1、十八 阿伏加德罗常数常见陷阱与物质的量相关概念的转化(提升课时)【学考达标】共 50 分一、选择题(本题共 8 小题,每小题 4 分,共 32 分)1下列说法中,正确的是(NA 表示阿伏加德罗常数的值)()A1 mol O2 约含有氧原子数为 NABFe 的摩尔质量是 56 gmol1C常温常压下,1 mol N2 体积为 22.4 LD1 molL1 MgCl2 溶液中 Cl的浓度为 1 molL1【解析】选 B。氧气为双原子分子,故 1 mol 氧气中含 2NA 个氧原子,故 A 错误;一种物质的摩尔质量在数值上等于其相对分子质量或相对原子质量,单位为 gmol1,故铁的摩尔质量为 56
2、gmol1,故 B 正确;常温常压下气体摩尔体积大于 22.4 Lmol1,故 1 mol 氮气的体积大于 22.4 L,故 C 错误;氯化镁溶液中,氯离子浓度是氯化镁溶液浓度的 2 倍,故溶液中氯离子为 2 molL1,故 D 错误。【补偿训练】下列说法正确的是()A1 mol 氧约含有 6.021023 个微粒B阿伏加德罗常数数值约等于 6.021023C硫的摩尔质量等于它的相对原子质量DCO2 的摩尔质量为 44 g【解析】选 B。“1 mol 氧”指代不明确,是氧原子还是氧分子,无法确定,A 错误;阿伏加德罗常数数值约等于 6.021023,B正确;硫的摩尔质量以“gmol1”为单位时
3、在数值上等于它的相对原子质量,C 错误;CO2 的摩尔质量为 44 gmol1,D 错误。2NA 是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A10 g 质量分数为 34%的 H2O2 溶液含有的氢原子数为 0.2NAB0.1 mol Na2O2 和 Na2O 的混合物中含有的离子总数等于 0.4NAC标准状况下,11.2 L SO2 含有的氧原子数为 NAD100 mL 0.1 molL1 盐酸中含有的 HCl 分子数是 0.01NA【解析】选 C。10 g 质量分数为 34%的 H2O2 溶液中过氧化氢的质量为 3.4 g,物质的量为 0.1 mol,即过氧化氢含有的氢原子数为 0.2NA,
4、但水分子中也含有氢原子,故溶液中氢原子含量远大于 0.2NA,A 错误;Na2O2 和 Na2O 两物质阳离子和阴离子的比例均为 21,即 0.1 mol Na2O2 和 Na2O 的混合物中含有的离子总数等于 0.3NA,B 错误;标准状况下,11.2 L SO2 的物质的量为 0.5 mol,含有的氧原子数为 NA,C 正确;盐酸中 HCl 全部电离,溶液中不含 HCl 分子,D 错误。3(2021衡阳高一检测)下列说法正确的是()A20、1.01105 Pa 时,同体积的 O2 和 CO2 含有相同数目的分子B1 mol 气态物质,当体积为 22.4 L 时该气体一定处于标准状况C在标准
5、状况下,0.2 mol SO3 的体积为 4.48 LD从 100 mL 2 molL1 盐酸中取出 10 mL,c(H)为 0.2 molL1【解析】选 A。根据阿伏加德罗定律可知,同温同压下,相同体积的任何气体具有相同数目的分子,故 20、1.01105 Pa 时,同体积的 O2 和 CO2 含有相同数目的分子,故 A 正确;气体的体积受温度、压强的影响,1 mol 气态物质,当体积为 22.4 L 时,该气体可能处于标准状况下,故 B 错误;在标准状况下,SO3 是固体,无法计算其体积,故 C 错误;溶液是均一、稳定的混合物,从 100 mL 2 molL1 盐酸中取出 10 mL,c(
6、H)不变,仍然为 2 molL1,故 D 错误。4(2021宁波高一检测)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 Cl2 与足量 NaOH 反应转移的电子数均为 0.2NAB2.4 g Mg 与 H2SO4 完全反应,转移的电子数为 0.1NAC0.1 mol Zn 与含 0.1 mol HCl 的盐酸充分反应,转移的电子数目为 0.2NAD在反应 KIO36HI=KI3I23H2O 中,每生成 3 mol I2 转移的电子数为 5NA【解析】选 D。0.1 mol Cl2 与 NaOH 反应转移的电子数是 0.1NA,A 错误;2.4 g Mg的物质的量为
7、 0.1 mol,与硫酸完全反应生成 Mg2,因此反应中转移的电子数为0.2NA,B 错误;盐酸少量,0.1 mol Zn 不能完全反应,C 错误;因为反应 KIO36HI=KI3I23H2O 转移 5e,则每生成 3 mol I2 转移的电子数为 5NA,D 正确。5等体积等温度等压强的两容器,A 中盛 N2,B 中盛 NH3 和 H2,A 与 B 比较,下列结论正确的是()A氢原子个数比为 25 B原子个数比为 12C质量比为 2817 D分子总数比为 11【解析】选 D。根据阿伏加德罗定律及推论可知,同温同压同体积的气体具有相同的分子总数,设均具有 NA 个分子,A 中的氢原子数为 0,
8、B 中的氢原子个数为2NA3NA,A 错误;A 中的原子个数为 2NA,B 中的原子个数为 2NA4NA,B错误;A 中的质量为 1 mol28 gmol128 g,B 中的质量为 1 mol2 gmol11 mol17 gmol1,即质量为 2 g17 g,故质量比不能确定,C 错误;等体积等温度等压强下,A、B 中的气体的物质的量相等,即分子总数比为 11,D 正确。6三个相同的恒温恒容密闭容器中分别盛有等质量的氢气、甲烷、氧气,下列说法错误的是()A三种气体分子数目之比为 1621B三种气体的原子数目之比为 1651C三种气体的密度之比为 1816D三种气体的压强之比为 1621【解析】
9、选 C。相同温度体积下,三种气体的质量相等,则 n(H2)n(CH4)n(O2)1 g2 gmol1 1 g16 gmol1 1 g32 gmol1 1621,A 说法正确;相同温度体积下,三种气体的质量相等,三种气体的物质的量之比等于摩尔质量的倒数比,则含有的原子个数之比为 16225121651,B 说法正确;由气体的密度mV 可知,相同温度下,三种气体的体积相等,三种气体的质量相等,则密度相等,三种气体的密度之比为 111,C 说法错误;根据 PVnRT,温度、体积一样,压强之比等于物质的量之比,即为 1621,D 说法正确。7(2021金华高一检测)肼(N2H4)是火箭常用的高能燃料,
10、常温常压下为液体。肼能与过氧化氢发生反应:N2H42H2O2=N24H2O。设 NA 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()A11.2 L N2 含电子总数为 7NAB标准状况下,22.4 L N2H4 中所含原子总数为 6NAC若生成 3.6 g H2O,则上述反应转移电子数为 0.2NAD常温常压下,17 g H2O2 中含有的氧原子的物质的量为 2 mol【解析】选 C。未指出氮气所处的状态,不能计算,A 错误;N2H4 在标准状况下不是气体,B 错误;在反应中,氧元素的价态由1 价变为2 价,故当生成 3.6 g 水即0.2 mol 水时,转移 0.2 mol 电子即 0.2NA
11、个,C 正确;17 g H2O2 是 0.5 mol,n(O)0.5 mol21 mol,D 错误。8NA 表示阿伏加德罗常数,下列判断正确的是()A在 16 g 氧气中含有 NA 个分子B标准状况下,22.4 L 空气含有 NA 个分子C1 mol Cl2 参加反应转移电子数一定为 2NAD含 NA 个 Na的 Na2O 溶解于 1 L 水中,Na的物质的量浓度为 1 molL1【解析】选 B。在 16 g 氧气中,n(O2)0.5 mol,含有 0.5NA 个分子,故 A 错误;标准状况下,22.4 L 空气的物质的量是 1 mol,故含有 NA 个分子,故 B 正确;1 mol Cl2
12、参加反应时,若只作氧化剂,转移电子数为 2NA,若与氢氧化钠溶液发生 Cl22OH=ClClOH2O 反应时,1 mol Cl2 在反应中转移电子数为 NA,故 C 错误;氧化钠与水反应生成氢氧化钠,由题给信息可知生成氢氧化钠的物质的量为 1 mol,但溶液体积不再为 1 L,故 Na的物质的量浓度不是 1 molL1,故D 错误。二、非选择题(本题共 2 小题,共 18 分)9(8 分)(2021扬州高一检测)(1)0.2 mol NH3 的质量为_g,其中含有_个氨分子,氢原子的物质的量为_mol。(2)质量相同的 CO2、NH3、SO2、O3四种气体中,含有分子数目最多的是_,在相同温度
13、和相同压强条件下,体积最小的是_。(3)1.6 g 某气体含有 3.011022 个分子,该气体的摩尔质量为_gmol1。(4)把 2.0 molL1 Na2SO4 溶液和 1.0 molL1 H2SO4 溶液等体积混合(假设混合后溶液的体积等于混合前两种溶液的体积之和),则 SO24的物质的量浓度为_molL1。【解析】(1)0.2 mol NH3 的质量 m(NH3)0.2 mol17 gmol13.4 g;N(NH3)n(NH3)NA0.2 mol6.021023 mol11.2041023;1 个氨分子中有 3 个氢原子,则 1 mol NH3 中有 3 mol H,0.2 mol N
14、H3 中氢原子的物质的量为 0.6 mol。(2)由 n NNA mM 可知,质量一定时 N 与 M 成反比,质量相同的 CO2、NH3、SO2、O3 四种气体中摩尔质量最小的是氨气,则分子数最多的是氨气;由 nmM VVm,同温同压条件下,质量一定时,气体的体积与摩尔质量成反比,四种气体中二氧化硫的摩尔质量最大,故其体积最小。(3)该气体的物质的量为 n NNA 3.0110226.021023mol1 0.05 mol,nmM Mmn 1.6 g0.05 mol 32 gmol1。(4)设两溶液体积各为 1 L,则混合后的溶液体积为 2 L,2.0 molL1 Na2SO4 溶液中的SO2
15、4物质的量为 n(SO24)n(Na2SO4)c(Na2SO4)V(Na2SO4)2.0 molL11 L2.0 mol,1.0 molL1 H2SO4 溶液 SO24物质的量为 n(SO24)n(H2SO4)c(H2SO4)V(H2SO4)1.0 molL11 L1.0 mol,则 SO24的物质的量浓度c(SO24)n(SO24)(总)V(总)2.0 mol1.0 mol2 L1.5 molL1。答案:(1)3.4 1.2041023 0.6(2)NH3 SO2(3)32(4)1.510(10 分)有一类物质的结构似“鸟巢”,如化学式为 B5H9 的五硼烷。(1)五硼烷的摩尔质量是_,96
16、 g 五硼烷中约含有_个硼原子。(2)含有 4.2141024 个原子的五硼烷的质量为_。(3)19 g 某二价金属氯化物(ACl2)中含有 0.4 mol Cl,则 ACl2 的摩尔质量是_;A 的相对原子质量是_;ACl2 的化学式是_。【解析】(1)B5H9 的相对分子质量为 64,96 g B5H9 的物质的量为 1.5 mol,含有 7.5 mol B 原子,即约 4.5151024 个 B 原子。(2)由4.21410246.021023 7 可得 B5H9 物质的量为 0.5 mol,进而得出质量为 0.5 mol64 gmol132 g。(3)19 g 某二价金属氯化物中含有
17、0.4 mol Cl,即 19 g 某二价金属氯化物的物质的量为 0.2 mol,由 Mmn 19 g0.2 mol 95 gmol1,A 的相对原子质量为 9535.5224,即 ACl2 为 MgCl2。答案:(1)64 gmol1 4.5151024(2)32 g(3)95 gmol1 24 MgCl2【选考提升】共 20 分一、选择题(本题共 3 小题,每小题 4 分,共 12 分)11(2021兰州高一检测)下列说法中正确的是()A在 50 mL 量筒中配制 0.100 0 molL1 的碳酸钠溶液B0.5 mol O3 与 11.2 L O3 所含的分子数一定相等C.分子总数为 N
18、A 的 NO2 和 CO2 混合气体中含有的氧原子数为 2NAD常温常压下,22.4 L 的 NO2 和 CO2 混合气体中含有 2NA 个氧原子【解析】选 C。配制一定物质的量浓度的溶液所用的基本仪器是容量瓶,A 不正确;因为不知道 11.2 L O3 是否处于标准状况下,所以无法计算其物质的量,B 不正确;NO2、CO2 都是一个分子中含有两个氧原子,C 正确;常温常压下,气体的摩尔体积与标准状况下的不同,不能用 22.4 Lmol1 计算,D 不正确。12标准状况下,有氯气和氢气的混合气体共 22.4 L,点燃充分反应后,将反应后的气体通入足量的氢氧化钠溶液中,共消耗氢氧化钠 1.5 m
19、ol,则原混合气体中氯气和氢气的体积之比为()A21 B11 C12 D31【解析】选 D。氯气和氢气反应生成氯化氢,氯化氢和氢氧化钠反应生成氯化钠,氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水。根据反应进程可知,钠原子的物质的量等于氯原子的物质的量,已知消耗的氢氧化钠为 1.5 mol,故原混合气体中氯气为0.75 mol,则氢气为 0.25 mol,故二者的体积之比等于物质的量之比,即为 31。13已知氨气(NH3)溶于水生成氨水,氨水能够清洗壁画表面的污垢,醋酸可以固色。某文物保护单位现用 500 mL 容量瓶配制 0.1 molL1 的氨水,以下操作正确的是()A将标准状况下 1.12
20、L NH3 溶于 500 mL 水中B将标准状况下 1.12 L NH3 溶于水配成 500 mL 溶液C取 1 molL1 的氨水 50 mL,加入 500 mL 水中D取 1 molL1 的氨水 100 mL,配成 1 000 mL 溶液【解析】选 B。标准状况下 1.12 L NH3 的物质的量为1.12 L22.4 Lmol1 0.05 mol,将此 NH3 溶于水配成 500 mL 溶液,其溶液的物质的量浓度为0.05 mol0.5 L0.1 molL1。此外,取 1 molL1 的氨水 100 mL,配成 1 000 mL 溶液,其溶液物质的量浓度虽然也是 0.1 molL1,但限
21、于题给条件,只能配制 500 mL 的溶液。二、非选择题(本题共 1 小题,共 8 分)14Cl2 是一种重要的化工原料,下图是一些含氯产品:(1)氯气常用于自来水杀菌消毒,结合化学方程式说明其原理。提示:氯气溶于水后会发生反应 Cl2H2O=HClHClO,反应生成的 HClO 由于具有强氧化性,能够杀菌消毒。(2)84 消毒液是一种无色、有漂白作用的液体,根据所学知识判断 84 消毒液的有效成分,并写出在实验室中制取 84 消毒液的化学方程式。提示:84 消毒液的有效成分是 NaClO,在实验室中可以将氯气通入 NaOH 溶液中制取,反应的化学方程式为 Cl22NaOH=NaClNaClO
22、H2O。(3)工业上将氯气通入石灰乳Ca(OH)2制取漂白粉,为什么要将 Cl2 制成漂白粉?提示:氯气是气体且有毒,不容易贮存、运输,制成漂白粉的主要目的是转变成较稳定、便于贮存和运输的物质。(4)实验室中用 MnO2 固体与浓盐酸混合加热制取氯气,反应原理为 MnO24HCl(浓)=MnCl2Cl22H2O。若用 8.7 g MnO2 与足量浓盐酸混合加热,计算反应生成的氯气在标准状况下的体积和参加反应的 HCl 的质量。提示:根据化学方程式进行计算MnO24HCl(浓)=MnCl2Cl22H2O 87 g 4 mol 22.4 L 8.7 g n(HCl)V(Cl2)87g8.7 g 4 moln(HCl)22.4 LV(Cl2)解得 V(Cl2)2.24 L,n(HCl)0.4 mol。参加反应的 HCl 的质量为 0.4 mol36.5 gmol114.6 g。