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- 2021-05-14 发布
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速练14 “NA”的广泛应用
类型一 判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”
一、气体摩尔体积的适用条件及物质的聚集状态
(1)标准状况下,5.6 L CO2与足量Na2O2反应转移的电子数为0.25NA( )
(2)标准状况下,2.24 L三氯甲烷中含有的氯原子数目为0.3NA( )
(3)常温下,22.4 L甲烷中含有的电子数为10NA( )
(4)用惰性电极电解食盐水,若电路中通过NA个电子,则阳极产生气体11.2 L( )
答案 (1)√ (2)× (3)× (4)×
名师揭秘 只给出物质的体积,而不指明物质的状态,或者标准状况下物质的状态不为气体,都不能用气体摩尔体积计算。所以求解时,一要看是否为标准状况下,不为标准状况无法直接用22.4 L·mol-1(标准状况下气体的摩尔体积)求n;二要看物质在标准状况下是否为气态,若不为气态也无法由标准状况下气体的摩尔体积求得n,如CCl4、水、液溴、SO3、己烷、苯等常作为命题的干扰因素迷惑学生。
二、物质的量或质量与状况
(1)在常温常压下,46 g NO2和N2O4混合气体中含氧原子的数目为2NA( )
(2)在20 ℃,1大气压下,40 g SO3中所含氧原子数目为1.5NA( )
(3)在标准状况下,1 mol HF中所含氢氟键的数目为NA( )
(4)在常温常压下,28 g CO、N2和C2H4的混合气体中所含原子数目为2NA( )
答案 (1)√ (2)√ (3)√ (4)×
名师揭秘 给出非标准状况下物质的物质的量或质量,干扰学生正确判断,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、物质的微观结构
5
(1)2.0 g H218O与D2O的混合物中所含中子数为NA( )
(2)30 g甲醛中含共用电子对总数为4NA( )
(3)标准状况下,22.4 L氦气与22.4 L氟气所含原子数均为2NA( )
(4)标准状况下,2.24 L己烷分子中含有1.9NA对共用电子( )
(5)1 mol Na2O2固体中含离子总数为4NA( )
(6)12 g金刚石中含有的共价键数为2NA( )
(7)1 mol氢氧化铁胶粒所含氢氧化铁的分子数为NA( )
(8)31 g白磷中含有的共价键数为1.5NA( )
答案 (1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)√ (7)× (8)√
名师揭秘 此类题型要求同学们对物质的微观构成要非常熟悉,弄清楚微粒中相关粒子数(质子数、中子数、电子数)及离子数、电荷数、化学键之间的关系。常涉及稀有气体He、Ne等单原子分子,Cl2、N2、O2、H2等双原子分子,及O3、P4、18O2、D2O、Na2O2、CH4、CO2等特殊物质。
四、电解质溶液中粒子数目的判断
(1)在1 L 0.1 mol·L-1碳酸钠溶液中,阴离子总数大于0.1NA ( )
(2)1 L 0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液中HCO和CO离子数之和为0.1NA( )
(3)0.1 mol·L-1的NaHSO4溶液中,阳离子的数目之和为0.2NA( )
(4)室温下,1 L pH=13的NaOH溶液中,由水电离的OH-离子数目为0.1NA( )
答案 (1)√ (2)× (3)× (4)×
名师揭秘 突破此类题目的陷阱,在审题过程中注意:①是否有弱离子的水解;②是否指明了溶液的体积;③所给条件是否与电解质的组成有关,如pH=1的H2SO4溶液c(H+)=0.1 mol·L-1,与电解质的组成无关;0.05 mol·L-1的Ba(OH)2溶液,c(OH-)=0.1 mol·L-1,与电解质的组成有关。
五、阿伏加德罗常数的应用与“隐含反应”
(1)一定条件下,0.1 mol SO2与足量氧气反应生成SO3,转移电子数为0.2NA( )
(2)标准状况下,44.8 L NO与22.4 L O2混合后气体中分子总数为3NA( )
(3)100 g 17%的氨水,溶液中含有的NH3分子数为NA( )
(4)标准状况下,0.1 mol Cl2溶于水,转移的电子数目为0.1NA( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)×
名师揭秘 解决此类题目的关键是注意一些“隐含反应”,如:①2SO2+O22SO3,2NO2N2O4,N2+3H22NH3;②Cl2+H2OHCl+HClO;③NH3+H2ONH3·H2ONH+OH-。
六、氧化还原反应中电子转移数目的判断
5
(1)5.6 g铁粉与硝酸反应失去的电子数一定为0.3NA( )
(2)1 mol Fe2+与足量的H2O2溶液反应,转移2NA个电子( )
(3)0.1 mol N2与足量的H2反应,转移的电子数是0.6NA( )
(4)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( )
(5)向FeI2溶液中通入适量Cl2,当有1 mol Fe2+被氧化时,共转移的电子的数目为NA( )
(6)1 mol Cl2参加反应转移的电子数一定为2NA( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)×
名师揭秘 氧化还原反应中转移电子数目的判断是一类典型的“陷阱”,突破“陷阱”的关键:
(1)同一种物质在不同反应中氧化剂、还原剂的判断。①Cl2和Fe、Cu等反应,Cl2只作氧化剂,而Cl2和NaOH反应,Cl2既作氧化剂,又作还原剂。②Na2O2与CO2或H2O反应,Na2O2既作氧化剂,又作还原剂,而Na2O2与SO2反应,Na2O2只作氧化剂。
(2)量不同,所表现的化合价不同。如Fe和HNO3反应,Fe不足,生成Fe3+,Fe过量,生成Fe2+。
(3)氧化剂或还原剂不同,所表现的化合价不同。如Cu和Cl2反应生成CuCl2,而Cu和S反应生成Cu2S。
(4)注意氧化还原的顺序。如向FeI2溶液中,通入Cl2,首先氧化I-,再氧化Fe2+,所以上述题(5)中转移的电子数目大于NA。
类型二 综合练
1.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.25 ℃,1 L pH=13的NaOH溶液中含有OH-的数目为0.1NA
B.常温常压下,17 g甲基(—14CH3)所含的中子数为9NA
C.标准状况下,1 L己烷充分燃烧后生成的气态产物的分子数为NA
D.1 mol乙酸(忽略挥发损失)与足量的C2H518OH在浓硫酸作用下加热,充分反应可生成NA个CH3CO18OC2H5分子
答案 A
解析 25 ℃,1 L pH=13的NaOH溶液中含有OH-的数目为0.1NA,A正确;常温常压下,17 g甲基(—14CH3)是1 mol,所含的中子数为8NA,B错误;标准状况下己烷不是气态,不能利用气体摩尔体积计算物质的量,C错误;酯化反应是可逆反应,1 mol乙酸(忽略挥发损失)与足量的C2H518OH在浓硫酸作用下加热,充分反应可生成CH3CO18OC2H5分子的个数小于NA个,D错误。
2.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的浓硫酸和足量的镁反应,转移的电子数大于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
5
C.任意条件下,1 mol苯中含C—H键的数目一定为6NA
D.a mol 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 0.2 mol H2SO4与镁反应,若生成氢气,转移0.4 mol电子,若生成二氧化硫,转移0.2 mol电子,因此含0.2 mol H2SO4 的浓硫酸和足量的镁反应,转移的电子数一定大于0.2NA,故A正确;25 ℃时,1 L pH=3的醋酸溶液中c(H+)=0.001 mol·L-1,溶液中含H+的数目等于0.001NA,故B错误;苯的化学式为C6H6,1 mol苯中含有C—H键的数目一定为6NA,故C正确;R2+(R的核内中子数为N,质量数为A)的核外电子数为A-N-2,则a mol 的R2+的核外电子数为a(A-N-2)NA,故D正确。
3.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是( )
A.6.8 g熔融的KHSO4中含有的离子数为0.15NA
B.标准状况下,11.2 L乙酸中含有的碳碳键数为0.5NA
C.N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,当转移的电子数为6NA时,该反应放出 92.4 kJ的热量
D.常温常压下,4.4 g CO2和N2O混合气体中含有的原子总数为0.6NA
答案 C
解析 熔融的KHSO4中含有钾离子和硫酸氢根离子,6.8 g 熔融的KHSO4(即0.05 mol)中含有的离子数为0.05×2×NA=0.1NA,A项错误;乙酸在标况下为固态,无法用气体摩尔体积进行计算,B项错误;根据N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1可知,当反应转移6NA电子时,反应放出的热量为92.4 kJ,C项正确;4.4 g CO2气体的物质的量为0.1 mol,含有原子总数为0.3NA,4.4 g N2O气体的物质的量为0.1 mol,含有原子总数为0.3NA,所以4.4 g CO2和N2O混合气体中含有的原子总数为0.3NA,D项错误。
4.(2018·余姚中学高三选考模拟)设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A.标准状况下,11.2 L CHCl3所含的原子总数为2.5NA
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.常温常压下,56 g C4H8(烯烃)中含有的共价单键总数为10NA
D.78 g Na2O2固体中含有阴、阳离子总数为4NA
答案 C
解析 标况下,CHCl3为液态,不能用气体摩尔体积计算,故A错误;硫酸钠溶液中含有的氧原子包含了硫酸钠中的氧和水中的氧,故B错误;56 g C4H8物质的量为1 mol,1个C4H8 (烯烃)包含了10个单键,所以单键总数为10NA,故C正确;78 g Na2O2固体中包含了2 mol Na+和1 mol O,故D错误。
5.(2017·诸暨市牌头中学高二下学期期中考试)设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
5
A.100 g质量分数为98%的浓硫酸中所含有的氧原子数为4NA
B.足量的Fe与6.72 L Cl2反应转移的电子数为0.6NA
C.密闭容器中1 mol N2与3 mol H2反应生成的NH3分子数小于2NA
D.3 g乙烷含有共用电子对为0.6NA
答案 C
解析 浓硫酸中除了硫酸外,水也含氧原子,故溶液中的氧原子的个数多于4NA,A错误;氯气所处的状态不明确,故其物质的量无法计算,B错误;合成氨的反应为可逆反应,不能进行彻底,故生成的氨气分子个数小于2NA,C正确;3 g乙烷的物质的量为0.1 mol,而乙烷中含7对共用电子对,故0.1 mol乙烷中含0.7NA对共用电子对,D错误。
6.(2017·温州市共美联盟高一下学期期末)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,4.48 L 重水(D2O)中含有的中子数为2NA
B.工业上用Cl2与石灰乳反应制取漂白粉,每反应1 mol Cl2则转移电子数为NA
C.分子数为NA的CO和CO2混合气体的体积约为22.4 L
D.0.3 mol·L-1的CuSO4溶液中含有SO的数目为0.3NA
答案 B
解析 标准状况下重水是液体,不能利用气体摩尔体积计算4.48 L 重水(D2O)中含有的中子数,A错误;工业上用Cl2与石灰乳反应制取漂白粉,反应中氯气既是氧化剂,也是还原剂,氯元素化合价从0价降低到-1价或升高到+1价,则每反应1 mol Cl2则转移电子数为NA,B正确;分子数为NA的CO和CO2混合气体的物质的量是1 mol,但其体积不一定约为22.4 L,C错误;0.3 mol·L-1 CuSO4溶液的体积未知,不能计算出其中含有SO的数目,D错误。
7.设NA为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是( )
A.18 g D2O和18 g H2O中含有的质子数均为10NA
B.含2 mol H2SO4的浓硫酸和足量的Cu反应可生成NA个SO2分子
C.标准状况下,22.4 L N2和H2混合气中含4NA个原子
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 重水的摩尔质量为20 g·mol-1,故18 g重水的物质的量为0.9 mol,含有9 mol质子即9NA个,故A项错误;随着反应的进行,浓硫酸变为稀硫酸后,与铜不再反应,生成的SO2分子数少于NA个,故B项错误;由于氮气和氢气均是双原子分子,所以标准状况下22.4 L N2和H2的混合气为1 mol,含有2 mol原子即2NA个,故C项错误;过氧化钠和水反应时,氧元素由-1价变为0价,故当生成0.1 mol氧气时转移0.2NA个电子,故D项正确。
5