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专题复习 高考化学 考点05 物质的量 气体摩尔体积 讲义
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这是一份专题复习 高考化学 考点05 物质的量 气体摩尔体积 讲义，共24页。试卷主要包含了物质的量与阿伏加德罗常数，气体摩尔体积，阿伏加德罗定律及其推论等内容，欢迎下载使用。
一、物质的量与阿伏加德罗常数
1．物质的量
（1）物质的量
表示含有一定数目粒子的集合体，符号为n。物质的量是一个物理量，与质量一样，不受外界条件的影响。
例如：任何条件下，2 g H2的物质的量必为1 ml，所含分子数必为NA；1 ml H2在任何条件下质量必为2 g，分子数必为NA。
（2）摩尔
摩尔是物质的量的单位，简称摩，符号为ml。
例如：1 ml粒子集体所含的粒子数与0.012 kg 12C中所含的碳原子数相同，约为6.02×1023。
摩尔的使用标准：在用摩尔量度微观粒子时，一定要指明微观粒子的种类（或用能表明粒子种类的化学式表示）。
例如：1 ml Fe、1摩尔铁原子、1 ml Fe2+、1 ml 亚铁离子的表示方法都正确，而1摩尔铁中的粒子种类是铁原子还是铁离子，指代不明，所以这种表示方法错误。
2．阿伏加德罗常数
1 ml 任何粒子含有的粒子数叫做阿伏加德罗常数，通常用6.02×1023 ml−1表示。
符号：NA，即NA=6.02×1023 ml−1。
3．粒子数
符号：N
物质的量（n）、粒子数（N）、阿伏加德罗常数(NA)之间的计算公式：
4．摩尔质量
（1）单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量，符号为M，常用的单位是g/ml （或g· ml−1）。
摩尔质量、质量、物质的量之间的计算关系：
（2）数值：某粒子的摩尔质量以g·ml−1为单位时，其在数值上等于该粒子的相对原子质量或相对分子质量。
例如：M(O2)=32 g· ml−1 M(Fe)=56 g· ml−1
特别提醒
（1）物质的量是计量微观粒子的物理量，只适用于微观粒子。
（2）粒子指微观粒子，一般包括分子、原子、原子团、离子等。1 ml任何粒子的粒子数等于阿伏加德罗常数，因此粒子数N=n×NA。
（3）混合物的平均摩尔质量，当以g·ml−1为单位时，其在数值上等于该混合物的平均相对分子质量。
二、气体摩尔体积
1．概念
单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积，符号为Vm。
常用的单位有L/ml (或L·ml−1)、m3/ml (或m3·ml−1)。
2．数值
在标准状况（0℃、101 kPa）下，气体摩尔体积约为22.4 L/ml(或22.4 L·ml−1)。
3．计算关系
物质的量、气体体积、气体摩尔体积之间的关系为。
4．影响因素
气体摩尔体积受温度与压强的影响，在非标准状况的条件下，其数值可能不等于22.4。因此，使用标准状况下的气体摩尔体积计算气体的体积时，要注意题给条件是否为标准状况。
知识拓展
（1）决定气体体积大小的因素：①气体粒子数的多少；②气体粒子间平均距离的大小。气体分子间的平均距离比分子本身的直径大得多，因此，当气体的物质的量（粒子数）一定时，决定气体体积大小的主要因素是粒子间的平均距离。
（2）影响气体分子间平均距离大小的因素：温度和压强。温度越高，体积越大；压强越大，体积越小。当温度和压强一定时，气体分子间的平均距离大小几乎是相等的，故当气体的物质的量（粒子数）一定时，其体积是一个定值。
（3）在常温常压下，气体分子间的平均距离比标准状况下的大，所以常温常压下，气体的Vm＞22.4 L·ml−1。
（4）同样适用于混合气体的计算。
（5）标准状况下，非气态物质有H2O、SO3、戊烷、苯、CCl4、氟化氢等。
三、阿伏加德罗定律及其推论
1．阿伏加德罗定律
在同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子，人们将这一结论称为阿伏加德罗定律。
可总结为“三同”定“一同”，即同温、同压、同体积的气体，具有相同的分子数。
2．阿伏加德罗推论
考向一 有关阿伏加德罗常数NA的考查
典例1 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，124gP4中所含P—P键数目为4NA
B．100mL1ml·L−1FeCl3溶液中所含Fe3+的数目为0.1NA
C．标准状况下，11.2L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NA
D．密闭容器中，2mlSO2和1mlO2催化反应后分子总数为2NA
【答案】C
【解析】
A. 常温常压下，124 g P4的物质的量是1ml，由于白磷是正四面体结构，含有6个P－P键，因此其中所含P—P键数目为6NA，A错误；
B. 铁离子在溶液中水解，所以100 mL 1ml·L−1FeCl3溶液中所含Fe3+的数目小于0.1NA，B错误；
C. 甲烷和乙烯分子均含有4个氢原子，标准状况下，11.2 L甲烷和乙烯混合物的物质的量是0.5ml，其中含氢原子数目为2NA，C正确；
D. 反应2SO2+O22SO3是可逆反应，因此密闭容器中，2 ml SO2和1 ml O2催化反应后分子总数大于2NA，D错误。答案选C。
1．设NA为阿伏加德罗常数值。下列有关叙述正确的是
A．28 g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为4NA
B．常温常压下，22.4 L的甲烷所含的分子数为NA
C．1 ml甲基(—CH3)所含电子数为10NA
D．标准状况下，4.48 L CCl4含有的共价键数为0.8NA
【答案】A
【解析】
【详解】
A．28 g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为：×2×NA＝4NA，故A正确；
B．常温常压Vm大于22.4L/ml，常温常压下，22.4 L的甲烷所含的分子数小于NA，故B错误；
C．1个甲基含有9个电子，1 ml甲基(﹣CH3)所含电子数为9NA，故C错误；
D．标况下四氯化碳为液体，不能使用气体摩尔体积，故D错误；
故答案为A。
解答有关阿伏加德罗常数类题目的“三”个步骤
（1）看：看所给数据是体积、质量还是物质的量。
如果所给数据是质量或物质的量，该类数据不受外界条件的限制。
（2）定：确定对象是气体、固体还是液体。如果是气体，要注意外界条件是否为“标准状况”。
（3）算：根据所求内容进行计算，在求算时要注意：
①不要直接利用溶液的浓度代替指定物质的物质的量进行计算。
②同种物质在不同的氧化还原反应中“角色”可能不同，电子转移数目也可能不同，不能一概而论。如Cl2与NaOH、Fe的反应，Fe与Cl2、S的反应。
考向二 有关粒子数目的计算，基本概念的理解与应用
典例1 下列叙述中，错误的是
A．阿伏加德罗常数的符号为NA，其近似值为6.02×1023 ml－1
B．等物质的量的O2与O3，所含氧原子数相同
C．在0.5 ml Na2SO4中，含有的Na＋数约是6.02×1023
D．摩尔是物质的量的单位
【答案】B
【解析】
A．阿伏加德罗常数的符号为NA，其近似值为6.02×1023ml-1，故A正确；
B．等物质的量的O2与O3所含氧原子数之比为2:3，故B错误；
C．0.5 ml Na2SO4中含有Na+ 的物质的量为0.5 ml×2=1 ml，数目约是6.02×1023，故C正确；
D．物质的量的单位是摩尔，故D正确。
故选B。
2．下列有关说法中错误的是
A．1 ml X物质的质量即为X的摩尔质量
B．原子质量为a g的eq \\al(A,Z)X，其相对原子质量为aNA(NA为阿伏加德罗常数的值)
C．若硫的某种化合物SB2的相对分子质量为M，则1 ml B的质量为(0.5M－16)g
D．磷酸的摩尔质量以g·ml－1为单位时，与NA个磷酸分子的质量在数值上相等
【答案】A
【解析】1 ml物质的质量与摩尔质量数值相等、单位不同，前者单位是g，后者单位是g·ml－1，A错误；相对原子质量数值为1 ml原子的质量，为aNA，B正确；B的相对原子质量为(M－32)×，则1 ml B的质量为1 ml×(M－32)× g·ml－1=(0.5M－16)g，C正确。NA个磷酸分子的物质的量为1 ml，其质量为98 g，磷酸的摩尔质量为98 g/ml，所以磷酸的摩尔质量与NA个磷酸分子的质量在数值上相等，故D正确。
考向三 气体体积与其他物理量的换算
典例1 下列说法正确的是
A．1 ml任何气体的气体摩尔体积都约为22.4 L·ml－1
B．20 ℃、1.0×105 Pa时，同体积的O2与CO2含有相同的分子数
C．当1 ml气态物质的体积为22.4 L时，该气体一定处于标准状况
D．2 ml气体的体积约为44.8 L
【解析】A项，没有给出气体所处的温度和压强，无法确定气体摩尔体积；B项，根据阿伏加德罗定律，同温同压下，同体积的任何气体都含有相同的分子数，正确；C项，1 ml气态物质在非标准状况时，体积也有可能等于22.4 L；D项，没有给出气体所处的温度和压强，不能计算气体的体积。
【答案】B
3．现有mg某气体，它由双原子分子构成，摩尔质量为Mg·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。
(3)该气体在标准状况下的体积为________L。
(4)该气体溶于1L水中(不考虑反应)，其溶液中溶质的质量分数为______。
(5)下列所含分子数由多到少的排列顺序是___________。
A．标准状况下33.6LH2
B．所含电子的物质的量为4ml的H2
C．20℃.45gH2O
D．常温下，16gO2与14gN2的混合气体
E．含原子总数约为1.204×1024的NH3
【答案】
【解析】
（1）已知气体的质量和摩尔质量，则该气体的物质的量为：；
（2）该气体是双原子分子，先计算出气体分子的物质的量，再计算气体所含原子总数：；
（3）在标准状况下，气体的体积为：；
（4）该气体溶于1L水中(不考虑反应)，其溶液中溶质的质量分数为：；
（5）A．标准状况下33.6LH2，气体的分子数为：个；
B．所含电子的物质的量为4ml的H2，1ml氢气带2ml电子，故该物质是2ml H2，气体的分子数为：；
C．20℃.45gH2O，该物质的分子数为：；
D．常温下，16gO2的物质的量为0.5ml，14gN2的物质的量为0.5ml，混合气体的分子数为： ；
E．含原子总数约为1.204×1024的NH3，根据原子数目计算原子的物质的量：，则分子的物质的量为0.5ml，分子的数目为：；
综上所述，分子数由多到少的排列顺序是：。
气体摩尔质量的求解方法
考向四 阿伏加德罗定律及其推论的应用
典例1 设阿伏伽德罗常数的符号为NA，标准状况下某种O2和N2的混合气体mg含有b个分子，则ng该混合气体在相同状况下所占的体积（L）是
A．B．C．D．
【答案】D
【解析】
标准状况下某种O2和N2的混合气体mg含有b个分子，则其物质的量为ml，所以混合气体的摩尔质量为，所以ng该混合气体的物质的量为=ml，标况下的体积为22.4L/ml×ml=L，故答案为D。
4．如图所示，两个连通容器用活塞分开，在同温同压下，左右两室（体积相同）分别充入NO和O2后，打开活塞，使NO与O2充分反应．下列判断正确的是（不考虑NO2转化为N2O4）
A．打开活塞前左右两室分子数相同
B．反应前后NO室压强相同
C．最终容器内气体物质的质量比开始小了
D．最终容器内无O2存在
【答案】A
【解析】
由同温同压下左右两室体积相同，可知两容器中气体的物质的量一定相等，打开活塞发生反应2NO+O2=2NO2，充分反应后，O2过量，反应后总的物质的量减少，压强减小，气体质量不变。
A项、由同温同压下左右两室体积相同，可知两容器中气体的物质的量一定相等，开始时左右两室分子数相同，故A正确；
B项、打开活塞发生反应2NO+O2=2NO2，反应后总的物质的量减少，平均充满左右两室，故反应后NO室的气体物质的量要减小，故压强减小，故B错误；
C项、由质量守恒定律可知，最终容器内气体物质的质量与开始相同，故C错误；
D项、由化学方程式2NO+O2=2NO2可知，等物质的量的NO与O2充分反应，O2过量，故D错误。
故选A。
（1）阿伏加德罗定律的推论只需记住pV=nRT即可。p为压强，V为体积，n为物质的量，R为常数，T为热力学温度。
（2）阿伏加德罗定律及其推论适用于任何气体，包括混合气体，不适用于非气体。
（3）“在标准状况下，1 ml任何气体的体积都约为22.4 L”或“在标准状况下，气体摩尔体积约为22.4 L·ml−1”是阿伏加德罗定律的特定情况。
考向五 以物质的量为核心的计算方法
1．差量法
在化学反应过程中，反应前后固体的质量（或气体的体积）产生差量，差量与化学方程式的化学计量数成比例，利用这种比例快速求得反应物的量或生成物的量的方法叫差量法。
此类题的解题思路为
典例1 16 mL由NO与NH3组成的混合气体在催化剂作用下于400 ℃左右可发生反应：6NO+4NH35N2+6H2O(g)，达到平衡时在相同条件下气体体积变为17.5 mL，则原混合气体中NO与NH3的物质的量之比有四种情况：①5∶3、②3∶2、③4∶3、④9∶7。其中正确的是
A．①②B．①④
C．②③D．③④
【解析】根据反应前后气体的总体积，可用差量法直接求解。
6NO + 4NH35N2 + 6H2O(g) ΔV(气体的体积差)
6 mL 4 mL 5 mL 6 mL (5+6)－(4+6)=1(mL)
(理论差量)
9 mL 6 mL 17.5－16=1.5(mL)
(实际差量)
由此可知共消耗15 mL气体，还剩余1 mL气体，假设剩余的气体全部是NO，则V(NO)∶V(NH3)=(9 mL+1 mL)∶6 mL=5∶3，假设剩余的气体全部是NH3，则V(NO)∶V(NH3)=9 mL∶(6 mL+1 mL)=9∶7，但因该反应是可逆反应，剩余气体实际上是NO、NH3的混合气体，故V(NO)∶V(NH3)介于5∶3与9∶7之间，对照所给的数据知3∶2与4∶3在此区间内。
【答案】C
【方法指导】
1．所谓“差量”就是指反应过程中反应物的某种物理量之和(始态量)与同一状态下生成物的相同物理量之和(终态量)的差，这种物理量可以是质量、物质的量、气体体积、气体压强、反应过程中的热效应等。
2．计算依据：化学反应中反应物或生成物的量与差量成正比。
3．解题关键：一是明确产生差量的原因，并能根据化学方程式求出理论上的差值(理论差量)。二是结合题中的条件求出或表示出实际的差值(实际差量)。
2．极值法
极值法是一种重要的数学思想和分析方法。化学上所谓“极值法”就是对数据不足而感到无从下手的计算或混合物组成判断的题目，采用极端假设(即为某一成分或者为恰好完全反应)的方法以确定混合体系中各物质的名称、质量分数、体积分数，这样使一些抽象的复杂问题具体化、简单化，可达到事半功倍之效果。
具体应用 当题干缺少条件无法列方程组求解时，可先用极值法依据化学方程式求解得到答案的极值a值、b值，正确答案c值应位于a值、b值之间，即a值﹥c值﹥b值（或b值﹥c值﹥a值）。
典例2 在含有a g HNO3的稀硝酸中，加入b g铁粉充分反应，铁全部溶解并生成NO，有 g HNO3被还原，则a∶b不可能为
A．2∶1B．3∶1
C．4∶1D．9∶2
【解析】Fe与HNO3反应时，根据铁的用量不同，反应可分为两种极端情况。
（1）若Fe过量，发生反应：3Fe+8HNO3(稀)3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
则有=3∶8，解得：
此为a∶b的最小值。
（2）若HNO3过量，发生反应：Fe+4HNO3(稀)Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
则有=1∶4，解得：
此为a∶b的最大值。
所以a∶b的取值范围为，即a∶b的比值在此范围内均合理。
【答案】A
3．关系式法
（1）解题关键：正确寻找出已知量和未知量之间的物质的量关系。
（2）建立关系式的方法
①利用化学式找关系式，如Na2SO4与它所含的各粒子之间的比例关系为Na2SO4~2Na+~~4O。
②原子守恒法
如NH3经催化氧化并用水吸收反应产物的过程：
4NH3+5O24NO+6H2O
2NO+O22NO2
3NO2+H2O2HNO3+NO
经多次氧化和吸收，由N元素守恒知：NH3~HNO3。
③得失电子守恒法
上述过程中，NH3HNO3，O22。
由得失电子总数相等知，NH3经氧化等一系列过程生成HNO3，NH3和O2的关系为NH3~2O2。
典例3 5.85 g NaCl固体与足量浓H2SO4和MnO2共热，逸出的气体又与过量H2发生爆炸反应，将爆炸后的气体溶于一定量水后再与足量锌作用，最后可得H2________ L(标准状况)。
【解析】若先由NaClHCl算出HCl的量，再由MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O算出Cl2的量，……这样计算非常繁琐。找出以下关系式就可迅速求解。
设可得H2的物质的量为x，5.85 g NaCl的物质的量为0.1 ml。
NaCl ～ HCl ～ Cl2 ～ HCl ～ H2
0.1 ml x
显然x=0.05 ml，
则V(H2)=0.05 ml×22.4 L·ml－1=1.12 L。
【答案】1.12
1．下列叙述错误的是( )
①摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一； ②1 ml任何物质都含有约6.02×1023个原子；③6.02×1023就是阿伏加德罗常数；④氢原子的摩尔质量是1 g；⑤HCl的摩尔质量等于1 ml HCl分子的质量；⑥1 ml CO2中含有1 ml碳和2 ml氧。
A．①②③ B．②③④ C．②③④⑥D．全部
【答案】D
【解析】
①中，摩尔不是物理量，是物质的量的单位，错误；
②中，1ml任何物质都含有约6.02×1023个结构粒子，不一定是原子，错误；
③中，阿伏加德罗常数是精确值，而6.02×1023ml－1为近似值，错误；
④中，H的摩尔质量为1g·ml－1，错误；
⑤中，摩尔质量与质量的单位不同，错误；
⑥中，1ml碳和2ml氧均未指明粒子种类，错误；符合题意的选项为D；
综上所述，本题选D。
2．下列对于“摩尔”的理解正确的是
A．摩尔是国际科学界建议采用的一种物理量
B．摩尔是物质的量的单位，简称摩，符号为ml
C．1ml氧气含1ml氧原子
D．1ml氢含6.02×1023个H2
【答案】B
【解析】
A．摩尔是物质的量的单位，物质的量（而不是摩尔）是国际科学界建议采用的一种物理量，故A错误；
B．摩尔是物质的量的单位，简称摩，符号为ml，故B正确；
C．由于O2是双原子分子，所以1ml氧气含2ml氧原子，故C错误；
D．使用摩尔时应指明基本微粒的名称，正确的说法是：1ml氢气（而不是氢）含6.02×1023个H2，故D错误。故选B。
3．下列叙述正确的是
A．24 g 镁与27 g铝中，含有相同的质子数
B．同等质量的氧气和臭氧中，电子数相同
C．1 ml重水与1 ml水中，中子数比为2∶1
D．1 ml乙烷和1 ml乙烯中，化学键数相同
【答案】B
【解析】
A．1个Mg原子中有12个质子，1个Al原子中有13个质子。24g镁和27g铝各自的物质的量都是1ml，所以24g镁含有的质子数为12ml，27g铝含有的质子的物质的量为13ml，选项A错误。
B．设氧气和臭氧的质量都是Xg，则氧气（O2）的物质的量为ml，臭氧（O3）的物质的量为ml，所以两者含有的氧原子分别为×2=ml和×3=ml，即此时氧气和臭氧中含有的氧原子是一样多的，而每个氧原子都含有8个电子，所以同等质量的氧气和臭氧中一定含有相同的电子数，选项B正确。
C．重水为，其中含有1个中子，含有8个中子，所以1个重水分子含有10个中子，1ml重水含有10ml中子。水为，其中没有中子，含有8个中子，所以1个水分子含有8个中子，1ml水含有8ml中子。两者的中子数之比为10:8=5:4，选项C错误。
D．乙烷（C2H6）分子中有6个C－H键和1个C－C键，所以1ml乙烷有7ml共价键。乙烯（C2H4）分子中有4个C－H键和1个C＝C，所以1ml乙烯有6ml共价键，选项D错误。
故选B。
4．下列关于阿伏加德罗常数的说法中正确的是（ ）
A．6.02×1023叫做阿伏加德罗常数
B．0.012kg12C含有的碳原子数就是阿伏加德罗常数值
C．含有阿伏加德罗常数值个微粒的物质是1摩尔
D．1摩尔氯含有6.02×1023个氯分子
【答案】B
【解析】
A.阿伏加德罗常数是精确值，其近似值为6.02×1023ml-1，6.02×1023不是阿伏伽德罗常数，A错误；
的物质的量是1ml，所以0.012kg12C含有的碳原子数为阿伏加德罗常数，B正确；
C.含有阿伏加德罗常数个微粒的物质不一定是1摩尔，例如含有阿伏加德罗常数个氢原子的氢气物质的量是0.5ml，C错误；
D.1ml氯不知氯原子、离子、分子，应用物质的量要指明微粒种类，D错误；
答案选B。
5．冬季的降雪给交通带来了诸多不便，其中醋酸钾（CH3COOK）是融雪效果最好的融雪剂，下列关于醋酸钾或醋酸的说法正确的是（ ）
A．1mlCH3COOK的质量为98g/ml
B．CH3COOH摩尔质量就是它的相对分子质量
C．一个CH3COOH的质量约为g
D．含有6.02×1023个碳原子的CH3COOK的物质的量是1ml
【答案】C
【解析】
A．1mlCH3COOK的质量为98g，g/ml是摩尔质量的单位，故A错误；
B．摩尔质量在以g/ml为单位时，在数值上与相对分子质量相等，但不能说就是相对分子质量，故B错误；
C．1ml，即NA个CH3COOH的质量为60g，所以一个CH3COOH的质量为g，故C正确；
D．6.02×1023个碳原子的物质的量为1ml，根据元素守恒可知CH3COOK的物质的量是0.5ml，故D错误；
故答案为C。
6．用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．CO的摩尔质量是28 g
B．常温常压下，1 ml N2的体积是22.4 L
C．18 g H2O中含有的氢原子总数为2NA
D．0.1 ml/L Na2SO4溶液中，Na+的物质的量浓度为0.1 ml/L
【答案】C
【解析】
A．CO的摩尔质量是28 g/ml，原选项中单位不正确，故A错误；
B．常温常压下，1 ml N2的体积大于22.4 L，故B错误；
C．18 g H2O的物质的量为=1ml，含有的氢原子总数为2NA，故C正确；
D．0.1 ml/L Na2SO4溶液中Na+的物质的量浓度为0.1 ml/L×2=0.2 ml/L，故D错误；
故选C。
7．在两个容积相同的容器中，一个盛有HCl气体，另一个盛有H2和Cl2的混合气体。在同温同压下，两容器内的气体一定具有相同的是
A．相对分子质量 B．分子数 C．质量D．密度
【答案】B
【解析】在同温同压下，气体的体积比等于物质的量比，两个容积相同的容器中，气体的物质的量相同，则分子数相同，由于H2和Cl2的物质的量大小未知，则不能确定质量、相对分子质量，也不能确定密度的相对大小，故选B。
8．等质量的①CH4、②H2、③HC1、④SO2四种气体，在标准状况下体积由大到小的顺序是
A．②>①>③>④B．④>③>①>②C．③>②>④>①D．①>④>②>③
【答案】A
【解析】在同温同压下，不同气体的体积之比等于其物质的量之比。根据n=可知，质量相等的气体，其体积与摩尔质量成反比，所以在同温同压下，气体的相对分子质量越大，其体积越小。①CH4、②H2、③HCl、④SO2的相对分子质量分别为16、2、36.5、64，所以在标况下其体积由大到小顺序为②＞①＞③＞④。综上，答案为A。
9．有关阿伏伽德罗常数，下列说法正确的是( )
A．1 ml OD－和17 g -OH所含的质子与中子均为9NA
B．在标准状况下，4.48 L甲烷的氯代物分子含原子数目为NA
C．8.8 g乙酸乙酯中含共用电子对的数目为1.3NA
D．7.8 g Na2S与Na2O2的混合物，含离子总数为0.3NA
【答案】D
【解析】A．1 ml OD－和17 g -OH(1ml)所含的质子数均为9 ml，但所含的中子数不相等，1 ml OD－含有9NA中子，17 g -OH所含的中子数为8NA，故A错误；
B．甲烷的氯代物有CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4，标准状况下只有CH3Cl呈气态，其他的甲烷氯代物都是液态，不能用气体摩尔体积计算，故B错误；
C．1个乙酸乙酯分子中含有14个共用电子对，8.8 g乙酸乙酯的物质的量为＝0.1 ml，共用电子对数为1.4NA，故C错误；
D．1 ml Na2O2中含有3 ml离子，1 ml Na2S中也含有3 ml离子，则7.8 g Na2S和Na2O2的混合物中含有的离子数总数为0.3NA，故D正确；答案选D。
10．NA是阿伏伽德罗常数的值，下列说法不正确的是
A．2gH218O与D216O的混合物中所含中子、电子数目均为NA
B．1mlFeBr2与1mlCl2反应时转移的电子数为2NA
C．1L0.1ml/LCH3OH溶液中含有的H-O键的数目为0.1NA
D．甲醛(HCHO)和乙酸的混合物3.0g，含有的原子数为0.4NA
【答案】C
【解析】
【详解】
A.H218O与D216O的摩尔质量均为20g/ml，故2g混合物的物质的量为0.1ml，而且两者均含10个电子和10个中子，所以0.1ml混合物中含中子和电子均为NA个，A正确；
B.1mlFeBr2与1mlCl2反应时氯气完全反应，且氯气反应后变为-1价，故1ml氯气反应后转移2NA个电子，B正确；
C.CH3OH溶液中除了甲醇外，水分子中也含H-O键，所以此溶液中H-O键多于0.1NA个，C错误；
D.甲醛(HCHO)和乙酸的最简式均为CH2O，则3g混合物中CH2O的物质的量为0.1ml，而CH2O中含4个原子，故0.1mlCH2O中含0.4NA个原子，D正确；
故合理选项是C。
11．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述不正确的是( )
A．0.1ml Cl2与0.2ml CH4光照充分反应生成HCl分子数为0.1NA
B．浓硝酸热分解生成NO2、N2O4共23g，转移电子数为0.5NA
C．在Al3＋数目为NA的AlCl3溶液中，Cl－总数大于3NA
D．1ml BrCl与H2O完全反应生成氯化氢和次溴酸，转移的电子数为NA
【答案】D
【解析】A．0.1ml Cl2与0.2ml CH4光照充分反应，Cl2的一个Cl原子取代H原子，另外一个Cl原子和被取代的H原子结合生成HCl，则Cl2完全反应生成HCl分子数为0.1NA，A正确；
B．浓硝酸热分解生成NO2、N2O4共23g，生成的NO2、N2O4中的N元素均为+4价，转移电子数为0.5NA，B正确；
C．在AlCl3溶液中，Al3＋部分水解，使溶液中Al3＋数目减少，当Al3＋数目为NA时，AlCl3溶液中，Cl－总数大于3NA，C正确；
D．1ml BrCl与H2O完全反应生成氯化氢和次溴酸，各元素的化合价未发生改变，故该反应没有电子的转移，D错误；
故选D。
12．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．25℃、101kPa，33.6LCCl4的分子数为1.5NA
B．用1L0.1ml·L-1FeCl3溶液可制得Fe(OH)3胶体0.1NA
C．等物质的量的 H2SO4和 H3PO4含有的氧原子数均为4 NA
D．4.8gMg在空气中燃烧生成的 MgO 和 Mg3N2的混合物，转移的电子数为0.4 NA
【答案】D
【解析】
A.25℃、101kPa为非标准状态，气体摩尔体积未知，CCl4在该条件下为非气体状态，无法求得分子数，A错误；
B.一个胶粒中包含多个Fe(OH)3粒子，胶体为混合物，无法用物质的量衡量，B错误；
C.等物质的量的 H2SO4和 H3PO4含有的氧原子数相等，但个数不确定，C错误；
的物质的量为0.2ml，在空气中燃烧生成的 MgO 和 Mg3N2的混合物，镁元素由0价变为+2价，故0.2ml的Mg反应转移的电子数为0.4 N A，D正确；
答案选D。
13．等温等压下，有质子数相等的CO、N2、C2H2三种气体，下列叙述中正确的是
A．体积之比为13∶13∶14
B．密度之比为14∶14∶13
C．质量之比为1∶1∶1
D．原子数之比为1∶1∶1
【答案】B
【解析】A项，三种气体分子的质子数分别为14、14、14，质子数相等的CO、N2、C2H2三种气体，物质的量相等，等温等压下，三者体积之比为1∶1∶1，错误；B项，CO、N2、C2H2摩尔质量分别为28 g·ml－1、28 g·ml－1、26 g·ml－1，等温等压下，密度与摩尔质量成正比，则密度之比为28∶28∶26＝14∶14∶13，正确；C项，三种气体的物质的量相等，质量之比等于摩尔质量之比，CO、N2、C2H2摩尔质量分别为28 g·ml－1、28 g·ml－1、26 g·ml－1，则质量之比为28∶28∶26＝14∶14∶13，错误；D项，三种气体的物质的量相等，1分子CO、N2、C2H2分别含原子数为2、2、4，所以三种气体原子数之比为1∶1∶2，错误。
14．为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度，现将w1 g样品加热，其质量变为w2 g，则该样品的纯度(质量分数)是
A．B．
C．D．
【答案】A
【解析】样品加热发生的反应为
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ Δm
168 106 62
m(NaHCO3) (w1－w2)g
故样品中NaHCO3质量为g，
样品中Na2CO3质量为w1 g－g，
其质量分数为==。
15．如图所示的实验装置可用来测定含两种元素的某种气体X的化学式。
在注射器A中装有240 mL气体X，慢慢通过不含空气并装有红热的氧化铜的玻璃管B，使之完全反应，得到下面的实验结果：
实验前B管重20.32 g，实验后B管重20.00 g，B管中的黑色粉末变成红色粉末。在C管中收集到的无色液体是水；在注射器D中收集的气体是氮气。
试回答下列问题：
（1）X气体是由________和________元素组成的。
（2）若240 mL X气体完全反应后，收集到的氮气质量是0.28 g。根据实验时温度和压强计算1 ml X气体的体积是24 000 mL，则X的摩尔质量是________ g·ml－1。
（3）通过计算，确定X的化学式为________。
（4）写出B中发生反应的化学方程式：____________________________________(X在该条件下不发生分解反应)。
【答案】（1）N、H(氮、氢)
（2）32 （3）N2H4
（4）2CuO＋N2H4eq \(=====,\s\up7(△))2Cu＋N2＋2H2O
【解析】（1）由题意分析知B管中发生的反应为X＋CuOeq \(――→,\s\up7(△))Cu＋N2＋H2O可推知X由N、H两种元素组成。
（2）240 mL X的物质的量为240 mL/24 000 mL·ml－1＝0.01 ml，其中mN＝0.28 g，mH＝eq \f(20.32 g－20.00 g,16 g·ml－1)×2×1 g·ml－1＝0.04 g，故X的摩尔质量为eq \f(0.28 g＋0.04 g,0.01 ml)＝32 g·ml－1。
（3）eq \f(nN,nH)＝eq \f(0.28 g,14 g·ml－1)/eq \f(0.04 g,1 g·ml－1)＝1∶2，则X的最简式为NH2，最简式相对分子质量为16，故eq \f(32,16)＝2推知X的化学式为NH2×2＝N2H4
16．合成氨工业生产中所用的αFe催化剂的主要成分为FeO、Fe2O3。
（1）某FeO、Fe2O3混合物中，铁、氧的物质的量之比4∶5，其中Fe2＋与Fe3＋物质的量之比为________。
（2）当催化剂中Fe2＋与Fe3＋的物质的量之比为1∶2时，其催化剂活性最高，此时混合物中铁的质量分数为________(保留2位小数)。
（3）写出由C(炭粉)与Fe2O3在高温下反应制备αFe催化剂的化学方程式(另一种产物可溶于水)：______________________________________________。
（4）为制得这种活性最高的催化剂，理论上应向480 g Fe2O3粉末加入炭粉的质量为________，生成实验条件下CO2的体积为________(假设此实验条件下，气体摩尔体积为24 L·ml－1)。
【答案】（1）1∶1 （2）0.72
（3）2Fe2O3＋C4FeO＋CO2↑
（4）6 g 12 L
【解析】（1）设FeO、Fe2O3分别为x ml、y ml，根据铁、氧的物质的量之比得(x＋2y)∶(x＋3y)＝4∶5，x∶y＝2∶1，Fe2＋与Fe3＋物质的量之比x∶2y＝1∶1。（2）根据催化剂中Fe2＋与Fe3＋的物质的量之比为1∶2，可推知，FeO、Fe2O3的物质的量之比为1∶1，混合物中铁的质量分数为≈0.72。（3）由题给信息知，C(炭粉)会将一部分Fe2O3还原成FeO，同时C(炭粉)被氧化成CO2。（4）由于催化剂中Fe2＋与Fe3＋的物质的量之比为1∶2时，其催化剂活性最高，此时反应后的混合物中，FeO、Fe2O3的物质的量之比为1∶1，原料480 g Fe2O3为3 ml，Fe2O3～2FeO，原料中必须有的Fe2O3参加反应，即1 ml Fe2O3参加反应，理论上要有0.5 ml C反应，即6 g C。生成CO2为0.5 ml，在该条件下体积为12 L。
1．[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 ml·L−1磷酸钠溶液含有的数目为0.1NA
C．1 ml 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】A．的中子数为3-2=1，则3g的中子数为=NA，A项正确；
B．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 0.1ml/L的磷酸钠溶液中磷酸根离子的个数小于1L×0.1ml/L×NA ml-1 =0.1NA，B项错误；
C．重铬酸钾被还原为铬离子时，铬元素从+6降低到+3，1ml重铬酸钾转移的电子数为3ml×2×NA ml-1 =6NA，C项正确；
D．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 ml-1 =13NA，D项正确；
答案选B。
2．[2018新课标全国Ⅲ]下列叙述正确的是
A. 24 g 镁与27 g铝中，含有相同的质子数
B. 同等质量的氧气和臭氧中，电子数相同
C. 1 ml重水与1 ml水中，中子数比为2∶1
D. 1 ml乙烷和1 ml乙烯中，化学键数相同
【答案】B
【解析】A．1个Mg原子中有12个质子，1个Al原子中有13个质子。24 g镁和27 g铝各自的物质的量都是1 ml，所以24g镁含有的质子数为12ml，27g铝含有的质子的物质的量为13 ml，选项A错误。
B．设氧气和臭氧的质量都是Xg，则氧气（O2）的物质的量为ml，臭氧（O3）的物质的量为ml，所以两者含有的氧原子分别为×2=ml和×3=ml，即此时氧气和臭氧中含有的氧原子是一样多的，而每个氧原子都含有8个电子，所以同等质量的氧气和臭氧中一定含有相同的电子数，选项B正确。
C．重水为，其中含有1个中子，含有8个中子，所以1个重水分子含有10个中子，1 ml重水含有10 ml中子。水为，其中没有中子，含有8个中子，所以1个水分子含有8个中子，1 ml水含有8 ml中子。两者的中子数之比为10:8=5:4，选项C错误。
D．乙烷（C2H6）分子中有6个C－H键和1个C－C键，所以1 ml乙烷有7ml共价键。乙烯（C2H4）分子中有4个C－H键和1个C＝C，所以1 ml乙烯有6 ml共价键，选项D错误。
3．[2018新课标全国Ⅱ]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 1ml·L−1FeCl3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】A. 常温常压下，124 g P4的物质的量是1 ml，由于白磷是正四面体结构，含有6个P－P键，因此其中所含P—P键数目为6NA，A错误；
B. 铁离子在溶液中水解，所以100 mL 1 ml·L−1 FeCl3溶液中所含Fe3+的数目小于0.1NA，B错误；
C. 甲烷和乙烯分子均含有4个氢原子，标准状况下，11.2 L甲烷和乙烯混合物的物质的量是0.5ml，其中含氢原子数目为2NA，C正确；
D. 反应2SO2+O22SO3是可逆反应，因此密闭容器中，2 ml SO2和1 ml O2催化反应后分子总数大于2NA，D错误。答案选C。
4．[2017新课标全国Ⅱ]阿伏加德罗常数的值为。下列说法正确的是
A．1 L 0.1 ml·NH4Cl溶液中，的数量为0.1
B．2.4 g Mg与H2SO4完全反应，转移的电子数为0.1
C．标准状况下，2.24 L N2和O2的混合气体中分子数为0.2
D．0.1 ml H2和0.1 ml I2于密闭容器中充分反应后，其分子总数为0.2
【答案】D
【解析】A、是弱碱根离子，发生水解：＋H2ONH3·H2O＋H＋，因此数量小于0.1NA，故A错误；B、2.4 g Mg为0.1 ml，与硫酸完全反应后转移的电子的物质的量为2.4×2÷24 ml=0.2 ml，因此转移电子数为为0.2NA，故B错误；C、N2和O2都是分子组成，标准状况下，2.24 L任何气体所含有的分子数都为0.1NA，故C错误；D、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0.2 ml，分子数为0.2NA，故D正确。
5．[2017新课标全国Ⅲ]NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．0.1 ml 的中，含有0.6NA个中子
B．pH=1的H3PO4溶液中，含有0.1NA个
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 ml PCl3与1 ml Cl2反应制备 PCl5（g），增加2NA个P−Cl键
【答案】A
【解析】A．B的原子序数为5，即质子数为5，在质量数为11的B原子中含有6个中子，0.1 ml 11B含有0.6NA个中子，A正确；B．溶液体积未定，不能计算氢离子个数，B错误；C．标准状况下苯是液体，不能利用气体摩尔体积计算2. 24 L苯的物质的量，则无法判断其完全燃烧产生的CO2分子数目，C错误；D．PCl3与Cl2反应生成PCl5的反应是可逆反应，反应物不可能完全转化为生成物，则1 ml PCl3与1 ml Cl2反应生成的PCl5小于1ml，增加的P－Cl键的数目小于2NA个，D错误。答案选A。
6．［新课标全国Ⅰ］设NA为阿伏加德罗常数值。下列有关叙述正确的是
A．14 g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为2NA
B．1 ml N2与4 ml H2反应生成的NH3分子数为2NA
C．1 ml Fe溶于过量硝酸，电子转移数为2NA
D．标准状况下，2.24 L CCl4含有的共价键数为0.4NA
【答案】A
【解析】A．乙烯和丙烯的最简式相同，均是CH2，14 g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为=2NA，正确；B．N2与H2反应生成NH3的反应是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物。1 ml N2与4 ml H2反应生成的NH3分子数小于2NA，B错误；C．1 ml Fe溶于过量硝酸生成硝酸铁，电子转移数为3NA，错误；D．标准状况下四氯化碳是液态，不能利用气体摩尔体积计算物质的量，错误。
7．［四川］NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．2.4 g镁在足量的O2中燃烧，转移的电子数为0.1NA
B．标准状况下，5.6 L CO2气体中含有的氧原子数为0.5NA
C．氢原子数为0.4NA的CH3OH分子中含有的σ键数为0.4NA
D．0.1 L 0.5 ml/L CH3COOH溶液中含有的H+数为0.05NA
【答案】B
【解析】A．2.4 g镁的物质的量为2.4/24=0.1 ml，反应中失去0.2 ml电子，故错误；B．标准状况下5.6 L二氧化碳的物质的量为5.6/22.4=0.25 ml，含有的氧原子为0.5 ml，故正确；C．甲醇的结构为CH3OH，氢原子数为0.4NA的甲醇分子为0.1 ml，含有5mlσ键，故错误；D．醋酸是弱酸，不能完全电离，故错误。
8．［上海］称取(NH4)2SO4和NH4HSO4混合物样品7.24 g，加入含0.1 ml NaOH的溶液，完全反应，生成NH3 1792 mL（标准状况），则(NH4)2SO4和NH4HSO4的物质的量比为
A．1∶1B．1∶2C．1.87∶1D．3.65∶1
【答案】C
【解析】利用极值法分析，可知0.1 ml氢氧化钠不足，故先将NH4HSO4反应完，再反应(NH4)2SO4，因共生成NH3 0.08 ml，故与H+反应的氢氧化钠为0.02 ml，则可知道NH4HSO4为0.02 ml，则(NH4)2SO4质量为7.24 g－115 g/ml×0.02 ml=4.94 g，(NH4)2SO4的物质的量为4.94 g÷132 g/ml=0.0374 ml。因此(NH4)2SO4与NH4HSO4物质的量之比为：1.87∶1 ，故选C。
前提条件
结论
公式
语言叙述
T、p相同
同温同压下，两气体的体积之比等于其物质的量之比
T、p相同
同温同压下，两气体的密度之比等于其摩尔质量（或相对分子质量）之比
T、V相同
同温同体积下，两气体的压强之比等于其物质的量之比
T、p、m相同
同温同压同质量下，两气体的体积与其摩尔质量（或相对分子质量）成反比
T、V、m相同
同温同体积同质量下，两气体的压强与其摩尔质量（或相对分子质量）成反比
一、物质的量与阿伏加德罗常数
1．物质的量
（1）物质的量
表示含有一定数目粒子的集合体，符号为n。物质的量是一个物理量，与质量一样，不受外界条件的影响。
例如：任何条件下，2 g H2的物质的量必为1 ml，所含分子数必为NA；1 ml H2在任何条件下质量必为2 g，分子数必为NA。
（2）摩尔
摩尔是物质的量的单位，简称摩，符号为ml。
例如：1 ml粒子集体所含的粒子数与0.012 kg 12C中所含的碳原子数相同，约为6.02×1023。
摩尔的使用标准：在用摩尔量度微观粒子时，一定要指明微观粒子的种类（或用能表明粒子种类的化学式表示）。
例如：1 ml Fe、1摩尔铁原子、1 ml Fe2+、1 ml 亚铁离子的表示方法都正确，而1摩尔铁中的粒子种类是铁原子还是铁离子，指代不明，所以这种表示方法错误。
2．阿伏加德罗常数
1 ml 任何粒子含有的粒子数叫做阿伏加德罗常数，通常用6.02×1023 ml−1表示。
符号：NA，即NA=6.02×1023 ml−1。
3．粒子数
符号：N
物质的量（n）、粒子数（N）、阿伏加德罗常数(NA)之间的计算公式：
4．摩尔质量
（1）单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量，符号为M，常用的单位是g/ml （或g· ml−1）。
摩尔质量、质量、物质的量之间的计算关系：
（2）数值：某粒子的摩尔质量以g·ml−1为单位时，其在数值上等于该粒子的相对原子质量或相对分子质量。
例如：M(O2)=32 g· ml−1 M(Fe)=56 g· ml−1
特别提醒
（1）物质的量是计量微观粒子的物理量，只适用于微观粒子。
（2）粒子指微观粒子，一般包括分子、原子、原子团、离子等。1 ml任何粒子的粒子数等于阿伏加德罗常数，因此粒子数N=n×NA。
（3）混合物的平均摩尔质量，当以g·ml−1为单位时，其在数值上等于该混合物的平均相对分子质量。
二、气体摩尔体积
1．概念
单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积，符号为Vm。
常用的单位有L/ml (或L·ml−1)、m3/ml (或m3·ml−1)。
2．数值
在标准状况（0℃、101 kPa）下，气体摩尔体积约为22.4 L/ml(或22.4 L·ml−1)。
3．计算关系
物质的量、气体体积、气体摩尔体积之间的关系为。
4．影响因素
气体摩尔体积受温度与压强的影响，在非标准状况的条件下，其数值可能不等于22.4。因此，使用标准状况下的气体摩尔体积计算气体的体积时，要注意题给条件是否为标准状况。
知识拓展
（1）决定气体体积大小的因素：①气体粒子数的多少；②气体粒子间平均距离的大小。气体分子间的平均距离比分子本身的直径大得多，因此，当气体的物质的量（粒子数）一定时，决定气体体积大小的主要因素是粒子间的平均距离。
（2）影响气体分子间平均距离大小的因素：温度和压强。温度越高，体积越大；压强越大，体积越小。当温度和压强一定时，气体分子间的平均距离大小几乎是相等的，故当气体的物质的量（粒子数）一定时，其体积是一个定值。
（3）在常温常压下，气体分子间的平均距离比标准状况下的大，所以常温常压下，气体的Vm＞22.4 L·ml−1。
（4）同样适用于混合气体的计算。
（5）标准状况下，非气态物质有H2O、SO3、戊烷、苯、CCl4、氟化氢等。
三、阿伏加德罗定律及其推论
1．阿伏加德罗定律
在同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子，人们将这一结论称为阿伏加德罗定律。
可总结为“三同”定“一同”，即同温、同压、同体积的气体，具有相同的分子数。
2．阿伏加德罗推论
考向一 有关阿伏加德罗常数NA的考查
典例1 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，124gP4中所含P—P键数目为4NA
B．100mL1ml·L−1FeCl3溶液中所含Fe3+的数目为0.1NA
C．标准状况下，11.2L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NA
D．密闭容器中，2mlSO2和1mlO2催化反应后分子总数为2NA
【答案】C
【解析】
A. 常温常压下，124 g P4的物质的量是1ml，由于白磷是正四面体结构，含有6个P－P键，因此其中所含P—P键数目为6NA，A错误；
B. 铁离子在溶液中水解，所以100 mL 1ml·L−1FeCl3溶液中所含Fe3+的数目小于0.1NA，B错误；
C. 甲烷和乙烯分子均含有4个氢原子，标准状况下，11.2 L甲烷和乙烯混合物的物质的量是0.5ml，其中含氢原子数目为2NA，C正确；
D. 反应2SO2+O22SO3是可逆反应，因此密闭容器中，2 ml SO2和1 ml O2催化反应后分子总数大于2NA，D错误。答案选C。
1．设NA为阿伏加德罗常数值。下列有关叙述正确的是
A．28 g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为4NA
B．常温常压下，22.4 L的甲烷所含的分子数为NA
C．1 ml甲基(—CH3)所含电子数为10NA
D．标准状况下，4.48 L CCl4含有的共价键数为0.8NA
【答案】A
【解析】
【详解】
A．28 g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为：×2×NA＝4NA，故A正确；
B．常温常压Vm大于22.4L/ml，常温常压下，22.4 L的甲烷所含的分子数小于NA，故B错误；
C．1个甲基含有9个电子，1 ml甲基(﹣CH3)所含电子数为9NA，故C错误；
D．标况下四氯化碳为液体，不能使用气体摩尔体积，故D错误；
故答案为A。
解答有关阿伏加德罗常数类题目的“三”个步骤
（1）看：看所给数据是体积、质量还是物质的量。
如果所给数据是质量或物质的量，该类数据不受外界条件的限制。
（2）定：确定对象是气体、固体还是液体。如果是气体，要注意外界条件是否为“标准状况”。
（3）算：根据所求内容进行计算，在求算时要注意：
①不要直接利用溶液的浓度代替指定物质的物质的量进行计算。
②同种物质在不同的氧化还原反应中“角色”可能不同，电子转移数目也可能不同，不能一概而论。如Cl2与NaOH、Fe的反应，Fe与Cl2、S的反应。
考向二 有关粒子数目的计算，基本概念的理解与应用
典例1 下列叙述中，错误的是
A．阿伏加德罗常数的符号为NA，其近似值为6.02×1023 ml－1
B．等物质的量的O2与O3，所含氧原子数相同
C．在0.5 ml Na2SO4中，含有的Na＋数约是6.02×1023
D．摩尔是物质的量的单位
【答案】B
【解析】
A．阿伏加德罗常数的符号为NA，其近似值为6.02×1023ml-1，故A正确；
B．等物质的量的O2与O3所含氧原子数之比为2:3，故B错误；
C．0.5 ml Na2SO4中含有Na+ 的物质的量为0.5 ml×2=1 ml，数目约是6.02×1023，故C正确；
D．物质的量的单位是摩尔，故D正确。
故选B。
2．下列有关说法中错误的是
A．1 ml X物质的质量即为X的摩尔质量
B．原子质量为a g的eq \\al(A,Z)X，其相对原子质量为aNA(NA为阿伏加德罗常数的值)
C．若硫的某种化合物SB2的相对分子质量为M，则1 ml B的质量为(0.5M－16)g
D．磷酸的摩尔质量以g·ml－1为单位时，与NA个磷酸分子的质量在数值上相等
【答案】A
【解析】1 ml物质的质量与摩尔质量数值相等、单位不同，前者单位是g，后者单位是g·ml－1，A错误；相对原子质量数值为1 ml原子的质量，为aNA，B正确；B的相对原子质量为(M－32)×，则1 ml B的质量为1 ml×(M－32)× g·ml－1=(0.5M－16)g，C正确。NA个磷酸分子的物质的量为1 ml，其质量为98 g，磷酸的摩尔质量为98 g/ml，所以磷酸的摩尔质量与NA个磷酸分子的质量在数值上相等，故D正确。
考向三 气体体积与其他物理量的换算
典例1 下列说法正确的是
A．1 ml任何气体的气体摩尔体积都约为22.4 L·ml－1
B．20 ℃、1.0×105 Pa时，同体积的O2与CO2含有相同的分子数
C．当1 ml气态物质的体积为22.4 L时，该气体一定处于标准状况
D．2 ml气体的体积约为44.8 L
【解析】A项，没有给出气体所处的温度和压强，无法确定气体摩尔体积；B项，根据阿伏加德罗定律，同温同压下，同体积的任何气体都含有相同的分子数，正确；C项，1 ml气态物质在非标准状况时，体积也有可能等于22.4 L；D项，没有给出气体所处的温度和压强，不能计算气体的体积。
【答案】B
3．现有mg某气体，它由双原子分子构成，摩尔质量为Mg·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。
(3)该气体在标准状况下的体积为________L。
(4)该气体溶于1L水中(不考虑反应)，其溶液中溶质的质量分数为______。
(5)下列所含分子数由多到少的排列顺序是___________。
A．标准状况下33.6LH2
B．所含电子的物质的量为4ml的H2
C．20℃.45gH2O
D．常温下，16gO2与14gN2的混合气体
E．含原子总数约为1.204×1024的NH3
【答案】
【解析】
（1）已知气体的质量和摩尔质量，则该气体的物质的量为：；
（2）该气体是双原子分子，先计算出气体分子的物质的量，再计算气体所含原子总数：；
（3）在标准状况下，气体的体积为：；
（4）该气体溶于1L水中(不考虑反应)，其溶液中溶质的质量分数为：；
（5）A．标准状况下33.6LH2，气体的分子数为：个；
B．所含电子的物质的量为4ml的H2，1ml氢气带2ml电子，故该物质是2ml H2，气体的分子数为：；
C．20℃.45gH2O，该物质的分子数为：；
D．常温下，16gO2的物质的量为0.5ml，14gN2的物质的量为0.5ml，混合气体的分子数为： ；
E．含原子总数约为1.204×1024的NH3，根据原子数目计算原子的物质的量：，则分子的物质的量为0.5ml，分子的数目为：；
综上所述，分子数由多到少的排列顺序是：。
气体摩尔质量的求解方法
考向四 阿伏加德罗定律及其推论的应用
典例1 设阿伏伽德罗常数的符号为NA，标准状况下某种O2和N2的混合气体mg含有b个分子，则ng该混合气体在相同状况下所占的体积（L）是
A．B．C．D．
【答案】D
【解析】
标准状况下某种O2和N2的混合气体mg含有b个分子，则其物质的量为ml，所以混合气体的摩尔质量为，所以ng该混合气体的物质的量为=ml，标况下的体积为22.4L/ml×ml=L，故答案为D。
4．如图所示，两个连通容器用活塞分开，在同温同压下，左右两室（体积相同）分别充入NO和O2后，打开活塞，使NO与O2充分反应．下列判断正确的是（不考虑NO2转化为N2O4）
A．打开活塞前左右两室分子数相同
B．反应前后NO室压强相同
C．最终容器内气体物质的质量比开始小了
D．最终容器内无O2存在
【答案】A
【解析】
由同温同压下左右两室体积相同，可知两容器中气体的物质的量一定相等，打开活塞发生反应2NO+O2=2NO2，充分反应后，O2过量，反应后总的物质的量减少，压强减小，气体质量不变。
A项、由同温同压下左右两室体积相同，可知两容器中气体的物质的量一定相等，开始时左右两室分子数相同，故A正确；
B项、打开活塞发生反应2NO+O2=2NO2，反应后总的物质的量减少，平均充满左右两室，故反应后NO室的气体物质的量要减小，故压强减小，故B错误；
C项、由质量守恒定律可知，最终容器内气体物质的质量与开始相同，故C错误；
D项、由化学方程式2NO+O2=2NO2可知，等物质的量的NO与O2充分反应，O2过量，故D错误。
故选A。
（1）阿伏加德罗定律的推论只需记住pV=nRT即可。p为压强，V为体积，n为物质的量，R为常数，T为热力学温度。
（2）阿伏加德罗定律及其推论适用于任何气体，包括混合气体，不适用于非气体。
（3）“在标准状况下，1 ml任何气体的体积都约为22.4 L”或“在标准状况下，气体摩尔体积约为22.4 L·ml−1”是阿伏加德罗定律的特定情况。
考向五 以物质的量为核心的计算方法
1．差量法
在化学反应过程中，反应前后固体的质量（或气体的体积）产生差量，差量与化学方程式的化学计量数成比例，利用这种比例快速求得反应物的量或生成物的量的方法叫差量法。
此类题的解题思路为
典例1 16 mL由NO与NH3组成的混合气体在催化剂作用下于400 ℃左右可发生反应：6NO+4NH35N2+6H2O(g)，达到平衡时在相同条件下气体体积变为17.5 mL，则原混合气体中NO与NH3的物质的量之比有四种情况：①5∶3、②3∶2、③4∶3、④9∶7。其中正确的是
A．①②B．①④
C．②③D．③④
【解析】根据反应前后气体的总体积，可用差量法直接求解。
6NO + 4NH35N2 + 6H2O(g) ΔV(气体的体积差)
6 mL 4 mL 5 mL 6 mL (5+6)－(4+6)=1(mL)
(理论差量)
9 mL 6 mL 17.5－16=1.5(mL)
(实际差量)
由此可知共消耗15 mL气体，还剩余1 mL气体，假设剩余的气体全部是NO，则V(NO)∶V(NH3)=(9 mL+1 mL)∶6 mL=5∶3，假设剩余的气体全部是NH3，则V(NO)∶V(NH3)=9 mL∶(6 mL+1 mL)=9∶7，但因该反应是可逆反应，剩余气体实际上是NO、NH3的混合气体，故V(NO)∶V(NH3)介于5∶3与9∶7之间，对照所给的数据知3∶2与4∶3在此区间内。
【答案】C
【方法指导】
1．所谓“差量”就是指反应过程中反应物的某种物理量之和(始态量)与同一状态下生成物的相同物理量之和(终态量)的差，这种物理量可以是质量、物质的量、气体体积、气体压强、反应过程中的热效应等。
2．计算依据：化学反应中反应物或生成物的量与差量成正比。
3．解题关键：一是明确产生差量的原因，并能根据化学方程式求出理论上的差值(理论差量)。二是结合题中的条件求出或表示出实际的差值(实际差量)。
2．极值法
极值法是一种重要的数学思想和分析方法。化学上所谓“极值法”就是对数据不足而感到无从下手的计算或混合物组成判断的题目，采用极端假设(即为某一成分或者为恰好完全反应)的方法以确定混合体系中各物质的名称、质量分数、体积分数，这样使一些抽象的复杂问题具体化、简单化，可达到事半功倍之效果。
具体应用 当题干缺少条件无法列方程组求解时，可先用极值法依据化学方程式求解得到答案的极值a值、b值，正确答案c值应位于a值、b值之间，即a值﹥c值﹥b值（或b值﹥c值﹥a值）。
典例2 在含有a g HNO3的稀硝酸中，加入b g铁粉充分反应，铁全部溶解并生成NO，有 g HNO3被还原，则a∶b不可能为
A．2∶1B．3∶1
C．4∶1D．9∶2
【解析】Fe与HNO3反应时，根据铁的用量不同，反应可分为两种极端情况。
（1）若Fe过量，发生反应：3Fe+8HNO3(稀)3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
则有=3∶8，解得：
此为a∶b的最小值。
（2）若HNO3过量，发生反应：Fe+4HNO3(稀)Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
则有=1∶4，解得：
此为a∶b的最大值。
所以a∶b的取值范围为，即a∶b的比值在此范围内均合理。
【答案】A
3．关系式法
（1）解题关键：正确寻找出已知量和未知量之间的物质的量关系。
（2）建立关系式的方法
①利用化学式找关系式，如Na2SO4与它所含的各粒子之间的比例关系为Na2SO4~2Na+~~4O。
②原子守恒法
如NH3经催化氧化并用水吸收反应产物的过程：
4NH3+5O24NO+6H2O
2NO+O22NO2
3NO2+H2O2HNO3+NO
经多次氧化和吸收，由N元素守恒知：NH3~HNO3。
③得失电子守恒法
上述过程中，NH3HNO3，O22。
由得失电子总数相等知，NH3经氧化等一系列过程生成HNO3，NH3和O2的关系为NH3~2O2。
典例3 5.85 g NaCl固体与足量浓H2SO4和MnO2共热，逸出的气体又与过量H2发生爆炸反应，将爆炸后的气体溶于一定量水后再与足量锌作用，最后可得H2________ L(标准状况)。
【解析】若先由NaClHCl算出HCl的量，再由MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O算出Cl2的量，……这样计算非常繁琐。找出以下关系式就可迅速求解。
设可得H2的物质的量为x，5.85 g NaCl的物质的量为0.1 ml。
NaCl ～ HCl ～ Cl2 ～ HCl ～ H2
0.1 ml x
显然x=0.05 ml，
则V(H2)=0.05 ml×22.4 L·ml－1=1.12 L。
【答案】1.12
1．下列叙述错误的是( )
①摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一； ②1 ml任何物质都含有约6.02×1023个原子；③6.02×1023就是阿伏加德罗常数；④氢原子的摩尔质量是1 g；⑤HCl的摩尔质量等于1 ml HCl分子的质量；⑥1 ml CO2中含有1 ml碳和2 ml氧。
A．①②③ B．②③④ C．②③④⑥D．全部
【答案】D
【解析】
①中，摩尔不是物理量，是物质的量的单位，错误；
②中，1ml任何物质都含有约6.02×1023个结构粒子，不一定是原子，错误；
③中，阿伏加德罗常数是精确值，而6.02×1023ml－1为近似值，错误；
④中，H的摩尔质量为1g·ml－1，错误；
⑤中，摩尔质量与质量的单位不同，错误；
⑥中，1ml碳和2ml氧均未指明粒子种类，错误；符合题意的选项为D；
综上所述，本题选D。
2．下列对于“摩尔”的理解正确的是
A．摩尔是国际科学界建议采用的一种物理量
B．摩尔是物质的量的单位，简称摩，符号为ml
C．1ml氧气含1ml氧原子
D．1ml氢含6.02×1023个H2
【答案】B
【解析】
A．摩尔是物质的量的单位，物质的量（而不是摩尔）是国际科学界建议采用的一种物理量，故A错误；
B．摩尔是物质的量的单位，简称摩，符号为ml，故B正确；
C．由于O2是双原子分子，所以1ml氧气含2ml氧原子，故C错误；
D．使用摩尔时应指明基本微粒的名称，正确的说法是：1ml氢气（而不是氢）含6.02×1023个H2，故D错误。故选B。
3．下列叙述正确的是
A．24 g 镁与27 g铝中，含有相同的质子数
B．同等质量的氧气和臭氧中，电子数相同
C．1 ml重水与1 ml水中，中子数比为2∶1
D．1 ml乙烷和1 ml乙烯中，化学键数相同
【答案】B
【解析】
A．1个Mg原子中有12个质子，1个Al原子中有13个质子。24g镁和27g铝各自的物质的量都是1ml，所以24g镁含有的质子数为12ml，27g铝含有的质子的物质的量为13ml，选项A错误。
B．设氧气和臭氧的质量都是Xg，则氧气（O2）的物质的量为ml，臭氧（O3）的物质的量为ml，所以两者含有的氧原子分别为×2=ml和×3=ml，即此时氧气和臭氧中含有的氧原子是一样多的，而每个氧原子都含有8个电子，所以同等质量的氧气和臭氧中一定含有相同的电子数，选项B正确。
C．重水为，其中含有1个中子，含有8个中子，所以1个重水分子含有10个中子，1ml重水含有10ml中子。水为，其中没有中子，含有8个中子，所以1个水分子含有8个中子，1ml水含有8ml中子。两者的中子数之比为10:8=5:4，选项C错误。
D．乙烷（C2H6）分子中有6个C－H键和1个C－C键，所以1ml乙烷有7ml共价键。乙烯（C2H4）分子中有4个C－H键和1个C＝C，所以1ml乙烯有6ml共价键，选项D错误。
故选B。
4．下列关于阿伏加德罗常数的说法中正确的是（ ）
A．6.02×1023叫做阿伏加德罗常数
B．0.012kg12C含有的碳原子数就是阿伏加德罗常数值
C．含有阿伏加德罗常数值个微粒的物质是1摩尔
D．1摩尔氯含有6.02×1023个氯分子
【答案】B
【解析】
A.阿伏加德罗常数是精确值，其近似值为6.02×1023ml-1，6.02×1023不是阿伏伽德罗常数，A错误；
的物质的量是1ml，所以0.012kg12C含有的碳原子数为阿伏加德罗常数，B正确；
C.含有阿伏加德罗常数个微粒的物质不一定是1摩尔，例如含有阿伏加德罗常数个氢原子的氢气物质的量是0.5ml，C错误；
D.1ml氯不知氯原子、离子、分子，应用物质的量要指明微粒种类，D错误；
答案选B。
5．冬季的降雪给交通带来了诸多不便，其中醋酸钾（CH3COOK）是融雪效果最好的融雪剂，下列关于醋酸钾或醋酸的说法正确的是（ ）
A．1mlCH3COOK的质量为98g/ml
B．CH3COOH摩尔质量就是它的相对分子质量
C．一个CH3COOH的质量约为g
D．含有6.02×1023个碳原子的CH3COOK的物质的量是1ml
【答案】C
【解析】
A．1mlCH3COOK的质量为98g，g/ml是摩尔质量的单位，故A错误；
B．摩尔质量在以g/ml为单位时，在数值上与相对分子质量相等，但不能说就是相对分子质量，故B错误；
C．1ml，即NA个CH3COOH的质量为60g，所以一个CH3COOH的质量为g，故C正确；
D．6.02×1023个碳原子的物质的量为1ml，根据元素守恒可知CH3COOK的物质的量是0.5ml，故D错误；
故答案为C。
6．用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．CO的摩尔质量是28 g
B．常温常压下，1 ml N2的体积是22.4 L
C．18 g H2O中含有的氢原子总数为2NA
D．0.1 ml/L Na2SO4溶液中，Na+的物质的量浓度为0.1 ml/L
【答案】C
【解析】
A．CO的摩尔质量是28 g/ml，原选项中单位不正确，故A错误；
B．常温常压下，1 ml N2的体积大于22.4 L，故B错误；
C．18 g H2O的物质的量为=1ml，含有的氢原子总数为2NA，故C正确；
D．0.1 ml/L Na2SO4溶液中Na+的物质的量浓度为0.1 ml/L×2=0.2 ml/L，故D错误；
故选C。
7．在两个容积相同的容器中，一个盛有HCl气体，另一个盛有H2和Cl2的混合气体。在同温同压下，两容器内的气体一定具有相同的是
A．相对分子质量 B．分子数 C．质量D．密度
【答案】B
【解析】在同温同压下，气体的体积比等于物质的量比，两个容积相同的容器中，气体的物质的量相同，则分子数相同，由于H2和Cl2的物质的量大小未知，则不能确定质量、相对分子质量，也不能确定密度的相对大小，故选B。
8．等质量的①CH4、②H2、③HC1、④SO2四种气体，在标准状况下体积由大到小的顺序是
A．②>①>③>④B．④>③>①>②C．③>②>④>①D．①>④>②>③
【答案】A
【解析】在同温同压下，不同气体的体积之比等于其物质的量之比。根据n=可知，质量相等的气体，其体积与摩尔质量成反比，所以在同温同压下，气体的相对分子质量越大，其体积越小。①CH4、②H2、③HCl、④SO2的相对分子质量分别为16、2、36.5、64，所以在标况下其体积由大到小顺序为②＞①＞③＞④。综上，答案为A。
9．有关阿伏伽德罗常数，下列说法正确的是( )
A．1 ml OD－和17 g -OH所含的质子与中子均为9NA
B．在标准状况下，4.48 L甲烷的氯代物分子含原子数目为NA
C．8.8 g乙酸乙酯中含共用电子对的数目为1.3NA
D．7.8 g Na2S与Na2O2的混合物，含离子总数为0.3NA
【答案】D
【解析】A．1 ml OD－和17 g -OH(1ml)所含的质子数均为9 ml，但所含的中子数不相等，1 ml OD－含有9NA中子，17 g -OH所含的中子数为8NA，故A错误；
B．甲烷的氯代物有CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4，标准状况下只有CH3Cl呈气态，其他的甲烷氯代物都是液态，不能用气体摩尔体积计算，故B错误；
C．1个乙酸乙酯分子中含有14个共用电子对，8.8 g乙酸乙酯的物质的量为＝0.1 ml，共用电子对数为1.4NA，故C错误；
D．1 ml Na2O2中含有3 ml离子，1 ml Na2S中也含有3 ml离子，则7.8 g Na2S和Na2O2的混合物中含有的离子数总数为0.3NA，故D正确；答案选D。
10．NA是阿伏伽德罗常数的值，下列说法不正确的是
A．2gH218O与D216O的混合物中所含中子、电子数目均为NA
B．1mlFeBr2与1mlCl2反应时转移的电子数为2NA
C．1L0.1ml/LCH3OH溶液中含有的H-O键的数目为0.1NA
D．甲醛(HCHO)和乙酸的混合物3.0g，含有的原子数为0.4NA
【答案】C
【解析】
【详解】
A.H218O与D216O的摩尔质量均为20g/ml，故2g混合物的物质的量为0.1ml，而且两者均含10个电子和10个中子，所以0.1ml混合物中含中子和电子均为NA个，A正确；
B.1mlFeBr2与1mlCl2反应时氯气完全反应，且氯气反应后变为-1价，故1ml氯气反应后转移2NA个电子，B正确；
C.CH3OH溶液中除了甲醇外，水分子中也含H-O键，所以此溶液中H-O键多于0.1NA个，C错误；
D.甲醛(HCHO)和乙酸的最简式均为CH2O，则3g混合物中CH2O的物质的量为0.1ml，而CH2O中含4个原子，故0.1mlCH2O中含0.4NA个原子，D正确；
故合理选项是C。
11．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述不正确的是( )
A．0.1ml Cl2与0.2ml CH4光照充分反应生成HCl分子数为0.1NA
B．浓硝酸热分解生成NO2、N2O4共23g，转移电子数为0.5NA
C．在Al3＋数目为NA的AlCl3溶液中，Cl－总数大于3NA
D．1ml BrCl与H2O完全反应生成氯化氢和次溴酸，转移的电子数为NA
【答案】D
【解析】A．0.1ml Cl2与0.2ml CH4光照充分反应，Cl2的一个Cl原子取代H原子，另外一个Cl原子和被取代的H原子结合生成HCl，则Cl2完全反应生成HCl分子数为0.1NA，A正确；
B．浓硝酸热分解生成NO2、N2O4共23g，生成的NO2、N2O4中的N元素均为+4价，转移电子数为0.5NA，B正确；
C．在AlCl3溶液中，Al3＋部分水解，使溶液中Al3＋数目减少，当Al3＋数目为NA时，AlCl3溶液中，Cl－总数大于3NA，C正确；
D．1ml BrCl与H2O完全反应生成氯化氢和次溴酸，各元素的化合价未发生改变，故该反应没有电子的转移，D错误；
故选D。
12．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．25℃、101kPa，33.6LCCl4的分子数为1.5NA
B．用1L0.1ml·L-1FeCl3溶液可制得Fe(OH)3胶体0.1NA
C．等物质的量的 H2SO4和 H3PO4含有的氧原子数均为4 NA
D．4.8gMg在空气中燃烧生成的 MgO 和 Mg3N2的混合物，转移的电子数为0.4 NA
【答案】D
【解析】
A.25℃、101kPa为非标准状态，气体摩尔体积未知，CCl4在该条件下为非气体状态，无法求得分子数，A错误；
B.一个胶粒中包含多个Fe(OH)3粒子，胶体为混合物，无法用物质的量衡量，B错误；
C.等物质的量的 H2SO4和 H3PO4含有的氧原子数相等，但个数不确定，C错误；
的物质的量为0.2ml，在空气中燃烧生成的 MgO 和 Mg3N2的混合物，镁元素由0价变为+2价，故0.2ml的Mg反应转移的电子数为0.4 N A，D正确；
答案选D。
13．等温等压下，有质子数相等的CO、N2、C2H2三种气体，下列叙述中正确的是
A．体积之比为13∶13∶14
B．密度之比为14∶14∶13
C．质量之比为1∶1∶1
D．原子数之比为1∶1∶1
【答案】B
【解析】A项，三种气体分子的质子数分别为14、14、14，质子数相等的CO、N2、C2H2三种气体，物质的量相等，等温等压下，三者体积之比为1∶1∶1，错误；B项，CO、N2、C2H2摩尔质量分别为28 g·ml－1、28 g·ml－1、26 g·ml－1，等温等压下，密度与摩尔质量成正比，则密度之比为28∶28∶26＝14∶14∶13，正确；C项，三种气体的物质的量相等，质量之比等于摩尔质量之比，CO、N2、C2H2摩尔质量分别为28 g·ml－1、28 g·ml－1、26 g·ml－1，则质量之比为28∶28∶26＝14∶14∶13，错误；D项，三种气体的物质的量相等，1分子CO、N2、C2H2分别含原子数为2、2、4，所以三种气体原子数之比为1∶1∶2，错误。
14．为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度，现将w1 g样品加热，其质量变为w2 g，则该样品的纯度(质量分数)是
A．B．
C．D．
【答案】A
【解析】样品加热发生的反应为
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ Δm
168 106 62
m(NaHCO3) (w1－w2)g
故样品中NaHCO3质量为g，
样品中Na2CO3质量为w1 g－g，
其质量分数为==。
15．如图所示的实验装置可用来测定含两种元素的某种气体X的化学式。
在注射器A中装有240 mL气体X，慢慢通过不含空气并装有红热的氧化铜的玻璃管B，使之完全反应，得到下面的实验结果：
实验前B管重20.32 g，实验后B管重20.00 g，B管中的黑色粉末变成红色粉末。在C管中收集到的无色液体是水；在注射器D中收集的气体是氮气。
试回答下列问题：
（1）X气体是由________和________元素组成的。
（2）若240 mL X气体完全反应后，收集到的氮气质量是0.28 g。根据实验时温度和压强计算1 ml X气体的体积是24 000 mL，则X的摩尔质量是________ g·ml－1。
（3）通过计算，确定X的化学式为________。
（4）写出B中发生反应的化学方程式：____________________________________(X在该条件下不发生分解反应)。
【答案】（1）N、H(氮、氢)
（2）32 （3）N2H4
（4）2CuO＋N2H4eq \(=====,\s\up7(△))2Cu＋N2＋2H2O
【解析】（1）由题意分析知B管中发生的反应为X＋CuOeq \(――→,\s\up7(△))Cu＋N2＋H2O可推知X由N、H两种元素组成。
（2）240 mL X的物质的量为240 mL/24 000 mL·ml－1＝0.01 ml，其中mN＝0.28 g，mH＝eq \f(20.32 g－20.00 g,16 g·ml－1)×2×1 g·ml－1＝0.04 g，故X的摩尔质量为eq \f(0.28 g＋0.04 g,0.01 ml)＝32 g·ml－1。
（3）eq \f(nN,nH)＝eq \f(0.28 g,14 g·ml－1)/eq \f(0.04 g,1 g·ml－1)＝1∶2，则X的最简式为NH2，最简式相对分子质量为16，故eq \f(32,16)＝2推知X的化学式为NH2×2＝N2H4
16．合成氨工业生产中所用的αFe催化剂的主要成分为FeO、Fe2O3。
（1）某FeO、Fe2O3混合物中，铁、氧的物质的量之比4∶5，其中Fe2＋与Fe3＋物质的量之比为________。
（2）当催化剂中Fe2＋与Fe3＋的物质的量之比为1∶2时，其催化剂活性最高，此时混合物中铁的质量分数为________(保留2位小数)。
（3）写出由C(炭粉)与Fe2O3在高温下反应制备αFe催化剂的化学方程式(另一种产物可溶于水)：______________________________________________。
（4）为制得这种活性最高的催化剂，理论上应向480 g Fe2O3粉末加入炭粉的质量为________，生成实验条件下CO2的体积为________(假设此实验条件下，气体摩尔体积为24 L·ml－1)。
【答案】（1）1∶1 （2）0.72
（3）2Fe2O3＋C4FeO＋CO2↑
（4）6 g 12 L
【解析】（1）设FeO、Fe2O3分别为x ml、y ml，根据铁、氧的物质的量之比得(x＋2y)∶(x＋3y)＝4∶5，x∶y＝2∶1，Fe2＋与Fe3＋物质的量之比x∶2y＝1∶1。（2）根据催化剂中Fe2＋与Fe3＋的物质的量之比为1∶2，可推知，FeO、Fe2O3的物质的量之比为1∶1，混合物中铁的质量分数为≈0.72。（3）由题给信息知，C(炭粉)会将一部分Fe2O3还原成FeO，同时C(炭粉)被氧化成CO2。（4）由于催化剂中Fe2＋与Fe3＋的物质的量之比为1∶2时，其催化剂活性最高，此时反应后的混合物中，FeO、Fe2O3的物质的量之比为1∶1，原料480 g Fe2O3为3 ml，Fe2O3～2FeO，原料中必须有的Fe2O3参加反应，即1 ml Fe2O3参加反应，理论上要有0.5 ml C反应，即6 g C。生成CO2为0.5 ml，在该条件下体积为12 L。
1．[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 ml·L−1磷酸钠溶液含有的数目为0.1NA
C．1 ml 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】A．的中子数为3-2=1，则3g的中子数为=NA，A项正确；
B．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 0.1ml/L的磷酸钠溶液中磷酸根离子的个数小于1L×0.1ml/L×NA ml-1 =0.1NA，B项错误；
C．重铬酸钾被还原为铬离子时，铬元素从+6降低到+3，1ml重铬酸钾转移的电子数为3ml×2×NA ml-1 =6NA，C项正确；
D．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 ml-1 =13NA，D项正确；
答案选B。
2．[2018新课标全国Ⅲ]下列叙述正确的是
A. 24 g 镁与27 g铝中，含有相同的质子数
B. 同等质量的氧气和臭氧中，电子数相同
C. 1 ml重水与1 ml水中，中子数比为2∶1
D. 1 ml乙烷和1 ml乙烯中，化学键数相同
【答案】B
【解析】A．1个Mg原子中有12个质子，1个Al原子中有13个质子。24 g镁和27 g铝各自的物质的量都是1 ml，所以24g镁含有的质子数为12ml，27g铝含有的质子的物质的量为13 ml，选项A错误。
B．设氧气和臭氧的质量都是Xg，则氧气（O2）的物质的量为ml，臭氧（O3）的物质的量为ml，所以两者含有的氧原子分别为×2=ml和×3=ml，即此时氧气和臭氧中含有的氧原子是一样多的，而每个氧原子都含有8个电子，所以同等质量的氧气和臭氧中一定含有相同的电子数，选项B正确。
C．重水为，其中含有1个中子，含有8个中子，所以1个重水分子含有10个中子，1 ml重水含有10 ml中子。水为，其中没有中子，含有8个中子，所以1个水分子含有8个中子，1 ml水含有8 ml中子。两者的中子数之比为10:8=5:4，选项C错误。
D．乙烷（C2H6）分子中有6个C－H键和1个C－C键，所以1 ml乙烷有7ml共价键。乙烯（C2H4）分子中有4个C－H键和1个C＝C，所以1 ml乙烯有6 ml共价键，选项D错误。
3．[2018新课标全国Ⅱ]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 1ml·L−1FeCl3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】A. 常温常压下，124 g P4的物质的量是1 ml，由于白磷是正四面体结构，含有6个P－P键，因此其中所含P—P键数目为6NA，A错误；
B. 铁离子在溶液中水解，所以100 mL 1 ml·L−1 FeCl3溶液中所含Fe3+的数目小于0.1NA，B错误；
C. 甲烷和乙烯分子均含有4个氢原子，标准状况下，11.2 L甲烷和乙烯混合物的物质的量是0.5ml，其中含氢原子数目为2NA，C正确；
D. 反应2SO2+O22SO3是可逆反应，因此密闭容器中，2 ml SO2和1 ml O2催化反应后分子总数大于2NA，D错误。答案选C。
4．[2017新课标全国Ⅱ]阿伏加德罗常数的值为。下列说法正确的是
A．1 L 0.1 ml·NH4Cl溶液中，的数量为0.1
B．2.4 g Mg与H2SO4完全反应，转移的电子数为0.1
C．标准状况下，2.24 L N2和O2的混合气体中分子数为0.2
D．0.1 ml H2和0.1 ml I2于密闭容器中充分反应后，其分子总数为0.2
【答案】D
【解析】A、是弱碱根离子，发生水解：＋H2ONH3·H2O＋H＋，因此数量小于0.1NA，故A错误；B、2.4 g Mg为0.1 ml，与硫酸完全反应后转移的电子的物质的量为2.4×2÷24 ml=0.2 ml，因此转移电子数为为0.2NA，故B错误；C、N2和O2都是分子组成，标准状况下，2.24 L任何气体所含有的分子数都为0.1NA，故C错误；D、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0.2 ml，分子数为0.2NA，故D正确。
5．[2017新课标全国Ⅲ]NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．0.1 ml 的中，含有0.6NA个中子
B．pH=1的H3PO4溶液中，含有0.1NA个
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 ml PCl3与1 ml Cl2反应制备 PCl5（g），增加2NA个P−Cl键
【答案】A
【解析】A．B的原子序数为5，即质子数为5，在质量数为11的B原子中含有6个中子，0.1 ml 11B含有0.6NA个中子，A正确；B．溶液体积未定，不能计算氢离子个数，B错误；C．标准状况下苯是液体，不能利用气体摩尔体积计算2. 24 L苯的物质的量，则无法判断其完全燃烧产生的CO2分子数目，C错误；D．PCl3与Cl2反应生成PCl5的反应是可逆反应，反应物不可能完全转化为生成物，则1 ml PCl3与1 ml Cl2反应生成的PCl5小于1ml，增加的P－Cl键的数目小于2NA个，D错误。答案选A。
6．［新课标全国Ⅰ］设NA为阿伏加德罗常数值。下列有关叙述正确的是
A．14 g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为2NA
B．1 ml N2与4 ml H2反应生成的NH3分子数为2NA
C．1 ml Fe溶于过量硝酸，电子转移数为2NA
D．标准状况下，2.24 L CCl4含有的共价键数为0.4NA
【答案】A
【解析】A．乙烯和丙烯的最简式相同，均是CH2，14 g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为=2NA，正确；B．N2与H2反应生成NH3的反应是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物。1 ml N2与4 ml H2反应生成的NH3分子数小于2NA，B错误；C．1 ml Fe溶于过量硝酸生成硝酸铁，电子转移数为3NA，错误；D．标准状况下四氯化碳是液态，不能利用气体摩尔体积计算物质的量，错误。
7．［四川］NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．2.4 g镁在足量的O2中燃烧，转移的电子数为0.1NA
B．标准状况下，5.6 L CO2气体中含有的氧原子数为0.5NA
C．氢原子数为0.4NA的CH3OH分子中含有的σ键数为0.4NA
D．0.1 L 0.5 ml/L CH3COOH溶液中含有的H+数为0.05NA
【答案】B
【解析】A．2.4 g镁的物质的量为2.4/24=0.1 ml，反应中失去0.2 ml电子，故错误；B．标准状况下5.6 L二氧化碳的物质的量为5.6/22.4=0.25 ml，含有的氧原子为0.5 ml，故正确；C．甲醇的结构为CH3OH，氢原子数为0.4NA的甲醇分子为0.1 ml，含有5mlσ键，故错误；D．醋酸是弱酸，不能完全电离，故错误。
8．［上海］称取(NH4)2SO4和NH4HSO4混合物样品7.24 g，加入含0.1 ml NaOH的溶液，完全反应，生成NH3 1792 mL（标准状况），则(NH4)2SO4和NH4HSO4的物质的量比为
A．1∶1B．1∶2C．1.87∶1D．3.65∶1
【答案】C
【解析】利用极值法分析，可知0.1 ml氢氧化钠不足，故先将NH4HSO4反应完，再反应(NH4)2SO4，因共生成NH3 0.08 ml，故与H+反应的氢氧化钠为0.02 ml，则可知道NH4HSO4为0.02 ml，则(NH4)2SO4质量为7.24 g－115 g/ml×0.02 ml=4.94 g，(NH4)2SO4的物质的量为4.94 g÷132 g/ml=0.0374 ml。因此(NH4)2SO4与NH4HSO4物质的量之比为：1.87∶1 ，故选C。
前提条件
结论
公式
语言叙述
T、p相同
同温同压下，两气体的体积之比等于其物质的量之比
T、p相同
同温同压下，两气体的密度之比等于其摩尔质量（或相对分子质量）之比
T、V相同
同温同体积下，两气体的压强之比等于其物质的量之比
T、p、m相同
同温同压同质量下，两气体的体积与其摩尔质量（或相对分子质量）成反比
T、V、m相同
同温同体积同质量下，两气体的压强与其摩尔质量（或相对分子质量）成反比
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