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第12讲 物质的量、气体摩尔体积-2023-2024学年高一化学易混易错巧讲精练(人教版2019必修第一册)
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这是一份第12讲 物质的量、气体摩尔体积-2023-2024学年高一化学易混易错巧讲精练(人教版2019必修第一册),共1页。试卷主要包含了物质的量,摩尔质量,气体摩尔体积,阿伏加德罗定律,阿伏加德罗定律推论,物质的量与摩尔质量 ,求气体的摩尔质量M的常用方法等内容,欢迎下载使用。
一、物质的量、阿伏加德罗常数
1.基本概念之间的关系
1ml任何粒子的粒子数,符号NA,NA=6.02×1023ml-1
国际上规定,1ml粒子集合体所含的粒子数约为6.02×1023
物质的量(n)
摩尔(ml)
阿伏加德罗常数(NA)
七个基本物理量之一,表示含有一定数目粒子的集合体。
2.物质的量的规范表示方法
b
H2O
ml
单位
数值
指定微粒化学式或微粒名称
3.物质的量(n)与摩尔(ml) 、阿伏加德罗常数(NA)之间的关系
二、摩尔质量
定义:单位物质的量的物质所具有的质量
单位
g/ml
公式
M=
符号
M
摩尔质量
数值上与该粒子的相对分子(原子)质量相等
三、气体摩尔体积
物质的体积
粒子间的距离
气体体积
固体、液体体积
粒子的大小
粒子的数目
四、阿伏加德罗定律
物质的量相等
相同压强
相同温度
相同体积
任何气体
所含分子数目相等
五、阿伏加德罗定律推论
阿伏加德罗定律推论
一连比
二反比
三正比
六、物质的量(n)与摩尔质量(M) 、阿伏加德罗常数(NA)、气体摩尔体积(Vm)之间的关系
七、求气体的摩尔质量M的常用方法
(1)根据物质的质量(m)和物质的量(n):M=m/n。
(2)根据一定质量(m)的物质中微粒数目(N)和阿伏加德罗常数(NA):M=NA·m/N。
(3)根据标准状况下气体的密度ρ:M=ρ×22.4(g·ml-1)。
(4)根据气体的相对密度(D=ρ1/ρ2):M1/M2=D。
(5)对于混合气体,求其平均摩尔质量,上述计算式仍然成立;还可以用下式计算:eq \x\t(M)=eq \x\t(M1)×a%+eq \x\t(M2)×b%+eq \x\t(M3)×c%……,a%、b%、c%指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)。
易混易错点
一、概念辨析及注意事项
1.“物质的量”四个字是一个整体,不能拆开,也不能添字,如不能说成“物质量”或“物质的数量”等
(1)只用来衡量微观粒子,如原子、分子、离子、中子、质子、电子等,也可以是原子或离子的特定组合,如1mlSiO2,1mlNaCl等
(2)用ml作为单位时,要注明粒子的种类,如1mlO、2mlO2、1.5mlO3等,不能说1ml氧
2.NA是一个精确值,近似取6.02×1023ml-1用于计算
3.对同一物质,其摩尔质量以g·ml-1为单位、相对原子(分子)质量、1ml物质的质量在数值上是相同的,但三者的含义不同,单位不同。摩尔质量的单位是g·ml-1,相对原子(分子)质量的单位是1,1ml物质的质量单位是g。
4.对22.4L·ml-1的理解:气体摩尔体积的数值与温度、压强有关;非标准状况下气体摩尔体积可能是22.4L·ml-1,也可能不是22.4L·ml-1。故1ml气体的体积若为22.4L,它所处的状况不一定是标准状况。
5.阿伏加德罗定律
(1)阿伏加德罗定律所叙述的“任何气体”,既包括单一气体,也包括互不反应的混合气体。
(2)阿伏加德罗定律及其推论没有必要死记硬背,可由理想气体状态方程(pV=nRT)进行推导。
6.气体摩尔体积的四个易混易错点
(1)22.4L·ml-1的使用条件一般是指标准状况(即0℃、101kPa),而不是指常温、常压。
(2)使用对象必须是气态物质,可以是单一气体,也可以是混合气体。注意标准状况下不是气体的而又容易认为是气体的物质。
(3)22.4L气体在标准状况下的物质的量是1ml,在非标准状况下,其物质的量可能是1ml,也可能不是1ml。
(4)如果给出的是物质的质量,则其物质的量或所含粒子数与物质所处条件无关,如常温常压下32gO2的原子数目是2NA。注意不要形成惯性思维,看到“常温常压”就排除选项。
7.利用阿伏加德罗定律及其推论答题的一般思路
第一步:找“相同”,明“不同”。
(1)找出题干中有哪些相同的因素,再根据物质的量,结合物质的组成和结构,求出相应的粒子数。
(2)分析选项中的要求,明确需要求解哪些量。
第二步:用“规律”。
利用阿伏加德罗定律及其推论得出不同条件之间的关系,进行对比分析,从而顺利解题。
(1)相对原子(或分子)质量与摩尔质量是两个不同的概念,不是同一个物理量,单位不同,只是当摩尔质量以g·ml-1为单位时,二者在数值上相等。
(2)摩尔质量也等于NAa(a为单个粒子的质量)。
(3)对具体的物质,其摩尔质量是确定的,不随物质的量多少而变化,也不随物质的聚集状态的变化而变化。
8.摩尔质量与相对原子(或分子)质量的易混点
(1)摩尔质量的单位是g·ml-1或kg·ml-1,相对原子(分子)质量的单位是1。摩尔质量只有当以g·ml-1作单位时,在数值上才等于其相对原子(分子)质量。
(2)熟记几组摩尔质量相同的物质,如①H2SO4和H3PO4(98g·ml-1);②Mg3N2、KHCO3和CaCO3(100 g·ml-1);③CO、N2、C2H4(28 g·ml-1);④Na2O2和Al(OH)3(78 g·ml-1)。
①注意对象。②NO2(N2O4)、HF、SO3等在标准状况下不是气体;SiF4在标准状况下是气体。③标准状况下气体摩尔体积约是22.4 L·ml-1;气体摩尔体积是22.4 L·ml-1时,气体所处的状况不一定是标准状况。
二、与物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积有关的易混易错“七陷阱”
陷阱一:一定体积的气体中微粒数目的分析
解这类题要注意两方法:
1.看“气体”是否处于“标准状况”(0℃,101KPa)。
当题干中设置“常温常压”、“室温”等条件时,无法用标准状况下的气体摩尔体积求解粒子数目。
2.看“标准状况”下物质是否为“气体”(如:水、苯、汽油、四氯化碳、乙醇、甲醇、CH2Cl2、CHCl3、SO3、HF等在标准状况下均不为气态);只有气体并且在标准状况下才能使用Vm=22.4L·ml-1进行有关计算;当题干中所给物质在标准状况下为非气态物质时,无法用标准状况下的气体摩尔体积求解粒子数目。
陷阱二:一定物质中原子、中子、质子、电子等数目的分析
此类题型要求同学们对物质的微观构成要非常熟悉,弄清楚微粒中相关粒子数(质子数、中子数、电子数)及离子数、电荷数、化学键之间的关系。
先计算出一个物质中所含微观粒子数目,再根据题目条件计算出该物质的物质的量,进而计算出物质中所含微观粒子数目的物质的量,最后根据微粒数、物质的量、NA三者之间的数学关系,确定微观粒子的数目。
一些特殊微粒:
1. Ne:是单原子分子;
2. 臭氧(O3)、白磷(P4):多原子分子中的原子个数;
3.D2O:H(H)、D(H)、T(H)三者中的中子数不同;
4. 16O2 17O2 18O2 18O2、116O 、17O 、 18O 、35Cl 、37Cl中的中子数不同;
5.Na2O2、.Na2O、KO2中的阴、阳离子个数比;
6. 若物质为混合物,先求混合物中各物质的最简式,若最简式相同,可先求最简式的物质的量,然后求解目标粒子数目。若最简式不同,可先计算两物质的摩尔质量是否相同,当摩尔质量相同时,可先求两物质的总物质的量,然后求解目标粒子的数目。
如:14 g乙烯与丙烯中所含的碳原子数为NA;22 g CO2 和N2O 混合物中所含的原子数为1.5NA;常考查的还有O2和O3,NO2和N2O4等。
陷阱三:一定量的物质中化学键数目的分析
1.胶体中微粒:是多个微粒的聚合体
如0.1L1ml/L的饱和氯化铁溶液滴入沸水中,生成的胶体含胶粒数目小于0.1NA.。
2.物质的化学键
金刚石:1 ml金刚石(或晶体硅)中含有的C—C键(或Si—Si键)数为4NA;
石墨:1 ml石墨中含有的C—C键数为1.5NA;
SiO2:1ml含4ml Si—O键;
苯: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,含有6个C—H;
白磷(P4): 11 ml白磷(P4)中含有的P—P键的数目为6NA ;
1 ml Na2O2、CaC2中含Oeq \\al(2-,2) 、Ceq \\al(2-,2)分别是1 ml;
烃及其衍生物:通过书写其结构简式确定化学键。
陷阱四:电解质溶液中微粒数目的分析
此类题的解题思路如下:
已知量(溶液的体积及溶质的物质的量浓度)→物质的量→分析粒子种类及个数(溶质的电离、水解、溶剂所含粒子等)→目标粒子数目;
解题时的几个易错点:
(1)“已知浓度缺体积”及“已知体积缺浓度”:以上两种情况均无法求解溶液中所含目标粒子的数目;
如25 ℃ 时,pH=13的NaOH溶液中所含OH−的数目为 0.1NA:因为缺少溶液的体积无法计算OH−的数目,故此说法错误。
(2)电离:当溶质为弱电解质时,其在溶液中部分电离,溶液中所含的分子数及电离出的离子数目均无法直接求解;
如1 L 1 ml·L−1的氨水中有NA个:一水合氨为弱电解质,不能全部电离,故氨水中所含的数目小于NA,错误。
(3)水解:当电解质在溶液中发生水解时,溶液中发生水解的离子数目无法直接求解;
如将0.1 ml FeCl3配成1 L溶液,所得溶液含有0.1NA个Fe3+:Fe3+部分水解导致所配溶液中的Fe3+减少,从而使溶液中的Fe3+数目小于0.1NA,错误。
(4)溶剂:当溶剂中也含有所求的粒子时,往往习惯性地只考虑溶质中所含粒子,而忽视了溶剂中所含粒子导致出错。
如50 g质量分数为46%的乙醇水溶液中,含氢原子数目为3NA:由于陷入思维定式,忽视溶剂水中也含有氢原子而出错。
陷阱五:氧化还原反应中电子转移数目的分析
解答此类题应掌握氧化还原反应的实质和得失电子守恒规律。
掌握常考反应中转移的电子数:
注意氧化顺序:如向FeI2溶液中通入氯气,氯气先氧化碘离子,再氧化亚铁离子;
量不同,所表现的化合价不同:
如1 ml Fe与足量的稀HNO3反应,转移 2NA个电子:铁与足量的稀硝酸反应时生成Fe(NO3)3,转移的电子数为3NA,故上述说法错误。
陷阱六:特殊反应或隐含反应中NA的分析
1.可逆反应类型
因为可逆反应进行不完全,当没给出转化率时,不能求出准确的目标粒子数目。
如某密闭容器盛有0.1 ml N2和0.3 ml H2,在一定条件下充分反应,转移的电子数目为0.6NA:该反应为可逆反应,进行程度不确定,无法准确求解转移的电子数目,故错误。
2.溶液浓度变化使反应停止的类型
因为酸的浓度变化使反应停止,难以求出准确的目标粒子数目。
如80 mL 12 ml·L−1的浓盐酸与足量MnO2反应,生成Cl2的分子数目为0.24NA:随着反应进行,浓盐酸变为稀盐酸,反应停止,无法准确求解生成的Cl2的分子数目,错误。
3.物质组成不能确定的类型
当某些物质混合或反应进行一段时间后,产物的种类变化或物质的量不定,难以求出准确的目标粒子数目。
如标准状况下,5.6 L NO和5.6 L O2混合后的分子总数为0.5NA:两种气体混合后生成NO2,若不考虑NO2部分转化为N2O4,气体的体积为8.4 L,物质的量为0.375 ml,事实上,混合气体中存在可逆反应2NO2N2O4,故无法准确求解分子数目,错误。
陷阱七:和物质所处状态无关的量的分析
这一类题中所给出的物质一般是一定的质量或物质的量,同时还会给出一些干扰因素,如常温常压,物质在标准状况下为液体等,因为只要质量或物质的量不变,物质所含微粒数目就不变,与物质所处状态无关。
细剖精析·易混不混·易错不错
1.阿伏加德罗常数(NA)与6.02×1023是否相同?
【细剖精析】
不相同。6.02×1023是个纯数值,没有任何物理意义,而阿伏加德罗常数(NA)是指1 ml任何微粒所含的粒子数,它与0.012 kg 12C所含的碳原子数相同,数值上约为6.02×1023。
2.摩尔质量、相对分子(或原子)质量、1 ml物质的质量三者有何区别与联系?请以钠为例加以说明。
【细剖精析】
三者是三个不同的物理量,具有不同的单位。其单位分别为g·ml-1、1、g。若摩尔质量、1 ml物质的质量分别以g·ml-1、g为单位时,三者在数值上是相同的。例如:钠的摩尔质量为23 g·ml-1,钠的相对原子质量为23,1 ml钠的质量为23 g。
3.1 ml NaCl和1 ml HCl所含的构成对应物质的粒子数相同吗?为什么?
【细剖精析】
不相同。因为NaCl是离子化合物,构成微粒是Na+和Cl-,而HCl是共价化合物,构成微粒是HCl分子。
4.标准状况下,1 ml气体的体积是22.4 L,如果当1 ml气体的体积是22.4 L时,一定是标准状况吗?
【细剖精析】
不一定;因气体的体积与温度、压强和气体的分子数有关,标准状况下,22.4 L气体的物质的量为1 ml。
5.气体摩尔体积在应用时应注意事项?
【细剖精析】
(1)使用“条件”:一般指标准状况,即101KPa, 0℃;
(2)使用对象:必须是气体,可是单一气体,也可以是混合气体。水、酒精、SO3、CCl4等物质在标准状况下不是气体。
(3)在标准状况下,气体摩尔体积约为22.4L·ml-1,其他条件下不一定是22.4L·ml-1。
(4)22.4L气体,在标准状况下是1ml,在非标准状况下,可能是1ml,也可能不是1ml。
对点训练
一、对阿伏加德罗常数的考查
1.NA表示阿伏加德罗常数,判断下列各项是否正确。
ⅰ.考查物质的结构
(1)1 ml羟基中电子数为10 NA( )
(2)1.7 g H2O2中含有电子数为0.9 NA( )
(3)1 ml 乙烷分子中含有8NA个共价键( )
(4)58.5 g的NaCl固体中含有NA个氯化钠分子( )
(5)24 g镁的原子最外层电子数为NA( )
【答案】
(1) (×)(2) (√) (3) (×) (4) (×) (5) (×)
【解析】
(1) 1个-OH中含有9个电子,1 ml羟基中电子数为9 NA, 故错误;
(2) (√) 1个H2O2分子中含有18个电子,1.7 g H2O2是0.05ml,则含有电子数为0.9 NA,,故正确;
(3) 1 ml 乙烷分子中含有7NA个共价键,故错误;
(4) 氯化钠是离子晶体,不是分子,故错误;
(5) 24 g镁是1ml,其原子最外层电子数为2NA,故错误;
ⅱ.考查物质的物理性质
(6)标准状况下,22.4 L乙醇的分子数为NA( )
(7)标准状况下,22.4 L二氯甲烷的分子数约为4 NA个( )
(8)标准状况下,22.4 L戊烷所含分子数为0.1 NA( )
【答案】
(6) (×)(7)(×)(8) (×)
【解析】
(6) 乙醇标况下是液体,不是气体,故错误;
(7)标准状况下,二氯甲烷是液体,不是气体,故错误;
(8) 标准状况下,戊烷是液体,不是气体,故错误;
ⅲ.考查电离情况
(9)1 L 0.1 ml·L-1乙酸溶液中H+数为0.1 NA( )
【答案】
(9) (×)
【解析】
乙酸是弱酸,不完全电离,所以乙酸溶液中的H+数小于0.1 NA,故错误;
ⅳ.考查氧化还原反应中电子的转移
(10)1 ml Ca变成Ca2+时失去的电子数为2NA( )
(11)1 ml Cl2与足量Fe反应,转移的电子数为3NA( )
(12)1 ml Cl2参加反应转移电子数一定为2NA( )
(13)在反应KIO3+6HI===KI+3I2+3H2O中,每生成3 ml I2转移的电子数为6NA( )
【答案】
(10) (√) (11) (×) (12) (×) (13) (×)
【解析】
(10) 1 ml Ca变成Ca2+时失去的电子数为2NA,故正确;
(11) 1 ml Cl2与足量Fe反应,转移的电子数为2NA,故错误;
(12) 1 ml Cl2与足量的氢氧化钠溶液反应,生成氯化钠和次氯酸钠,转移电子数为NA,故错误;
(13) 在反应KIO3+6HI===KI+3I2+3H2O中,KIO3的碘由+5价降到0价,HI中的碘由-1价升高到0价,所以每生成3 ml I2转移的电子数为5NA,故错误;
ⅴ.考查盐的水解
(14)将0.1 ml 氯化铁溶于1 L 水中,所得溶液含有0.1NA Fe3+( )
(15)在1 L 0.1 ml·L-1碳酸钠溶液中,阴离子总数大于0.1 NA( )
【答案】
(14) (×) (15) (√)
【解析】
(14) 三价铁离子在水中发生水解,所以将0.1 ml 氯化铁溶于1 L 水中,所得溶液Fe3+的数目小于0.1NA ,故错误;
(15) 碳酸根离子在水中发生水解,CO32-+H2OHCO3-+ OH-,所以其阴离子总数大于0.1 NA,故正解;
ⅵ.气体摩尔体积
(16)标准状况下,2.24 L H2O含有的分子数等于0.1NA( )
(17)标准状况下,22.4 L空气含有NA个单质分子( )
(18)分子数为NA的CO、C2H4混合气体体积约为22.4 L,质量约为28 g( )
(19)常温常压下,22.4 L乙烯中C-H键数为4NA( )
(20)乙烯和环丙烷(C3H6)组成的28g混合气体中含有3NA个氢原子( )
(21)标准状况下,22.4 L氯气与足量氢氧化钠溶液反应转移的电子数为NA( )
(22)22.4 L Cl2中含有NA个Cl2分子( )
【答案】
(16) (×) (17) (×) (18) (×) (19) (×) (20) (×) (21) (√)(22) (×)
【解析】
(16) 标准状况下,水为液体,不是气体,故错误;
(17) 空气含有单质和化合物,故错误;
(18) 没有给出条件,不一定是标准状况,故错误;
(19) 不是标准状况,故错误;
(20) 乙烯和环丙烷(C3H6)的最简式为CH2,28乙烯和环丙烷(C3H6)组成的28g混合气体含2ml CH2,应含2ml H,故错误;
(21) 标准状况下,22.4 L氯气与足量氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和次氯酸钠,转移的电子数为NA,故正确;
(22) 没有给出标准状况,故错误;
二、物质的量、气体摩尔体积
2.下列说法中不正确的是( )
A.1 ml氧气中含有12.04×1023个氧原子,在标准状况下占有体积22.4 L
B.1 ml臭氧和1.5 ml氧气含有相同的氧原子数[来源:学。科。网]
C.等体积、浓度均为1 ml·L-1的磷酸和盐酸,电离出的氢离子数之比为3∶1
D.等物质的量的干冰和葡萄糖中所含碳原子数之比为1∶6,氧原子数之比为1∶3
【答案】C
【解析】
O2为双原子分子,1 ml O2含有12.04×1023个氧原子,1 ml O2在标准状况下占有体积为22.4 L,A正确;臭氧为O3,因此B正确;由于H3PO4为弱电解质,不能完全电离,因此C错误;干冰和葡萄糖的分子式分别为CO2、C6H12O6,因此D正确。
3.在两个密闭容器中,分别充有质量相同的甲、乙两种气体,若两容器的温度和压强均相同,且甲的密度大于乙的密度,则下列说法正确的是( )
A.甲的分子数比乙的分子数多
B.甲的物质的量比乙的物质的量少
C.甲的摩尔体积比乙的摩尔体积小
D.甲的相对分子质量比乙的相对分子质量小
【答案】B
【解析】
由公式m=ρV得出,ρ甲V甲=ρ乙V乙,即
eq \f(V甲,V乙)=eq \f(ρ乙,ρ甲),因为ρ甲>ρ乙,则V甲n甲。
M甲=eq \f(m,n甲),M乙=eq \f(m,n乙)得M乙ρ2
w%=9.8%×eq \f(ρ1,ρ2)>9.8%。A错;
由 H2O2+Cl2===2HCl+O2,B正确;
标准状况下,由分子形成的单一气体或混合气体,只要体积相同,含有的分子数也相等,其中M(CO)=28 g·ml-1,M(C2H4)=28 g·ml-1,因此C正确;
由n=Vc可求得1 L 0.50 ml·L-1和2 L 0.25 ml·L-1的NH4Cl溶液中NHeq \\al(+,4)的物质的量相等。但NHeq \\al(+,4)水解,浓度越小水解程度越大,D正确。
6.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是( )
A.4.0 g重水(D2O)中所含质子数为0.4NA
B.4.48 L N2与CO的混合物中所含分子数为0.2NA
C.6.2 g白磷与红磷的混合物中所含磷原子数为0.2NA
D.12.5 mL 16 ml·L-1浓硫酸与足量铜反应,转移电子数为0.2NA
【答案】C
【解析】
A项一个D2O中有10个质子,4.0 g重水的物质的量为0.2 ml,因此4.0 g重水中所含质子数为2NA;B中未指明气体所处状态,故无法计算分子数;C中无论白磷与红磷的比例如何,磷原子总数一定为0.2NA;D中浓硫酸不可能完全反应,当浓度变稀时不再与铜反应。
7.在体积相同的两个密闭容器中分别充满O2、O3气体,当这两个容器内温度和气体密度相等时,下列说法正确的是( )
A.两种气体的压强相等
B.O2比O3的质量小
C.两种气体的分子数目相等
D.两种气体的氧原子数目相等
【答案】D
【解析】
本题主要考查对气体温度、压强、体积、密度、质量等物理量的相互关系及阿伏加德罗定律的理解和掌握情况。
根据m=ρV,体积、密度相等的O2、O3的质量相等,物质的量之比为eq \f(m,32)∶eq \f(m,48)=3∶2,压强之比为3∶2,分子数目之比为3∶2,O原子数目之比为eq \f(2m,32)∶eq \f(3m,48)=1∶1。正确答案为D。
提升训练
1.下列说法正确的是
A.1mlH2O中含有2ml氢和1ml氧
B.CH4的摩尔质量为16g
C.32gSO2含有的分子数约为3.01×1023个
D.1ml任何物质含有的微粒数都相同
【答案】C
【解析】
A.1mlH2O中含有2ml氢原子和1ml氧原子,A错误;
B.CH4的摩尔质量为16g⋅ml−1,B错误;
C.32g SO2的物质的量为0.5ml,含有的分子数约为3.01×1023,C正确;
D.由于“微粒”包括分子、原子、离子等,相同物质的量的物质含有的微粒数不一定相同,D错误;
故选C。
2.已知3.2g某气体中含有3.01×1022个分子,此气体的摩尔质量是
A.16g/mlB.32g/mlC.64g/mlD.56g/ml
【答案】C
【解析】
根据n=N/NA求出该气体的物质的量:;再根据M=m/n求出该气体的摩尔质量:,故C正确。
3.在3Cl2+6KOH=KClO3+5KCl+3H2O的反应中,如果有3mlCl2发生该反应,则反应中转移电子数为
A.3.612×1024B.3.01×1024C.3.01×1023D.6.02×1023
【答案】B
【解析】
该反应为歧化反应,氯气既作为氧化剂又作为还原剂,根据双线桥:
可知当有3mlCl2参加反应,则反应中转移电子物质的量为5ml,转移电子数=5ml×6.02×1023ml-1=3.01×1024
故选B。
4.已知amlH2和bmlNH3所含的原子数相等,则a:b的值为
A.1:1B.1:2C.2:1D.任意比
【答案】C
【解析】
amlH2所含原子总数为2aNA,bmlNH3所含原子总数4bNA,2aNA=4bNA,a:b=2:1;
故C正确。
5.下列叙述中正确的是
A.氯化氢的摩尔质量是36.5g
B.含有6.02×1023个氧原子的磷酸的物质的量是0.25ml
C.标准状况下,22.4L的CCl4中含有的CCl4分子数为NA
D.2H既可以表示2个氢原子又可以表示2ml氢原子
【答案】B
【解析】
A.氯化氢的摩尔质量是36.5g/ml,故A错误;
B.每个磷酸分子中含有4个氧原子,含有6.02×1023个氧原子的磷酸的物质的量是0.25ml,故B正确;
C.标准状况下, CCl4为液体,不能用气体摩尔体积进行计算,故C错误;
D.2H只能表示2个氢原子,故D错误;
故答案为B。
6.已知硫有多种同素异形体,其中一种同素异形体的分子式为S8。下列关于S8的说法中,正确的是
A.1个这种硫分子的质量为256 g,是硫原子质量的8倍
B.在标准状况下,1ml S8的体积约为22.4 L
C.1ml S8和1mlH2O所含分子数相同
D.1 mlS8与NA个H2O所含原子数相同
【答案】C
【解析】
A.1个这种硫分子的质量为,1个这种硫分子由8个硫原子构成,则1个这种分子的质量是硫原子质量的8倍,A错误;
B.S8在标准状态下为固体,1ml S8的体积原因小于22.4L,B错误;
C.1ml S8和1mlH2O所含分子数相同,均为6.02×1023,C正确;
D.1 mlS8含8ml原子,NA个H2O含3ml原子,1 mlS8与NA个H2O所含原子数不相同,D错误;
选C。
7.下列各组物质,其分子数相同的是
A.1克H2和8克O2B.1摩H2O和22.4 LO2
C.8克O2和3.01×1023个CO2分子D.18克H2O和1摩HCl
【答案】D
【解析】
A.1克H2的物质的量n(H2)= 8克O2的物质的量n(O2)=,二者的物质的量不相等,因此其中所含分子数不相同,A不符合题意;
B.O2所处的外界条件未知,因此不能计算其物质的量,故不能判断H2O和O2中所含分子数是否相同,B不符合题意;
C.8克O2的物质的量n(O2)=,3.01×1023个CO2分子的物质的量是0.5 ml,故二者所含分子数不相同,C不符合题意;
D.18克H2O的物质的量是n(H2O)=;HCl的物质的量也是1 ml,二者的物质的量相等,故根据n=可知其中所含的分子数相同,D符合题意;
故合理选项是D。
8.在一定条件下,PbO2和Cr3+反应,产物是Cr2O和Pb2+,则与2mlCr3+反应所需PbO2的个数为
A.3NAB.1.5NAC.10NAD.7.5NA
【答案】A
【解析】
当2 ml Cr3+被氧化生成Cr2O时,失去的电子为6ml,而1 ml PbO2被还原只能得到2ml电子,因此所需PbO2的物质的量为3ml,综上所述,故选A项;
9.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述中正确的是
A.0.1mlH2SO4溶于水电离出的离子数0.7NA
B.1mlCH(碳正离子)中含有电子数为10NA
C.27g金属铝与足量的盐酸反应,铝失去电子数为3NA
D.12.4g白磷(分子式为P4)中含有磷原子数为1.6NA
【答案】C
【解析】
A.硫酸电离成氢离子和硫酸根离子,0.1mlH2SO4溶于水电离出的离子数0.3NA,A错误;
B.1mlCH中含有电子数为8NA,B错误;
C.27g铝的物质的量为1ml,铝与盐酸反应生成AlCl3,1mlAl失去3ml电子,失电子数为3NA,C正确;
D.12.4g白磷物质的量为0.1ml,其中含有磷原子数为0.4NA,D错误;
故选:C。
10.下列选项中的物质所含指定原子数目一定相等的是
A.等温等压下,相同体积的O2和O3两种气体中的氧原子数
B.等温等压下,相同体积的C2H4和C2H2、C2H6的混合气体的总原子数
C.温度和压强不同,相同质量的N2O和CO2两种气体的总原子数
D.温度和压强不同时,相同质量的NH3和CH4两种气体中的氢原子数
【答案】C
【解析】
A.等温等压下,相同体积的O2和O3的物质的量相等,但O2和O3各分子含有的原子数目分别为2、3, 故所含原子数目不相等,A错误;
B.同温同压下,相同体积的C2H4和C2H2、C2H6的物质的量相等,但C2H4和C2H2、C2H6各分子含有的原子数目分别为6、4、8,故所含原子数目不相等,B错误;
C.N2O和CO2的摩尔质量都是44g/ml,二者质量相同,物质的量相同,都是3原子分子,含有原子总数相等,C正确;
D.NH3和CH4的质量相同,CH4的物质的量更大,NH3和CH4分子所含H原子数目分别为3、4,所含H原子数目不相等,D错误;
故选C。
11.在标准状况下,与12gH2的体积相等的N2的
A.质量为12gB.物质的量为6ml
C.体积为22.4L/mlD.物质的量为12ml
【答案】B
【解析】
在标准状况下,任何气体的摩尔体积约22.4 L·ml-1,体积相等时,气体的物质的量也相等。12 g H2的物质的量是6 ml,因此氮气的物质的量是6 ml。6 ml N2的质量:6 ml×28 g·ml-1=168 g,6 ml H2或6 ml N2在标准状况下的体积约为22.4 L·ml-1×6 ml=134.4L。综上所述故选B。
12.下列有关两种不同气体的叙述,错误的是
A.同温同压下,密度之比等于摩尔质量之比
B.相同质量时,体积之比与摩尔质量成反比
C.相同质量时,物质的量之比与摩尔质量成反比
D.同温同压下,体积之比等于物质的量之比
【答案】B
【解析】
A.由pM=ρRT可知,同温同压下气体摩尔质量与密度成正比,则两种气体的密度之比等于摩尔质量之比,故A正确;
B.由pV=nRT,又n=m/M,气体的质量相等,则同温同压下两种气体的体积之与摩尔质量成反比,未指明气体的状态,故B错误;
C.由m=nM可知,相同质量时,物质的量之比与摩尔质量成反比,故C正确;
D.根据pV=nRT,同温同压下,两种气体的体积之比等于物质的量之比,故D正确,
故选:B。
13.设NA代表阿伏加德罗常数的数值,下列各项中指定数目一定为NA的是
A.含2mlHCl的浓盐酸与43.5gMnO2反应:被氧化的HCl分子数目
B.11.2LCl2与足量钠反应:转移的电子数目
C.KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O中生成13.44L(标准状况)Cl2转移的电子数目
D.1mlCl2与足量NaOH反应:氧化剂的分子数目
【答案】C
【解析】
A.浓盐酸与二氧化锰共热反应生成氯化锰、氯气和水,反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O中,若反应中有2 ml HCl参加反应,则有1 mlHCl被氧化,但随着反应的进行,盐酸浓度逐渐减小,反应停止,所以实际上被氧化的HCl分子数小于NA,故A错误;
B.未指明标准状况,无法计算11.2L氯气的物质的量和反应转移的电子数目,故B错误;
C.由方程式可知,生成3ml氯气,反应转移5ml电子,则标准状况下生成13.44 L氯气转移电子的数目为××NAml—1=NA,故C正确;
D.氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应中氯气即是氧化剂也是还原剂,则1ml氯气与足量氢氧化钠溶液反应时,氧化剂的物质的量为1ml××NAml—1=0.5NA,故D错误;
故选C。
14.(1)同温同压下的两个容积相同的容器中分别装有O2和O3气体,则两瓶气体中分子数之比是___________,原子数之比是___________,密度之比是___________,质量之比是___________。
(2)下列所给出的几组物质中:含有分子数最多的是___________;含有原子数最多的是___________;标准状况下体积最大的是___________;质量最大的是___________。(填序号)
① 1gH2; ② 2.408×1023个CH4;③ 10.8gH2O; ④ 标准状况下6.72LCO2
【答案】(1)1∶1 2∶3 2∶3 2∶3 (2) ③ ② ① ④
【解析】
(1)同温同压下的两个容积相同的容器中分别装有O2和O3气体,则两瓶气体中分子数之比是1:1,原子数之比是 1×2:1×3=2:3,质量之比是1×32:1×48=2:3,密度之比是2:3, 故答案为:1:1;2:3;2:3;2:3;
(2)①1gH2的物质的量为;②2.408×1023个CH4的物质的量为,原子的物质的量为0.4ml×5=2ml,原子数最多;③10.8gH2O的物质的量为,但标准状态下水为液态;④标准状况下6.72LCO2的物质的量为,质量为;则含有分子数最多的是③;含有原子数最多的是②;标准状况下体积最大的是①;质量最大的是④;故答案为:③;②;①;④。
15.根据题意填空:
(1)3.01×1023个CO2分子中含氧原子的物质的量_______,在标准状况下其体积为_______,它与_______gH2O含有相同的氧原子数,0.4mlOH-的中有_______个电子。
(2)同温同压下,SO3与SO2的密度之比为_______;若体积相同时,两种气体的氧元素质量之比为_______。
(3)某气体在标准状况下的密度为1.25g/L,则28g该气体所含有的分子数为_______。
(4)19g某二价金属的氯化物ACl2中含有0.4mlCl-离子,ACl2的摩尔质量是_______,该物质的化学式是_______。
【答案】(1)1ml 11.2L 18 4NA或2.408×1024 (2) 5︰4 3︰2 (3) NA(或6.02×1023) (4) 95g/ml MgCl2
【解析】
(1)二氧化碳的物质的量n===0.5ml,而1个二氧化碳分子中含2个氧原子,故0.5ml二氧化碳中含1ml氧原子;0.5ml二氧化碳在标况下的体积V=nVm=0.5ml×22.4L/ml=11.2L;含相同氧原子数的水的物质的量为1ml,质量m=nM=1ml×18g/ml=18g;
(2)同温同压下密度之比等于相对分子质量,故SO3与SO2密度之比为80:64=5:4;同温同压下,体积之比等于物质的量之比,SO3与SO2的体积之比为1:1,两种气体的氧元素质量之比为3:2;
(3)某气体在标准状况下的密度为1.25g/L,该气体的摩尔质量为:M=Vmρ=1.25×22.4=28g/ml,28g该气体的物质的量为:28/28=1ml,所以28g该气体所含有的分子数为NA(或6.02×1023);因此,本题正确答案是:NA(或6.02×1023)。
(4)氯化物ACl2中含有0.4mlCl-可知,ACl2的物质的量为0.4ml/2=0.2ml,则M(ACl2)=19g/0.2ml=95g·ml-1,所以ACl2相对分子质量为95,A的相对原子量为95-71=24,A为Mg,该物质的化学式为MgCl2。
16.C、N、O、S、H、Na都是中学化学中常见的元素。按要求完成下列填空。
(1)2mlC2H6O分子中含___________ml碳原子、___________个氢原子。
(2)0.5mlH2SO4分子的质量为___________;0.1NA个Al2(SO4)3所含SO的物质的量为___________,
(3)等物质的量的NH3和N2两种气体,所含原子数之比为___________,等质量的NH3和N2物质的量之比为___________。
(4)24.8gNa2R含Na+0.8ml,则Na2R物质的量为___________,摩尔质量为___________。
(5)现有ag某气体,该气体分子为双原子分子。它的摩尔质量为bg·ml-1.若阿伏加德罗常数用NA表示,则:
①该气体的物质的量为___________ml;
②该气体所含原子总数为___________个。
【答案】(1)4 12NA (2) 49g 0.3ml (3) 2:1 28:17 (4) 0.4ml 62g/ml (5)
【解析】
(1) 1个C2H6O分子中含有2个C原子、6个氢原子,2mlC2H6O分子中含4ml碳原子、2ml ×6×NA=12NA个氢原子。
(2)0.5mlH2SO4分子的质量为0.5ml×98g/ml=49g;0.1NA个Al2(SO4)3含0.3NA个SO,SO的物质的量为ml;
(3)等物质的量的NH3和N2两种气体,所含原子数之比为(n×4×NA):( n×2×NA)=2:1;等质量的NH3和N2物质的量分别是、,物质的量之比为: =28:17。
(4)1个 Na2R中含有2个Na+,24.8gNa2R含Na+0.8ml,则Na2R物质的量为0.4ml,摩尔质量为;
(5)①ag某气体,摩尔质量为bg·ml-1,该气体的物质的量为;
②该气体分子为双原子分子,所含原子总数为个。
反应
物质
转移电子数(NA)
Na2O2+CO2
(或H2O)
1 ml Na2O2
1
1 ml O2
2
Cl2+NaOH(H2O)
1 ml Cl2
1
Cl2+Fe
1 ml Cl2
2
Cu+S
1 ml Cu
1
+I−(+H+)
1 ml I2
NH4NO3→N2
1 ml N2
3.75
+Cl−(+H+)
3 mlCl2
5
NH4NO2→N2
1 ml N2
3
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