
类型二
同温、同容
=
以上用到的符号:ρ为密度、p为压强、n为物质的量、M为摩尔质量、V为气体体积
知识拓展
理想气体状态方程:pV=nRT
变式:pM=ρRT
(1)阿伏加德罗定律及其推论适用于任何气体,也包括混合气体,但不适用于非气体。
(2)在阿伏加德罗定律的推论中,同温、同压、同体积和同粒子数,四“同”共同存在,相互制约,只要有三个“同”成立,第四个“同”则必定成立,在实际应用中往往是“三同”推导“一同”。
(3)“在标准状况下,1 mol任何气体的体积都约为22.4 L”或“在标准状况下,气体摩尔体积约为22.4 L·mol-1”,它是阿伏加德罗定律的特定情况,这种规律关系如下表:
名称
温度
压强
气体体积
气体所含粒子数目
阿伏加德罗定律
同温度
同压强
相同体积
相同
标准状况下气体摩尔体积
273 K
101 kPa
22.4 L
6.02×1023个(1 mol)
1.(2017·浙江省温州中学质量检测)一定温度下,影响一定质量气体体积大小的决定因素是( )
23
A.气体的密度 B.气体分子体积的大小
C.气体分子间的平均距离 D.气体的相对分子质量
答案 C
解析 气体粒子间距离较大,远大于粒子的直径,所以粒子大小可以忽略不计,决定气体体积的因素主要为构成物质的粒子数和粒子间的距离,一定质量的气体,气体的分子数目一定,所以一定温度下,影响一定质量气体体积大小的决定因素是气体分子间的平均距离,答案选C。
2.(2017·浙江省杭州地区五校联考)下列示意图中,白球代表氢原子,黑球代表氦原子,方框代表一个恒温容器,容器中间有一个可以上下滑动的隔板(其质量忽略不计),其中能表示氢气和氦气在容器中的相对关系的是( )
答案 A
解析 同温同压下,=。白球代表氢原子,黑球代表氦原子,符合物质的量之比为2∶1,体积之比为2∶1,故A正确;白球代表氢原子,黑球代表氦原子,物质的量之比为2∶1,体积之比为2∶1,但氦气是单原子构成的分子,故B错误;白球代表氢原子,黑球代表氦原子,物质的量之比为2∶1,但体积之比为1∶2,故C错误;白球代表氢原子,黑球代表氦原子,物质的量之比为1∶1,体积之比为2∶1,故D错误;故选A。
3.(2017·浙江杭州长征中学高三月考)同温同压下,同体积的气体单质X2和气体单质Y2化合生成气体Z,且反应前后气体体积不变,则Z的化学式为( )
A.X2Y2 B.X2Y
C.XY2 D.XY
答案 D
解析 X2+Y2===2Z,则Z为XY。
4.(2017·浙江杭州长征中学高三练习)在同温同压下,8.25 g气体X所占的体积和6 g O2所占的体积相同,则X的相对分子质量是( )
A.22 B.44
C.28.25 D.88
答案 B
解析 =,解得M(X)=44。
5.(2017·浙江省杭州地区五校联考)按要求回答下列问题:
(1)同温同压下,已知O2的密度为ρ g·L-1,则CO2的密度为________。
23
(2)现有下列三种气体:①32 g CH4;②约含有6.02×1023个HCl分子的氯化氢气体;③标准状况下33.6 L O2。请按物理量由小到大的顺序排列:
a.质量________(填序号,下同);
b.分子数目________;
c.相同状况下气体的体积________。
答案 (1)×ρ g·L-1
(2)a.①<②<③ b.②<③<① c.②<③<①
解析 (1)同温同压下,气体的密度之比等于相对分子质量之比,则CO2的密度为×ρ g·L-1=×ρ g·L-1。
(2)①32 g CH4,物质的量为=2 mol,②约含有6.02×1023个HCl分子的氯化氢气体的物质的量为==1 mol,质量为36.5 g;③标准状况下33.6 L O2的物质的量为=1.5 mol,质量为1.5 mol×32 g·mol-1=48 g。
a.质量由小到大的顺序为①<②<③;
b.分子数目与物质的量成正比,分子数目由小到大的顺序为②<③<①;
c.相同状况下气体的体积与物质的量成正比,气体的体积由小到大的顺序为②<③<①。
课时训练
1.(2017·台州市高一上学期期末质量评估)一定温度和压强下,任何1 mol气态物质具有相同的物理量是( )
A.质量 B. 体积
C. 密度 D. 摩尔质量
答案 B
2. 同温同压下,两种气体的体积如果不相同,其主要原因是( )
A.气体的分子大小不同
B.气体分子间的平均距离不同
C.气体的物质的量不同
D.气体的性质不同
答案 C
23
解析 气体体积大小主要受两个因素影响:①气体分子数目、②气体分子间的平均距离,同温、同压下,气体分子间的平均距离几乎相等,故同温同压下,两种气体的体积如果不相同,其主要原因是气体分子数目不相同,即气体的物质的量不同,故C项正确;本题选C。
3.[2017·杭州市七县(市、区)高一(上)期末]常温常压下,用等质量的CH4、CO2、O2、SO2 分别吹出四个气球,其中气体为CH4的是( )
答案 D
解析 相同条件下,气体摩尔体积相等,根据V=nVm=Vm知,相同质量时,气体体积与气体摩尔质量成反比,CH4、CO2、O2、SO2的摩尔质量分别是16 g·mol-1、44 g·mol-1、32 g·mol-1、64 g·mol-1,因此甲烷的体积最大,故选D。
4.配制100 mL 0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液,下列仪器不需要用到的是( )
答案 C
解析 配制100 mL 0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液需要容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管,不需要烧瓶,答案选C。
5.下列与50 mL 0.1 mol·L-1Na2CO3溶液中 Na+的物质的量浓度相同的溶液是( )
A.50 mL 0.2 mol·L-1的NaCl 溶液
B.100 mL 0.1 mol·L-1的NaCl 溶液
C.25 mL 0.2 mol·L-1的Na2SO4溶液
D.10 mL 0.5 mol·L-1的Na2CO3溶液
答案 A
解析 50 mL 0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液中Na+的物质的量浓度为0.1 mol·L-1×2=0.2 mol·L-1,50 mL 0.2 mol·L-1的NaCl溶液中钠离子的浓度为0.2 mol·L-1,故A正确;100 mL 0.1 mol·L-1的NaCl溶液中钠离子的浓度为0.1 mol·L-1,故B错误;25 mL 0.2 mol·L-1的Na2SO4溶液中钠离子的浓度为0.2 mol·L-1×2=0.4 mol·L-1,故C错误;10 mL 0.5 mol·L-1的Na2CO3溶液中钠离子的浓度为1 mol·L-1,故D错误;故选A。
6.100 mL 0.3 mol·L-1Na2SO4溶液与50 mL 0.2 mol·L-1Al2(SO4)3溶液混合后,溶液中SO的物质的量浓度为( )
A.0.20 mol·L-1 B.0.25 mol·L-1
C.0.40 mol·L-1 D.0.50 mol·L-1
答案 C
解析 硫酸钠溶液中n(SO)=0.3 mol·L-1×0.1 L=0.03 mol,硫酸铝溶液中n(SO
23
)=0.2 mol·L-1×3×0.05 L=0.03 mol,则溶液中SO的物质的量浓度为(0.03 mol+0.03 mol)÷0.15 L=0.40 mol·L-1,答案选C。
7.在某H2SO4和Fe2(SO4)3的混合溶液中,测得H+的物质的量浓度为0.40 mol·L-1,SO的物质的量浓度为0.65 mol·L-1。混合液中Fe3+的物质的量浓度(mol·L-1)为( )
A.0.10 B.0.20 C.0.30 D.0.40
答案 C
解析 根据电荷守恒,溶液中3c(Fe3+)+c(H+)=2c(SO),即3c(Fe3+)+0.4 mol·L-1=2×0.65 mol·L-1,解得c(Fe3+)=0.3 mol·L-1,答案选C。
8.(2017·浙江省温州中学高三3月高考模拟)配制物质的量浓度为0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液100 mL时,下列操作正确的是( )
A.用托盘天平称取1.06 g 无水碳酸钠,在烧杯中加适量水溶解,待冷却到室温后,将溶液转移到容量瓶中
B.在使用容量瓶前必须检查容量瓶是否完好以及瓶塞处是否漏水
C.定容时,若加水超过刻度线,可用胶头滴管小心吸出多余部分
D.定容时,若仰视,则所配溶液的浓度将偏高
答案 B
解析 托盘天平的精确度为0.1 g,不能用托盘天平称取1.06 g无水碳酸钠,故A错误;在使用容量瓶前必须检查容量瓶是否完好以及瓶塞处是否漏水,故B正确;定容时,若加水超过刻度线,用胶头滴管小心吸出多余部分,会使浓度偏低,故C错误;定容时,若仰视读数,则所配溶液的体积偏大,浓度将偏低,故D错误。
9.(2017·浙江省温州中学高三3月高考模拟)NA表示阿伏加德罗常数,下列说法不正确的是( )
A.H2SO4的摩尔质量(g·mol-1)与NA个硫酸分子的质量(g)在数值上相等
B.NA个氧气分子和NA个氮气分子的质量比为8∶7
C.28 g氮气所含原子数目为NA
D.在标准状况下,0.5NA个氯气分子所占的体积为11.2 L
答案 C
解析 单位物质的量的物质所具有的质量称作该物质的摩尔质量,单位物质的量的H2SO4即1 mol H2SO4含硫酸分子数为NA个,故H2SO4的摩尔质量(g·mol-1)与NA个硫酸分子的质量(g)在数值上相等,则A项说法正确;NA个氧气分子和NA个氮气分子的质量比为32∶28=8∶7,故B项说法正确;28 g氮气物质的量为1 mol,氮气为双原子分子,故所含原子数为2NA,故C项说法错误;0.5NA个氯气即0.5 mol氯气,标准状况下所占体积为11.2 L,故D项说法正确。
23
10.(2017·温州市十校联合体高一上学期期末联考)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.标准状况下,22.4 mL水中含有的分子数目约为1.24NA
B.1 mol HCl气体中的粒子数与0.5 mol·L-1盐酸中溶质粒子数相等
C.23 g钠在氧气中完全燃烧失去电子数为0.5NA
D.常温常压下的33.6 L氯气与56 g铁充分反应,转移电子数为3NA
答案 A
11.(2017·温州市十校联合体高二上学期期末联考)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.标准状况下,11.2 L的H2O中含有H—O键数目为NA
B.常温下,1 L pH=1的H2SO4溶液中的H+数为0.2NA
C.6.4 g SO2在空气中充分氧化,转移的电子数为0.2NA
D.0.1 mol MnO2与足量的浓HCl加热反应产生的Cl2分子数为0.1NA
答案 D
解析 标准状况下水是液体,11.2 L的H2O中含有H—O键数目不是NA,A错误;常温下,1 L pH=1的H2SO4溶液中的H+数为0.1NA,B错误;6.4 g SO2是0.1 mol,在空气中充分氧化,由于是可逆反应转移的电子数小于0.2NA,C错误;0.1 mol MnO2与足量的浓HCl加热反应产生0.1 mol氯气,Cl2分子数为0.1NA,D正确,答案选D。
12.(2017·温州市“十五校联合体”高二下学期期中联考)设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.密闭容器中1 mol O2与2 mol SO2充分反应,产物的分子数为2NA
B.1 mol丙烷分子含有的共价键数为11NA
C.在标准状况下,22.4 L溴所含的原子数目为2NA
D.常温常压下,7.0 g乙烯与丙烯的混合物中含有氢原子的数目为NA
答案 D
解析 SO2和O2反应生成SO3发生的反应为可逆反应,反应物的转化率不可能达到100%,故A错误;丙烷分子中含有8个碳氢键和2个碳碳键,则1 mol丙烷分子含有的共价键数为10NA,故B错误;在标准状况下,溴为液态,无法根据气体的摩尔体积计算其物质的量,故C错误;乙烯与丙烯的最简式均为CH2,7.0 g CH2的物质的量为0.5 mol,含有氢原子的数目为NA,故D正确;答案为D。
13.(2017·杭州市五县七校高二上学期期中联考)NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.常温常压下,1.4 g N2和CO的混合气体含有的电子数为0.7NA
B.标况下,足量Fe在2.24 L氯气中燃烧,反应中转移电子的数目为0.3NA
23
C.1 L 0.1 mol·L-1 醋酸溶液中含有H+的数目为0.1NA
D.18 g D2O所含有的质子数、电子数均为10NA
答案 A
解析 由于N2和CO的摩尔质量均为28 g·mol-1,且所含的电子数均为14,故1.4 g N2和CO的混合气体含有的电子数为×14NA=0.7NA,A正确; 标况下,足量Fe在2.24 L氯气中燃烧,反应中转移电子的数目为0.2NA,B错误;醋酸是弱电解质,发生部分电离,因此1 L 0.1 mol·L-1 醋酸溶液中含有H+的数目小于0.1NA,C错误; 18 g D2O 的物质的量为n===0.9 mol,所含的质子数和电子数均为9NA,D错误。故答案为A。
14.(2017·宁波市北仑中学高一上学期期中)下列有关溶液物质的量浓度的说法正确的是( )
A.把1 mol NaCl溶于1 L水中所得溶液物质的量浓度为1 mol·L-1
B.把0.1 mol NaCl投入100 mL容量瓶中加水至刻度线,充分振荡后浓度为1 mol·L-1
C.把7.4 g Ca(OH)2放入烧杯中,加水搅拌冷却后转移到100 mL容量瓶并加水至刻度线,所得溶液浓度为1 mol·L-1
D.需要78 mL 0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液,应选用100 mL容量瓶
答案 D
15.(加试题)如图两瓶体积相等的气体,在同温同压时瓶内气体的关系一定正确的是( )
A.所含原子数相等 B.气体密度相等
C.气体质量相等 D.摩尔质量相等
答案 A
解析 同温同压下,体积之比等于物质的量之比,两瓶气体的物质的量相等。都是双原子分子,物质的量相等的气体含有的原子数目相等,故A正确;左瓶中氮气与氧气的物质的量之比为1∶1时,相当于NO,与右瓶内NO的密度、质量、摩尔质量均相等,但左瓶中氮气与氧气的物质的量之比不一定为1∶1,故密度、质量、摩尔质量不一定相等,故B、C、D错误;故选A。
16.实验室需要配制100 mL 0.1 mol·L-1 CuSO4溶液。
(1)本实验用到的基本实验仪器除托盘天平、胶头滴管、玻璃棒、100 mL容量瓶外,还必须使用一种玻璃仪器是________。
(2)下列有关实验说法正确的是________。
23
a.需称量CuSO4·5H2O晶体2.5 g
b.将固体溶解、冷却后,依照图示转移至容量瓶
c.需用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,洗涤液均转入容量瓶
d.定容摇匀后,发现液面低于刻度线,继续向容量瓶中加水至凹液面与刻度相切即可
(3)若实验遇到下列情况,分析对所配制溶液的浓度的影响(选填“偏高”“偏低”或“无影响”)
①容量瓶内壁附有水珠而未干燥________;
②在定容时,俯视刻度线________。
答案 (1)烧杯 (2)ac (3)①无影响 ②偏高
解析 (1)配制一定物质的量浓度溶液一般步骤:计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等,用到的仪器:托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管,所以还缺少的仪器:烧杯。
(2)配制100 mL 0.1 mol·L-1 CuSO4溶液,需要五水硫酸铜的质量为0.1 L×0.1 mol·L-1×250 g·mol-1=2.5 g,故a正确;移液时应用玻璃棒引流,图中未用玻璃棒引流,故b错误;需用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,洗涤液均转入容量瓶,否则溶质的物质的量偏小,溶液浓度偏低,故c正确;定容摇匀后,发现液面低于刻度线,继续向容量瓶中加水至凹液面与刻度相切,导致溶液体积偏大,依据c=可知,溶液浓度偏低,故d错误。
(3)①容量瓶内壁附有水珠而未干燥,对溶质的物质的量和溶液体积都不会产生影响,溶液浓度不受影响;
②在定容时,俯视刻度线,导致溶液体积偏小,溶液浓度偏高。
17.(2017·浙江省杭州地区高一上学期五校联考)某实验需要80 mL 0.500 mol·L-1 Na2CO3溶液。某同学用碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)来配制所需溶液,现提供以下仪器:
①带有刻度的250 mL烧杯 ②100 mL量筒 ③细口试剂瓶 ④胶头滴管 ⑤玻璃棒 ⑥托盘天平(带砝码及两张质量大小相等的纸) ⑦标签纸 ⑧药匙
请回答下列问题:
(1)还缺少的仪器是________。
(2)需要称取碳酸钠晶体的质量为________ g。
(3)实验中两次用到玻璃棒,其作用分别是__________________。
(4)配制过程中有一个步骤是洗涤,其操作是用少量蒸馏水洗涤_____________________。
(5)配制0.500 mol·L-1的Na2CO3
23
溶液时,下列因素会导致所配溶液浓度偏低的是________(填字母)。
A.称量时,左盘砝码,右盘药品
B.定容时,俯视读取刻度
C.定容时加水超过刻度线,立即用干净的胶头滴管将多余的溶液吸出
D.使用部分风化的碳酸钠晶体来配制溶液
答案 (1)100 mL容量瓶 (2)14.3 (3)搅拌;引流 (4)烧杯和玻璃棒2~3次 (5)AC
解析 (1) 需要80 mL 0.500 mol·L-1 Na2CO3溶液,需要配制100 mL 0.500 mol·L-1 Na2CO3溶液,配制步骤有计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等操作,一般用托盘天平称量,用药匙取用药品,在烧杯中溶解,冷却后转移到100 mL容量瓶中,并用玻璃棒引流,当加水至液面距离刻度线1~2 cm时,改用胶头滴管滴加,所以需要的仪器为托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、100 mL容量瓶、胶头滴管,还缺少的仪器是100 mL容量瓶。
(2) 因配制溶液的体积为80 mL,而容量瓶的规格没有80 mL,只能选用100 mL容量瓶,Na2CO3的物质的量n=cV=0.1 L×0.500 mol·L-1=0.05 mol,Na2CO3·10H2O的物质的量等于Na2CO3的物质的量,所以Na2CO3·10H2O的质量为0.05 mol×286 g·mol-1=14.3 g。
(3)实验中两次用到玻璃棒,溶解时是搅拌,加速溶解,转移时起引流作用。
(4)配制过程中有一个步骤是洗涤,是用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次。
(5)A项,称量时,左盘砝码,右盘药品,导致药品的质量偏小,浓度偏低,正确;B项,定容时,俯视读取刻度,导致溶液的体积偏小,浓度偏大,错误;C项,定容时加水超过刻度线,立即用干净的胶头滴管将多余的溶液吸出,导致溶质的物质的量偏小,浓度偏低,正确;D项,使用部分风化的碳酸钠晶体来配制溶液,导致溶质的物质的量偏大,浓度偏高,错误;故选AC。
18.在标准状况下,将224 L HCl气体溶解于635 mL水中,所得盐酸的密度为1.18 g·cm-3。试计算:
(1)所得盐酸的质量分数和物质的量浓度是多少?
(2)取出这种盐酸100 mL,稀释至1.18 L,求所得稀盐酸的物质的量浓度。
答案 (1)36.5% 11.8 mol·L-1 (2)1 mol·L-1
解析 (1)n(HCl)==10 mol,m(HCl)=10 mol×36.5 g·mol-1=365 g,
635 mL水的质量为635 mL×1 g·mL-1=635 g,
盐酸的质量分数w=×100%=36.5%,
c(HCl)== mol·L-1=11.8 mol·L-1。
(2)根据c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)
可知:c(稀)=11.8 mol·L-1×0.1 L÷1.18 L=1 mol·L-1。
23
19.(2017·温州市“十五校联合体”高二下学期期中联考)用11.92 g NaClO配成100 mL溶液,向其中加入0.01 mol Na2Sx恰好完全反应,生成Na2SO4和NaCl。
(1)NaClO溶液的物质的量浓度为________ mol·L-1。
(2)化学式中的x=________。
答案 (1)1.60 (2)5
解析 (1)11.92 g NaClO的物质的量为=0.16 mol,则NaClO溶液的物质的量浓度为=1.6 mol·L-1。(2)Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4,S元素化合价由-价升高为+6价,而NaClO被还原为NaCl,Cl元素化合价由+1价降低为-1价,反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为0.01 mol∶0.16 mol=1∶16,根据电子转移守恒,则:x[6-(-)]=16×[1-(-1)],解得:x=5。
20.在120 ℃时分别进行如下四个反应:
A.2H2S+O2===2S↓+2H2O
B.2H2S+3O2===2SO2+2H2O
C.C2H4+3O2===2CO2+2H2O
D.C4H8+6O2―→4CO2+4H2O
(1)若反应在容积固定的容器内进行,反应前后气体密度(d)和气体总压强(p)分别符合关系式d前=d后和p前>p后的是________(请填写反应的代号,下同);符合关系式d前=d后和p前=p后的是________。
(2)若反应在压强恒定、容积可变的容器内进行,反应前后气体密度(d)和气体体积(V)分别符合关系式d前>d后和V前<V后的是________;符合关系式d前>d后和V前>V后的是________。
答案 (1)B C (2)D A
解析 (1)若反应在容积固定的容器内进行,反应前后d前=d后,说明反应前后气体质量不变,符合要求的是B、C、D;p前>p后,则表明反应后气体的分子数减小,符合要求的是B;p前=p后,则表明反应前后气体的分子数不变,只有C符合。
(2)若反应在压强恒定、容积可变的容器内进行,反应前后d前>d后和V前<V后,在气体总质量不变的前提下,则表明气体的分子数是增大的,由于分子数的增多,导致了容器容积的增大,从而造成密度减小,符合题意的是D;V前>V后,表明反应是气体分子数减小的反应,体积减小后,仍是d前>d后,说明气体的质量减小,符合题意的是A。
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