1、第一单元 化学计量在实验中的应用考纲参照(1)了解物质的量(n)及其单位摩尔(mol)、摩尔质量(M)、气体摩尔体积(Vm)、物质的量浓度(c)、阿伏加德罗常数(NA)的含义(2)能根据微粒(原子、分子、离子等)的物质的量、数目、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计算(3)掌握一定物质的量浓度溶液的配制考情回顾近两年全国卷命题涉及的知识点主要有阿伏加德罗常数的判断、一定物质的量浓度溶液的配制、以物质的量为中心的计算等。题型有选择题、实验题、化工流程题等课时安排本单元内容共2讲,课堂讲解可安排34课时的时间第1讲物质的量气体摩尔体积见自学听讲P1一、物质的量1.物质的量实际上表示含有一
2、定数目微观粒子的集合体,符号是。物质的量的单位是,简称,符号是。2.阿伏加德罗常数(1)定义:1 mol任何粒子所含的粒子数,用表示,数值约为。(2)粒子数(N)与物质的量的关系:n=NNA(或N=nNA)。3.摩尔质量(1)定义:单位物质的量的物质所具有的质量,符号为,单位是。(2)数值:当粒子的摩尔质量以gmol-1为单位时,在数值上等于该粒子的。(3)物质的量、物质的质量与摩尔质量的关系:n=mM。 1.不能错误地认为物质的量是物质的质量或者物质的数量。物质的量描述的对象是微观粒子,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体。2.使用摩尔作单位时,应用化学式指明
3、粒子的种类,如1 mol H不能描述为1 mol氢。3.摩尔质量与相对分子(原子)质量是两个不同的概念,当摩尔质量以 gmol-1为单位时,二者在数值上相等,前者有单位,后者是相对值。4.对具体的物质,其摩尔质量是确定的,不随物质的量的变化而变化,也不随物质的聚集状态的变化而变化。二、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有的体积。符号为,单位是 Lmol-1。2.表达式:Vm=Vn。3.决定气体摩尔体积大小的因素:温度和压强。气体摩尔体积与成正比,与成反比。4.气体摩尔体积概念的要点(1)物质的聚集状态必须是,不适用于。(2)必须指明气体所处的外界条件,即。5.标准状
4、况下气体摩尔体积概念剖析(1)四条件温度:压强:基准:mol物质对象:(任何一种单一组分的气体或相互不反应的混合气体)(2)结论:1 mol任何气体在标准状况下的体积都约为。6.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“三同”定“一同”,“两同”成比例。理解阿伏加德罗定律应注意:1.阿伏加德罗定律适用于任何气体(包括混合气体)。2.同温、同压、同体积、同分子数,这“四同”相互制约,只要有三个量相同,第四个量就必定相同,即“三同”定“一同”。3.上述结论均可由pV=nRT=mMRT=VMRT导出,不需要机械记忆。n摩尔摩molNA6.021023Mgmol-
5、1相对分子(原子)质量Vm温度压强气态固态或液态温度和压强0 101 kPa1气体22.4 L1.熟知1个“状况”和2个数值(1)标准状况是指温度是0 ,压强为101 kPa。(2)NA=6.021023 mol-1,Vm=22.4 Lmol-1(标准状况)。2.判断阿伏加德罗常数应用正误的3个步骤(1)审题。抓住关键信息,如气体是否在标准状况下,标准状况下该物质是否为气体等。(2)分析。规避各种陷阱,逢量(如质量)化摩(物质的量)。(3)结论。注意研究对象,根据计算出的物质的量进行转化,如原子数、电子数、共价键数、得失电子数等。见自学听讲P2物质的量 摩尔质量正误判断(正确的打“”,错误的打
6、“”)。(1)1 mol NaCl和1 mol HCl含有相同的粒子数目。()(2)1 mol任何物质都含有6.021023个分子。()(3)2 g氦气所含的原子数目约为0.56.021023。()(4)1 mol H3PO4与1 mol H2SO4的质量相同,溶于水后电离出的阴离子数目也相同。()(5)1 mol OH-的质量为17 gmol-1。()(6)氖气的摩尔质量(以gmol-1为单位时)在数值上等于它的相对原子质量。()(7)2 mol H2O的摩尔质量是1 mol H2O的摩尔质量的2倍。()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)以物质的量为中心的转化关系1.(2018年
7、宁夏六盘山高级中学月考)下列叙述中,正确的是()。A.12 g碳所含的原子数就是阿伏加德罗常数B.1 mol HCl的质量是36.5 gmol-1C.Cl2的摩尔质量等于它的相对分子质量D.摩尔是表示物质的量的单位,每摩尔微粒含有阿伏加德罗常数个该微粒解析规定0.012 kg 12C中所含的碳原子数为阿伏加德罗常数,A项错误;质量的单位是g,即1 mol HCl的质量为36.5 g,B项错误;Cl2的摩尔质量在数值上等于它的相对分子质量,C项错误;物质的量的单位是摩尔,1 mol微粒含有阿伏加德罗常数个该微粒,D项正确。答案D2.(2018年宁夏育才中学月考)如果a g某气体中含有的分子数为b
8、,则c g该气体的物质的量为()。A.bcaNA molB.acbNA molC.abcNA molD.bacNA mol解析a g该气体的物质的量为bNA mol,则摩尔质量M=mn=abNA gmol-1=aNAb gmol-1,故c g该气体的物质的量为caNAb mol=bcaNA mol,A项正确。答案A3.(2018年吉林通榆一中期中)标准状况下有:0.112 L水;3.011023个氯化氢分子;13.6 g H2S气体;0.2 mol NH3。下列对这四种物质的关系由小到大排列正确的是()。A.体积:B.密度:C.质量:D.氢原子数:解析V(H2O)=0.112 L、V(HCl)
9、=0.5 mol22.4 Lmol-1=11.2 L、V(H2S)=0.4 mol22.4 Lmol-1=8.96 L、V(NH3)=0.2 mol22.4 Lmol-1=4.48 L,体积由小到大的顺序是,A项错误;水的密度是1 gmL-1,根据标准状况下=MVm知,气体的密度与其摩尔质量成正比,HCl的摩尔质量是36.5 gmol-1,H2S的摩尔质量是34 gmol-1,氨气的摩尔质量是17 gmol-1,但气体密度都小于1 gmL-1,因此密度从小到大的顺序是,B项错误;0.112 L水的质量是112 g,m(HCl)=0.5 mol36.5 gmol-1=18.25 g、m(H2S)
10、=13.6 g、m(NH3)=0.2 mol17 gmol-1=3.4 g,质量从小到大的顺序是,C项错误;水中N(H)=112 g18 gmol-1NA mol-1212.4NA,HCl中N(H)=0.5 molNA mol-11=0.5NA,H2S中N(H)=0.4 molNA mol-12=0.8NA,NH3中N(H)=0.2NA mol-13=0.6NA,H原子个数由小到大的顺序是,D项正确。答案D气体摩尔体积阿伏加德罗定律正误判断(正确的打“”,错误的打“”)。(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
11、 L;在非标准状况下,1 mol气体的体积则一定不是22.4 L。()(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)标准状况下,氢气的气体摩尔体积为22.4 L。()(5)同温同体积条件下,等质量的SO2和O2对应的压强之比为12。()解析(4)气体摩尔体积的单位为Lmol-1。(5)同温同体积条件下,压强之比等于其物质的量之比,即p(SO2)p(O2)=mM(SO2)mM(O2)=164132=12,故正确。答案(1)(2)(3)(4)(5)阿伏加德罗定律及其推论的应用1.阿伏加德罗定律:同温同压下,相同体积的任何气体含有相同数目的分子
12、(或气体的物质的量相同)。2.阿伏加德罗定律的推论(可通过pV=nRT及n=mM、=mV导出),如下表。描述关系三正比同温同压下,气体的体积之比等于其物质的量之比V1V2=n1n2同温同体积下,气体的压强之比等于其物质的量之比p1p2=n1n2同温同压下,气体的密度之比等于其相对分子质量之比12=M1M2二反比同温同压下,相同质量的任何气体的体积与它们的相对分子质量成反比V1V2=M2M1同温同体积时,相同质量的任何气体的压强与它们的相对分子质量成反比p1p2=M2M1一连比同温同压下,同体积的任何气体的质量之比等于它们的相对分子质量之比,也等于它们的密度之比m1m2=M1M2=121.(20
13、18年江西铅山第一次三校联考)在三个容积相同的恒容密闭容器中分别充入Ne、H2、O2 三种气体,当它们的温度和密度都相同时,这三种气体的压强(p)由大到小的顺序是()。A.p(H2)p(Ne)p(O2)B.p(O2)p(Ne)p(H2)C.p(H2)p(O2)p(Ne)D.p(Ne)p(H2)p(O2)解析由三种气体的体积和密度都相同可知,三种气体的质量相同,因此三种气体的物质的量与摩尔质量成反比,而同温条件下,气体的压强与气体的物质的量成正比,故气体的压强与气体的摩尔质量成反比,因三种气体的摩尔质量M(O2)M(Ne)M(H2),所以压强p(H2)p(Ne)p(O2),A项正确。答案A2.一
14、定温度和压强下,30 L某种气态纯净物中含有6.021023个分子,这些分子由1.2041024个原子组成,下列有关说法中不正确的是()。A.该温度和压强可能是标准状况B.若标准状况下该纯净物为气态,则其体积约是22.4 LC.每个该气体分子含有2个原子D.若O2在该条件下为气态,则1 mol O2在该条件下的体积也为30 L解析1 mol气态物质在标准状况下的体积为22.4 L,故该温度和压强不可能是标准状况,A项错误,B项正确;由分子数和原子数的关系可知该分子为双原子分子,且其物质的量为1 mol,C项正确;根据题意,在此温度和压强条件下,Vm=30 Lmol-1,D项正确。答案A3.设N
15、A为阿伏加德罗常数的值,若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.22.4apbNAB.22.4abpNAC.22.4NAbaD.22.4pbaNA答案D4.(2018年湖北黄冈质量检测)在甲、乙两个密闭容器中,依次充入氧原子数目相同的O2、O3两种气体,若它们的温度和密度均相同,下列说法正确的是()。A.气体体积:甲乙B.气体的质量:甲乙C.气体的分子数:甲乙解析温度和密度均相同,氧原子数目相同的O2、O3两气体的质量相等,O原子的物质的量相等。根据V=m知,气体的体积也相等,A、B两项错误;O原子个数相等时,气体的物质的量之比为n(O2)n(
16、O3)=32,物质的量与分子数成正比,则两种气体的分子数目之比也是32,C项错误;由pV=nRT可知,两种气体的压强之比为32,即气体的压强:甲乙,D项正确。答案D阿伏加德罗常数的应用1.下列说法正确的是(填序号)。标准状况下,22.4 L N2和H2的混合气体中含NA个原子标准状况下,22.4 L氨水中含有NA个NH3分子常温常压下,22.4 L Cl2中含有的分子数为6.021023标准状况下,5.6 L CO2中含有的氧原子数为0.5NA标准状况下,NA个CCl4分子占有的体积为22.4 L常温常压下,22.4 L H2含有的分子数小于NA标准状况下,11.2 L己烷含有的氢原子数为7N
17、A常温常压下,46 g NO2与N2O4的混合气体中含有的原子数为3NA解析标准状况下,22.4 L(1 mol)N2和H2的混合气体含有的原子数为2NA。氨水为溶液,无法用22.4 Lmol-1计算其物质的量。常温常压下,22.4 L Cl2不是1 mol。标准状况下,CCl4为液体。标准状况下,己烷为液体。答案2.下列说法不正确的是(填序号)。18 g D2O和18 g H2O中含有的质子数均为10NA14 g乙烯和丙烯的混合气体中氢原子数为2NA1 mol羟基与1 mol氢氧根离子所含电子数均为9NA28 g乙烯和环丁烷(C4H8)的混合气体中含有的碳原子数为2NA12 g金刚石和石墨的
18、混合物中含有的碳原子数为NA49 g H3PO4和H2SO4的混合物中含有的氧原子数为2NA解析18 g D2O和18 g H2O的物质的量不相同,则含有的质子数不相同。二者的实验式均为CH2,故14 g CH2中含H原子数为2NA。1 mol 与1 mol OH-含有的电子数分别为9NA、10NA。乙烯与C4H8的实验式相同,均为CH2,故28 g混合气体中含CH2的物质的量为2 mol,即含有的碳原子数为2NA。金刚石和石墨均由C原子构成,等质量时含有的C原子数相同。H3PO4与H2SO4的摩尔质量均为98 gmol-1。答案3.下列说法正确的是(填序号)。标准状况下,2.24 L CCl
19、4含有的共价键数为0.4NA78 g苯含有键的数目为3NA常温下,8 g CH4含有2NA个键12 g金刚石中含有的共价键数为4NA34 g NH3中含有的键数目为2NA30 g SiO2中含有的键数目为2NA解析标准状况下,CCl4为液体。苯分子中不含键。共价键数为8164NA=2NA。12 g金刚石中含有键的数目为2NA。键数为6NA。1 mol SiO2中含4NA个键。答案4.下列说法正确的是(填序号)。2 L 0.5 molL-1亚硫酸溶液中含有的H+数为4NA1.0 L 1.0 molL-1 NaAlO2溶液中含有的氧原子数为2NA0.1 L 0.5 molL-1 CH3COOH溶液
20、中含有的H+数为0.05NA100 g 17%的氨水中含有的NH3H2O数目为NA1 L 0.5 molL-1 NaClO溶液中ClO-的数目小于0.5NA解析H2SO3为弱酸,不能完全电离。H2O中也含有氧原子,无法计算溶液中的氧原子数目。CH3COOH在溶液中不完全电离,含有的H+数小于0.05NA。氨水中还存在NH3和NH4+。ClO-水解,数目减少。答案5.下列说法正确的是(填序号)。50 mL 12 molL-1盐酸与足量MnO2共热,转移的电子数为0.3NA密闭容器中2 mol NO与1 mol O2充分反应,产物的分子数小于2NA常温下,将56 g铁片投入足量浓H2SO4中生成N
21、A个SO2分子在密闭容器中充入1.5 mol H2和0.5 mol N2,充分反应后得到NH3的分子数为NA2 mol SO2和1 mol O2在一定条件下充分反应后,混合物的分子数大于2NA1 mol CH3COOC2H5在足量稀H2SO4溶液中水解得到的乙醇分子数小于NA答案6.(2018年天津静海一中学业能力调研)下列说法正确的是()。1 mol羟基所含电子数为10NA一定温度下,1 L 0.50 molL-1NH4Cl溶液中含NH4+的物质的量小于0.5 mol1 mol臭氧和1.5 mol氧气含有相同的氧原子数58.5 g NaCl固体中含有NA个NaCl分子在反应KIO3+6HIK
22、I+3I2+3H2O中,每生成3 mol I2转移的电子数为6NA标准状况下,2.24 L H2O含有的分子数等于0.1NA1 mol 乙烷分子中含有8NA个共价键78 g Na2O2中含有NA个阴离子常温下,7.1 g Cl2与足量NaOH溶液反应转移的电子数约为0.26.0210234.0 g重水(D2O)中所含质子数为2NAA.B.C.D.全部解析羟基为OH,1 mol羟基所含电子的物质的量为9 mol,错误;NH4Cl为强酸弱碱盐,NH4+发生水解,因此NH4+的物质的量小于0.5 mol,正确;1 mol O3中含有氧原子的物质的量为3 mol,1.5 mol O2中含有氧原子的物质
23、的量为1.52 mol=3 mol,正确;NaCl为离子化合物,不含NaCl分子,错误;生成3 mol I2,消耗1 mol KIO3,此时转移电子的物质的量为5 mol,错误;标准状况下,H2O不是气体,错误;乙烷的结构简式为CH3CH3,1 mol乙烷中含有共价键的物质的量为7 mol,错误;过氧化钠的电子式为,78 g Na2O2中含有阴离子的物质的量为1 mol,正确;Cl2与NaOH发生反应Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O,7.1 g Cl2与足量NaOH发生反应,转移电子的物质的量为0.1 mol,错误;D2O的摩尔质量为20 gmol-1,4 g D2O中所含质子的
24、物质的量为42010 mol=2 mol,正确。B项正确。答案B一、“三步”突破阿伏加德罗常数的应用二、阿伏加德罗常数应用的六个陷阱陷阱1忽视气体摩尔体积的适用条件及物质的状态一要看气体是否处于标准状况下,不处于标准状况下的无法直接用22.4 Lmol-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体,若不为气体,则不能用标准状况下气体的摩尔体积求n,如CCl4、H2O、Br2、SO3、HF、己烷、苯等常作为命题的干扰物质来迷惑考生。陷阱2设置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,干扰考生正确判断,误以为无法求解物质所含的粒子数,实质上,此时物质所含
25、的粒子数与温度、压强等外界条件无关。陷阱3忽视物质的组成与结构(1)记住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)记住物质中所含化学键的数目,如SiO2、CO2、CnH2n+2等。(3)记住实验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。陷阱4常在难电离、易水解的粒子数目上设题判断电解质溶液中粒子数目时注意“三看”:一看是否有弱电解质的电离;二看是否有离子的水解;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,都会导致某些粒子数目减少。陷阱5常在电子转移
26、(得失)数目上设题电子转移(得失)数目的问题分析,要做到“三注意”:一要注意是否发生歧化反应,如Cl2与H2O或NaOH发生歧化反应时,消耗1 mol Cl2转移1 mol电子;二要注意变价元素,如1 mol Fe与足量盐酸反应转移2 mol电子,而与足量硝酸反应转移3 mol电子;三要注意过量问题,如向FeBr2溶液中通入少量Cl2与足量Cl2,转移的电子数是不一样的。陷阱6易忽视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关系的物质:N2和CO、C2H4,Na2S
27、和Na2O2,CaCO3与KHCO3,NaHCO3与MgCO3,Cu2S和CuO,NO2与N2O4。1.(2018年江西红色七校第一次联考)NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是()。A.4.0 g由H218O与D216O组成的物质中所含中子数为2NAB.标准状况下,22.4 L己烷含有的共价键数目为19NAC.1 L 0.1 molL-1NaOH溶液中含有OH-的数目一定为0.1NAD.1 mol Na2O和BaO2的混合物中含有的阴、阳离子总数为3NA解析H218O与D216O的相对分子质量均为20,中子数均为10,所以4.0 g由H218O与D216O组成的物质中所含中子数为2NA,
28、A项正确;标准状况下己烷为液体,不能使用标准状况下的气体摩尔体积计算其物质的量,B项错误;1 L 0.1 molL-1NaOH电离出的OH-的物质的量n=cV=0.1 mol,由于水还能电离出极少的OH-,故溶液中OH-的个数多于0.1NA,C项错误;1 mol Na2O中含有3 mol离子,1 mol BaO2中含有2 mol离子,则1 mol Na2O和BaO2的混合物中含有的阴、阳离子总数小于3NA,D项错误。答案A2.(2018年山东济宁第一中学第一次调研)NA表示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四氯化碳含有的分子数目为0.1NAB.25 时,0.
29、1 molL-1 Na2S溶液中含有的Na+数目为0.2NAC.64 g SO2与足量O2充分反应后可得到NA个SO3分子D.2.3 g Na与O2完全反应生成3.6 g产物时失去的电子数为0.1NA解析标准状况下,四氯化碳是液体,2.24 L四氯化碳的物质的量不是0.1 mol,A项错误;溶液体积未知,无法计算溶质的物质的量,B项错误;反应2SO2+O22SO3为可逆反应,64 g SO2与足量O2充分反应后得到的SO3的分子数小于NA,C项错误;2.3 g Na与O2完全反应生成3.6 g产物,则该产物是氧化钠和过氧化钠的混合物,钠元素化合价由0价变为+1价,所以2.3 g Na完全反应时
30、,失去的电子数为0.1NA,D项正确。答案D3.(2018年湖南师大附中月考)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()。A.2.8 g晶体硅中含有SiSi键的数目为0.1NAB.常温下,4.6 g NO2气体中含有的分子数为0.1NAC.0.1 mol氯气与足量热的氢氧化钠溶液反应,转移的电子数为0.1NAD.0.1 mol NH4NO3溶于稀氨水中,若溶液呈中性,则溶液中含有的NH4+数为0.1NA解析1 mol晶体硅中含有2 mol SiSi键,即2.8 g晶体硅中含有SiSi键的物质的量为2.8 g28 gmol-12=0.2 mol,A项错误;NO2中存在2NO2N2O4,4.
31、6 g NO2中含有分子的物质的量小于0.1 mol,B项错误;氯气与热的NaOH溶液发生反应3Cl2+6NaOH5NaCl+NaClO3+3H2O,0.1 mol氯气参与反应转移电子的物质的量为0.53 mol,C项错误;根据电荷守恒和溶液呈电中性可知,c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)+c(NO3-),c(H+)=c(OH-),即有c(NH4+)=c(NO3-),因此有n(NH4+)=0.1 mol,D项正确。答案D4.(2018年安徽皖中名校联盟联考)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()。A.6 g SiO2晶体中含有SiO键的数目为0.2NAB.1 mol乙酸与足量的
32、乙醇发生酯化反应,生成的乙酸乙酯的分子数为NAC.某温度下,pH=2的H2SO4溶液中,硫酸和水电离的H+总数为0.01NAD.常温下,1 L 0.1 molL-1醋酸钠溶液中加入醋酸至溶液呈中性,则溶液中CH3COO-的数目为0.1NA解析1 mol SiO2晶体中含有SiO键的数目为4NA,所以6 g(0.1 mol)SiO2晶体中含有SiO键的数目为0.4NA,A项错误;乙酸与乙醇生成乙酸乙酯的反应是可逆反应,所以1 mol乙酸与足量的乙醇发生酯化反应,生成的乙酸乙酯的分子数小于NA,B项错误;溶液体积未知,无法求得H+总数,C项错误;CH3COONa溶液中加入醋酸至溶液呈中性,根据电荷
33、守恒得c(CH3COO-)=c(Na+),所以溶液中CH3COO-的物质的量为1 L0.1 molL-1=0.1 mol,即0.1NA,D项正确。答案D1.(2018年全国卷,10)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16.25 g氯化铁的物质的量是16.25 g162.5 gmol-1=0.1 mol,由于氢氧化铁胶
34、体是分子的集合体,因此水解生成的Fe(OH)3胶体粒子数小于0.1NA,A项错误;标准状况下22.4 L氩气的物质的量是1 mol,氩气是由一个Ar原子组成的单质,其中含有的质子数是18NA,B项正确;1分子丙三醇中含有3个羟基,92.0 g丙三醇的物质的量是1 mol,其中含有的羟基数是3NA,C项错误;甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应生成的卤代烃不止一种,因此生成的CH3Cl分子数小于1.0NA,D项错误。答案B2.(2018年全国卷,11)NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()。A.常温常压下,124 g P4中所含PP键数目为4NAB.100 mL 1 molL-1FeCl
35、3溶液中所含Fe3+的数目为0.1NAC.标准状况下,11.2 L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NAD.密闭容器中,2 mol SO2和1 mol O2催化反应后分子总数为2NA解析常温常压下,124 g P4的物质的量是1 mol,由于白磷是正四面体结构,因此所含PP键数目为6NA,A项错误;铁离子在溶液中水解,所以100 mL 1 molL-1FeCl3溶液中所含Fe3+的数目小于0.1NA,B项错误;1 mol甲烷或乙烯分子中均含有4 mol氢原子,标准状况下,11.2 L甲烷和乙烯混合物的物质的量是0.5 mol,其中含氢原子数目为2NA,C项正确;反应2SO2+O22SO3是可逆
36、反应,因此密闭容器中,2 mol SO2和1 mol O2催化反应后分子总数大于2NA,D项错误。答案C3.(2018年全国卷,8)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21D.1 mol乙烷和1 mol乙烯中,化学键数相同解析24 g Mg的物质的量为1 mol,含有质子的物质的量为12 mol,27 g Al的物质的量为1 mol,含有质子的物质的量为13 mol,A项错误;假设O2和O3的质量均为1 g,O2中电子的物质的量为1 g32 gmol-116=0.5 mol,O3
37、中电子的物质的量为1 g48 gmol-124=0.5 mol,二者相等,B项正确;重水为D2O,1 mol重水中,中子的物质的量为10 mol,1 mol水中,中子的物质的量为8 mol,C项错误;1 mol C2H6中含有6 mol CH键和1 mol CC键,1 mol C2H4中含有4 mol CH键和1 mol 键,D项错误。答案B4. (2017年全国卷,8)阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法正确的是()。A.1 L 0.1 molL-1NH4Cl溶液中,NH4+的数量为0.1NAB.2.4 g Mg与H2SO4完全反应,转移的电子数为0.1NAC.标准状况下,2.24 L N2和
38、O2的混合气体中分子数为0.2NAD.0.1 mol H2和0.1 mol I2于密闭容器中充分反应后,其分子总数为0.2NA解析NH4+是弱碱阳离子,在溶液中发生水解NH4+H2ONH3H2O+H+,因此NH4+的数量小于0.1NA,A项错误;2.4 g Mg 的物质的量为0.1 mol,与H2SO4完全反应,转移的电子数为0.2NA,B项错误;标准状况下,2.24 L N2和O2的混合气体的物质的量为0.1 mol,因此分子数为0.1NA,C项错误;H2+I22HI,反应前后物质的量不变,因此0.1 mol H2和0.1 mol I2于密闭容器中充分反应后,其分子总数为0.2NA,D项正确
39、。答案D5. (2017年全国卷,10)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()。A.0.1 mol 的11B中,含有0.6NA个中子B.pH=1的H3PO4溶液中,含有0.1NA个H+C.2.24 L(标准状况)苯在O2中完全燃烧,得到0.6NA个CO2分子D.密闭容器中1 mol PCl3与1 mol Cl2反应制备 PCl5(g),增加2NA个键解析B的原子序数为5,即质子数为5,质量数为11的B原子中含有6个中子,0.1 mol 11B含有0.6NA个中子,A项正确;溶液体积未知,不能计算H+个数,B项错误;标准状况下苯是液体,不能利用气体摩尔体积计算苯的物质的量,则无法判断其完
40、全燃烧产生的CO2分子数目,C项错误;PCl3与Cl2生成PCl5的反应是可逆反应,反应物不可能完全转化为生成物,则1 mol PCl3与1 mol Cl2反应生成的PCl5小于1 mol,增加的键的数目小于2NA,D项错误。答案A6. (2016年全国卷,8)设NA为阿伏加德罗常数值。下列有关叙述正确的是()。A.14 g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为2NAB.1 mol N2与4 mol H2反应生成的NH3分子数为2NAC.1 mol Fe溶于过量硝酸,电子转移数为2NAD.标准状况下,2.24 L CCl4含有的共价键数为0.4NA解析乙烯和丙烯的实验式均为CH2,14 g混合气体中
41、含1 mol CH2,即氢原子数目为2NA,A项正确;N2与H2的反应为可逆反应,生成的氨分子数小于2NA,B项错误;Fe溶于过量硝酸中生成Fe(NO3)3,即1 mol Fe在反应中转移3 mol电子,C项错误;标准状况下,CCl4呈液态,不能用标准状况下的气体摩尔体积来确定物质的量和共价键数目,D项错误。答案A见高效训练P11.雾霾天气对环境造成了严重影响,部分城市开展PM2.5和臭氧的监测。下列有关说法正确的是()。A.臭氧的摩尔质量是48 gB.同温同压条件下,等质量的氧气和臭氧的体积之比为23C.16 g臭氧中含有6.021023个原子D.1.00 mol臭氧中含有的电子总数为186
42、.021023解析臭氧的摩尔质量是48 gmol-1,A项错误;同温同压条件下,等质量的氧气和臭氧的体积之比为32,B项错误;1.00 mol臭氧中含有的电子总数为246.021023,D项错误。答案C2.下列两种气体的分子数一定相等的是()。A.质量相等、密度不同的N2和C2H4B.体积相等的CO和N2C.等温、等体积的O2和N2D.等压、等体积的N2和CH4解析N2和C2H4的摩尔质量相等,则等质量的这两种气体的物质的量也相等,故其所含分子数也一定相等,A项正确。B、C、D三项可根据阿伏加德罗定律及推论加以判断,所含分子数不一定相等。答案A3.(2018年辽宁部分重点高中联考)设NA为阿伏
43、加德罗常数的值,下列叙述正确的是()。A.高温下,0.2 mol Fe与足量水蒸气反应,生成的H2分子数目为0.3NAB.工业用电解法进行粗铜精炼时,每转移1 mol电子,阳极上溶解的铜原子数必为0.5NAC.反应5NH4NO32HNO3+4N2+9H2O中,生成28 g N2时,转移的电子数目为3.75NAD.氢氧燃料电池正极消耗22.4 L(标准状况)气体时,电路中通过的电子数目为2NA解析0.2 mol Fe在高温下与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,生成氢气的物质的量是0.83 mol,A项错误;粗铜中含有铁、锌等杂质,铁、锌的金属活动性强于铜,先失去电子,所以用电解法进行粗铜精炼时,每
44、转移1 mol电子,阳极上溶解的铜原子数一定小于0.5NA,B项错误;反应5NH4NO32HNO3+4N2+9H2O中,28 g氮气的物质的量是1 mol,其中-3价N元素全部被氧化,被氧化的N原子的物质的量占生成的氮气中N原子物质的量的58,所以转移的电子数目是1 mol2583NA mol-1=3.75NA,C项正确;氢氧燃料电池正极为氧气,发生还原反应,消耗22.4 L(标准状况)氧气时,电路中通过的电子数目为22.4 L22.4 Lmol-14NA mol-1=4NA,D项错误。答案C4.(2018年北京第十中学月考)用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述中正确的是()。A.100 m
45、L 0.1 molL-1稀硫酸中含有硫酸根离子的数目为0.1NAB.1 mol C10H22分子中共价键总数为31NAC.常温下,7.1 g氯气与足量的NaOH溶液反应,转移电子数为0.2NAD.9 g重水中所含有的电子总数为5NA解析n(H2SO4)=cV=0.1 molL-10.1 L=0.01 mol,而1 mol硫酸能电离出1 mol硫酸根离子,故0.01 mol硫酸溶液中SO42-的数目为0.01NA,A项错误;C10H22是烷烃,每个C10H22分子中有22个CH键、9个CC键,1 mol C10H22分子中共价键总数为31NA,B项正确;7.1 g氯气的物质的量为0.1 mol,
46、而氯气和氢氧化钠的反应为歧化反应,故转移0.1 mol电子,即0.1NA,C项错误;9 g重水的物质的量为920 mol,其所含电子的物质的量为92010=4.5 mol,即4.5NA,D项错误。答案B5.(2018年山西大学附属中学模块诊断)用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述中正确的有()。2.24 L氟化氢所含分子数约为0.1NA常温下,pH=2的醋酸溶液中所含有的H+数为0.01NA密闭容器中2 mol NO与1 mol O2充分反应,产物的分子数为2NA分子总数为NA的NO和CO混合气体中含有的氧原子数为2NA1 L 1 molL-1磷酸溶液中含氧原子数为4NA1 mol FeCl
47、3完全转化成Fe(OH)3胶体后生成NA个Fe(OH)3胶粒1 mol SiO2所含SiO键为2 mol50 mL 12 molL-1盐酸与足量MnO2共热,转移的电子数为0.3NAA.0个B.2个C.5个D.全对解析未指明是标准状况下,不能使用标准状况下的气体摩尔体积计算氟化氢的物质的量,错误;溶液体积未知,故溶液中的氢离子个数无法计算,错误;NO和O2反应的化学方程式为2NO+O22NO2,根据化学方程式可知,2 mol NO与1 mol O2恰好完全反应生成2 mol NO2,但NO2和N2O4之间存在相互转化,化学方程式为2NO2N2O4,所以产物分子数小于2NA,错误;每个NO和CO
48、分子均含有1个O原子,故分子总数为NA的NO和CO混合气体中含有的氧原子数为NA,错误;因为磷酸溶液的溶剂水中也含有氧原子,所以溶液中氧原子的数目大于4NA,错误;一个氢氧化铁胶粒是多个氢氧化铁的聚集体,故得到的氢氧化铁胶粒的个数小于NA,错误;因为每个Si原子能形成4个SiO键,所以1 mol SiO2中含有4 mol SiO键,错误;二氧化锰只能与浓盐酸反应,与稀盐酸不反应,随着反应的进行,盐酸变稀,故盐酸不能完全反应,则转移的电子数小于0.3NA,错误。A项正确。答案A6.(2018年福建莆田第二十四中学月考)一个密闭容器中有一可自由滑动的隔板(厚度不计)将容器分成两部分,当左边充入1
49、mol N2,右边充入总质量为8 g的CO和CO2的混合气体时,隔板处于如图位置(保持温度不变),下列说法正确的是()。A.右边 CO 与 CO2的分子数之比为 13B.右侧 CO 的质量为 2.75 gC.若改变右边 CO 和 CO2 的充入量而使隔板处于离右端16处, 保持温度不变,则前后两次容器内的气体压强之比为 54D.右侧气体密度是相同条件下氢气密度的 16 倍解析左右两侧气体温度、压强相同,相同条件下,体积之比等于物质的量之比,左右体积之比为41,则左右气体物质的量之比为41,所以右侧气体的物质的量为14 mol=0.25 mol,CO和CO2的总质量为8 g,设CO的物质的量为x
50、 mol,则CO2的物质的量为(0.25-x) mol,则28x+44(0.25-x)=8,解得x=316,即CO的物质的量为316 mol,CO2的物质的量为116 mol。气体的物质的量之比等于其分子数之比,所以右边CO与CO2的分子数之比为316 mol116 mol=31,A项错误;m(CO)=n(CO)M(CO)=316 mol28 gmol-1=5.25 g,B项错误;若改变右边CO和CO2的充入量而使隔板处于距离右端16处,则左右空间体积之比为51,前后两次隔板稳定后气体压强左右两边相等,由于N2的物质的量不变,根据pV=nRT,p1p2=V2V1=5645=2524,C项错误;
51、相同条件下气体密度之比等于其摩尔质量之比,右边气体的平均摩尔质量为8 g0.25 mol=32 gmol-1,氢气摩尔质量为2 gmol-1,所以混合气体与氢气的密度之比为161,D项正确。答案D7.(2018年福建三明一中模拟)回答下列问题:(1)2 mol O3和3 mol O2的质量之比为,同温同压下的密度之比为,含氧原子数之比为。(2)标准状况下,6.72 L由CO和CO2组成的混合气体的质量为12 g。此混合物中CO和CO2的分子数目之比是,混合气体的平均摩尔质量是。 (3)气体化合物A的化学式可表示为OxFy,已知同温同压下10 mL A受热分解生成15 mL O2和10 mL F
52、2,则A的化学式为,推断的依据是。(4)在标准状况下,15.6 g Na2O2投入足量水中,可产生O2的体积为。解析(1)2 mol O3和3 mol O2的质量之比为(2 mol48 gmol-1)(3 mol32 gmol-1)=11;=mV,而同温同压下体积之比=物质的量之比=23,所以密度之比为32;含氧原子数之比为(2 mol3)(3 mol2)=11。(2)混合气体的物质的量为6.72 L22.4 Lmol-1=0.3 mol,设CO和CO2的物质的量分别为x mol、y mol,则x+y=0.3,28x+44y=12,解得x=0.075、y=0.225,则此混合物中CO和CO2的
53、分子数目之比=物质的量之比=0.0750.225=13;混合气体的平均摩尔质量为12 g0.3 mol=40 gmol-1。(3)根据阿伏加德罗定律,A受热分解的化学方程式可表示为2OxFyxO2+yF2,根据质量守恒定律可得A的化学式为O3F2。(4)Na2O2与水反应的化学方程式为2Na2O2+2H2O4NaOH+O2,15.6 g Na2O2的物质的量为15.6 g78 gmol-1=0.2 mol,所以生成氧气0.1 mol,在标准状况下的体积为2.24 L。答案(1)11;32;11(2)13;40 gmol-1(3)O3F2;阿伏加德罗定律和质量守恒定律(4)2.24 L8.(20
54、18年河南开封调研)合成氨工业生产中所用的-Fe催化剂的主要成分为FeO、Fe2O3,已知当催化剂中Fe2+与Fe3+的物质的量之比为12时,其催化剂活性最高。(1)某FeO、Fe2O3混合物中,铁原子、氧原子的物质的量之比为45,其中Fe2+与Fe3+的物质的量之比为。(2)当催化剂催化活性最高时,混合物中铁的质量分数为(保留2位小数,其他杂质忽略不计)。(3)写出由C(炭粉)与Fe2O3在高温下反应制备-Fe催化剂的化学方程式(另一种产物可溶于水):。(4)为制得这种活性最高的催化剂,理论上应向480 g Fe2O3粉末中加入炭粉的质量为,生成实验条件下CO2的体积为(假设此实验条件下,气
55、体摩尔体积为24 Lmol-1)。解析(1)设混合物中FeO、Fe2O3的物质的量分别为x mol、y mol,根据铁原子、氧原子物质的量之比得(x+2y)(x+3y)=45,解得xy=21,故Fe2+与Fe3+的物质的量之比为x2y=11。(2)根据催化剂中Fe2+与Fe3+的物质的量之比为12,可推知FeO、Fe2O3的物质的量之比为11,混合物中铁的质量分数为35672+1600.72。(3)由题给信息知,C(炭粉)会将一部分Fe2O3还原成FeO,同时自身被氧化成CO2。(4)催化剂中Fe2+与Fe3+的物质的量之比为12时,其催化活性最高,此时反应后的混合物中,FeO、Fe2O3的物
56、质的量之比为11,480 g Fe2O3为3 mol,Fe2O32FeO,原料中必须有13的Fe2O3参加反应,即1 mol Fe2O3参加反应,理论上要有0.5 mol C反应,即6 g C。生成的CO2为0.5 mol,在该条件下体积为12 L。 答案(1)11(2)0.72(3)2Fe2O3+C4FeO+CO2(4)6 g;12 L9.现有14.4 g CO和CO2的混合气体,在标准状况下所占的体积约为8.96 L。回答下列问题(用NA表示阿伏加德罗常数的值):(1)该混合气体的平均摩尔质量为。(2)混合气体中碳原子的个数为。(3)将混合气体依次通过如图所示的装置,最后收集在气球中。气球
57、中收集到的气体的摩尔质量为。标准状况下气球中收集到的气体的体积为。气球中收集到的气体所含的电子总数为。解析(1)标准状况下混合气体的体积为8.96 L,则其物质的量n=VVm=8.96 L22.4 Lmol-1=0.4 mol,混合气体的平均摩尔质量为14.4 g0.4 mol=36 gmol-1。(2)设混合气体中 CO的物质的量为x mol,CO2的物质的量为y mol,则28x+44y=14.4,x+y=0.4,解得x=0.2,y=0.2。因CO和CO2中均含1个碳原子,故0.2 mol CO和0.2 mol CO2中共含0.4 mol C原子,即0.4NA个。(3)将混合气体依次通过如
58、图所示的装置,则CO2会被NaOH溶液吸收,剩余气体经浓硫酸干燥后,在气球中收集到的是干燥、纯净的CO气体。气球中收集到的气体为CO,其摩尔质量为28 gmol-1。气球中的气体为CO,其标准状况下的体积V=nVm=0.2 mol22.4 Lmol-1=4.48 L。一个CO分子含有14个电子,CO的物质的量为0.2 mol,则所含电子的物质的量为0.2 mol14=2.8 mol,电子总数为2.8NA。答案(1)36 gmol-1(2)0.4NA(3)28 gmol-14.48 L2.8NA10.(2018年湖北、山东部分重点中学联考)在一个恒温、恒容密闭容器中,有两个可左右自由滑动的密封隔
59、板(a、b),将容器分成三部分,已知充入的三种气体质量相等,当隔板静止时,容器内气体所占体积如图所示,下列说法中错误的是()。A.若Y是O2 ,则X可能是CH4B.分子数目:N(X)=N(Z)=2N(Y)C.若X是N2,则Z可能是COD.气体密度:2(X)=(Z)=2(Y)解析由题给信息可知,图中X、Y、Z三部分的压强、温度分别相等,体积V(X)=V(Z)=2V(Y),由阿伏加德罗定律可知,n(X)=n(Z)=2n(Y),所以分子数目N(X)=N(Z)=2N(Y),B项正确;由于三种气体质量相等,根据n=mM可知,O2的摩尔质量为32 gmol-1,CH4的摩尔质量为16 gmol-1,A项正
60、确;N2的摩尔质量为28 gmol-1,CO的摩尔质量为28 gmol-1,C项正确;气体的密度和气体的摩尔质量成正比,根据M=mn可知,三种气体的密度2(X)=2(Z)=(Y),D项错误。答案D11.(2018年河北衡水中学开学二调)碳酸铜和碱式碳酸铜均可溶于盐酸,生成氯化铜。在高温下这两种化合物均能分解成氧化铜。溶解28.4 g某碳酸铜和碱式碳酸铜的混合物,消耗500 mL 1 molL-1盐酸。灼烧等质量的上述混合物,得到氧化铜的质量是()。A.35 gB.30 gC.25 gD.20 g解析混合物溶于盐酸,生成氯化铜。n(HCl)=1 molL-10.5 L=0.5 mol,则根据氯原
61、子守恒可知,氯化铜的物质的量是0.52 mol=0.25 mol,则该混合物中铜原子的物质的量是0.25 mol;在高温下,碳酸铜和碱式碳酸铜均能分解成氧化铜,根据铜原子守恒可知,最终生成0.25 mol氧化铜,质量是0.25 mol80 gmol-1=20 g。D项正确。答案D12.8.34 g FeSO47H2O(相对分子质量:278)样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示,下列说法正确的是()。A.温度为78 时,固体物质M的化学式为FeSO45H2OB.取适量380 时所得的样品P,隔绝空气加热至650 得到一种固体物质Q,同时有两种无色气体生成,Q的化学式为F
62、e3O4C.在隔绝空气条件下,N得到P的化学方程式为FeSO4H2OFeSO4+H2OD.温度为159 时固体N的化学式为FeSO42H2O解析8.34 g FeSO47H2O样品的物质的量为8.34 g278 gmol-1=0.03 mol,其中m(H2O)=0.03 mol718 gmol-1=3.78 g,如果晶体失去全部结晶水,固体的质量应为8.34 g-3.78 g=4.56 g,可知在加热到373 之前,晶体失去部分结晶水,P的化学式为FeSO4。温度为78 时,固体质量为6.72 g,其中m(FeSO4)=0.03 mol152 gmol-1=4.56 g,m(H2O)=6.72
63、 g-4.56 g=2.16 g,n(H2O)=2.16 g18 gmol-1=0.12 mol,则n(H2O)n(FeSO4)=41,故M的化学式为FeSO44H2O,A项错误;加热至650 时,固体的质量为2.40 g,其中n(Fe)=n(FeSO47H2O)=0.03 mol,m(Fe)=0.03 mol56 gmol-1=1.68 g,则固体中m(O)=2.40 g-1.68 g=0.72 g,n(O)=0.72 g16 gmol-1=0.045 mol,则n(Fe)n(O)=0.03 mol0.045 mol=23,则固体Q的化学式为Fe2O3,B项错误;固体N的质量为5.10 g,
64、其中m(FeSO4)=0.03 mol152 gmol-1=4.56 g,m(H2O)=5.10 g-4.56 g=0.54 g,n(H2O)=0.54 g18 gmol-1=0.03 mol,则n(H2O)n(FeSO4)=0.03 mol0.03 mol=11,则N的化学式为FeSO4H2O,P的化学式为FeSO4,则在隔绝空气条件下由N得到P的化学方程式为FeSO4H2OFeSO4+H2O,C项正确,D项错误。答案C13.某同学利用氯酸钾分解制氧气的方法测定氧气的摩尔质量,实验步骤如下:将适量的氯酸钾粉末和少量二氧化锰粉末混合均匀,放入干燥的试管中,准确称量,试管和粉末的质量为a g。连
65、接好实验装置。检查装置气密性。加热,开始反应,直到产生一定量的气体。停止加热(如图所示,导管出口高于液面)。测量收集到的气体的体积。准确称量试管和残留物的质量为b g。测量实验室的温度。将残留物倒入指定的容器中,洗净仪器,放回原处,把实验桌面收拾干净。处理实验数据,求出氧气的摩尔质量。回答下列问题:(1)如何检查此装置的气密性?。(2)以下是测量收集到的气体体积必须包括的几个步骤:调整量筒内外液面高度使之相同;使试管和量筒内的气体都冷却至室温;读取量筒内气体的体积。这三步操作的正确顺序是(填序号)。(3)测量收集到的气体体积时,如何使量筒内外液面的高度相同?。(4)如果实验中得到的氧气体积是c
66、 L(已换算为标准状况),水蒸气的影响忽略不计,则氧气的摩尔质量的计算式为M(O2)=(含a、b、c,不必化简)。解析该实验的反应原理为2KClO32KCl+3O2。计算原理为M(O2)=m(O2)n(O2),m(O2)=a g-b g,n(O2)=V标准(O2)22.4 Lmol-1,所以,该实验的关键在于准确测定氧气的体积。而气体的体积取决于两个因素:一是温度;二是压强。这就要求读数时,气体温度要与室温一致,量筒内外压强一致。在弄清原理后,再考虑实验的每一步操作。答案(1)将导管的出口浸入水槽内的水中,手握住试管,有气泡从导管口逸出,放开手后,有少量水进入导管,形成液面差,一段时间后液面差不消失,表明装置不漏气(2)(3)慢慢将量筒下移(4)22.4 Lmol-1(ag-bg)cL
