阿伏加德罗常数及其应用附参考答案Word格式文档下载.docx
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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,2molSO2和1molO2催化反应后分子总数为2NA
选C 124gP4的物质的量为1mol,每个P4分子中含有6个P—P键,所以含有P—P键数目为6NA,A项错误;
Fe3+在水溶液中能发生水解,100mL1mol·
L-1FeCl3溶液中所含Fe3+的数目小于0.1NA,B项错误;
标准状况下,11.2L甲烷和乙烯混合物的物质的量为0.5mol,每个甲烷和乙烯分子都含有4个氢原子,所以含有氢原子数目为2NA,C项正确;
SO2和O2的化合反应为可逆反应,2molSO2和1molO2催化反应后,混合气体的物质的量大于2mol,即分子总数大于2NA,D项错误。
4.(2017·
全国卷Ⅱ)阿伏加德罗常数的值为NA。
A.1L0.1mol·
L-1NH4Cl溶液中,NH
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
选D 溶液中含0.1molNH4Cl,由于NH
部分水解,即NH
的数量小于0.1NA,A项错误;
2.4gMg的物质的量为0.1mol,与H2SO4完全反应转移0.2mol电子,B项错误;
标准状况下,2.24LN2和O2的混合气体为0.1mol,其分子数为0.1NA,C项错误;
H2与I2的反应虽为可逆反应,但由于反应前后气体总物质的量不变,因此无论反应程度如何,分子总数均为0.2NA,D项正确。
5.(2017·
全国卷Ⅲ)NA为阿伏加德罗常数的值。
A.0.1mol的11B中,含有0.6NA个中子
B.pH=1的H3PO4溶液中,含有0.1NA个H+
C.2.24L(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1molPCl3与1molCl2反应制备PCl5(g),增加2NA个P—Cl键
选A 1个11B原子中含有6个中子,0.1mol11B中含有0.6NA个中子,A项正确;
H3PO4溶液的体积未知,所以不能计算出所含氢离子个数,B项错误;
标准状况下苯是液体,不能利用气体摩尔体积计算2.24L苯在O2中完全燃烧产生CO2分子的数目,C项错误;
PCl3与Cl2生成PCl5(g)的反应是可逆反应,所以1molPCl3与1molCl2不可能完全反应,生成的PCl5小于1mol,故增加的P—Cl键的数目小于2NA,D项错误。
6.(2016·
全国卷Ⅰ)设NA为阿伏加德罗常数值。
下列有关叙述正确的是( )
A.14g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为2NA
B.1molN2与4molH2反应生成的NH3分子数为2NA
C.1molFe溶于过量硝酸,电子转移数为2NA
D.标准状况下,2.24LCCl4含有的共价键数为0.4NA
选A A项乙烯和丙烯的分子式分别为C2H4、C3H6,二者的最简式均为CH2,14g乙烯和丙烯混合气体中含有“CH2”的物质的量为
=1mol,故所含氢原子数为2NA。
B项N2和H2合成氨的反应为N2+3H2
2NH3,该反应为可逆反应,1molN2与4molH2反应生成的NH3小于2mol,故生成的NH3分子数小于2NA。
C项Fe与过量的硝酸反应生成Fe(NO3)3,故1molFe参加反应时转移电子数为3NA。
D项标准状况下,CCl4为液体,2.24LCCl4的物质的量远大于0.1mol,故含有的共价键数远大于0.4NA。
7.(2015·
全国卷Ⅰ)NA为阿伏加德罗常数的值。
A.18gD2O和18gH2O中含有的质子数均为10NA
B.2L0.5mol·
L-1亚硫酸溶液中含有的H+离子数为2NA
C.过氧化钠与水反应时,生成0.1mol氧气转移的电子数为0.2NA
D.密闭容器中2molNO与1molO2充分反应,产物的分子数为2NA
选C A.D2O的摩尔质量为20g·
mol-1,18gD2O的物质的量为18g/(20g·
mol-1)=0.9mol,则含有的质子数为0.9mol×
10NA=9NA,H2O的摩尔质量为18g·
mol-1,18gH2O的物质的量为18g/(18g·
mol-1)=1mol,则含有的质子数为1mol×
10NA=10NA,故A不正确。
B.亚硫酸是弱电解质,不能发生完全电离,所含H+离子数小于2L×
0.5mol·
L-1×
2=2NA,故B不正确。
C.过氧化钠与水反应的化学方程式为2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,根据电子转移情况得关系式O2~2e-,生成0.1mol氧气转移电子数为0.2NA,故C正确。
D.2molNO与1molO2发生反应2NO+O2===2NO2,生成2molNO2,因为存在2NO2N2O4,则产物的分子数小于2NA,故D不正确。
[研练心得]
分析近几年全国卷可知,该题型考查的主要命题点如下:
命题点
实例
1.物质的结构、组成
[T1·
A、D][T2·
B、C][T3·
A、C][T4·
C][T5·
A][T6·
A][T7·
A]
2.弱电解质的电离和盐类的水解
B][T2·
A][T3·
B][T4·
A][T5·
B][T7·
B]
3.氧化还原反应中电子转移的数目
C][T4·
B][T6·
C][T7·
C]
4.“特殊”反应的理解与判断
[T2·
D][T3·
D][T4·
D][T5·
D][T6·
D]
5.气体摩尔体积的适用条件
[T5·
C][T6·
1.把握以物质的量为核心的各个化学计量之间的关系
2.反思归纳阿伏加德罗常数的考查角度——“六陷阱”
考查角度
注意事项
22.4L·
mol-1的适用条件
“标准状况(0℃、101kPa)”下气体摩尔体积为22.4L·
mol-1。
(1)非标准状况下的气体、标准状况下的非气体均不适用22.4L·
mol-1进行物质的量的计算;
(2)标准状况下,非气态物质:
H2O、苯、CCl4、CH2Cl2、CHCl3、CH3OH、CH3CH2OH、CH3COOH、溴、HF、NO2、SO3及碳原子数大于4的烃。
物质的组成与结构
(1)稀有气体、臭氧(O3)、白磷(P4)分子中的原子数目;
(2)一定质量含某核素的物质中的质子、中子、电子或原子的数目;
(3)Na2O2、KO2、NaHSO4中的阴、阳离子个数比;
注意物质的存在形态不同,离子的种类、数目不同;
(4)等物质的量的羟基与氢氧根离子所含质子、电子或原子数目;
(5)H2O、D2O、T2O的中子数;
(6)有机物中共价键的数目(苯环中无碳碳双键),如C3H8、CH3OH、CnH2n+2;
(7)一定物质的量的SiO2中含Si—O键、1molC(金刚石或石墨)中含C—C键、1molP4中含P—P键、1molH2O2中共价键的数目;
(8)含NA个Fe(OH)3的氢氧化铁胶粒数小于NA。
具有特殊关系的物质
等质量的最简式相同的有机物(如烯烃)、同素异形体、N2与CO、NO2与N2O4等具有的原子、分子数目。
可逆过程
(1)可逆反应:
N2+3H2
2NH3、2NO2N2O4、2SO2+O2
2SO3、Cl2+H2OHCl+HClO、H2+I22HI生成的分子数、反应中转移的电子数等;
(2)弱电解质溶液中各微粒数目和浓度,如CH3COOH、NH3·
H2O溶液中分子和离子数目;
(3)能水解的盐溶液中各微粒的数目和浓度,如一定体积、一定浓度的CH3COONa、NH4Cl、FeCl3溶液中各水解微粒数目。
氧化还原反应
(1)歧化反应:
NO2与水、Na2O2与CO2、Na2O2与H2O、Cl2与水、Cl2与NaOH(冷稀、浓热)等;
(2)强弱:
变价金属(Fe、Cu)与强、弱氧化剂(Cl2/Br2、S/I2)反应类;
(3)与量有关:
足量/不足量Fe与稀硝酸、足量/不足量Fe与浓硫酸反应类;
(4)浓稀有关:
MnO2与浓盐酸反应,Cu与浓H2SO4反应,Cu与浓硝酸反应,均需要考虑浓度的降低对反应的影响,从而判断对转移电子数目的影响。
缺少条件
(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)没有具体反应,如1molCl2参加反应,转移电子数一定为2NA。
3.明确解答阿伏加德罗常数类题目的“三”个步骤
[巩固提升]
1.NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.12g金刚石中含有化学键的数目为4NA
B.18g的D2O中含有的质子数为10NA
C.28g的乙烯和环丁烷混合气体中所含原子总数为6NA
D.1L1mol·
L-1的NH4Cl溶液中NH
和Cl-的数目均为1NA
选C A项,12g金刚石中含有化学键的数目应为2NA,错误;
B项,18gD2O的物质的量小于1mol,质子数小于10NA,错误;
D项,1L1mol·
L-1的NH4Cl溶液中,因NH
水解,其数目小于1NA,错误。
2.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述错误的是( )
A.78g苯含有的碳碳双键数目为3NA
B.12g镁在空气中充分燃烧,电子转移数目为NA
C.0.1mol熔融NaHSO4中含有阳离子数目为0.1NA
D.标准状况下,6.72LO2和N2的混合气体含有的原子数目为0.6NA
选A A项,苯分子的结构中含有特殊的碳碳键,没有碳碳双键,错误;
B项,1mol镁在反应中转移2mol电子,12g镁的物质的量为0.5mol,转移电子数为NA,正确;
C项,熔融NaHSO4中含有Na+和HSO
,所以0.1mol熔融NaHSO4中含有阳离子数目为0.1NA,正确;
D项,标准状况下,6.72LO2和N2混合气体的物质的量为0.3mol,两种分子为双原子分子,所以0.3mol混合气体含有的原子数目为0.6NA,正确。
3.设NA为阿伏加德罗常数的值。
A.25℃时,1LpH=1的H2SO4溶液中含有的H+数为0.2NA
B.将4mL5.0mol·
L-1Na2SiO3制得的硅酸胶体中,所含胶体粒子数为0.02NA
C.NaH与H2O反应生成氢气,每生成0.6g氢气转移电子数为0.6NA
D.将0.2molNH4NO3溶于稀氨水中使溶液呈中性,溶液中NH
的数目为0.2NA
选D A项,25℃时,1LpH=1的H2SO4溶液中含有的H+数为0.1NA,错误;
B项,4mL5.0mol·
L-1Na2SiO3制得0.02mol的硅酸分子,但胶体粒子是多个硅酸分子的聚合体,所含胶体粒子数小于0.02NA,错误;
C项,NaH与H2O反应的化学方程式为NaH+H2O===NaOH+H2↑,每生成0.6g氢气,即0.3mol,转移电子数为0.3NA,错误;
D项,将0.2molNH4NO3溶于稀氨水,根据电荷守恒可知,c(NH
)+c(H+)=c(NO
)+c(OH-),溶液呈中性,c(H+)=c(OH-),即c(NH
)=c(NO
)=0.2mol,故溶液中NH
的数目为0.2NA,正确。
4.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A.常温常压下,8g甲烷中含C—H键数目为0.4NA
B.标准状况下,11.2LSO3中含分子数目为0.5NA
C.1L0.1mol·
L-1NH4NO3溶液中含氧原子数目为0.3NA
D.7.8gNa2O2与足量CO2完全反应转移电子数目为0.1NA
选D A项,1个CH4含4个C—H键,8g甲烷为0.5mol,含C—H键数目为2NA,错误;
B项,标准状况下,SO3为固体,11.2LSO3不为0.5mol,所含分子数目不为0.5NA,错误;
C项,1L0.1mol·
L-1NH4NO3溶液中,溶质NH4NO3含氧原子数为0.3NA,但溶剂水中还含有氧原子,因此1L0.1mol·
L-1NH4NO3溶液中含氧原子数目大于0.3NA,错误;
D项,反应2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2中转移2e-,7.8g(0.1mol)Na2O2与足量CO2完全反应转移电子数目为0.1NA,正确。
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,36g18O2中所含的中子数为16NA
B.4.6gNO2与N2O4的混合气体中所含氮原子数为0.1NA
C.100mLpH=2的CH3COOH溶液中所含氢离子数小于1.0×
10-3NA
D.标准状况下,2.24LCl2与足量的NaOH稀溶液反应,转移电子数为0.2NA
选B A项,18O的中子数为10,则18O2的中子数为20,36g即1mol18O2所含中子数为20NA,错误;
B项,NO2与N2O4的最简式均为NO2,故4.6g混合气体中含0.1molN原子,正确;
C项,pH=2的CH3COOH溶液中c(H+)=1.0×
10-2mol·
L-1,则100mL该溶液中含H+数目为0.1L×
NAmol-1=1.0×
10-3NA,错误;
D项,标准状况下2.24LCl2为0.1mol,由Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O可知,Cl2完全反应时转移0.1mol电子,错误。
6.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.25℃,101kPa条件下,5.6L甲烷和乙烯的混合气体中含氢原子数为NA
B.将4.6g钠用铝箔包裹并刺小孔,与足量水充分反应生成H2分子数为0.1NA
C.将1molCl2通入到足量的水中,则N(HClO)+N(Cl-)+N(ClO-)=2NA(N表示粒子数)
D.50℃时,1LpH=1的H2SO4溶液中,含有H+的数目为0.1NA
选D A项,25℃,101kPa条件不是标准状况,不能使用气体摩尔体积Vm=22.4L·
mol-1计算5.6L甲烷和乙烯的物质的量,错误;
B项,钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,4.6g钠的物质的量为0.2mol,反应生成0.1mol氢气,但是反应生成的氢氧化钠能够与铝箔反应生成氢气,与足量水充分反应生成H2大于0.1mol,错误;
C项,将1molCl2通入到足量的水中,氯气部分与水反应,由氯原子个数守恒可得,2N(Cl2)+N(HClO)+N(Cl-)+N(ClO-)=2NA,错误;
D项,50℃时,1LpH=1的H2SO4溶液中,H+的物质的量为0.1mol,H+的数目为0.1NA,正确。
7.硫酸亚铁铵受热分解的反应方程式为2(NH4)2Fe(SO4)2
Fe2O3+2NH3↑+N2↑+4SO2↑+5H2O,用NA表示阿伏加德罗常数的值。
L-1(NH4)2Fe(SO4)2溶液中Fe2+的数目为0.1NA
B.将1molSO2和1molO2充分反应后,其分子总数为1.5NA
C.标准状况下,每生成15.68L气体转移电子数目为0.8NA
D.常温常压下,3.0g15N2中含有的中子总数为1.4NA
选C A项,由于Fe2+水解,1L0.1mol·
L-1(NH4)2Fe(SO4)2溶液中Fe2+的数目小于0.1NA,错误;
B项,SO2与O2的反应2SO2+O22SO3属于可逆反应,反应不能完全进行,若1molSO2和1molO2完全反应生成1molSO3,剩余0.5molO2,共1.5mol,现不能完全反应,其物质的量大于1.5mol,分子总数大于1.5NA,错误;
C项,标准状况下,15.68L气体为0.7mol,其中NH3占2/7、N2占1/7,SO2占4/7,根据化学方程式可知,生成4molSO2转移8mol电子,生成0.4molSO2则转移0.8mol电子,数目为0.8NA,正确;
D项,15N的中子数=15-7=8,3.0g15N2为0.1mol,含有的中子总数=0.1×
16×
NA=1.6NA,错误。
[全面演练·
回扣]
1.NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述错误的是( )
A.1mol乙烯分子中含有的碳氢键数为4NA
B.1mol甲烷完全燃烧转移的电子数为8NA
L-1的乙酸溶液中含H+数为0.1NA
D.1mol的CO和N2混合气体中含有的质子数为14NA
选C A项,乙烯的结构简式为CH2===CH2,1mol乙烯中含有碳氢键的物质的量为4mol,正确;
B项,甲烷燃烧生成CO2,甲烷中C的化合价为-4价,CO2中C的化合价为+4价,因此,1mol甲烷完全燃烧转移电子的物质的量为8mol,正确;
C项,乙酸是弱酸,部分电离,因此,溶液中H+的物质的量小于0.1mol,错误;
D项,1molCO含有质子的物质的量为(6+8)mol=14mol,1molN2含有质子的物质的量为2×
7mol=14mol,因此,1molN2和CO的混合气体中含有质子的物质的量为14mol,正确。
2.NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.10gD2O中含有的质子数与中子数均为5NA
B.标准状况下,22.4LCHCl3中含C—Cl键的数目为3NA
C.密闭容器中,1molNH3和1molHCl反应后气体分子总数为NA
D.100mL1.0mol·
L-1FeCl3溶液与足量Cu反应,电子转移数为0.2NA
选A A项,10gD2O中含有的质子数与中子数均为
×
10×
NA=5NA,正确;
B项,CHCl3标准状况下是液体,22.4LCHCl3中含C—Cl键的数目大于3NA,错误;
C项,NH3和HCl反应生成氯化铵固体,故1molNH3和1molHCl反应后气体分子总数为0,错误;
D项,100mL1.0mol·
L-1FeCl3溶液与足量Cu反应,铁由+3价变为+2价,电子转移数为0.1NA,错误。
3.设NA为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是( )
A.常温下,含有1molCl-的NH4Cl溶液中的NH
数目小于NA
B.物质的量之和为1mol的16O2和18O2中含有的中子数为20NA
C.1mol甲烷与1mol氯气光照条件下发生取代反应生成的CH3Cl的分子数一定为NA
D.56gFe与酸反应转移的电子数一定为2NA
选A A项,因为NH
发生水解反应,所以含有1molCl-的NH4Cl溶液中的NH
数目小于NA,正确;
B项,因为16O2和18O2中的中子数不同,所以物质的量之和为1mol的16O2和18O2中含有的中子数不一定为20NA,错误;
C项,因为甲烷与氯气光照条件下发生取代反应生成的有CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4,所以1mol甲烷与1mol氯气光照条件下发生取代反应生成的CH3Cl的分子数不一定为NA,错误;
D项,56gFe与足量的硝酸反应转移的电子数为3NA,错误。
4.NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
L-1的NaHCO3溶液中HCO
和CO
离子数之和为0.1NA
B.7.2g丙烯酸中含有双键的数目为0.1NA
C.2.0gH
O与D2O的混合物中所含中子数为NA
D.50mL12mol·
L-1盐酸与足量MnO2共热,转移的电子数为0.3NA
选C A项,由HCO
+H2OH2CO3+OH-,HCO
CO
+H+可知,NaHCO3溶液中,HCO
、CO
、H2CO3三者粒子数之和为0.1NA,错误;
B项,丙烯酸的结构简式为
,分子中含有C===C键和C===O键,因此7.2g(0.1mol)丙烯酸含有0.2NA个双键,错误;
C项,H
O的摩尔质量为20g·
mol-1,1molH
O含中子10mol,2.0gH
O中所含的中子数为2.0g÷
20g·
mol-1×
10NA=NA,D2O的摩尔质量为20g·
mol-1,1molD2O含中子10mol,2.0gD2O中所含的中子数为2.0g÷
10NA=NA,正确;
D项,反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)
Cl2↑+MnCl2+2H2O,随着反应的进行,盐酸浓度变小后不再发生此反应,即盐酸不可能完全反应,故转移的电子数小于0.3NA,错误。
5.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.100g质量分数为46%的乙醇水溶液中含有的氢原子数为6
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- 关 键 词:
- 阿伏加德罗 常数 及其 应用 参考答案