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(新高考)高考化学一轮复习讲测练专题讲座(一)阿伏加德罗常数的突破(讲)(2份打包,解析版+原卷版,可预览)
展开专题讲座(一) 阿伏加德罗常数的突破
【核心素养分析】
1.宏观辨识与微观探析:认识阿伏加德罗常数是联系宏观物质和微观粒子的重要工具,能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。
2.证据推理与模型认知:在有关物质的最计算过程中,通过分析、推理等理解计算的方法,建立阿伏加德罗常数、气体摩尔体积等题目解答的模型。
【命题动向】
阿伏加德罗常数和粒子数的分析与比较是高中化学知识的重点,此类试题常与微粒组成、气体摩尔体积、物质的状态、氧化还原反应中的电子转移数、弱电解质的电离、盐类水解等知识一起考查,覆盖面广、具有良好的区分度,因此是历届各地高考的热点和必考点。
【知识点解读】
知识点一 阿伏加德罗常数的综合应用
1.气体摩尔体积的适用条件:考查气体时经常给定非标准状况下,如25℃、1.01×105 Pa气体体积,让考生用22.4 L·mol-1进行换算,误入陷阱。
2.物质的聚集状态:22.4 L·mol-1适用对象是气体(包括混合气体)。命题者常用在标准状况下呈非气态的物质来迷惑考生,如H2O、CCl4、SO3、苯、己烷、CS2、乙醇、单质硫、石墨等。
3.物质的组成、结构:气体单质的组成除常见的双原子分子外,还有单原子分子(如He、Ne等)、三原子分子(如O3)等。NO2和N2O4,的最简式相同,根据质量计算它们的混合物中元素的原子个数时,可将最简式看作是混合物的分子式来计算。Na2O2由Na+和O构成,而不是Na+和O2-,苯中不含碳碳单键和碳碳双键等。
4.物质中的化学键数目:如白磷(31 g白磷含1.5 mol P—P键)、金刚石(12 g金刚石含2 mol C—C键)、晶体硅及晶体SiO2(60 g二氧化硅晶体含4 mol Si—O键)等。
5.混淆某些氧化还原反应中电子转移的数目:命题者常用一些反应中转移电子的数目来迷惑考生,如Na2O2与H2O、CO2的反应(1 mol Na2O2反应转移1 mol电子);Cl2与H2O、NaOH的反应(1 mol Cl2反应转移1 mol电子);Cu与硫的反应(1 mol Cu反应转移1 mol电子或1 mol S反应转移2 mol电子)等。
6.特殊物质的摩尔质量及微粒数目:如D2O、18O2、H37Cl等。
7.电解质溶液中因微粒的电离或水解造成微粒数目的变化:如强电解质HCl、HNO3等完全电离,不存在电解质分子;弱电解质CH3COOH、HClO等部分电离,而使溶液中CH3COOH、HClO浓度减小;Fe3+、Al3+、CO、CH3OO-等因发生水解使该种粒子数目减少;Fe3+、Al3+、CO等因发生水解而使溶液中阳离子或阴离子总数增多等。
8.胶体粒子的组成:如1 mol Fe3+形成Fe(OH)3胶体时,由于Fe(OH)3胶粒是小分子聚集体,胶粒数目小于NA。
9.忽视可逆反应不能进行到底:如2NO2N2O4、2SO2+O22SO3、合成氨反应等。
10.不仔细审题:如只给出物质的量浓度即要求计算微粒数目,考生往往按1 L溶液进行计算,从而落入圈套。
知识点二 阿伏加德罗常数的易错分析
1.辨“两状”,突破气体与状况陷阱
2. 排“干扰”,突破质量(或物质的量)与状况无关陷阱
给出非标准状况下气体的物质的量或质量,干扰正确判断,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。
3. 记“组成”,突破物质与结构陷阱
(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、H 37Cl等。
①含同位素的单质和化合物,它们的摩尔质量与通常情况下不同,例如摩尔质量:18O2(36 g·mol-1)、D2O(20 g·mol-1)、T2O(22 g·mol-1)。 ②涉及电子数时要注意根、基、离子的区别,如OH-与—OH、CH与—CH3等。
(2)记住常考物质所含化学键数目(见下表)
几种常遇
到的物质
CH4
(C—H)
P4
(P—P)
Si
(Si—Si)
SiO2
(Si—O)
石墨
(C—C)
金刚石
(C—C)
1 mol 物质所含共价键的数目(NA)
4
6
2
4
1.5
2
(3)巧记烷烃(CnH2n+2)中碳氢键的数目:
n(C—H键)=2n+2,n(化学键总数)=3n+1,n(C—C键)=n-1。
(4)记住最简式(实验式)相同的物质。最简式相同的物质组成的混合物计算原子总数时,不用考虑各混合物的占比,N(最简式)=×NA。如甲醛和冰醋酸的最简式都为CH2O,常温常压下,3.0 g甲醛和冰醋酸的混合物中含有的N(CH2O)为0.1NA,则含有的原子总数为0.4NA。
(5)记住摩尔质量相同的物质,如N2、CO和C2H4,其摩尔质量均为28 g·mol-1,其它的还有KCl与NaClO、Na2O2与Na2S、CaCO3与Mg3N2等。
4.审“组成”“体积”因素,突破电解质溶液中粒子数目陷阱
(1)是否有弱电解质电离。
(2)是否有离子水解。
(3)是否指明了溶液的体积。
(4)不要忽略溶剂水中H、O原子数目。
(5)Fe(OH)3胶体粒子数目小于形成胶体的Fe3+数目。
5.突破氧化还原反应中电子转移数目的判断
反应
参加反应的物质或生成的物质
转移电子的物质的量或数目
Na2O2+CO2(或H2O)
1 mol Na2O2
1 mol 或NA
1 mol O2
2 mol 或2NA
Cl2+NaOH
1 mol Cl2
1 mol 或NA
Cl2+Fe
1 mol Cl2
2 mol 或2NA
1 mol Fe
3 mol 或3NA
Fe+HCl
1 mol Fe或1 mol H2
2 mol 或2NA
IO+I-+H+
3 mol I2
5 mol 或5NA
NH4NO3→N2
4 mol N2
15 mol 或15NA
【特别提醒】要特别注意以下特殊情况:
(1)可逆反应电子转移数目的计算:如某密闭容器盛有0.1 mol N2和0.3 mol H2在一定条件下充分反应,转移电子的数目小于0.6 NA。另外,Cl2与H2O反应也是可逆反应。
(2)涉及与浓酸反应时转移电子数目的计算:如50 mL 18.4 mol/L的浓硫酸与足量铜微热反应,随着浓硫酸浓度逐渐变稀,稀硫酸不与铜反应,生成SO2分子数小于0.46 NA,转移电子的数目小于0.92 NA。MnO2与浓盐酸的反应也是类似情况。
(3)粗铜精炼时,阳极质量减轻64 g,转移电子物质的量不一定是2 mol。
6.隐含反应
(1)隐含“可逆反应”:不能进行到底。
①2SO2+O22SO3,②2NO2N2O4,③N2+3H22NH3,④Cl2+H2OHCl+HClO,⑤酯化反应。⑥PCl3+Cl2PCl5。(2)隐含“浓度的变化”:变稀后反应不再进行。
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,
C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O。
(3)隐含“钝化”。
常温下,铁、铝遇浓硫酸、浓硝酸发生“钝化”。
(4)隐含“副反应”。
甲烷在光照条件下与氯气反应,可生成多种卤代烃。
【核心突破】
1.宏观量(m、V)与微粒数的换算公式
物质所含微粒(分子、原子、离子、质子、中子和电子等)数目的计算公式为N=n·NA,因此确定微粒数目(N)的前提是确定目标微粒的物质的量(n)。物质的量的计算公式为:n===c(B)·V(溶液)。
【特别提醒】(1)物质的量、质量、微粒数目的多少均与温度、压强无关。(2)气体的体积与温度、压强有关,Vm能否用22.4 L·mol-1。(3)c(B)是研究对象的物质的量浓度,是否知道溶液的体积。
2.熟悉每摩尔常考物质中指定微粒(共价键)数目
(1)求微粒数目
举例
判断正误
注意事项
①1 L 0.1 mol·L-1 K2CO3溶液中含有K+数目为0.1NA
×
a.整体与部分的关系
b.溶质中和溶剂中都含有的微粒
c.是离子还是官能团
②1 L 0.1 mol·L-1 H2O2溶液中含有O原子数为0.2NA
×
③1 mol Na2O2中含有的阴离子数为2NA
×
④1 mol —OH中含有的电子数为10NA
×
⑤1 mol OH-中含有的电子数为10NA
√
⑥1 mol 熔融的KHSO4中含有2NA个阳离子
×
⑦100 g质量分数为46%的乙醇水溶液中氧原子数为4NA
√
(2)求共价键数
举例
判断正误
注意事项
①78 g Na2O2晶体中含有过氧键数为NA
√
1 mol Na2O2、CaC2中含O、C均是1 mol;苯环中的碳碳键是介于单键和双键之间的一种独特的键,不含有碳碳双键;1 mol 白磷(P4)中含有的P—P键的数目为6NA;1 mol S8含8 mol S—S键;1 mol金刚石(硅)中含有2 mol C—C(Si—Si)键;1 mol SiO2含有4 mol Si—O键
②78 g 苯中含有碳碳双键数为3NA
×
③0.1 mol CCl4中含有的共价键数为0.4NA
√
④1 mol白磷(P4)中含有的P—P键的数目为4NA
×
⑤1 mol甲烷中含有的C—H键的数目为4NA
√
⑥1 mol金刚石中含有的碳碳单键数为4NA
×
3.熟记不能完全反应的典例
举例
判断正误
注意事项
①2 mol NO2置于密闭容器中,最终生成的N2O4分子数为NA
×
①盐的水解、弱电解质的电离是可逆的;
②Cl2与H2O、N2与H2、SO2与O2、酯化反应等均是可逆反应,反应物不可能消耗完
②密闭容器中1 mol N2与3 mol H2充分反应,生成2 mol NH3
×
③50 mL 12 mol·L-1盐酸与足量MnO2共热,转移的电子数为0.3NA
×
④1 L 0.1 mol·L-1CH3COOH溶液中所含H+的数目为0.1 NA
×
⑤2 L 1 mol·L-1 FeCl3溶液中所含Fe3+的数目为2NA
×
4.掌握混合物(特殊物质)简化计算技巧——求同存异
举例
判断正误
注意事项
①28 g 乙烯和环丁烷(C4H8)的混合气体中含有的碳原子数为2NA
√
a.注意整体和部分的关系b.不同物质找相同,如:①、②、③的相同部分分别是最简式为“CH2”“NO2”“O”;④中前者的相对原子质量为后者的2倍,铜原子数也为后者的2倍;⑤每摩尔物质中都含两摩尔“O”;⑥虽然都是水,但二者的相对分子质量不同,每个分子中所含中子数也不相同
②常温常压下,92 g NO2和N2O4的混合气体中含有的原子数为6NA
√
③16 g O2和O3的混合气体中含有的O原子数为NA
√
④8.0 g Cu2S和CuO的混合物中含有铜原子数为0.1NA
√
⑤1 mol CO2和SO2的混合气体中含有的氧原子数为2NA
√
⑥18 g H2O、D2O组成的物质中含有的质子数为10NA
×
【突破陷阱】
陷阱一、抓“两看”,突破气体与状况陷阱
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、CHCl3、CH2Cl2(注:CH3Cl为气体)、H2O、溴、SO3、己烷、苯、HF等在标准状况下均不为气体]。
陷阱二、排“干扰”,突破质量(或物质的量)与状况无关陷阱
给出非标准状况下气体的物质的量或质量,干扰正确判断,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。
陷阱三、记“组成和结构”,突破陷阱
1.记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、—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1分子H2O2、CnH2n+2中化学键的数目分别为3、3n+1。1 mol SiO2中含4 NA个Si—O键,1 mol Si中含Si—Si键数目为2NA,1 mol P4(白磷)中含P—P键数目为6NA。
陷阱四、理解反应原理,突破“隐含”陷阱
1.可逆反应不能进行到底,反应物不能全部转化为产物。常见的可逆反应:①2NO2N2O4;②Cl2+H2OHCl+HClO;③NH3+H2ONH3·H2ONH+OH-;④2SO2+O2 2SO3;⑤N2+3H2 2NH3。
2.常温下,不能共存的气体间的反应
(1)HCl+NH3===NH4Cl;
(2)2NO+O2===2NO2;
(3)2H2S+SO2===3S↓+2H2O。
3.“隐含”浓度变化
(1)在MnO2与浓盐酸的反应中,随着反应的进行,浓盐酸逐渐变为稀盐酸,MnO2与稀盐酸不反应。
(2)在Cu与浓硫酸的反应中,随着反应的进行,浓硫酸逐渐变为稀硫酸,Cu与稀硫酸不反应。
(3)常温下,Fe在浓硝酸、浓硫酸中钝化,反应不具有持续性。
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;二看是否有弱离子的水解;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,都会导致相关粒子数目减少。
陷阱五、突破氧化还原反应中电子转移的陷阱
1.同一种物质在不同反应中做氧化剂、还原剂的判断,如(1)Cl2和Fe、Cu等反应,Cl2只做氧化剂,而Cl2和NaOH反应,Cl2既做氧化剂又做还原剂;(2)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;(3)NO2和H2O反应,NO2既做氧化剂又做还原剂。
2.反应物量不同,生成物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.氧化剂或还原剂不同,生成物所表现的化合价不同,如Cu和Cl2反应生成CuCl2,而Cu和S反应生成Cu2S。
4.注意氧化还原反应的顺序,如向FeI2溶液中通入Cl2,Cl2先氧化I-,再氧化Fe2+。
陷阱六、突破电解质溶液中微粒数目上的陷阱
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,是否能用公式“n=cV ”计算。
3.在判断溶液中微粒总数时,是否忽视溶剂水。
4.胶粒是大量难溶分子、离子的聚集体。
【典例剖析】
高频考点一 通过结构特点考查微粒数目
例1.(2020·新课标Ⅲ)NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 22.4 L(标准状况)氮气中含有7NA个中子
B 1 mol重水比1 mol水多NA个质子
C. 12 g石墨烯和12 g金刚石均含有NA个碳原子
D. 1 L 1 mol·L−1 NaCl溶液含有28NA个电子
【答案】C
【解析】标准状况下22.4L氮气的物质的量为1mol,若该氮气分子中的氮原子全部为14N,则每个N2分子含有(14-7)×2=14个中子,1mol该氮气含有14NA个中子,不是7NA,且构成该氮气的氮原子种类并不确定,故A错误;重水分子和水分子都是两个氢原子和一个氧原子构成的,所含质子数相同,故B错误;石墨烯和金刚石均为碳单质,12g石墨烯和12g金刚石均相当于12g碳原子,即=1molC原子,所含碳原子数目为NA个,故C正确;1molNaCl中含有28NA个电子,但该溶液中除NaCl外,水分子中也含有电子,故D错误;故答案为C。
【变式探究】(2018年全国卷Ⅰ)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0.1 NA
B. 22.4 L(标准状况)氨气含有的质子数为18NA
C. 92.0 g甘油(丙三醇)中含有羟基数为1.0NA
D. 1.0 mol CH4与Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数为1.0NA
【答案】B
【解析】16.25g氯化铁的物质的量是16.25g÷162.5g/mol=0.1mol,由于氢氧化铁胶体是分子的集合体,因此水解生成的Fe(OH)3胶体粒子数小于0.1 NA,A错误;标准状况下22.4L氩气的物质的量是1mol,氩气是一个Ar原子组成的单质,其中含有的质子数是18 NA,B正确;1分子丙三醇含有3个羟基,92.0g丙三醇的物质的量是1mol,其中含有羟基数是3 NA,C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1.0 NA,D错误。答案选B。
高频考点二 通过反应特点考查转移电子
例2.(2020·浙江卷)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A. ,完全反应转移的电子数为20NA
B. 用电解粗铜的方法精炼铜,当电路中通过的电子数为NA时,阳极应有转化为
C. 常温下,的溶液中,水电离出的H+数为
D. 1L浓度为的Na2CO3溶液中,阴离子数为0.100NA
【答案】A
【解析】Mn元素的化合价由+7价降至+2价,则4molMnO4-完全反应转移电子物质的量为4mol×[(+7)-(+2)]=20mol,即转移电子数为20NA,A正确;电解精炼铜时,阳极为粗铜,阳极发生的电极反应有:比铜活泼的杂质金属失电子发生氧化反应以及Cu失电子的氧化反应:Cu-2e-=Cu2+,当电路中通过的电子数为NA时,即电路中通过1mol电子,Cu失去的电子应小于1mol,阳极反应的Cu的物质的量小于0.5mol,则阳极反应的Cu的质量小于0.5mol×64g/mol=32g,B错误;溶液的体积未知,不能求出溶液中水电离出的H+数,C错误;n(Na2CO3)=0.100mol/L×1L=0.100mol,由于CO32-发生水解:CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-、HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH-,故阴离子物质的量大于0.100mol,阴离子数大于0.100NA,D错误;答案选A。
【变式探究】[2019新课标Ⅱ] 已知NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.3 g 3He含有的中子数为1NA
B.1 L 0.1 mol·L−1磷酸钠溶液含有的数目为0.1NA
C.1 mol K2Cr2O7被还原为Cr3+转移的电子数为6NA
D.48 g正丁烷和10 g异丁烷的混合物中共价键数目为13NA
【答案】B
【解析】的中子数为3-2=1,则3g的中子数为=NA,A项正确; 磷酸钠为强碱弱酸盐,磷酸根离子在水溶液中会发生水解,则1L 0.1mol/L的磷酸钠溶液中磷酸根离子的个数小于1L×0.1mol/L×NA mol-1 =0.1NA,B项错误;重铬酸钾被还原为铬离子时,铬元素从+6降低到+3,1mol重铬酸钾转移的电子数为3mol×2×NA mol-1 =6NA,C项正确;正丁烷与异丁烷的分子式相同,1个分子内所含共价键数目均为13个,则48g正丁烷与10g异丁烷所得的混合物中共价键数目为×13×NA mol-1 =13NA,D项正确;答案选B。
高频考点三 考查反应限度
例3.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( )
A.11.2 L甲烷和乙烯的混合物中含氢原子数目等于2NA
B.含NA个C的Na2CO3溶液中,Na+数目大于2NA
C.密闭容器中,2 mol SO2和足量O2充分反应,产物的分子数小于2NA
D.4.0 g CO2气体中含电子数目等于2NA
【答案】A
【解析】未指明气体在什么条件下,所以不能确定气体的物质的量及微粒数目,A项错误;Na2CO3电离产生的Na+、C的个数比为2∶1,在溶液中C由于发生水解反应而消耗,所以若溶液中含NA个C,则Na+数目大于2NA,B项正确;SO2与O2反应生成SO3的反应是可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,所以密闭容器中,2 mol SO2和足量O2充分反应,产物SO3的分子数小于2NA,C项正确;1个CO2分子中含有22个电子,则4.0 g CO2气体中含有的电子数为×22NA=2NA,D项正确。
【变式探究】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P—Cl键
【答案】A
【解析】A项,硼原子的质子数为5,11B的中子数为6,故0.1 mol的11B中含有中子数为0.6NA,正确;B项,未指明溶液体积,无法计算H+ 的物质的量,错误;C项,标准状况下苯为液体,不能用气体摩尔体积计算苯燃烧生成的CO2分子数,错误;D项,PCl3 + Cl2PCl5 ,这是一个可逆反应,1mol PCl3与1mol Cl2不可能完全反应生成1 mol PCl5,故增加的P—Cl键数目小于2NA,错误。
高频考点四 考查溶液中离子数目
例4.[2019新课标Ⅲ] 设NA为阿伏加德罗常数值。关于常温下pH=2的H3PO4溶液,下列说法正确的是
A.每升溶液中的H+数目为0.02NA
B.c(H+)= c()+2c()+3c()+ c(OH−)
C.加水稀释使电离度增大,溶液pH减小
D.加入NaH2PO4固体,溶液酸性增强
【答案】B
【解析】常温下pH=2,则溶液中氢离子浓度是0.01mol/L,因此每升溶液中H+数目为0.01NA,A错误;根据电荷守恒可知,B正确;加水稀释促进电离,电离度增大,但氢离子浓度减小,pH增大,C错误;加入NaH2PO4固体,H2PO4-浓度增大,抑制磷酸的电离,溶液的酸性减弱,D错误;
答案选B。
【变式探究】设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( )
A.100 g溶质质量分数为46%的乙醇水溶液中,含有4NA个氧原子
B.1 mol Cl2溶于水,溶液中Cl-、HClO、ClO-粒子数之和小于2NA
C.2.24 L(标准状况)2H2中含有0.2NA个中子
D.25 ℃时Ksp(CaSO4)=9×10-6,则该温度下CaSO4饱和溶液中含有3×10-3NA个Ca2+
【答案】D
【解析】A.乙醇溶液中除了乙醇外,水也含氧原子,100 g 46%的乙醇溶液中,乙醇的质量为46 g,物质的量为1 mol,故含1 mol氧原子;水的质量为100 g-46 g=54 g,物质的量为3 mol,故含3 mol氧原子,故此溶液中含有的氧原子的物质的量共为4 mol,个数为4NA个,A项正确;B.1 mol Cl2通入水中反应生成盐酸和次氯酸,盐酸守恒可知, Cl2、HClO、Cl-、ClO-粒子数之和等于2NA ,故HClO、Cl-、ClO-粒子数之和小于2NA,B项正确;C.标况下2.24 L2H2的物质的量为0.1 mol,而2H2中含2个中子,故0.1 mol 2H2中含0.2NA个中子,C项正确;D.25 ℃时,Ksp(CaSO4)=9×10-6,则CaSO4饱和溶液中Ca2+浓度为3×10-3NA,溶液体积不知不能计算粒子数,D项错误。
高频考点五 考查化学键
例5.为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.22.4 L(标准状况)氩气含有的质子数为18NA
B.常温常压下,124 g P4中所含P—P键数目为4NA
C.标准状况下,2.24 L CCl4含有的共价键数为0.4NA
D.常温常压下,氢氧燃料电池放电过程中消耗11.2 L H2,转移电子的数目为6.02×1023
【答案】A
【解析】标准状况下,氩气为气体,可利用n=求22.4 L氩气的物质的量为=1 mol,又因每个氩气分子含有18个质子,故含有的质子数为18NA,A项正确;一定质量的物质的物质的量与所处的温度和压强无关,124 g P4的物质的量为=1 mol,又因每个P4分子含有6个P—P键,故124 g P4中所含P—P键数目为6NA,B项错误;由于标准状况下,CCl4为液体,无法利用=n求其物质的量,C项错误;常温常压下,Vm≠22.4L/mol,无法根据气体体积进行微粒数目的计算,D项错误。
【变式探究】 用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述中正确的是( )
A.100 g 9%的葡萄糖水溶液中氧原子数为0.3NA
B.标准状况下,2.24 L F2通入足量饱和食盐水中可置换出0.1NA个Cl2
C.工业合成氨每断裂NA个N≡N键,同时断裂6NA个N—H键,则反应达到平衡
D.常温下1 L pH=7的1 mol/L CH3COONH4溶液中CH3COO-与NH数目均为NA
【答案】C
【解析】A.溶质葡萄糖和溶剂水中都含有O原子,溶液中所含O原子物质的量n(O)=×6+×1=5.36 mol,错误;B.F2通入足量饱和食盐水,与水发生置换反应产生HF和O2,不能置换出Cl2,错误;C.N2、H2是反应物,NH3是生成物,根据方程式可知:每断裂NA个N≡N键,同时断裂6NA个N—H键,正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,正确;D.根据电荷守恒可得c(H+)+c(NH)=c(OH-)+c(CH3COO-),溶液的pH=7,则c(H+)=c(OH-),因此c(NH)=c(CH3COO-),但该盐是弱酸弱碱盐,NH、CH3COO- 都水解而消耗,因此二者的物质的量都小于1 mol,则它们的数目都小于NA,D错误;故选C。
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