资源简介 第 8 讲 化学常用计量的基础知识学习目标1.了解物质的量(n)及其单位摩尔(mol)的含义。2.了解摩尔质量(M)、气体摩尔体积(Vm)、阿伏加德罗常数(NA)的含义。3.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。知识清单知识点 1 物质的量 摩尔质量1.物质的量 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 、1 mol Na+2 或钠离子。(3) N物质的量与微粒数、阿伏加德罗常数之间的关系 n= 或 N=n·NA。NA[名师点拨] (1)物质的量作为研究微观粒子与宏观物质的桥梁,其单位摩尔后面应为确切的微粒名称或微粒符号,如 1 mol氢(不确切)和 1 mol大米(宏观物质)皆为错误说法。(2)物质的量描述的对象只能是微观粒子,如电子、质子、中子、原子、分子、离子、原子团等,不能用于描述宏观物质。2.摩尔质量(1)概念:单位物质的量的物质所具有的质量,单位:g·mol-1。(2)数值:当微粒的摩尔质量以 g·mol-1为单位时,在数值上等于该微粒的相对分子(原子)质量。(3) n m物质的量、物质的质量与摩尔质量的关系为 = 。M[名师点拨] 摩尔质量、相对分子质量、1 mol物质的质量在数值上是相同的,但三者的含义不同,单位不同。摩尔质量的单位是 g·mol-1,相对原子(分子)质量的单位是 1,1 mol物质的质量单位是 g。3.求解气体摩尔质量“五方法”(1)根据物质的质量(m) (n) M m和物质的量 : = 。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 Nm: = A· 。N(3)根据标准状况下气体的密度(ρ):M=ρ×22.4(g·mol-1)。D ρ1=(4) M根据同温同压下气体的相对密度 ρ : 12 =D。M2(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=M1×a%+M2×b%+M3×c%……a%、b%、c%指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)。经典例题例 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)1 mol任何物质都含有 6.02×1023个分子( )(2)12 g 12C中所含碳原子的数目约为 6.02×1023( )(3)1 mol OH-的质量为 17 g·mol-1( )(4)氖气的摩尔质量(g·mol-1)在数值上等于它的相对原子质量( )(5)CO2的摩尔质量就是 NA个 CO2分子的质量之和( )例 2.NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是( )A.1 mol 乙烯分子中含有的碳氢键数为 4NAB.1 mol 甲烷完全燃烧转移的电子数为 8NAC.1 L 0.1 mol·L-1的乙酸溶液中含 H+的数量为 0.1NAD.1 mol 的 CO和 N2混合气体中含有的质子数为 14NA例 3.(1)18 g重甲基(—CD3)中含有的电子数为________。(2)常温常压下,3 g HCHO和 CH3COOH的混合物中含有________个原子。(3)0.01 mol某物质 A,其质量为 1.06 g,则 A的相对分子质量为________,摩尔质量为________。知识点 2 气体的摩尔体积 阿伏加德罗定律1.影响物质体积大小的因素2.气体摩尔体积(Vm)(1)概念:单位物质的量的气体所占的体积,单位为 L·mol-1(或 L/mol)和 m3/mol(或m3·mol-1)。(2)特例:标准状况(0_℃,101_kPa)下,Vm为 22.4_L·mol-1。(3) V气体摩尔体积与物质的量、气体体积之间的关系为 n= 。Vm[名师点拨] 抓“两看”,突破气体与状况陷阱一看:气体是否处于标准状况(0℃、101 kPa)。二看:标准状况下,物质是否是气态。常见干扰物质:①无机物 Br2、SO3、H2O、HF等;②有机物中碳原子数大于 4的烃,如苯、己烷等;③有机物中烃的衍生物 CCl4、氯仿、乙醇等。若题中给出非标准状况下的气体,切勿直接判断为错误说法,气体的物质的量或质量与温度、压强无关,可直接计算。3.阿伏加德罗定律及其推论(1)阿伏加德罗定律:在同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。(2)推论结论相同条件公式 语言叙述n VT 1 1、p相同 = 同温、同压下,气体的物质的量与其体积成正比n2 V2ρ1 MT 1、p相同 = 同温、同压下,气体的密度与其摩尔质量成正比ρ2 M2p nT V 1 1、 相同 = 同温、同体积下,气体的压强与其物质的量成正比p2 n2[名师点拨] (1)“任何气体”既包括单一气体,也包括混合气体。(2)推论不必死记硬背,可由 pV=nRT(理想气体状态方程)进行推导。经典例题例 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)0℃、101 kPa,1 mol任何物质的体积都是 22.4 L( )(2)同温同压下,等质量的 12C18O和 NO体积相同( )(3)在相同条件下,相同物质的量的 CO、N2的混合气体与 O2的分子个数相同,原子个数也相同( )(4)同温同体积条件下,等质量的 SO2和 O2对应的压强之比为 1∶2( )例 2.下列说法正确的是( )A.同温同压下,相同数目的分子必具有相同的体积B.等质量的 O2和 H2的物质的量之比为 16∶1C.不同的气体若体积不等,则它们所含的分子数一定不等D.同温同体积下,两种气体的物质的量之比等于压强之比课堂闯关1.(2020·全国卷Ⅲ)NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )A.22.4 L(标准状况)氮气中含有 7NA个中子B.1 mol重水比 1 mol水多 NA个质子C.12 g石墨烯和 12 g金刚石均含有 NA个碳原子D.1 L 1 mol·L-1 NaCl溶液含有 28NA个电子2.(2019·全国卷Ⅱ)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 1NAB.1 L 0.1 mol - -·L 1磷酸钠溶液含有的 PO 34 数目为 0.1NAC.1 mol K2Cr2O7被还原为 Cr3+转移的电子数为 6NAD.48 g正丁烷和 10 g异丁烷的混合物中共价键数目为 13NA3.(2018·全国卷Ⅲ)下列叙述正确的是( )A.24 g镁与 27 g铝中,含有相同的质子数B.同等质量的氧气和臭氧中,电子数相同C.1 mol重水与 1 mol水中,中子数比为 2∶1D.1 mol乙烷和 1 mol乙烯中,化学键数相同4.(2018·全国卷Ⅰ)NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )A.16.25 g FeCl3水解形成的 Fe(OH)3胶体粒子数为 0.1NAB.22.4 L(标准状况)氩气含有的质子数为 18NAC.92.0 g甘油(丙三醇)中含有羟基数为 1.0NAD.1.0 mol CH4与 Cl2在光照下反应生成的 CH3Cl分子数为 1.0NA5.(2021·潍坊模拟)设阿伏加德罗常数的值为 NA,下列说法正确的是( )A.标准状况下,2.24 L CH3OH分子中共价键的数目为 0.5NAB.1 mol Na2O2与足量 CO2充分反应,转移的电子数为 2NAC.用浓盐酸分别和 KMnO4、KClO3反应制备 1 mol氯气,转移的电子数均为 2NAD.5.6 g Fe 粉与足量 S粉加热充分反应转移的电子数为 0.2NA6.(2021·南昌模拟)下列说法中正确的是(NA为阿伏加德罗常数的值)( )A O2- -. 的电子式为 ,则 O2 核外有 8个电子B.1 mol NH4Cl中含有的 H—Cl键的数目为 NAC.CrO5中 Cr元素的化合价为+6价,每个 CrO5分子中存在两个过氧键D.20 g Na2O和 Na2O2的混合物中,所含阴、阳离子数目之比无法确定7.据央视新闻报道,在政府工作报告中指出,建设一批光网城市,推进 5万个行政村通光纤,让更多城乡居民享受数字化生活。光缆的主要成分为 SiO2。下列叙述正确的是( )A.SiO2的摩尔质量为 60B.标准状况下,15 g SiO2的体积为 5.6 LC.SiO2中 Si与 O的质量比为 7∶8D.相同质量的 SiO2和 CO2中含有的氧原子数相同8.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 B 22.4ap. .bNA pNAC 22.4N. Ab D 22.4pb.a aNA9.(2021·泉州模拟)用 NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述中正确的是( )A.1 mol甲基(—CH3)所含的电子数为 10NAB.常温常压下,1 mol分子式为 C2H6O的有机物中,含有 C—O键的数目为 NAC.14 g由乙烯和环丙烷( )组成的混合气体中,含有的原子总数为 3NAD.标准状况下,22.4 L四氯化碳中含有共用电子对的数目为 4NA10.物质的量是高中化学常用的物理量,请完成以下有关计算(设NA为阿伏加德罗常数的值):(1)2.3 g乙醇含有________个 H原子,所含共价键的物质的量为________,其中官能团羟基所含的电子数为________。(2)某条件下,8 g氧气所占的体积为 6 L,则在该条件下的气体摩尔体积为________。(3)9.5 g某二价金属的氯化物中含有 0.2 mol Cl-,则此氯化物的摩尔质量为________。(4)6.72 L CO(标准状况)与一定量的 Fe2O3恰好完全反应(生成 Fe 与 CO2)后,生成 Fe 的质量为________ g,转移的电子数目为________。自我挑战1.(2021·宜宾模拟)NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )A.2.0 g CO2与 SO2的混合气体分子中,含有的质子数为 NAB.7.1 g Cl2与 100 mL 1.0 mol·L-1 NaOH溶液反应,转移电子数为 0.1NAC.17 g NH3与 48 g O2在催化剂作用下充分反应,得到 NO分子数为 NAD.标准状况下,2.24 L CH4和 C3H6的混合气体中,含有极性键数为 0.5NA2.空气中二氧化碳含量的持续增加,会产生温室效应,一种处理二氧化碳的重要方法是将Ru二氧化碳还原:CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)。下列说法(NA代表阿伏加德罗常数的值)正确的是( )A.2.24 L CO2含有双键的数目为 0.2NAB.1 mol CO2和 2 mol H2充分反应生成 CH4的分子数为 0.5NAC.通常状况下,0.1 mol CH4中含有的电子数为 NAD.生成 18 g H2O转移电子数为 8NA3.在两个密闭容器中,分别充有质量相等的甲、乙两种气体,它们的温度和密度均相同。根据甲、乙的摩尔质量(M)的关系判断的值,下列说法中正确的是( )A.若 M(甲)<M(乙),则分子数:甲<乙B.若 M(甲)>M(乙),则气体摩尔体积:甲<乙C.若 M(甲)<M(乙),则气体的压强:甲>乙D.若 M(甲)>M(乙),则气体的体积:甲<乙4.(2021·成都模拟)为实现随处可上网,中国发射了“中星 16号”卫星。NH4ClO4是火箭的210 ℃固体燃料,发生反应为 2NH4ClO4===== N2↑+Cl2↑+2O2↑+4H2O,NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )A.1 mol NH ClO NH +4 4溶于水含 4 和 ClO-4 离子数均为 NAB.反应中还原产物分子数与氧化产物分子总数之比为 1∶3C.产生 6.4 g O2反应转移的电子总数为 0.8NAD.0.5 mol NH4ClO4分解产生的气体体积为 44.8 L5.(2021·杭州模拟)NA表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是( )A.5.6 g Fe 完全溶于一定量溴水中,反应过程中转移的总电子数一定为 0.3NAB.1 mol Na与足量 O2反应,生成 Na2O和 Na2O2的混合物,钠失去 2NA个电子C.标准状况时,22.4 L二氯甲烷所含有的分子数为 NAD.镁条在氮气中完全燃烧,生成 50 g氮化镁时,有 1.5NA对共用电子对被破坏6.某中学有甲、乙两个探究性学习小组,他们拟用小颗粒的铝铜合金与足量的稀硫酸反应测定通常状况(约 20 ℃、1.01×105 Pa)下的气体摩尔体积(Vm)。Ⅰ.甲组同学拟设计如图 1所示的装置来完成实验。(1)写出装置Ⅰ中发生反应的离子方程式:______________________________________。(2)实验开始时,先打开分液漏斗上口的玻璃塞,再轻轻旋开其活塞,一会儿后发现稀硫酸不能顺利滴入锥形瓶中。请帮助他们分析其原因:___________________________________________________________________________________________________________。(3)实验结束时,生成氢气的体积近似等于________。(4)锥形瓶中残存的氢气对实验结果是否有影响:____(填“有”“没有”或“不能判断”),简述理由:_________________________________________________________。Ⅱ.乙组同学仔细分析了甲组同学的实验装置后以为,稀硫酸滴入锥形瓶中,即使不生成氢气,也会将瓶中的空气排出,使所测氢气的体积偏大;实验结束后,连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在,使所测氢气的体积偏小,于是他们设计了如图 2所示的实验装置。实验中准确测定出 4个数据,如表:实验前 实验后铝铜合金质量/g m1 m2量液管(C)体积/mL V1 V2(注:量液管大刻度在上方,小刻度在下方)利用上述数据计算通常状况下的气体摩尔体积:Vm=________。7.(2021·太原模拟)在标准状况下,进行甲、乙、丙三组实验,三组实验各取 30 mL同浓度的盐酸,加入同一种镁、铝混合物粉末,产生气体,有关数据列表如下:实验序号 甲 乙 丙合金质量/mg 510 765 1 020气体体积/mL 560 672 672(1)甲、乙两组实验中,哪一组盐酸是过量的?________,理由是________________________________________________________________________。(2)盐酸的物质的量浓度________。(3)混合粉末中Mg 的物质的量为________,Mg、Al的物质的量之比为________。8.(2021·宁波模拟)硝酸工业尾气中氮氧化物(NO与 NO2)是主要的大气污染物之一,可用氨氧混合气进行选择性催化还原处理。其主要反应原理如下:催化剂 催化剂4NO+4NH3+O2=1=40=== 4N2+6H2O;6NO2+8NH3=℃ 1=40=== 7N2+12H2O。℃-某硝酸厂排放的尾气中氮氧化合物的含量为 2 490 mg·m 3(体积已折算至标准状况),其中 NO与 NO2物质的量之比为 4∶1。设尾气中氮氧化物与氨氧混合气恰好完全反应。(1)尾气中氮氧化合物的平均相对分子质量为________。(2) -尾气中 NO的含量为________ mg·m 3。(3)要处理 5 m3的尾气,需要氨氧混合气体的体积为________L。(4)另一种处理氮氧化物的方法是用烧碱进行吸收,产物为 NaNO2、NaNO3和 H2O。现有含 0.5 mol 氮氧化物的尾气,恰好被一定体积的 25% NaOH溶液(密度 1.28 g·cm-3)完全吸收。①NaOH溶液的物质的量浓度为________ mol·L-1,体积为________ mL。②已知反应后溶液中含有 0.35 mol NaNO2。若将尾气中NO与NO2的平均组成记为NOx,通过计算求 x=________。第 8 讲 化学常用计量的基础知识学习目标1.了解物质的量(n)及其单位摩尔(mol)的含义。2.了解摩尔质量(M)、气体摩尔体积(Vm)、阿伏加德罗常数(NA)的含义。3.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。知识清单知识点 1 物质的量 摩尔质量1.物质的量 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 、1 mol Na+2 或钠离子。(3) N物质的量与微粒数、阿伏加德罗常数之间的关系 n= 或 N=n·NA。NA[名师点拨] (1)物质的量作为研究微观粒子与宏观物质的桥梁,其单位摩尔后面应为确切的微粒名称或微粒符号,如 1 mol氢(不确切)和 1 mol大米(宏观物质)皆为错误说法。(2)物质的量描述的对象只能是微观粒子,如电子、质子、中子、原子、分子、离子、原子团等,不能用于描述宏观物质。2.摩尔质量(1)概念:单位物质的量的物质所具有的质量,单位:g·mol-1。(2)数值:当微粒的摩尔质量以 g·mol-1为单位时,在数值上等于该微粒的相对分子(原子)质量。(3) n m物质的量、物质的质量与摩尔质量的关系为 = 。M[名师点拨] 摩尔质量、相对分子质量、1 mol物质的质量在数值上是相同的,但三者的含义不同,单位不同。摩尔质量的单位是 g·mol-1,相对原子(分子)质量的单位是 1,1 mol物质的质量单位是 g。3.求解气体摩尔质量“五方法”(1) m根据物质的质量(m)和物质的量(n):M= 。n(2) m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· 。N(3)根据标准状况下气体的密度(ρ):M=ρ×22.4(g·mol-1)。D ρ1=(4) M根据同温同压下气体的相对密度 ρ2 : 1 =D。M2(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=M1×a%+M2×b%+M3×c%……a%、b%、c%指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)。经典例题例 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)1 mol任何物质都含有 6.02×1023个分子( )(2)12 g 12C中所含碳原子的数目约为 6.02×1023( )(3)1 mol OH-的质量为 17 g·mol-1( )(4)氖气的摩尔质量(g·mol-1)在数值上等于它的相对原子质量( )(5)CO2的摩尔质量就是 NA个 CO2分子的质量之和( )答案:(1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)×例 2.NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是( )A.1 mol 乙烯分子中含有的碳氢键数为 4NAB.1 mol 甲烷完全燃烧转移的电子数为 8NAC.1 L 0.1 mol·L-1的乙酸溶液中含 H+的数量为 0.1NAD.1 mol 的 CO和 N2混合气体中含有的质子数为 14NA解析:选 C A项,乙烯的结构简式为 CH2===CH2,1 mol乙烯中含有碳氢键的物质的量为 4 mol,正确;B项,甲烷完全燃烧生成 CO2,甲烷中 C的化合价为-4价,CO2中 C的化合价为+4价,因此 1 mol甲烷完全燃烧转移电子的物质的量为 8 mol,正确;C项,乙酸是弱酸,部分电离,因此溶液中 H+的物质的量小于 0.1 mol,错误;D项,1 mol CO含有质子的物质的量为(6+8)mol=14 mol,1 mol N2中含有质子的物质的量为 2×7 mol=14 mol,因此 1 mol N2和 CO的混合气体中含有质子的物质的量为 14 mol,正确。例 3.(1)18 g重甲基(—CD3)中含有的电子数为________。(2)常温常压下,3 g HCHO和 CH3COOH的混合物中含有________个原子。(3)0.01 mol某物质 A,其质量为 1.06 g,则 A的相对分子质量为________,摩尔质量为________。解析:(1)18 g重甲基(—CD3)为 1 mol,1 mol重甲基(—CD3)中含有 9 mol电子,含有电子数为 9NA。(2)HCHO 和 CH3COOH的最简式均为 CH2O,故 3 g HCHO和 CH3COOH的混合物3 g含有的原子的物质的量为 4× =0.4 mol。(3)A物质的摩尔质量为 106 g·mol-1,30 g·mol-1相对分子质量为 106。答案:(1)9NA (2)0.4NA (3)106 106 g·mol-1知识点 2 气体的摩尔体积 阿伏加德罗定律1.影响物质体积大小的因素2.气体摩尔体积(Vm)(1)概念:单位物质的量的气体所占的体积,单位为 L·mol-1(或 L/mol)和 m3/mol(或m3·mol-1)。(2)特例:标准状况(0_℃,101_kPa)下,Vm为 22.4_L·mol-1。(3) V气体摩尔体积与物质的量、气体体积之间的关系为 n= 。Vm[名师点拨] 抓“两看”,突破气体与状况陷阱一看:气体是否处于标准状况(0℃、101 kPa)。二看:标准状况下,物质是否是气态。常见干扰物质:①无机物 Br2、SO3、H2O、HF等;②有机物中碳原子数大于 4的烃,如苯、己烷等;③有机物中烃的衍生物 CCl4、氯仿、乙醇等。若题中给出非标准状况下的气体,切勿直接判断为错误说法,气体的物质的量或质量与温度、压强无关,可直接计算。3.阿伏加德罗定律及其推论(1)阿伏加德罗定律:在同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。(2)推论结论相同条件公式 语言叙述n VT 1、p相同 = 1 同温、同压下,气体的物质的量与其体积成正比n2 V2ρ1 MT、p相同 = 1 同温、同压下,气体的密度与其摩尔质量成正比ρ2 M2pT V 1n1、 相同 = 同温、同体积下,气体的压强与其物质的量成正比p2 n2[名师点拨] (1)“任何气体”既包括单一气体,也包括混合气体。(2)推论不必死记硬背,可由 pV=nRT(理想气体状态方程)进行推导。经典例题例 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)0℃、101 kPa,1 mol任何物质的体积都是 22.4 L( )(2)同温同压下,等质量的 12C18O和 NO体积相同( )(3)在相同条件下,相同物质的量的 CO、N2的混合气体与 O2的分子个数相同,原子个数也相同( )(4)同温同体积条件下,等质量的 SO2和 O2对应的压强之比为 1∶2( )答案:(1)× (2)√ (3)√ (4)√例 2.下列说法正确的是( )A.同温同压下,相同数目的分子必具有相同的体积B.等质量的 O2和 H2的物质的量之比为 16∶1C.不同的气体若体积不等,则它们所含的分子数一定不等D.同温同体积下,两种气体的物质的量之比等于压强之比解析:选 D 本题考查阿伏加德罗定律及推论,注意气体摩尔体积的适用范围和适用条件,1其为易错点。A项,未指明气体,错误;B项,假设质量都是 1 g,n(O2)∶n(H2)= mol∶321 mol=1∶16,错误;C项,未限定温度与压强,无法判断。2课堂闯关1.(2020·全国卷Ⅲ)NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )A.22.4 L(标准状况)氮气中含有 7NA个中子B.1 mol重水比 1 mol水多 NA个质子C.12 g石墨烯和 12 g金刚石均含有 NA个碳原子D.1 L 1 mol·L-1 NaCl溶液含有 28NA个电子解析:选 C 22.4 L(标准状况)氮气为 1 mol,含有的中子数为 14NA,A项错误;1 mol重水与 1 mol水中的质子数相同,B项错误;石墨烯与金刚石均为碳元素形成的单质,12 g石墨烯和 12 g金刚石均为 1 mol,含碳原子数均为 NA,C项正确;NaCl溶液中的水分子中也含有电子,D项错误。2.(2019·全国卷Ⅱ)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 1NAB.1 L 0.1 mol L-· 1 -磷酸钠溶液含有的 PO 34 数目为 0.1NAC.1 mol K2Cr2O7被还原为 Cr3+转移的电子数为 6NAD.48 g正丁烷和 10 g异丁烷的混合物中共价键数目为 13NA-解析:选 B A正确,3 g 3He 含有的中子数为 1NA;B错误,磷酸钠为强碱弱酸盐,PO 34-会发生水解,所以所含 PO 34 的数目小于 0.1NA;C正确,Cr的化合价变化为 6-3=3,1 molK2Cr2O7含有 2 mol Cr,所以转移电子数为 6NA;D正确,58 g正丁烷、异丁烷的混合物为 1mol,烷烃(CnH2n+2)中总键数为 3n+1,则该混合物中共价键数目为 13NA。3.(2018·全国卷Ⅲ)下列叙述正确的是( )A.24 g镁与 27 g铝中,含有相同的质子数B.同等质量的氧气和臭氧中,电子数相同C.1 mol重水与 1 mol水中,中子数比为 2∶1D.1 mol乙烷和 1 mol乙烯中,化学键数相同解析:选 B 24 g Mg、27 g Al 的物质的量均为 1 mol,1 个 Mg 原子和 1个 Al原子所含的质子数分别为 12、13,故 24 g 镁与 27 g 铝中含有的质子数分别为 12 mol和 13 mol,A项错误;等质量的氧气和臭氧,所含氧原子数相等,故电子数相同,B项正确;1个 D2O分子含有 10个中子,1个 H2O分子含有 8个中子,1 mol重水与 1 mol水中含有的中子数之比为10∶8(5∶4),C项错误;1个乙烷分子中含有 7个共价键,而 1个乙烯分子中含有 6个共价键,故 1 mol乙烷与 1 mol乙烯中,含有的化学键数之比为 7∶6,D项错误。4.(2018·全国卷Ⅰ)NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )A.16.25 g FeCl3水解形成的 Fe(OH)3胶体粒子数为 0.1NAB.22.4 L(标准状况)氩气含有的质子数为 18NAC.92.0 g甘油(丙三醇)中含有羟基数为 1.0NAD.1.0 mol CH4与 Cl2在光照下反应生成的 CH3Cl分子数为 1.0NA解析:选 B Fe(OH)3胶体粒子是若干个 Fe(OH)3的集合体,A项错误;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;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;CH4与 Cl2发生取代反应生成的有机物除了 CH3Cl以外,还有 CH2Cl2、CHCl3和CCl4,生成的 CH3Cl分子数小于 1.0NA,D项错误。5.(2021·潍坊模拟)设阿伏加德罗常数的值为 NA,下列说法正确的是( )A.标准状况下,2.24 L CH3OH分子中共价键的数目为 0.5NAB.1 mol Na2O2与足量 CO2充分反应,转移的电子数为 2NAC.用浓盐酸分别和 KMnO4、KClO3反应制备 1 mol氯气,转移的电子数均为 2NAD.5.6 g Fe 粉与足量 S粉加热充分反应转移的电子数为 0.2NA解析:选 D 标准状况下,CH3OH 是液体,2.24 L CH3OH 的物质的量不是 0.1 mol,故 A错误;Na2O2与 CO2的反应中,Na2O2既是氧化剂又是还原剂,1 mol Na2O2与足量 CO2充分反应,转移的电子数为 NA,故 B错误;浓盐酸和 KMnO4反应制备氯气,氯气是氧化产物,生成 1 mol氯气转移 2 mol电子;浓盐酸和 KClO3反应制备氯气,氯气既是氧化产物又是还原产物,生成 1 mol 5氯气转移 mol电子,故 C错误;Fe粉与足量 S粉反应生成硫化亚铁,35.6 g Fe粉与足量 S粉加热充分反应转移的电子数为 0.2NA,故 D正确。6.(2021·南昌模拟)下列说法中正确的是(NA为阿伏加德罗常数的值)( )A O2- -. 的电子式为 ,则 O2 核外有 8个电子B.1 mol NH4Cl中含有的 H—Cl键的数目为 NAC.CrO5中 Cr元素的化合价为+6价,每个 CrO5分子中存在两个过氧键D.20 g Na2O和 Na2O2的混合物中,所含阴、阳离子数目之比无法确定解析:选 C O2-的电子式为 ,表示 O2-的最外层有 8个电子,但其核外有 10个电子,A错误;NH4Cl是离子化合物,NH+4 与 Cl-间形成离子键,无 H—Cl共价键存在,B错误;根据化合物中所有元素化合价的代数和为 0原则,CrO5中 5 个 O共为-6 价,说明以-1价氧存在的共有两个过氧根,一个氧化合价为-2价,C正确;Na2O和 Na2O2都是离子化合物,其中含有的阴、阳离子数目之比都是 1∶2,与物质质量的多少无关,D错误。7.据央视新闻报道,在政府工作报告中指出,建设一批光网城市,推进 5万个行政村通光纤,让更多城乡居民享受数字化生活。光缆的主要成分为 SiO2。下列叙述正确的是( )A.SiO2的摩尔质量为 60B.标准状况下,15 g SiO2的体积为 5.6 LC.SiO2中 Si与 O的质量比为 7∶8D.相同质量的 SiO2和 CO2中含有的氧原子数相同解析:选 C 摩尔质量的单位为 g·mol-1,A项错误;标准状况下 SiO2为固体,B项错误;SiO2中 Si与 O的质量比为 28∶32=7∶8,C项正确;SiO2和 CO2的摩尔质量不同,D项错误。8.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 22.4ap. B.bNA pNAC 22.4NAb D 22.4pb. .a aNAp a g解析:选 D a g 双原子分子的物质的量= mol,双原子分子的摩尔质量=NA p=molNAaNA b gg·mol-1,所以 b g 22.4pb气体在标准状况下的体积为 -1p aN×22.4 L·mol =A g·mol-1 aNApL。9.(2021·泉州模拟)用 NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述中正确的是( )A.1 mol甲基(—CH3)所含的电子数为 10NAB.常温常压下,1 mol分子式为 C2H6O的有机物中,含有 C—O键的数目为 NAC.14 g由乙烯和环丙烷( )组成的混合气体中,含有的原子总数为 3NAD.标准状况下,22.4 L四氯化碳中含有共用电子对的数目为 4NA解析:选 C 1个甲基中含有 9个电子,则 1 mol甲基(—CH3)所含的电子数为 9NA,A错误;分子式为 C2H6O的有机物可能是乙醇(CH3CH2OH),1个乙醇分子中含 1个 C—O键,也可能是二甲醚(CH3—O—CH3),1个二甲醚分子中含 2个C—O键,故不能确定其中含有的C—O键的数目,B错误;乙烯和环丙烷( )的最简式都是 CH2,1个最简式中含有 3个原子,14g由乙烯和环丙烷( )组成的混合气体中含有最简式的物质的量是 1 mol,因此含有的原子总数为 3NA,C正确;在标准状况下四氯化碳呈液态,不能用气体摩尔体积计算四氯化碳的物质的量,D错误。10.物质的量是高中化学常用的物理量,请完成以下有关计算(设NA为阿伏加德罗常数的值):(1)2.3 g乙醇含有________个 H原子,所含共价键的物质的量为________,其中官能团羟基所含的电子数为________。(2)某条件下,8 g氧气所占的体积为 6 L,则在该条件下的气体摩尔体积为________。(3)9.5 g某二价金属的氯化物中含有 0.2 mol Cl-,则此氯化物的摩尔质量为________。(4)6.72 L CO(标准状况)与一定量的 Fe2O3恰好完全反应(生成 Fe 与 CO2)后,生成 Fe 的质量为________ g,转移的电子数目为________。解析:(1)2.3 g 2.3 g乙醇的物质的量为 =0.05 mol,0.05 mol乙醇分子中含有 H原子46 g·mol-1的物质的量为 0.05 mol×6=0.3 mol,含有 H原子数为 0.3NA;1个乙醇分子共含有 8个共价键,则 0.05 mol乙醇分子中含共价键的物质的量为 0.05 mol×8=0.4 mol;0.05 mol 乙醇分子中含 0.05 mol 羟基,0.05 mol羟基含有电子的物质的量为 9×0.05 mol=0.45 mol,含有电8 g子数为 0.45NA。(2)8 g氧气的物质的量为 =0.25 mol,0.25 mol氧气在该条件下32 g·mol-1的体积为 6 L 6 L,则该条件下的气体摩尔体积为 =24 L·mol-1。(3)9.5 g某二价金属的0.25 mol氯化物中含有 0.2 mol Cl-,则该氯化物的物质的量为 0.1 mol,则此氯化物的摩尔质量为9.5 g 95 g·mol-1 (4) 6.72 L 6.72 L= 。 标准状况下 一氧化碳的物质的量为 =0.3 mol,0.1 mol 22.4 L·mol-10.3 mol CO完全反应生成二氧化碳失去的电子的物质的量为 0.3 mol×(4-2)=0.6 mol,转移电子的数目为 0.6N 0.6 molA,根据电子守恒,反应生成铁的物质的量为 =0.2 mol,质量为3-056 g·mol-1×0.2 mol=11.2 g。答案:(1)0.3NA 0.4 mol 0.45NA (2)24 L·mol-1 (3)95 g·mol-1 (4)11.2 0.6NA自我挑战1.(2021·宜宾模拟)NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )A.2.0 g CO2与 SO2的混合气体分子中,含有的质子数为 NAB.7.1 g Cl 与 100 mL 1.0 mol·L-2 1 NaOH溶液反应,转移电子数为 0.1NAC.17 g NH3与 48 g O2在催化剂作用下充分反应,得到 NO分子数为 NAD.标准状况下,2.24 L CH4和 C3H6的混合气体中,含有极性键数为 0.5NA解析:选 A 若 2.0 g CO 2.0 g全为 2,含质子物质的量为 ×22=1 mol,若 2.0 g全为44 g·mol-1SO 2.0 g2,含质子物质的量为 ×32=1 mol,则 2.0 g CO2与 SO2的混合气体分子中64 g·mol-1含有的质子数为 NA,A项正确;7.1 g Cl2的物质的量为 0.1 mol,100 mL 1.0 mol·L-1 NaOH溶液中 NaOH的物质的量为 0.1 mol,1 mol氯气与 2 mol NaOH反应转移 1 mol电子,故转17 g 48 g移的电子数小于 0.1NA,B 项错误;n(NH3)= =1 mol,n(O )= =17 g·mol-1232 g·mol-1催化剂1.5 mol,依据反应的化学方程式:4NH3+5O2===== 4NO+6H2O可知,该反应生成 1 mol NO,△同时过量 0.25 mol O2,则生成的一氧化氮部分与氧气反应生成二氧化氮(2NO+O2===2NO2),所以最终生成的一氧化氮分子数小于 NA,C项错误;n(混合气体)=2.24 L÷22.4 L·mol-1=0.1mol,若全为 CH4则含极性键为 0.4 mol,若全为 C3H6则含极性键 0.6 mol,由于 CH4和 C3H6的比例未知,则含极性键数无法确定,D项错误。2.空气中二氧化碳含量的持续增加,会产生温室效应,一种处理二氧化碳的重要方法是将Ru二氧化碳还原:CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)。下列说法(NA代表阿伏加德罗常数的值)正确的是( )A.2.24 L CO2含有双键的数目为 0.2NAB.1 mol CO2和 2 mol H2充分反应生成 CH4的分子数为 0.5NAC.通常状况下,0.1 mol CH4中含有的电子数为 NAD.生成 18 g H2O转移电子数为 8NA解析:选 C A项,没有指明是在标准状况下,错误;B项,该反应为可逆反应,不能进行到底,1 mol CO2和 2 mol H2充分反应不能生成 0.5 mol CH4,即 CH4分子数小于 0.5NA,错误;C项,由于 1个 CH4中含有 10个电子,则 0.1 mol CH4中含有的电子数为 NA,与条件无关,正确;D项,分析化学方程式 知,每生成 2 mol 水转移 8 mol电子,若生成 18 g H2O(即 1 mol)则转移电子数为 4NA,错误。3.在两个密闭容器中,分别充有质量相等的甲、乙两种气体,它们的温度和密度均相同。根据甲、乙的摩尔质量(M)的关系判断的值,下列说法中正确的是( )A.若 M(甲)<M(乙),则分子数:甲<乙B.若 M(甲)>M(乙),则气体摩尔体积:甲<乙C.若 M(甲)<M(乙),则气体的压强:甲>乙D.若 M(甲)>M(乙),则气体的体积:甲<乙解析:选 C 等质量的气体,其摩尔质量与物质的量(或分子数)成反比,若 M(甲)<M(乙),则分子数:甲>乙,A项错误;若 M(甲)>M(乙),则物质的量:甲<乙,又因为气体体积相等,故气体摩尔体积:甲>乙,B项错误;同温同体积同质量的气体或混合气体,压强与摩尔质量成反比,若 M(甲)乙,C项正确;由质量和密度相等可知气体体积相等,则甲、乙摩尔质量与气体的体积无关,即甲=乙,D项错误。4.(2021·成都模拟)为实现随处可上网,中国发射了“中星 16号”卫星。NH4ClO4是火箭的210 ℃固体燃料,发生反应为 2NH4ClO4===== N2↑+Cl2↑+2O2↑+4H2O,NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )A + -.1 mol NH4ClO4溶于水含 NH 4 和 ClO 4 离子数均为 NAB.反应中还原产物分子数与氧化产物分子总数之比为 1∶3C.产生 6.4 g O2反应转移的电子总数为 0.8NAD.0.5 mol NH4ClO4分解产生的气体体积为 44.8 L+解析:选 B NH 4 为弱碱的阳离子,在水溶液中要水解,因此 1 mol NH4ClO4溶于水含 NH+4210 ℃离子数少于 NA,故 A错误;2NH4ClO4===== N2↑+Cl2↑+2O2↑+4H2O反应中还原产物为氯气,氧化产物为氮气和氧气,还原产物分子数与氧化产物分子总数之比为 1∶3,故 B6.4 g 210 ℃正确;6.4 g O2的物质的量= =0.2 mol,根据 2NH ClO ===== N ↑+Cl ↑+2O-1 4 4 2 2 232 g·mol↑+4H2O可知,产生 6.4 g O2反应转移的电子总数为 1.4NA,故 C错误;未告知是否为标准状况,无法计算 0.5 mol NH4ClO4分解产生的气体的体积,故 D错误。5.(2021·杭州模拟)NA表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是( )A.5.6 g Fe 完全溶于一定量溴水中,反应过程中转移的总电子数一定为 0.3NAB.1 mol Na与足量 O2反应,生成 Na2O和 Na2O2的混合物,钠失去 2NA个电子C.标准状况时,22.4 L二氯甲烷所含有的分子数为 NAD.镁条在氮气中完全燃烧,生成 50 g氮化镁时,有 1.5NA对共用电子对被破坏解析:选 D 铁完全溶于一定量溴水,反应后的最终价态可能是+3价,还可能是+2价,故 0.1 mol 铁转移的电子数不一定是 0.3NA,还可能是 0.2NA,A 错误;Na 原子最外层是 1个电子,则 1 mol Na与足量 O2反应,生成 Na2O和 Na2O2的混合物,钠失去 NA个电子,B错误;标准状况下二氯甲烷为液体,不能根据气体摩尔体积计算其物质的量,C错误;镁条在氮气中完全燃烧,生成 50 g氮化镁时,参加反应的 N2为 0.5 mol,而 N2分子含有氮氮三键,则有 1.5NA对共用电子对被破坏,D正确。6.某中学有甲、乙两个探究性学习小组,他们拟用小颗粒的铝铜合金与足量的稀硫酸反应测定通常状况(约 20 ℃、1.01×105 Pa)下的气体摩尔体积(Vm)。Ⅰ.甲组同学拟设计如图 1所示的装置来完成实验。(1)写出装置Ⅰ中发生反应的离子方程式:______________________________________。(2)实验开始时,先打开分液漏斗上口的玻璃塞,再轻轻旋开其活塞,一会儿后发现稀硫酸不能顺利滴入锥形瓶中。请帮助他们分析其原因:___________________________________________________________________________________________________________。(3)实验结束时,生成氢气的体积近似等于________。(4)锥形瓶中残存的氢气对实验结果是否有影响:____(填“有”“没有”或“不能判断”),简述理由:_________________________________________________________。Ⅱ.乙组同学仔细分析了甲组同学的实验装置后以为,稀硫酸滴入锥形瓶中,即使不生成氢气,也会将瓶中的空气排出,使所测氢气的体积偏大;实验结束后,连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在,使所测氢气的体积偏小,于是他们设计了如图 2所示的实验装置。实验中准确测定出 4个数据,如表:实验前 实验后铝铜合金质量/g m1 m2量液管(C)体积/mL V1 V2(注:量液管大刻度在上方,小刻度在下方)利用上述数据计算通常状况下的气体摩尔体积:Vm=________。解析:Ⅰ.(1)铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气,其离子方程式为 2Al+6H+===2Al3++3H2↑。(2)铝与稀硫酸反应生成的氢气使锥形瓶内气压增大,锥形瓶内的压强大于大气压,所以稀硫酸不能顺利滴入锥形瓶中。(3)气体产生的压强导致水从集气瓶中排出,且氢气不易溶于水,所以收集到的水的体积近似等于氢气的体积。(4)装置中有空气存在,生成的氢气不溶于水,在相同温度和压强下,生成的氢气的体积与排出空气的体积相等,所以没有影响。Ⅱ.2Al+6H+===2Al3++3H2↑2 mol 3 molm1-m2 mol (V2-V1)-×10 3 mol27 VmV 9(V2-V1)m= L·mol-1。500(m1-m2)答案:Ⅰ.(1)2Al+6H+===2Al3++3H2↑(2)铝与稀硫酸反应生成的氢气使锥形瓶内气压增大(3)收集到水的体积(4)没有 相同温度和压强下,生成氢气的体积与排出空气的体积相等. 9(V2-V1)Ⅱ L·mol-1500(m1-m2)7.(2021·太原模拟)在标准状况下,进行甲、乙、丙三组实验,三组实验各取 30 mL同浓度的盐酸,加入同一种镁、铝混合物粉末,产生气体,有关数据列表如下:实验序号 甲 乙 丙合金质量/mg 510 765 1 020气体体积/mL 560 672 672(1)甲、乙两组实验中,哪一组盐酸是过量的?________,理由是________________________________________________________________________。(2)盐酸的物质的量浓度________。(3)混合粉末中Mg 的物质的量为________,Mg、Al的物质的量之比为________。解析:(1)对比甲、乙数据,加合金质量为 765 mg时生成氢气比甲中多,说明甲中盐酸过量,对比乙、丙数据,加 1 020 mg合金时氢气的体积不变,说明加入 765 mg合金时盐酸已完全反应,故答案为甲组盐酸过量,原因是甲组增加镁铝合金粉末的质量,生成的氢气量增加,而乙组不能。(2)加入 1 020 mg镁铝合金时,最多只能生成 672 mL的氢气,说明盐酸最多只能生成 672 mL 的氢气,所以就 672 mL 来计算盐酸的物质的量,气体的物质的量为0.672 L=0.03 mol,根据方程式,可推算出 HCl的物质的量为 0.03 mol×2=0.06 mol,22.4 L·mol-10.06 mol盐酸的物质的量浓度为 =2 mol·L-1。(3)由于甲组中,盐酸是过量的,所以用甲组0.03 LMg x Al y 0.56 L来计算,设 的物质的量为 , 的物质的量为 ,生成气体的物质的量为22.4 L·mol-1=0.025 mol,依题意得 24x+27y 3=0.510 g;x+ y=0.025 mol;解方程组得 x=0.01 mol;y2=0.01 mol,所以物质的量之比为 1∶1。答案:(1)甲 甲组增加镁铝合金粉末的质量,生成的氢气量增加,而乙组不能 (2)2 mol·L-1 (3)0.01 mol 1∶18.(2021·宁波模拟)硝酸工业尾气中氮氧化物(NO与 NO2)是主要的大气污染物之一,可用氨氧混合气进行选择性催化还原处理。其主要反应原理如下:催化剂 催化剂4NO+4NH3+O2===== 4N2+6H2O;6NO2+8NH3===== 7N2+12H140 140 2O。℃ ℃某硝酸厂排放的尾气中氮氧化合物的含量为 2 490 mg·m-3(体积已折算至标准状况),其中 NO与 NO2物质的量之比为 4∶1。设尾气中氮氧化物与氨氧混合气恰好完全反应。(1)尾气中氮氧化合物的平均相对分子质量为________。(2)尾气中 NO的含量为________ mg·m-3。(3)要处理 5 m3的尾气,需要氨氧混合气体的体积为________L。(4)另一种处理氮氧化物的方法是用烧碱进行吸收,产物为 NaNO2、NaNO3和 H2O。现有含 0.5 mol 氮氧化物的尾气,恰好被一定体积的 25% NaOH溶液(密度 1.28 g·cm-3)完全吸收。①NaOH溶液的物质的量浓度为________ mol·L-1,体积为________ mL。②已知反应后溶液中含有 0.35 mol NaNO2。若将尾气中NO与NO2的平均组成记为NOx,通过计算求 x=________。解析:设 1 m3尾气中 NO2的物质的量为 x,则 NO 的物质的量为 4x,4x×30 g·mol-1+x×46 g·mol-1=2.49 g,x=0.015 mol,所以 1 m3尾气中 NO2的物质的量为 0.015 mol,则催化剂NO的物质的量为 0.06 mol,根据 4NO+4NH3+O2===== 4N2+6H2O知,0.06 mol NO需要140℃催化剂0.06 mol NH3,0.015 mol O2,根据方程式 6NO2+8NH3===== 7N2+12H2O知,0.015 mol NO140 2℃需要 0.02 mol NH3,根据以上分析进行解答。(1)尾气中氮氧化物混合气体的平均摩尔质量为0.015 mol×46 g·mol-1+0.06 mol×30 g·mol-1=33.2 g·mol-1,所以其平均相对分子质量为0.075 mol33.2。(2)1 m3尾气中 NO的物质的量为 0.06 mol,所以其含量为 m=n·M=0.06 mol×30 g·mol- 1=1.8 g= 1 800 mg。 (3)处理 1 m3 尾气需要氨氧混合气体的体积= (0.06+0.02+0.015)mol×22.4 L·mol-1=2.128 L,则要处理 5 m3的尾气,需要氨氧混合气的体积为 2.128L×5=10.64 L。(4)①NaOH 1 000×1.28×25%溶液的物质的量浓度为 c= mol·L-1=840mol·L-1,根据原子守恒知,氮氧化物的物质的量等于氢氧化钠的物质的量,所以 V=0.5 mol=62.5 mL。②已知发生如下反应:2NO2+2NaOH===NaNO2+NaNO +H O8 mol·L-13 2和 NO+NO2+2NaOH===2NaNO2+H2O,根据氮原子守恒知,生成 0.35 mol亚硝酸钠则生成 0.15 mol硝酸钠,生成 0.15 mol硝酸钠需要 0.3 mol二氧化氮,同时生成 0.15 mol亚硝酸钠,0.2 mol亚硝酸钠需要 0.1 mol一氧化氮和 0.1 mol二氧化氮,所以二氧化氮的物质的量是 0.4 mol 0.1×1+0.4×2,一氧化氮的物质的量是 0.1 mol,根据氧原子守恒得 x= =0.51.8。答案:(1)33.2 (2)1 800 (3)10.64 (4)①8 62.5 ②1.8 展开更多...... 收起↑ 资源列表 2.3.1 化学常用计量的基础知识(原卷版).pdf 2.3.1 化学常用计量的基础知识(解析版).pdf