考点06 物质的量 气体摩尔体积(核心考点精讲精练)-备战2025年高考化学一轮复习考点帮(江苏专用)
2024-08-12
|
2份
|
42页
|
1173人阅读
|
17人下载
精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 物质的量 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.05 MB |
| 发布时间 | 2024-08-12 |
| 更新时间 | 2024-08-13 |
| 作者 | 载载化学知识铺 |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2024-08-12 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/46782250.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
考点06 物质的量 气体摩尔体积
目 录
1
1.高考真题考点分布 1
2.命题规律及备考策略 1
考法01 物质的量及其单位
考法02 摩尔质量
考法03 气体摩尔体积
考法04 阿伏加德罗定律及其推论
考法05 神变形不变的阿伏加德罗常数
1.高考真题考点分布
考点内容
考题统计
化学计量
没有单独考查
阿伏加德罗常数
没有单独考查
2.命题规律及备考策略
【命题规律】
从近三年高考试题来看,单独考查有关化学计量、NA的题均没有涉及。在选择题中会有个别选项,在非选择题中与实验题、反应原理题、化学计算等进行适当融合活运用。
【备考策略】
1.了解物质的量及其单位、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度、阿伏伽德罗常数的含义;
2.能根据微粒(原子、分子、离子等)物质的量、数目、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计算;
3.正确判断有关阿伏加德罗常数正误。
【命题预测】
预计2025年仍以往年相似,在计算题中有所涉及。
考法01 物质的量及其单位
1.物质的量(n)
表示含有一定数目粒子的____________的物理量,符号为n,单位为_________ (mol)。
2.物质的量的规范表示方法
(1)用mol为单位只能用于物质的微观粒子,如_________、_________、_________或它们的特定组合,不能用于宏观物质。
(2)用mol为单位必须指明物质微粒(或微粒组合)的_________。
3.阿伏加德罗常数(NA)
0.012 kg 12C中所含的碳原子数为__________________,其数值约为_________,单位为mol-1。公式:NA=。
【易错提醒】【特别提醒】【方法技巧】
请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)摩尔是国际单位的七个基本单位之一( )
(2)摩尔的计量对象为分子、原子、离子等微观粒子( )
(3)用摩尔表示物质的量时,用中文表示时需指明微粒种类( )
(4)1 mol氧中含有6.02×1023个氧原子( )
(5)某物质含有6.02×1023个原子,则该物质的物质的量为1mol( )
(6)1 mol NaCl和1 mol HCl含有相同的粒子数目( )
(7)1 mol水中含有2 mol氢和1 mol氧( )
(8)阿伏加德罗常数(NA)就是6.02×1023( )
(9)0.012 kg 12C中约含有6.02×1023个碳原子( )
(10)1mol氯含有6.02×1023个氯原子( )
【例】(2024·江苏省无锡市市北高级中学高一期中)下列说法正确的是( )
A.摩尔是国际七个基本物理量之一
B.1分子硫酸的质量是98g
C.6.02×1023就是阿伏加德罗常数
D.以g·mol-1为单位时,摩尔质量与相对分子质量或相对原子质量在数值上相等
【名师点睛】
专有化:“物质的量”四个字是一个整体的物理量名词,不能说成“物质量”或“物质的数量”等。
微观化:只用来描述微观粒子,如原子、分子、离子、中子、质子、电子等及这些粒子的特定组合,如NaCl;不能表示宏观的物质。
具体化:必须指明具体粒子的种类,常用化学式表示,如“1 mol O”“2 mol O2”“1.5 mol O3”;不能说“1 mol氧”。
集体化:物质的量可以表示多个微粒的特定组合或集合体,如1 mol NaCl、0.5 mol H2SO4。
【对点01】 下列对摩尔(mol)的有关说法中错误的是( )
A.摩尔是一个单位而非物理量
B.摩尔既能用来计量纯净物,又能用来计量混合物
C.1mol任何气体所含气体的分子数目都相等
D.0.5mol氦约含有1.204×1024个电子
【对点02】下列关于“物质的量”“摩尔”和“摩尔质量”的叙述中正确的是
A.物质的摩尔质量等于其相对分子(原子)质量
B.“物质的量”是国际单位制中的一个基本单位
C.“摩尔”是“物质的量”的单位
D.1mol任何物质都含有约6.02×1023个原子
考法02 摩尔质量
1.定义
单位物质的量的物质所具有的质量,其符号为_________,单位为_________(或_________)。
2.数值
以g·mol-1为单位时,任何粒子的摩尔质量在_________上等于该微粒的相对分子(或原子)质量。
3.摩尔质量与物质的量、物质的质量之间的关系:n=。
4.求气体摩尔质量M的常用方法
(1)根据物质的质量(m)和物质的量(n):M=。
(2)根据一定质量(m)的物质中的微粒数目(N)和阿伏加德罗常数(NA):M=NA·。
(3)根据标准状况下气体的密度ρ:M=ρ×22.4(g·mol-1)。
(4)根据气体的相对密度(D=):=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:M=M1×a%+M2×b%+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)。
【易错提醒】
1.摩尔质量只是以 g·mol-1作单位时,在数值上与该粒子的相对分子质量或相对原子质量相等。
2.由于电子的质量非常微小,所以离子的摩尔质量以 g·mol-1 为单位时,其数值近似等于该离子的相对分子质量或相对原子质量,如Na和Na+的摩尔质量都为23 g·mol-1。
3.对于指定的物质来说,其摩尔质量的值是一个定值,不随物质的物质的量多少而改变。
请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)NaOH的摩尔质量为40 g( )
(2)1 mol O2的质量与它的相对分子质量相等( )
(3)1 mol OH-的质量为17 g·mol-1( )
(4)氖气的摩尔质量(单位g·mol-1)在数值上等于它的相对原子质量( )
(5)2 mol H2O的摩尔质量是1 mol H2O的摩尔质量的2倍( )
(6)相同质量的CO与N2所含分子数、原子数均相同( )
(7)17 g —OH与17 g OH-所含电子数均为10NA( )
(8)31 g白磷中所含共价键数目为NA( )
(9)30 g SiO2中含有硅氧键个数为NA( )
(10)32 g甲醇中所含共价键数目为5NA( )
考向01 考查摩尔质量
【例1】(2024·江苏省泰州中学高一质量检测)下列几种说法中正确的是( )
A.摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一
B.铁原子的摩尔质量等于它的相对原子质量
C.2mol CO2的摩尔质量是1mol CO2摩尔质量的2倍
D.一个水分子的质量约等于
【名师点睛】
摩尔质量与相对原子(分子)质量是两个不同的概念,当摩尔质量以g·mol-1为单位时,二者在数值上相等。
考向02 物质的量、质量、微粒数之间的关系
【例2】某硫原子的质量是a g,12C原子的质量是b g,若NA表示阿伏加德罗常数的值,则下列说法正确的是( )
A.该硫原子的相对原子质量为
B.m g该硫原子的物质的量为 mol
C.该硫原子的摩尔质量是aNA g
D.a g该硫原子中所含的电子数目为16NA
【名师点睛】
记住特殊物质中1 mol物质所含微粒(分子、原子、电子、质子、中子等)的数目,如Ne、D2O、18O2、—OH、OH-等)
【对点01】下列叙述中正确的是( )
A.镁的原子质量就是镁的相对原子质量
B.一个氧原子的实际质量约等于
C.水的相对分子质量等于18g
D.二氧化硫的摩尔质量是64g
【对点02】科学家屠呦呦因发现青蒿素和双氢青蒿素治疗疟疾的新疗法而获得诺贝尔生理学或医学奖。双氢青蒿素的化学式为C15H24O5,相对分子质量为284。下列关于双氢青蒿素的说法正确的是( )
A.NA个双氢青蒿素的质量为284 g·mol-1
B.均为NA的C、H、O三种原子的质量比6∶1∶8
C.14.2 g双氢青蒿素中含有的原子总数为2.2NA
D.含有NA个碳原子的双氢青蒿素的物质的量为1 mol
考法03 气体摩尔体积
1.影响物质体积大小的因素
①粒子的大小(物质的本性);
②粒子间距的大小(由温度与压强共同决定);
③粒子的数目(物质的量的大小)。
2.气体摩尔体积
(1)含义:单位物质的量的气体所占的体积,符号为Vm,标准状况下,Vm约为_______________。
(2)常用单位:L/mol(或L·mol-1)。
(3)数值:在__________下(指温度为0℃,压强为101 kPa)约为22.4 L·mol-1。
(4)基本关系式:n===
(5)影响因素:气体摩尔体积的数值不是固定不变的,它决定于气体所处的_________和_________。
(6)适用对象:单一气体或互不反应的混合气体
【特别提醒】
(1)1个条件:必须为标准状况。非标准状况下,1 mol气体的体积不一定是22.4 L。
(2)1种状态:必须为气态。如水、酒精、SO3、CCl4等物质在标准状况下不是气体。
(3)2个数据:“1 mol”,“约为22.4 L”。
请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)标准状况下,H2和N2的气体摩尔体积均为22.4 L( )
(2)在同温同压下,22.4 L的任何气体的物质的量都是1 mol( )
(3)在标准状况下,1 mol O2与1 mol SO3的体积相同( )
(4)在标准状况下,氢气的气体摩尔体积为22.4 L( )
(5)温度相同、体积相同的O2(g)和N2(g)所含的分子数一定相同( )
(6)等温等压下,SO2气体与CO2气体的密度之比等于16∶11( )
(7)标准状况下,1 mol氢气所占的体积是0.5 mol氧气所占的2倍( )
(8)温度和容积相同的两容器中分别盛有5 mol O2和2 mol N2,则压强之比为5∶2( )
(8)标准状况下,0.5 mol氢气和0.5 mol氧气组成的混合气体的体积约为22.4 L( )
(10)标准状况下,1 mol气体的体积约是22.4 L,如果当1 mol气体的体积约是22.4 L时,则该气体所处的状况一定是标准状况( )
【例】CH4 与Cl2光照条件下充分反应生成一系列卤代烃,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,22.4 L CHCl3含有的氯原子数为3NA
B.标准状况下,22.4 L Cl2完全反应后得到的HCl分子数为2NA
C.16 g CH4与足量Cl2充分反应后得到的卤代烃分子总数为NA
D.1 mol CH4和1 mol Cl2充分反应可以得到CH3Cl的分子数为NA
【名师点睛】
“四看法”突破气体摩尔体积(标准状况下)的有关计算
一看物质的状态是否为气态
Vm适用于计算气体的物质的量
二看温度和压强是否处于标准状况
Vm=22.4 L·mol-1适用于标准状况(0 ℃、101 kPa),不适用于常温常压
三看气体分子的组成
根据气体分子组成确定原子数、质子数、电子数
四看物质量的关系
根据恒等式“n=N/NA=m/M=V/Vm”进行简单计算
【对点01】 下列说法正确的是( )
A.常温常压下,22.4 L CO2中含有NA个CO2分子
B.标况下22.4 L空气含有NA个单质分子
C.22.4 L Cl2中含有NA个Cl2分子
D.标况下1.12L O2和1.12L CO2均含有0.1NA个氧原子
【对点02】如图表示某条件下H2S气体体积与质量的关系,则该条件下气体摩尔体积为( )
A.22.0 L·mol-1 B.22.4 L·mol-1 C.22.8 L·mol-1 D.23.2 L·mol-1
考法04 阿伏加德罗定律及其推论
1.阿伏加德罗定律:在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体,含有相同数目的粒子(或气体的物质的量相同)。
【名师提醒】
可总结为:“三同”定“一同”,即同温、同压下,同体积的任何气体具有相同的分子数。
2.阿伏加德罗定律的推论(以下用到的符号:ρ为密度,p为压强,n为物质的量,M为摩尔质量,m为质量,V为体积,T为热力学温度)
条件
推论公式
语言叙述
T、p相同
=
同温、同压下,气体的体积与其物质的量成正比
T、V相同
=
温度、体积相同的气体,其压强与其物质的量成正比
T、p相同
=
同温、同压下,气体的密度与其摩尔质量(或相对分子质量)成正比
T、p、m相同
=
同温同压下,相同质量的任何气体的体积与它们的摩尔质量成反比
T、V、m相同
=
同温同体积时,相同质量的任何气体的压强与它们的摩尔质量成反比
T、p、V相同
==
同温同压下,同体积的任何气体的质量比等于它们的摩尔质量之比,也等于它们的密度之比
【方法技巧】
1.适用于任何气体,包括混合气体,但不适用于非气体。
2.推论可利用pV=nRT和n===推导(其中p为压强,V为气体的体积,R为常数。
请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)同温同压下,两种不同气体密度之比等于摩尔质量之比 对
(2)相同质量时,两种不同气体体积之比与摩尔质量成反比 X
(3)同温同压下,相同体积的O2和O3两种气体中的氧原子数一定相等 X
(4)温度和压强不同,相同质量的N2O和CO2两种气体的总原子数一定相等 对
(5)同温同压下,相同体积的C2H4和C2H2、C2H6的混合气体的总原子数一定相等 X
(6)温度相同、体积相同的O2(g)和N2(g)所含的分子数一定相同。( )
(7)等温等压下,SO2气体与CO2气体的密度之比等于16∶11。( )
(8)标准状况下,1 mol氢气所占的体积是0.5 mol氧气所占体积的2倍。( )
(9)温度和容积相同的两容器中分别盛有5 mol O2和2 mol N2,则压强之比为5∶2。( )
(10)标准状况下,1 mol气体的体积约是22.4 L,如果当1 mol气体的体积约是22.4 L时,则该气体所处的状况一定是标准状况。( )
【例1】(2024·江苏省南京师大附中高一调研考试)标准状况下,质量为m的气体A与质量为n的气体B的分子数相同,下列说法中正确的是( )
A.气体A与气体B的相对分子质量比为n:m
B.同质量气体A与气体B的分子个数比为n:m
C.同温同压下,A气体与B气体的密度比为n:m
D.同温同压下,同体积的A气体与B气体的质量比为n:m
【例2】(2024·江苏省泰州中学高一期中)室温下如图所示,关闭活塞,向左、右两室(容积相同)各充入一定量H2和Cl2,且恰好使两容器内气体密度相同,打开活塞,一定条件下使H2与Cl2充分反应生成氯化氢气体:H2+Cl22HCl2,恢复到原温度后,下列判断正确的是( )
A.开始时左、右两室分子数相同 B.最终容器内还有Cl2存在
C.反应前后H2室压强相同 D.最终容器内密度与原来相同
【名师点睛】
解答阿伏加德罗定律及推论题的思维模板
第一步
分析“条件”
分析题干中的条件(同温同压、同温同容),找出异同
第二步
明确“要求”
分析题目要求,明确要求的比例关系,如压强、物质的量、密度等
第三步
利用“规律”
利用阿伏加德罗定律及其推论,根据条件和要求进行分析、判断
【对点01】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
【对点02】在一个容积固定的恒温容器中,有两个可左右滑动的密封隔板(如图所示),在A、B、C内分别充入等质量的X、NO2和Y三种气体,当隔板静止时,A、C内的气体密度相等。下列说法正确的是( )。
A.物质的量:n(X)=n(Y) B.分子数目:N(X)>N(Y)
C.气体体积:V(X)<V(Y) D.摩尔质量:M(X)>M(Y)
考法05 “神变形不变”的阿伏伽德罗常数
1.抓“两看”,突破气体与状况陷阱
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、苯等在标准状况下均不为气体]。
2.排“干扰”,突破质量(或物质的量)与状况无关陷阱
给出非标准状况下气体的物质的量或质量,干扰学生的正确判断,误以为无法求解物质所含的粒子数,实际上,此时物质所含的粒子数与温度、压强等外界条件无关。
3.记“组成”,突破陷阱
(1)记特殊物质中所含微粒(分子、原子、电子、质子、中子等)的数目,如Ne、D2O、18O2、—OH、OH-等。
(2)记最简式相同的物质,如NO2和N2O4、乙烯(C2H4)和丙烯(C3H6)等。
(3)记摩尔质量相同的物质,如N2、CO、C2H4等。
(4)记物质中所含化学键的数目,如一分子H2O2、CnH2n+2中化学键的数目分别为3、3n+1。
4.审“组成、体积”因素,突破电解质溶液中粒子数目陷阱
(1)是否存在弱电解质的电离或盐类水解。
(2)已知浓度,是否指明体积,用好公式n=cV。
(3)在判断溶液中微粒总数时,是否忽视溶剂水。
5.要识破隐含的可逆反应,记住反应条件、反应物浓度变化对反应的影响,突破陷阱。
(1)2SO2+O22SO3 2NO2N2O4
N2+3H22NH3
(2)Cl2+H2OHCl+HClO
(3)NH3+H2ONH3·H2ONH+OH-
(4)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(5)常温下,铁、铝遇浓硫酸、浓硝酸发生“钝化”。
6.抓“反应”,突破陷阱
(1)明确确定电子转移数目的“三个步骤”
(2)熟记常考氧化还原反应转移的电子数(其他反应物均过量)
反应
物质
转移电子的物质的量或电子数目
Na2O2+CO2(或H2O)
1 mol Na2O2
1 mol或NA
1 mol O2
2 mol或2NA
Cl2+NaOH
1 mol Cl2
1 mol或NA
Cl2+Fe
1 mol Cl2
2 mol或2NA
1 mol Fe
3 mol或3NA
请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)标准状况下,5.6 L CO2气体中含有的氧原子数为0.5NA( )
(2)密闭容器中2a mol NO与a mol O2充分反应,产物的分子数为2aNA( )
(3)标准状况下,0.1 mol Cl2溶于水,转移的电子数目为0.1NA( )
(4)1 L 0.1 mol·L-1的氨水中有NA个NH( )
(5)向含4 mol HCl的浓盐酸中,加入足量的MnO2,加热,充分反应后,生成NA个Cl2( )
(6)用含有1 mol FeCl3的溶液充分反应后得的Fe(OH)3胶体中含有NA个Fe(OH)3胶粒( )
(7)48 g正丁烷和10 g异丁烷的混合物中共价键的数目为13NA( )
(8)10 g质量分数为34%的H2O2溶液含有的氢原子数为0.2NA( )
(9)2 mol冰醋酸与4 mol乙醇一定条件下充分反应,生成乙酸乙酯的个数为2NA( )
(10)在反应KClO4+8HCl=KCl+4Cl2↑+4H2O中,每生成4 mol Cl2转移的电子数为8NA( )
【例1】(2025届·江苏省部分省级示范性重点中学高三摸底考试)已知NA为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.11.2 L CH4和22.4L Cl2在标准状况下光照条件下充分反应后的分子数为
B.18g H218O中含有10NA个中子
C.1.000 HClO4溶液中含有NA个
D.2molNO与1molO2在密闭容器中充分反应后的分子数为4NA
【例2】设 NA 是阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A.常温下,pH=9 的 CH3COONa 溶液中,水电离出的 OH-的数目为 10-5NA
B.1molCnH2n 含有的共用电子对数为(3n+1)NA
C.向含 1molCl-的 NH4Cl 溶液中加入适量氨水使溶液呈中性,此时溶液中NH4+数目为 NA
D.电解精炼铜时,阳极消耗 32g Cu,则电路中通过的电子总数为 NA
【对点01】 (2024·江苏省宿迁市青华中学高一期末)NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是( )
A.常温常压下,22gCO2中含有的原子数为1.5NA
B.1mol/LNa2SO4溶液中所含钠离子数为2NA
C.常温下,1molCl2与足量的稀NaOH溶液反应,转移的电子数为2NA
D.标准状况下,22.4L的H2O中含有的H2O分子数为NA
【对点02】NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.1 L 0.1 mol·L-1NaHSO4溶液中氢离子数为0.1NA
B.31 g白磷和红磷混合物含有的磷原子数为NA
C.2 mol SO2和1 mol O2充分反应,容器中分子总数为2NA
D.常温下,足量浓硝酸与5.6g铁片充分反应,转移的电子数为0.3NA
【对点03】 设[aX+bY]为a个X微粒和b个Y微粒组成的一个微粒集合体,NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是( )
A.H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-286 kJ·mol−1,则每1 mol [H2(g)+O2(g)]生成1 mol [H2O(l)]放热286 kJ
B.Cr2O72-+ne−+14H+=2Cr3++7H2O,则每生成1 mol Cr3+转移电子数为3NA
C.Al3++4OH−=[Al(OH)4]−,说明1 mol Al(OH)3电离出H+数为NA
D.1 mol CO2与NaOH溶液完全反应,则n(CO32-)+n(HCO3-)+n(H2CO3)=1 mol
【思维建模】【名师提醒】
解答阿伏加德罗常数类题目的思维步骤
题型一 物质的量及相关概念的理解
1.(2024·江苏省南京市四校期中联考)“物质的量”是国际单位制中的一个基本物理量,下列有关说法正确的是( )
A.氧气的摩尔质量为64g
B.18gH2O中含有1mol氧原子
C.1mol任何物质都含有6.02×1023个分子
D.0.5molNa2SO4中含有3.01×1023个Na+
2.(2024·江苏省常州市溧阳中学高一调研测试)下列叙述正确的是( )
A.国际上规定0.012 kg 12C中所含碳原子数为阿伏加德罗常数
B.64 g SO2含有的氧原子数约为6.02×1023
C.标准状况下,22.4 L H2O含有的分子数约为6.02×1023
D.摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一
3.(2024·江苏省苏州市震泽中学高一月考)下列说法正确的是( )
A.与所含原子数相等 B.水中含有氢和氧
C.摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一 D.硫酸的摩尔质量是
4.偏二甲肼(C2H8N2)是一种高能燃料,燃烧产生的巨大能量可作为航天运载火箭的推动力。下列叙述正确的是
A.偏二甲肼的摩尔质量为60g
B.6.02×1023个偏二甲肼分子的质量约为60g
C.1mol偏二甲肼的质量为60g·mol-1
D.6g偏二甲肼含有NA个偏二甲肼分子
题型二 阿伏加德罗定律及推论
5.(2024·江苏省无锡市梅村高级中学高一期中)两个容积相同的瓶子,同温同压时,一个装有C2H4气体,另一个装有N2气体,则两气体不相等的是( )
A.原子总数 B.压强 C.密度 D.质量
6.(2024•云南省大理市开学考试)常温常压下,用氢气、氦气分别吹出体积相同的两个气球,下列说法错误的是( )
A.两个气球内的压强相同 B.氢气球和氦气球的质量不同
C.气球内两种气体的分子数相同 D.气球内两种气体的原子数相同
7.(2024·江苏省宿迁市高一期中调研测试)下列有关CH4与NH3的关系说法一定正确的是( )
A.等质量的CH4与NH3的分子数之比是17:16
B.等体积的CH4与NH3的摩尔质量之比是1:1
C.等物质的量的CH4与NH3的体积之比是1:1
D.等物质的量的CH4与NH3的电子数之比是5:4
8.在一密闭刚性容器中由可滑动隔板将容器分为甲乙两部分。现向甲室通入O2,乙室通入1molN2,隔板位置如图所示,则下列说法不正确的是
A.甲乙的分子数之比2:1
B.甲乙的密度比为8:7
C.甲乙的质量比为8:7
D.若向甲室通入H2充分反应后,恢复至室温,隔板停留在2处,则通入的H2物质的量可能为
题型三 阿伏加德罗常数(NA)
9.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列有关说法正确的是( )
A.标准状况下,33.6LSO3中含有氧原子的数目为4.5NA
B.1 mol Fe与1 mol Cl2充分反应生成FeCl3时,转移电子数为3NA
C.16gCH4中含有极性共价键的数目为4NA
D.1 mol OH﹣与17g NH3所含电子数之比为9:10
10.下列有关阿伏伽德罗常数(NA)的叙述中正确的是( )
A.18g液态水中含有氢键的数目为2 NA
B.10g质量分数为46%的乙醇溶液中含有O-H键的数目为0.1 NA
C.常温下2.7g Al加至足量的浓硝酸中,转移的电子数为0.3 NA
D.25℃时,1L pH=2的CH3COOH溶液中,的数目为0.01 NA
11.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.电解精炼铜时,阳极质量减少,电路中转移电子数可能是2 NA
B.1molCaC2晶体和1molCaH2晶体含有的离子数目均为2 NA
C.1molHOOCCH2COOH与足量乙醇在一定条件下反应,生成的酯基的数目为2 NA
D.水解能力弱于NH4+,1 L1mol·L-1的NH4F溶液中HF和NH4+的总数大于NA
12.新制氢氧化铜和葡萄糖的反应可用来检验血糖,其反应为:CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH2OH(CHOH)4COONa+Cu2O↓+3H2O,设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.18gCH2OH(CHOH)4CHO中含有羟基的数目为0.6 NA
B.每消耗1mol Cu(OH)2,转移电子的数目为2 NA
C.1L1mol·L-1CH2OH(CHOH)4COONa溶液中含有的离子数目为2 NA
D.标准状况下,112mLH2O(l)中含有的分子数目约为6.2 NA
13.(2024·江苏省连云港海州高级中学高一期中)Y2-原子核内有x个电子,其质量数为n,则mgY的氧化物所含质子的物质的量为( )
A. B.
C. D.
14.在两个密闭容器中,分别充有质量相等的甲、乙两种气体,它们的温度和密度均相同。试根据甲、乙的摩尔质量(M)的关系,判断下列说法中正确的是( )
A.若M(甲)>M(乙),则分子数:甲>乙
B.若M(甲)<M(乙),则气体摩尔体积:甲>乙
C.若M(甲)<M(乙),则气体的压强:甲>乙
D.若M(甲)>M(乙),则气体体积:甲<乙
15.同温同压下,质量忽略不计的两气球A和B,分别充入X气体和Y气体,且充气后两气球的体积相同。若相同条件下,A气球放在CO中下沉,B气球放在O2 中上浮。下列叙述或表示正确的是( )
A.X气体的相对分子质量比Y气体的相对分子质量大
B.X可能是CO2,Y可能是CH4
C.X气体的密度小于Y气体的密度
D.充气后A气球质量比B气球质量大
16.某密闭刚性容器由可动活塞隔成甲、乙两室,室温下向甲中充入由H2和O2组成的混合气体19g,向乙中充入1mol空气,此时活塞的位置如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.甲室混合气体的分子总数为3NA
B.甲室H2、O2的物质的量之比为1:3
C.甲室混合气体的密度是同温同压下H2密度的9.5倍
D.若将甲室气体点燃引爆并恢复至室温,忽略生成水的体积,活塞最终停留在刻度2处
17.在一个恒温、恒容的密闭容器中,有两个可左右自由滑动的密封隔板(a、b),将容器分成三部分,已知充入的三种气体的质量相等,当隔板静止时,容器内三种气体所占的体积如图所示.下列说法中错误的是( )
A.分子数目:N(X)=N(Z)=2N(Y) B.若Y是SO2,则X可能是O2
C.气体密度:ρ(X)=ρ(Z)=2ρ(Y) D.X和Y分子中含有的原子数可能相等
18.已知Cl2+H2OHCl+HClO,用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.0.1mol HClO中,H-O数目为0.1NA
B.若向水中缓慢通入7.1 g Cl2并充分反应,则消耗的水分子数目为0.1NA
C.2.24L Cl2中氯原子数目为0.2NA
D.1L pH=a的氯水中,H+、Cl-数目的和为2×10-aNA
19.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A.34g 中含有的极性键数目为2 NA
B.通常条件下,46g二氧化氮与四氧化二氮的混合气体中的原子数为3 NA
C.50mL 18.4浓硫酸与足量铜微热反应,生成分子的数目为0.46 NA
D.在含4mol Si-O键的石英晶体中,氧原子的数目为4 NA
20.设NA为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是( )
A.5.6g铁分别与足量氯气和稀硝酸反应,转移的电子数目均为0.3NA
B.标准状况下,氧原子总数为0.2NA的CO2和NO2的混合气体,其体积为2.24L
C.100g 46%乙醇溶液中所含氧原子数目为NA
D.常温下,pH=1的盐酸溶液中,由水电离出的H+个数为10-13NA
21.纳米球状红磷可提高钠离子电池的性能,可由PCl5(易水解)和NaN3制备:2PCl5+10NaN3=2P+15N2↑+ 10NaCl。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.11.2 L N2含π键数目为NA
B.每生成3.1 g P转移电子数目为NA
C.0.1 mol NaN3晶体中含离子数目为0.2NA
D.0.1 mol PCl5与足量水反应,所得溶液中的数目为0.8NA
22.桂皮中含有的肉桂醛是一种食用香料,工业上可通过如下反应制备肉桂醛:
设NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.0.5mol分子中含有的σ键数目为4.5NA
B.标准状况下,11.2LCH3CHO含有的π键数目为0.5NA
C.1mol中sp2杂化的碳原子数为9NA
D.1L0.1mol/LNaOH溶液中含有的氧原子数目为0.1NA
23.氨法脱硫工艺利用氨水吸收烟气中的SO2生成亚硫酸铵溶液,并在富氧条件下将亚硫酸铵氧化成硫酸铵。关于该工艺说法正确的是(设NA代表阿伏加德罗常数的值) ( )
A.0.5mol氨气中氮原子的价层电子对数为2 NA
B.若将2 molSO2与1molO2置于密闭容器中充分反应,产物的分子数为2 NA
C.每氧化1 mol(NH4)2SO3,转移的电子数为4 NA
D.0.01 mol·L-1 (NH4)2SO3溶液中,SO32-、HSO3-与H2SO3的数目之和为0.01 NA
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!20
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$
考点06 物质的量 气体摩尔体积
目 录
1
1.高考真题考点分布 1
2.命题规律及备考策略 1
考法01 物质的量及其单位
考法02 摩尔质量
考法03 气体摩尔体积
考法04 阿伏加德罗定律及其推论
考法05 神变形不变的阿伏加德罗常数
1.高考真题考点分布
考点内容
考题统计
化学计量
没有单独考查
阿伏加德罗常数
没有单独考查
2.命题规律及备考策略
【命题规律】
从近三年高考试题来看,单独考查有关化学计量、NA的题均没有涉及。在选择题中会有个别选项,在非选择题中与实验题、反应原理题、化学计算等进行适当融合活运用。
【备考策略】
1.了解物质的量及其单位、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度、阿伏伽德罗常数的含义;
2.能根据微粒(原子、分子、离子等)物质的量、数目、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计算;
3.正确判断有关阿伏加德罗常数正误。
【命题预测】
预计2025年仍以往年相似,在计算题中有所涉及。
考法01 物质的量及其单位
1.物质的量(n)
表示含有一定数目粒子的集合体的物理量,符号为n,单位为摩尔(mol)。
2.物质的量的规范表示方法
(1)用mol为单位只能用于物质的微观粒子,如分子、原子、离子或它们的特定组合,不能用于宏观物质。
(2)用mol为单位必须指明物质微粒(或微粒组合)的符号。
3.阿伏加德罗常数(NA)
0.012 kg 12C中所含的碳原子数为阿伏加德罗常数,其数值约为6.02×1023,单位为mol-1。公式:NA=。
【易错提醒】【特别提醒】【方法技巧】
请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)摩尔是国际单位的七个基本单位之一( )
(2)摩尔的计量对象为分子、原子、离子等微观粒子( )
(3)用摩尔表示物质的量时,用中文表示时需指明微粒种类( )
(4)1 mol氧中含有6.02×1023个氧原子( )
(5)某物质含有6.02×1023个原子,则该物质的物质的量为1mol( )
(6)1 mol NaCl和1 mol HCl含有相同的粒子数目( )
(7)1 mol水中含有2 mol氢和1 mol氧( )
(8)阿伏加德罗常数(NA)就是6.02×1023( )
(9)0.012 kg 12C中约含有6.02×1023个碳原子( )
(10)1mol氯含有6.02×1023个氯原子( )
【答案】(1) √ (2)√ (3) √ (4)× (5)× (6)× (7)× (8)× (9) √ (10)×
【例】(2024·江苏省无锡市市北高级中学高一期中)下列说法正确的是( )
A.摩尔是国际七个基本物理量之一
B.1分子硫酸的质量是98g
C.6.02×1023就是阿伏加德罗常数
D.以g·mol-1为单位时,摩尔质量与相对分子质量或相对原子质量在数值上相等
【答案】D
【解析】A项,物质的量是七个基本物理量之一,摩尔是物质的量的单位,故A错误;B项,1mol硫酸的质量是98g,1分子硫酸物质的量为mol,质量是:m=nM=,故B错误;C项,阿伏加德罗常数约为6.02×1023mol-1,6.02×1023并不是阿伏加德罗常数,阿伏加德罗常数有单位,故C错误;D项,摩尔质量是单位物质的量的物质所具有的质量,g•mol-1为单位时,摩尔质量与相对分子质量或相对原子质量在数值上相等,故D正确;故选D。
【名师点睛】
专有化:“物质的量”四个字是一个整体的物理量名词,不能说成“物质量”或“物质的数量”等。
微观化:只用来描述微观粒子,如原子、分子、离子、中子、质子、电子等及这些粒子的特定组合,如NaCl;不能表示宏观的物质。
具体化:必须指明具体粒子的种类,常用化学式表示,如“1 mol O”“2 mol O2”“1.5 mol O3”;不能说“1 mol氧”。
集体化:物质的量可以表示多个微粒的特定组合或集合体,如1 mol NaCl、0.5 mol H2SO4。
【对点01】 下列对摩尔(mol)的有关说法中错误的是( )
A.摩尔是一个单位而非物理量
B.摩尔既能用来计量纯净物,又能用来计量混合物
C.1mol任何气体所含气体的分子数目都相等
D.0.5mol氦约含有1.204×1024个电子
【答案】D
【解析】A项,摩尔是物质的量的单位,A正确;B项,摩尔用来计量微粒的量,可以是纯净物的微粒,也可以是混合物的微粒,B正确;C项,气体物质的量相等,则气体的分子数目相等,C正确;D项,氦为单原子分子,0.5mol氦含有0.5molHe原子,1个He原子含有2个电子,所以0.5mol氦约含有6.02×1023个电子,D错误;故选D。
【对点02】下列关于“物质的量”“摩尔”和“摩尔质量”的叙述中正确的是
A.物质的摩尔质量等于其相对分子(原子)质量
B.“物质的量”是国际单位制中的一个基本单位
C.“摩尔”是“物质的量”的单位
D.1mol任何物质都含有约6.02×1023个原子
【答案】C
【解析】A项,摩尔质量以“g/mol”为单位,物质的摩尔质量的数值等于其相对分子(原子)质量,故A错误;B项,“物质的量”是国际单位制中的一个基本物理量,故B错误;C项,“摩尔”是“物质的量”的单位,故C正确;D项,1mol任何物质都含有约6.02×1023个构成该物质的粒子,故D错误;故选C。
考法02 摩尔质量
1.定义
单位物质的量的物质所具有的质量,其符号为,单位为g/mol(或g·mol-1)。
2.数值
以g·mol-1为单位时,任何粒子的摩尔质量在数值上等于该微粒的相对分子(或原子)质量。
3.摩尔质量与物质的量、物质的质量之间的关系:n=。
4.求气体摩尔质量M的常用方法
(1)根据物质的质量(m)和物质的量(n):M=。
(2)根据一定质量(m)的物质中的微粒数目(N)和阿伏加德罗常数(NA):M=NA·。
(3)根据标准状况下气体的密度ρ:M=ρ×22.4(g·mol-1)。
(4)根据气体的相对密度(D=):=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:M=M1×a%+M2×b%+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)。
【易错提醒】
1.摩尔质量只是以 g·mol-1作单位时,在数值上与该粒子的相对分子质量或相对原子质量相等。
2.由于电子的质量非常微小,所以离子的摩尔质量以 g·mol-1 为单位时,其数值近似等于该离子的相对分子质量或相对原子质量,如Na和Na+的摩尔质量都为23 g·mol-1。
3.对于指定的物质来说,其摩尔质量的值是一个定值,不随物质的物质的量多少而改变。
请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)NaOH的摩尔质量为40 g( )
(2)1 mol O2的质量与它的相对分子质量相等( )
(3)1 mol OH-的质量为17 g·mol-1( )
(4)氖气的摩尔质量(单位g·mol-1)在数值上等于它的相对原子质量( )
(5)2 mol H2O的摩尔质量是1 mol H2O的摩尔质量的2倍( )
(6)相同质量的CO与N2所含分子数、原子数均相同( )
(7)17 g —OH与17 g OH-所含电子数均为10NA( )
(8)31 g白磷中所含共价键数目为NA( )
(9)30 g SiO2中含有硅氧键个数为NA( )
(10)32 g甲醇中所含共价键数目为5NA( )
【答案】(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6) √ (7)× (8)× (9)× (10)√
考向01 考查摩尔质量
【例1】(2024·江苏省泰州中学高一质量检测)下列几种说法中正确的是( )
A.摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一
B.铁原子的摩尔质量等于它的相对原子质量
C.2mol CO2的摩尔质量是1mol CO2摩尔质量的2倍
D.一个水分子的质量约等于
【答案】D
【解析】A项,摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一物质的量的单位,A错误;B项,铁原子的摩尔质量是以g/mol为单位,数值上等于它的相对原子质量,B错误;C项,摩尔质量与物质的量无关,2mol CO2的摩尔质量和1mol CO2摩尔质量相等,C错误;D项,1molH2O的质量是18g,其中含有H2O的分子数目为6.02×1023,所以一个水分子的质量约等于,D正确;故选D。
【名师点睛】
摩尔质量与相对原子(分子)质量是两个不同的概念,当摩尔质量以g·mol-1为单位时,二者在数值上相等。
考向02 物质的量、质量、微粒数之间的关系
【例2】某硫原子的质量是a g,12C原子的质量是b g,若NA表示阿伏加德罗常数的值,则下列说法正确的是( )
A.该硫原子的相对原子质量为
B.m g该硫原子的物质的量为 mol
C.该硫原子的摩尔质量是aNA g
D.a g该硫原子中所含的电子数目为16NA
【答案】B
【解析】该硫原子的相对原子质量为该原子的质量除以12C原子质量的,即,A项错误;m g该硫原子的个数为,其物质的量为 mol,B项正确;该硫原子的摩尔质量是aNA g· mol-1,C项错误;一个硫原子所含的电子数为16,则16NA为1 mol硫原子所含电子数目,D项错误。
【名师点睛】
记住特殊物质中1 mol物质所含微粒(分子、原子、电子、质子、中子等)的数目,如Ne、D2O、18O2、—OH、OH-等)
【对点01】下列叙述中正确的是( )
A.镁的原子质量就是镁的相对原子质量
B.一个氧原子的实际质量约等于
C.水的相对分子质量等于18g
D.二氧化硫的摩尔质量是64g
【答案】B
【解析】相对原子质量是比值,不是原子的实际质量,A不正确;1mol氧原子的实际质量是16g,故一个氧原子的质量为,B正确;相对分子质量的单位是1,不是g,所以C错误;摩尔质量的单位为g·mol-1, D错的。
【对点02】科学家屠呦呦因发现青蒿素和双氢青蒿素治疗疟疾的新疗法而获得诺贝尔生理学或医学奖。双氢青蒿素的化学式为C15H24O5,相对分子质量为284。下列关于双氢青蒿素的说法正确的是( )
A.NA个双氢青蒿素的质量为284 g·mol-1
B.均为NA的C、H、O三种原子的质量比6∶1∶8
C.14.2 g双氢青蒿素中含有的原子总数为2.2NA
D.含有NA个碳原子的双氢青蒿素的物质的量为1 mol
【答案】C
【解析】质量的单位是g,不是g·mol-1,A错误;当摩尔质量的单位是g·mol-1时,均为NA的C、H、O三种原子的物质的量为1 mol,分别乘以各自的摩尔质量12 g·mol-1、1 g·mol-1、16 g·mol-1,得到质量比12∶1∶16,B错误;14.2 g双氢青蒿素的物质的量是=0.05 mol,由于在一个分子中含有的原子个数是44个,所以0.05 mol双氢青蒿素中含有的原子总数为2.2NA,C正确;一个双氢青蒿素的分子中含有15个碳原子,含有NA个碳原子的双氢青蒿素的物质的量为1 mol÷15≈0.067 mol,D错误。
考法03 气体摩尔体积
1.影响物质体积大小的因素
①粒子的大小(物质的本性);
②粒子间距的大小(由温度与压强共同决定);
③粒子的数目(物质的量的大小)。
2.气体摩尔体积
(1)含义:单位物质的量的气体所占的体积,符号为Vm,标准状况下,Vm约为 22.4_L·mol-1。
(2)常用单位:L/mol(或L·mol-1)。
(3)数值:在标准状况下(指温度为0℃,压强为101 kPa)约为22.4 L·mol-1。
(4)基本关系式:n===
(5)影响因素:气体摩尔体积的数值不是固定不变的,它决定于气体所处的温度和压强。
(6)适用对象:单一气体或互不反应的混合气体
【特别提醒】
(1)1个条件:必须为标准状况。非标准状况下,1 mol气体的体积不一定是22.4 L。
(2)1种状态:必须为气态。如水、酒精、SO3、CCl4等物质在标准状况下不是气体。
(3)2个数据:“1 mol”,“约为22.4 L”。
请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)标准状况下,H2和N2的气体摩尔体积均为22.4 L( )
(2)在同温同压下,22.4 L的任何气体的物质的量都是1 mol( )
(3)在标准状况下,1 mol O2与1 mol SO3的体积相同( )
(4)在标准状况下,氢气的气体摩尔体积为22.4 L( )
(5)温度相同、体积相同的O2(g)和N2(g)所含的分子数一定相同( )
(6)等温等压下,SO2气体与CO2气体的密度之比等于16∶11( )
(7)标准状况下,1 mol氢气所占的体积是0.5 mol氧气所占的2倍( )
(8)温度和容积相同的两容器中分别盛有5 mol O2和2 mol N2,则压强之比为5∶2( )
(8)标准状况下,0.5 mol氢气和0.5 mol氧气组成的混合气体的体积约为22.4 L( )
(10)标准状况下,1 mol气体的体积约是22.4 L,如果当1 mol气体的体积约是22.4 L时,则该气体所处的状况一定是标准状况( )
【答案】(1) × (2)× (3)× (4)× (5)× (6) √ (7) √ (8) √ (9) √ (10)×
【例】CH4 与Cl2光照条件下充分反应生成一系列卤代烃,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,22.4 L CHCl3含有的氯原子数为3NA
B.标准状况下,22.4 L Cl2完全反应后得到的HCl分子数为2NA
C.16 g CH4与足量Cl2充分反应后得到的卤代烃分子总数为NA
D.1 mol CH4和1 mol Cl2充分反应可以得到CH3Cl的分子数为NA
【答案】C
【解析】A项,标准状况下,三氯甲烷不是气态,无法使用22.4 L/mol计算物质的量,选项A错误;B项,标准状况下,22.4 L Cl2与CH4完全反应,无论生成哪种卤代烃,每消耗1 mol Cl2生成1 mol HCl,所以得到HCl分子数为NA,选项B错误;C项,根据碳原子守恒,16 g CH4为1 mol,与足量Cl2充分反应后得到的卤代烃分子总数为NA,选项C正确;D项,甲烷和氯气发生多步反应,生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和HCl,无法计算得到的CH3Cl的分子数,选项D错误;故选C。
【名师点睛】
“四看法”突破气体摩尔体积(标准状况下)的有关计算
一看物质的状态是否为气态
Vm适用于计算气体的物质的量
二看温度和压强是否处于标准状况
Vm=22.4 L·mol-1适用于标准状况(0 ℃、101 kPa),不适用于常温常压
三看气体分子的组成
根据气体分子组成确定原子数、质子数、电子数
四看物质量的关系
根据恒等式“n=N/NA=m/M=V/Vm”进行简单计算
【对点01】 下列说法正确的是( )
A.常温常压下,22.4 L CO2中含有NA个CO2分子
B.标况下22.4 L空气含有NA个单质分子
C.22.4 L Cl2中含有NA个Cl2分子
D.标况下1.12L O2和1.12L CO2均含有0.1NA个氧原子
【答案】D
【解析】A项,常温常压下,Vm>22.4L/mol,22.4LCO2物质的量小于1mol,CO2分子数少于NA个,故A错误;B项,标况下,22.4L空气含有的气体的物质的量的为1mol,由于空气中存在二氧化碳等化合物,所以含有的单质分子数目小于NA个,故B错误;C项,气体状况未知,Vm不确定,无法计算氯气的物质的量,故C错误;D项,1个氧气分子、1个一氧化碳分子都含2个氧原子,所以标准状况下,1.12LO2和1.12LCO2物质的量都是=0.5mol,都含有0.1NA个氧原子,故D正确;故选D。
【对点02】如图表示某条件下H2S气体体积与质量的关系,则该条件下气体摩尔体积为( )
A.22.0 L·mol-1 B.22.4 L·mol-1 C.22.8 L·mol-1 D.23.2 L·mol-1
【答案】C
【解析】27.2 g硫化氢气体物质的量==0.8 mol,气体摩尔体积Vm==22.8 L·mol-1。
考法04 阿伏加德罗定律及其推论
1.阿伏加德罗定律:在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体,含有相同数目的粒子(或气体的物质的量相同)。
【名师提醒】
可总结为:“三同”定“一同”,即同温、同压下,同体积的任何气体具有相同的分子数。
2.阿伏加德罗定律的推论(以下用到的符号:ρ为密度,p为压强,n为物质的量,M为摩尔质量,m为质量,V为体积,T为热力学温度)
条件
推论公式
语言叙述
T、p相同
=
同温、同压下,气体的体积与其物质的量成正比
T、V相同
=
温度、体积相同的气体,其压强与其物质的量成正比
T、p相同
=
同温、同压下,气体的密度与其摩尔质量(或相对分子质量)成正比
T、p、m相同
=
同温同压下,相同质量的任何气体的体积与它们的摩尔质量成反比
T、V、m相同
=
同温同体积时,相同质量的任何气体的压强与它们的摩尔质量成反比
T、p、V相同
==
同温同压下,同体积的任何气体的质量比等于它们的摩尔质量之比,也等于它们的密度之比
【方法技巧】
1.适用于任何气体,包括混合气体,但不适用于非气体。
2.推论可利用pV=nRT和n===推导(其中p为压强,V为气体的体积,R为常数。
请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)同温同压下,两种不同气体密度之比等于摩尔质量之比 对
(2)相同质量时,两种不同气体体积之比与摩尔质量成反比 X
(3)同温同压下,相同体积的O2和O3两种气体中的氧原子数一定相等 X
(4)温度和压强不同,相同质量的N2O和CO2两种气体的总原子数一定相等 对
(5)同温同压下,相同体积的C2H4和C2H2、C2H6的混合气体的总原子数一定相等 X
(6)温度相同、体积相同的O2(g)和N2(g)所含的分子数一定相同。( )
(7)等温等压下,SO2气体与CO2气体的密度之比等于16∶11。( )
(8)标准状况下,1 mol氢气所占的体积是0.5 mol氧气所占体积的2倍。( )
(9)温度和容积相同的两容器中分别盛有5 mol O2和2 mol N2,则压强之比为5∶2。( )
(10)标准状况下,1 mol气体的体积约是22.4 L,如果当1 mol气体的体积约是22.4 L时,则该气体所处的状况一定是标准状况。( )
【答案】(1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)× (7)√ (8)√ (9)√ (10)×
【例1】(2024·江苏省南京师大附中高一调研考试)标准状况下,质量为m的气体A与质量为n的气体B的分子数相同,下列说法中正确的是( )
A.气体A与气体B的相对分子质量比为n:m
B.同质量气体A与气体B的分子个数比为n:m
C.同温同压下,A气体与B气体的密度比为n:m
D.同温同压下,同体积的A气体与B气体的质量比为n:m
【答案】B
【解析】A项,由m=nM可知,分子数相同的气体,相对分子质量之比等于质量之比,即A与B相对分子质量之比为mg:ng=m:n,故A错误;B项,A与B相对分子质量之比为m:n,同质量时由n=可知,分子数之比等于n:m,故B正确;C项,同温同压,气体密度之比等于摩尔质量之比等于相对分子质量之比,即A、B两气体的密度之比为m:n,故C错误;D项,相同状况下,同体积的A与B的物质的量相同,则质量之比等于相对分子质量之比,即A、B两气体的质量之比为m:n,故D错误;故选B。
【例2】(2024·江苏省泰州中学高一期中)室温下如图所示,关闭活塞,向左、右两室(容积相同)各充入一定量H2和Cl2,且恰好使两容器内气体密度相同,打开活塞,一定条件下使H2与Cl2充分反应生成氯化氢气体:H2+Cl22HCl2,恢复到原温度后,下列判断正确的是( )
A.开始时左、右两室分子数相同 B.最终容器内还有Cl2存在
C.反应前后H2室压强相同 D.最终容器内密度与原来相同
【答案】D
【解析】左、右两室(容积相同)内气体密度相同,则两室内气体的质量相同,H2、Cl2的相对分子质量分别为2、71,则二者的物质的量之比为71:2。A项,开始时左、右两室气体的物质的量之比为71:2,则二者的分子数不相同,A不正确;B项,提供条件发生完全反应后,最终容器内Cl2没有剩余,还有H2存在,B不正确;C项,反应前两容器内的压强不同,打开活塞后,H2室压强减小,C不正确;D项,打开活塞前两室气体的密度相同,打开活塞后,混合气的质量变为原来的二倍,体积变为原来的二倍,则最终容器内密度与原来相同,D正确;故选D。
【名师点睛】
解答阿伏加德罗定律及推论题的思维模板
第一步
分析“条件”
分析题干中的条件(同温同压、同温同容),找出异同
第二步
明确“要求”
分析题目要求,明确要求的比例关系,如压强、物质的量、密度等
第三步
利用“规律”
利用阿伏加德罗定律及其推论,根据条件和要求进行分析、判断
【对点01】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】两容器的温度和压强均相同,且气体质量相等,而甲的密度大于乙的密度,由ρ=可知V甲<V乙,同温同压下,气体的物质的量与体积成正比,故n甲<n乙,B项正确;气体的分子数与物质的量成正比,甲的分子数比乙的少,A错误;因为气体摩尔体积在相同温度和压强下相等,C错误;根据M=可知M甲>M乙,D错误。
【对点02】在一个容积固定的恒温容器中,有两个可左右滑动的密封隔板(如图所示),在A、B、C内分别充入等质量的X、NO2和Y三种气体,当隔板静止时,A、C内的气体密度相等。下列说法正确的是( )。
A.物质的量:n(X)=n(Y) B.分子数目:N(X)>N(Y)
C.气体体积:V(X)<V(Y) D.摩尔质量:M(X)>M(Y)
【答案】A
【解析】当隔板静止时,隔板两侧气体的压强相等,容器恒温,所以气体处于同温同压的环境。同温同压下,气体的密度之比等于其摩尔质量之比。A、C内的气体密度相等,所以气体X、Y的摩尔质量相等,通入的三种气体的质量相等,所以X、Y的物质的量一定相等,A项正确;X、Y的物质的量一定相等,即分子数相等,B项错误;X、Y的物质的量一定相等,同温同压下体积一定相等,C项错误;A、C内的气体密度相等,所以气体X、Y的摩尔质量相等,D项错误。
考法05 “神变形不变”的阿伏伽德罗常数
1.抓“两看”,突破气体与状况陷阱
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、苯等在标准状况下均不为气体]。
2.排“干扰”,突破质量(或物质的量)与状况无关陷阱
给出非标准状况下气体的物质的量或质量,干扰学生的正确判断,误以为无法求解物质所含的粒子数,实际上,此时物质所含的粒子数与温度、压强等外界条件无关。
3.记“组成”,突破陷阱
(1)记特殊物质中所含微粒(分子、原子、电子、质子、中子等)的数目,如Ne、D2O、18O2、—OH、OH-等。
(2)记最简式相同的物质,如NO2和N2O4、乙烯(C2H4)和丙烯(C3H6)等。
(3)记摩尔质量相同的物质,如N2、CO、C2H4等。
(4)记物质中所含化学键的数目,如一分子H2O2、CnH2n+2中化学键的数目分别为3、3n+1。
4.审“组成、体积”因素,突破电解质溶液中粒子数目陷阱
(1)是否存在弱电解质的电离或盐类水解。
(2)已知浓度,是否指明体积,用好公式n=cV。
(3)在判断溶液中微粒总数时,是否忽视溶剂水。
5.要识破隐含的可逆反应,记住反应条件、反应物浓度变化对反应的影响,突破陷阱。
(1)2SO2+O22SO3 2NO2N2O4
N2+3H22NH3
(2)Cl2+H2OHCl+HClO
(3)NH3+H2ONH3·H2ONH+OH-
(4)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(5)常温下,铁、铝遇浓硫酸、浓硝酸发生“钝化”。
6.抓“反应”,突破陷阱
(1)明确确定电子转移数目的“三个步骤”
(2)熟记常考氧化还原反应转移的电子数(其他反应物均过量)
反应
物质
转移电子的物质的量或电子数目
Na2O2+CO2(或H2O)
1 mol Na2O2
1 mol或NA
1 mol O2
2 mol或2NA
Cl2+NaOH
1 mol Cl2
1 mol或NA
Cl2+Fe
1 mol Cl2
2 mol或2NA
1 mol Fe
3 mol或3NA
请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)标准状况下,5.6 L CO2气体中含有的氧原子数为0.5NA( )
(2)密闭容器中2a mol NO与a mol O2充分反应,产物的分子数为2aNA( )
(3)标准状况下,0.1 mol Cl2溶于水,转移的电子数目为0.1NA( )
(4)1 L 0.1 mol·L-1的氨水中有NA个NH( )
(5)向含4 mol HCl的浓盐酸中,加入足量的MnO2,加热,充分反应后,生成NA个Cl2( )
(6)用含有1 mol FeCl3的溶液充分反应后得的Fe(OH)3胶体中含有NA个Fe(OH)3胶粒( )
(7)48 g正丁烷和10 g异丁烷的混合物中共价键的数目为13NA( )
(8)10 g质量分数为34%的H2O2溶液含有的氢原子数为0.2NA( )
(9)2 mol冰醋酸与4 mol乙醇一定条件下充分反应,生成乙酸乙酯的个数为2NA( )
(10)在反应KClO4+8HCl=KCl+4Cl2↑+4H2O中,每生成4 mol Cl2转移的电子数为8NA( )
【答案】(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)× (6)× (7)√ (8)× (9)× (10)×
【例1】(2025届·江苏省部分省级示范性重点中学高三摸底考试)已知NA为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.11.2 L CH4和22.4L Cl2在标准状况下光照条件下充分反应后的分子数为
B.18g H218O中含有10NA个中子
C.1.000 HClO4溶液中含有NA个
D.2molNO与1molO2在密闭容器中充分反应后的分子数为4NA
【答案】A
【解析】A项,11.2 L CH4和22.4L Cl2在标准状况下的物质的量分别为0.5mol、1mol。根据碳原子守恒可知 1mol CH4和1mol Cl2在光照下充分反应得到总物质的量为1mol的含碳分子;每取代1个H消耗1个Cl2分子,则氯气不够,反应后无Cl2分子;每取代1个H的同时得到1个HCl分子,氯气不够,以1mol Cl2计算,得到1mol HCl分子,反应后分子总物质的量为1mol含碳分子+1mol HCl分子=2mol,即分子数为2NA,A正确;B.18g H218O的物质的量为 18g ÷ 20g/mol = 0.9 mol,其中氢原子无中子,氧原子中子数为18-8=10,则 0.9 mol 该分子中中子数为 0.9×10 NA= 9NA,B错误;C项,HClO4溶液体积未知,因此其物质的量无法计算,C错误;D项,NO和 O2 在密闭容器中发生可逆反应:2NO + O2 2NO2,且NO2会发生二聚反应形成N2O4,因此 2mol NO和 1mol O2在密闭容器中充分反应后的分子数小于2NA,D错误。故选A。
【例2】设 NA 是阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A.常温下,pH=9 的 CH3COONa 溶液中,水电离出的 OH-的数目为 10-5NA
B.1molCnH2n 含有的共用电子对数为(3n+1)NA
C.向含 1molCl-的 NH4Cl 溶液中加入适量氨水使溶液呈中性,此时溶液中NH4+数目为 NA
D.电解精炼铜时,阳极消耗 32g Cu,则电路中通过的电子总数为 NA
【答案】C
【解析】A项,溶液体积未知,不能计算其物质的量,则不能计算OH-数目,A错误;B项,1molCnH2n所含电子对数= (n+2n)NA =3nNA,B错误;C项,将0.1molNH4NO3溶于稀氨水中,所得溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-),溶液中存在电荷守恒:c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-),则c(NH4+)=c(Cl-)=0.1mol,溶液中NH4+的数目为0.1NA,C正确;D项,电解精炼铜时,阳极发生的主要电极反应为:Cu-2e-=Cu2+,若消耗 32g Cu,即0.5molCu,电路中通过的电子总数为 NA,但阳极除了Cu参与反应,还有Zn、Ni等杂质参与反应,所以转移电子数大于NA,D错误;故选C。
【对点01】 (2024·江苏省宿迁市青华中学高一期末)NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是( )
A.常温常压下,22gCO2中含有的原子数为1.5NA
B.1mol/LNa2SO4溶液中所含钠离子数为2NA
C.常温下,1molCl2与足量的稀NaOH溶液反应,转移的电子数为2NA
D.标准状况下,22.4L的H2O中含有的H2O分子数为NA
【答案】A
【解析】A项,22gCO2中含有的原子数,A正确;B项,溶液体积未知,无法计算粒子数目,B错误;C项,Cl2与足量的稀NaOH溶液反应Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,1molCl2与足量的稀NaOH溶液反应,转移的电子数为NA,C错误;D项,标准状况下,水是液体,不能使用气体摩尔体积22.4L/mol求算,22.4L的H2O中含有的H2O分子数远大于NA,D错误;故选A。
【对点02】NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.1 L 0.1 mol·L-1NaHSO4溶液中氢离子数为0.1NA
B.31 g白磷和红磷混合物含有的磷原子数为NA
C.2 mol SO2和1 mol O2充分反应,容器中分子总数为2NA
D.常温下,足量浓硝酸与5.6g铁片充分反应,转移的电子数为0.3NA
【答案】B
【解析】A项,水可以电离出氢离子,所以溶液中氢离子数目大于0.1NA,A错误;B项,,所以磷原子数为NA,B正确;C项,因为SO2和O2的反应为可逆的,不能完全反应生成SO3,所以分子个数要大于2NA,C错误;D项,铁与浓硝酸钝化,D错误;故选B。
【对点03】 设[aX+bY]为a个X微粒和b个Y微粒组成的一个微粒集合体,NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是( )
A.H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-286 kJ·mol−1,则每1 mol [H2(g)+O2(g)]生成1 mol [H2O(l)]放热286 kJ
B.Cr2O72-+ne−+14H+=2Cr3++7H2O,则每生成1 mol Cr3+转移电子数为3NA
C.Al3++4OH−=[Al(OH)4]−,说明1 mol Al(OH)3电离出H+数为NA
D.1 mol CO2与NaOH溶液完全反应,则n(CO32-)+n(HCO3-)+n(H2CO3)=1 mol
【答案】C
【解析】A项、由热化学方程式可知,氢气在氧气中的燃烧为放热反应,1 mol [H2(g)+O2(g)]生成1 mol [H2O(l)]放热286 kJ,故A正确;B项、由铬元素化合价变化可知,生成2 mol Cr3+转移6mol电子,则生成1 mol Cr3+转移电子数为3NA,故B正确;C项、氢氧化铝是两性氢氧化物,在溶液中发生酸式电离部分电离出氢离子,则1 mol Al(OH)3电离出H+数小于NA,故C错误;D项、由碳原子个数守恒可知,1 mol CO2与NaOH溶液完全反应生成的盐溶液中,n(CO32-)+n(HCO3-)+n(H2CO3)=1 mol,故D正确;故选C。
【思维建模】【名师提醒】
解答阿伏加德罗常数类题目的思维步骤
题型一 物质的量及相关概念的理解
1.(2024·江苏省南京市四校期中联考)“物质的量”是国际单位制中的一个基本物理量,下列有关说法正确的是( )
A.氧气的摩尔质量为64g
B.18gH2O中含有1mol氧原子
C.1mol任何物质都含有6.02×1023个分子
D.0.5molNa2SO4中含有3.01×1023个Na+
【答案】B
【解析】A项,氧气的摩尔质量为32g/mol,A错误;B项,18gH2O物质的量为1mol,含有氧原子1mol,B正确;C项,1mol任何物质不一定都含有6.02×1023个分子,比如NaCl、Fe等物质中不含分子,C错误;D项,0.5molNa2SO4中含有6.02×1023个Na+,D错误;故选B。
2.(2024·江苏省常州市溧阳中学高一调研测试)下列叙述正确的是( )
A.国际上规定0.012 kg 12C中所含碳原子数为阿伏加德罗常数
B.64 g SO2含有的氧原子数约为6.02×1023
C.标准状况下,22.4 L H2O含有的分子数约为6.02×1023
D.摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一
【答案】A
【解析】A项,国际上规定0.012 kg 12C中所含碳原子数为阿伏加德罗常数,A正确;B项,64 g SO2的物质的量为1mol,其中含有氧原子的物质的量为2mol,数目为2×6.02×1023,B错误;C项,标准状况下,水是液体,无法计算其物质的量,C错误;D项,摩尔是物质的量的单位,物质的量是七个基本物理量之一,摩尔是七个基本物理量的单位之一,D错误;故选A。
3.(2024·江苏省苏州市震泽中学高一月考)下列说法正确的是( )
A.与所含原子数相等 B.水中含有氢和氧
C.摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一 D.硫酸的摩尔质量是
【答案】A
【解析】A项,与所含原子数相等,均为6NA,A正确;B项,水中含有氢原子和氧原子,氢和氧指代不明,B错误;C项,物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一,摩尔是单位,C错误;D项,硫酸的摩尔质量是/mol,D错误。 故选A。
4.偏二甲肼(C2H8N2)是一种高能燃料,燃烧产生的巨大能量可作为航天运载火箭的推动力。下列叙述正确的是
A.偏二甲肼的摩尔质量为60g
B.6.02×1023个偏二甲肼分子的质量约为60g
C.1mol偏二甲肼的质量为60g·mol-1
D.6g偏二甲肼含有NA个偏二甲肼分子
【答案】B
【解析】A项,摩尔质量不能以g作单位,偏二甲肼的摩尔质量应为60g·mol-1,A错误;B项,6.02×1023个偏二甲肼约为1mol,其质量约为60g,B正确;C项,质量不能以g·mol-1作单位,C错误;D项,6g偏二甲肼的物质的量为6g÷60g·mol-1=0.1mol,含有的分子数为0.1NA,D错误;故选B。
题型二 阿伏加德罗定律及推论
5.(2024·江苏省无锡市梅村高级中学高一期中)两个容积相同的瓶子,同温同压时,一个装有C2H4气体,另一个装有N2气体,则两气体不相等的是( )
A.原子总数 B.压强 C.密度 D.质量
【答案】A
【解析】两个容积相同的瓶子,同温同压时,所含气体的物质的量相同。A项,两种气体的物质的量相同,所含原子总数不同,A符合题意;B项,根据题意,两气体的压强相同,B不符合题意;C项,两种气体的相对分子质量相同,物质的量相同,则质量相同,容器体积相同,故密度相同,C不符合题意;D项,两种气体的相对分子质量相同,物质的量相同,则质量相同,,D不符合题意;故选A。
6.(2024•云南省大理市开学考试)常温常压下,用氢气、氦气分别吹出体积相同的两个气球,下列说法错误的是( )
A.两个气球内的压强相同 B.氢气球和氦气球的质量不同
C.气球内两种气体的分子数相同 D.气球内两种气体的原子数相同
【答案】D
【解析】A项,在同温同压下,相同体积的任何气体含有相同数目的分子,气体的体积相同,气体分子数相同,则两个气球内的压强相,A正确;B项,根据m=n•M即V=n•Vm可知:当两种气体的体积相同时,气体的物质的量相同,但由于H2、He的摩尔质量不相同,H2的摩尔质量比He小,因此氢气球比氦气球质量小,B正确;C项,在同温同压下,相同体积的任何气体含有相同数目的分子,所以气球内两种气体的分子数相同,C正确;D项,两个气球内的气体分子数相同,但H2是双原子分子,而He是单原子分子,因此二者所含原子个数不相同,D错误;故选D。
7.(2024·江苏省宿迁市高一期中调研测试)下列有关CH4与NH3的关系说法一定正确的是( )
A.等质量的CH4与NH3的分子数之比是17:16
B.等体积的CH4与NH3的摩尔质量之比是1:1
C.等物质的量的CH4与NH3的体积之比是1:1
D.等物质的量的CH4与NH3的电子数之比是5:4
【答案】A
【解析】A项,等质量的CH4与NH3的分子数之比是:=17:16,A正确;B项,等体积的CH4与NH3的摩尔质量之比是16g/mol:17g/mol=16:17,B错误;C项,题干未告知CH4和NH3所处的温度和压强是否相同,无法比较等物质的量的CH4与NH3的体积,C错误;D项,已知1分子CH4和1分子NH3中均含有10个电子,故等物质的量的CH4与NH3的电子数之比是1:1,D错误;故选A。
8.在一密闭刚性容器中由可滑动隔板将容器分为甲乙两部分。现向甲室通入O2,乙室通入1molN2,隔板位置如图所示,则下列说法不正确的是
A.甲乙的分子数之比2:1
B.甲乙的密度比为8:7
C.甲乙的质量比为8:7
D.若向甲室通入H2充分反应后,恢复至室温,隔板停留在2处,则通入的H2物质的量可能为
【答案】C
【解析】A项,同温同压下,体积比等于物质的量之比,物质的量之比等于分子数之比,A正确;B项,同温同压下,气体的密度比等于摩尔质量之比,B正确;C项,质量比等于物质的量之比乘以各自摩尔质量,应为16:7,C错误;D项,根据体积比可知反应前氧气是2mol,与氢气反应后,气体剩余0.5mol,根据2H2+O2=2H2O所以反应的氢气可能为3mol,D正确。故选C。
题型三 阿伏加德罗常数(NA)
9.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列有关说法正确的是( )
A.标准状况下,33.6LSO3中含有氧原子的数目为4.5NA
B.1 mol Fe与1 mol Cl2充分反应生成FeCl3时,转移电子数为3NA
C.16gCH4中含有极性共价键的数目为4NA
D.1 mol OH﹣与17g NH3所含电子数之比为9:10
【答案】C
【解析】A项,标准状况下SO3为固体,故无法计算33.6LSO3中含有氧原子的数目,A错误;B项,1 mol Fe与1 mol Cl2充分反应生成FeCl3时,由于Fe没有完全反应,故转移电子数为2NA,B错误;C项,已知一分子CH4中有4个C-H极性键,故16gCH4中含有极性共价键的数目为=4NA,C正确;D项,已知每个OH-、NH3中均含有10个电子,1 mol OH﹣与17g 即=1molNH3所含电子数之比为1:1,D错误;故选C。
10.下列有关阿伏伽德罗常数(NA)的叙述中正确的是( )
A.18g液态水中含有氢键的数目为2 NA
B.10g质量分数为46%的乙醇溶液中含有O-H键的数目为0.1 NA
C.常温下2.7g Al加至足量的浓硝酸中,转移的电子数为0.3 NA
D.25℃时,1L pH=2的CH3COOH溶液中,的数目为0.01 NA
【答案】D
【解析】A项,冰中每个水分子与其相邻的4个水分子间形成4个氢键,冰融化为液态水,破坏了一部分氢键,故18g液态水物质的量为1mol,可形成氢键数目小于,A错误;B项,10g质量分数为46%的乙醇溶液中含乙醇质量4.6g,物质的量为0.1mol,溶液中水中也含O-H键,所以其数目大于0.1 NA,B错误;C项,常温下Al与浓硝酸钝化,C错误;D项,CH3COOH溶液pH=2,溶液中c(H+)=0.01mol·L-1 ,溶液体积为1L,H+的数目为0.01 NA,D正确;故选D。
11.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.电解精炼铜时,阳极质量减少,电路中转移电子数可能是2 NA
B.1molCaC2晶体和1molCaH2晶体含有的离子数目均为2 NA
C.1molHOOCCH2COOH与足量乙醇在一定条件下反应,生成的酯基的数目为2 NA
D.水解能力弱于NH4+,1 L1mol·L-1的NH4F溶液中HF和NH4+的总数大于NA
【答案】A
【解析】A项,电解精炼铜时,阳极粗铜中含有活泼性较强的铁、锌等杂质,电解时铁、锌杂质先放电,且铁摩尔质量小于铜的64g/mol,锌的摩尔质量大于铜的摩尔质量,若阳极减少64g,电路中转移电子数也可能是2 NA,A正确;B项,CaC由钙离子和C22-构成,CaH2由钙离子和H-构成,1molCaC2晶体和1molCaH2晶体含有的离子数目分别为2 NA、3 NA,B错误;C项,酯化反应是可逆反应,1molHOOCCH2COOH与足量乙醇在一定条件下反应,生成的酯基的数目小于2 NA,C错误;D项,F-水解能力弱于NH4+,NH4F溶液呈酸性,1 L1mol·L-1的NH4F溶液中,c(NH4+)<c(F-),物料守恒有n(F-)+n(HF)=1mol,n(NH4+)+n(HF)<1mol,HF和NH4+的总数小于NA,D错误;故选A。
12.新制氢氧化铜和葡萄糖的反应可用来检验血糖,其反应为:CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH2OH(CHOH)4COONa+Cu2O↓+3H2O,设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.18gCH2OH(CHOH)4CHO中含有羟基的数目为0.6 NA
B.每消耗1mol Cu(OH)2,转移电子的数目为2 NA
C.1L1mol·L-1CH2OH(CHOH)4COONa溶液中含有的离子数目为2 NA
D.标准状况下,112mLH2O(l)中含有的分子数目约为6.2 NA
【答案】D
【解析】A项,18gCH2OH(CHOH)4CHO为0.1mol,含有羟基的数目为0.5 NA,A错误;B项,Cu(OH)2中铜的化合价降低1价,故每消耗1mol Cu(OH)2,转移电子的数目为NA,B错误;C项,溶液中还有氢离子和氢氧根,1L1mol·L-1CH2OH(CHOH)4COONa溶液中含有的离子数目大于2 NA,C错误;D项,112mLH2O(l)的质量为112g,物质的量约为6.2mol,含有的分子数目约为6.2 NA,D正确; 故选D。
13.(2024·江苏省连云港海州高级中学高一期中)Y2-原子核内有x个电子,其质量数为n,则mgY的氧化物所含质子的物质的量为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】Y2-原子核内有x个电子,其质量数为n,则质子数为(x-2),YO的质子数为(x-2+8),则mgY的氧化物所含质子的物质的量为mol,故选A。
14.在两个密闭容器中,分别充有质量相等的甲、乙两种气体,它们的温度和密度均相同。试根据甲、乙的摩尔质量(M)的关系,判断下列说法中正确的是( )
A.若M(甲)>M(乙),则分子数:甲>乙
B.若M(甲)<M(乙),则气体摩尔体积:甲>乙
C.若M(甲)<M(乙),则气体的压强:甲>乙
D.若M(甲)>M(乙),则气体体积:甲<乙
【答案】C
【解析】A项,根据n=,若M(甲)>M(乙),则n(甲)<n(乙),则气体的分子数:甲<乙,A错误;B项,根据n=,若M(甲) <M(乙),则n(甲) >n(乙),气体的密度、质量相等,甲、乙两种气体的体积相等,气体摩尔体积Vm=,则气体摩尔体积:甲<乙,B错误;C项,根据n=,若M(甲) <M(乙),则n(甲) >n(乙),气体的密度、质量相等,甲、乙两种气体的体积相等,温度相同,由PV=nRT可知,气体的压强:甲>乙,C正确;D项,气体的密度、质量相等,甲、乙两种气体的体积相等,D错误;故选C。
15.同温同压下,质量忽略不计的两气球A和B,分别充入X气体和Y气体,且充气后两气球的体积相同。若相同条件下,A气球放在CO中下沉,B气球放在O2 中上浮。下列叙述或表示正确的是( )
A.X气体的相对分子质量比Y气体的相对分子质量大
B.X可能是CO2,Y可能是CH4
C.X气体的密度小于Y气体的密度
D.充气后A气球质量比B气球质量大
【答案】B
【解析】A球放在CO中下沉,B气球放在O2中上浮,说明X气体的密度比一氧化碳的密度大,Y的密度小于氧气,根据ρ=MVm知,同温同压下,密度与摩尔质量成正比,所以X的相对分子质量大于28,Y的相对分子质量小于32;A项,X的相对分子质量大于28,Y相对分子质量小于32,但X气体的相对分子质量不一定比Y大,A错误; B项,CO2的相对分子质量为44,甲烷的相对分子质量为16,所以X可能是CO2,Y可能是甲烷,B正确;C项,X的密度大于CO,但不一定小于Y的密度,C错误; D项,相同条件下,等体积的两种气体其物质的量相等,因为其摩尔质量相对大小未知,所以无法确定其质量相对大小,D错误;故选B。
16.某密闭刚性容器由可动活塞隔成甲、乙两室,室温下向甲中充入由H2和O2组成的混合气体19g,向乙中充入1mol空气,此时活塞的位置如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.甲室混合气体的分子总数为3NA
B.甲室H2、O2的物质的量之比为1:3
C.甲室混合气体的密度是同温同压下H2密度的9.5倍
D.若将甲室气体点燃引爆并恢复至室温,忽略生成水的体积,活塞最终停留在刻度2处
【答案】D
【解析】同温同压,气体的体积比等于物质的量比。室温下向甲中充入由H2和O2组成的混合气体19g,向乙中充入1mol空气,根据图示,H2和O2的总物质的量为2mol。A项, H2和O2的总物质的量为2mol,则甲室混合气体的分子总数为2NA,A错误;B项,H2和O2的总物质的量为2mol,总质量为19g,设氢气的物质的量为xmol、氧气的物质的量为ymol, ,则x=1.5、y=0.5,甲室H2、O2的物质的量之比为3:1,B错误;C项,甲室气体的平均摩尔质量为,同温同压,气体密度比等于摩尔质量之比,甲室混合气体的密度是同温同压下H2密度的4.75倍,C错误;D项,若将甲室气体点燃引爆并恢复至室温,发生反应2H2+O2=2H2O,反应后剩余0.5mol氢气,忽略生成水的体积,根据气体的体积比等于物质的量比,活塞最终停留在刻度2处,D正确;故选D。
17.在一个恒温、恒容的密闭容器中,有两个可左右自由滑动的密封隔板(a、b),将容器分成三部分,已知充入的三种气体的质量相等,当隔板静止时,容器内三种气体所占的体积如图所示.下列说法中错误的是( )
A.分子数目:N(X)=N(Z)=2N(Y) B.若Y是SO2,则X可能是O2
C.气体密度:ρ(X)=ρ(Z)=2ρ(Y) D.X和Y分子中含有的原子数可能相等
【答案】C
【解析】A项,由题给信息可知,图中X、Y、Z三种气体的压强、温度分别相等,V(X)=V(Z)=2V(Y),由阿伏加德罗定律可知,n(X) =n(Z)=2n(Y),所以分子数目N(X)=N(Z)=2N(Y),A正确;B项,由于三种气体的质量相等,若Y是SO2,X是O2,则符合二氧化硫和氧气的物质的量之比为,符合n(X)=2n(Y),B正确;C项,由可知,三种气体的密度:2ρ(X)=2ρ(Z)=ρ(Y),C错误;D项,若Y分子中原子数为X分子中原子数的2倍时,则X和Y分子中含有的原子数能相等,D正确;故选C。
18.已知Cl2+H2OHCl+HClO,用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.0.1mol HClO中,H-O数目为0.1NA
B.若向水中缓慢通入7.1 g Cl2并充分反应,则消耗的水分子数目为0.1NA
C.2.24L Cl2中氯原子数目为0.2NA
D.1L pH=a的氯水中,H+、Cl-数目的和为2×10-aNA
【答案】A
【解析】A项, HClO结构为H-O-Cl,则0.1mol HClO中,H-O数目为0.1NA,A正确;B项,氯气和水的反应为可逆反应,若向水中缓慢通入7.1 g Cl2(0.1mol)并充分反应,则消耗的水分子数目小于0.1NA,B错误;C项,没有标况,不能计算其物质的量,C错误;D项,1L pH=a的氯水中氢离子浓度为10-amol/L,根据电荷数守恒可知, c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),则氯离子浓度小于10-a mol/L,故H+、Cl-数目的和小于2×10-aNA,D错误;故选A。
19.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A.34g 中含有的极性键数目为2 NA
B.通常条件下,46g二氧化氮与四氧化二氮的混合气体中的原子数为3 NA
C.50mL 18.4浓硫酸与足量铜微热反应,生成分子的数目为0.46 NA
D.在含4mol Si-O键的石英晶体中,氧原子的数目为4 NA
【答案】B
【解析】A项,C-O和C-H为极性键,1个含有6个极性键,34g 中含有的极性键 ,极性键数3NA,A错误;B项,混合气体的通式为(NO2)n,46g二氧化氮与四氧化二氮的混合气体中的原子为 ,原子数为3 NA, B正确;C项,浓硫酸为0.92mol,若和铜完全反应会生成SO2为0.46mol,但浓硫酸与足量铜微热反应,随反应进行,硫酸浓度不断减小,稀硫酸和铜不反应,最后会有硫酸剩余,生成SO2分子的数目小于0.46 NA,C错误;D项,在石英晶体中,一个氧原子形成2个Si-O键在含4mol Si-O键的石英晶体中,氧原子的数目为2 NA,D错误;故选B。
20.设NA为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是( )
A.5.6g铁分别与足量氯气和稀硝酸反应,转移的电子数目均为0.3NA
B.标准状况下,氧原子总数为0.2NA的CO2和NO2的混合气体,其体积为2.24L
C.100g 46%乙醇溶液中所含氧原子数目为NA
D.常温下,pH=1的盐酸溶液中,由水电离出的H+个数为10-13NA
【答案】A
【解析】A项, 铁分别与足量氯气和稀硝酸反应,都生成Fe3+,5.6g铁的物质的量为0.1mol,则转移的电子数为0.3NA,故A正确;B项,由于二氧化氮和二氧化碳中均含2个氧原子,故氧原子总数为0.2NA的CO2和NO2的混合气体中含有的CO2和“NO2”物质的量共为0.1mol,而在NO2气体中存在平衡:2NO2N2O4,导致分子个数减少,故气体的物质的量会小于0.1mol,则体积小于2.24L,故B错误;C项,在乙醇溶液中,除了乙醇外,水也含氧原子,100g46%的乙醇溶液中,乙醇的质量为46g,物质的量为1mol,则含1mol氧原子;水的质量为54g,物质的量为3mol,故含3mol氧原子,故此溶液共含4mol氧原子即4NA个,故C错误;D项,溶液体积不明确,故溶液中水电离出的氢离子的个数无法计算,故D错误;故选A。
21.纳米球状红磷可提高钠离子电池的性能,可由PCl5(易水解)和NaN3制备:2PCl5+10NaN3=2P+15N2↑+ 10NaCl。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.11.2 L N2含π键数目为NA
B.每生成3.1 g P转移电子数目为NA
C.0.1 mol NaN3晶体中含离子数目为0.2NA
D.0.1 mol PCl5与足量水反应,所得溶液中的数目为0.8NA
【答案】C
【解析】A项,未说明N2所处的温度和压强,无法计算11.2 L N2含π键的数目,A错误;B项,2PCl5+10NaN3=2P+15N2↑+ 10NaCl中P元素由+5价下降到0价,3.1 g P的物质的量为0.1mol,每生成3.1 g P转移电子数目为0.5NA,B错误;C项,NaN3晶体中含有Na+和N3-,0.1 mol NaN3晶体中含离子数目为0.2NA,C正确;D项,PCl5与水发生反应:PCl5+4H2O=5HCl+H3PO4,0.1 mol PCl5与足量水反应生成0.5molHCl和0.1mol H3PO4,H3PO4是弱电解质,在水溶液中不能完全电离,所得溶液中H+的数目小于0.8NA,D错误;故选C。
22.桂皮中含有的肉桂醛是一种食用香料,工业上可通过如下反应制备肉桂醛:
设NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.0.5mol分子中含有的σ键数目为4.5NA
B.标准状况下,11.2LCH3CHO含有的π键数目为0.5NA
C.1mol中sp2杂化的碳原子数为9NA
D.1L0.1mol/LNaOH溶液中含有的氧原子数目为0.1NA
【答案】C
【解析】A项,1个分子中含有14个σ键,A错误;B项, CH3CHO在标准状况下不是气体,B错误;C项,分子中9个碳原子均采取sp2杂化,C正确;D项,NaOH溶液中溶质NaOH、溶剂水均含有氧原子,D错误;故选C。
23.氨法脱硫工艺利用氨水吸收烟气中的SO2生成亚硫酸铵溶液,并在富氧条件下将亚硫酸铵氧化成硫酸铵。关于该工艺说法正确的是(设NA代表阿伏加德罗常数的值) ( )
A.0.5mol氨气中氮原子的价层电子对数为2 NA
B.若将2 molSO2与1molO2置于密闭容器中充分反应,产物的分子数为2 NA
C.每氧化1 mol(NH4)2SO3,转移的电子数为4 NA
D.0.01 mol·L-1 (NH4)2SO3溶液中,SO32-、HSO3-与H2SO3的数目之和为0.01 NA
【答案】A
【解析】A项, 氨气分子中氮原子的价层电子对数是是,0.5mol氨气中氮原子的价层电子对数为2 NA,A正确;B项,SO2与O2的反应为可逆反应,产物的分子数小于2 NA,B错误;C项,硫元素化合价从+4价升高到+6价,每氧化1 mol(NH4)2SO3,转移的电子数为2 NA,C错误;D项,并没指明溶液体积为1升,无法计算离子数目,D错误。故选A。
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!20
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。