1、温馨提示: 此套题为Word版,请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴,调节合适的观看比例,答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。第4课时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)学习任务一 阿伏加德罗常数常见陷阱【归纳整合】阿伏加德罗常数(NA)为载体的计算与判断的陷阱考查方向注意问题气体摩尔体积是否为“标准状况”标准状况下的物质是否为气态,如H2O、CCl4、酒精、葡萄糖、SO3等为非气态物质的微观结构注意物质组成:臭氧(O3)、白磷(P4)、甲烷(CH4)、稀有气体(He、Ne)注意计算的粒子种类,常见粒子有原子、离子、分子、质子、中子、电子等注意离子化合物中不含有分子,如Na
2、Cl只含有Na和Cl注意相对分子质量相同的物质,当质量相同时,含有的分子数相同,但原子数不一定相同注意有相同最简式的不同物质,当质量相同时,所含的分子数不同,但原子数、原子中的各种粒子(如质子、电子)数都相同。例如,28 g N2和28 g CO含有相同的原子数、质子数、电子数等氧化还原反应中的电子转移如Na2O2与H2O反应,Cl2与NaOH反应等分散系中的微粒数目FeCl3溶液转化为Fe(OH)3胶体,因为胶体微粒是集合体,所以胶粒的数目小于原溶液中Fe3的数目【典例示范】【典例】NA表示阿伏加德罗常数的数值,下列说法中正确的是()A标准状况下,22.4 L水中所含的分子数约为6.0210
3、23B标准状况下,71 g Cl2中含有的原子数为NAC标准状况下,a L氧气和氮气的混合物中含有的分子数约为6.021023D常温常压下,11.2 L CO的分子数是0.5NA【思维建模】解答阿伏加德罗常数有关试题思维模型如下:【解析】选C。标准状况下,水不是气态,22.4 L水的物质的量不是1 mol,A错误;71 g Cl2的物质的量为1 mol,含有的氯原子数为2NA,B错误;标准状况下,a L氧气和氮气的混合物的物质的量是 mol,含有的分子数约为6.021023,C正确;常温常压下,气体摩尔体积不是22.4 Lmol1,D错误。【思维升级】设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的
4、是_(填序号)。过氧化钠与水反应时,生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.2NA2 mol Cl2与足量NaOH溶液反应,转移电子数为4NA镁在空气中燃烧生成MgO和Mg3N2的混合物,24 g镁在空气中完全燃烧转移电子数为2NA1 mol O2与足量Na反应,转移电子数为4NA提示:。中Cl2与NaOH反应时,Cl2既作氧化剂又作还原剂,2 mol Cl2与NaOH反应,转移电子数为2NA。1 mol O2与足量Na反应生成Na2O,转移电子数为4NA, 1 mol O2与足量Na反应生成Na2O2,转移电子数为2NA。【学以致用】1(Vm的适用)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的
5、是_(填序号)。2.24 L NH3中含有0.1NA个NH3分子标准状况下,22.4 L H2O中含有原子数目为3NA标准状况下,11.2 L CH4中含有氢原子数目为2NA标准状况下,5.6 L CO2和SO2的混合气体中含有的氧原子数为0.5NA提示:。未指明标准状况,标准状况下,H2O为非气态。2(物质结构)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是_(填序号)。常温常压下,3.2 g O2所含的原子数为0.2NA58.5 g NaCl所含的分子数为NA室温下,1 mol CH4中含有原子数为5NA100 、1.01105 Pa条件下,18 g H2O中含有氢原子数为2NA提示:。常温
6、常压下,3.2 g O2的物质的量为0.1 mol,原子的物质的量为0.2 mol,所含的原子数为0.2NA;NaCl中不含分子,只有钠离子和氯离子;室温下,1 mol CH4中含有5 mol原子;18 g H2O为1 mol,含有2 mol氢原子。【素养发展】我们的生活离不开空气,空气主要由氮气、氧气、稀有气体(氦、氖、氩、氪、氙、氡)组成。若NA表示阿伏加德罗常数,下列有关空气各成分的说法中,正确的是()A20 g氖气所含有的分子数约为3.011023B在0 、101 kPa时,22.4 L氮气中含有NA个氮原子C在25 、1.01105 Pa时,44 g CO2中含有的原子数为3NADN
7、A个水分子和0.5 mol氧气的质量比为916【解析】选C。氖气为单原子分子,20 g氖气为1 mol,A项错误;0 ,101 kPa是标准状况,22.4 L氮气的物质的量为1 mol,氮气是双原子分子,则含有2NA个氮原子,B项错误;44 g CO2的物质的量为44 g44 gmol11 mol,含有的原子数为3NA,C项正确;NA个水分子的质量为18 g,0.5 mol氧气的质量为16 g,质量比为181698,D项错误。【拔高题组】1第26届国际计量大会新修订了阿伏加德罗常数(NA6.022 140 761023 mol1),并于2019年5月20日正式生效。下列说法错误的是()A1 m
8、ol B中含有的电子数为5NAB将7.1 g Cl2与氢氧化钠溶液反应,转移的电子数为0.2NAC在标准状况下,将22.4 L HCl通入足量水形成的溶液中Cl数为NAD27 g Al变为Al3时失去的电子数为3NA【解析】选B。氯水中Cl2与氢氧化钠溶液发生反应,既作氧化剂又作还原剂,7.1 g Cl2(0.1 mol)转移电子数为0.1NA,B错。2设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()A2.4 g Mg与足量稀硫酸反应,转移的电子数为0.1NAB标准状况下,22.4 L乙醇中所含的分子数为NAC0.1 molL1 KOH溶液中含有OH的数目是0.1NAD44 g CO2所含的氧
9、原子数为2NA【解析】选D。2.4 g Mg的物质的量是2.4 g24 gmol10.1 mol,与足量稀硫酸反应生成MgSO4和H2,转移的电子数为0.2NA,A错误;标准状况下,乙醇不是气态,不能利用标准状况下的气体摩尔体积计算22.4 L乙醇中所含的分子数,B错误;0.1 molL1 KOH溶液的体积未知,不能计算其中含有的OH的数目,C错误;44 g CO2的物质的量是44 g44 gmol11 mol,所含的氧原子数为2NA,D正确。3(电子转移)设NA代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是()A5.6 g铁与足量盐酸反应转移的电子数为0.3NAB常温常压下,11.2 L甲烷中含有的氢
10、原子数为2NAC标准状况下,22.4 L氦气与22.4 L氟气所含原子数均为2NAD常温下,2.7 g铝与足量的盐酸反应,失去的电子数为0.3NA【解析】选D。铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,5.6 g铁与足量盐酸反应生成Fe2,转移的电子数为0.2NA,A错误;标准状况下,11.2 L甲烷中含有的氢原子数为2NA, B错误;标准状况下,22.4 L氦气所含原子数为NA,C错误;铝与盐酸反应生成氯化铝和氢气,2.7 g 铝与足量的盐酸反应,失去的电子数为0.3NA,故D正确。学习任务二 与物质的量相关概念的转化【归纳整合】1与物质的量有关的物理量之间的转化:2以物质的量为中心的关系式:ncV(
11、溶液)【典例示范】【典例】只给出下列甲中和乙中对应的量,不能组成一个求物质的量的公式的是()甲乙物质微粒数阿伏加德罗常数标准状况下气体摩尔体积标准状况下气体体积溶剂的体积溶质的物质的量浓度溶液中溶质的质量分数溶液的质量非标准状况下物质的质量物质的摩尔质量A.BC D【解题指南】解答本题应该注意以下两点:(1)熟练掌握以物质的量为中心的物理量的转化关系。(2)了解溶质质量分数与物质的量浓度的区别及换算条件。【解析】选B。n,能组成一个求物质的量的公式;n,能组成一个求物质的量的公式;ncV,V是溶液体积,不能组成一个求物质的量的公式;n,没有摩尔质量,不能组成一个求物质的量的公式;n,能组成一个
12、求物质的量的公式。【学以致用】(1)下列各物质所含原子数按由大到小的顺序排列是_。0.5 mol氨气标准状况下22.4 L氦气4时9 mL水0.2 mol磷酸钠(Na3PO4)(2)常温下,在27.5 g水中溶解12.5 g CuSO45H2O,恰好达到饱和,该溶液密度为1.21 gcm3,则:该溶液中阴阳离子的总物质的量是_。该溶液中CuSO4的物质的量浓度是_。取出20.0 mL该溶液,配成浓度为1.00 molL1的稀溶液,则稀释后溶液的体积是_mL。【解析】(1)所含原子数分别为0.5 mol(13)2 mol11 mol(21)1.5 mol0.2 mol(314)1.6 mol比较
13、大小得答案为。(2)本题综合考查了物质的量、摩尔质量以及物质的量浓度之间的有关计算。12.5 g CuSO45H2O的物质的量为0.05 mol。0.05 mol CuSO45H2O溶于水可以电离出0.05 mol Cu2和0.05 mol SO,因此该溶液中阴阳离子的总物质的量为0.05 mol0.05 mol0.10 mol。由公式知溶液的体积为V33.06 mL,所以该溶液中CuSO4的物质的量浓度为c1.51 molL1。取出的这20.0 mL溶液,其物质的量浓度仍然是1.51 molL1。根据稀释过程中溶质的物质的量不变列关系式计算。设稀释后的体积为V,则有V1.00 molL10.
14、020 L1.51 molL1,解得V0.030 2 L,即30.2 mL。答案:(1)(2)0.10 mol1.51 molL130.2【素养发展】2020年12月17日凌晨1时59分,嫦娥五号返回器携带月球样品成功着陆,任务获得圆满成功。再次向世界展示了我国航空航天的发展水平。发射卫星的火箭推进器中大多使用燃料偏二甲肼,其化学式C2H8N2。480 g偏二甲肼的物质的量为_。1 mol偏二甲肼中含有的氢原子数目是_。 【解析】480 g偏二甲肼是8 mol,1 mol偏二甲肼中含8 mol氢原子所以原子数目为8NA。答案:8 mol8NA【拔高题组】1(2021临淄高一检测)相同条件下,甲
15、烷与氧气的体积比为12时极易爆炸,此时甲烷的质量分数为()A80%B20%C33.3%D66.7%【解析】选B。相同条件下,甲烷与氧气的体积之比为12时,二者的物质的量之比为12,甲烷的质量分数为100%20%。2将8 g铁片放入100 mL硫酸铜溶液中,溶液中的铜离子全部被还原时,固体质量变为8.2 g,则原硫酸铜溶液的物质的量浓度为()A0.5 molL1B0.25 molL1C0.025 molL1 D0.125 molL1【解析】选B。故n(CuSO4)n(Cu)0.025 mol,c(CuSO4)0.25 molL1。1(水平1)(2021哈尔滨高一检测)用NA表示阿伏加德罗常数的值
16、,下列说法正确的是()ACO的摩尔质量是28 gB常温常压下,1 mol N2的体积是22.4 LC18 g H2O中含有的氢原子总数为2NAD0.1 molL1 Na2SO4溶液中,Na的物质的量浓度为0.1 molL1【解析】选C。摩尔质量的单位为gmol1,CO的摩尔质量为28 gmol1,故A错误;常温常压下气体摩尔体积大于22.4 Lmol1,故在常温常压下,1 mol氮气的体积大于22.4 L,故B错误;18 g水的物质的量n1 mol,而1个水分子中含2个H原子,故1 mol水中含2NA个H原子,故C正确;硫酸钠中,钠离子的个数和浓度均为硫酸钠的2倍,故0.1 molL1 Na2
17、SO4溶液中,Na的物质的量浓度为0.2 molL1,故D错误。2(水平1)设NA代表阿伏加德罗常数,下列说法中不正确的是()A2.3 g钠离子所含电子数目为0.2NAB2 g氢气所含原子数目为2NAC17 g NH3所含的电子数为10NADNA个O2分子和NA个H2分子的质量比等于161【解析】选A。1个Na中含电子数目为10,则1 mol Na中含电子数目为10NA,2.3 g Na的物质的量为0.1 mol,含电子数目为NA,A错误。2 g H2的物质的量为1 mol,每摩尔H2中含2 mol氢原子,数目为2NA,B正确。1个NH3分子中含10个电子,17 g NH3的物质的量为1 mo
18、l,含电子数目为10NA,C正确。NA个O2分子的质量为32 g,NA个H2分子的质量为2 g,质量之比为161,D正确。【补偿训练】下列说法中正确的是()A标准状况下,1 mol水的体积是22.4 LB1 mol任何气体体积均为22.4 LC在标准状况下,0.3 mol N2和0.7 mol O2混合气体总体积约为22.4 LD通常状况下,1 mol N2的体积约为22.4 L【解析】选C。A项水为液体,不适用气体摩尔体积;B项未指明气体所处状况;C项混合气体共1 mol,在标准状况下体积约为22.4 L, C正确;D项通常状况下,1 mol N2的体积不是22.4 L。3(水平1)下列各组
19、物质中分子数相同的是()A2 L CO和2 L CO2B9 g H2O和标准状况下11.2 L CO2C标准状况下1 mol O2和22.4 L H2OD0.2 mol H2和4.48 L HCl气体【解析】选B。A项,没指明是相同条件,错误;B项,9 g H2O的物质的量是9 g18 gmol10.5 mol,标准状况下,11.2 L CO2的物质的量是11.2 L22.4 Lmol10.5 mol,正确;C项,标准状况下,22.4 L H2O不是1 mol,错误;D项,没指明是标准状况,故4.48 L HCl不一定是0.2 mol,错误。【加固训练拔高】1(水平2)用NA表示阿伏加德罗常数
20、,下列说法错误的是()A1 L 1 molL1NaCl溶液中含有钠离子的个数为NAB在标准状况下,NA个水分子所占有的体积约为 22.4 LC7.8 g Na2O2中含有阴离子的数目为0.1NAD0.1 mol Cl2与足量的Fe反应时,转移电子的数目为0.2NA【解析】选B。1 L 1 molL1NaCl溶液中含有钠离子的物质的量是1 L1 molL11 mol,其个数为NA,A正确;在标准状况下水不是气体,NA个水分子的体积不是22.4 L,B错误;7.8 g Na2O2的物质的量是0.1 mol,其中含有的阴离子是过氧根离子,其数目为0.1NA,C正确;0.1 mol Cl2与足量的Fe
21、反应时转移电子的数目为0.2NA,D正确。2(水平2)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()标准状况下,11.2 L以任意比例混合的N2和O2所含的原子数为NA同温同压下,体积相同的H2和Ar所含的分子数相等1 L 2 molL1的MgCl2溶液中含有的Cl数为4NA标准状况下,22.4 L 乙醇中分子数为NA32 g O2和O3的混合气体中含有的原子数为2NAABC D【解析】选A。N2和O2都是双原子分子,标准状况下,11.2 L以任意比例混合的N2和O2的物质的量为0.5 mol,所含的原子数为NA,正确;同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子,正确;1 L 2 m
22、olL1的MgCl2溶液中,MgCl2的物质的量为2 mol,则该MgCl2溶液中含4 mol Cl,Cl数目为4NA,正确;标准状况下,乙醇不是气体,不能用标准状况下的气体摩尔体积进行计算,错误;若32 g全部是O2,则n(O2)1 mol,所含原子数为2NA,若32 g全部是O3,则n(O3) mol,所含原子数为 mol3NA2NA,所以不论O2和O3以何种比例混合,所得混合气体中含有的原子数均为2NA,正确。4(水平2)物质的量是高中化学常用的物理量,请完成以下有关计算。(1)含500 mL 0.8 molL1的Al2(SO4)3溶液中所含的SO的物质的量是_。(2)标准状况下,_L
23、NH3所含氢原子数与0.2 mol H3PO4所含氢原子数相等。(3)将20 mL物质的量浓度为6 molL1的MgSO4加水稀释成100 mL溶液,所得稀硫酸的物质的量浓度是_。(4)a个X原子的总质量为b g,则X的相对原子质量可以表示为_。(5)同温同压下,同体积的甲烷(CH4)和二氧化碳分子数之比为_,质量之比为_。(6)等质量的 SO2 和 SO3 物质的量之比是_,氧原子数之比为_。【解析】(1)500 mL 0.8 molL1 的Al2(SO4)3溶液中所含的SO的物质的量0.5 L0.8 molL131.2 mol;(2)标准状况下,0.2 mol H3PO4所含氢原子数为0.
24、6 mol,要使NH3所含氢原子数与之相等,则NH3的物质的量为0.2 mol,NH3在标准状况下的体积为0.2 mol22.4 Lmol14.48 L; (3)根据稀释时溶质的物质的量不变,即c1V1c2V2,所以20 mL1036 molL1c100 mL103,c1.2 molL1;(4)a个X原子的物质的量为 mol,则摩尔质量M gmol1其相对原子质量为;(5)根据阿伏加德罗推论有,同温同压,体积之比等于物质的量之比,质量之比等于摩尔质量之比,故两者分子数之比为11;质量之比为411;(6)由公式n可知,等质量的 SO2 和 SO3 物质的量之比等于摩尔质量的反比即54,氧原子数之比为56。答案:(1)1.2 mol(2)4.48(3)1.2 molL1(4)(5)11411(6)5456关闭Word文档返回原板块