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第1章 化学中常用的物理量-------物质的量
第1讲　物质的量　气体摩尔体积
复习目标 核心素养
1.了解摩尔(mol)是物质的量的基本单位，了解物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、阿伏加德罗常数的含义。 2．根据物质的量与微粒(原子、分子、离子等)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.宏观辨识与微观探析：认识物质的量是联系宏观物质与微观粒子的桥梁。能利用阿伏加德罗常数进行宏观物质的质量、气体体积与微观粒子数之间的相互推算。 2．变化观念与平衡思想：了解物质之间发生化学反应时，参与反应的各物质之间的定量关系。
考点一　物质的量及其单位——摩尔　摩尔质量
1．物质的量
(1)含义：表示含有一定数目粒子集合体的物理量。是国际单位制中七个基本物理量之一，符号为n。
(2)单位：摩尔，简称摩，符号为mol。是国际单位制中七个基本单位之一。
(3)物质的量的规范表示方法
2．阿伏加德罗常数
(1)1 mol粒子集合体所含的粒子数与0.012 kg 12C所含的碳原子数相等，约为6.02×1023。
(2)6.02×1023mol－1称为阿伏加德罗常数。
(3)物质的量(n)、阿伏加德罗常数(NA)和微粒数(N)之间的关系为n＝。
[微思考1]
“物质的量”计量对象是微观粒子，请列举常见微观粒子的种类。
提示：分子、原子、离子、原子团、质子、中子、电子等。
3．摩尔质量
(1)含义：单位物质的量的物质所具有的质量，符号为M，单位为g·mol－1。
(2)数值：当微粒的摩尔质量以g·mol－1为单位时，数值上与该微粒的相对原子(分子)质量相等。
(3)物质的量(n)、质量(m)和摩尔质量(M)之间的关系为n＝。
[微思考2]
摩尔质量、相对分子(或原子)质量、1 mol物质的质量三者有何区别与联系？请以钠为例加以说明。
提示：三者是三个不同的物理量，具有不同的单位。其单位分别为g·mol－1、1、g。若摩尔质量、1 mol物质的质量分别以g·mol－1、g为单位时，三者在数值上是相同的。
例如：钠的摩尔质量为23 g·mol－1，钠的相对原子质量为23,1 mol钠的质量为23 g。
(1)摩尔是表示物质的量多少的基本物理量。(　　)
(2)0.012 kg 12C中含有约6.02×1023个碳原子。(　　)
(3)1 mol H2O中含有2 mol氢和1 mol氧。(　　)
(4)氢氧化钠的摩尔质量是40 g。(　　)
(5)1 mol OH－的质量为17 g·mol－1。(　　)
答案：(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×
题点一　物质的量与微观粒子数目间的关系
1．填空
答案：6.02×1023　1.204×1024　6.02×1023
1 mol　2 mol
题点二　物质的量与摩尔质量之间的关系
2．(1)含6.02×1023个中子的Li的质量是 g。
(2)4 g D2和20 g 18O2的单质化合时最多能生成 g DO。
(3)若12.4 g Na2X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：(1)　(2)22　(3)62 g·mol－1　16
3．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Na0.35CoO2·1.3H2O。若用NA表示阿伏加德罗常数的值，试计算12.2 g该晶体中含有的氧原子数为 ，氢原子的物质的量为 mol。
解析：晶体的摩尔质量为122 g·mol－1，n＝＝0.1 mol，故氧原子数目＝0.1 mol×(2＋1.3)NA mol－1＝0.33NA，n(H)＝0.1 mol×1.3×2＝0.26 mol。
答案：0.33NA　0.26
[练后归纳]　物质的量、质量和粒子数目的换算关系：n＝＝。
考点二　气体摩尔体积　阿伏加德罗定律
1．影响物质体积的因素
2．气体摩尔体积
(1)含义：在一定温度和压强下，单位物质的量的气体所占有的体积。
(2)符号与单位：符号为Vm，单位为L·mol－1(或m3·mol－1)。
(3)特例：标准状况是指0 ℃和101 kPa，此情况下，气体摩尔体积约为22.4 L·mol－1。
(4)与物质的量、气体体积之间的关系：n＝。
[微思考1]
由阿伏加德罗常数(NA)和一个水分子的质量(m水)、一个水分子的体积(V水)不能确定的物理量是 。
①1摩尔水的质量　②1摩尔水蒸气的质量　③1摩尔水蒸气的体积
提示：③
3．阿伏加德罗定律
(1)定律——“三同”定“一同”
(2)推论
相同条件 结论公式 语言叙述
T、p相同 ＝ 同温、同压下，气体的体积与其物质的量成正比
＝ 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 ＝ 温度、体积相同的气体，其压强与其物质的量成正比
[微思考2]
(1)阿伏加德罗定律仅适用于纯净气体吗？
(2)利用气态方程pV＝nRT，理解阿伏加德罗定律及其推论，并构建认知模型。
提示：(1)适用于任何气体(包括混合气体)　(2)可通过pV＝nRT及n＝、ρ＝导出
(1)在标准状况下，1 mol O2与1 mol SO3的体积相同。(　　)
(2)在标准状况下，1 mol气体的体积约是22.4 L，在非标准状况下，1 mol气体的体积则一定不是22.4 L。(　　)
(3)标准状况下，氢气的气体摩尔体积为22.4 L。(　　)
(4)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。(　　)
(5)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)√　(5)√
题点一　涉及“气体摩尔体积”的有关计算
1．(2021·山东青州一中段考)在标准状况下，对下列四种气体的描述正确的是(　　)
①6.72 L CH4　②3.01×1023个HCl分子　③13.6 g H2S　④0.2 mol NH3
a．体积②>③>①>④
b．密度②>③>④>①
c．质量②>③>①>④
d．氢原子个数①>③>④>②
A．仅abc　　　　　 B．仅bcd
C．仅abd D．abcd
解析：D　先把题中提供的量都分别转化为各物质的物质的量，然后再比较它们的体积、密度等。标准状况下6.72 L CH4的物质的量为0.3 mol,3.01×1023个HCl分子的物质的量为0.5 mol,13.6 g H2S的物质的量为0.4 mol，然后进行比较即可得出结论。
题点二　阿伏加德罗定律及其推论的应用
2．(1)等物质的量的C2H4和C3H6中：
①所含的分子数目之比为 ；
②相同条件下体积之比为 ；
③所含的原子总数目之比为 ；
④相同条件下的密度之比为 。
(2)等质量的C2H4和C3H6中：
①所含的分子数目之比为 ；
②相同条件下体积之比为 ；
③所含的原子总数目之比为 ；
④相同温度和体积时，压强之比为 。
答案：(1)①1∶1　②1∶1　③2∶3　④2∶3　(2)①3∶2　②3∶2　③1∶1　④3∶2
题点三　气体摩尔质量的计算方法
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)。
(1)混合气体中CO的质量是 g；
(2)混合气体中CO2在标准状况下的体积是 L；
(3)混合气体在标准状况下的密度是 g·L－1；
(4)混合气体的平均摩尔质量是 g·mol－1。
解析：CO燃烧发生反应：2CO＋O22CO2，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，CO2的物质的量为y mol，则，解得x＝0.25，y＝0.25。
(1)混合气体中CO的质量＝28 g·mol－1×0.25 mol＝7 g；
(2)故原混合气体中，CO2的体积为0.25 mol×22.4 L·mol－1＝5.6 L；
(3)原混合气体的密度＝≈1.61 g·L－1；
(4)解法一：＝ρ·22.4 L·mol－1＝1.61 g·L－1×22.4 L·mol－1≈36 g·mol－1；
解法二：＝＝36 g·mol－1；
解法三：＝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。
答案：(1)7　(2)5.6　(3)1.61　(4)36
[练后归纳]　求算气体摩尔质量的五种方法
(1)根据物质的质量(m)和物质的量(n)：M＝m/n。
(2)根据标准状况下气体的密度(ρ g·L－1)：M＝22.4 ρ g·mol－1。
(3)根据气体的相对密度(D＝ρ1/ρ2)：M1/M2＝D。
(4)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·。
(5)对于混合气体，求其平均摩尔质量，上述算式仍然成立；还可以用下式计算：M＝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)。
突破考查阿伏加德罗常数常设的“6个”陷阱
常设陷阱 指点迷津
在“22.4 L·mol－1的适用条件及物质的聚集状态”设陷 抓“两看”突破：一看“气体”是否处在“标准状况”；二看“标准状况”下，物质是否为“气体”(如CCl4、H2O、溴、SO3、己烷、HF、苯等在标准状况下不为气体)。
用“与计算无关的一些干扰条件”设陷 排“干扰”突破：给出非标准状况下气体的物质的量或质量，干扰学生的正确判断，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。
在“物质的组成与结构”设陷 记“组成”突破：(1)记特殊物质中所含微粒的数目，如Ne、D2O、18O2、—OH、OH－等。(2)记最简式相同的物质，如NO2和N2O4、乙烯(C2H4)和丙烯(C3H6)等。(3)记摩尔质量相同的物质，如N2、CO、C2H4等。(4)记物质中所含化学键的数目，如H2O2、CnH2n＋2中化学键的数目分别为3、3n＋1。
在“电解质溶液中粒子数目”上设陷 审准“题目”突破：(1)是否存在弱电解质的电离或盐类水解。(2)已知浓度，是否指明体积，用好公式n＝cV。(3)在判断溶液中微粒总数时，是否忽视溶剂水。
在“物质转化中的隐含反应”上设陷 记“隐含反应”突破：(1)2SO2＋O2?2SO3 、2NO2N2O4 、N2＋3H22NH3；(2)Cl2＋H2OHCl＋HClO；(3)NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－；(4)H2＋I22HI
在“电子转移数目”上设陷 抓“反应”突破：(1)同一种物质在不同反应中氧化剂、还原剂的判断。如Na2O2与CO2或H2O反应，Na2O2既做氧化剂，又做还原剂，而Na2O2与SO2反应，Na2O2只做氧化剂。(2)量不同，所表现的化合价不同。如Fe和HNO3反应，Fe不足时生成Fe3＋，Fe过量时生成Fe2＋。(3)注意氧化还原的顺序。如向FeI2溶液中通入Cl2，Cl2首先氧化I－，再氧化Fe2＋。
[典例]　(2021·山东昌乐段考)以天然气为原料经由合成气(CO、H2)制化学品是目前天然气转化利用的主要技术路线。制备CH3OH的反应转化关系如图所示。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　)
A．用1 mol CH4 理论上能生产标准状况下 CH3OH 22.4 L
B．等物质的量的CH3OH和CH4，CH3OH的质子数比CH4多8NA
C．44 g CO2气体和22 g CH4与 CO的混合气体，所含C原子数一定为NA
D．用CH4制备合成气的过程中，每生成1 mol CO，转移电子总数为3NA
[解析]　标准状况下 CH3OH是液体，而气体摩尔体积适用于气体，A项错误；等物质的量的CH3OH和CH4，物质的量不确定，所以质子数无法计算，B项错误；44 g CO2气体是1 mol，22 g CH4与 CO的混合气体，由于平均相对分子质量不确定，所含C原子数也不确定，C项错误；根据上述过程可知：每生成1 mol CO，需要0.5 mol C，制备0.5 mol C需要0.5 mol CH4分解，制备0.5 mol C转移2 mol电子，生成1 mol CO转移1 mol电子，总共转移3 mol电子，D项正确。
[答案]　D
1．用NA代表阿伏加德罗常数，判断下列说法是否正确。
(1)2.24 L CO2中含有的原子数为0.3NA(　　)
(2)常温下11.2 L甲烷气体含有的甲烷分子数为0.5NA(　　)
(3)标准状况下，2.24 L氨水含有NH3分子数为0.1NA(　　)
(4)标准状况下，22.4 L SO3中含有SO3分子数为1NA(　　)
(5)标准状况下，22.4 L氧气、氮气和CO的混合气体中含有2NA个原子(　　)
答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√
2．用NA代表阿伏加德罗常数，判断下列说法是否正确。
(1)常温常压下，3.2 g O2所含的原子数为0.2NA(　　)
(2)标准状况下，18 g H2O所含的氧原子数目为NA(　　)
(3)室温下，1 mol CH4中含有5NA原子(　　)
(4)常温常压下，1 mol CO2与SO2的混合气体中含氧原子数为2NA(　　)
答案：(1)√　(2)√　(3)√　(4)√
3．用NA代表阿伏加德罗常数，判断下列说法是否正确。
(1)在常温常压下，18 g H2O与18 g D2O所含电子数均为10NA(　　)
(2)17 g —OH与17 g OH－所含电子数均为10NA(　　)
(3)30 g SiO2中含有硅氧键个数为1NA(　　)
(4)56 g乙烯中所含共用电子对数目为12NA(　　)
(5)78 g苯中含有3NA碳碳双键(　　)
答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×　
4．用NA代表阿伏加德罗常数，判断下列说法是否正确。
(1)0.1 L 3.0 mol·L－1的NH4NO3溶液中含有的NH的数目为0.3NA(　　)
(2)等体积、等物质的量浓度的NaCl和KCl溶液中，阴、阳离子数目之和均为2NA(　　)
(3)0.1 mol·L－1的NaHSO4溶液中，阳离子的数目之和为0.2NA(　　)
(4)25 ℃时，pH＝13的1.0 L Ba(OH)2溶液中含有的OH－数目为0.2NA(　　)
(5)1 L 0.1 mol·L－1的Na2CO3溶液中所含氧原子数目为0.3NA(　　)
答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×
5．用NA代表阿伏加德罗常数，判断下列说法是否正确。
(1)50 mL 12 mol·L－1盐酸与足量MnO2共热，转移的电子数为0.3NA(　　)
(2)常温下，密闭容器中2 mol NO与1 mol O2充分反应，产物的分子数为2NA(　　)
(3)常温下，56 g铁片投入足量浓H2SO4中生成NA个SO2分子(　　)
(4)一定条件下合成氨反应，用1.5 mol H2和0.5 mol N2，充分反应后可得到NH3分子数为NA(　　)
(5)1 L 0.01 mol·L－1 KAl(SO4)2溶液中含有的阳离子数大于0.02NA(　　)
答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√
6．用NA代表阿伏加德罗常数，判断下列说法是否正确。
(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 Na与足量O2反应，生成Na2O和Na2O2的混合物，转移的电子数为NA(　　)
(3)1 mol Na2O2与足量CO2充分反应转移的电子数为2NA(　　)
(4)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(　　)
(5)1 mol Cl2参加反应转移电子数一定为2NA(　　)
答案：(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×
1．(2021·广东卷，11)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)
A．1 mol CHCl3含有C—Cl键的数目为3NA
B．1 L 1.0 mol·L－1的盐酸含有阴离子总数为2NA
C．11.2 L NO与11.2 L O2混合后的分子数目为NA
D．23 g Na与足量H2O反应生成的H2分子数目为NA
解析：A　A．1个CHCl3分子中含有3个C—Cl键，微粒个数与物质的量成正比，故1 mol CHCl3含有3 mol C—Cl键，C—Cl键的数目为3NA，A正确；B.盐酸为氯化氢的水溶液，氯化氢会全部电离出阴离子Cl－，水会部分电离出阴离子OH－，水的质量及电离程度未知，故无法计算1 L 1.0 mol·L－1的盐酸含有阴离子总数，B错误；C．未提到具体的温度、压强(如标况下)，故无法计算11.2 L NO与11.2 L O2混合后的分子数目，C错误；D.23 g Na为1 mol，钠与足量的水反应生成氢气的关系式为：2Na～H2，故1 mol Na应对应生成0.5 mol H2，H2分子数目应为0.5NA，D错误。
2．(2021·河北卷，7)NA是阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是(　　)
A．22.4 L(标准状况)氟气所含的质子数为18NA
B．1 mol碘蒸气和1 mol氢气在密闭容器中充分反应，生成的碘化氢分子数小于2NA
C．电解饱和食盐水时，若阴阳两极产生气体的总质量为73 g，则转移电子数为NA
D．1 L 1 mol·L－1溴化铵水溶液中NH与H＋离子数之和大于NA
解析：C　A．在标准状况下22.4 L氟气的物质的量为1 mol，其质子数为1 mol×9×2×NA＝18NA，A正确；B.碘蒸气与氢气发生的反应为：I2(g)＋H2(g)2HI(g)，反应为可逆反应，有一定的限度，所以充分反应，生成的碘化氢分子数小于2NA，B正确；C．电解饱和食盐水时电极总反应为：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，若阴阳两极产生气体分别是氢气与氯气，且物质的量之比为1∶1，若气体的总质量为73 g，则说明反应生成的氢气与氯气的物质的量各自为1 mol，根据关系式H2～2e－可知，转移的电子数为2NA，C错误；D.1 L 1 mol·L－1溴化铵水溶液存在电荷守恒，即c(NH)＋c(H＋)＝c(Br－)＋c(OH－)，则物质的量也满足n(NH)＋n(H＋)＝n(Br－)＋n(OH－)，因为n(Br－)＝1 L×1 mol·L－1＝1 mol，所以该溶液中NH与H＋离子数之和大于NA，D正确。
3．(2021·湖南卷，5)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)
A．18 g HO含有的中子数为10NA
B．0.1 mol·L－1HClO4溶液中含有的H＋数为0.1NA
C．2 mol NO与1 mol O2在密闭容器中充分反应后的分子数为2NA
D．11.2 L CH4和22.4 L Cl2(均为标准状况)在光照下充分反应后的分子数为1.5NA
解析：D　A．18 g HO的物质的量为＝0.9 mol,1个HO含0＋(18－8)＝10个中子，则18 g HO含有的中子数为9NA，A错误；B.未给溶液体积，无法计算，B错误；C．存在2NO＋O2===2NO2,2NO2N2O4，因此2 mol NO与1 mol O2在密闭容器中充分反应后的分子数小于2NA，C错误；D.甲烷和氯气在光照下发生取代，1 mol氯气可取代1 mol H，同时产生1 mol HCl分子，标准状况下11.2 L CH4的物质的量为0.5 mol，22.4 L Cl2的物质的量为1 mol,0.5 mol CH4含4 mol H，最多可消耗4 mol Cl2，因此CH4过量，根据1 mol氯气可取代1 mol H，同时产生1 mol HCl分子可知1 mol Cl2完全反应可得1 mol HCl，根据C守恒，反应后含C物质的物质的量＝甲烷的物质的量＝0.5 mol，因此11.2 L CH4和22.4 L Cl2(均为标准状况)在光照下充分反应后的分子数为1.5NA，D正确。
4．(2021·山东卷，6)X、Y均为短周期金属元素，同温同压下，0.1 mol X的单质与足量稀盐酸反应，生成H2体积为V1L；0.1 mol Y的单质与足量稀硫酸反应，生成H2体积为V2 L。下列说法错误的是(　　)
A．X、Y生成H2的物质的量之比一定为
B．X、Y消耗酸的物质的量之比一定为
C．产物中X、Y化合价之比一定为
D．由一定能确定产物中X、Y的化合价
解析：D　A．同温同压下，气体体积之比等于其物质的量之比，因此X、Y生成H2的物质的量之比一定为，故A正确；B.X、Y反应过程中消耗酸的物质的量之比为，因＝，因此＝，故B正确；C．产物中X、Y化合价之比为，由B项可知＝，故C正确；D.因短周期金属单质与盐酸或稀硫酸反应时，生成的盐中金属元素化合价有＋1、＋2、＋3三种情况，因此存在a＝1,2,3，b＝0.5，1的多种情况，由＝可知，当a＝1，b＝0.5时，＝1，当a＝2，b＝1时，＝1，两种情况下X、Y的化合价不同，因此根据可能无法确定X、Y的化合价，故D错误。
5．(2021·全国甲卷，8)NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是(　　)
A．18 g重水(D2O)中含有的质子数为10NA
B．3 mol的NO2与H2O完全反应时转移的电子数为4NA
C．32 g环状S8()分子中含有的S—S键数为1NA
D．1 L pH＝4的0.1 mol·L－1 K2Cr2O7溶液中Cr2O离子数为0.1NA
解析：C　A．D2O的质子数为10,18 g D2O的物质的量为＝0.9 mol, 则18 g重水(D2O)中所含质子数为9NA，A错误；B.NO2与H2O反应的化学方程式为：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，该反应消耗3个NO2分子转移的电子数为2个，则有3 mol的NO2参与反应时，转移的电子数为2NA，B错误；C．一个S8()分子中含有的S—S键数为8个，32 g S8的物质的量为＝ mol，则含有的S—S键数为×8×NA＝NA，C正确；D.酸性K2Cr2O7溶液中存在：Cr2O＋H2O2CrO＋2H＋，含Cr元素微粒有Cr2O和CrO，则1 L pH＝4的0.1 mol·L－1K2Cr2O7溶液中Cr2O离子数应小于0.1NA，D错误。
限时规范训练1
一、选择题：每小题只有一个选项符合题目要求。
1．双酚基丙烷(BPA，分子式为C15H16O2)可能降低男性及女性的生育能力。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中约含有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
解析：D　BPA在标准状况下肯定不是气体。
2．偏二甲肼(C2H8N2)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
解析：B　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；C项，1 mol物质的质量在数值上等于摩尔质量，质量的单位为g，错误；D项，6 g偏二甲肼的物质的量为＝0.1 mol，分子数为0.1NA，错误。
3．利用太阳能分解水制氢，若分解0.02 mol水，下列说法正确的是(　　)
A．可生成H2的质量为0.02 g
B．可生成氢的原子数为2.408×1023个
C．可生成H2的体积为0.224 L(标准状况)
D．生成H2的量理论上等于0.04 mol Na与水反应产生H2的量
解析：D　根据方程式2H2O===2H2↑＋O2↑，分解0.02 mol水，可产生0.02 mol H2和0.01 mol O2，结合n＝＝＝解答判断只选D。
4．下列叙述中正确的是(　　)
A．二氧化硫的摩尔质量是64 g
B．一个镁原子的质量就是镁的相对原子质量
C．水的相对分子质量等于18 g
D．一个16O的实际质量约等于 g
解析：D　二氧化硫的摩尔质量为64 g·mol－1，故A错误；一个镁原子的质量等于镁的摩尔质量与阿伏加德罗常数的比值，故B错误；水的相对分子质量为18，故C错误；一个16O的实际质量≈，故D正确。
5．常温常压下，用等质量的CH4、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出四个气球，其中气体为CH4的是(　　)
解析：D　四种气体中CH4的摩尔质量最小，质量相等时，CH4的物质的量最大，在同温同压下，CH4的体积最大，D项正确。
6．如图表示1 g O2与1 g X气体在相同容积的密闭容器中压强(p)与温度(T)的关系，则X气体可能是(　　)
A．C2H4　 B．CH4　　
C．CO2　 D．NO
解析：C　本题考查阿伏加德罗定律的推论，由图可知，相同温度时，p(O2)>p(X)，在同质量、同体积条件下，气体的相对分子质量与压强成反比，即相对分子质量越大，压强越小。只有CO2的相对分子质量大于O2，故C正确。
7．下列判断正确的是(　　)
A．同温、同压下，相同体积的氮气和氦气所含的原子数相等
B．标准状况下，5.6 L以任意比例混合的氯气和氧气所含的原子数为0.5NA
C．1 mol氯气和足量NaOH溶液反应转移的电子数为2NA
D．常温常压下，22.4 L的NO2和CO2混合气体含有2NA个O原子
解析：B　同温、同压下，相同体积的氮气和氦气物质的量相同，而氮气分子为双原子分子，稀有气体分子为单原子分子，所以二者含有的原子数不相等，A错误；标准状况下5.6 L气体的物质的量为＝0.25 mol，氯气分子和氧气分子都是双原子分子，所以以任意比例混合的氯气和氧气所含的原子的物质的量为0.5 mol，含有原子数为0.5NA，B正确；1 mol氯气与足量氢氧化钠溶液反应生成1 mol氯化钠和1 mol次氯酸钠，转移1 mol电子，转移的电子数为NA，C错误；D项，不是标准状况，不能使用22.4 L·mol－1计算混合气体的物质的量，D错误。
8．2.16 g X2O5中含有0.1 mol氧原子，则X的相对原子质量为(　　)
A．21.6 B．28
C．14 D．31
解析：C　设X的摩尔质量为x，则可依题意列式如下×5＝0.1 mol，解得x＝14 g·mol－1，故C项正确。
9．室温时，两个容积相同的烧瓶中分别盛有M和N两种气体(同温同压)，取下弹簧夹A，使两烧瓶内的气体充分混合后，容器内的压强由大到小的顺序是(　　)
编号 ① ② ③ ④
气体M H2S H2 NH3 NO
气体N SO2 Cl2 HCl O2
A．②④①③ B．①②③④
C．④①②③ D．①④③②
解析：A　①发生2H2S＋SO2===3S↓＋H2O，②发生H2＋Cl22HCl，③发生NH3＋HCl===NH4Cl，④发生2NO＋O2===2NO2，设两烧瓶中气体的总物质的量为2 mol，由上述反应可知：①中反应后有0.5 mol气体，②中反应后有2 mol气体，③中反应后无气体，④中反应后有1.5 mol气体(0.5 mol O2、1 mol NO2)，若考虑2NO2N2O4，则④中反应后气体的物质的量介于1 mol～1.5 mol之间，故容器内压强由大到小的顺序为②④①③。
10．设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　)
A．将78 g锌粉加入1 L 1 mol·L－1FeCl3溶液中，置换出的铁原子数为0.8NA
B．含0.2 mol共价键的水蒸气分子间存在0.2NA个氢键
C．查德威克发现中子：He＋Be―→X＋n，当产生0.5 mol n时，产物X中含6NA中子
D．500 mL 0.5 mol·L－1 NaCl溶液中微粒数大于0.5NA
解析：D　A．78 g锌粉物质的量为＝1.2 mol，1 L 1 mol·L－1FeCl3物质的量为1 mol，锌与Fe3＋发生反应Zn＋2Fe3＋===Zn2＋＋2Fe2＋，1 mol Fe3＋消耗0.5 mol Zn，剩余0.7 mol Zn发生反应Zn＋Fe2＋===Zn2＋＋Fe，则生成Fe单质0.7 mol，所以铁原子数为0.7NA，故A错误；B．水蒸气分子间不存在氢键，故B错误；C．根据He＋Be―→X＋n，可知X中含有6个质子，质量数为12，则中子数为12－6＝6，当产生0.5 mol n时，产物X为0.5 mol，则X中含3NA中子，故C错误；D.500 mL 0.5 mol·L－1NaCl溶液NaCl物质的量为0.5 mol/L×0.5 L＝0.25 mol，钠离子和氯离子总物质的量为0.5 mol，溶液中有水，所以微粒总数大于0.5NA，故D正确。
11．设NA阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　)
A．42 g CaH2固体中所含共价键数目为NA
B．50 g含CH3CH2OH 46%的乙醇的水溶液中含氧原子2NA
C．pH＝11的Ca(OH)2溶液中OH－浓度为0.002 mol/L
D．44 g和CH3CHO的混合物中，含质子数44NA
解析：B　A．42 g CaH2物质的量为1 mol，固体中含离子键不含共价键，A错误；B.50 g含CH3CH2OH 46%的乙醇的水溶液中乙醇的物质的量为0.5 mol，水的物质的量为1.5 mol，含氧原子2NA，B正确；C．常温下，pH＝11的Ca(OH)2溶液中OH－浓度为1×10－3mol/L，C错误；D.和CH3CHO的最简式相同，混合物物质的量为1 mol，含质子数24NA，D错误。
12．阿伏加德罗常数NA是联系宏观和微观的桥梁，下列说法错误的是(　　)
A．含有1 mol FeCl3的溶液水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数小于NA
B．1 L 0.1 mol/L的Na2CO3溶液中，阴离子的总数为0.1NA
C．标准状况下，2.24 L CH3Cl中氯原子数量为0.1NA
D．6.4 g Cu与足量的硫磺粉共热时，氧化还原反应中转移0.1NA电子
解析：B　A．Fe(OH)3胶体粒子是由较大量Fe(OH)3分子构成的，则含有1 mol FeCl3的溶液水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数小于NA，故A正确；B.由碳酸根离子的水解方程式可知CO＋H2OHCO＋OH－，水解后阴离子数目增多，则1 L 0.1 mol/L的Na2CO3溶液中，阴离子的总数大于0.1NA，故B错误；C．标准状况下，CH3Cl为气体，则2.24 L CH3Cl为1 mol，则氯原子数量为0.1NA，故C正确；D.6.4 g Cu的物质的量为0.1 mol，由于硫单质的氧化性较弱，二者反应生成Cu2S，铜是还原剂，铜失电子数为0.1NA，由氧化还原反应中，转移电子数＝得电子数＝失电子数，则铜与足量的硫黄粉共热时，氧化还原反应中转移0.1NA电子，故D正确。
13．捕获二氧化碳生成甲酸的过程如图所示。下列说法正确的是(NA为阿伏加德罗常数的值)(　　)
A．标准状况下，22.4 L CO2中所含的电子数目为16NA
B．10.1 g N(C2H5)3中所含的极性共价键数目为2.1NA
C．2 mol Au与2 mol H2中所含的分子数目均为2NA
D．100 g 46%的甲酸水溶液中所含的氧原子数目为5NA
解析：D　1个CO2分子中含有的电子数为6＋8×2＝22，标准状况下22.4 L CO2为1 mol，所含电子数目为22NA，A项错误；N(C2H5)3的结构简式为，含有3个N—C键、15个C—H键，共18个极性共价键，故10.1 g N(C2H5)3中所含的极性共价键数目为×18×NA mol－1＝1.8NA，B项错误；Au为金属晶体，由金属阳离子和自由电子构成，不含分子，C项错误；100 g 46%的甲酸水溶液中HCOOH和H2O均含氧原子，氧原子数目为×2＋×NA mol－1＝5NA，D项正确。
14．设NA为阿伏加德罗常数值。如图表示N2O在Pt2O＋表面与CO反应转化成无害气体的过程。下列说法正确的是(　　)
A．N2O转化成无害气体时的催化剂是Pt2O
B．每1 mol Pt2O＋转化为Pt2O失电子数为2NA
C．将生成的CO2通入含大量SiO、Na＋、Cl－的溶液中，无明显现象
D．1 g CO2、N2O的混合气体中含有电子数为1NA
解析：B　A．根据转化关系，N2O转化N2时，Pt2O＋转化为Pt2O，则该过程的催化剂是Pt2O＋，故A错误；B.根据转化关系，结合得失电子守恒，N2O转化N2时，Pt2O＋转化为Pt2O，氧化还原反应方程式为：N2O＋Pt2O＋===N2＋Pt2O，反应中氮元素由＋1价得电子变为0价，1 mol N2O转化为N2得到2 mol电子，则每1 mol Pt2O＋转化为Pt2O失电子为2 mol，数目为2NA，故B正确；C．将生成的CO2通入含大量SiO、Na＋、Cl－的溶液中，碳酸的酸性大于硅酸，SiO＋CO2(少量)＋H2O===CO＋H2SiO3↓，有白色沉淀生成，故C错误；D.CO2和N2O的摩尔质量都为44 g/mol，一个分子中含有的电子数都为22个，则1 g CO2、N2O的混合气体的物质的量为 mol，含有电子数为 mol ×22×NA mol－1＝0.5NA，故D错误。
15．在臭氧发生装置中装入氧气100 mL，经反应：3O22O3，最后气体体积变为95 mL(体积均在标准状况下测定)，则混合气体的密度是(　　)
A．1.3 g·L－1 B．1.5 g·L－1
C．1.7 g·L－1 D．2.0 g·L－1
解析：B　ρ(O2)＝32 g·mol－1÷22.4 L·mol－1≈1.429 g·L－1，根据同温同压下同质量气体的密度之比等于体积的反比，可得：ρ(混)≈1.5 g·L－1。
16．同温同压下，等体积的CO和CO2相比较，下列叙述中不正确的是(　　)
A．物质的量之比为1∶1
B．分子数之比为2∶3
C．原子总数之比为2∶3
D．质量之比为7∶11
解析：B　根据阿伏加德罗定律可知，同温同压下，等体积的CO和CO2的物质的量相等，二者的物质的量之比为1∶1，A正确；根据N＝nNA知，二者的分子数之比为1∶1，B错误；二者的分子数相等，根据一氧化碳和二氧化碳分子的构成知，二者的原子总数之比为2∶3，C正确；一氧化碳的摩尔质量为28 g·mol－1，二氧化碳的摩尔质量为44 g·mol－1，二者的物质的量相等，根据m＝nM知，二者的质量之比＝28 g·mol－1∶44 g·mol－1＝7∶11，D正确。
17．某硫原子的质量是a g,12C原子的质量是b g，若NA只表示阿伏加德罗常数的数值，则下列说法中正确的是(　　)
A．该硫原子的相对原子质量为
B．m g该硫原子的物质的量为 mol
C．该硫原子的摩尔质量是aNA g
D．a g该硫原子所含的电子数为16NA
解析：B　该硫原子的相对原子质量Mr(S)＝＝，A错；m g该硫原子的物质的量n(S)＝＝ mol，B对；该硫原子的摩尔质量M(S)＝a g×NA mol－1＝ aNA g·mol－1，C错；a g硫原子即1个硫原子，其中所含电子数为16个，D错。
二、非选择题
18．请按要求填空：
(1)2 mol CO(NH2)2中含 mol H， g N，所含氧原子个数跟 mol H2O所含氧原子个数相等。
(2)2 mol O3和3 mol O2的质量之比为 ，分子数之比为 ，同温同压下的密度之比为 ，含氧原子数之比为 ，同温同压下体积之比为 。
(3)2.3 g Na中含 mol e－，与足量水反应产生标准状况下的H2 L。
解析：(1)2 mol CO(NH2)2中含8 mol H、4 mol N、2 mol O，氮元素的质量为56 g。
(2)2 mol O3和3 mol O2的质量之比为＝1∶1，分子数之比为2∶3，同温同压下，＝＝＝3∶2，含氧原子数之比为＝1∶1，同温同压下，＝＝2∶3。
(3)n(Na)＝＝0.1 mol，由于1个钠原子中含有11个电子，故2.3 g Na中含有电子的物质的量n(e－)＝11n(Na)＝1.1 mol。
设2.3 g Na与足量水反应产生标准状况下的H2体积为x。
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
2 mol　 22.4 L
0.1 mol　 x
2 mol∶0.1 mol＝22.4 L∶x
x＝＝1.12 L。
答案：(1)8　56　2
(2)1∶1　2∶3　3∶2　1∶1　2∶3
(3)1.1　1.12
19．标准状况下15 g CO与CO2的混合气体，体积为11.2 L。则：
(1)混合气体的密度是 。
(2)混合气体的平均摩尔质量是 。
(3)CO2和CO的体积之比是 。
(4)CO的体积分数是 。
(5)CO2和CO的质量之比是 。
(6)CO的质量分数是 。
(7)混合气体中所含氧原子的物质的量是 。
(8)混合气体中所含碳原子的物质的量是 。
解析：(1)ρ＝＝≈1.339 g·L－1。
(2)解法一：n＝＝0.5 mol，M＝＝＝30 g·mol－1。
解法二：M＝ρ·Vm＝1.339 g·L－1×22.4 L·mol－1≈30 g·mol－1。
(3)令CO与CO2的物质的量分别为x mol、y mol，根据二者质量及物质的量，则：，解得x＝，y＝，故CO2和CO的体积之比是 mol∶ mol＝1∶7。
(4)CO的体积分数＝×100%＝87.5%。
(5)＝＝。
(6)CO的质量分数＝×100%≈81.7%。
(7)n(O)＝2n(CO2)＋n(CO)＝2×0.5 mol×＋0.5 mol×＝0.5625 mol。
(8)n(C)＝n(CO2)＋n(CO)＝0.5 mol。
答案：(1)1.339 g·L－1
(2)30 g·mol－1
(3)1∶7　(4)87.5%　(5)11∶49
(6)81.7%　(7)0.5625 mol　(8)0.5 mol
20．(1)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 。
(2)在25 ℃、101 kPa的条件下，相同质量的CH4和A气体的体积之比是15∶8，则A的摩尔质量为 。
(3)两个相同容积的密闭容器X、Y，在25 ℃下，X中充入a g A气体，Y中充入a g CH4气体，X与Y内的压强之比是4∶11，则A的摩尔质量为 。
解析：(1)n＝＝0.03 mol，M＝＝64 g·mol－1。
(2)温度、压强相同时，气体体积之比等于其物质的量之比，15∶8＝∶，M(A)＝30 g·mol－1。
(3)温度、体积相同时，气体压强之比等于其物质的量之比，4∶11＝∶，M(A)＝44 g·mol－1。
答案：(1)64　(2)30 g·mol－1
(3)44 g·mol－1

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