高考化学一轮复习第一章从实验学化学第三讲物质的量气体摩尔体积学案新人教版
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这是一份高考化学一轮复习第一章从实验学化学第三讲物质的量气体摩尔体积学案新人教版,共17页。学案主要包含了归纳提升,备选例题,加固训练—拔高,易错提醒,规律方法等内容,欢迎下载使用。
考点一 物质的量和摩尔质量(命题指数★★★★)
1.物质的量:
(1)含义:表示含有一定数目粒子的集合体。是国际单位制中七个基本物理量之一,符号为n。
(2)单位:摩尔,简称摩,符号为ml。是国际单位制中七个基本单位之一。
(3)国际上规定:1 ml任何物质所含有的微粒数与0.012__kg12 C所含的碳原子数相同,约为6.02×1023。
2.阿伏加德罗常数:
(1)含义:1 ml任何粒子所含的粒子数,符号为NA。
(2)NA≈6.02×1023__ml-1。
(3)物质的量(n)、阿伏加德罗常数(NA)和微粒数(N)之间的关系为n= eq \f(N,NA) 。
3.摩尔质量:
(1)含义:单位物质的量的物质所具有的质量,符号为M,单位为g·ml-1。
(2)数值:当微粒的摩尔质量以g·ml-1为单位时,数值上与该微粒的相对原子(分子)质量相等。
(3)物质的量(n)、质量(m)和摩尔质量(M)之间的关系为n= eq \f(m,M) 。
1.判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)1 ml任何物质都含有约6.02×1023个原子。( )
提示:×。1 ml任何物质都含有约6.02×1023个粒子,但不一定是原子。
(2)0.012 kg 12C含有约6.02×1023个碳原子。( )
提示:√。国际上规定,1 ml粒子集合体所含微粒数与0.012 kg 12C中所含的碳原子数相同,约为6.02×1023。
(3)H2O的摩尔质量为18 g·ml-1。( )
提示:√。当摩尔质量的单位取g·ml-1时,摩尔质量的数值与相对原子质量或相对分子质量相等。
(4)1 ml SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) 的质量为96 g·ml-1。( )
提示:×。质量的单位是g或者kg。
(5)等物质的量的O2与O3,所含氧原子数相同。( )
提示:×。等物质的量的O2与O3,分子数相等但原子数不等。
(6)4 g NaOH的物质的量为0.1 ml。( )
提示:√。NaOH的摩尔质量是40 g·ml-1,则4 g NaOH的物质的量为0.1 ml。
2.(1)5 g H2O的摩尔质量与10 g H2O的摩尔质量相同吗?
提示:相同。H2O的摩尔质量是18 g·ml-1,与H2O的质量多少无关。
(2)“H2SO4的摩尔质量在数值上等于98”,这种说法正确吗?
提示:不正确。H2SO4的摩尔质量以g·ml-1为单位时,在数值上等于98。
3.有以下四种物质:
①22 g二氧化碳
②8 g氢气
③1.204×1024个氮气分子
④4 ℃时18 mL水
它们所含分子数最多的是________(填序号,下同),所含原子数最多的是________,质量最大的是________,所含电子数最多的是________。
【解析】四种物质分别为①0.5 ml CO2 ②4 ml H2 ③2 ml N2 ④1 ml H2O。分子数分别为0.5NA、4NA、2NA、NA,最多的是②;原子数分别为1.5NA、8NA、4NA、3NA,最多的是②;质量分别为22 g、8 g、56 g、18 g,最多的是③;所含电子数分别为11NA、8NA、28NA、10NA,最多的是③。
答案:② ② ③ ③
命题角度1:物质的量与微观粒子数目间的关系
【典例1】(2021年广东适应性测试)设阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法正确的是( )
A.1 ml Cl2和Fe充分反应,转移电子数为3NA
B.标准状况下,1.12 L苯含有C—H键的个数为3NA
C.22 g CO2和足量Na2O2反应,产生的气体的分子数为0.25NA
D.0.5 ml 乙酸乙酯在酸性条件下水解,生成乙醇的分子数为1.0NA
【解析】选C。由2Fe+3Cl2 eq \(=====,\s\up7(△)) 2FeCl3可知,当1 ml Cl2完全反应(Fe过量)时转移电子数为2NA,故A错;标准状况下苯为液态,1.12 L苯的物质的量不是0.05 ml,故B错;由2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2可知22 g即0.5 ml CO2生成0.25 ml氧气即生成0.25NA个氧气分子,故C对;0.5 ml乙酸乙酯在酸性条件下水解为可逆反应,生成的乙醇少于0.5 ml更少于1.0NA个乙醇分子,故D错。
【归纳提升】物质的量、摩尔及阿伏加德罗常数的关系
【备选例题】
(2021·南昌模拟)下列说法中正确的是(NA为阿伏加德罗常数的值)( )
A.O2-的电子式为[ eq \\al(\s\up1(·),\s\d1(·)) eq \(O,\s\up6(··),\s\d4(··)) eq \\al(\s\up1(·),\s\d1(·)) ]2-,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.CrO5中Cr元素的化合价为+6价,每个CrO5分子中存在两个过氧键
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
【解析】选C。O2-的电子式为[ eq \\al(\s\up1(·),\s\d1(·)) eq \(O,\s\up6(··),\s\d4(··)) eq \\al(\s\up1(·),\s\d1(·)) ]2-,表示O2-的最外层有8个电子,但其原子核外有10个电子,A错误; NH4Cl是离子化合物,NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) 与Cl-间形成离子键,无H—Cl共价键存在,B错误;根据化合物中所有元素化合价的代数和为0的原则,CrO5中5个O共为-6价,说明以-1价氧存在的共有两个过氧根,一个氧化合价为-2价,C 正确;Na2O和Na2O2都是离子化合物,其中含有的阴阳离子数目之比都是1∶2,与物质的多少无关,D错误。
命题角度2:物质的量与摩尔质量间的关系
【典例2】2020年11月12日,我国在西昌卫星发射中心成功将移动通信卫星“天通一号02星”发射升空。卫星的发射需要用到运载火箭,偏二甲肼(C2H8N2)是一种高能燃料,燃烧产生巨大能量,可作为航天运载火箭的推动力来源。
下列叙述中正确的是( )
A.偏二甲肼的摩尔质量为60 g
B.6.02×1023个偏二甲肼分子的质量为60 g
C.1 ml偏二甲肼的质量为60 g·ml-1
D.6 g偏二甲肼含有NA个偏二甲肼分子
【解析】选B。偏二甲肼的摩尔质量为60 g·ml-1,A错误;6.02×1023个偏二甲肼分子的物质的量为1 ml,其质量为1 ml×60 g·ml-1=60 g,B正确;1 ml偏二甲肼的质量为60 g,C错误;6 g偏二甲肼的物质的量为 eq \f(6 g,60 g·ml-1) =0.1 ml,含有偏二甲肼分子的数目为0.1 ml×NA ml-1=0.1NA,D错误。
【备选例题】
下列有关的描述或应用,不正确的是( )
A.1 ml OH-的质量为17 g
B.44 g二氧化碳的物质的量为1 ml
C.铁原子的摩尔质量数值上等于它的相对原子质量
D.一个钠原子的质量约等于 eq \f(23,6.02×1023) g
【解析】选C。A选项,1 ml OH-的质量为16 g+1 g+m(e-)=17 g(由于e-的质量很小,可以忽略不计),正确;B选项,二氧化碳的摩尔质量是44 g·ml-1,故44 g二氧化碳为1 ml,正确;C选项,没有指出以g·ml-1为单位,错误;D选项,1 ml Na的质量等于23 g,1 ml钠原子的个数为6.02×1023个,由D中计算式求得每个钠原子的真实质量,正确。
1.理清物质的量、质量和微粒数目之间的换算关系:
(1)n、NA、N之间的关系:n= eq \f(N,NA) 。
(2)n、m、M之间的关系:n= eq \f(m,M) 。
2.明确摩尔质量、相对分子质量及质量的异同:
(1)摩尔质量、相对分子质量、质量是三个不同的物理量,具有不同的单位。如H2O的摩尔质量为18 g·ml-1,H2O的相对分子质量为18,1 ml H2O的质量为18 g。
(2)当摩尔质量以g·ml-1、质量以g为单位时,三者在数值上相等。
命题点1:物质的量与微观粒子数目(基础性考点)
1.(2021·湖南师大附中模拟)NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.16.25 g FeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为0.1NA
B.22.4 L(标准状况)氩气含有的质子数为18NA
C.92.0 g甘油(丙三醇)中含有羟基数为1.0NA
D.1.0 ml CH4与Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数为1.0NA
【解析】选B。16.25 g氯化铁的物质的量是16.25 g÷162.5 g·ml-1=0.1 ml,由于氢氧化铁胶体是分子的集合体,因此水解生成的Fe(OH)3胶体粒子数小于0.1NA,A错误;标准状况下22.4 L氩气的物质的量是1 ml,氩气是一个Ar原子组成的单质,其中含有的质子数是18NA,B正确;1分子丙三醇含有3个羟基,92.0 g丙三醇的物质的量是1 ml,其中含有羟基数是3NA,C错误;甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应生成的卤代烃不止一种,因此生成的CH3Cl分子数小于1.0NA,D错误。
命题点2:物质的量与摩尔质量(基础性考点)
2.(2021·宁德模拟)下列说法正确的是( )
A.氯化氢的摩尔质量为36.5 g
B.1 ml H2SO4的质量为98 g·ml-1
C.任何物质的摩尔质量都等于它的相对分子质量或相对原子质量
D.CO2的摩尔质量是H2的摩尔质量的22倍
【解析】选D。氯化氢的摩尔质量为36.5 g·ml-1,A错误;1 ml H2SO4的质量为98 g,B错误;任何物质的摩尔质量,当单位为g·ml-1,数值上都等于它的相对分子质量或相对原子质量,C错误;CO2的摩尔质量是44 g·ml-1,H2的摩尔质量是2 g·ml-1,D正确。
命题点3:物质的量、质量、微粒数目间的关系(综合性考点)
3.(2021·合肥模拟)NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.1 ml SiO2晶体中,含有Si—O键的数目为2 NA
B.16.8 g铁粉与足量高温水蒸气反应,转移电子数为0.8 NA
C.1 ml·L-1 AlCl3溶液中,含有Cl-的数目为3 NA
D.18 g D2O和H2O的混合物中,含有的中子数为9 NA
【解析】选B。由二氧化硅的结构可知, 1 ml SiO2晶体中,含有Si—O键的数目为4 NA,故A错误;铁粉与足量高温水蒸气反应3Fe+4H2O(g) eq \(=====,\s\up7(高温)) Fe3O4+4H2,16.8 g铁的物质的量为0.3 ml,转移电子数为 0.8 NA,故B正确;缺少溶液的体积,无法计算氯离子的个数,故C错误;D2O和H2O的摩尔质量分别为20 g·ml-1和18 g·ml-1,D2O中有10 个中子,H2O中有8个中子,用极值法推算,如果18 g 都是D2O,含有的中子数为9 NA;如果18 g 都是H2O,含有的中子数为8NA,故18 g D2O和H2O的混合物中,含有的中子数在8NA~9 NA之间,故D错误。
【加固训练—拔高】
1.(2021·长春模拟)十二烷基苯磺酸钠(C18H29NaO3S)主要用作阴离子型表面活性剂。沸点为315 ℃,下列有关说法正确的是( )
CH3(CH2)10CH2SOOONa
A.十二烷基苯磺酸钠的摩尔质量是348
B.6.96 g十二烷基苯磺酸钠中碳原子数为0.36NA
C.0.5 ml十二烷基苯磺酸钠的质量为174 g·ml-1
D.1 ml十二烷基苯磺酸钠在标准状况下的体积约为22.4 L
【解析】选B。根据十二烷基苯磺酸钠的结构简式可知,其摩尔质量是348 g·ml-1,A错误;6.96 g十二烷基苯磺酸钠的物质的量为0.02 ml,1个分子中含有18个碳原子数,故0.02 ml分子中的碳原子数为0.36NA,B正确;0.5 ml十二烷基苯磺酸钠的质量为174 g,C错误;十二烷基苯磺酸钠沸点为315 ℃,故在标准状况下其为非气体状态,D错误。
2.(2021·太原模拟)新冠肺炎自发现至今已全球扩散,造成巨大损失,75%酒精、含氯消毒剂、过氧乙酸(CH3COOOH)、乙醚和氯仿等溶剂均可有效杀灭该病毒。下列有关说法正确的是( )
A.外出返家时,可用75%酒精喷雾对手、衣服等部位进行消毒
B.过氧乙酸的摩尔质量为76
C.标准状况下,2.24 L氯仿的分子数约为0.1NA个
D.将“84”消毒液与75%酒精1∶1混合、消毒效果更好
【解析】选A。75%酒精能杀菌消毒,因此外出返家时,可用75%酒精喷雾对手、衣服等部位进行消毒,A正确;过氧乙酸的化学式为CH3COOOH,摩尔质量为76 g·ml-1,B错误;标准状况下氯仿是液体,2.24 L氯仿的分子数不是0.1NA个,C错误;“84”消毒液具有强氧化性,乙醇具有还原性,将“84”消毒液与75%酒精1∶1混合消毒效果更差,D错误。
3.(2021·厦门模拟)下雪时,常用融雪剂清理路面,醋酸钾(CH3COOK)是常用的融雪剂,下列四个选项中,关于1 ml CH3COOK的叙述正确的是( )
A.CH3COOK的相对分子质量为98 ml-1
B.CH3COOK的摩尔质量为98 g
C.1 ml CH3COOK含有2 ml氧
D.1 ml CH3COOK含有3×6.02×1023个H
【解析】选D。相对分子质量无单位,即CH3COOK的相对分子质量为98,A错误;摩尔质量的单位为g·ml-1,故CH3COOK的摩尔质量为98 g·ml-1,B错误;指代不明确,正确的说法是1 ml CH3COOK中含2 ml氧原子,C错误;1 ml CH3COOK中含3 ml氢原子,即3×6.02×1023个H,D正确。
考点二 气体摩尔体积、阿伏加德罗定律(命题指数★★★★★)
1.影响物质体积的因素:
2.气体摩尔体积:
(1)概念:气体摩尔体积是指在一定温度和压强下,单位物质的量的气体所占有的体积,符号为Vm,单位为L·ml-1。
(2)特例:标准状况是指温度为0__℃,压强为101__kPa,此情况下,气体摩尔体积约为22.4__L·ml-1。
(3)物质的量、气体体积与气体摩尔体积之间的关系为n= eq \f(V,Vm) 。
3.阿伏加德罗定律及其推论:
(1)阿伏加德罗定律的含义:
在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子。即T1=T2,p1=p2,V1=V2,则n1=n2。
(2)推论:
判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)0 ℃、101 kPa,1 ml任何物质的体积都是22.4 L。( )
提示:×。气体摩尔体积的描述对象为气体,标准状况下1 ml 任何气体的体积约为22.4 L。
(2)同温同压下,等质量的12C18O和NO体积相同。( )
提示:√。12C18O和NO的摩尔质量均为30 g·ml-1,等质量的两种气体物质的量相等,相同温度和压强下,二者体积相同。
(3)某混合气体摩尔体积为22.4 L·ml-1 ,则该气体一定处于标准状况。( )
提示:×。标准状况下气体摩尔体积是22.4 L·ml-1,但升高温度增大压强或降低温度减小压强,气体摩尔体积也可能是22.4 L·ml-1。
(4)标准状况下,1 ml N2和O2混合气体的体积约为22.4 L。( )
提示:√。气体摩尔体积适用于单一气体和混合气体,标准状况下1 ml气体的体积约为22.4 L。
(5)在标准状况下,1 ml甲烷与1 ml甲苯的体积相同。( )
提示:×。标准状况下,甲烷是气体,甲苯是液体,相同物质的量时体积不相同。
(6)同温同压下,两种单质气体体积相同,原子数一定相同。( )
提示:×。同温同压同体积,气体分子数相同,但单质分子有双原子分子和单原子分子(稀有气体)。
【加固训练—拔高】
(1)同温同压下的两种气体,只要所含微粒数目相同,所占的体积一定相同吗?
提示:不一定。同温同压下,分子数相等的气体,体积相同,而微粒包括分子、原子、质子、电子等,不一定是分子。
(2)在体积相同的两个密闭容器中分别充入O2、O3气体,当这两个容器内温度和气体密度相等时,两种气体的压强之比是多少?
提示:3∶2。相同体积相同密度时,两容器内气体的质量相等,O2和O3的物质的量之比为3∶2,同温同体积时,压强之比与气体物质的量之比相等。K
命题角度1:气体的摩尔体积
【典例1】(2021·成都模拟)已知400 ℃和1.01×105 Pa时的气体摩尔体积为55.20 L·ml-1,在该条件下有1 ml气体X发生如下反应并达到平衡:2X(g)===mY(g)+Z(g),测得平衡混合气中X的体积分数为58.80%,混合气体的总质量为46.00 g,混合气体的密度为0.72 g·L-1。则平衡混合气体的平均相对分子质量为 ( )
A.58.80 B.6.00 C.39.74 D.16.13
【解析】选C。混合气体的体积V= eq \f(m,ρ) =46.00 g÷0.72 g·L-1≈63.89 L,n=V÷Vm=63.89 L÷55.20 L·ml-1≈1.16 ml,则达到平衡后混合气体的平均摩尔质量=m÷n=46.00 g÷1.16 ml≈39.74 g·ml-1。
【易错提醒】(1)在气体分子个数、温度、压强一定时,气体体积的大小决定于气体分子间的平均距离,与分子种类无关。
(2)气体摩尔体积只适用于气态物质且与气体种类无关,只要温度和压强一定,气体摩尔体积就一定。
(3)同温同压下:任何气体的摩尔体积Vm都相同,但不一定等于22.4 L·ml-1。
(4)不能混淆标准状况和常温常压,两者压强相同,但温度不同。因为温度升高气体分子之间的距离变大,所以常温常压下的气体摩尔体积比标准状况下的气体摩尔体积大。
(5)气体摩尔体积不能理解为体积,体积的单位是L或m3,而气体摩尔体积的单位是L·ml-1或m3·ml-1。K
【备选例题】
(2021·太原模拟)下列关于气体摩尔体积的说法正确的是( )
A.22.4 L任何气体的物质的量均为1 ml
B.非标准状况下,1 ml任何气体不可能占有22.4 L体积
C.标准状况下,CO2气体摩尔体积是22.4 L·ml-1
D.某物质含有6.02×1023个粒子,则该物质的体积为22.4 L
【解析】选C。未指明气体所处的外界条件,就不能确定气体摩尔体积,因此不能根据气体体积判断气体的物质的量的多少,A错误;若温度升高使气体体积增大的影响与压强增大使气体体积减小的影响相同,则非标准状况下,1 ml任何气体也可能占有22.4 L体积,B错误;在标准状况下,任何气体的气体摩尔体积都大约是22.4 L·ml-1,因此在此条件下CO2气体摩尔体积是22.4 L·ml-1,C正确;该物质的物质的量是1 ml,由于物质的状态不一定是气体,且所处的外界条件也没有指出,因此不能确定该物质的体积大小,D错误。
命题角度2:阿伏加德罗定律及其应用
【典例2】(2021·衡水模拟) 下列说法不正确的是( )
A.温度相同、体积相同的O2(g)和N2(g)分子数相同
B.等温等压下,SO2气体与CO2气体的密度之比等于16∶11
C.温度和容积相同的两气罐中分别盛有5 ml O2(g)和2 ml N2(g),两容器中的压强之比等于5∶2
D.等温等压条件下, 5 ml O2(g)和2 ml H2(g)的体积之比等于5∶2
【解析】选A。A项压强没有确定,错误;B项等温等压下,SO2气体与CO2气体的密度之比等于其相对分子质量之比为64∶44=16∶11,正确;C项温度和容积相同的两气罐中的压强之比等于其物质的量之比,即5∶2,正确;D项等温等压条件下,两气体的体积之比等于其物质的量之比,即5∶2,正确。
【规律方法】阿伏加德罗定律的“三同”定“一同”
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。
【备选例题】
(2021·莆田模拟)下列叙述中正确的是( )
①标准状况下,1 L HCl和1 L H2O的物质的量相同
②标准状况下,1 g H2和14 g N2的体积相同
③28 g CO的体积为22.4 L
④两种物质的物质的量相同,则它们在标准状况下的体积也相同
⑤同温同体积下,气体的物质的量越大,则压强越大
⑥同温同压下,气体的密度与气体的相对分子质量成正比
A.①②③ B.②⑤⑥ C.②③⑥ D.④⑤⑥
【解析】选B。①标准状况下,1 L HCl的物质的量为 eq \f(1 L,22.4 L·ml-1) = eq \f(1,22.4) ml,但标准状况下水为液体,不能利用气体摩尔体积来计算其物质的量,①错误;标准状况下,1 g H2的物质的量为 eq \f(1 g,2 g·ml-1) =0.5 ml,14 g N2的物质的量为 eq \f(14 g,28 g·ml-1) =0.5 ml,两者物质的量相同,则其体积也相同,②正确;不一定是在标准状况下,不能准确得出28 g CO2的体积,③错误;两种物质只有都是气体时,物质的量相同,则它们在标准状况下的体积相同,即物质的状态不确定,体积可能相同,也可能不同,④错误;由pV=nRT可以知道,同温同体积时,气体物质的物质的量与压强成正比,则气体物质的物质的量越大,则压强越大,⑤正确;由pM=ρRT可以知道,同温同压下,气体的密度与气体的相对分子质量成正比,⑥正确。
1.气体体积与气体摩尔体积:
(1)气体体积与气体摩尔体积是两个不同的概念,使用时要避免混淆。如标准状况下,1 ml O2的体积是22.4 L,O2的气体摩尔体积是22.4 L·ml-1。
(2)使用22.4 L·ml-1时应该注意的问题:
①条件必须是标准状况(0 ℃,101 kPa)。
②物质必须是气体,可以是单一气体也可以是混合气体。
(3)条件对气体摩尔体积的影响
温度与压强都影响气体的体积,不同温度和压强下,气体摩尔体积的数值可能不同。改变温度和压强,在非标准状况下气体摩尔体积也可能是22.4 L·ml-1。
2.气体摩尔质量计算的五种常用方法:
(1)根据标准状况下气体的密度(ρ):M=ρ×22.4 L·ml-1。
(2)根据气体的相对密度(D= eq \f(ρ1,ρ2) ): eq \f(M1,M2) =D。
(3)根据物质的质量(m)和物质的量(n):M= eq \f(m,n) 。
(4)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= eq \f(NA·m,N) 。
(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:M=M1×a%+M2×b%+M3×c%+……,其中a%、b%、c%指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)。
命题点1:物质的量与气体摩尔体积(基础性考点)
1.(2021·银川模拟)下列有关气体摩尔体积的说法中,正确的是( )
A.1 ml O2和1 ml N2所占的体积约为 22.4 L
B.若1 ml CH4的体积约为22.4 L,则一定处于标准状况
C.在标准状况下,1 ml H2O的体积约为22.4 L
D.在标准状况下,11.2 L N2中含有1 ml N原子
【解析】选D。缺少条件,不能计算气体的体积,A错误;若1 ml CH4的体积约为22.4 L,气体所处的条件可能是标准状况,也可能是非标准状况,因此不一定处于标准状况,B错误;在标准状况下,H2O的状态不是气体,因此不能使用气体摩尔体积计算,C错误;在标准状况下,气体摩尔体积是22.4 L·ml-1,则11.2 L N2的物质的量是0.5 ml,由于N2中含有2个N原子,所以0.5 ml N2中含有1 ml N原子,D正确。
2.(2020·北京西城区模拟)工业制备硝酸的反应之一为3NO2+H2O===2HNO3+NO。用NA表示阿伏加德罗常数,下列说法不正确的是( )
A.室温下,22.4 L NO2中所含原子总数少于3NA
B.36 g H2O中含有共价键的总数为4NA
C.上述反应,生成1 ml HNO3转移电子的数目为NA
D.标准状况下,11.2 L NO中所含电子总数为5NA
【解析】选D。室温下,22.4 L NO2的物质的量少于1 ml,所含原子总数少于3NA,A正确;36 g H2O为2 ml,一分子水中含有2个共价键,则2 ml水中含有共价键的总数为4NA,B正确;上述反应,生成2 ml HNO3共转移2 ml电子,生成1 ml HNO3转移1 ml电子,数目为NA,C正确;标准状况下,11.2 L NO为0.5 ml,一个NO中含有15个电子,则0.5 ml NO中所含电子总数为7.5NA,D错误。
命题点2:阿伏加德罗定律及其应用(综合性考点)
3.(2021·荆州模拟)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.物质的量:甲<乙 B.气体体积:甲>乙
C.摩尔体积:甲>乙 D.相对分子质量:甲<乙
【解析】选A。质量相等的甲、乙两种气体,甲的密度大于乙的密度,则甲的体积小于乙的体积,由于是等温恒压,故物质的量甲p(X),在同质量、同体积条件下,气体的摩尔质量与压强成反比,即摩尔质量越大,压强越小。只有CO2的摩尔质量大于O2,故C正确。
1.(2020·全国Ⅲ卷)NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.22.4 L(标准状况)氮气中含有7NA个中子
B.1 ml重水比1 ml水多NA个质子
C.12 g石墨烯和12 g金刚石均含有NA个碳原子
D.1 L 1 ml·L-1 NaCl溶液含有28NA个电子
【解析】选C。22.4 L(标准状况)氮气为1 ml,而每个氮气分子中含有14个中子,所以22.4 L(标准状况)氮气中含有14NA个中子,A错误;每个重水和水分子均含有10个质子,所以1 ml重水与1 ml水均含10NA个质子,B错误;石墨烯和金刚石均由碳原子组成,所以12 g石墨烯和12 g金刚石均含有1 ml碳原子,即NA个碳原子,C正确;NaCl溶液中除了Na+和Cl-外,还含有水分子,所以1 L 1 ml·L-1NaCl溶液所含电子数目远大于28NA个,D错误。
2.(2018·全国Ⅱ卷)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-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
【解析】选C。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A项错误;FeCl3溶液中Fe3+发生水解,因此溶液中含有的Fe3+数目小于0.1NA,故B项错误;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C项正确;SO2和O2的反应为可逆反应,反应不能进行彻底,故D项错误。
3.(2018·全国Ⅲ卷)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
【解析】选B。A项24 g Mg为1 ml,含有质子数为12NA,27 g Al为1 ml,含有质子数为13NA,故A错误;B项氧气和臭氧都是由氧原子组成的,所以同质量的氧气和臭氧含有相同的氧原子数,进而可知二者的电子数也相同,故B正确;C项1 ml重水中含有中子数为10NA,而1 ml水中含有中子数为8NA,故C错误;D项1 ml乙烷分子中含有的化学键数为7NA,而1 ml乙烯分子中含有的化学键数为6NA,故D错误。
1.物质的量相关的3个公式:
(1)物质的量(n)、阿伏加德罗常数(NA)和微粒数(N)之间的关系:n= eq \f(N,NA) 。
(2)物质的量(n)、质量(m)和摩尔质量(M)之间的关系:n= eq \f(m,M) 。
(3)物质的量(n)、气体体积(V)、气体摩尔体积(Vm)之间的关系为n= eq \f(V,Vm) 。
2.阿伏加德罗常数常考的5个方面:
(1)气体摩尔体积适用条件。
(2)物质组成和结构。
(3)氧化还原反应中电子转移数目。
(4)溶液中微粒数。
(5)物质转化中隐含反应。
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