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【新高考】2023年高考化学二轮题型精讲精练——专题02 阿伏伽德罗常数的判断
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专题02 阿伏伽德罗常数的判断
目录
一、热点题型归纳………………………………………………………………………………………………1
【题型一】公式概念的规范性和适用范围……………………………………………………………………1
【题型二】物质中质子数、电子数、中子数的计算…………………………………………………………2
【题型三】微粒中化学键的计算………………………………………………………………………………4
【题型四】特殊微粒的组成……………………………………………………………………………………5
【题型五】混合物中微粒数的计算……………………………………………………………………………7
【题型六】氧化还原反应中转移电子数的计算………………………………………………………………8
【题型七】物质转化中的反应特点……………………………………………………………………………9
【题型八】溶液中微粒数的计算………………………………………………………………………………11
二、最新模考题组练……………………………………………………………………………………………13
【题型一】公式概念的规范性和适用范围
【典例分析】
【典例1】NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是_____________。
A.(2022·全国甲卷)25℃、101kPa下,28L氢气中质子的数目为2.5NA
B.(2021·天津选择考)1L1mol/LHCl溶液中,HCl分子的数目为NA
C.(2020·海南高考)标准状况下,2.24LC2H5OH所含氢原子数为0.6NA
D.(2022·辽宁省选择考)pH=12的Na2CO3溶液中OH-数目为0.01NA
E.(2021·福建省等级考)1.12L C2H4所含极性共价键的数目为0.2NA
F.0.1mol·L-1 HClO4溶液中含有的H+数为0.1NA
G.(2021·广东省选择考)11.2LNO与11.2LO2混合后的分子数目为NA
H.(2022·浙江6月选考)11.2L乙烷和丙烯的混合气体中所含碳氢键数为3NA
【解析】25℃、101kPa不是标准状况,不能用标况下的气体摩尔体积计算氢气的物质的量,故A错误;HCl为强电解质,在水溶液中完全电离,溶液中不含HCl分子,故B错误;标准状况下,C2H5OH是液体,不是气体,所以不能用n=来计算,故C错误。没有给出Na2CO3溶液的体积,无法计算pH=12的Na2CO3溶液中OH-的数目,故D错误。没有标明气体的存在状态,1.12L C2H4的物质的量不一定为0.5mol,故E错误;没有给出HClO4溶液的体积,无法计算0.1mol·L-1 HClO4溶液中H+的数目,故F错误。未提到具体的温度、压强(如标况下),故无法计算11.2LNO与11.2LO2混合后的分子数目,故G错误;没有指明气体的温度和压强,无法确定11.2L乙烷和丙烯的混合气体的物质的量是多少,因此,无法确定其中所含碳氢键的数目,故H错误。
【答案】ABCDEFGH
【提分秘籍】
1.物质的量只适用于表示微观粒子,不能用来衡量宏观物质
2.摩尔质量是物质本身所固有的属性,与量的多少无关,在数值上等于相对原子(分子)质量,等于1mol该物质的质量,但是单位不同
3.基本公式既适用于单一物质,又适用于混合物质
4.在物质的量浓度公式中,V代表的是溶液的体积,而不是水的体积
5.气体摩尔体积
(1)影响因素:只与温度和压强有关
(2)适用条件:气体物质和标准状况
(3)非标准状况下,Vm可能为22.4L·mol-1
(4)标准状况下,常见的气体
稀有气体
He、Ne、Ar、Kr、Xe、Rn
有机气体
C1~C4的烃、HCHO、CH3Cl
特殊气体
新戊烷常温为气体,标况为液体
HF常温为气体,标况为液体
NO2常温为气体,标况为液体
SO3常温为液体,标况为固体
(5)标准状况下,已知水的体积可以求相关量具
(6)“气体分子体积”和“气体分子所占体积”的区别
①气体分子体积:气体分子本身的实际体积
②气体分子所占体积::气体分子所占的空间体积,即根据公式n=计算的气体体积。
6.必须能够算出某微粒的物质的量,才能判断其个数为多少NA
(1)缺少体积,如常温下,pH=2的H2SO4溶液中含有的H+数目为0.01NA
(2)缺少温度压强,如由H2O2制得2.24LO2,转移的电子数目为0.2NA
(3)缺少具体反应,如1molCl2参加反应,转移电子数一定为2NA
(4)偷换概念:等物质的量不能代替具体的物质的量
【变式演练】
1.NA表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是( )。
A.3g3He含有的中子数为2NA
B.1molK2Cr2O7被还原为Cr3+转移的电子数为6NA
C.常温下,1mol·L-1的FeCl3溶液中,Fe3+的数目小于NA
D.标准状况下,2.24LCCl4含有的共价键数为0.4NA
【解析】选B。He的质量数为3,质子数为2,所以中子数为1,3gHe的物质的量为1mol,所以中子数为NA,故A错误;1molK2Cr2O7含2mol+6价Cr,全部被还原为Cr3+时得到6mol电子,所以转移的电子数为6NA,故B正确;只知道FeCl3溶液的浓度,不知道体积,无法求算Fe3+的数目,故C错误;标准状况下CCl4为液体,无法用气体摩尔体积求得其物质的量和共价键数,故D错误。
2.设NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )。
A.22.4L(标准状况)三氧化硫中含有40NA个质子
B.常温常压下,8g氦气中含有的分子数为NA
C.常温常压下,28g乙烯和丙烯的混合气体中含有4NA个氢原子
D.1L1mol·L-1Na2SO4溶液中含有4NA个氧原子
【解析】选C。三氧化硫在标准状况下不是气体,故标况下22.4L三氧化硫的物质的量大于1mol,所含有质子数大于40NA,A错误;氦气由氦的原子直接构成,氦原子即氦分子,常温常压下,8g氦气的物质的量为2mol,含有的分子数为2NA,B错误;乙烯和丙烯的混合气可看作平均组成为“CH2”的气体,常温常压下,28g乙烯和丙烯的混合气体即2mol“CH2”,含有4NA个氢原子,C正确;1L1mol·L-1Na2SO4溶液中除了溶质还有大量的水,故含有氧原子数大于4NA个,D错误。
【题型二】物质中质子数、电子数、中子数的计算
【典例分析】
【典例2】NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是_____________。
A.(2022·辽宁省选择考)1.8gO中含有的中子数为NA
B.(2022·浙江6月选考)8g CH4含有中子数为3NA
C.(2022·海南省选择考)2.8g56Fe含有的中子数为1.3NA
D.(2021·天津等级考)180g葡萄糖中,C原子的数目为6NA
E.(2021·广东省选择考)23gNa与足量H2O反应生成的H2分子数目为NA
F.(2021·河北省选择考)22.4L(标准状况)氟气所含的质子数为18NA
G.(2021·湖北省选择考)23gCH3CH2OH中sp3杂化的原子数为NA
H.(2021·湖北省选择考)0.5molXeF4中氙的价层电子对数为3NA
I.(2021·湖南省选择考)18gH218O含有的中子数为10NA
J.(2021·海南省选择考)0.1mol 27Al3+中含有的电子数为1.3NA
K.(2021·海南省选择考)0.1mol肼(H2N-NH2)含有的孤电子对数为0.2NA
L.(2021·全国甲卷)18g重水(D2O)中含有的质子数为10NA
M.(2020·全国卷Ⅲ)22.4L(标准状况)氮气中含有7NA个中子
N.(2020·全国卷Ⅲ)1mol重水比1mol水多NA个质子
【解析】1个O原子中含有10个中子,1.8gO的物质的量为n(O)==0.1mol,故1.8gO中含有中子的物质的量为1mol,中子数为NA,故A正确。CH4分子中有6个中子,8g CH4的物质的量为0.5mol,因此,8g CH4含有的中子数为3NA,故B正确。56Fe的质子数为26、中子数为30,2.8g56Fe的物质的量为0.05mol,因此,2.8g56Fe含有的中子数为1.5NA,故C错误。葡萄糖的分子式为C6H12O6,故180g葡萄糖的分子的物质的量为1mol,C原子的数目为6NA,故D正确。23gNa为1mol,钠与足量的水反应生成氢气的关系式为:2Na~H2,故1molNa应对应生成0.5molH2,H2分子数目应为0.5NA,故E错误。标准状况下22.4L氟气的物质的量为1mol,1个F2中含有18个质子,则1mol F2中所含的质子数为18NA,故F正确。CH3CH2OH中C和O均为sp3杂化,23g乙醇为0.5mol,sp3杂化的原子数为1.5NA,故G错误。XeF4中氙的孤电子对数为=2,价层电子对数为4+2=6,则0.5molXeF4中氙的价层电子对数为3NA,故H正确。1个H218O中含有10个中子,18gH218O的物质的量为n(H218O)==0.9mol,故18gH218O中含有中子的物质的量为0.9mol,中子数为0.9NA,故I正确。1个27Al3+的电子数为10,故0.1mol 27Al3+中含有的电子数为1.0 NA,故J错误。肼(H2N-NH2)的电子式为,每个N原子上各有1个孤电子对,故0.1mol肼(H2N-NH2)含有的孤电子对数为0.2NA,故K正确;D2O的质子数为10,18g D2O的物质的量为=0.9mol,则18g重水(D2O)中所含质子数为9NA,故L错误;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M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N错误。
【答案】ABDFHIK
【提分秘籍】
1.没有特别说明,所给原子为普通原子
原子
H
C
N
O
Cl
符号
H
C
N
O
Cl
2.质量数=质子数+中子数≈原子的相对原子质量
3.质子数=各微粒原子序数之和
4.中子数=各微粒中子数之和
5.电子数=各微粒电子数之和±电荷数
6.电中性微粒:中子、原子、分子和取代基,质子数=电子数
【变式演练】
1.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )。
A.17g由16O和18O构成的氧气中所含质子数一定为8NA
B.标况下,11.2L CH4和O2的混合气体中所含的分子数为0.5NA
C.用足量水吸收1molCl2,所得溶液中Cl2、HCl、HClO、Cl-四种微粒数目之和为2NA
D.常温下,1L 0.5mol·L-1 NH4Cl溶液与1L 0.25mol·L-1 NH4Cl溶液所含NH4+的物质的量相等
【解析】选B。16O和18O的摩尔质量不相等,则无法确定17g由16O和18O构成的氧气的物质的量,则无法确定质子数,A错误;标况下11.2L气体的物质的量为0.5mol,则混合气体中所含的分子数为0.5NA,B正确;Cl2分子中含有2个Cl原子,所以Cl2、HCl、HClO、Cl-四种微粒数目之和小于2NA,C错误;二者浓度不同,所以铵根的水解程度不同,则两溶液中铵根的物质的量不相等,D错误。
2.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )。
A.1molNa2O2与Na2O的固体混合物中,离子总数为3NA
B.1mol氧气与钠反应,转移的电子数为4NA
C.标准状况下,2.24LN2和O2的混合气体中分子数为0.2NA
D.标准状况下,56gFe与22.4LCl2完全反应,转移电子数为3NA
【解析】选A。Na2O2与Na2O中阴阳离子的个数之比均是1∶2,1molNa2O2与Na2O的固体混合物中,离子总数为3NA,A正确;1mol氧气与钠反应如果生成氧化钠,转移的电子数为4NA,如果生成过氧化钠,则转移的电子数为2NA,B错误;标准状况下,2.24LN2和O2的混合气体的物质的量是0.1mol,其中分子数为0.1NA,C错误;标准状况下,56gFe(1mol)与22.4LCl2(1mol)完全反应,铁过量,转移电子数为2NA,D错误。
【题型三】微粒中化学键的计算
【典例分析】
【典例3】NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是_____________。
A.(2021·广东省选择考)1molCHCl3含有C-Cl键的数目为3NA
B.(2022·辽宁省选择考)28g C2H4分子中含有的键数目为4NA
C.(2021·湖北省选择考)1mol[Cu(H2O)4]2+中配位键的个数为4NA
D.(2021·天津等级考)1molN2中,σ键的数目为3NA
E.(2021·海南省选择考)3.9g Na2O2中含有的共价键的数目为0.1NA
F.(2021·海南省选择考)CH2=CH2+H2CH3CH3,生成1mol乙烷时断裂的共价键总数为NA
G.(2021·全国甲卷)32g环状S8()分子中含有的S-S键数为1NA
H.(2020·海南高考)1molHC≡CH分子中所含σ键数为5NA
【解析】1个CHCl3分子中含有3个C-Cl键,微粒个数与物质的量成正比,故1molCHCl3含有3molC-Cl键,C-Cl键的数目为3NA,故A正确;乙烯分子的结构式为,1个乙烯分子中含有5个键,28g C2H4的物质的量为1mol,所以28g C2H4分子中含有的键数目为5NA,故B错误;1个[Cu(H2O)4]2+中含有4个配位键,1mol[Cu(H2O)4]2+含配位键的个数为4NA,故C正确;1molN2中有1molσ键,故σ键的数目为NA,故D错误。Na2O2的电子式为,含有1个共价键,3.9g Na2O2的物质的量为n(Na2O2)==0.05mol,故3.9g Na2O2中含有的共价键的数目为0.05NA,故E错误;发生CH2=CH2+H2CH3CH3反应时,C=C中的一个C-C键和H-H键都断裂,故生成1mol乙烷时断裂的共价键总数为2NA,故F错误。一个S8()分子中含有的S-S键数为8个,32gS8的物质的量为=mol,则含有的S-S键数为×8×NA=NA,故G正确。HC≡CH中含有3个σ键和2个π键,所以1molHC≡CH分子中所含σ键数为3NA,故H错误。
【答案】ACG
【提分秘籍】
1.共用电子对数即共价键数
2.注意某些有机物中含有的双键数
有机物
结构简式
含双键数
苯
0
硬脂酸
C17H35COOH
0+1
软脂酸
C15H31COOH
0+1
油酸
C17H33COOH
1+1
亚油酸
C17H31COOH
2+1
3.注意同分异构体中所含化学键数目可能不同
结构式1
结构式2
C2H6O
碳碳键数
1
0
碳氢键数
5
6
碳氧键数
1
2
4.同一通式,连接方式不同,化学键数目不同
CnH2n
链状结构
环状结构
碳碳单键数
n-2
n
碳碳双键数
1
0
碳氢单键数
2n
2n
5.某些特殊物质中所含化学键
物质
白磷
金刚石
晶体硅
SiO2
石墨
结构
化学键数
6
2
2
4
1.5
【变式演练】
1.设NA为阿伏加德罗常数的数值。下列叙述正确的是( )。
A.46g有机物C2H6O中含有极性共价键的数目一定为7NA
B.密闭容器中1molH2与1molI2制备HI,增加2NA个H-I键
C.25℃,1LpH=13的Ba(OH)2溶液中OH-数为0.2NA
D.0.1molFe在足量氧气中燃烧,转移电子数为NA
【解析】选D。46g有机物C2H6O的物质的量为1mol,如果有机物为乙醇,含有极性共价键数目为7NA,如果有机物为甲醚,含有极性共价键数目为8NA,A错误;1molH2与1molI2制备HI的反应为可逆反应,生成HI小于2mol,H-I键小于2NA,B错误;pH=13的Ba(OH)2溶液,c(H+)=10-13mol/L,c(OH-)=10-1mol/L,25℃,1L、pH=13的Ba(OH)2溶液中OH-数为0.1NA,C错误;0.1molFe在足量氧气中燃烧,生成四氧化三铁,转移电子数为0.1××NA=NA,D正确。
2.已知NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )。
A.4.6g14CO2与N218O的混合物中所含中子数为2.4NA
B.密闭容器中,2molNO和1molO2反应后分子总数为2NA
C.44.0g环氧乙烷中含有7.0NA个极性键
D.标准状况下,2.24L三氯甲烷中含碳氯共价键的数目为0.3NA
【解析】选A。14CO2与N218O的相对分子质量均为46,中子数均为24,故4.6g混合物的物质的量为0.1mol,4.6g14CO2与N218O的混合物中所含中子数为2.4NA,A正确;一氧化氮与氧气反应生成的二氧化氮会部分转化为四氧化二氮,故2molNO和1molO2反应后分子总数小于2NA,B错误;1mol环氧乙烷共含7mol共价键,有1mol非极性键,6mol极性键,44.0g环氧乙烷的物质的量为1mol,含有6NA个极性键,故C错误;三氯甲烷在标况下是液态,无法用22.4L/mol计算物质的量,故D错误。
【题型四】特殊微粒的组成
【典例分析】
【典例4】NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是_____________。
A.(2018·全国卷Ⅰ)16.25 gFeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为0.1NA
B.(2022·全国甲卷)0.2mol苯甲酸完全燃烧,生成CO2的数目为1.4NA
C.(2018·全国卷Ⅰ)92.0 g甘油中含有羟基数为1.0NA
D.(2018·全国卷Ⅱ)常温常压下,124 g P4中所含P-P键数目为4NA
E.(2021·福建省等级考)12g NaHSO4晶体中阴、阳离子总数为0.2NA
【解析】16.25 gFeCl3为0.1mol,但由于三氯化铁的水解是可逆的,且胶体粒子是多个Fe(OH)3的集合体,所以形成的Fe(OH)3胶体粒子数一定小于0.1NA,故A错误;苯甲酸燃烧的化学方程式为2C6H5COOH+15O214CO2+6H2O,1mol苯甲酸燃烧生成7molCO2,则0.2mol苯甲酸完全燃烧生成1.4molCO2,数目为1.4NA,故B正确;92.0 g甘油(丙三醇)物质的量为1mol,一个丙三醇分子中含有3个羟基,所以92.0 g甘油中含有的羟基数为3.0NA,故C错误;P4的结构为,分子中含有6个P-P键,124 g P4中含P-P键数目为6NA,故D错误;NaHSO4晶体中存在钠离子和硫酸氢根离子,NaHSO4的摩尔质量为120g/mol,所以12g NaHSO4晶体的物质的量为0.1mol,阴、阳离子总数为0.2NA,故E正确。
【答案】BE
【提分秘籍】
1.注意胶体的不确定性
(1)胶粒是无数个分子的聚合体,所以胶粒数不确定
(2)不同胶粒的表面积不同,吸附的同号电荷不同,所以所带的电荷数不确定
2.特殊的分子组成
(1)稀有气体都是单原子分子
(2)氯仿的分子式为CHCl3
(3)甘油的结构简式为
(4)强电解质在稀溶液中完全电离,不含溶质分子
(5)离子化合物AB中不含AB分子
(6)高分子化合物注意其聚合度n
(7)淀粉(或纤维素)中含有的羟基数为3n
(8)白磷的分子式为P4
(9)在标准状况下,氟化氢的分子式为(HF)n
3.特殊的离子组成
(1)共价化合物中不含离子
(2)固体离子化合物中含有离子,但不含自由离子
(3)离子化合物XaYb中所含的离子
非金属Y的价态
最低负价
非最低负价
所含离子
Xb+和Ya-
Xb+和Yba-
(4)酸式盐在不同状态下所含离子
不同状态
弱酸的酸式盐NaHCO3
强酸的酸式盐NaHSO4
固体
Na+和HCO3-
Na+和HSO4-
熔融
Na+和CO32-
Na+和HSO4-
水溶液
Na+和HCO3-
Na+、H+和SO42-
(5)浓硫酸中微粒主要以分子存在
(6)冰醋酸中微粒全部以分子存在
(7)结晶水合物中的弱离子不水解
【变式演练】
1.设NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )。
A.常温下,lmolC6H12中含碳碳键的数目一定小于6NA
B.18g果糖分子中含羟基数目为0.6NA
C.4.0g由H218O与D216O组成的混合物中所含中子数为2NA
D.50g质量分数为46%的乙醇溶液与足量的钠反应,放出H2的分子数目为0.25NA
【解析】选C。C6H12可能为己烯或环己烷,1mol己烯含有4molC-C键和1molC=C键,共5mol碳碳键,但环己烷含6molC-C键,则lmolC6H12中含碳碳键的数目不一定小于6NA,A项错误;果糖的摩尔质量为180g/mol,则18g果糖为0.1mol,一分子果糖含有5个羟基,则18g果糖含有羟基数目为0.5NA,B项错误;H218O的摩尔质量为20g/mol,分子中含中子数=18-8=10,D216O的摩尔质量为20g/mol,分子中含中子数=1×2+16-8=10,则4.0g由H218O与D216O组成的混合物的物质的量为=0.2mol,则所含中子数为0.2mol×10NA=2NA,C项正确;50g质量分数为46%的乙醇溶液中,乙醇的物质的量为n(乙醇)==0.5mol,乙醇与钠反应生成氢气满足以下关系式:2C2H5OH~H2,则由乙醇与钠反应生成氢气物质的量为0.25mol,而水也能与钠反应生成氢气,则50g质量分数为46%的乙醇溶液与足量的钠反应,放出H2的分子数目大于0.25NA,D项错误。
2.用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )。
A.NA个Al(OH)3胶体粒子的质量为78g
B.常温常压下,2.24LH2含氢原子数小于0.2NA
C.136gCaSO4与KHSO4的固体混合物中含有的阴离子的数目大于NA
D.0.1mol•L-1FeCl3溶液中含有的Fe3+数目一定小于0.1NA
【解析】选B。一个氢氧化铝胶粒是多个氢氧化铝的聚集体,故NA个氢氧化铝胶粒的质量大于78g,故A错误;常温常压下,Vm>22.4L/mol,则2.24LLH2物质的量小于0.1mol,则含有的H原子数小于0.2NA,故B正确;CaSO4与KHSO4固体摩尔质量相同,都是136g/mol,136gCaSO4与KHSO4的固体混合物的物质的量为1mol,含有的阴离子的数目等于NA;C错误;溶液体积不明确,故溶液中的铁离子的个数无法计算,故D错误。
【题型五】混合物中微粒数的计算
【典例分析】
【典例5】NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是_____________。
A.(2020·全国卷Ⅲ)12g石墨烯和12g金刚石均含有NA个碳原子
B.(2021·湖北省选择考)标准状况下,11.2LCO和H2的混合气体中分子数为0.5NA
C.(2017·海南高考)1mol的CO和N2混合气体中含有的质子数为14NA
D.(2017·浙江高考)0.1mol乙烯与乙醇的混合物完全燃烧所消耗的氧分子数为0.3NA
E.(2018·全国卷Ⅱ)标准状况下,11.2 L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NA
F.(2018·海南高考)28g的乙烯和环己烷混合气体中所含原子总数为6NA
G.(2019·全国卷II)48g正丁烷和10g异丁烷的混合物中共价键数目为13NA
【解析】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n(C)==1molC原子,所含碳原子数目为NA个,故A正确;标准状况下。11.2LCO和H2的混合气体为0.5mol,分子数为0.5NA,选项B正确。1molCO含有质子物质的量为(6+8)mol=14mol,1molN2中含有质子物质的量为2×7mol=14mol,因此1molN2和CO的混合气体中含有质子物质的量为14mol,故C正确。1mol乙醇或乙烯消耗的氧气都为3mol,0.1mol混合气体(任意比例混合)消耗氧气都为0.3mol,故D正确。甲烷和乙烯的分子式分别为CH4和C2H4,因此混合物中氢原子的平均值为4,故标准状况下,11.2 L二者的混合气体中含有的氢原子数为2NA,故E正确;乙烯和环己烷的最简式相同,都是CH2,所以28g乙烯和环己烷混合气体中相当于28g CH2,其物质的量为2mol,含有的原子的物质的量为3×2mol=6mol,即所含原子总数为6NA,故F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×NAmol-1=NA,G项正确。
【答案】ABCDEFG
【提分秘籍】
1.最简式相同的物质混合
(1)一定质量的最简式相同的物质混合:按照最简式计算
(2)一定物质的量的最简式相同的物质混合:极端假设求范围
2.摩尔质量相同的物质混合
(1)一定质量混合:按照一种摩尔质量计算总物质的量
(2)它们的质子数、电子数、分子数、原子数等一般相等
【变式演练】
1.设NA为阿伏加德罗常数的数值,下列有关叙述正确的是( )。
A.12g由C60和C60组成的固体中的原子数目为NA
B.4.4g由CO2和N2O组成的混合气体中的电子数目为2.2NA
C.常温常压下,22.4LNH3中所含的共价键数目为3NA
D.1L1mol·L-1次氯酸溶液中的ClO-数目为NA
【解析】选B。C60和C60的相对分子质量不相同,故12g由C60和C60组成的固体中的原子个数无法计算,A项错误;CO2和N2O的摩尔质量均为44g·mol-1,且两者1个分子中均含22个电子,故4.4g(0.1mol)CO2和N2O的混合气体中含2.2NA个电子,B项正确;常温常压下,气体摩尔体积大于22.4L·mol-1,故22.4LNH3的物质的量小于1mol,含有的共价键数目小于3NA,C项错误;次氯酸是弱酸,在溶液中部分电离,故1L1mol·L-1次氯酸溶液中的ClO-数目小于NA,D项错误。
2.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )。
A.标准状况下,11.2LNO2中含有的氧原子数目为NA
B.1mol20Ne和22Ne的混合物中含有的中子数目为10NA
C.8.4gNaHCO3和MgCO3的混合物中含有的阴离子数目为0.1NA
D.已知某温度下硼酸(H3BO3)饱和溶液的pH=4.6,则溶液中H+的数目为1×10-4.6NA
【解析】选C。标准状况下,NO2液化且部分转化为N2O4,无法计算含有的氧原子数目,A不正确;1mol20Ne和22Ne的混合物中含有的中子数目介于10NA~12NA之间,B不正确;8.4gNaHCO3和8.4gMgCO3含有的阴离子数目都为0.1NA,则8.4g混合物所含阴离子数目也应为0.1NA,C正确;硼酸饱和溶液的体积未知,无法计算溶液中H+的数目,D不正确。
【题型六】氧化还原反应中转移电子数的计算
【典例分析】
【典例6】NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )。
A.(2022·海南省选择考)在2.8gFe中加入100mL3mol/LHCl,Fe完全溶解。反应转移电子为0.1NA
B.(2022·全国甲卷)电解熔融CuCl2,阴极增重6.4g,外电路中通过电子的数目为0.10NA
C.(2021·河北省选择考)电解饱和食盐水时,若阴阳两极产生气体的总质量为73g,则转移电子数为NA
D.(2021·福建省等级考)电解熔融MgCl2制2.4gMg,电路中通过的电子数为0.1NA
E.(2021·全国甲卷)3mol的NO2与H2O完全反应时转移的电子数为4NA
F.(2020·海南高考)78gNa2O2与足量水完全反应,电子转移数为NA
G.(2020年7月·浙江学考真题)4MnO4-+5HCHO+12H+4Mn2++5CO2↑+11H2O,1mol[4MnO4-+5HCHO]完全反应转移的电子数为20NA
H.(2020年7月·浙江学考真题)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32gCu转化为Cu2+
【解析】2.8gFe的物质的量为0.05mol;100mL3mol·L-1HCl中H+和Cl-的物质的量均为0.3mol,两者发生反应后,Fe完全溶解,而盐酸过量。Fe完全溶解生成Fe2+,该反应转移电子0.1mol,故A正确;电解熔融CuCl2时,阳极反应为2Cl--2e-Cl2↑,阴极反应为Cu2++2e-Cu,阴极增加的重量为Cu的质量,6.4gCu的物质的量为0.1mol,根据阴极反应可知,外电路中通过电子的物质的量为0.2mol,数目为0.2NA,故B错误。电解饱和食盐水时电极总反应为:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,若阴阳两极产生气体分别是氢气与氯气,且物质的量之比为1∶1,若气体的总质量为73g,则说明反应生成的氢气与氯气的物质的量各自为1mol,根据关系式H2~2e-可知,转移的电子数为2NA,故C错误;电解熔融的氯化镁生成金属镁,镁由+2价降低到0价,因此1mol氯化镁完全电解生成金属镁,转移2mol电子,电解熔融MgCl2制2.4gMg(物质的量为0.1mol),电路中通过的电子数为0.2NA,故D错误。NO2与H2O反应的化学方程式为:3NO2+H2O2HNO3+NO,该反应消耗3个NO2分子转移的电子数为2个,则有3mol的NO2参与反应时,转移的电子数为2NA,故E错误:Na2O2和水反应生成1molO2,转移电子数为2mol,78gNa2O2是1mol,只能产生0.5molO2,所以电子转移数为NA,故F正确。Mn元素的化合价由+7价降至+2价,则4mol MnO4-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,故G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,故H错误。
【答案】AFG
【提分秘籍】
1.普通反应:看价态变化即可
(1)1mol Naxmol Na2O+ymol Na2O2~1mole-
(2)1mol Mg~xmol MgO+ymol Mg3N2~2mole-
(3)O2~4e-;2Na2O2~1O2~2e-
2.歧化或归中反应:最好根据化学方程式判断
(1)2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑
(2)3NO2+H2O2HNO3+NO
(3)2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
(4)5NaClO2+4HCl5NaCl+4ClO2↑+2H2O
3.同种元素不同价态之间的归中反应:只归中,不交叉
(1)KClO3+6HClKCl+3Cl2↑+3H2O
(2)5NH4NO32HNO3+4N2↑+9H2O
(3)H2S+H2SO4(浓)S↓+SO2↑+2H2O
【变式演练】
1.设NA为阿伏加德罗常数的值,则下列说法中正确的是( )。
A.常温下,1.7gNH3含有NA个电子
B.1molFe溶于过量稀硝酸,转移电子数为2NA
C.33.6LCl2与27gAl充分反应,转移电子数为3NA
D.1molCO2与足量NaOH溶液反应后,溶液中的CO32-一定有NA个
【解析】选A。1.7gNH3的物质的量是0.1mol,每个NH3分子中有10个电子,A选项正确。1molFe溶解在过量稀硝酸中,产生Fe3+,转移电子数应为3NA,B选项错误。未指明是否在标准状况下,无法确定Cl2的物质的量,无法计算转移的电子数,C选项错误。D选项,碳酸根要水解,所以碳酸根少于NA个,D选项错误。
2.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )。
A.标准状况下,22.4LHF的分子数约为NA
B.将1molCl2通入水中,HClO、Cl-、ClO-的粒子数之和为2NA
C.氢氧燃料电池正极消耗22.4L(标准状况)气体时,线路中通过电子数目为2NA
D.若用惰性电极电解足量CuSO4溶液后,加入0.1molCuO可以复原,则电解时转移电子数目为0.2NA
【解析】选D。标准状况下,HF为液态,不能用标况下气体的摩尔体积进行计算物质的量,则分子数目也不能计算,故A错误;Cl2和水是可逆反应,反应物不能完全转化,将1molCl2通入水中,参与反应的Cl2物质的量小于1mol,则溶液中HClO、Cl-、ClO-的物质的量之和小于2mol,则粒子数之和小于2NA,故B错误;燃料电池中通入燃料的一极作负极,通入氧气的一极为正极,氢氧燃料电池正极消耗22.4L(标准状况)气体为O2,物质的量为=1mol,1mol氧气得到4mol电子,则1molO2参与反应线路中通过电子数目为4NA,故C错误;若用惰性电极电解足量CuSO4溶液后,电解CuSO4,阳极生成氧气,阴极析出铜,阴极电极反应为:Cu2++2e-=Cu,1molCu2+被消耗,转移2mol电子,加入0.1molCuO可复原溶液,即补充0.1mol的Cu2+即可复原溶液,说明电解时有0.1molCu2+被消耗,则电解时转移电子数目为0.2NA,故D正确。
【题型七】物质转化中的反应特点
【典例分析】
【典例7】NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是_____________。
A.(2021·辽宁省选择考)22.4L Cl2(标准状况)与水充分反应转移1mol电子
B.(2020·海南高考)1L0.1mol·L-1的Na2CO3溶液含CO32-的数目为0.1NA
C.(2021·福建省选择考)0.1mol CH4与足量Cl2反应生成CH3Cl的分子数为0.1NA
D.(2021·全国甲卷)1LpH=4的0.1mol·L-1 K2Cr2O7溶液中Cr2O72-离子数为0.1NA
E.(2021·湖南省选择考)2molNO与1molO2在密闭容器中充分反应后的分子数为2NA
F.(2021·湖南省选择考)11.2L CH4和22.4L Cl2(均为标准状况)在光照下充分反应后的分子数为1.5NA
G.(2021·河北省选择考)1mol碘蒸气和1mol氢气在密闭容器中充分反应,生成的碘化氢分子数小于2NA
H.(2022·全国甲卷)2.0L1.0mol·L-1 AlCl3溶液中,Al3+的数目为2.0NA
I.(2017•全国甲卷)0.1molH2和0.1molI2于密闭容器中充分反应后,其分子总数为0.2NA
【解析】由于溶于水中的Cl2只有部分与H2O反应,故22.4L Cl2(标准状况)与水充分反应转移电子数目小于1mol,故A错误;因为CO32-会发生水解反应,所以1L0.1mol·L-1的Na2CO3溶液含CO32-的数目小于0.1NA,故B错误。甲烷与足量氯气反应生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯化氢,因此0.1mol CH4与足量Cl2反应生成CH3Cl的分子数小于0.1NA,故C错误;酸性K2Cr2O7溶液中存在:Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+,含Cr元素微粒有Cr2O72-和CrO42-,则IL pH=4的0.1mol·L-1K2Cr2O7溶液中Cr2O72-离子数应小于0.1NA,故D错误。2molNO与1molO2充分反应生成2molNO2,但是因为存在2NO2N2O4,则反应后的分子数小于2NA,故E错误。甲烷和氯气在光照下发生取代,1mol氯气可取代1molH,同时产生1molHCl分子,标准状况下11.2L CH4的物质的量为0.5mol,22.4L Cl2的物质的量为1mol,0.5molCH4含4molH,最多可消耗4molCl2,因此CH4过量,根据1mol氯气可取代1molH,同时产生1molHCl分子可知1molCl2完全反应可得1moHCl,根据C守恒,反应后含C物质的物质的量=甲烷的物质的量=0.5mol,因此11.2L CH4和22.4L Cl2(均为标准状况)在光照下充分反应后的分子数为1.5NA,故F正确。碘蒸气和氢气的反应为可逆反应,1mol碘蒸气和1mol氢气不可能完全反应,则生成的碘化氢分子数小于2NA,故G正确;Al3+在溶液中会发生水解生成Al(OH)3,因此2.0L1.0mol/L的AlCl3溶液中Al3+数目小于2.0NA,故H错误;H2和I2的反应方程式为H2+I22HI,反应前后分子数不变,因此无论此反应的进行程度多大,反应后体系中的总分子数不变,故I正确。
【答案】FGI
【提分秘籍】
1.常见的可逆反应或过程:反应不可能进行到底
(1)属于化合反应的氧化还原反应
①N2+3H22NH3
②2SO2+O22SO3
③CO2+C2CO
(2)与水反应生成弱酸或弱碱的化合反应
①CO2+H2OH2SO3
②SO2+H2OH2SO3
③NH3+H2ONH3·H2O
(3)Fe3+参与的两个变色反应
①Fe3++3SCN-Fe(SCN)3
②2Fe3++2I-2Fe2++I2
(4)卤素单质参与的三类反应
①卤素单质和水反应:X2+H2OHX+HXO(X代表Cl、Br和I)
②卤素单质和H2反应:H2+X22HX(X代表Br和I)
③特殊反应:PCl3+Cl2PCl5
(5)弱酸和弱碱的电离过程
①强酸:H2SO4、HNO3、HClO4、HCl、HBr、HI
②强碱:KOH、NaOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2、[Ag(NH3)2]OH
(6)弱盐离子的单水解反应
(7)典型的有机可逆反应
①甲烷和氯气的取代反应
②酯、油脂的酸性水解反应
③酯化反应
2.常见的隐含反应
(1)隐含的可逆反应:2NO2N2O4;△H<0
(2)铝、铁常温下遇到浓硫酸、浓硝酸发生钝化
(3)溶液中生成的可溶性气体会部分溶解,如电解氯化钠溶液,逸出的氯气的体积比氢气的小。
(4)活泼电极作阳极,电极参与反应,溶液中的离子不放电
(5)电解精炼中,阳极生成多种金属离子,阴极只生成一种金属
①阳极减重量与转移的电子数间无确定的关系
②阴极增重量与转移的电子数间有确定的关系
3.注意浓度变化引起反应变化
(1)浓度变小,反应停止:数据为无效数据
①铜和浓硫酸加热先放二氧化硫,后反应停止
②碳和浓硫酸加热先放二氧化硫和二氧化碳,后反应停止
③碳和浓硝酸加热先放二氧化氮和二氧化碳,后反应停止
④二氧化锰和浓盐酸加热先放氯气,后反应停止
(2)浓度变小,反应变化:数据为有效数据
①锌和浓硫酸常温先放二氧化硫,后放氢气
②铜和浓硝酸常温先放二氧化氮,后放一氧化氮
4.守恒原理的应用
(1)质量守恒(物料守恒):反应前后元素种类和原子个数相同
(2)体积守恒:等体反应,反应前后气体体积始终不变
(3)电荷守恒:溶液中阴阳离子所带的正负电荷总数相等
【变式演练】
1.下列关于阿伏伽德罗常数(NA)说法正确的是( )。
A.lLpH=l的H3PO4溶液中,含有0.1NA个H+
B.在6.0gNaHSO4晶体中,所含离子数目为0.15NA
C.加热条件下,1molFe投入足量的浓硫酸中,生成NA个SO2分子
D.8.4g环戊烯醇,含有0.8NA个极性键
【解析】选A。pH=l,c(H+)=0.1mol/L,N=NA·n=NA·c·V=0.1mol/L×1L×NA=0.1NA,A正确;n(NaHSO4)=m/M=6.0g/120g·mol-1=0.05mol,NaHSO4晶体中含Na+、HSO4-,含离子数目为0.1NA,B错误;加热条件下,由于浓硫酸具有强氧化性,1molFe被氧化成Fe3+失去3mol电子,根据电子得失守恒,S得到3mol电子,则生成SO21.5mol,数目为1.5NA个SO2分子,C错误;环戊烯醇的物质的量为8.4g/84g·mol-1=0.1mol,每分子环戊烯醇中含9个极性键,则共含有0.9NA个极性键,D错误。
2.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )。
A.标准状况下,1mol-OH中含有9NA个电子
B.在精炼铜的过程中,当阳极有32g铜参加反应时转移电子数为NA
C.常温下,0.1mol环氧乙烷()中含有的共价键数目为0.3NA
D.1L0.5mol/LpH=7的CH3COONH4溶液中NH4+数目为0.5NA
【解析】选A。1个-OH所含电子数为9,所以1mol-OH含有9mol电子,即9NA个,故A正确;1mol铜变为铜离子失去2mol电子;精炼铜的过程中阳极上为粗铜,粗铜中比铜活泼的金属会先放电,所以当32g铜(物质的量为0.5mol)参加反应时转移电子数不是NA,故B错误;1个环氧乙烷分子中有7个共价键,所以0.1mol环氧乙烷中含有的共价键数目为0.7NA,故C错误;CH3COONH4溶液中铵根会发生水解,所以1L0.5mol/LpH=7的CH3COONH4溶液中NH4+数目小于0.5NA,故D错误。
【题型八】溶液中微粒数的计算
【典例分析】
【典例8】NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是_____________。
A.(2020·全国卷Ⅲ)1L 1mol·L−1 NaCl溶液含有28NA个电子
B.(2020年7月·浙江学考真题)1L浓度为0.100mol·L-1的Na2CO3溶液中,阴离子数为0.100NA
C.(2021·河北省选择考)1L1mol•L-1溴化铵水溶液中NH4+与H+离子数之和大于NA
D.(2017·浙江高考)1L0.1mol·Lˉ1硫酸钠溶液中含有的氧原子数为0.4NA
【解析】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A错误。n(Na2CO3)=0.100mol·L-1×1L=0.100mol,由于CO32-发生水解:CO32-+H2OHCO3-+OH-、HCO3-+H2OH2CO3+OH-,故阴离子物质的量大于0.100mol,阴离子数大于0.100NA,故B错误。根据NH4++H2ONH3·H2O+H+,水解的NH4+和生成的H+的个数相等,但是水还能电离出极少量的H+,所以水溶液中NH4+与H+离子数之和大于NA,故C正确。1L0.1mol·Lˉ1硫酸钠溶液中,Na2SO4中含有的氧原子的物质的量为1L×0.1mol·Lˉ1×4=0.4mol,但是无法计算水中的氧原子,故D错误。
【答案】C
【提分秘籍】
1.注意微粒来源的多样性
(1)溶液中除了溶质离子外,还含有水中的氢离子和氢氧根离子
(2)溶液中除了溶质分子外,还含有水分子
(3)酸溶液中,除了酸电离出的H+,还有水电离出的H+
(4)碱溶液中,除了碱电离出的OH-,还有水电离出的OH-
2.水解后溶液中离子数目的变化
(1)一价弱阳离子:M++H2OMOH+H+
①溶液中M+浓度减小,H+浓度增大,阳离子总浓度不变
②溶液中OH-的浓度减小
(2)一价弱阴离子:R-+H2OHR+OH-
①溶液中R-浓度减小,OH-浓度增大,阴离子总浓度不变
②溶液中H+的浓度减小
(3)多价弱阳离子:Xn++ nH2OX(OH)n+ nH+
①溶液中Xn+浓度减小,H+浓度增大,阳离子总浓度增大
②溶液中OH-的浓度减小
③溶液中离子的总浓度增大
(4)多价弱阴离子:Xn-+H2OHX(n-1)-+OH-
①溶液中Xn-浓度减小,OH-浓度增大,阴离子总浓度增大
②溶液中H+的浓度减小
③溶液中离子的总浓度增大
【变式演练】
1.NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( )。
A.含7.8gNa2S的溶液中所含阴离子的总数大于0.1NA
B.标准状况下,5.6L甲烷和乙烯的混合气体中所含碳氢键数目为NA
C.镁与一定量浓硫酸反应,产生标准状况下气体2.24L,转移电子数目为0.2NA
D.向100mL1mol·L-1稀盐酸中逐滴加入含0.1molNa2CO3的溶液,则混和液中:N(CO32-)+N(HCO3-)+N(H2CO3)=0.1NA
【解析】选D。S2-在溶液中会水解,导致阴离子个数增多,故溶液中阴离子个数多于0.1NA个,故A正确;1个甲烷分子、1个乙烯分子都含有4个C-H键,标准状况下,5.6L甲烷和乙烯的混合气体中所含碳氢键数为×4NA=NA,故B正确;镁与一定量的浓硫酸反应,产生的气体为氢气和二氧化硫的混合气体,标准状况下2.24L气体的物质的量为0.1mol,生成0.1mol二氧化硫和氢气的混合气体,转移了0.2mol电子,转移的电子数为0.2NA,故C正确;向100mL1mol•L-1稀盐酸中逐滴加入含0.1molNa2CO3的溶液,部分碳酸根离子与氢离子反应生成二氧化碳,所以向100mL1mol•L-1稀盐酸中逐滴加入含0.1molNa2CO3的溶液,则混和液中:N(CO32-)+N(HCO3-)+N(H2CO3)<0.1NA,故D错误。
2.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中错误的是( )。
A.100g23%的乙醇溶液中含氧原子个数为0.5NA
B.常温常压下,31gP4中所含P-P键数目为1.5NA
C.1L0.1mol·L-1的NaHCO3溶液中,Na+的数目为0.1NA
D.过氧化钠与水反应时,生成0.1mol氧气转移的电子数为0.2NA
【解析】选A。100g23%的乙醇溶液中含有乙醇的质量为:100g×23%=23g,物质的量为=0.5mol,0.5mol乙醇分子中含有0.5molO,由于水分子中也含有氧原子,所以该溶液中含有的氧原子大于0.5mol,所含氧原子数目大于0.5NA,故A错误;31gP4的物质的量为=0.25mol,P4为正四面体结构,1molP4含有6molP-P键,即含有P-P键数目为1.5NA,故B正确;1L0.1mol•L-1NaHCO3溶液中含有Na+的物质的量为0.1mol,数目为0.1NA,故C正确;过氧化钠与水反应的化学方程式为2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑,过氧化钠与水的反应中,当生成0.1mol氧气时转移0.2mol电子,故当生成0.1mol氧气时转移0.2mol电子即0.2NA个,故D正确。
1.(湖南省2022届高三下学期4月高考预测)NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是( )。
A.3.42gBa(OH)2中含有的共用电子对数目为0.08NA
B.1L0.1mol·L-1亚硝酸钠溶液中含有的NO2-的数目为0.1NA
C.充分加热使1molMnO2溶于足量浓盐酸中,电子转移数为2NA
D.2molKI最多可与NA个氯分子反应
【解析】选C。3.42gBa(OH)2的物质的量为0.02mol,Ba2+与OH-形成离子键,氧原子与氢原子可有1个共用电子对,所以3.42gBa(OH)2中含有的共用电子对数目为0.04NA,A错误;亚硝酸为弱酸,亚硝酸钠溶液中NO2-会发生水解,故1L0.1mol·L-1亚硝酸钠溶液中NO2-的数目小于0.1NA,B错误;1molMnO2与足量浓盐酸反应,Mn元素由+4价变为+2价,转移电子2mol,C正确;KI可以被Cl2氧化成I2(2KI~I2~2e-~Cl2),也可以被Cl2氧化成KIO3(KI~KIO3~6e-~3Cl2),所以2mol KI最多可与6molCl2反应,D错误。
2.(广东省深圳市龙岗区2022届高三一调)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )。
A.1mol•L-1CuCl2溶液中含有的Cl-数目为2NA
B.2.8gCO和N2混合气体中含有的质子数为1.4NA
C.标准状况下,4.48LSO3中含有的氧原子数为0.6NA
D.3molNO2与足量的H2O反应,转移的电子数为NA
【解析】选B。题目未给溶液体积,无法计算离子的物质的量,故A错误;2.8gCO和N2混合气体中含有的质子数为×14×NA/mol=1.4NA,故B正确;标况下,三氧化硫不是气态,无法使用22.4L/mol计算物质的量,故C错误;3molNO2与足量的H2O反应,转移的电子数为2mol×NA/mol=2NA,故D错误。
3.(2022·新疆喀什高三3月模拟)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )。
A.4MnO4-+5HCHO+12H+=4Mn2++5CO2↑+11H2O,生成5molCO2转移的电子数为20NA
B.用电解精铜的方法精炼铜,当电路中通过的电子数为NA时,阳极质量减少为32g
C.常温下,pH=9的CH3COONa溶液中,水电离出的H+数为10-5NA
D.常温常压下,5.6LF2和C2H6的混合物中含有电子的数目为4.5NA
【解析】选A。Mn元素的化合价由+7价降至+2价,则4molMnO4-完全反应即生成5molCO2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;常温常压下,不能计算混合气体物质的量,故D错误。
4.(2022·广西北海高三3月模拟)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )。
A.7.8gNa2S和Na2O2的混合物中,含有的离子总数为0.3NA
B.已知CrO5中Cr的化合价为+6价,则1molCrO5分子中过氧键的数目为NA
C.1L1mol/LH2O2溶液完全反应,转移的电子数目一定为2NA
D.常温下,pH=5的盐酸溶液中水电离出的H+数目为10-9NA
【解析】选A。Na2S和Na2O2的摩尔质量均为78g/mol,则7.8gNa2S和Na2O2的混合物的物质的量为0.1mol,1molNa2S由2molNa+和1molS2-构成,1molNa2O2由2molNa+和1mol22-构成,因此1molNa2S和Na2O2的混合物中含有的离子总数为0.3NA,故A正确;CrO5中铬元素的化合价为+6价,根据化合物中元素的化合价代数和为0可知,CrO5中1个O显-2价,4个O显-1价,则CrO5中有2个过氧键,因此1molCrO5中存在的过氧键数目为2NA,故B错误;1L1mol/L的H2O2溶液完全反应,转移电子数目不一定为2NA,例如H2O2完全分解生成H2O和O2时,O元素的化合价有升高也有降低,即1molH2O2完全反应时转移的电子数为NA,故C错误;溶液体积未知,不能确定溶液中水电离出的OH-数目,故D错误。
5.(福建省泉州市2022届高三下学期3月质监)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( )。
A.0.2molCl2溶于水,转移的电子数小于0.2NA
B.3.1gP4(正四面体结构)所含共价键的数目为0.15NA
C.1L 1mol·L-1的NH4Cl溶液中NH4+和Cl-的数目均为1NA
D.标准状况下,2.24L的CO和N2混合气体中含有的质子数为1.4NA
【解析】选C。氯气和水的反应的可逆的,反应不能进行到底,则转移的电子数小于0.2NA,A正确;3.1gP4的物质的量为0.025mol,1个P4分子中含有6个共价键,则0.25mol P4(正四面体结构)所含共价键的数目为0.15NA,B正确;NH4+会水解,会消耗一部分,故NH4+数目小于1NA,C错误;标准状况下,2.24L由CO和N2组成的混合气体的物质的量是0.1mol,二者所含的质子都是14个,故混合气体中含有的质子数为1.4NA,D正确。
6.(河北省张家口市2022届高三下学期3月一模)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )。
A.常温常压下,22.4L甲醇中含有羟基的数目小于NA
B.12.0g熔融NaHSO4中含有氢离子的数目为0.1NA
C.1L 1mol·L-1氨水中含有NH3·H2O分子的数目为NA
D.H2与碘蒸气反应生成1molHI时转移电子的数目为NA
【解析】选D。常温常压下,甲醇为液体,缺少密度不能判定所含羟基数目,A项错误;NaHSO4熔融状态下硫酸氢根不能电离出氢离子,B项错误;1L 1mol·L-1氨水中含有NH3·H2O分子、NH3分子、NH4+数目之和为NA,C项错误;由方程式可知,生成1molHI时有0.5mol H2和0.5mol I2参加反应,转移电子的数目为NA,D项正确。
7.(2022·安徽亳州高三4月模拟)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )。
A.0.56L甲烷中含有的共价键数为0.1NA
B.标准状况下,8gSO3含有的氧原子数为0.3NA
C.反应KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O中,每1molKClO3参与反应,转移e-数为6NA
D.pH=1的稀硫酸中含有的H+数为0.1NA
【解析】选B。甲烷所处温度和压强未知,无法计算0.56L甲烷的物质的量及共价键数目,故A错误;8gSO3物质的量为0.1mol,0.1mol三氧化硫含有的氧原子数为0.3NA,故B正确;反应KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O中,1mol氯酸钾完全反应被还原成0价的氯气,同时生成3mol氯气,转移了5mol电子,转移电子数为5NA,故C错误;pH=1的稀硫酸的体积未知,无法计算溶液中氢离子的数目,故D错误。
8.(四川省成都市2022届高三上学期第一次诊断性检测)某科学小组构想用锂元素的转化过程来持续合成氨,原理如图。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )。
A.2g14N2和16O2的混合气体中含有质子数目为NA
B.22.4LN2与过量锂反应断裂的N≡N键的数目为NA
C.1molLi3N与过量水反应,收集的气态氨分子数目为NA
D.0.1mol•L-1LiOH溶液中含有阴、阳离子总数为0.2NA
【解析】选A。14N2的摩尔质量为28g/mol,1个分子中含有14个质子,16O2的摩尔质量为32g/mol,1个分子中含16个质子,设混合气体中14N2为xg,16O2为(2-x)g,则2g14N2和16O2的混合气体含有质子数目为[×14+×16]×NA mol-1=NA,A正确;未告知N2所处的状态,无法计算22.4LN2的物质的量,也就无法计算与过量锂反应断裂的N≡N键的数目,B错误;根据反应Li3N+3H2O=3LiOH+NH3↑可知1molLi3N与过量水反应,生成NH3的物质的量为1mol,但由于NH3极易溶于水,故收集的气态氨分子数目小于NA,C错误;未告知溶液的体积,无法计算0.1mol•L-1LiOH溶液中含有阴、阳离子总数,D错误。
9.(上海市崇明区2022届高三一模)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )。
A.1molNH4F晶体中含有的共价键数目为3NA
B.2.24LC2H2完全燃烧,则消耗O2分子数目一定为0.25NA
C.向100mL0.10mol/LFeCl3溶液中加入足量Cu粉充分反应,转移电子数目为0.01NA
D.0.1molSO2与足量O2在V2O5作用下受热充分反应,生成的SO3分子数目为0.1NA
【解析】选C。NH4F结构中只有铵根中含有4个共价键,则lmolNH4F晶体中含有的共价键数目为4NA,A错误;没有给出气体的状态,无法计算乙炔的物质的量,无法计算消耗氧气的量,B错误;100mL0.10mol/LFeCl3溶液中铁离子的物质的量是0.01mol,加入足量Cu粉充分反应,铁离子被还原为亚铁离子,则转移电子数目为0.01NA,C正确;二氧化硫和氧气的反应为可逆的,反应不能进行到底,最终生成的三氧化硫的数目小于0.1NA,D错误。
10.(2022年湖南衡阳高三3月模拟)用NA代表阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是( )。
A.1LpH=4的0.1mol/LK2Cr2O7溶液中Cr2O72-离子数为0.1NA
B.1molHClO中含有H-Cl键数为NA
C.反应生成22.4LO2,转移电子数为4NA
D.100g质量分数为46%的乙醇溶液,含有的O-H键数目为7NA
【解析】选D。重铬酸钾溶液中存在如下平衡:Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+,则1LpH=4的0.1mol/LK2Cr2O7溶液中Cr2O72-离子数小于0.1mol/L×1L×NAmol-1=0.1NA,故A错误;次氯酸的分子式为HClO,结构式为Cl-O-H,由结构式可知次氯酸分子中不存在H-Cl键,故B错误;缺标准状况和反应物中氧元素的化合价,无法计算22.4L氧气的物质的量和反应转移电子数转移电子数目,故C错误;乙醇分子和水分子中都含有O-H键,则100g质量分数为46%的乙醇溶液,含有的O-H键数目为×1×NAmol-1+×2×NAmol-1=7NA,故D正确。
11.(2022·黑龙江大庆高三3月模拟)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )。
A.常温常压下,1molCl2溶于1.0LH2O中,溶液中Cl-、HClO、ClO-的个数之和为2NA
B.46.0gC2H6O完全燃烧,有5NA个C-H键断裂
C.56.0gFe与1.0molBr2反应,转移电子数为2NA
D.标准状况下,11.2LNH3与11.2LHF均含有5NA个质子
【解析】选C。Cl2与H2O的反应属于可逆反应,所得混合物中还含有Cl2,溶液中Cl-、HClO、ClO-的个数之和小于2NA,A错误;C2H6O有乙醇和甲醚两种不同结构,若为纯净的乙醇,则含有C-H键的数目为5NA,正确,若为甲醚,则含有C-H键的数目为6NA,B错误。56.0gFe与1.0molBr2反应时,铁过量,转移电子数取决于溴,则反应转移电子数为2NA,C正确;标准状况下HF不是气体,故11.2LHF不等于0.5mol,无法计算所含质子数目,D错误。
12.(2022届天府名校3月高三诊断)中科院通过调控N-carbon的孔道结构和表面活性位构型,成功实现了电催化二氧化碳生成甲酸和乙醇,合成过程如图所示。用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,5.6LCO2中所含质子的数目为5.5NA
B.9.2g乙醇的分子中所含极性共价键的数目为1.6NA
C.23g甲酸和乙醇的混合物所含氢原子的数目一定为2NA
D.电催化过程中,每生成1mol甲酸,转移电子的数目为NA
【解析】选A。标准状况下5.6LCO2的物质的量为n(CO2)==0.25mol,1mol CO2中含6+8+8=22mol质子,所以标准状况下5.6LCO2中含质子的数目为5.5NA,A选项正确;9.2g乙醇的物质的量为n(乙醇)==0.2mol,乙醇的结构式为,所以1mol乙醇分子中含7mol极性共价键,所以0.2mol乙醇分子中含极性共价键的数目为1.4NA,B选项错误;甲酸和乙醇的的最简式不同,无法确定一定质量的二者混合物中氢原子个数,C选项错误;电催化过程中由CO2生成甲酸的过程中碳元素由+4价降低到+2价,所以每生成1mol甲酸,转移电子的数目为2NA,D选项错误。
13.(湖北宜昌四校2022届高三下学期模拟联考)已知NA是阿伏伽德罗常数的值.下列说法中正确的是( )。
A.含2mol共价键的水蒸气,分子间存在2NA个氢键
B.标准状况下,22.4L NO2和足量的水混合后转移的电子数为NA
C.0.5mol SF6中硫的价层电子对数为3NA
D.18gD2O和18gH2O中含有的质子数均为10NA
【解析】选C。水蒸气分子间几乎不存在氢键,A选项错误;标准状况下,NO2为非气体,B选项错误;0.5mol SF6中硫的价层电子对数为×0.5mol×NA mol-1=3NA,C选项正确;D2O的相对分子质量为20,18gD2O中含有的质子数为9NA,D选项错误。
14.(2022年1月浙江选考仿真模拟卷A)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是( )。
A.1mol冰中含有2NA个氢键
B.30g的甲醛、乙酸和葡萄糖的混合物充分燃烧消耗NA个O2
C.含0.1molNa3AlF6溶液中阳离子数目为0.4NA
D.2Mn2++5S2O82-+8H2O=2MnO4-+16H++10SO42-,1mol[2Mn2++5S2O82-]完全反应转移的电子数为10NA
【解析】选C。A项,1分子水形成2个氢键,则1mol冰中含2NA个氢键,A项正确;B项,甲醛、乙酸和葡萄糖的最简式均为CH2O,故30g混合物中含有的CH2O的物质的量为1mol,而1molCH2O燃烧消耗1mol氧气,故消耗的氧气分子数为NA,B项正确;C项,0.1molNa3AlF6可电离出0.3molNa+和0.1molAlF6-,则阳离子数目为0.3NA,C项错误;D项,Mn的化合价由+2升到+7,则2molMn2+完全反应转移电子的物质的量为2mol×[(+7)-(+2)]=10mol,即转移电子数为10NA,D项正确。
15.(湖南省衡阳市2022届高三下学期百校联考)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )。
A.10gD218O中含有的中子数为6NA
B.标准状况下,11.2LHF含有的分子数为0.5NA
C.向100mL0.2mol/L的醋酸溶液中加入醋酸钠固体至溶液恰好呈中性,溶液中醋酸分子数为0.02NA
D.1L0.1mol·L-1的K2Cr2O7溶液中C2O72-的数目为0.1NA
【解析】选C。D218O中中子数为12,则10gD218O中含有的中子数为×12×NA mol-<6NA,A错误;在标准状况下,HF是以聚合分子(HF)n存在,而不是以气体形式存在,因此不能根据HF的体积计算其中含有的分子数,B错误;根据溶液呈电中性,因此有c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),溶液的pH=7,c(H+)=c(OH-),推出c(Na+)=c(CH3COO-),可以认为CH3COOH没有电离,CH3COO-没有水解,因此溶液中醋酸分子的物质的量为100×10-3L×0.2mo/L=0.02mol,C正确;K2Cr2O7溶液中存在平衡C2O72-+H2O2CrO42-+2H+,所以1L0.1mol/L的K2Cr2O7溶液中Cr2O72-的数目小于0.1NA,D错误。
16.(安徽省九师联盟2023届高三上学期11月联考)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )。
A.0.1mol(CN)2含共用电子对数为0.6NA
B.40mL12mol·L-1浓硝酸与足量铜反应生成NO2分子数为0.24NA
C.4.4g由乙醛和乙酸乙酯组成的混合物中含C-H键数为0.4NA
D.反应3KNO2+KNO3+Cr2O32K2CrO4+4NO↑,每生成1molNO转移电子数为NA
【解析】选C。由N≡C-C≡N知,0.1 mol (CN)2含共用对电子对数为0.7NA,A项错误;40mL 12mol·L-1浓硝酸,含HNO30.48mol,当硝酸由浓变稀依次主要生成NO2和NO,生成NO2分子数少于0.24mol,B项错误;乙醛摩尔质量为44g·mol-1,乙酸乙酯的摩尔质量为88 g·mol-1,它们分子中的C-H分别是4个和8个,C项正确;反应3KNO2+KNO3+Cr2O32K2CrO4+4NO↑转移6e-,每生成 1mol NO转移电子数为1.5NA,D项错误。
17.(广东省深圳市龙岗区2023届高三一调)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )。
A.质量均为1g的氕、氘、氚三种原子的质子数均为NA
B.8gCu2S与CuSO4的混合物含有的铜原子数大于0.05NA
C.标准状况下,等体积的H2S与NH3的分子数均为NA
D.电解精炼铜阳极质量减少6.4g时,转移电子数为0.2NA
【解析】选B。质量均为1g的氕、氘、氚三种原子,氘和氚的物质的量小于1mol,质子数不全为NA,A错误;设混合物全为Cu2S,即Cu2S质量为8g(0.05mol),含铜原子数为0.1NA,设混合物全为CuSO4,即CuSO4质量为8g(0.05mol),含铜原子数为0.05NA,则混合物含有的铜原子数介于0.05NA与0.1NA之间,B正确;标准状况下,只知道H2S与NH3两种气体等体积,具体体积未知,无法确定分子数,C错误;电解精炼时,阳极不光铜放电,还有锌、铁、镍等金属同时放电,当阳极质量减少6.4g时,转移电子数无法确定,D错误。
18.(广东省佛山市2022届高三4月第二次教学质量监测)过硫酸钾(K2S2O8)常用作强氧化剂,可发生反应:2K2S2O8+2H2O4KHSO4+O2↑。过硫酸根(S2O82-)的离子结构如图所示。下列说法正确的是( )。
A.K2S2O8中氧元素的化合价有:-1、-2
B.1mol S2O82-中含13NA极性共价键
C.1mol KHSO4固体中阴阳离子总数为3NA
D.27g K2S2O8和水反应产生1.12L O2
【解析】选A。根据过硫酸根(S2O82-)的离子结构可知,离子中含有1个过氧键(-O-O-),氧元素显-1价,6个普通氧原子,氧元素显-2价,A选项正确;过氧键(-O-O-)为非极性共价键,1mol S2O82-中含12mol极性共价键(1个S=O相当于含有2个共价键)和1mol非极性共价键,B选项错误;1mol KHSO4固体中含有1mol K+和1mol HSO4-,共2NA个离子,C选项错误;未明确反应条件是否处于标准状况下,无法计算的1.12L O2物质的量,D选项错误。
19.(安徽省宣城市2022届高三第二次调研测试)南京大学科研团队首次发现氨还原过程中的多米诺效应:即一旦完成第①步,将自发完成后续步骤,反应过程示意图如下。NA表示阿伏伽德罗常数的值,下 列说法正确的是( )。
A.2.24LN2含有NA个价电子
B.3.5gLi3N中含有3NA个共价键
C.若0.7gLi参与第②步反应转移电子数为0.1NA
D.①②③步反应均为氧化还原反应
【解析】选C。2.24L2.24LN2的物质的量不确定,无法计算含有的价电子个数,A错误;Li3N是离子化合物,只有离子键,B错误;0.7gLi的物质的量是0.1mol,参与第②步反应时化合价从0价升高到+1价,则转移电子数为0.1NA,C正确;第③步反应是氢离子和氨气反应生成铵根,是非氧化还原反应,D错误。
20.(2022届湖南新高考教学教研联盟高三第二次联考)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )。
A.0.5mol-NH2中所含电子的数目为3.5NA
B.46g乙醇、60g乙酸在浓硫酸作用下充分反应,生成乙酸乙酯的分子数为NA
C.500mL0.1mol/L的HF溶液中F的数目为0.05NA
D.Na2O2与二氧化碳反应生成标准状况下2.24L O2转移的电子数为0.2NA
【解析】选D。氮原子含有7个电子,因此0.5mol-NH2中所含电子的物质的量为4.5mol,A错误;乙醇和乙酸的酯化反应是可逆反应,生成乙酸乙酯的物质的量小于1mol,B错误;HF为弱酸,只能部分电离,故F-的数目小于0.05NA,C错误;2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2,每生成1mol O2转移的电子为2mol,D正确。
21.(2022西藏林芝高三4月模拟)NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )。
A.22.4LCO2中含有NA个CO2分子
B.1.0L1.0mol•L-1的NaAlO2水溶液中含有的氧原子数为2NA
C.0.1mol/L的NaCl溶液中,Na+与Cl-离子总数为0.2NA
D.O2和O3的混合气体48g共含有氧原子数为3NA
【解析】选D。未指明标准状况,故难以确定22.4LCO2的物质的量、难以确定含有的CO2分子数目,A错误;1.0L1.0mol•L-1的NaAlO2水溶液中溶质、溶剂中均含有氧原子数目,故含有的氧原子数远大于2NA,B错误;0.1mol/L的NaCl溶液的体积未知,难以确定Na+与Cl-离子总数,C错误;O2和O3均是氧元素的单质,混合气体的质量48g即氧原子总质量,则共含有氧原子数为×NA=3NA,D正确。
22.(2022~2023学年重庆南开中学高三上学期期中)羟胺(NH2OH)是有机合成中重要还原剂。设NA为阿伏伽德罗常数的值,下列说法错误的是( )。
A.羟胺中N元素的化合价为-1
B.3.3g羟胺所含质子数目为1.8NA
C.羟胺的电子式为
D.1molNH2OH被足量氧气氧化,产物均无毒,该过程中转移的电子数目为NA
【解析】选C。羟胺(NH2OH)中氢元素显+1价,氧元素显-2价,则氮元素显-1价,A选项正确;1个羟胺分子中含有18个质子,则3.3g羟胺所含质子数目为×18×NA=1.8NA,B选项正确;羟胺的正确电子式为,C选项错误;羟胺的无毒氧化产物为N2,N元素化合价由-1→0,电子转移数日为NA,D选项正确。
23.(唐山市2022~2023学年度高三年级摸底演练)NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关说法正确的是( )。
A.18g重水(D2O)中含有的质子数为10NA
B.标准状况下,22.4LHF中分子数为NA
C.6.4gCu与S完全反应,转移的电子数为0.2NA
D.密闭容器中,2molNO与1molO2充分反应后,混合气体中氧原子数为4NA
【解析】选D。1个重水分子中含有10个质子,18g重水(D2O)中含有的质子数为×10×NA=9NA,故A错误;标准状况下HF是液体,22.4LHF的物质的量不是1mol,故B错误;Cu和S反应生成Cu2S,铜元素化合价由0升高为+1,6.4gCu与S完全反应,转移的电子数为0.1NA,故C错误;密闭容器中,2molNO与1molO2充分反应,根据氧原子守恒,混合气体中氧原子数为4NA,故D正确。
24.(河南省新未来2023届高三上学期9月联考)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )。
A.2.0gD2O和H218O的混合物中含有的中子数为NA
B.标准状况下,22.4LCl2参加反应,转移的电子数一定为2NA
C.100g溶质质量分数为46%的C2H5OH水溶液中含有的氧原子数为NA
D.足量MnO2与含4molHCl的热的浓盐酸充分反应,转移电子数为2NA
【解析】选A。2.0gD2O的物质的量为0.1mol,含有的中子数为NA,2.0gH218O的物质的量为0.1mol,含有的中子数也为NA,2.0gD2O和H218O的混合物中含有的中子数为NA,A正确;氯气参加反应,表现性质不同,转移电子数不同,若Cl2与冷的稀NaOH溶液反应生成NaCl和NaClO,1molCl2参加反应,转移电子数为NA;若Cl2与热的浓NaOH溶液反应,化学方程式为3Cl2+6NaOH5NaCl+NaClO3+3H2O,1molCl2参加反应,转移电子数为NA;若Cl2与金属或氢气反应,则Cl2全部做氧化剂,1molCl2参加反应,转移电子数为2NA,B错误;100g质量分数为46%的C2H5OH水溶液中含有46g(即1mol)溶质C2H5OH,46gC2H5OH中含有NA个氧原子,还含有54g(即3mol)溶剂H2O,54gH2O中含有3NA个氧原子,C错误;MnO2与浓盐酸反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,随着反应的进行,盐酸浓度下降,变成稀盐酸时反应停止,故足量MnO2与含4molHCl的热的浓盐酸充分反应,实际参加反应的HCl小于4mol,转移电子数小于2NA,D错误。
25.(2022~2023年度河南省高三年级阶段性考试四)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )。
A.25℃时,pH=13的氨水中由水电离出的氢离子数目为10-13NA
B.0.1molFeBr2与0.1molCl2反应时生成的Br2分子数为0.1NA
C.常温下,将2.7g铝片投入足量的浓硫酸中,铝失去的电子数为0.3NA
D.常温常压下,2.2g由CO2和N2O组成的混合气体中含有的原子总数为0.15NA
【解析】选D。本题主要考查阿伏加德罗常数的知识,侧重考查学生分析和解决问题的能力。溶液体积未知,不能计算由水电离出的氢离子数目,A项错误;由于还原性:Fe2+>Br-,所以0.1molFeBr2与0.1molCl2反应时,生成FeCl3、Br2,生成的Br2分子数为0.05NA,B项错误;常温下,铝片遇浓硫酸会发生钝化而不能进一步发生反应,因此不能计算微粒数目,C项错误;2.2g由CO2和N2O组成的混合气体中含有的原子总数为N(原子)=(-)×3NAmol-1=0.15NA,D项正确。
26.(河南省十所名校2023届高三尖子生第一次考试)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )。
A.5.5gP4O6()中含P-O键的数目为0.3NA
B.1L0.1mol·L-1Ca(ClO)2溶液中含ClO-的数目为0.2NA
C.0.2mol乙酸与0.1mol乙醇在浓硫酸催化下充分反应,生成的乙酸乙酯分子数为0.1NA
D.22.4LNH3发生反应4NH3+3F2NF3+3NH4F,转移的电子数为1.5NA
【解析】选A。本题以阿伏加德罗常数为情境,考查反应原理等知识,意在考查分析、判断及简单计算能力,变化观念与平衡思想、宏观辨识与微观探析的核心素养。×12=0.3mol,A项正确;ClO-发生水解,B项错误;该反应是可逆反应,C项错误;未指明状态,不能确定22.4LNH3的物质的量是1mol,D项错误。
27.(2022~2023学年豫北名校11月大联考)设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )。
A.4gCH4中的共价键数为1.25NA
B.6gNaHSO4固体中的阳离子数为0.05NA
C.1L0.1mol·L-1H2SO3溶液中的SO32-数为0.1NA
D.2.24LNO、CO混合气体中的氧原子数为0.1NA
【解析】选B。本题以NA为素材,考查阿伏加德罗常数,意在考查分析、判断、计算的能力,宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知的核心素养。4gCH4的物质的量为0.25mol,1个CH4分子中有4个共价键,故共价键为1mol,A项错误;6gNaHSO4为0.05mol,固体中的阳离子为Na+,则阳离子为0.05mol,B项正确;H2SO3为弱酸,部分电离,溶液中的SO32-数小于0.1NA,C项错误;未指明是在标准状况下,D项错误。
28.(湖南省常德市2023届高三上学期期中)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )。
A.钠与O2反应时,当有0.2mol电子转移时生成的阴离子数目为0.1NA
B.3.6gH2O与足量丙烯完全反应时生成的CH3CH2CH2OH分子数目为0.2NA
C.5.6g铁粉溶于稀硝酸中,生成的NO分子数目为0.1NA
D.含有3.9gK+的KHSO3溶液中,HSO3-、SO32-数目之和为0.1NA
【解析】选A。钠与O2反应时,当有0.2mol电子转移时会生成0.2molNa+,因为Na2O、Na2O2中阳离子和阴离子个数比均为2:1,故阴离子数目为0.1NA,故A正确;水的摩尔质量为18g/mol,3.6gH2O的物质的量为0.2mol;水与足量的丙烯反应时,生成CH3CH2CH2OH和(CH3)2CHOH总的物质的量为0.2mol,故B错误;铁的摩尔质量为56g/mol,5.6g铁粉的物质的量为0.1mol,若反应全部转化为铁离子,则生成NO分子数目为0.1NA,若全部生成亚铁离子,则生成NO分子数目约为0.067NA,故C错误;KHSO3溶液中含有H2SO3、HSO3-、SO32-三种含硫元素的微粒,钾原子的摩尔质量为39g/mol,3.9gK+的物质的量为0.1mol,因此n(KHSO3)=n(K+)=0.1mol,含有0.1molKHSO3的溶液中H2SO3、HSO3-、SO32-三种含硫元素的微粒数目之和为0.1NA,故D错误。
29.(湖南省三湘创新发展联合2022~2023学年高三上学期起点调研)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,22.4LSO3中含有的硫原子数为NA
B.7.8gNa2O2中含有的离子总数为0.4NA
C.18g葡萄糖分子中含有的非极性键的数目为0.6NA
D.1molN2中所含σ键的数目为NA
【解析】选D。标况下三氧化硫为固态,无法计算22.4LSO3的物质的量,A错误;过氧化钠中两个氧原子所形成的为一个阴离子,7.8g过氧化钠即0.1mol过氧化钠,所含的离子数目为0.3NA,B错误;18g葡萄糖即0.1mol葡萄糖,一个葡萄糖分子中,6个碳原子形成5个非极性共价键,0.1mol葡萄糖形成的非极性共价键数目应为0.5NA,C错误;一个氮气分子中含有一个σ键和两个π键,0.1mol氮气中含有的σ键数目为0.1NA,D正确。
30.(湖南湘东名校2023届第一次联考)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )。
A.1mol中含σ键的个数为5NA
B.56gC3H6和C4H8的混合气体中含有的氢原子数为8NA
C.0.5molSOCl2中S的价层电子对数为1.5NA
D.0.02molSO2与0.01molO2在一定条件下充分反应,转移的电子数为0.04NA
【解析】选B。该有机物的分子式为C4H5N,结构中有两个双键,每个双键包含一个σ键,其它都是单键,每个单键算一个σ键,所以1mol该有机物中含有的σ键应该为10NA,A错误;56gC3H6和C4H8都可以看作是56gCH2,即4molCH2,氢原子数为8NA,B正确;价层电子对数=σ键+孤电子对数,SOCl2中σ键数目为3,孤电子对数为(6-4)2=1,则价层电子对数为4,0.5molSOCl2的价层电子对数为2NA,C错误;一定条件下的二氧化硫和氧气的反应属于可逆反应,转移的电子数小于0.004NA,D错误。
31.(湖南永州市2023年高考第一次适应性考试)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )。
A.1mol环戊烷含有的σ键数为5NA
B.1.0mol·L-1的AlCl3溶液中含有阴离子总数为3NA
C.电解精炼铜,阳极质量减少64g时电路中通过的电子数为2NA
D.反应K2H3IO6+9HI2KI+4I2+6H2O生成25.4gI2时,转移电子的数目为0.175NA
【解析】选D。环戊烷分子式是C5H10,分子中含有5个C-C键和10个C-H键,C-C键、C-H键都是σ键,1个分子中含有15个σ键,则1mol环戊烷含有的σ键数为15NA,A错误;只有溶液浓度,缺少溶液体积,不能计算微粒数目,B错误;电解精炼铜时,阳极上Cu及活动性比Cu强的金属失去电子,发生氧化反应变为金属阳离子进入溶液,活动性比Cu弱的金属则以单质的形式沉淀在阳极底部形成阳极泥,故若阳极质量减少64g时,反应过程不一定转移2mol电子,所以电路中通过的电子数不一定为2NA,C错误;根据反应方程式可知:每反应产生4molI2,反应过程中转移7mol电子,现在反应生成25.4gI2时,n(I2)==0.01mol,则反应过程中转移电子的物质的量n(e-)=×n(I2)=×0.01mol=0.175mol,则转移的电子数目为0.175NA,D正确。
32.(湖南雅礼中学2023届高三11月月考)若NA表示阿伏加德罗常数的值,则下列说法正确的是( )。
A.1mol[Cu(NH3)4]2+含有12NA个σ键
B.50mL0.lmol·L-1CH3COOH溶液和10mL0.5mol·L-1CH3COOH溶液中所含CH3COOH分子数目相等11.
C.在标准状况下,11.2L由甲烷和乙烯组成的混合气体含极性键的数目为2NA
D.8.7gMnO2与40mL10mol·L-1浓盐酸充分反应,此时转移的电子数目为0.2NA
【解析】选C。1mol[Cu(NH3)4]2+含有16NA个σ键,A错误;醋酸是一元弱酸,电离程度和浓度有关系,所以50mL0.lmol·L-1CH3COOH溶液和10mL0.5mol·L-1CH3COOH溶液中所含CH3COOH分子数不相等,B错误;甲烷和乙烯分子中极性键(C-H)数均为4,标准状况下,11.2L由甲烷和乙烯组成的混合气体含极性键的数目为2NA,C正确;浓盐酸变稀后,该反应不能进行,40mL10mol·L-1浓盐酸不能完全反应,D错误。.
33.(安徽A10联盟2023届高三开学摸底考)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )。
A.1.8gD2O含有的中子数为NA
B.46g分子式为C2H6O的有机物含有的共价键数目为8NA
C.标准状况下,22.4LSO2与足量氧气充分反应生成的SO3的分子数为NA
D.1molCH4与Cl2在光照下反应生成的1molCH3Cl分子数为NA
【解析】选B。D2O的摩尔质量是20g·mol-1,所以中子数为×10×NA=0.9NA,A错误;46gC2H6O的物质的量为1mol,结构可能是二甲醚或乙醇,无论二甲醚()或乙醇(),其共价键数目均为8NA,B正确;二氧化硫与氧气反应为可逆反应,不能进行到底,C错误;甲烷和氯气的取代反应是逐步反应,不能确定一氯甲烷的物质的量,D错误。
34.(2022~2023学年辽宁鞍山高三上学期期中)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )。
A.11gK2S和K2O2的混合物中含有的离子数目为0.3NA
B.标准状况下,4.48LCCl4所含的分子数为0.2NA
C.一定条件下,32gSO2与足量O2反应,转移的电子数为NA
D.0.1mol·L-1Na2SO4溶液中含有的氧原子数为0.4NA
【解析】选A。K2S和K2O2具有相同的摩尔质量,摩尔而质量均为110g/mol,K2S和K2O2的混合物n(混)==0.1mol,根据电离方程式:K2O22K++O22-、K2S2K++S2-可知,二者都含有3个离子,则0.1mol混合物中含有的离子数目为0.3NA,A项正确;标准状况下,CCl4为液态物质,无法计算,B项错误;32gSO2的物质的量为=0.5mol,SO2与足量O2为可逆反应,转移的电子数小于NA,C项错误;n=cV,缺溶液的体积,无法计算,D项错误。
35.(河北省邯郸市2022~2023学年高三上学期摸底)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )。
A.标准状况下,22.4L氯气通入水中,n(HClO)+n(Cl-)+n(ClO-)=2NA
B.标准状况下,2.24LCH2Cl2含有的分子数大于0.1NA
C.室温下,pH为13的NaOH溶液中OH-数目为0.1NA
D.1L1mol/L溶液含有28NA个电子
【解析】选B。通入水中的氯气部分与水反应得到氯水,氯水中还含有未反应的氯气分子,由氯原子原子个数守恒可知,溶液中n(HClO)+n(Cl-)+n(ClO-)<×2×NAmol-1=2NA,故A错误;标准状况下,二氯甲烷为液态,2.24L二氯甲烷的物质的量大于=0.1mol,则含有的分子数大于0.1mol×NAmol-1=0.1NA,故B正确;缺溶液的体积,无法计算pH为13的氢氧化钠溶液中氢氧化钠的物质的量和氢氧根离子的数目,故C错误;1L1mol/L氯化钠溶液中钠离子、氯离子和水分子中都含有电子,无法计算溶液中水分子的物质的量和溶液中含有电子的数目,故D错误。
36.(贵州省2023届高三上学期11月联合考试)金属镁能溶于氯化铵溶液,其反应为Mg+2NH4ClMgCl2+H2↑+2NH3↑。已知:NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )。
A.上述反应中生成3.36L气体时,转移的电子数为0.2NA
B.0.1mol·L-1MgCl2溶液中含有的Cl-的总数为0.2NA
C.1molNH3和1molNH4+所含电子数均为10NA
D.14gN2和足量的氢气在催化剂作用下合成氨,生成的分子总数为NA
【解析】选C。本题主要考查阿伏加德罗常数的知识,侧重考查学生分析和解决问题的能力。未指明标准状态,气体的物质的量无法计算.A项错误;溶液体积未知,B项错误;合成氨反应为可逆反应,生成的氨气的物质的量无法计算,D项错误。
37.(内蒙古彦淖尔市2022届高三上学期期中)阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法正确的是( )。
A.1L0.1mol·L-1NH4Cl溶液中,NH4+的数量为0.1NA
B.2.4gMg与H2SO4完全反应,转移的电子数为0.1NA
C.标准状况下,2.24LN2和O2的混合气体中分子数为0.2NA
D.0.1molH2和0.1molI2于密闭容器中充分反应后,其分子总数为0.2NA
【解析】选D。NH4+是弱碱阳离子,发生水解:NH4++H2ONH3·H2O+H+,因此NH4+数量小于0.1NA,故A错误;2.4gMg为0.1mol,与硫酸完全反应后转移的电子的物质的量为×2=0.2mol,因此转移电子数为为0.2NA,故B错误;标准状况下,N2和O2都是气态分子,2.24L任何气体所含有的分子数都为0.1NA,故C错误;H2+I22HI,反应前后系数之和相等,即反应后分子总物质的量仍为0.2mol,分子数为0.2NA,故D正确。
38.(山师大附中2021~2022学年高三上学期开学考)NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( )。
A.48g正丁烷和10g异丁烷的混合物中共价键数目为13NA
B.10g46%乙醇水溶液中所含氧原子数为0.4NA
C.32.5gFeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为0.2NA
D.足量的锌与一定量的浓硫酸充分反应,放出标况下2.24LSO2和H2混合气体时,转移电子数为0.2NA
【解析】选C。48g正丁烷和10g异丁烷的混合物的物质的量为1mol,共价键数目为13NA,A正确;10g46%乙醇水溶液中所含氧原子数为:N(O)=(-)×NAmol-1=0.4NA,B正确;32.5gFeCl3的物质的量为0.2mol,水解形成的Fe(OH)3胶体粒子,Fe(OH)3胶粒是多个Fe(OH)3的聚合体,Fe(OH)3胶体粒子数小于0.2NA,C错误;Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+2H2O,Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑从方程式可看出,锌失去两个电子生成锌离子,标况下2.24LSO2和H2混合气体的物质的量为0.1mol,转移电子数为0.2NA,D正确。
39.(山东省威海乳山市2022~2023学年高三上学期期中)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )。
A.常温下,2.0gH218O中含有的质子数目为2NA
B.标准状况下,22.4L二氯甲烷中含有4NA个极性共价键
C.由1molCH3COONa和少量CH3COOH形成的中性溶液中,CH3COO-数目为NA
D.标准状况下,2.24LNO2完全溶于水,反应过程转移电子的数目为0.1NA
【解析】选C。2.0gH218O为0.1mol,每个H218O分子中质子数为10个,故2.0gH218O中含有的质子数目为NA,故A错误;标准状况下,二氯甲烷为液体,不能用22.4L/mol计算22.4L二氯甲烷物质的量,故B错误;由1molCH3COONa和少量CH3COOH形成的中性溶液中,根据电荷守恒可知:n(Na+)+n(H+)=n(CH3COO-)+n(OH-),溶液显中性即:n(H+)=n(OH-),故n(Na+)=n(CH3COO-)=1mol,CH3COO-数目为NA,故C正确;标准状况下2.24LNO2物质的量为0.1mol,二氧化氮与水的反应为3NO2+H2O2HNO3+NO~2e-,则反应中转移电子数为NA,故D错误。
40.(安徽省卓越县中联盟2022~2023学年高三上学期第一次联考)我国科学家实现了二氧化碳到淀粉的合成,其转化过程示意图如图所示:
已知CH3CH2OH的结构简式可表示为“”。设阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法错误的是( )。
A.若太阳能电池将18gH2O分解,则该反应转移的电子数为2NA
B.常温下,16.2g淀粉中含有的氢原子数为NA
C.2.24LCO2分子中共用电子对数为0.4NA
D.3.2gCH3OH被完全氧化为时生成的H2O分子数为0.1NA
【解析】选C。本题以二氧化碳到淀粉的合成为情境,考查阿伏加德罗常数的计算知识,意在考查计算的能力,宏观辩识与微观探析的核心素养。H2O分解生成H2和O2,18gH2O为1mol,转移的电子数为2NA,A项正确;淀粉的分子式为(C6H10O5)n,(C6H10O5)n~10nH,16.2g淀粉中含有的氢原子数为NA,B项正确;没有说明2.24LCO2的状况,不能确定所含分子数,不能计算共用电子对数,C项错误;的分子式为C3H6O3,6CH3OH+O22C3H6O3+6H2O,3.2gCH3OH为0.1mol,生成的H2O分子数为0.1NA,D项正确。
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