新高考化学一轮复习讲义 第2章 第7讲 包罗万象的阿伏加德罗常数(NA)
展开要正确理解基础,不是会做几个简单题就叫基础扎实。对于一轮复习,基础就是像盖房子一样,需要着力做好两件大事:一是夯实地基,二是打好框架。
2、扎实训练学科基本技能、理解感悟学科基本方法。
一轮复习,要以教材为本,全面细致的回顾课本知识,让学生树立“教材是最好的复习资料”的观点,先引导学生对教材中所涉及的每个知识点进行重新梳理,对教材中的概念、定理、定律进一步强化理解。
3、培养学生积极的学习态度、良好的复习习惯和运用科学思维方法、分析解决问题的能力。
落实学生解题的三重境界:一是“解”,解决当前问题。二是“思”,总结解题经验和方法。三是“归”,回归到高考能力要求上去。解题上强化学生落实三个字:慢(审题),快(书写),全(要点全面,答题步骤规范)。
4、有计划、有步骤、有措施地指导学生补齐短板。
高三复习要突出重点,切忌主次不分,无的放矢。要在“精讲”上下足功夫。抓住学情,讲难点、重点、易混点、薄弱点;讲思路、技巧、规范;讲到关键处,讲到点子上,讲到学生心里去。
第7讲 包罗万象的阿伏加德罗常数(NA)
复习目标 1.加深对物质的量及相关物理量的理解,理清其适用条件和范围。2.掌握宏观物理量与微观物理量转化计算的技巧。
一、识破阿伏加德罗常数判断的陷阱
1.NA为阿伏加德罗常数的值。请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)2.24 L CO2中含有的原子数为0.3NA( )
(2)常温下,11.2 L甲烷气体含有的甲烷分子数为0.5NA( )
(3)常温常压下,1.4 g乙烯与丙烯混合气体含有的原子数为0.3NA( )
(4)标准状况下,22.4 L SO3中含有SO3的分子数为NA( )
(5)标准状况下,22.4 L氧气、氮气和CO的混合气体中含有2NA个原子( )
(6)用惰性电极电解饱和食盐水,若阴极产生11.2 L气体,则线路中通过NA个电子( )
(7)常温常压下,1 ml CO2与SO2的混合气体中含氧原子数为2NA( )
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)× (7)√
2.NA为阿伏加德罗常数的值。请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)0.1 L 3.0 ml·L-1的NH4NO3溶液中含有的NHeq \\al(+,4)的数目为0.3NA( )
(2)在高温、高压和催化剂条件下,密闭容器中2 g H2与足量N2反应,转移电子数为2NA( )
(3)等体积、等物质的量浓度的NaCl和KCl溶液中,阴、阳离子数目之和均为2NA( )
(4)1 ml Al3+完全水解生成氢氧化铝胶体粒子的数目为NA( )
(5)含2 ml H2SO4的浓硫酸与足量铜共热,转移的电子数为2NA( )
(6) 0.1 ml·L-1的NaHSO4溶液中,Na+数目为0.1NA( )
(7)密闭容器中,2 ml NO与1 ml O2充分反应后,混合气体中氧原子数为4NA( )
(8)100 g 46%的乙醇溶液中含有氧原子数为NA( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)× (7)√ (8) ×
阿伏加德罗常数判断题中的常见陷阱
1.气体摩尔体积的适用条件设陷,如第1题(1)(2)(4)(6)
应对策略:
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、NO2等在标准状况下均不为气体]。
2.设置与计算无关的一些干扰条件,如第1题(3)(7)
应对策略:注意物质的质量、摩尔质量、微粒个数不受“温度”“压强”等外界条件的影响。
3.忽视可逆反应、隐含反应、反应物浓度变化对反应的影响,如第2题(1)(2)(4)(5)
应对策略:
(1)熟记常考可逆反应。
①2SO2+O2eq \(,\s\up7(催化剂),\s\d5(△))2SO3
②N2+3H2eq \(,\s\up7(高温、高压),\s\d5(催化剂))2NH3
③Cl2+H2OHCl+HClO
(2)注意盐溶液中NA是否涉及弱碱阳离子、弱酸酸根阴离子。
(3)有些反应的反应物浓度不一样,反应就不一样。如铜与浓硝酸的反应、铜与浓硫酸的反应、二氧化锰与浓盐酸的反应。
4.计算电解质溶液中微粒数目常在溶液体积、溶剂方面设陷,如第2题(3)(6)(8)
应对策略:
(1)已知浓度时,特别关注是否有具体的体积。
(2)若NA涉及O原子、H原子数目,是否忽视溶剂水。
二、关注特殊物质的“组成”和结构特点
3.NA为阿伏加德罗常数的值。请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)36 g 18O2中含有10NA个中子( )
(2)17 g —OH与17 g OH-所含电子数均为10NA( )
(3)92 g NO2与N2O4的混合气体中含有的原子总数为6NA( )
(4)乙烯和环丙烷(C3H6)组成的28 g混合气体中含有3NA个氢原子( )
(5)CH4与P4的分子结构均为正四面体形,在1 ml CH4分子或P4分子中含有的共价键数均为4NA( )
(6)4.5 g SiO2晶体中含有的硅氧键的数目为0.3NA( )
(7)34 g过氧化氢存在的极性键总数为3NA( )
(8)46 g乙醇中存在的共价键总数为8NA( )
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)√ (7)× (8)√
(1)理清整体与部分的数量关系
确定粒子个数:弄清楚微粒中相关粒子(质子、中子、电子)、离子、化学键之间的数量关系。
如单原子分子:稀有气体He、Ne等;双原子分子:Cl2、N2、O2、H2等。
有特殊结构的物质的量计算:如1 ml Si中含Si—Si 2NA、1 ml SiO2中含Si—O 4NA、1 ml石墨烯(单层石墨)中含有六元环的个数为0.5NA。
(2)最简式相同的混合物简化计算技巧——求同存异,如第3题(3)将混合物看作“NO2”,(4)将混合物看作“CH2”。
(3)最简式相同的混合物计算技巧——极端假设法,如第3题(3)可先假设都是NO2计算,再假设都是N2O4,结果相同;同样的方法解答第3题(4)。
三、关注特殊物质氧化还原反应中电子转移数目
4.NA为阿伏加德罗常数的值。请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”),简述判断依据。
(1)标准状况下,2.24 L CO2与足量的Na2O2充分反应,转移的电子总数为0.2NA(×)
判断依据:该反应为Na2O2中-1价氧元素的歧化反应,0.1 ml CO2反应消耗0.1 ml Na2O2,转移0.1 ml电子。
(2)5.6 g Fe和6.4 g Cu分别与0.1 ml Cl2充分反应,转移的电子数均为0.2NA(√)
判断依据:0.1 ml Fe和0.1 ml Cu均能完全使0.1 ml Cl2转化为0.2 ml Cl-,转移0.2 ml电子。
(3)5.6 g铁粉与硝酸反应失去的电子数一定为0.3NA(×)
判断依据:没有给出硝酸的量,不能判断最终产物中铁元素的价态,故不能判断转移电子的数目。
(4)6.4 g Cu与S完全反应,转移的电子数为0.2NA(×)
判断依据:该反应的产物为Cu2S,0.1 ml Cu只能失去0.1 ml电子。
(5)向FeBr2溶液中通入适量Cl2,当有1 ml Fe2+被氧化时,转移的电子总数一定等于3NA(×)
判断依据:还原性:Fe2+>Br-,Cl2首先氧化Fe2+,Cl2的量不确定,无法确定Br-被氧化的量,转移的电子数在NA ~3NA之间。
1.判断电子转移总数做到“三注意”
(1)注意是否发生歧化反应,如Na2O2与H2O、CO2的反应;Cl2、NO2与H2O或NaOH的反应。
(2)注意变价元素,如Fe与足量硝酸反应生成Fe3+,与少量硝酸反应生成Fe2+。
(3)注意氧化还原反应的竞争及用量问题,如向FeBr2溶液中通入Cl2,Cl2的量不同,转移的电子数不同。
2.熟记特殊反应中电子转移总数
1.(2021·广东,11)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.1 ml CHCl3含有C—Cl键的数目为3NA
B.1 L 1.0 ml·L-1的盐酸含有阴离子总数为2NA
C.11.2 L NO与11.2 L O2混合后的分子数目为NA
D.23 g Na与足量H2O反应生成的H2分子数目为NA
答案 A
解析 1 ml CHCl3含有3 ml C—Cl键,C—Cl键的数目为3NA,A正确;盐酸中氯化氢会全部电离出Cl-,水会部分电离出OH-,水的质量及电离程度未知,故无法计算1 L 1.0 ml·
L-1的盐酸含有的阴离子的总数,B错误;未提到具体的温度、压强(如标况下),故无法计算11.2 L NO与11.2 L O2混合后的分子数目,C错误;钠与足量的水反应生成氢气的关系式为2Na~H2,故1 ml Na与水反应生成0.5 ml H2,H2分子数目应为0.5NA,D错误。
2.(2021·全国甲卷,8)NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )
A.18 g重水(D2O)中含有的质子数为10NA
B.3 ml的NO2与H2O完全反应时转移的电子数为4NA
C.32 g环状S8()分子中含有的S—S键数为1NA
D.1 L pH=4的0.1 ml·L-1 K2Cr2O7溶液中Cr2Oeq \\al(2-,7)离子数为0.1NA
答案 C
解析 D2O的质子数为10,18 g D2O的物质的量为eq \f(18 g,20 g·ml-1)=0.9 ml, 则18 g重水(D2O)中所含质子数为9NA,A错误;NO2与H2O反应的化学方程式为3NO2+H2O===2HNO3+NO,有3 ml的NO2参与反应时,转移的电子数为2NA,B错误;一个S8()分子中含有的S—S键数为8,32 g S8的物质的量为eq \f(32 g,8×32 g·ml-1)=eq \f(1,8) ml,则含有的S—S键数为eq \f(1,8)×8×NA=NA,C正确;酸性K2Cr2O7溶液中存在:Cr2Oeq \\al(2-,7)+H2O2CrOeq \\al(2-,4)+2H+,则1 L pH=4的0.1 ml·L-1 K2Cr2O7溶液中Cr2Oeq \\al(2-,7)离子数小于0.1NA,D错误。
3.(2021·浙江6月选考,18)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是( )
A.标准状况下,1.12 L 18O2中含有中子数为NA
B.31 g P4(分子结构:)中的共价键数目为1.5NA
C.100 mL 0.1 ml·L-1的NaOH水溶液中含有氧原子数为0.01NA
D.18.9 g 三肽C6H11N3O4(相对分子质量:189)中的肽键数目为0.2NA
答案 C
解析 标准状况下,1.12 L 18O2的物质的量为0.05 ml,1个18O中含有中子数为18-8=10,所以1.12 L 18O2中含有中子数为NA,A正确;31 g P4的物质的量为0.25 ml,根据白磷的分子结构可知,1个白磷分子里含有6个共价键,所以共价键数目为1.5NA,B正确;100 mL
0.1 ml·L-1的NaOH水溶液中含有溶质氢氧化钠和溶剂水,氧原子数目为二者氧原子数目的加和,C错误;18.9 g三肽C6H11N3O4的物质的量为0.1 ml,三分子氨基酸脱水缩合形成三肽,三肽中含有两个肽键,所以18.9 g三肽C6H11N3O4中的肽键数目为0.2NA,D正确。
4.(2021·湖南,5)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.18 g H218O含有的中子数为10NA
B.0.1 ml·L-1 HClO4溶液中含有的H+数为0.1NA
C.2 ml NO与1 ml O2在密闭容器中充分反应后的分子数为2NA
D.11.2 L CH4和22.4 L Cl2(均为标准状况)在光照下充分反应后的分子数为1.5NA
答案 D
解析 18 g H218O的物质的量为eq \f(18 g,20 g·ml-1)=0.9 ml,1个H218O含10个中子,则18 g H218O含有的中子数为9NA,A错误;未给出溶液体积,无法计算,B错误;存在2NO+O2===2NO2,
2NO2N2O4,因此2 ml NO与1 ml O2在密闭容器中充分反应后的分子数小于2NA,C错误;标准状况下11.2 L CH4的物质的量为0.5 ml,22.4 L Cl2的物质的量为1 ml,0.5 ml CH4含2 ml H,最多可消耗2 ml Cl2,因此CH4过量,根据C守恒,反应后含C物质的物质的量=甲烷的物质的量=0.5 ml,因此11.2 L CH4和22.4 L Cl2(均为标准状况)在光照下充分反应后的分子数为1.5NA,D正确。
5.(2021·河北,7)NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是( )
A.22.4 L(标准状况)氟气所含的质子数为18NA
B.1 ml碘蒸气和1 ml氢气在密闭容器中充分反应,生成的碘化氢分子数小于2NA
C.电解饱和食盐水时,若阴阳两极产生气体的总质量为73 g,则转移电子数为NA
D.1 L 1 ml·L-1溴化铵水溶液中NHeq \\al(+,4)与H+离子数之和大于NA
答案 C
解析 在标准状况下,22.4 L氟气的物质的量为1 ml,其质子数为1×9×2×NA=18NA,A正确;碘蒸气与氢气发生的反应为I2(g)+H2(g)2HI(g),反应为可逆反应,生成的碘化氢分子数小于2NA,B正确;电解饱和食盐水时电极总反应为2NaCl+2H2Oeq \(=====,\s\up7(电解))2NaOH+H2↑+Cl2↑,阴阳两极产生的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73 g,则说明反应生成的氢气与氯气的物质的量各为1 ml,根据关系式H2~2e-可知,转移的电子数为2NA,C错误;1 L 1 ml·L-1溴化铵水溶液存在电荷守恒,n(NHeq \\al(+,4))+n(H+)=n(Br-)+n(OH-),因为n(Br-)=1 L×1 ml·L-1=1 ml,所以该溶液中NHeq \\al(+,4)与H+离子数之和大于NA,D正确。
课时精练
1.(2022·潍坊模拟)设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 CH3OH分子中共价键的数目为0.5NA
B.1 ml Na2O2与足量CO2充分反应,转移的电子数为2NA
C.用浓盐酸分别和KMnO4、KClO3反应制备1 ml氯气,转移的电子数均为2NA
D.5.6 g Fe粉与足量S粉加热充分反应转移的电子数为0.2NA
答案 D
解析 标准状况下,CH3OH是液体,2.24 L CH3OH的物质的量不是0.1 ml,故A错误;Na2O2与CO2的反应中,Na2O2既是氧化剂又是还原剂,1 ml Na2O2与足量CO2充分反应,转移的电子数为NA,故B错误;浓盐酸和KMnO4反应,氯气是氧化产物,生成1 ml氯气转移2 ml电子;浓盐酸和KClO3反应,氯气既是氧化产物又是还原产物,生成1 ml氯气转移eq \f(5,3) ml电子,故C错误;Fe粉与足量S粉反应生成硫化亚铁,5.6 g Fe粉与足量S粉加热充分反应转移的电子数为0.2NA,故D正确。
2.(2022·吉林模拟)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关叙述正确的是( )
A.1 L 0.1 ml·L-1Na2SO3溶液中阴离子数目为0.1NA
B.9.2 g C2H6O含有共价键的数目为1.6NA
C.NA个CO2分子形成的晶体中电子对数目为4NA
D.1 ml Na与足量O2反应,生成Na2O和Na2O2的混合物,钠失去电子数为2NA
答案 B
解析 Na2SO3在水溶液中发生水解反应:SOeq \\al(2-,3)+H2OHSOeq \\al(-,3)+OH-,从而1 L 0.1 ml·
L-1Na2SO3溶液中阴离子数目大于0.1NA,故A错误;C2H6O有两种同分异构体CH3CH2OH、CH3OCH3,每个分子都含有8个共价键,9.2 g C2H6O为0.2 ml,含有共价键的数目为1.6NA,故B正确;NA个CO2分子的物质的量为1 ml,CO2的结构式是O==C==O,1 ml CO2中电子对数目为8NA,故C错误;钠和氧气反应生成Na2O和Na2O2的混合物,钠元素化合价由0升高为+1,1 ml钠反应失去1 ml电子,故D错误。
3.(2022·厦门模拟)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.1 L 0.1 ml·L-1 NaClO溶液中含有ClO-的数目为0.1NA
B.将1 ml NH3完全溶于水,所得溶液中N(NH3·H2O)+N(NHeq \\al(+,4))=NA
C.1 L 0.1 ml·L-1 NaHSO4溶液中含有的阳离子数目为0.1NA
D.将1 ml CH3COONa溶于稀醋酸中使溶液呈中性,溶液中含CH3COO-数目为NA
答案 D
解析 1 L 0.1 ml·L-1 NaClO溶液中,ClO-水解,因此含有ClO-的数目小于0.1NA,故A错误;氨气溶于水是可逆反应,因此所得溶液中N(NH3)+N(NH3·H2O)+N(NHeq \\al(+,4))=NA,故B错误;1 L 0.1 ml·L-1 NaHSO4溶液中,NaHSO4电离出钠离子和氢离子,因此含有的阳离子数目大于0.1NA,故C错误;将1 ml CH3COONa溶于稀醋酸中使溶液呈中性,根据电荷守恒和溶液呈中性得到溶液中含CH3COO-数目为NA,故D正确。
4.(2022·福建南平市高三模拟)已知NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.15.6 g Na2O2中离子总数为0.6NA
B.2.8 L臭氧含有的质子数为3NA
C.一定条件下,1 ml N2与4 ml H2 反应生成的NH3分子数为2NA
D.1 L 0.1 ml·L-1CH3COOH溶液中H+数为0.1NA
答案 A
解析 Na2O2由Na+和Oeq \\al(2-,2)构成,15.6 g Na2O2的物质的量为eq \f(15.6 g,78 g·ml-1)=0.2 ml,离子总数为0.6NA,A正确;根据题给条件无法计算臭氧的物质的量,B错误;氮气和氢气合成氨为可逆反应,因此1 ml N2与4 ml H2 反应生成的NH3分子数小于2NA,C错误;CH3COOH为一元弱酸,部分电离,1 L 0.1 ml·L-1 CH3COOH溶液中H+数小于0.1NA,D错误。
5.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,8 g O2含有4NA个电子
B.1 L 0.1 ml·L-1的氨水中有0.1NA个NHeq \\al(+,4)
C.标准状况下,22.4 L盐酸含有NA个HCl分子
D.1 ml·L-1的AlCl3溶液中含有Cl-的个数为3NA
答案 A
解析 1个O2分子中含有16个电子,故8 g (0.25 ml)O2中含有4NA个电子,A项正确;NH3·H2O为弱电解质,在溶液中部分电离,故1 L 0.1 ml·L-1氨水中含有的NHeq \\al(+,4)数小于0.1NA,B项错误;标况下盐酸为液体,且盐酸中不存在HCl分子,C项错误。
6.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是( )
A.标准状况下,11.2 L丙烷中含C—C键的数目为NA
B.1 L pH=1的H2SO4溶液中含H+的数目为0.2NA
C.0.1 ml 重水(D2O)分子中含有的中子数为NA
D.1.6 g硫在足量的氧气中完全燃烧,转移的电子数为0.2NA
答案 B
解析 标准状况下11.2 L丙烷的物质的量为0.5 ml,0.5 ml 丙烷分子中C—C键的数目为NA,A正确;pH=1的H2SO4溶液中c(H+)=0.1 ml·L-1,溶液体积为1 L,H+数目为0.1NA,B错误;1个D2O分子中含有的中子数为10,0.1 ml D2O中含有的中子数为NA,C正确;
1 ml S完全燃烧生成SO2转移4 ml 电子,1.6 g即0.05 ml硫完全燃烧转移的电子数为0.2NA,D正确。
7.NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.常温常压下,124 g P4中所含P—P键数目为4NA
B.100 mL 1 ml·L-1 FeCl3溶液中所含Fe3+的数目为0.1NA
C.标准状况下,11.2 L 甲烷和乙烯混合物中含氢原子的数目为2NA
D.密闭容器中,2 ml SO2和 1 ml O2催化反应后分子总数为2NA
答案 C
解析 124 g P4的物质的量为1 ml,每个P4分子中含有6个P—P,A错误;Fe3+能水解,100 mL 1 ml·L-1 FeCl3 溶液中 Fe3+的数目小于0.1NA,B错误;标准状况下,11.2 L甲烷和乙烯混合物的物质的量为0.5 ml,1个甲烷分子和1个乙烯分子都含有4个氢原子,C正确;SO2和O2的反应为可逆反应,2 ml SO2和1 ml O2反应后,混合气体的物质的量大于2 ml,D错误。
8.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,33.6 L氟化氢中含有氟原子的数目为1.5NA
B.常温下,1 L pH=4的NaH2PO4溶液中含有Na+的数目为1×10-4NA
C.惰性电极电解AgNO3溶液,两极均产生0.5 ml气体时,电路中通过的电子数为NA
D.已知CrO5中Cr元素的化合价为+6,则13.2 g CrO5分子中存在过氧键的数目为0.2NA
答案 D
解析 标准状况下,氟化氢不是气体,不能使用标况下的气体摩尔体积计算,A错误;NaH2PO4只能完全电离为钠离子和H2POeq \\al(-,4),H2POeq \\al(-,4)不能完全电离,pH=4的溶液中的氢离子浓度为
10-4ml·L-1,钠离子浓度大于10-4ml·L-1,则Na+的数目多于10-4NA,B错误;惰性电极电解硝酸银溶液,阳极生成氧气,阴极先生成银,后生成氢气,阳极反应为4OH--4e-===2H2O+O2↑,两极均产生0.5 ml气体时,根据阳极反应可知,电路中通过的电子数为2NA,C错误;CrO5中Cr元素的化合价为+6,根据化合物中元素化合价代数和为0可知,CrO5中
1个O显-2价,4个O显-1价,则CrO5中含有两个过氧键,13.2 g CrO5的物质的量为eq \f(13.2 g,132 g·ml-1)=0.1 ml,即0.1 ml CrO5存在过氧键的数目为0.2NA,D正确。
9.肼(N2H4)是火箭常用的高能燃料,常温下为液体,其球棍模型如图所示。肼能与双氧水发生反应:N2H4+2H2O2===N2↑+4H2O。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,11.2 L N2中含电子总数为5NA
B.标准状况下,22.4 L N2H4中所含原子总数为6NA
C.标准状况下,3.2 g N2H4中含有共价键的总数为0.6NA
D.若生成3.6 g H2O,则上述反应转移电子的数目为0.2NA
答案 D
解析 1个N2分子含有14个电子,标准状况下,11.2 L N2的物质的量为0.5 ml,则所含电子数为7NA,A项错误;标准状况下肼为液体,22.4 L N2H4的物质的量远大于1 ml,故所含原子数远大于6NA,B项错误;1个肼分子含有5个共价键,3.2 g N2H4的物质的量为0.1 ml,则所含共价键的数目为0.5NA,C项错误;反应N2H4+2H2O2===N2↑+4H2O中,生成4 ml H2O转移4 ml电子,故生成3.6 g(即0.2 ml)H2O时,转移电子的数目为0.2NA,D项正确。
10.硫代硫酸钠溶液与盐酸的反应(Na2S2O3+2HCl===2NaCl+S↓+SO2↑+H2O)可用于探索浓度对反应速率的影响。常温常压下,若该反应产生固体单质16 g,则反应中各有关物质的物理量均正确的是(NA表示阿伏加德罗常数的值)( )
答案 D
解析 该反应为S2Oeq \\al(2-,3)在酸性条件下的歧化反应,S2Oeq \\al(2-,3)中硫元素的化合价为+2价,1 ml S2Oeq \\al(2-,3)参加反应生成1 ml单质硫和1 ml SO2,转移2 ml电子,故常温常压下反应生成16 g
(即0.5 ml)单质硫时,必生成0.5 ml SO2,同时转移1 ml电子。
11.(2022·河北张家口市高三模拟)已知NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.标准状况下,22.4 L N2和H2混合气中含4NA个原子
B.过氧化钠与水反应时,生成0.1 ml氧气转移的电子数为0.2NA
C.100 mL 0.1 ml·L-1(NH4)2 Fe(SO4)2溶液中含有Fe2+的数目为0.01NA
D.将0.1 ml Cl2通入足量的水中,溶液中Cl-、HClO、ClO-微粒总数为0.2NA
答案 B
解析 氮气和氢气均属于双原子分子,标准状况下,22.4 L N2和H2混合气的物质的量为1 ml,含有的原子数目为2NA,故A错误;过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,过氧化钠中部分氧元素的价态由-1价升高到0价,部分降低到-2价,因此1 ml过氧化钠参加反应生成0.5 ml氧气,转移电子1 ml,当生成0.1 ml氧气时,转移的电子数为0.2NA,故B正确;亚铁离子能够微量水解,所以100 mL 0.1 ml·L-1(NH4)2 Fe(SO4)2溶液中含有Fe2+的数目小于0.01NA,故C错误;将0.1 ml Cl2通入足量的水中,溶液中存在Cl2 、HClO、ClO-、Cl-等含氯微粒,根据氯原子守恒,溶液中Cl-、HClO、ClO-微粒总数小于0.2NA,故D错误。
12.(2022·南昌模拟)下列说法正确的是(NA为阿伏加德罗常数的值)( )
A.O2-的电子式为,则O2-核外有8个电子
B.1 ml NH4Cl中含有的H—Cl键的数目为NA
C.1 ml 环氧乙烷( )中含有共价键的总数为7NA
D.20 g Na2O和Na2O2的混合物中,所含阴、阳离子数目之比无法确定
答案 C
解析 O2-的电子式为,表示O2-的最外层有8个电子,但其核外有10个电子,A错误;NH4Cl是离子化合物,NHeq \\al(+,4)与Cl-间形成离子键,无H—Cl键存在,B错误;Na2O和Na2O2都是离子化合物,其含有的阴、阳离子数目之比都是1∶2,与物质质量的多少无关,D错误。
13.捕获二氧化碳是碳中和技术之一,如图是捕获二氧化碳生成甲酸的过程,若NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.1 ml N(C2H5)3中含有的非极性键的数目为3NA
B.标准状况下,22.4 L CO2分子中含有2NA对共用电子对
C.每生成1 ml 甲酸,转移的电子数为4NA
D.1 ml 甲酸和足量乙醇充分反应后,生成甲酸乙酯的数目为NA
答案 A
解析 N(C2H5)3是三个乙基与氮相连,因此1 ml中含有的非极性键的数目为3NA,故A正确;标准状况下,CO2的结构式为O==C==O,22.4 L CO2即1 ml CO2分子中含有4NA对共用电子对,故B错误;整个过程是CO2+H2eq \(――→,\s\up7(催化剂))HCOOH,因此每生成1 ml 甲酸,转移的电子数为2NA,故C错误;甲酸和乙醇在浓硫酸加热条件下生成甲酸乙酯的反应是可逆反应,因此1 ml 甲酸和足量乙醇充分反应后,生成甲酸乙酯的数目小于NA,故D错误。
14.(2022·泉州模拟)用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A.1 ml甲基(—CH3)所含的电子数为10NA
B.常温常压下,1 ml分子式为C2H6O的有机物中,含有C—O键的数目为NA
C.14 g由乙烯和环丙烷()组成的混合气体中,含有的原子总数为3NA
D.标准状况下,22.4 L四氯化碳中含有共用电子对的数目为4NA
答案 C
解析 1个甲基中含有9个电子,则1 ml甲基(—CH3)所含的电子数为9NA,A错误;分子式为C2H6O的有机物可能是乙醇(CH3CH2OH),1个乙醇分子中含1个C—O键,也可能是二甲醚(CH3—O—CH3),1个二甲醚分子中含2个C—O键,故不能确定其中含有C—O键的数目,B错误;乙烯和环丙烷()的最简式都是CH2,1个最简式中含有3个原子,14 g由乙烯和
环丙烷()组成的混合气体中含有最简式的物质的量是1 ml,因此含有的原子总数为3NA,
C正确;在标准状况下四氯化碳呈液态,不能用气体摩尔体积计算,D错误。
15.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是( )
A.100 mL 1 ml·L-1NH4Cl溶液中含有阳离子的数目小于0.1NA
B.0.5 L 0.5 ml·L-1醋酸溶液中含有的分子数目小于0.25NA
C.60 g SiO2晶体中含有[SiO4]四面体结构单元的数目为NA
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 C
解析 水能微弱电离产生氢离子、铵根离子能水解,水解消耗的铵根离子与生成的氢离子等物质的量,故100 mL 1 ml·L-1NH4Cl溶液中含有的阳离子数目大于0.1NA,A错误; 醋酸溶液中含有醋酸分子和水分子,0.5 L 0.5 ml·L-1醋酸溶液中含有的分子数目远大于0.25NA,B错误;SiO2晶体中每个硅原子与4个氧原子形成4个硅氧键、每个氧原子与2个硅原子成键,则二氧化硅晶体可看作由[SiO4]四面体结构构成,60 g SiO2晶体中含有1 ml Si原子,则所含[SiO4]四面体结构单元的数目为NA,C正确;不知道该CaSO4饱和溶液的体积,故不能计算Ca2+的数目,D错误。
16.(2022·成都模拟)为实现随处可上网,中国发射了“中星16号”卫星。NH4ClO4是火箭的固体燃料,发生的反应为2NH4ClO4eq \(=====,\s\up7(210 ℃))N2↑+Cl2↑+2O2↑+4H2O↑,NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.1 ml NH4ClO4溶于水,含NHeq \\al(+,4)和ClOeq \\al(-,4)的数目均为NA
B.反应中还原产物分子数与氧化产物分子总数之比为1∶3
C.产生6.4 g O2反应转移的电子总数为0.8NA
D.0.5 ml NH4ClO4分解产生的气体体积为44.8 L
答案 B
解析 NHeq \\al(+,4)为弱碱阳离子,在水溶液中要水解,因此1 ml NH4ClO4溶于水,含NHeq \\al(+,4)的数目少于NA,故A错误;2NH4ClO4eq \(=====,\s\up7(210 ℃))N2↑+Cl2↑+2O2↑+4H2O↑反应中,还原产物为氯气,氧化产物为氮气和氧气,还原产物分子数与氧化产物分子总数之比为1∶3,故B正确;6.4 g O2的物质的量为eq \f(6.4 g,32 g·ml-1)=0.2 ml,根据反应可知,产生6.4 g O2转移的电子总数为1.4NA,故C错误;未告知是否为标准状况,无法计算0.5 ml NH4ClO4分解产生的气体的体积,故D错误。
17.NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.常温下,pH=9的CH3COONa溶液中,水电离出的H+数为10-5NA
B.34 g中含有的极性键数目为2NA
C.在反应KClO3+6HCl===KCl+3Cl2↑+3H2O中,每生成3 ml Cl2转移的电子数为6NA
D.25 ℃时,1 L pH=13的Ba(OH)2溶液中Ba2+数目为0.05NA
答案 D
解析 34 g的物质的量为0.5 ml,含有的极性键数目为3NA,故B错误;在反应KClO3+6HCl===KCl+3Cl2↑+3H2O中,氯元素化合价向中间靠拢,氯酸钾中+5价的氯元素变成0价的氯气,生成3 ml氯气转移了5 ml电子,故C错误;25 ℃时,1 L pH=13的Ba(OH)2溶液中,c(OH-)=0.1 ml·L-1,OH-的数目为0.1NA,Ba2+的数目为0.05NA,故D正确。反应
物质变化量
转移电子的物质的量或数目
Na2O2+CO2 (或H2O)
1 ml Na2O2
1 ml或NA
1 ml O2
2 ml或2NA
Cl2+NaOH
1 ml Cl2
1 ml或NA
Cl2+Fe
1 ml Cl2
2 ml或2NA
1 ml Fe
3 ml或3NA
选项
二氧化硫
硫代硫酸钠
转移的电子
A
1 ml
NA
B
11.2 L
0.5 ml
C
158 g
2 ml
D
79 g
NA
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