1、第4课时 与物质的量相关概念的转化阿伏加德罗常数常见陷阱(提升课时)能力形成合作探究学习任务一与物质的量相关概念的转化【典例】(2021北京西城区高一检测)下列说法中正确的是()A36 g H2O 的物质的量为 1 molB常温常压下，1 mol Cl2 的体积是 22.4 LC0.5 molL1NaCl 溶液中含有 0.5 mol NaD1 mol CO2 中含有的分子数约为 6.021023【思维建模】解答物质的量相关问题的一般思路：【解析】选 D。A 项，36 g H2O 的物质的量为 2 mol，错误；B 项，常温常压下，1 mol Cl2 的体积不是 22.4 L，错误；C 项，因体
2、积不确定，所以溶液中所含 Na的物质的量也不确定，错误。1(2021海口高一检测)下列说法正确的是()A配制 1 molL1Na2CO3 溶液 500 mL，将 Na2CO3 放在托盘天平右盘称量B10 g 98%的硫酸(密度为 1.84 gcm3)与 10 mL 18.4 molL1 的硫酸的浓度是不同的C配制 0.5 L 10 molL1 的盐酸，需要 HCl 气体 112 L(标准状况)D50 mL 1 molL1AlCl3 溶液中的 c(Cl)与 75 mL 2 molL1CaCl2 溶液中 c(Cl)相等【解析】选 C。托盘天平称量固体时应“左物右码”，A 错误；98%的 H2SO4
3、 的物质的量浓度 c1 000wM1 000 cm3L11.84 gcm398%98 gmol118.4 molL1，B 错误；标准状况下 n(HCl)112 L22.4 Lmol1 5 mol，盐酸中 n(HCl)0.5 L10 molL15 mol，C 正确；1 molL1AlCl3 溶液中 c(Cl)3 molL1，而 2 molL1CaCl2 溶液中 c(Cl)4 molL1，D 错误。2(2021哈尔滨高一检测)以“物质的量”为中心的计算是化学计算的基础，下列与“物质的量”相关的计算正确的是()A现有 CO、CO2、O3 三种气体，它们分别都含有 1 mol O 原子，则三种气体的物
4、质的量之比为 321B28 g CO 和 22.4 L CO2 中含有的碳原子数一定相等C标准状况下，11.2 L X 气体分子的质量为 16 g，则 X 气体的摩尔质量是 32Da g Cl2 中有 b 个氯原子，则阿伏加德罗常数 NA 的数值可表示为35.5ba【解析】选 D。A 项，根据原子守恒知，三种气体 CO、CO2、O3 分别都含有 1 mol O 原子，则三种气体的物质的量分别为 1 mol、0.5 mol、13 mol，所以三种气体物质的量之比为 1 mol0.5 mol13 mol632，错误；B 项，气体摩尔体积受温度和压强影响，温度和压强未知，无法确定气体摩尔体积，导致无
5、法计算二氧化碳的物质的量，所以无法比较二者含有的碳原子个数是否相等，错误；C项，摩尔质量的单位是 gmol1，则该气体的摩尔质量是 32 gmol1，错误；D 项，a g 氯气的物质的量为a g71 gmol1 a71 mol，每个氯分子中含有 2 个氯原子，所以氯分子个数为 0.5b，因此 NA0.5ba71mol135.5bamol1，正确。【拔高题组】1(2021周口高一检测)某 2 mol 固体 A 在一定温度下完全分解，产物都是气体，反应的化学方程式为 2A=B2C3D，若测得生成的混合气体与氢气相同条件下的密度比值为 15，则固体 A 的摩尔质量为()A30 gmol1 B45 g
6、mol1C90 gmol1D氢气密度未知，无法求得【解析】选 C。相同条件下，气体的密度之比等于相对分子质量之比。测得生成的混合气体的密度是相同条件下氢气的 15 倍，可知混合气体的平均摩尔质量是氢气的 15 倍，即混合气体的平均摩尔质量为 2 gmol11530 gmol1，则混合气体总质量为 6 mol30 gmol1180 g，由质量守恒可知 A 的质量等于混合气体的总质量，故 A 的摩尔质量为180 g2 mol 90 gmol1。2(2021唐山高一检测)36.5 g HCl 溶解在 1 L 水中(水的密度近似为 1 gcm3)所得溶液的密度为 gcm3，质量分数为 w，物质的量浓度
7、为 c molL1，NA 表示阿伏加德罗常数的数值，则下列叙述中正确的是()。A所得溶液的物质的量浓度为 1 molL1B36.5 g HCl 气体占有的体积为 22.4 LCc36.51 000D所得溶液的质量分数为 w 36.5c1 000【解析】选 D。题中所给的是水的体积，而溶液的体积不是 1 L，故所得溶液的物质的量浓度不是 1 molL1，A 错误；因未说明是否在标准状况下，所以无法计算HCl 的体积，B 错误；根据 c1 000wM，可知 c1 000w36.5，C 错误；由 c1 000w36.5可得 w 36.5c1 000，D 正确。2020 年，全球爆发的新型冠状病毒肺炎
8、疫情严重影响人们的身体健康。“84 消毒液”能有效杀灭各种细菌和病毒，某同学购买了一瓶某品牌的“84 消毒液”，其瓶体上的消毒液说明如下：(1)你能否得到该“84 消毒液”的物质的量浓度？(2)该同学取 100 mL“84 消毒液”稀释后用于消毒，稀释后的溶液的物质的量浓度是多少？【解 析】(1)该“84 消 毒 液”的 物 质 的 量 浓 度 c(NaClO)1 000wM1 0001.19 gcm325%74.5 gmol14.0 molL1。(2)溶液稀释 100 倍后浓度变为原来的 0.01，所以物质的量浓度是 4.0 molL1 的0.01 倍，即 0.04 molL1。答案：(1)
9、4.0 molL1(2)0.04 molL1学习任务二阿伏加德罗常数常见陷阱 阿伏加德罗常数计算中常见的陷阱考查方向注意问题气体摩尔体积的适用条件若题中出现物质的体积，先考虑是否为气体，如果是气体再需考虑条件是否为标准状况(0，1.01105 Pa)物质的聚集状态在标准状况下是液体或固体的物质，有H2O、乙醇等物质的微观结构注意某些物质分子中的原子个数，如Ne、O3、P4等；注意特殊物质的摩尔质量或分子中的中子数，如D2O、T2O、18O2、H37Cl等；注意一些物质中的离子数目，如Na2O2、NaHSO4等【典例】(2021长沙高一检测)NA 表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是()A.
10、常温常压下，22.4 L CO2 中含有 NA 个 CO2 分子B.1.7 g H2O2 中含有的电子数为 0.9NAC.标准状况下，2.24 L H2O 含有的分子数等于 0.1NAD.分子数为 NA 的 CO、C2H4 混合气体体积约为 22.4 L，质量为 28 g【解析】选 B。A 项，常温常压下，气体摩尔体积大于 22.4 Lmol1，则 22.4 L CO2的物质的量小于 1 mol，错误；B 项，1 个 H2O2 分子 18 个电子，H2O2 的摩尔质量为 34 gmol1，1.7 g H2O2 的物质的量为 0.05 mol，则含有的电子的物质的量为 0.9 mol，数目为 0
11、.9NA，正确；C 项，标准状况下水不为气态，不能用标准状况下的气体摩尔体积 22.4 Lmol1 进行计算，错误；D 项，1 mol CO、C2H4 混合气体的质量为 28 g，但由于未注明混合气体的状态(温度和压强)，故不能判断其体积是否为 22.4 L，错误。(1)若将 A 选项中的“22.4 L”改为“44 g”其余不变，是否正确？提示：正确。因为 44 g CO2 的物质的量为 1 mol，因此含有 NA 个 CO2 分子。(2)D 选项中 CO、C2H4 混合气体的平均摩尔质量是多少？提示：28 gmol1。因为 CO、C2H4 的相对分子质量均为 28，因此混合气体的平均摩尔质量
12、为 28 gmol1。(2021武威高一期中)关于阿伏加德罗常数的值 NA，下列叙述中正确的是()A.CO2 和 CO 的混合气体中，若含碳元素 2.4 g，则分子总数为 0.2NAB.0.3 L，1 molL1 NH4NO3 溶液中含有的 N 原子数目为 0.3NAC.18 g H2O 在标准状况下的体积为 22.4 LD.5.6 g 铁粉与足量 CuSO4 溶液反应生成的铜原子数为 NA【解析】选 A。2.4 g 碳原子的物质的量为2.4 g12 gmol1 0.2 mol，根据碳元素守恒可知 CO2 和 CO 的混合气体中，分子总数为 0.2NA，故 A 正确；0.3 L，1 molL1
13、NH4NO3 溶液中含有 n(NH4NO3)0.3 mol，含有 0.6 mol N 原子，数目为 0.6NA，故 B 错误；标准状况下水不是气体，不能使用气体摩尔体积，故 C 错误；5.6 g铁粉的物质的量为 0.1 mol，根据反应 FeCu2=Fe2Cu 可知生成 0.1 mol Cu，铜原子的数目为 0.1NA，故 D 错误。【拔高题组】1(2021青岛高一检测)下列说法正确的是(NA 为阿伏加德罗常数)()A.28 g 氮气含有的原子数为 NAB.4 g 金属钙变成钙离子时失去的电子数为 0.1NAC.1 mol O2 分子的质量等于 1 mol 氧原子的质量D.24 g O2 分子
14、和 24 g O3 分子所含的氧原子数目相等【解析】选 D。A 项，28 g 氮气含有的氮原子数为28 g28 gmol1 2NA2NA，错误；B 项，4 g 金属钙的物质的量为4 g40 gmol1 0.1 mol，Ca2eCa2，故 4 g金属钙变成 Ca2时失去的电子数为 0.2NA，错误；C 项，1 mol O2 分子的质量是32 g，1 mol 氧原子的质量是 16 g，错误。2(2021宜春高一检测)NA 为阿伏加德罗常数的值，下列有关说法正确的是()A.标准状况下，相同体积的氢气与水所含的分子数目相同B.标准状况下，22.4 L 以任意比混合的氢气、二氧化碳的混合气体所含的分子数
15、为 NAC.常温常压下，32 g O2 的物质的量不是 1 molD.标准状况下，22.4 L He 所含核外电子数为 4NA【解析】选 B。A 项，在标准状况下，水是液体，所以含有的分子数一定比氢气大，错误；B 项，标准状况下，1 mol 任何气体的体积都约为 22.4 L，这里的“任何气体”，包括“混合气体”，正确；C 项，32 g O2 的物质的量为 1 mol，与状态无关，错误；D 项，标准状况下，22.4 L He 是 1 mol，而 1 个 He 原子的核外电子数是 2 个，所以 1 mol He 原子的核外电子的物质的量为 2 mol，错误。SO2 是一种大气污染物，会形成酸雨等
16、环境问题，因此需要控制 SO2 的排放，通常监测 SO2 含量是否达到排放标准的反应原理是 SO2H2O2BaCl2=BaSO42HCl。NA 表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是()A.0.1 mol BaCl2 固体中所含微粒总数为 0.1NAB.25 时，0.1 molL1 的 HCl 溶液中含有 H的数目为 0.1NAC.17 g H2O2 中含有的原子数目为 2NAD.2.24 L SO2 中含有的分子数目为 0.01NA【解析】选 C。0.1 mol BaCl2 固体中所含微粒有钡离子、氯离子等，故 A 错误；溶液的体积未知，不能计算 H的数目，B 错误；17 g H2O2 的
17、物质的量为 0.5 mol，因此含有的原子的物质的量为 0.5 mol42 mol，故 C 正确；D 项中没有给出气体所处的条件是否为标准状况，因此无法计算其物质的量，故错误。学情诊断课堂测评1(水平 1)下列各组物质中所含氧原子的物质的量相同的是()A0.3 mol O2 和 0.3 mol H2OB6.021023 个 CO2 与 0.1 mol KMnO4C0.1 mol CuSO45H2O 和 0.1 mol C6H12O6D0.1 mol H2SO4 和 0.4NA 个 H2O【解析】选 D。在 D 项中 0.1 mol H2SO4 中含氧原子 0.4 mol，在 0.4NA 个 H
18、2O 中氧原子也为 0.4 mol。2(水平 1)下列说法正确的是()A常温常压下，22.4 L CO2 中含有 NA 个 CO2 分子B标准状况下，4.48 L CO 含有 0.2NA 个原子C22.4 L Cl2 中含有 NA 个 Cl2 分子D标准状况下，1.12 L O2 和 1.12 L CO2 均含 0.1NA 个氧原子【解析】选 D。在标准状况下，22.4 L CO2 中才含有 NA 个 CO2 分子，故 A 错误；每个 CO 分子由 2 个原子构成，标准状况下，4.48 L CO 含有 0.4NA 个原子，故 B错误；没有指明温度、压强，无法确定 22.4 L Cl2 中含有多
19、少个 Cl2 分子，故 C 错误；每个 O2、CO2 分子均含有 2 个 O 原子，标准状况下，1.12 L O2 和 1.12 L CO2均含 0.1NA 个氧原子，故 D 正确。3(水平 2)设 NA 代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是()A23 g Na所含的电子数为 11NAB5 molL1 的 K2SO4 溶液中含有的 K数目为 10NAC标准状况下，22.4 L 氦气所含的原子数为 2NAD常温常压下，2.8 g N2 和 CO 的混合气体所含原子数为 0.2NA【解析】选 D。每个 Na含 10 个电子，23 g Na所含的电子数为 10NA，故 A 错误；溶液的体积未知，
20、无法计算 K2SO4 的物质的量，因此无法得知 K的数目，故 B 错误；氦气为单原子分子，标准状况下，22.4 L 氦气所含的原子数为 1NA，故 C 错误；N2 和 CO 的相对分子质量均为 28，且均为双原子分子，常温常压下，2.8 g N2 和 CO 的混合气体为 0.1 mol，所含原子数为 0.2NA，故 D 正确。【补偿训练】(2021泰安高一检测)设 NA 表示阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是()A32 g O2 所含的原子数目为 NAB0.5 mol SO2 含有的原子数目为 1.5NAC1 mol H2O 含有的 H2O 分子数目为 NAD0.5NA 个氯气分子的物质的量
21、是 0.5 mol【解析】选 A。32 g O2 分子的物质的量是 1 mol，氧原子的数目为 2NA，A 错误；每摩尔 SO2 中含有 3 mol 原子，0.5 mol SO2 中含有的原子数目为 1.5NA，B 正确；1 mol H2O 中含有的 H2O 分子数目为 NA，C 正确；根据 n NNA 可知 0.5NA 个氯气分子的物质的量是 0.5 mol，D 正确。4(水平 2)在 100 mL 水溶液里有 5.85 g NaCl 和 11.1 g CaCl2，该溶液中 c(Cl)为()A1 molL1 B2 molL1C3 molL1D4 molL1【解析】选 C。5.85 g NaC
22、l 的物质的量为5.85 g58.5 gmol1 0.1 mol，11.1 g CaCl2 的物质的量为11.1 g111 gmol1 0.1 mol，根据氯元素守恒有 n(Cl)n(NaCl)2n(CaCl2)0.1 mol0.1 mol20.3 mol，所以溶液中 Cl的物质的量浓度为0.3mol0.1 L3 molL1。5(水平 1)在反应 A3B=2C 中，若 7 g A 和一定量 B 完全反应生成 8.5 g C，则 A、B、C 的摩尔质量之比为()A14317 B28217C132 D无法确定【解析】选 B。7 g A 和一定量的 B 完全反应生成 8.5 g C，根据质量守恒定律
23、，则 B 的质量为 8.5 g7 g1.5 g，设 A、B、C 的相对分子质量为 x、y、zA 3B=2Cx 3y 2z7 g 1.5 g 8.5 gx7 g 3y1.5 g，xy141，3y1.5 g 2z8.5 g，yz217，故 xyz28217，故选 B。6(水平 2)相同条件下，同质量的 X、Y 两种气体，相对分子质量分别为 A、B，则：(1)X 与 Y 的体积比为_，分子个数比为_，密度比为_。(2)相同条件下的 X、Y 两种气体体积相同，则 X 与 Y 的质量比为_，物质的量比为_。【解析】(1)两者的摩尔质量之比为 AB，等质量时物质的量之比为 BA，由阿伏加德罗定律可推出体积之比和分子数之比均为 BA，密度之比为 AB。(2)相同条件下的 X、Y 两种气体体积相同，则 X、Y 的物质的量相同，故质量比等于其摩尔质量之比 AB。答案：(1)BA BA AB(2)AB 11