考点05 阿伏加德罗常数及其应用 学案-备战2023年高考化学二轮复习【热点难点突破专题】(通用版)(含解析)

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考点05 阿伏加德罗常数及其应用 学案-备战2023年高考化学二轮复习【热点难点突破专题】(通用版)(含解析)

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考点05 阿伏加德罗常数及其应用
1.物质的量、阿伏加德罗常数
(1)基本概念间的关系。
2.摩尔质量
3.摩尔质量的计算方法
前提条件 公式
任意状态的任意物质 M=m/n(定义式)
已知一个分子的质量 M=m(分子)×NA
标准状况下的气体 M=22.4 L·mol-1×ρ(注意:ρ以g·L-1为单位)
同温同压下的气体 M(A)=M(B)×D(相对密度)
对于混合气体,求其平均摩尔质量 =M1a%+M2b%+M3c%+……a%、b%、c%指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)
4.气体摩尔体积
(1)定义:一定温度和压强下,单位 物质的量 的气体所占的体积,符号为 Vm 。
(2)常用单位:L·mol-1(或L/mol)。
(3)数值:在标准状况下(指温度为 0 ℃ ,压强为 101 kPa )约为 22.4 L·mol-1 。
(4)计算公式:Vm=  。
(5)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 。Vm与气体的种类无关,温度升高,Vm变大,压强增大,Vm变小。
(6)适应对象:只限于气体,单一气体或互不反应的混合气体。
5.阿伏加德罗定律及其推论
(1)阿伏加德罗定律:在相同的 温度 和 压强 下,相同体积的任何气体都含有 相同数目的分子 。
即: N1=N2 “三同”(T、p、V)→“一同”(N)→(n)
(2)阿伏加德罗定律的推论
描述 关系
三正比 同温同压下,气体的体积比等于它们的物质的量之比 =
同温同体积下,气体的压强比等于它们的物质的量之比 =
同温同压下,气体的密度比等于它们的摩尔质量之比 ==D(相对密度)
二反比 同温同压下,相同质量的任何气体的体积与它们的摩尔质量成反比 =
同温同体积时,相同质量的任何气体的压强与它们的摩尔质量成反比 =
一连比 同温同压下,同体积的任何气体的质量比等于它们的摩尔质量之比,也等于它们的密度之比 ===D
1.与气体摩尔体积22.4 L·mol-1相关的NA的应用
(1)非标准状况下的气体、标准状况下的非气体均不适用22.4 L·mol-1进行物质的量的计算。
(2)常见物质在标准状况下的状态:溴、H2O、HF、苯、己烷、CCl4、CH2Cl2、CHCl3、CH3OH、CH3CH2OH、碳原子数大于4的烃(除新戊烷外)均为液体,SO3为固体,已知体积的以上物质的物质的量均不能用n=计算。
2.与物质的组成相关的NA的应用
(1)稀有气体(单原子分子)、臭氧(O3)、白磷(P4)分子中的原子数目,不能认为单质分子都是双原子分子。
(2)一定质量含某核素的物质中的质子、中子、电子或原子的数目。
(3)Na2O2、KO2中的阴、阳离子个数比,前者为1∶2,后者为1∶1;熔融的NaHSO4中的阳离子数目(阳离子只有Na+)。
(4)等物质的量的羟基与氢氧根离子所含质子、电子或原子数目。
(5)等质量的最简式相同的有机物(如烯烃)、同素异形体、N2与CO、NO2与N2O4等含有的原子、分子数目。
(6)注意特殊物质的摩尔质量,如D2O、18O2、H37Cl等。
(7)一定物质的量的有机物中共价键的数目(苯环、萘环中无碳碳双键),如CnH2n+2中共价键的数目为3n+1。
(8)1 mol金刚石、石墨中的C—C键数目分别为2NA、1.5NA;1 mol SiO2中Si—O键数目为4NA;1 mol P4中的P—P键数目为6NA。
3.与氧化还原反应相关的NA的应用
(1)歧化反应类:Na2O2与CO2、H2O的反应,Cl2与NaOH(冷稀、浓热)、H2O的反应。
(2)变价金属(Fe、Cu)与强、弱氧化剂(Cl2/Br2、S/I2)反应类。
(3)Fe与浓、稀硝酸,Cu与浓、稀硝酸反应类。
(4)足量、不足量Fe与稀硝酸,足量Fe与浓硫酸反应类。
(5)足量KMnO4与浓盐酸,足量MnO2与浓盐酸,足量Cu与浓硫酸反应类。
(6)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+。
4.与可逆反应相关的NA的应用
在NA的应用中,常涉及以下可逆反应:
(1)2SO2+O2 2SO3
PCl3+Cl2PCl5
2NO2N2O4
N2+3H2 2NH3
(2)Cl2+H2OHCl+HClO
(3)NH3+H2ONH3·H2ONH+OH-
5.与电解质溶液中粒子数目判断相关的NA的应用
审准题目要求,是突破该类题目的关键。
(1)溶液中是否有“弱粒子”,即是否存在弱电解质或能水解的“弱离子”,如1 L 1 mol·L-1的乙酸或1 L 1 mol·L-1乙酸钠溶液中CH3COO-数目均小于NA。
(2)题目中是否指明了溶液的体积,如在pH=1的HCl溶液中,因溶液体积未知而无法求算H+的数目。
(3)所给条件是否与电解质的组成有关,如pH=1的H2SO4溶液中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。
一、NA试题“一算、二定、三判断”的解题思路
一算:利用基本公式n===c·V,用已知的物理量计算物质的量。注意公式n=(Vm=22.4 L/mol)的使用范围(标准状况下的气体)。对于公式n=c·V(V是指溶液体积),若选项未指明c或V,不能计算物质的量,则此选项错误。
二定:确定上步所求物质的量与选项中所求物理量的关系。注意此步涉及物质的结构、盐类水解、弱电解质的电离、可逆反应、氧化还原反应中电子转移等。
三判断:判断选项中所求物理量是否正确。
二、NA 正误判断“六注意”
1.注意气体摩尔体积的适用条件及物质的状态
一要看是否为标准状况下;二要看物质在标准状况下是否为气态,如CCl4、水、液溴、SO3、己烷、苯等是非气体。
2.注意与计算无关的一些干扰条件
给出非标准状况下气体的物质的量或质量,干扰判断,实质上,此时物质所含的粒子数与温度、压强等外界条件无关。
3.注意物质的组成与结构
(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、O3、P4、H37Cl等。
(2)物质中所含化学键的数目,如SiO2、CO2、CnH2n+2等。
(3)最简式相同的物质中的微粒数目,如NO2和N2O4、乙烯和丙烯、(O2和O3)等
4.注意难电离、易水解的粒子数目
一看是否有弱电解质的电离;二看是否有弱离子的水解;三看是否指明了溶液的体积;弱电解质在水溶液中部分电离,可水解盐溶液中离子发生微弱水解,都会导致粒子数目减少。
5.注意电子转移(得失)数目
一要注意是否发生歧化反应,二要注意变价元素,三要注意过量问题,
反应 参考物质 转移电子的物质的量或电子数目
Na2O2+CO2 (或H2O) 1 mol Na2O2 1 mol或NA
1 mol O2 2 mol或2NA
Cl2+NaOH 1 mol Cl2 1 mol或NA
Cl2+Fe 1 mol Cl2 2 mol或2NA
1 mol Fe 3 mol或3NA
6.注意一些特殊条件
一要注意一些特殊的反应,如NO和O2不需要条件即可反应,NO2和N2O4之间存在相互转化,合成氨反应等属于可逆反应;二要注意特殊的物质,如摩尔质量相同或成整数倍的关系的物质:N2和CO、C2H4;Na2S和Na2O2;CaCO3 与KHCO3;NaHCO3与MgCO3;Cu2S和CuO;NO2与N2O4。
三、应用气体摩尔体积的“四大误区”
22.4 L·mol-1的使用“条件”一般是指标准状况(即0 ℃、101 kPa),而不是指常温、常压。使用对象必须是气态物质,可以是单一气体,也可以是混合气体。标准状况下不是气体的而又容易认为是气体的物质有SO3、乙醇、水、己烷、CCl4、HF等。
?22.4 L气体在标准状况下的物质的量是1 mol,在非标准状况下,其物质的量可能是1 mol,也可能不是1 mol。
如果给出的是物质的质量,则其物质的量或所含粒子数与物质所处条件无关,如常温常压下32 g O2的原子数目是2NA。注意不要形成惯性思维,看到“常温常压”就排除选项。
四、突破阿伏加德罗常数的“五个陷阱”
角度一 气体摩尔体积的适用条件
重“两看”,排“干扰”,突破陷阱
一看:看是否处于“标准状况”。
二看:看“标准状况”下,物质是否为“气体”(如CCl4、Br2、SO3、己烷、HF、苯、乙醇等在标准状况下均不是气体)。
排“干扰”:若题中给出非标准状况下的气体,应认真审题,切勿直接判为错误说法,对于气体的物质的量或质量与温度、压强等外界条件无关,可直接计算。
角度二 物质的组成与结构
记“组成”,突破陷阱
(1)记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(稀有气体为单原子分子)、D2O、18O2;—OH和OH-(质子数均为9,电子数分别为9和10)。
(2)记最简式相同的物质,如NO2和N2O4、乙烯和丙烯等。等质量的乙烯和丙烯(或环丙烷)原子数、氢原子数、碳原子数、碳氢键数、共用电子对数分别相等,但分子数不同,气体的物质的量不同,相同状况下体积不同。
(3)记摩尔质量相同的物质,如N2、C2H4和CO等。等质量的N2和CO原子数相等。
(4)记物质中所含化学键的数目。
几种常见物质化学键数目
1 mol物质 金刚石 石墨 Si SiO2
化学键的物质的量(mol) 碳碳键:2 碳碳键:1.5 硅硅键:2 硅氧键:4
1 mol物质 白磷 H2O2 烷烃CnH(2n+2)
化学键的物质的量(mol) 磷磷键:6 氧氢键(极性键):2氧氧键(非极键):1 总数:3n+1碳氢键:2n+2碳碳键:n-1
角度三 氧化还原反应中电子转移数目的判断
抓特殊反应,明反应实质,突破陷阱
(1)抓特殊反应。
①Na2O2与水或CO2反应,产生1 mol O2均转移2 mol电子。
②铁与硝酸反应时,常温时在浓硝酸中钝化,溶于足量稀硝酸生成Fe(NO3)3,硝酸不足时也可生成Fe(NO3)2。
③氯气与足量NaOH溶液反应,1 mol Cl2转移1 mol电子;Cl2与水反应,1 mol Cl2转移电子少于1 mol;氯气与足量金属反应,1 mol Cl2转移2 mol电子。
(2)明反应实质。
Na、Mg、Al在化合物中的化合价分别为+1、+2、+3,因此1 mol Na与O2反应,无论生成Na2O还是Na2O2,均转移1 mol 电子;1 mol Mg与O2、N2、盐酸等物质反应,均转移2 mol电子;1 mol Al无论溶于盐酸还是NaOH溶液,均转移3 mol电子。
角度四 溶液中微粒数目的判断
抓住“两个过程”,勿忘“水中原子”,
理解“计算公式”,突破陷阱
抓住“两个过程”:明确溶液中弱电解质电离和盐类水解的特点,正确判断微粒数目。如1 L 0.001 mol·L-1的CH3COOH中含氢离子数少于0.001NA,但1 L pH=3的醋酸中含氢离子数为0.001NA。根据物料守恒,1 L 0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液中含CO、 HCO 和H2CO3总数为0.1NA。
勿忘“水中原子”:计算溶液中氢原子或氧原子数时,不要忽略了溶剂水中含有的氢原子和氧原子。
理解“计算公式”:计算一定浓度的溶液中离子数目时,常使用公式n=cV,若没有溶液体积,则无法计算。计算时分清溶质的浓度和离子的浓度,正确计算。如25 ℃时,1 L pH=2的稀硫酸中含氢离子数为0.02NA,说法错误。
角度五 物质转化中的隐含反应
抓住三类反应,突破陷阱
(1)随反应进行,溶液浓度降低,反应停止或改变的反应。如Cu与浓硫酸反应、MnO2与浓盐酸反应,随反应的进行溶液浓度降低,反应停止;Cu与一定量浓硝酸反应,随反应进行,硝酸浓度降低,得到NO2和NO混合气体;Zn与一定量浓硫酸反应,随反应进行,硫酸浓度降低,可得到SO2和H2的混合气体。
(2)可逆反应。如合成氨的反应、NO2与N2O4的转化等。
(3)电解反应。如电解精炼铜过程中,阳极质量减少64 g,转移电子数不是2NA,阴极增重64 g,转移电子数为2NA。在铁件镀银时,若开始铁件和银电极质量相等,当两极质量差为1.08 g时,转移电子数为0.005NA。
1.下列关于“物质的量”“摩尔”和“摩尔质量”的叙述中正确的是
A.物质的摩尔质量等于其相对分子(原子)质量
B.“物质的量”是国际单位制中的一个基本单位
C.“摩尔”是“物质的量”的单位
D.1mol任何物质都含有约6.02×1023个原子
2.下列叙述中正确的是
A.摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一
B.2 mol氧
C.1 mol粒子集体所含的粒子数约为
D.1 mol 的质量等于的摩尔质量
3.下列说法正确的是
A.摩尔是国际科学界建议采用的一种物理量
B.质量分数为20%的 NaOH溶液的物质的量浓度是10% NaOH溶液的物质的量浓度的2倍
C.溶液能透过滤纸,胶体不能透过滤纸,
D.碱性氧化物均为金属氧化物
4.下列说法正确的是
A.摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一
B.2H既可表示2个氢原子,又可表示2mol氢原子
C.当1mol气态物质的体积为22.4L时,该气体一定处于标准状况
D.同温同压下,相同体积的CO和CO2所含的氧原子数目之比为1:2
5.“物质的量”是联系宏观世界和微观世界的桥梁。下列说法正确的
A.“摩尔”是“物质的量”的单位
B.1 mol O2的质量是32 g/mol
C.任何气体的“气体摩尔体积”均为22.4 L/mol
D.1 mol任何物质都含有阿伏加德罗常数个原子
6.下列叙述错误的是
①摩尔是国际单位制中的七个基本物理量之一
②1 mol任何物质都含有约6.02×1023个粒子
③6.02×1023就是阿伏伽德罗常数
④1 mol氢原子就是一个氢原子
⑤1 mol CO2中含1 mol碳和2 mol氧
A.①②③ B.②③④ C.②③④⑤ D.①②③④⑤
7.若NA表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A.1molCu和一定量的浓硝酸反应产生气体44.8L(标况下)
B.1 mol L 1FeCl3溶液中阳离子的数目大于NA
C.标准状况下,等体积的NH3和CH4气体中含有的电子数均为10NA
D.0.1molSO2溶于足量水所得溶液中H2SO3、、三种微粒的个数小于0.1NA
8.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.25℃时,1LpH=1的H2SO4溶液中H+的数目为0.2NA
B.1L0.1mol/L的Na2CO3溶液中含有的数目为0.1NA
C.25℃时,pH=13的NaOH溶液中含有OH-的个数为0.1NA
D.25℃时,1LpH=10的CH3COONa溶液中,水电离出的H+的数目为10-4NA
9.下列说法正确的是
A.硫酸的摩尔质量是98g/mol B.6.02×1023就是阿伏加德罗常数
C.1molCO2中含有1mol碳和2mol氧 D.摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一
10.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.60gHCHO与CH3COOH混合物中含C原子数为2NA
B.标准状况下,2.24LHF与1.6gCH4分子所含电子数目均为NA
C.0.2molFeI2与足量氯气反应时转移电子数为0.4NA
D.25℃时,1LpH=13的Ba(OH)2溶液中含有氢氧根数目为0.2NA
11.物质的量是把宏观物质和微观粒子联系起来的纽带。下列说法正确的是
A.等物质的量的甲烷和氧气的质量之比为
B.在标准状况下,等质量的甲烷和氧气的体积之比为
C.等质量的甲烷和氧气的原子数之比为
D.同温同压下,甲烷和氧气的密度之比为
12.下列叙述中正确的是
①标准状况下,6.02×1023个分子所占体积约是22.4L
②标准状况下,1gH2和14gN2的体积相同
③28gCO的体积为22.4L
④两种物质的物质的量相同时,它们在标准状况下的体积也相同
⑤同温同体积时,气体的物质的量越大,则压强越大
⑥同温同压下,气体的密度与气体的相对分子质量成正比
⑦标准状况下,1LHCl和1LH2O的物质的量相同
A.①④⑤ B.①⑤⑥ C.②⑥⑦ D.②⑤⑥
13.现有一定量的气体如下:①标准状况下,、②个HC1分子、③、④。下列对这四种气体的关系判断正确的有几项
a.标准状况下的体积;②>③>①>④
b.同温同压下的密度;②>③>④>①
c.质量:②>③>①>④
d.氢原子个数:①>③>④>②
A.1项 B.2项 C.3项 D.4项
14.在体积相同的三个容器里分别充入三种气体①氢气;②二氧化碳;③氧气,并保持三个容器内气体的温度和质量均相等,下列说法正确的是
A.密度关系:①<③<② B.压强关系:①>③>②
C.原子数目:②>③>① D.分子数目:①=②=③
1.假定把12C的相对原子质量定为24,把24g12C含有的原子个数定为阿伏加德罗常数,而物质的量的概念不变。则下列推断不正确的是
A.此时16O的相对原子质量为32
B.40gNaOH溶于水配成1L溶液,其物质的量浓度为1mol/L
C.标况下,44gCO2的体积为22.4L
D.NA个氧分子与NA个氢分子有相同数目的分子
2.相等质量的SO2和SO3相比,下列结论中正确的是
A.含有S原子数之比是5: 4 B.含有O原子数之比是3:2
C.含有的原子数之比是3:4 D.它们的分子数之比是1:1
3.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述中正确的是
A.0.1 mol/L MgCl2溶液中Cl-离子数为0.2 NA
B.19.2 g铜与足量的稀硝酸反应产生NO的体积为4.48 L
C.46 gNO2和N2O4的混合物中原子总数为3NA个
D.标准状况下,33.6 L H2O含有9.03×1023个H2O分子
4.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是
A.46 g乙醇中含有的共价键数为8NA
B.12.4 g白磷(P4)中所包含的P P共价键有0.4NA
C.标准状况下,2.24 L CH2Cl2含有的分子数大于0.1NA
D.常温下,2 L 0.1 mol L 1 FeCl3溶液与1 L 0.2 mol L 1 FeCl3溶液所含Fe3+数目不同
5.设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.46g乙醇中含有的碳氢键数目为
B.水溶液中含有的氧原子数为
C.向的氢碘酸中加入,溶解后溶液中含有的数为
D.向酸性溶液中滴加草酸()溶液至溶液恰好变为无色时,转移的电子数为
6.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 LSO3中含有的分子数约为 1NA
B.31 g 白磷(P4)固体所含共价键数目为 1NA
C.78 gNa2O2晶体所含阴阳离子的总数为 3NA
D.5.6g铁在足量氧气中燃烧失去0.3NA个电子
7.为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.中含有的共价键数为
B.与的混合物中含有的中子数为
C.与足量水反应生成分子数目为
D.溶液中含有的阳离子数目为
8.某气体的摩尔质量为M,分子质量为m。若1摩尔该气体的体积为Vm,密度为ρ,阿伏伽德罗常数为NA。下列关于该气体单位体积分子数的结果表达式中,错误的是
A. B. C. D.
9.下列说法正确的是
A.同温同密度下,相同体积的O2、O3气体,O2比O3的质量小
B.同温同压下,相同质量的N2和C2H4,其原子数目一定相等
C.同温同压下,相同原子数目的N2和O2,其质量定相等
D.同温同压下,相同物质的量的气体A和气体B,其体积一定相等
10.NH4N3(叠氮化铵)易发生分解反应生成N2和H2,且两种气体的物质的量相等。若得到NH4N3的分解产物(简称a)28g,则下列关于a的说法错误的是
A.a中两种气体的体积(同温同压)比为1∶1
B.a中两种气体的质量比为14∶1
C.a的密度为1.25gL-1
D.a的平均摩尔质量为15gmol-1
11.标准状况下以下四种物质的物理量大小关系正确的是
①6.72LCH4②3.01×1023个HCl分子③0.4molH2S④3.4gNH3
A.体积:②>③>④>① B.密度:②<③<④<①
C.质量:②>③>①>④ D.氢原子个数:①<③<④<②
12.如图,一密闭汽缸被一不漏气可滑动的活塞隔开两部分,左边充有氮气,右边充有和,在室温下右边的气体点燃,反应后冷却至原室温,活塞最终静止于汽缸的中点(液体体积忽略不计),则原来氢气和氧气的体积比可能是
A.2:7 B.7:2 C.5:4 D.8:1
13.室温下,某容积固定的密闭容器由可移动的活塞隔成甲、乙两室,向甲中充入和的混合气体,向乙中充入空气,此时活塞的位置如图所示。下列有关说法不正确的是
A.甲室混合气体的分子总数约为
B.甲室、的体积比为1:1
C.甲室混合气体的密度是同温同压时密度的17倍
D.若将甲室、的混合气体点燃引爆,恢复原室温后,最终活塞停留的位置在刻度2处
14.同温同压下,等质量的三种常见金属M、N、P分别与足量的稀盐酸反应,产生的体积分别为、、。下列说法正确的是
A.转移的电子数之比一定为 B.M消耗酸的物质的量一定为
C.化合价之比一定为 D.金属的相对原子质量之比一定为
15.一个密闭容器,中间有一可自由滑动的隔板(厚度可忽略)将容器分成两部分,当左边充入1molN2,右边充入CO和CO2的混合气体共8g时,隔板处于如图位置(左右两侧温度相同),下列说法正确的是
A.右边CO和CO2分子数之比为1:3
B.右侧气体密度是相同条件下氢气密度的18倍
C.右侧CO的质量为1.75g
D.右侧混合气体中氧原子个数为
16.过氧化钠是宇宙飞船和潜水艇中氧气的主要来源,其作用原理中包含了反应2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。用NA表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A.11.2LO2含NA个氧原子
B.在0.1molNa2CO3中含Na-C键的数目为0.2NA
C.反应中每生成1molO2转移2mol电子
D.10.6gNa2CO3溶于100mL水中,所得溶液的物质的量浓度为1mol/L
一轮再回顾
易错点精析
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针对训练
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考点05 阿伏加德罗常数及其应用
1.物质的量、阿伏加德罗常数
(1)基本概念间的关系。
2.摩尔质量
3.摩尔质量的计算方法
前提条件 公式
任意状态的任意物质 M=m/n(定义式)
已知一个分子的质量 M=m(分子)×NA
标准状况下的气体 M=22.4 L·mol-1×ρ(注意:ρ以g·L-1为单位)
同温同压下的气体 M(A)=M(B)×D(相对密度)
对于混合气体,求其平均摩尔质量 =M1a%+M2b%+M3c%+……a%、b%、c%指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)
4.气体摩尔体积
(1)定义:一定温度和压强下,单位 物质的量 的气体所占的体积,符号为 Vm 。
(2)常用单位:L·mol-1(或L/mol)。
(3)数值:在标准状况下(指温度为 0 ℃ ,压强为 101 kPa )约为 22.4 L·mol-1 。
(4)计算公式:Vm=  。
(5)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 。Vm与气体的种类无关,温度升高,Vm变大,压强增大,Vm变小。
(6)适应对象:只限于气体,单一气体或互不反应的混合气体。
5.阿伏加德罗定律及其推论
(1)阿伏加德罗定律:在相同的 温度 和 压强 下,相同体积的任何气体都含有 相同数目的分子 。
即: N1=N2 “三同”(T、p、V)→“一同”(N)→(n)
(2)阿伏加德罗定律的推论
描述 关系
三正比 同温同压下,气体的体积比等于它们的物质的量之比 =
同温同体积下,气体的压强比等于它们的物质的量之比 =
同温同压下,气体的密度比等于它们的摩尔质量之比 ==D(相对密度)
二反比 同温同压下,相同质量的任何气体的体积与它们的摩尔质量成反比 =
同温同体积时,相同质量的任何气体的压强与它们的摩尔质量成反比 =
一连比 同温同压下,同体积的任何气体的质量比等于它们的摩尔质量之比,也等于它们的密度之比 ===D
1.与气体摩尔体积22.4 L·mol-1相关的NA的应用
(1)非标准状况下的气体、标准状况下的非气体均不适用22.4 L·mol-1进行物质的量的计算。
(2)常见物质在标准状况下的状态:溴、H2O、HF、苯、己烷、CCl4、CH2Cl2、CHCl3、CH3OH、CH3CH2OH、碳原子数大于4的烃(除新戊烷外)均为液体,SO3为固体,已知体积的以上物质的物质的量均不能用n=计算。
2.与物质的组成相关的NA的应用
(1)稀有气体(单原子分子)、臭氧(O3)、白磷(P4)分子中的原子数目,不能认为单质分子都是双原子分子。
(2)一定质量含某核素的物质中的质子、中子、电子或原子的数目。
(3)Na2O2、KO2中的阴、阳离子个数比,前者为1∶2,后者为1∶1;熔融的NaHSO4中的阳离子数目(阳离子只有Na+)。
(4)等物质的量的羟基与氢氧根离子所含质子、电子或原子数目。
(5)等质量的最简式相同的有机物(如烯烃)、同素异形体、N2与CO、NO2与N2O4等含有的原子、分子数目。
(6)注意特殊物质的摩尔质量,如D2O、18O2、H37Cl等。
(7)一定物质的量的有机物中共价键的数目(苯环、萘环中无碳碳双键),如CnH2n+2中共价键的数目为3n+1。
(8)1 mol金刚石、石墨中的C—C键数目分别为2NA、1.5NA;1 mol SiO2中Si—O键数目为4NA;1 mol P4中的P—P键数目为6NA。
3.与氧化还原反应相关的NA的应用
(1)歧化反应类:Na2O2与CO2、H2O的反应,Cl2与NaOH(冷稀、浓热)、H2O的反应。
(2)变价金属(Fe、Cu)与强、弱氧化剂(Cl2/Br2、S/I2)反应类。
(3)Fe与浓、稀硝酸,Cu与浓、稀硝酸反应类。
(4)足量、不足量Fe与稀硝酸,足量Fe与浓硫酸反应类。
(5)足量KMnO4与浓盐酸,足量MnO2与浓盐酸,足量Cu与浓硫酸反应类。
(6)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+。
4.与可逆反应相关的NA的应用
在NA的应用中,常涉及以下可逆反应:
(1)2SO2+O2 2SO3
PCl3+Cl2PCl5
2NO2N2O4
N2+3H2 2NH3
(2)Cl2+H2OHCl+HClO
(3)NH3+H2ONH3·H2ONH+OH-
5.与电解质溶液中粒子数目判断相关的NA的应用
审准题目要求,是突破该类题目的关键。
(1)溶液中是否有“弱粒子”,即是否存在弱电解质或能水解的“弱离子”,如1 L 1 mol·L-1的乙酸或1 L 1 mol·L-1乙酸钠溶液中CH3COO-数目均小于NA。
(2)题目中是否指明了溶液的体积,如在pH=1的HCl溶液中,因溶液体积未知而无法求算H+的数目。
(3)所给条件是否与电解质的组成有关,如pH=1的H2SO4溶液中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。
一、NA试题“一算、二定、三判断”的解题思路
一算:利用基本公式n===c·V,用已知的物理量计算物质的量。注意公式n=(Vm=22.4 L/mol)的使用范围(标准状况下的气体)。对于公式n=c·V(V是指溶液体积),若选项未指明c或V,不能计算物质的量,则此选项错误。
二定:确定上步所求物质的量与选项中所求物理量的关系。注意此步涉及物质的结构、盐类水解、弱电解质的电离、可逆反应、氧化还原反应中电子转移等。
三判断:判断选项中所求物理量是否正确。
二、NA 正误判断“六注意”
1.注意气体摩尔体积的适用条件及物质的状态
一要看是否为标准状况下;二要看物质在标准状况下是否为气态,如CCl4、水、液溴、SO3、己烷、苯等是非气体。
2.注意与计算无关的一些干扰条件
给出非标准状况下气体的物质的量或质量,干扰判断,实质上,此时物质所含的粒子数与温度、压强等外界条件无关。
3.注意物质的组成与结构
(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、O3、P4、H37Cl等。
(2)物质中所含化学键的数目,如SiO2、CO2、CnH2n+2等。
(3)最简式相同的物质中的微粒数目,如NO2和N2O4、乙烯和丙烯、(O2和O3)等
4.注意难电离、易水解的粒子数目
一看是否有弱电解质的电离;二看是否有弱离子的水解;三看是否指明了溶液的体积;弱电解质在水溶液中部分电离,可水解盐溶液中离子发生微弱水解,都会导致粒子数目减少。
5.注意电子转移(得失)数目
一要注意是否发生歧化反应,二要注意变价元素,三要注意过量问题,
反应 参考物质 转移电子的物质的量或电子数目
Na2O2+CO2 (或H2O) 1 mol Na2O2 1 mol或NA
1 mol O2 2 mol或2NA
Cl2+NaOH 1 mol Cl2 1 mol或NA
Cl2+Fe 1 mol Cl2 2 mol或2NA
1 mol Fe 3 mol或3NA
6.注意一些特殊条件
一要注意一些特殊的反应,如NO和O2不需要条件即可反应,NO2和N2O4之间存在相互转化,合成氨反应等属于可逆反应;二要注意特殊的物质,如摩尔质量相同或成整数倍的关系的物质:N2和CO、C2H4;Na2S和Na2O2;CaCO3 与KHCO3;NaHCO3与MgCO3;Cu2S和CuO;NO2与N2O4。
三、应用气体摩尔体积的“四大误区”
22.4 L·mol-1的使用“条件”一般是指标准状况(即0 ℃、101 kPa),而不是指常温、常压。使用对象必须是气态物质,可以是单一气体,也可以是混合气体。标准状况下不是气体的而又容易认为是气体的物质有SO3、乙醇、水、己烷、CCl4、HF等。
?22.4 L气体在标准状况下的物质的量是1 mol,在非标准状况下,其物质的量可能是1 mol,也可能不是1 mol。
如果给出的是物质的质量,则其物质的量或所含粒子数与物质所处条件无关,如常温常压下32 g O2的原子数目是2NA。注意不要形成惯性思维,看到“常温常压”就排除选项。
四、突破阿伏加德罗常数的“五个陷阱”
角度一 气体摩尔体积的适用条件
重“两看”,排“干扰”,突破陷阱
一看:看是否处于“标准状况”。
二看:看“标准状况”下,物质是否为“气体”(如CCl4、Br2、SO3、己烷、HF、苯、乙醇等在标准状况下均不是气体)。
排“干扰”:若题中给出非标准状况下的气体,应认真审题,切勿直接判为错误说法,对于气体的物质的量或质量与温度、压强等外界条件无关,可直接计算。
角度二 物质的组成与结构
记“组成”,突破陷阱
(1)记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(稀有气体为单原子分子)、D2O、18O2;—OH和OH-(质子数均为9,电子数分别为9和10)。
(2)记最简式相同的物质,如NO2和N2O4、乙烯和丙烯等。等质量的乙烯和丙烯(或环丙烷)原子数、氢原子数、碳原子数、碳氢键数、共用电子对数分别相等,但分子数不同,气体的物质的量不同,相同状况下体积不同。
(3)记摩尔质量相同的物质,如N2、C2H4和CO等。等质量的N2和CO原子数相等。
(4)记物质中所含化学键的数目。
几种常见物质化学键数目
1 mol物质 金刚石 石墨 Si SiO2
化学键的物质的量(mol) 碳碳键:2 碳碳键:1.5 硅硅键:2 硅氧键:4
1 mol物质 白磷 H2O2 烷烃CnH(2n+2)
化学键的物质的量(mol) 磷磷键:6 氧氢键(极性键):2氧氧键(非极键):1 总数:3n+1碳氢键:2n+2碳碳键:n-1
角度三 氧化还原反应中电子转移数目的判断
抓特殊反应,明反应实质,突破陷阱
(1)抓特殊反应。
①Na2O2与水或CO2反应,产生1 mol O2均转移2 mol电子。
②铁与硝酸反应时,常温时在浓硝酸中钝化,溶于足量稀硝酸生成Fe(NO3)3,硝酸不足时也可生成Fe(NO3)2。
③氯气与足量NaOH溶液反应,1 mol Cl2转移1 mol电子;Cl2与水反应,1 mol Cl2转移电子少于1 mol;氯气与足量金属反应,1 mol Cl2转移2 mol电子。
(2)明反应实质。
Na、Mg、Al在化合物中的化合价分别为+1、+2、+3,因此1 mol Na与O2反应,无论生成Na2O还是Na2O2,均转移1 mol 电子;1 mol Mg与O2、N2、盐酸等物质反应,均转移2 mol电子;1 mol Al无论溶于盐酸还是NaOH溶液,均转移3 mol电子。
角度四 溶液中微粒数目的判断
抓住“两个过程”,勿忘“水中原子”,
理解“计算公式”,突破陷阱
抓住“两个过程”:明确溶液中弱电解质电离和盐类水解的特点,正确判断微粒数目。如1 L 0.001 mol·L-1的CH3COOH中含氢离子数少于0.001NA,但1 L pH=3的醋酸中含氢离子数为0.001NA。根据物料守恒,1 L 0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液中含CO、 HCO 和H2CO3总数为0.1NA。
勿忘“水中原子”:计算溶液中氢原子或氧原子数时,不要忽略了溶剂水中含有的氢原子和氧原子。
理解“计算公式”:计算一定浓度的溶液中离子数目时,常使用公式n=cV,若没有溶液体积,则无法计算。计算时分清溶质的浓度和离子的浓度,正确计算。如25 ℃时,1 L pH=2的稀硫酸中含氢离子数为0.02NA,说法错误。
角度五 物质转化中的隐含反应
抓住三类反应,突破陷阱
(1)随反应进行,溶液浓度降低,反应停止或改变的反应。如Cu与浓硫酸反应、MnO2与浓盐酸反应,随反应的进行溶液浓度降低,反应停止;Cu与一定量浓硝酸反应,随反应进行,硝酸浓度降低,得到NO2和NO混合气体;Zn与一定量浓硫酸反应,随反应进行,硫酸浓度降低,可得到SO2和H2的混合气体。
(2)可逆反应。如合成氨的反应、NO2与N2O4的转化等。
(3)电解反应。如电解精炼铜过程中,阳极质量减少64 g,转移电子数不是2NA,阴极增重64 g,转移电子数为2NA。在铁件镀银时,若开始铁件和银电极质量相等,当两极质量差为1.08 g时,转移电子数为0.005NA。
1.下列关于“物质的量”“摩尔”和“摩尔质量”的叙述中正确的是
A.物质的摩尔质量等于其相对分子(原子)质量
B.“物质的量”是国际单位制中的一个基本单位
C.“摩尔”是“物质的量”的单位
D.1mol任何物质都含有约6.02×1023个原子
【答案】C
【解析】
A.摩尔质量以“g/mol”为单位,物质的摩尔质量的数值等于其相对分子(原子)质量,故A错误;
B.“物质的量”是国际单位制中的一个基本物理量,故B错误;
C.“摩尔”是“物质的量”的单位,故C正确;
D.1mol任何物质都含有约6.02×1023个构成该物质的粒子,故D错误;
选C。
2.下列叙述中正确的是
A.摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一
B.2 mol氧
C.1 mol粒子集体所含的粒子数约为
D.1 mol 的质量等于的摩尔质量
【答案】C
【解析】
A.国际单位制中七个基本物理量是:长度、质量、时间、电流、热力学温度、物质的量以及发光强度,而摩尔只是物质的量的单位,A错误;
B.2 mol氧无法确定是指氧气还是氧分子、氧原子还是氧离子,表达不清楚,B错误;
C.1mol粒子集体所含的粒子数与0.012kg 12C所含的碳原子数相等,约为6.02×1023个,C正确;
D.1 mol 的质量与的摩尔质量数值上相等,单位分别为g和g/mol,D错误;
答案选C。
3.下列说法正确的是
A.摩尔是国际科学界建议采用的一种物理量
B.质量分数为20%的 NaOH溶液的物质的量浓度是10% NaOH溶液的物质的量浓度的2倍
C.溶液能透过滤纸,胶体不能透过滤纸,
D.碱性氧化物均为金属氧化物
【答案】D
【解析】
A.摩尔是物质的量的单位,故A错误;
B.20%的 NaOH溶液的密度 大于10% NaOH溶液,质量分数为20%的 NaOH溶液的物质的量浓度是 ,10% NaOH溶液的物质的量浓度, :=>2:1,故B错误;
C.溶液和胶体粒子都能透过滤纸,故C错误;
D.碱性氧化物均为金属氧化物,故D正确;
选D。
4.下列说法正确的是
A.摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一
B.2H既可表示2个氢原子,又可表示2mol氢原子
C.当1mol气态物质的体积为22.4L时,该气体一定处于标准状况
D.同温同压下,相同体积的CO和CO2所含的氧原子数目之比为1:2
【答案】D
【解析】
A.物质的量是国际单位制中7个基本物理量之一,单位是摩尔,故A错误;
B.2H只表示2个氢原子,故B错误;
C.依据pV=nRT分析,压强和温度同倍数增大,1mol气态物质的体积也可以为22.4 L,不一定处于标准状况,故C错误;
D.同温同压下等体积的CO和CO2的物质的量相同,则分子数相等,所含的O原子数目之比为1:2,故D正确;
故选D。
5.“物质的量”是联系宏观世界和微观世界的桥梁。下列说法正确的
A.“摩尔”是“物质的量”的单位
B.1 mol O2的质量是32 g/mol
C.任何气体的“气体摩尔体积”均为22.4 L/mol
D.1 mol任何物质都含有阿伏加德罗常数个原子
【答案】A
【解析】
A.物质的量是物理量,“摩尔”是“物质的量”这个物理量的单位,A正确;
B.质量的单位是g,1 mol O2的质量是32 g,B错误;
C.标准状况下,任何气体的“气体摩尔体积”均为22.4 L/mol,若不是标准状况下,“气体摩尔体积”不一定为22.4 L/mol,C错误;
D.1 mol任何物质不一定都含有阿伏加德罗常数个原子,如1molH2含阿伏加德罗常数的2倍个原子,D错误;
选A。
6.下列叙述错误的是
①摩尔是国际单位制中的七个基本物理量之一
②1 mol任何物质都含有约6.02×1023个粒子
③6.02×1023就是阿伏伽德罗常数
④1 mol氢原子就是一个氢原子
⑤1 mol CO2中含1 mol碳和2 mol氧
A.①②③ B.②③④ C.②③④⑤ D.①②③④⑤
【答案】D
【解析】
①摩尔是物质的量的单位,不是基本物理量,①错误;
②1 mol任何物质都含有约6.02×1023个组成物质的基本粒子,由于未指明是组成物质的基本微粒,因此该说法不合理,②错误;
③6.02×1023是阿伏伽德罗常数的数值,阿伏伽德罗常数为6.02×1023mol-1,③错误;
④1 mol氢原子是阿伏伽德罗常数个氢原子,④错误;
⑤1 mol CO2分子中含1 mol碳和2 mol氧原子,未指明是O元素的原子,因此该说法不合理,⑤错误;
综上所述可知:上述五种说法均错误;
故合理选项是D。
7.若NA表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A.1molCu和一定量的浓硝酸反应产生气体44.8L(标况下)
B.1 mol L 1FeCl3溶液中阳离子的数目大于NA
C.标准状况下,等体积的NH3和CH4气体中含有的电子数均为10NA
D.0.1molSO2溶于足量水所得溶液中H2SO3、、三种微粒的个数小于0.1NA
【答案】D
【解析】
A.根据Cu~4HNO3(浓)~2NO2,3Cu~8HNO3(稀)~2NO,一定量的浓硝酸在反应过程中逐渐变稀,稀硝酸和铜反应生成NO,因此1molCu和一定量的浓硝酸反应产生气体物质的量小于2mol,体积小于44.8L(标况下),故A错误;
B.1 mol L 1FeCl3溶液,缺少溶液体积,无法计算,故B错误;
C.标准状况下,NH3和CH4气体的体积未知,无法计算物质的量,故C错误;
D.二氧化硫和水反应是可逆反应生成亚硫酸,因此0.1molSO2溶于足量水所得溶液中H2SO3、、三种微粒的个数小于0.1NA,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.25℃时,1LpH=1的H2SO4溶液中H+的数目为0.2NA
B.1L0.1mol/L的Na2CO3溶液中含有的数目为0.1NA
C.25℃时,pH=13的NaOH溶液中含有OH-的个数为0.1NA
D.25℃时,1LpH=10的CH3COONa溶液中,水电离出的H+的数目为10-4NA
【答案】D
【解析】
A.25℃时,1LpH=1的H2SO4溶液中H+的物质的量为0.1mol/L×1L=0.1mol,故A错误;
B.Na2CO3是强碱弱酸盐,碳酸根在溶液中水解使溶液呈碱性,则1L0.1mol·L-1的Na2CO3溶液中含有的数目小于0.1NA,故B错误;
C.缺溶液的体积,无法计算25℃时,pH=13的氢氧化钠溶液中氢氧化钠的物质的量和含有的氢氧根离子数目,故C错误;
D.溶液中,水电离出的氢离子浓度总是等于水电离出的氢氧根离子浓度,醋酸钠是强碱弱酸盐,醋酸根在溶液中水解使溶液呈碱性,则25℃时,pH=10的醋酸钠溶液中,水电离出的氢离子浓度和氢氧根离子浓度为10-4mol·L-1,则1L溶液中水电离出的H+的数目为10-4NA,故D正确;
故选D。
9.下列说法正确的是
A.硫酸的摩尔质量是98g/mol B.6.02×1023就是阿伏加德罗常数
C.1molCO2中含有1mol碳和2mol氧 D.摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一
【答案】A
【解析】
A.硫酸的摩尔质量是98g/mol,A正确;
B.6.02×1023是实验值,阿伏加德罗常数是NA,B错误;
C.1molCO2中含有1mol碳原子和2mol氧原子,“碳”、“氧”指代不明,C错误;
D.物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一, 而摩尔是物质的量单位,D错误;
故选A。
10.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.60gHCHO与CH3COOH混合物中含C原子数为2NA
B.标准状况下,2.24LHF与1.6gCH4分子所含电子数目均为NA
C.0.2molFeI2与足量氯气反应时转移电子数为0.4NA
D.25℃时,1LpH=13的Ba(OH)2溶液中含有氢氧根数目为0.2NA
【答案】A
【解析】
A.HCHO与CH3COOH的最简式为CH2O,原混合物相当于60gCH2O,则n(CH2O)==2mol,因而C原子的物质的量为2mol,即C原子数为2NA,故A正确;
B.标况下HF为液态,不能使用气体摩尔体积Vm=22.4L/mol这个数值来计算其物质的量,故B错误;
C.FeI2与足量氯气反应生成碘单质和氯化铁,即2FeI2+3Cl2=2FeCl3+2I2,则2molFeI2与3molCl2反应,转移6mol电子,0.2molFeI2与足量氯气反应时转移电子数为0.6NA,故C错误;
D.25℃时,1LpH=13的Ba(OH)2溶液中,c(H+)=10-13mol/L,c(OH-)=0.1mol/L,则OH-的物质的量n=c×V=0.1mol/L×1L=0.1mol,氢氧根数目为0.1NA,故D错误;
答案为A。
11.物质的量是把宏观物质和微观粒子联系起来的纽带。下列说法正确的是
A.等物质的量的甲烷和氧气的质量之比为
B.在标准状况下,等质量的甲烷和氧气的体积之比为
C.等质量的甲烷和氧气的原子数之比为
D.同温同压下,甲烷和氧气的密度之比为
【答案】C
【解析】
A.等物质的量的甲烷和氧气的质量之比为,A错误;
B.在标准状况下,等质量的甲烷和氧气的体积之比为 ,B错误;
C.等质量的甲烷和氧气的原子数之比为 ,C正确;
D.同温同压下,甲烷和氧气的密度之比等于摩尔质量之比=16:32=1:2,D错误;
故选C。
12.下列叙述中正确的是
①标准状况下,6.02×1023个分子所占体积约是22.4L
②标准状况下,1gH2和14gN2的体积相同
③28gCO的体积为22.4L
④两种物质的物质的量相同时,它们在标准状况下的体积也相同
⑤同温同体积时,气体的物质的量越大,则压强越大
⑥同温同压下,气体的密度与气体的相对分子质量成正比
⑦标准状况下,1LHCl和1LH2O的物质的量相同
A.①④⑤ B.①⑤⑥ C.②⑥⑦ D.②⑤⑥
【答案】D
【解析】
①标准状况下,6.02×1023个气体分子所占体积约是22.4L,若不是气体,体积不是22.4L,故① 错误;
②1gH2和14gN2的物质的量都是0.5mol,相同条件下体积相同,故②正确;
③非标准状况下,28gCO的体积不一定是22.4L,故③错误;
④两种非气体物质的物质的量相同时,它们在标准状况下的体积不一定相同,故④错误;
⑤同温同体积时,压强与物质的量成正比,气体的物质的量越大,则压强越大,故⑤正确;
⑥根据阿伏伽德罗定律的推论,同温同压下,气体的密度与气体的相对分子质量成正比,故⑥正确;
⑦标准状况下,HCl是气体、H2O是液体,1LHCl和1LH2O的物质的量不相同,故⑦错误;
正确的是②⑤⑥,选D。
13.现有一定量的气体如下:①标准状况下,、②个HC1分子、③、④。下列对这四种气体的关系判断正确的有几项
a.标准状况下的体积;②>③>①>④
b.同温同压下的密度;②>③>④>①
c.质量:②>③>①>④
d.氢原子个数:①>③>④>②
A.1项 B.2项 C.3项 D.4项
【答案】D
【解析】
①标准状况下6.72 L CH4的物质的量为,②3.01×1023个HCl分子物质的量为:,③13.6 g H2S的物质的量为,含有H原子为0.4mol×2=0.8mol④0.2molNH3,
a.V=nVm知,标况下,气体体积与物质的量成正比,所以这几种气体体积大小顺序是:②>③>①>④,故正确;
b.根据知,气体密度与摩尔质量成正比,甲烷摩尔质量是16g/mol、HCl摩尔质量是36.5g/mol、硫化氢摩尔质量是34g/mol、氨气摩尔质量是17g/mol,所以气体密度大小顺序是:②>③>④>①,故正确;
c、甲烷的质量=0.3mol×16g/mol=4.8g,HCl的质量=0.5mol×36.5g/mol=18.25g、硫化氢的质量为13.6g、氨气的质量=0.2mol×17g/mol=3.4g,所以质量大小顺序是:②>③>①>④,故正确;
d.根据N=nNA知,气体分子数之比等于其物质的量之比,结合分子构成知,甲烷分子中H原子物质的量=0.3mol×4=1.2mol,HCl中H原子的物质的量等于HCl分子的物质的量为0.5mol,硫化氢中H原子的物质的量=0.4mol×2=0.8mol、氨气分子中H原子的物质的量=0.2mol×3=0.6mol,所以H原子个数大小顺序是:①>③>④>②,故正确;
故选:D。
14.在体积相同的三个容器里分别充入三种气体①氢气;②二氧化碳;③氧气,并保持三个容器内气体的温度和质量均相等,下列说法正确的是
A.密度关系:①<③<② B.压强关系:①>③>②
C.原子数目:②>③>① D.分子数目:①=②=③
【答案】B
【解析】
A.三个容器体积相同、气体质量相等,根据,密度关系①=③=②,故A错误;
B.等质量氢气、二氧化碳、氧气三种气体,设质量都是1g,物质的量分别是、、,同温、同体积,压强与物质的量成正比,所以压强关系:①>③>②,故B正确;
C.等质量氢气、二氧化碳、氧气三种气体,设质量都是1g,气体物质的量分别是、、,原子物质的量分别是、、,所以原子数目①>②>③,故C错误;
D.等质量氢气、二氧化碳、氧气三种气体,设质量都是1g,气体物质的量分别是、、,分子数目①>③>②,故D错误;
选B。
1.假定把12C的相对原子质量定为24,把24g12C含有的原子个数定为阿伏加德罗常数,而物质的量的概念不变。则下列推断不正确的是
A.此时16O的相对原子质量为32
B.40gNaOH溶于水配成1L溶液,其物质的量浓度为1mol/L
C.标况下,44gCO2的体积为22.4L
D.NA个氧分子与NA个氢分子有相同数目的分子
【答案】B
【分析】
假定把12C的相对原子质量定为24,相对原子质量标准发生变化,实际上是将相对原子质量的标准由12C原子质量的变为,相对原子质量这一比值发生改变,摩尔质量、气体摩尔体积都应加倍,而物质的量及物质的量浓度均随之发生变化,但不影响质量、气体体积等数值。
【解析】
A.氧原子的实际质量没变,但相对原子质量标准却由12C质量的变为,所以16O的相对原子质量由16变为32,故A正确;
B.由于标准的改变,NaOH的摩尔质量变为80g/mol,则40gNaOH的物质的量不是1mol,而是0.5mol,所得溶液的物质的量浓度为0.5mol L-1,故B错误;
C. 相对原子质量标准改变,摩尔质量和气体摩尔体积都加倍,44gCO2的物质的量为0.5mol,标况下的体积44.8L/mol×0.5mol=22.4L,故C正确;
D.此时NA虽然由原来的约6.02×1023变为约12.04×1023,但对氧分子和氢分子而言,这种变化是一致的,则NA个氧分子与NA个氢分子有相同数目的分子,故D正确;
故选B。
2.相等质量的SO2和SO3相比,下列结论中正确的是
A.含有S原子数之比是5: 4 B.含有O原子数之比是3:2
C.含有的原子数之比是3:4 D.它们的分子数之比是1:1
【答案】A
【解析】
SO2、SO3的摩尔质量依次为64g/mol、80g/mol,相等质量的SO2和SO3物质的量之比为80:64=5:4。A项,含有的S原子物质的量之比为5:4,S原子数之比为5:4,正确;B项,含有的O原子物质的量之比为(52):(43)=5:6,O原子数之比为5:6,错误;C项,含有的原子物质的量之比为(53):(44)=15:16,原子数之比为15:16,错误;D项,分子数之比为5:4,错误;答案选A。
3.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述中正确的是
A.0.1 mol/L MgCl2溶液中Cl-离子数为0.2 NA
B.19.2 g铜与足量的稀硝酸反应产生NO的体积为4.48 L
C.46 gNO2和N2O4的混合物中原子总数为3NA个
D.标准状况下,33.6 L H2O含有9.03×1023个H2O分子
【答案】C
【解析】A. 0.1 mol/L MgCl2溶液的体积不确定,所以无法计算Cl-离子数,A不正确;B. 19.2 g铜的物质的量为0.3mol,与足量的稀硝酸反应可以产生NO的物质的量为0.2mol,在标准状况下体积为4.48 L,B未指明标准状况,所以B不正确;C. 二氧化氮和四氧化二氮的最简式相同,所以46 gNO2和N2O4的混合物可以根据它们的最简式计算出物质的量为1mol,所以原子总数为3NA个,C正确;D. 标准状况下,水不是气体,不能使用气体摩尔体积计算水的物质的量,所以D不正确。
4.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是
A.46 g乙醇中含有的共价键数为8NA
B.12.4 g白磷(P4)中所包含的P P共价键有0.4NA
C.标准状况下,2.24 L CH2Cl2含有的分子数大于0.1NA
D.常温下,2 L 0.1 mol L 1 FeCl3溶液与1 L 0.2 mol L 1 FeCl3溶液所含Fe3+数目不同
【答案】B
【解析】
A.一个乙醇分子中含有8个共价键,46g乙醇的物质的量为1mol,则其中含共价键数为8NA,A正确;
B.1个白磷分子中含有6个P-P共价键,12.4g白磷的物质的量为0.1mol,则其中含有的P-P共价键为0.6NA,B错误;
C.标况下,二氯甲烷为液态,2.24L二氯甲烷的物质的量大于0.1mol,其分子数大于0.1NA,C正确;
D.氯化铁为强酸弱碱盐,铁离子发生水解,水解程度受溶液浓度的影响,故两者中铁离子数目不同,D正确;
答案选B。
5.设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.46g乙醇中含有的碳氢键数目为
B.水溶液中含有的氧原子数为
C.向的氢碘酸中加入,溶解后溶液中含有的数为
D.向酸性溶液中滴加草酸()溶液至溶液恰好变为无色时,转移的电子数为
【答案】D
【解析】
A.46g乙醇的物质的量为46g÷46g/mol=1mol,1个乙醇分子(CH3CH2OH)中含5个碳氢键,故46g乙醇中含有的碳氢键数目为,A错误;
B.水溶液中n(CH3COOH)+n(CH3COO-)=0.1mol·L-1×1L=0.1mol,CH3COOH和CH3COO-中含0.1mol×2=0.2molO,另外,水中也含O,故氧原子数大于,B错误;
C.氢碘酸具有强还原性,混合后发生14H++6I-+=3I2+2Cr3++7H2O,故的氢碘酸(0.1molHI)中加入,溶解后溶液中含有的数小于,C错误;
D.↑,酸性溶液中n()==0.2mol,向酸性溶液中滴加草酸()溶液至溶液恰好变为无色时,即0.2mol恰好完全反应,转移的电子数为0.2mol×(7-2)×NAmol-1=,D正确;
选D。
6.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 LSO3中含有的分子数约为 1NA
B.31 g 白磷(P4)固体所含共价键数目为 1NA
C.78 gNa2O2晶体所含阴阳离子的总数为 3NA
D.5.6g铁在足量氧气中燃烧失去0.3NA个电子
【答案】C
【解析】
A.标准状况下,SO3不是气体,不能用气体摩尔体积进行计算,A项错误;
B.1个白磷分子有6个P-P键,31 g白磷(P4)固体的物质的量为,因此0.25mol白磷P4固体所含共价键数目为1.5NA,B项错误;
C.Na2O2属于离子化合物,含有2个钠离子和1个过氧根离子,因此78gNa2O2晶体(物质的量为1mol)所含阴阳离子的微粒数为3NA,C项正确;
D.5.6g铁的物质的量为0.1mol,在足量氧气中燃烧生成四氧化三铁,化学方程式为:,该反应中3个Fe反应,转移8个电子,则0.1mol的铁失去NA个电子,D项错误;
答案选C。
7.为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.中含有的共价键数为
B.与的混合物中含有的中子数为
C.与足量水反应生成分子数目为
D.溶液中含有的阳离子数目为
【答案】D
【解析】
A.中含有的共价键数为4个,则中含有的共价键数为,A项正确;
B.与的混合物的物质的量=,每个分子中的中子数均为10个,则其中含有的中子数为,B项正确;
C.的物质的量为1mol,与足量水反应生成的方程式为:,即生成分子数目为,C项正确;
D.溶液中硫酸氢钠的物质的量为0.1mol,硫酸氢钠在水中电离形成钠离子、氢离子、硫酸根离子,即其中含有的阳离子数目为,D项错误;
答案选D。
8.某气体的摩尔质量为M,分子质量为m。若1摩尔该气体的体积为Vm,密度为ρ,阿伏伽德罗常数为NA。下列关于该气体单位体积分子数的结果表达式中,错误的是
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
根据,n=1mol时,V=L,所以在该条件下气体的摩尔体积为L/mol;单位体积分子数为;由此计算。
【解析】
A. 根据,n=1mol时,=,即单位体积的分子数为,故A正确;
B. 根据气体的摩尔质量为M,分子质量为m,1mol气体的分子数为,所以单位体积的分子数为,故B正确;
C. 单位体积的质量等于单位体积乘以密度,根据质量除以摩尔质量等于摩尔数,所以单位体积的分子数为,故C正确;
D. 单位体积的质量等于单位体积乘以密度,根据质量除以摩尔质量等于摩尔数,所以单位体积的分子数为,故D错误;
故选D。
9.下列说法正确的是
A.同温同密度下,相同体积的O2、O3气体,O2比O3的质量小
B.同温同压下,相同质量的N2和C2H4,其原子数目一定相等
C.同温同压下,相同原子数目的N2和O2,其质量定相等
D.同温同压下,相同物质的量的气体A和气体B,其体积一定相等
【答案】D
【解析】
A.同温度同体积同密度,根据,则两气体的质量相同,故A错误;
B.相同质量的氮气和,两物质的摩尔质量相同,根据,则其物质的量相同,而氮气分子和分子中原子数不同,所以相同物质的量两种气体原子数不同,故B错误;
C.氮气和氧气均为双原子分子,原子数相同时,其物质的量相同,但是两者的摩尔质量不同,根据,故质量不同,故C错误;
D.同温同压下,相同,根据,相同物质的量时,两气体的体积一定相同,故D正确;
故选D。
10.NH4N3(叠氮化铵)易发生分解反应生成N2和H2,且两种气体的物质的量相等。若得到NH4N3的分解产物(简称a)28g,则下列关于a的说法错误的是
A.a中两种气体的体积(同温同压)比为1∶1
B.a中两种气体的质量比为14∶1
C.a的密度为1.25gL-1
D.a的平均摩尔质量为15gmol-1
【答案】C
【解析】
A.同温同压下,气体体积与物质的量成正比,两种气体的体积(同温同压)比为1∶1,A正确;
B.,两种气体的质量比为14∶1,B正确;
C.a气体的质量确定,但一定物质的量的气体体积与温度、压强有关,所以密度比确定,C错误;
D.分解产物质量为28g,两种气体的物质的量相等则n总=2×=mol,=15 gmol-1,D正确;
答案选C。
11.标准状况下以下四种物质的物理量大小关系正确的是
①6.72LCH4②3.01×1023个HCl分子③0.4molH2S④3.4gNH3
A.体积:②>③>④>① B.密度:②<③<④<①
C.质量:②>③>①>④ D.氢原子个数:①<③<④<②
【答案】C
【分析】
①6.72LCH4物质的量为n(CH4)==0.3mol;
②3.01×1023个HCl分子物质的量为n(HCl)==0.5mol;
③0.4molH2S;
④3.4gNH3的物质的量为n(NH3)==0.2mol。
【解析】
A.同温同压条件下,气体的体积之比等于物质的量之比,所以体积:②>③>①>④,A错误;
B.依据ρ=可知:同温同压条件下气体的密度与M成正比,甲烷:16g/mol,HCl:36.5g/mol;H2S:34g/mol,NH3:17g/mol,所以密度:②>③>④>①,B错误;
C.①中质量m(CH4)=0.3mol×16g/mol=4.8g;②中质量m(HCl)=0.5mol×36.5g/mol=18.25g;③中质量m(H2S)=0.4mol×34g/mol=13.6g;④中质量m(NH3)=3.4g,所以质量:②>③>①>④,C正确;
D.①②③④中H原子物质的量分别是1.2mol、0.5mol、0.8mol、0.6mol,氢原子个数大小顺序是:①>③>④>②,D错误;
故合理选项是C。
12.如图,一密闭汽缸被一不漏气可滑动的活塞隔开两部分,左边充有氮气,右边充有和,在室温下右边的气体点燃,反应后冷却至原室温,活塞最终静止于汽缸的中点(液体体积忽略不计),则原来氢气和氧气的体积比可能是
A.2:7 B.7:2 C.5:4 D.8:1
【答案】B
【解析】
反应后冷却至原室温,活塞最终静止于汽缸的中点,则右边的气体剩余物质的量与左边氮气相等,相同温度和压强条件下,气体物质的体积之比等于物质的量之比,从图中信息可设,反应前氮气为1mol,和有3mol,反应后和中的一种剩余1mol,根据,可得n(H2)+n(O2)=3、n(H2)-2n(O2)=1解得n(H2)=、n(O2)=,氢气和氧气的体积比为7:2;或者n(H2)+n(O2)=3、n(O2)-n(H2)=1,解得n(H2)=、n(O2)=,氢气和氧气的体积比为4:5;故答案选B。
13.室温下,某容积固定的密闭容器由可移动的活塞隔成甲、乙两室,向甲中充入和的混合气体,向乙中充入空气,此时活塞的位置如图所示。下列有关说法不正确的是
A.甲室混合气体的分子总数约为
B.甲室、的体积比为1:1
C.甲室混合气体的密度是同温同压时密度的17倍
D.若将甲室、的混合气体点燃引爆,恢复原室温后,最终活塞停留的位置在刻度2处
【答案】C
【解析】
A.甲、乙两室压强与温度相同,气体的物质的量之比等于其气体之比,则甲室中气体物质的量为,分子总数为,A正确;
B.设甲中和的物质的量分别为x、y,,解得,B正确;
C.甲室中混合气体的平均摩尔质量为,同温同压下气体的密度之比等于其摩尔质量之比,故该混合气体的密度是同温同压条件下氢气密度的倍,C不正确;
D.由,可知反应后氧气有剩余,剩余氧气为,恢复原温度后最终两室中压强相等,体积之比等于其物质的量之比,则A、B两室的体积之比为,则活塞停留在刻度2处,D正确;
故选C。
14.同温同压下,等质量的三种常见金属M、N、P分别与足量的稀盐酸反应,产生的体积分别为、、。下列说法正确的是
A.转移的电子数之比一定为 B.M消耗酸的物质的量一定为
C.化合价之比一定为 D.金属的相对原子质量之比一定为
【答案】A
【解析】
A.同温同压下,气体体积之比等于其物质的量之比,因此M、N、P生成的物质的量之比一定为,即转移电子数之比一定为,A正确;
B.没有指明气体处于标准状况下,B错误;
C.当金属等质量时,表示各金属失去电子的总物质的量,根据得失电子守恒可知该式也等于产生氢气的物质的量=,故C错误;
D.根据C分析可得,金属的相对原子质量之比不一定为,故D错误;
故选A。
15.一个密闭容器,中间有一可自由滑动的隔板(厚度可忽略)将容器分成两部分,当左边充入1molN2,右边充入CO和CO2的混合气体共8g时,隔板处于如图位置(左右两侧温度相同),下列说法正确的是
A.右边CO和CO2分子数之比为1:3
B.右侧气体密度是相同条件下氢气密度的18倍
C.右侧CO的质量为1.75g
D.右侧混合气体中氧原子个数为
【答案】D
【分析】
隔板可以自由滑动,说明左右两侧的压强相同。同温、同压,气体体积比等于气体物质的量比。左边充入1molN2,右边充入CO和CO2的混合气体共8g时,左右两侧的体积比为4:1,所以右侧气体的物质的量是0.25mol;设CO和CO2的物质的量分别是x、y,x+y=0.25;28x+44y=8;解得:x=0.1875、y=0.0625,据此解答。
【解析】
A.分子数比等于物质的量比,CO和CO2的分子数之比为3:1,故A错误;
B.右侧气体的平均摩尔质量是=32g/mol,相同条件下,密度比等于相对分子质量之比,右侧气体的密度是相同条件下氢气密度的16倍,故B错误;
C.CO的物质的量是0.1875mol,右侧CO的质量为0.1875mol×28g/mol=5.25g,故C错误;
D.右侧CO得物质的量为0.1875mol,CO2的物质的量为0.0625mol,故氧原子的个数为(0.0625mmol×2+0.1875×1mol)NA=,故D正确;
故选:D。
16.过氧化钠是宇宙飞船和潜水艇中氧气的主要来源,其作用原理中包含了反应2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。用NA表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A.11.2LO2含NA个氧原子
B.在0.1molNa2CO3中含Na-C键的数目为0.2NA
C.反应中每生成1molO2转移2mol电子
D.10.6gNa2CO3溶于100mL水中,所得溶液的物质的量浓度为1mol/L
【答案】C
【解析】
A.题目中没有说明在标准状况下,气体摩尔体积未知,故无法求解,A错误;
B.Na2CO3属于离子化合物,碳酸钠由钠离子和碳酸根构成,无Na-C键,B错误;
C.Na2O2 中氧元素的化合价为-1价,既作氧化剂又作还原剂,若有2mol的Na2O2有2mol氧原子得到电子变为-2价,进入到Na2CO3中;有2mol氧原子失去电子,变为产物中的O2,所以转移的电子数都是2mol.,C正确;
D.10.6gNa2CO3溶于水形成的100mL溶液,所得溶液的物质的量浓度为1mol/L(在物质的量浓度的配制中,体积指的是溶液的体积,并非指溶剂的体积),D错误;
故选C。
一轮再回顾
易错点精析
二轮热点难点突破
针对训练
突破提升
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