2025届高考化学一轮复习:《第8讲 物质的量 气体摩尔体积》巩固练习
2024-10-12
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内容正文:
高考化学一轮复习: 第8讲 物质的量 气体摩尔体积
【真题再现·辨明考向】
1. (2024年6月浙江卷)利用CH3OH可将废水中的NO转化为对环境无害的物质后排放。反应原理为: H++CH3OH+NO→X+CO2+H2O(未配平)。下列说法正确的是
A.X表示NO2
B. 可用O3替换CH3OH
C. 氧化剂与还原剂物质的量之比为6∶5
D. 若生成标准状况下的CO2气体11.2L,则反应转移的电子数为2NA(NA表示阿伏加德罗常数的值)
答案:C
解析:A.由题中信息可知,利用CH3OH可将废水中的NO转化为对环境无害的物质X后排放,则X表示N2,NO2仍然是大气污染物,A不正确;
B.CH3OH中C元素的化合价由-2价升高到+4价,CH3OH是该反应的还原剂,O3有强氧化性,通常不能用作还原剂,故不可用O3替换CH3OH,B不正确;
C.该反应中,还原剂CH3OH中C元素的化合价由-2价升高到+4价,升高了6个价位,氧化剂NO中N元素的化合价由+5价降低到0价,降低了5个价位,由电子转移守恒可知,氧化剂与还原剂的物质的量之比为6∶5,C正确;
D.CH3OH中C元素的化合价由-2价升高到+4价,升高了6个价位,若生成标准状况下的CO2气体11.2L,即生成0.5molCO2,反应转移的电子数为0.5×6=3NA,D不正确;
2. (2024年江西卷)我国学者把游离态氮固定在碳上(示踪反应如下),制得的[N=C=N]2-离子可用于合成核酸的结构单元。阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法正确的是
15N2+C(石墨)+2LiHLi2[15NC15N]+H2
A. 22.4L15N2含有的中子数为16NA B. 12gC(石墨)中sp2杂化轨道含有的电子数为6NA
C. 1mol[N=C=N]2﹣中含有的π键数为4NA D. 生成1mol H2时,总反应转移的电子数为6NA
答案:D
解析:A.22.4L15N2的温度压强不知,不能计算物质的量,故A错误;
B.12gC(石墨)物质的量n==1mol,C原子的杂化轨道上3个电子,有一个电子未参与杂化,sp2杂化轨道含有的电子数为3NA,故B错误;
C.双键中一个σ键,一个π键,则1mol[N=C=N]2﹣中含有的π键数为2NA,故C错误;
D.该反应中氮元素化合价0价降低到-3价,碳元素化合价0价升高到+4价,氢元素化合价-1价升高到0价,电子转移总数6e-,生成1mol H2时,总反应转移的电子数为6NA,故D正确;
3. (2024年河北卷)超氧化钾(KO2)可用作潜水或宇航装置的CO2吸收剂和供氧剂,反应为4KO2+2CO2=2K2CO3+3O2 ,NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 44gCO2中σ键的数目为2NA
B. 1molKO2晶体中离子的数目为3NA
C. 1L1mol·L-1K2CO3溶液中CO的数目为NA
D. 该反应中每转移1mol电子生成O2的数目为1.5NA
答案:A
解析:A.44g(即1mol)CO2中σ键的数目为2NA,A正确;
B.KO2由K+和O构成,1mol KO2晶体中离子的数目为2NA,B错误;
C.CO在水溶液中会发生水解:CO+H2OHCO+OH-,故1L1mol·L-1K2CO3溶液中CO的数目小于NA,C错误;
D.该反应中部分氧元素化合价由-0.5价升至0价,部分氧元素化合价由-0.5价降至-2价,则每4mol KO2参加反应转移3mol电子,每转移1mol电子生成O2的数目为NA,D错误;
4. (2024年广东卷)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.26gH-C≡C-H中含有σ键的数目为3NA
B.1L1mol·L-1NH4NO3溶液中含NH的数目为NA
C.1molCO和H2的混合气体含有的分子数目为3NA
D.Na与H2O反应生成11.2LH2,转移电子数目为NA
答案:A
解析:A.26gC2H2的物质的量为1mol,一个C2H2分子中含有3个σ键,故26gC2H2中含有σ键的数目为3NA,A正确;
B.NH在水溶液中发生水解,1L1mol⋅L-1NH4NO3溶液中含NH的数目小于NA,B错误;
C.CO和H2均由分子构成,1molCO和H2的混合气体含有的分子数目为NA,C错误;
D.Na与H2O反应生成11.2LH2,由于未给出气体所处的状态,无法求出生成气体的物质的量,也无法得出转移电子数目,D错误;
5. (2024年贵州卷)二氧化氯(ClO2)可用于自来水消毒。实验室用草酸(H2C2O4)和KClO3制取ClO2的反应为H2C2O4+2KClO3+H2SO4=2ClO2↑+2CO2↑+K2SO4+2H2O。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.0.1molH218O中含有的中子数为1.2NA
B.每生成67.5g ClO2,转移电子数为2.0NA
C.0.1mol·L-1H2C2O4溶液中含有的H+数目为0.2NA
D.标准状况下,22.4LCO2中含σ键数目为2.0NA
答案:D
解析:A.H218O分子中H原子无中子,18O原子的中子数为10,则0.1molH218O中含有的中子数为NA,故A错误;
B.由反应方程式H2C2O4+2KClO3+H2SO4=2ClO2↑+2CO2↑+K2SO4+2H2O可知,每生成2molClO2转移电子数为2mol,则每生成67.5g ClO2,即1mol ClO2转移电子数为NA,故B错误;
C.H2C2O4是弱酸,不能完全电离,且0.1mol·L-1H2C2O4溶液,没有给出溶液,故C错误;
D.1个二氧化碳分子中含有2个σ键和2个π键,则标准状况下22.4LCO2,即1molCO2中含σ键数目为2.0NA,故D正确;
6. (2024年1月浙江卷)汽车尾气中的NO和CO在催化剂作用下发生反应:2NO+2CO2CO2+N2,列说法不正确的是(NA为阿伏加德罗常数的值)
A. 生成1molCO2转移电子的数目为2NA B.催化剂降低NO与CO反应的活化能
C.NO是氧化剂,CO是还原剂 D.N2既是氧化产物又是还原产物
答案:D
解析:NO中N的化合价为+2价,降低为0价的N2,1个NO得2个电子,作氧化剂,发生还原反应,CO中C为+2价,化合价升高为+4价的CO2,失去2个电子,作还原剂发生氧化反应;
A.根据分析,1molCO2转移2NA的电子,A正确;
B.催化剂通过降低活化能,提高反应速率,B正确;
C.根据分析,NO是氧化剂,CO是还原剂,C正确;
D.根据分析,N2为还原产物,CO2为氧化产物,D错误;
7. (2023年全国甲卷)NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 0.50mol异丁烷分子中共价键的数目为6.5NA
B. 标准状况下,22.4LSO3中电子的数目为4.00NA
C. 1.0LpH=2的H2SO4溶液中H+的数目为0.02NA
D. 1.0L1.0mol·L-1的Na2CO3溶液中CO的数目为1.0NA
答案:A
解析:A.异丁烷的结构式为,1mol异丁烷分子含有13NA共价键,所以0.50mol异丁烷分子中共价键的数目为6.5NA,A正确;
B.在标准状况下,SO3状态为固态,不能计算出2.24L SO3物质的量,故无法求出其电子数目,B错误;
C.pH=2的硫酸溶液中氢离子浓度为c(H+)=0.01mol/L,则1.0L pH=2的硫酸溶液中氢离子数目为0.01NA,C错误;
D.Na2CO3属于强碱弱酸盐,在水溶液中CO会发生水解,所以1.0L 1.0 mol/L的Na2CO3溶液中CO的数目小于1.0NA,D错误;
8.(2023年广东卷)设NA为阿伏加德罗常数的值。侯氏制碱法涉及NaCl、NH4Cl和NaHCO3等物质。下列叙述正确的是
A.1mol NH4Cl含有的共价键数目为5NA
B.1mol NaHCO3完全分解,得到的CO2分子数目为2NA
C.体积为1L的1mol·L-1 NaHCO3溶液中,HCO数目为NA
D.NaCl和NH4Cl的混合物中含1molCl-,则混合物中质子数为28NA
答案:D
解析:A.铵根中存在4个N-H共价键,1mol NH4Cl 含有的共价键数目为4NA,A错误;
B.碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,1mol NaHCO3完全分解,得到0.5molCO2分子,B错误;
C.NaHCO3=Na++HCO,HCO会发生水解和电离,则1mol NaHCO3溶液中HCO数目小于1NA,C错误;
D.NaCl和NH4Cl的混合物中含1molCl-,则混合物为1mol,质子数为28NA,D正确;
9. (2023年浙江6月选考)NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.4.4gC2H4O中含有σ键数目最多为0.7NA
B.1.7gH2O2中含有氧原子数为0.2NA
C.向1L0.1mol/LCH3COOH溶液通氨气至中性,铵根离子数为0.1NA
D.标准状况下,11.2LCl2通入水中,溶液中氯离子数为0.5NA
答案:A
解析:A.1个C2H4O中含有6个σ键和1个π键(乙醛)或7个σ键(环氧乙烷),4.4gC2H4O的物质的量为0.1mol,则含有σ键数目最多为0.7NA,A正确;
B.1.7gH2O2的物质的量为=0.05mol,则含有氧原子数为0.1NA,B不正确;
C.向1L0.1mol/LCH3COOH溶液通氨气至中性,溶液中存在电荷守恒关系:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(NH)+c(H+),中性溶液c(OH-)=c(H+),则c(CH3COO-)=c(NH),再根据物料守恒:n(CH3COO-)+n(CH3COOH)=0.1mol,得出铵根离子数小于0.1NA,C不正确;
D.标准状况下,11.2LCl2的物质的量为0.5mol,通入水中后只有一部分Cl2与水反应生成H+、Cl-和HClO,所以溶液中氯离子数小于0.5NA,D不正确;
10. (2023年海南卷)NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 2.4g镁条在空气中充分燃烧,转移的电子数目为0.2NA
B. 5.6g铁粉与0.1L1mol·L-1的HCl的溶液充分反应,产生的气体分子数目为0.1NA
C. 标准状况下,2.24LSO2与1.12LO2充分反应,生成的SO3分子数目为0.1NA
D. 1.7gNH3完全溶于1LH2O所得溶液,NH3∙H2O微粒数目为0.1NA
答案:A
解析:A.2.4g镁条在空气中充分燃烧,镁被氧化为+2价,故转移的电子数目为0.2NA,故A正确;
B.5.6g铁粉与0.1L1mol·L-1的HCl的溶液充分反应,产生的氢气的分子数目为0.05NA,故B错误;
C.标准状况下,2.24LSO2与1.12LO2充分反应,该反应为可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,故生成的SO3分子数目无法计算,故C错误;
D.1.7gNH3完全溶于1LH2O所得溶液,发生反应:NH3+H2ONH3∙H2O,生成的NH3∙H2O微粒数目小于0.1NA,故D错误。
11. (2022年全国甲卷)NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 25℃,101kPa下,28L氢气中质子的数目为2.5NA
B. 2.0L1.0mol·L-1AlCl3溶液中,Al3+的数目为2.0NA
C. 0.20mol苯甲酸完全燃烧,生成CO2的数目为1.4NA
D. 电解熔融CuCl2,阴极增重6.4g,外电路中通过电子的数目为0.10NA
答案:C
解析:A.25℃、101kPa不是标准状况,不能用标况下的气体摩尔体积计算氢气的物质的量,故A错误;
B.Al3+在溶液中会发生水解生成Al(OH)3,因此2.0L 1.0 mol/L的AlCl3溶液中Al3+数目小于2.0NA,故B错误;
C.苯甲酸燃烧的化学方程式为C6H5COOH+O27CO2 +3H2O,1mol苯甲酸燃烧生成7molCO2,则0.2mol苯甲酸完全燃烧生成1.4molCO2,数目为1.4NA,故C正确;
D.电解熔融CuCl2时,阳极反应为2Cl--2e-=Cl2↑,阴极反应为Cu2++2e-=Cu,阴极增加的重量为Cu的质量,6.4gCu的物质的量为0.1mol,根据阴极反应可知,外电路中通过电子的物质的量为0.2mol,数目为0.2NA,故D错误;
12. (2022年1月浙江选考)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 在25℃时,1LpH为12的Ba(OH)2溶液中含有OH-数目为0.01NA
B. 1.8g重水(D2O)中所含质子数为NA
C. 足量的浓盐酸与8.7gMnO2反应,转移电子的数目为0.4NA
D. 32g甲醇的分子中含有C-H键的数目为4NA
答案:A
解析:A.1LpH为12的Ba(OH)2溶液中含有OH-的浓度为0.01mol/L,物质的量0.01mol/L×1L=0.01mol,OH-的数目为0.01NA,A正确;
B.1.8g重水(D2O)的物质的量为:0.09mol,所含质子数为0.9NA,B错误;
C.足量的浓盐酸与8.7gMnO2(0.1mol)反应,+4价Mn转化生成Mn2+,转移电子的数目为0.2NA,C错误;
D.甲醇的结构简式为:CH3OH,32g (1mol)的分子中含有C-H键的数目为3NA,D错误;
13. (2022年6月浙江卷)NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 12gNaHSO4中含有0.2NA个阳离子
B. 11.2L乙烷和丙烯的混合气体中所含碳氢键数为3NA
C. 8gCH4含有中子数为3NA
D. 0.1molH2和0.1molI2于密闭容器中充分反应后,HI分子总数为0.2NA
答案:C
解析:A.NaHSO4由钠离子和硫酸氢根离子构成,其中的阳离子只有钠离子,12gNaHSO4的物质的量为0.1mol,因此,其中只含有0.1NA个阳离子,A说法不正确;
B.没有指明气体的温度和压强,无法确定11.2L乙烷和丙烯的混合气体的物质的量是多少,因此,无法确定其中所含碳氢键的数目,B说法不正确;
C.CH4分子中有6个中子,.8gCH4的物质的量为0.5mol,因此,.8gCH4含有的中子数为3NA,C说法正确;
D.H2和I2发生反应生成HI,该反应是可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,因此,0.1molH2和0.1molI2于密闭容器中充分反应后,HI分子总数小于0.2NA,D说法不正确。
14. (2022年广东卷)我国科学家进行了如图所示的碳循环研究。下列说法正确的是
A. 淀粉是多糖,在一定条件下能水解成葡萄糖
B. 葡萄糖与果糖互为同分异构体,都属于烃类
C. 1molCO中含有6.02×1024个电子
D. 22.4LCO2被还原生成1molCO
答案:A
解析:A.淀粉是由葡萄糖分子聚合而成的多糖,在一定条件下水解可得到葡萄糖,A正确;
B.葡萄糖与果糖的分子式均为C6H12O6,结构不同,二者互为同分异构体,但含有O元素,不是烃类,属于烃的衍生物,B错误;
C.一个CO分子含有14个电子,则1molCO中含有14×6.02×1023=8.428×1024个电子,C错误;
D.未指明气体处于标况下,不能用标况下的气体摩尔体积计算其物质的量,D错误;
15. (2022年海南卷)在2.8gFe中加入100mL3mol/LHCl,Fe完全溶解。NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.反应转移电子为0.1mol B.HCl溶液中Cl-数为3NA
C.2.8g56Fe含有的中子数为1.3NA D.反应生成标准状况下气体3.36L
答案:A
解析:2.8gFe的物质的量为0.05mol;100mL 3mol·L-1HCl中H+和Cl-的物质的量均为0.3mol,两者发生反应后,Fe完全溶解,而盐酸过量。
A.Fe完全溶解生成Fe2+,该反应转移电子0.1mol,A正确;
B.HCl溶液中Cl-的物质的量为0.3mol,因此,Cl-数为0.3NA,B不正确;
C.56Fe 的质子数为26、中子数为30,2.8g56Fe的物质的量为0.05mol,因此,2.8g56Fe含有的中子数为1.5NA,C不正确;
D.反应生成H2的物质的量为0.05mol,在标准状况下的体积为1.12L ,D不正确;
16. (2022年辽宁卷)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.1.8g18O中含有的中子数为NA
B.28gC2H4分子中含有的σ键数目为4NA
C.标准状况下,22.4LHCl气体中H+数目为NA
D.pH=12的Na2CO3溶液中OH-数目为0.01NA
答案:A
解析:A.1个18O原子中含有10个中子,1.8g18O的物质的量为,故1.8g18O中含有中子的物质的量为1mol,中子数为NA,故A正确;
B.乙烯分子的结构式为,1个乙烯分子中含有5个σ键,28gC2H4的物质的量为1mol,所以28gC2H4分子中含有的σ键数目为5NA,B错误;
C.HCl是共价化合物,HCl分子中不存在H+,故C错误;
D.没有给出Na2CO3溶液的体积,无法计算pH=12的Na2CO3溶液中OH-的数目,故D错误;
17.(2022届八省八校二模)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.1 mol NaHSO4晶体中,阴阳离子数目之和为2NA
B.1 mol SCl2分子中,S原子的价层电子对数目为4NA
C.1 mol Cl2参与反应转移的电子数可能为NA
D.1 mol晶体Si中含Si—Si键数目为4NA
答案:D
解析:A.硫酸氢钠晶体中含有钠离子和硫酸氢根离子,1mol硫酸氢钠晶体中含有的阴阳离子数目之和为1mol×2×NAmol—1=2NA,故A正确;
B.二氯化硫分子中硫原子的价层电子对数4,则1mol二氯化硫分子中硫原子的价层电子对数为1mol×4×NAmol—1=4NA,故B正确;
C.氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,1mol氯气参加反应时,反应转移的电子数为1mol×1×NAmol—1=NA,故C正确;
D.晶体硅中每个硅原子与4个硅原子形成4个硅硅共价键,每个共价键为2个硅原子共有,每个硅原子形成的共价键的数目为4×=2,则1mol晶体硅中含有的硅硅共价键数目为1mol×2×NAmol-1=2NA,故D错误;
18.(2022届八省八校一模)NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.pH=1的HCl溶液中,含HCl分子的数目为NA
B.0.3mol的NO2与足量的H2O完全反应时产生2.24LNO气体
C.6.4g环状S8()分子中含有的S—S键数为0.2NA
D.1LpH=4的0.1mol·L−1K2Cr2O7溶液中所含Cr2O72−数为0.1NA
答案:C
解析:溶液体积未知,盐酸中HCl完全电离,不存在HCl分子,A错误;NO2与H2O反应的化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO,该条件不一定是标准状况,产生的0.1mol气体对应体积不一定是22.4L,B错误;一个S8()分子中含有的S-S键数为8,6.4gS8的物质的量为0.025mol,则含有的S-S键数为0.2NA,C正确;酸性K2Cr2O7溶液中存在:Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+,含Cr微粒有Cr2O72-和CrO42-,则1LpH=4的0.1mol·L-1K2Cr2O7溶液中所含Cr2O72-数应小于0.1NA,D错误。
19. (2021年高考甲卷)NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 18g重水(D2O)中含有的质子数为10NA
B. 3mol的NO2与H2O完全反应时转移的电子数为4NA
C. 32g环状()分子中含有的S-S键数为1NA
D. 1LpH=4的0.1mol/LK2Cr2O7溶液中Cr2O72-离子数为0.1NA
答案:C
解析:A.D2O 的质子数为10,18g D2O的物质的量为 0.9mol, 则18g重水(D2O)中所含质子数为9NA,A错误;
B.NO2与H2O反应的化学方程式为:3NO2+H2O=2HNO3+NO,该反应消耗3个NO2分子转移的电子数为2个,则有3mol的NO2参与反应时,转移的电子数为2NA,B错误;
C.一个S8 ()分子中含有的S-S键数为8个,32gS8的物质的量为=mol,则含有的S-S键数为×8×NA=NA,C正确;
D.酸性K2Cr2O7溶液中存在:Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+,含Cr元素微粒有Cr2O72-和CrO42-,则1LpH=4的0.1mol/LK2Cr2O7溶液中Cr2O72-离子数为应小于0.1NA,D错误;故选C。
20.(2021年高考广东卷) 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.1molCHCl3含有C-Cl键的数目为3NA
B.1L1.0mol/L的盐酸含有阴离子总数为2NA
C.11.2LNO与11.2LO2混合后的分子数目为NA
D.23gNa与足量H2O反应生成的H2分子数目为NA
答案:A
解析:A.1个CHCl3分子中含有3个C-Cl键,微粒个数与物质的量成正比,故1molCHCl3含有3molC-Cl键,C-Cl键的数目为3NA,A正确;
B.盐酸为氯化氢的水溶液,氯化氢会全部电离出阴离子Cl-,水会部分电离出阴离子OH-,水的质量及电离程度未知,故无法计算1L1.0mol/L的盐酸含有阴离子总数,B错误;
C.未提到具体的温度、压强(如标况下),故无法计算11.2LNO与11.2LO2混合后的分子数目,C错误;
D.23gNa为1mol,钠与足量的水反应生成氢气的关系式为:2Na~H2,故1mol Na应对应生成0.5mol H2,H2分子数目应为0.5NA,D错误;故选A。
21.(2021年高考河北卷) NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.22.4L(标准状况)氟气所含的质子数为18NA
B.1mol碘蒸气和1mol氢气在密闭容器中充分反应,生成的碘化氢分子数小于2NA
C.电解饱和食盐水时,若阴阳两极产生气体的总质量为73g,则转移电子数为NA
D.1L1mol•L-1溴化铵水溶液中NH4+与H+离子数之和大于NA
答案:C
解析:A.在标准状况下22.4L氟气的物质的量为1mol,其质子数为1mol×9×2×NA=18NA,A正确;
B.碘蒸气与氢气发生的反应为:I2(g)+H2(g)2HI(g),反应为可逆反应,有一定的限度,所以充分反应,生成的碘化氢分子数小于2NA,B正确;
C.电解饱和食盐水时电极总反应为:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,若阴阳两极产生气体分别是氢气与氯气,且物质的量之比为1∶1,若气体的总质量为73g,则说明反应生成的氢气与氯气的物质的量各自为1mol,根据关系式H2~2e-可知,转移的电子数为2NA,C错误;
D.1Lmol/L溴化铵水溶液存在电荷守恒,即c(NH4+)+c(H+)=c(Br-)+c(OH-),则物质的量也满足n(NH4+)+n(H+)=n(Br-)+n(OH-),因为n(Br-)=1L×1mol·L-1=1mol,所以该溶液中NH4+与H+离子数之和大于NA,D正确;故选C。
22. (2021年高考湖南卷) NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 18gH218O含有的中子数为10NA
B. 0.1mol·L-1HClO4溶液中含有的H+数为0.1NA
C. 2molNO与1molO2在密闭容器中充分反应后的分子数为2NA
D. 11.2LCH4和22.4LCl2 (均为标准状况)在光照下充分反应后的分子数为1.5NA
答案:D
解析:A.18gH218O的物质的量为=0.9mol,1个H218O含0+(18-8)=10个中子,则18gH218O含有的中子数为9NA,A错误;
B.未给溶液体积,无法计算,B错误;
C.存在2NO+O2=2NO2,2NO2N2O4,因此2molNO与1molO2在密闭容器中充分反应后的分子数小于2NA,C错误;
D.甲烷和氯气在光照下发生取代,1mol氯气可取代1molH,同时产生1molHCl分子,标准状况下11.2LCH4的物质的量为0.5mol,22.4LCl2的物质的量为1mol,0.5molCH4含4molH,最多可消耗4molCl2,因此CH4过量,根据1mol氯气可取代1molH,同时产生1molHCl分子可知1molCl2完全反应可得1moHCl,根据C守恒,反应后含C物质的物质的量=甲烷的物质的量=0.5mol,因此11.2LCH4和22.4LCl2 (均为标准状况)在光照下充分反应后的分子数为1.5NA,D正确;选D。
23.(2021年6月浙江卷) 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是
A.标准状况下,1.12L18O2中含有中子数为NA
B.31gP4 (分子结构:)中的共价键数目为1.5NA
C.100mL0.1mol·L-1的NaOH水溶液中含有氧原子数为0.01NA
D. 18.9g三肽C6H33N3O4 (相对分子质量:189)中的肽键数目为0.2NA
答案:C
解析:A.标准状况下,1.12L18O2的物质的量为:0.05mol,一个18O中含有中子数为:18-8=10个,所以1.12L18O2中含有中子数为NA,A正确;
B.31gP4的物质的量为:0.25mol,根据白磷的分子结构可知一个白磷分子里含有六条共价键,所以共价键数目为:1.5NA,B正确;
C.100mL0.1mol·L-1的NaOH水溶液中含有溶质氢氧化钠和溶剂水,氧原子数目为二者氧原子数目的加和,C错误;
D.18.9g三肽C6H33N3O4的物质的量为:0.1mol,三分子氨基酸脱水缩合形成三肽,三肽中含有两个肽键,所以18.9g三肽C6H33N3O4中的肽键数目为0.2NA,D正确;答案为:C。
24. (2021年1月浙江卷)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 1 mol NH4F晶体中含有的共价键数目为3NA
B. CH4和C2H4混合气体2.24L(标准状况)完全燃烧,则消耗O2分子数目为0.25NA
C. 向100mL 0.10mol·L-1FeCl3溶液中加入足量Cu粉充分反应,转移电子数目为0.01NA
D. 0.1 mol CH3COOH与足量CH3CH2OH充分反应生成的CH3COOCH2CH3分子数目为0.1NA
答案:C
解析:A.NH4F结构中只有铵根中含有4个共价键,则l mol NH4F晶体中含有的共价键数目为4NA,A错误;
B.CH4和C2H4混合气体2.24L(标准状况)的物质的量是0.1mol,由于1mol CH4和C2H4分别完全燃烧消耗氧气的物质的量分别是2mol、3mol,则0.1mol混合气体完全燃烧消耗氧气的分子数目应该介于0.2NA和0.3NA之间,B错误;
C.l00 mL0.10 mol/L FeCl3溶液中铁离子的物质的量是0.01mol,加入足量Cu粉充分反应,铁离子被还原为亚铁离子,则转移电子数目为0.01NA,C正确;
D.乙酸和乙醇的酯化反应是可逆反应,则0.1 mol CH3COOH与足量CH3CH2OH充分反应生成的CH3COOCH2CH3分子数目小于0.1NA,D错误;
25. (2022年6月浙江卷)联合生产是化学综合利用资源的有效方法。煅烧石灰石反应:CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) △H=1.8×102kJ∙mol-1,石灰石分解需要的能量由焦炭燃烧提供。将石灰石与焦炭按一定比例混合于石灰窑中,连续鼓入空气,使焦炭完全燃烧生成CO2,其热量有效利用率为50%。石灰窑中产生的富含CO2的窑气通入氨的氯化钠饱和溶液中,40%的CO2最终转化为纯碱。已知:焦炭的热值为30kJ∙g-1 (假设焦炭不含杂质)。请回答:
(1)每完全分解100kg石灰石(含CaCO390%,杂质不参与反应),需要投料_______kg焦炭。
(2)每生产106kg纯碱,同时可获得_______kgCaO (列式计算)。
答案:(1)10.8 (2)70
解析:(1)完全分解100kg石灰石(含CaCO390%,杂质不参与反应),需要吸收的热量是×180kJ/mol=162000kJ,已知:焦炭的热值为30kJ∙g-1 (假设焦炭不含杂质),其热量有效利用率为50%,所以需要投料焦炭的质量是g×2=10800g=10.8kg。
(2)根据(1)中计算可知消耗焦炭的物质的量是=900mol,参加反应的碳酸钙的物质的量是900mol,这说明参加反应的碳酸钙和焦炭的物质的量之比为1∶1,所以根据原子守恒可知生成氧化钙的质量是=70kg。
26. (2022年1月浙江选考)某同学设计实验确定Al(NO3)3·xH2O的结晶水数目。称取样品7.50g,经热分解测得气体产物中有NO2、O2、HNO3、H2O,其中H2O的质量为3.06g;残留的固体产物是Al2O3,质量为1.02g。计算:
(1)x=_______(写出计算过程)。
(2)气体产物中n(O2)_______mol。
答案:(1)9 (2)0.0100
解析:(1)Al(NO3)3·xH2O的摩尔质量为(213+18x)g/mol,根据固体产物氧化铝的质量为1.02g,可知样品中n(Al)= ×2=0.02mol,则=0.02mol,解得x=9。
(2)气体产物中n(H2O)=3.06g÷18g/mol=0.17mol,则n(HNO3)=0.02×9×2-0.17×2=0.02mol,根据氮元素守恒,n(NO2)=样品中N的物质的量-HNO3中N的物质的量=0.02×3-0.02=0.04mol,根据氧元素守恒,n(O2)=(0.02×18-0.17-0.02×3-0.04×2-0.03)÷2=0.0100mol。
【感悟】本题考查阿伏加德罗常数的应用,一般从结构、转移电子、弱电解质电离、隐含条件、微粒数、气体摩尔体积等角度进行考查,从结构:书写常见物质的结构,如金刚石为原子晶体,一个碳原子与四个碳原子形成化学键,因此一个碳原子真正具有的共价键为2个,1个SiO2中Si有4个化学键等等;转移电子:一般涉及歧化反应,那就从氧化产物或还原产物中寻找,如Na2O2与H2O的反应,从氧气中进行判断,生成1 mol O2转移电子物质的量为1×2×[0-(-1)] mol=2 mol;隐含条件:一般涉及可逆反应,如NO和O2的反应,2NO+O2=2NO2,2NO2N2O4,可逆反应不能进行到底;气体摩尔体积:看清楚条件是否是标准状况,标准状况下,此物质是否是气体,记住H2O、SO3、HF在标准状况下不是气体;这需要夯实基础知识,此题一般属于基础题,容易拿分。
【模拟演练∙智能提升】
1.(2025届三亚开学模拟)下列物理量与温度、压强有关且对应单位正确的是
A.阿伏加德罗常数:mol-1 B.气体摩尔体积:L·mol-1
C.物质的量浓度:g·L-1 D.摩尔质量:g·mol-1
答案:B
解析:A.阿伏加德罗常数与温度、压强无关,故A错误;
B.气体摩尔体积与温度、压强有关且对应单位正确,故B正确;
C.物质的量浓度的单位是mol·L-1,故C错误;
D.摩尔质量与温度、压强无关,故D错误。
2.(2025届汕头调研)NA表示阿伏加德罗常数的值。4 ℃时,25滴水的体积为a mL,1滴水中含有的水分子数为
A. B. C. D.
答案:B
解析:25滴水的体积为a mL,n(H2O)== mol,1滴水的物质的量为 mol×= mol,1 mol水中含有的水分子数为NA,故1滴水中含有的水分子数为。
3.(2025届昆明检测)NA为阿伏加德罗常数的值。若a g某气体中含有的分子数为b,则c g该气体在标准状况下的体积V是
A.L B.L C.L D.L
答案:B
解析:由=n=可得,=,M= g·mol-1;由=n=可得,=n=,解得V= L= L。
4.(2025届信阳模拟)如图Ⅰ,将质量均为m g的O2和SO2气体分别充入两个相同容积的密闭容器甲、乙中。下列说法正确的是
A.甲、乙中所含氧原子的物质的量之比为1∶2 B.二者压强(p)与温度(T)的关系如图Ⅱ所示
C.甲、乙中气体的质子数之比为1∶2 D.甲、乙中气体的密度之比为1∶2
答案:B
解析:A.根据n=,质量均为m g的O2和SO2的物质的量之比与摩尔质量成反比,即n(O2)∶n(SO2)=64∶32=2∶1,甲、乙中所含氧原子的物质的量之比为2∶1,故A错误;
B.由pV=nRT可知,容积相等的甲和乙,压强与温度成正比,且n(O2)∶n(SO2)=2∶1即相同温度下氧气的压强大,故B正确;
C.n(O2)∶n(SO2)=2∶1,O2与SO2的质子数之比为(2×16)∶(1×32)=1∶1,故C错误;
D.甲、乙容器容积相等,两种气体的质量相等,根据ρ=可知,二者的密度也相等,即甲、乙中气体的密度之比为1∶1,故D错误。
5.(2025届长沙)同温、同压下,等质量的三种常见金属M、N、P分别与足量的稀盐酸反应,产生H2的体积分别为V1 L、V2 L、V3 L。下列说法正确的是
A.M、N、P的转移电子数之比一定为V1∶V2∶V3
B.M消耗盐酸的物质的量一定为×2 mol
C.M、N、P的化合价之比一定为V1∶V2∶V3
D.M、N、P的相对原子质量之比一定为V3∶V2∶V1
答案:A
解析:A.同温、同压下,气体体积之比等于其物质的量之比,因此M、N、P生成H2的物质的量之比一定为V1∶V2∶V3,即转移电子数之比一定为V1∶V2∶V3,A正确;
B.没有指明气体所处状况,无法计算其物质的量,B错误;
C.由得失电子守恒可知,同温、同压下,转移电子数之比等于生成氢气的体积之比,设M、N、P的化合价分别为a、b、c,则有∶∶=V1∶V2∶V3,因金属质量相等,故有∶∶=V1∶V2∶V3,由于金属的摩尔质量不相等,因此a∶b∶c≠V1∶V2∶V3,C错误;
D.根据C项分析可得,当化合价变化不相同时,M、N、P的相对原子质量之比不一定为V3∶V2∶V1,D错误。
6.(2025届青岛模拟)下列判断正确的是
A.同温、同压下,相同体积的氮气和氦气所含的原子数相等
B.标准状况下,5.6 L以任意比例混合的氯气和氧气所含的原子数为0.5NA
C.1 mol氯气和足量NaOH溶液反应转移的电子数为2NA
D.常温、常压下,22.4 L的NO2和CO2混合气体含有2NA个O原子
答案:B
解析:A.同温、同压下,相同体积的氮气和氦气的物质的量相同,而氮气分子为双原子分子,氦气分子为单原子分子,所以二者含有的原子数不相等,A错误;
B.标准状况下5.6 L任意气体的物质的量为=0.25 mol,氯气分子和氧气分子都是双原子分子,所以以任意比例混合的氯气和氧气所含的原子数为0.5NA,B正确;
C.1 mol氯气与足量氢氧化钠溶液反应会生成1 mol氯化钠和1 mol次氯酸钠,转移1 mol电子,转移的电子数为NA,C错误;
D.不是标准状况,不能使用22.4 L·mol-1计算混合气体的物质的量,D错误。
7. (2025届宁夏中卫一中)如图是两瓶体积相等的气体,在同温同压时瓶内气体的关系一定正确的是
A. 气体质量相等 B. 气体密度相等 C. 所含原子数相等 D. 摩尔质量相等
答案:C
解析:同温同压下,气体的体积之比等于物质的量之比,两瓶体积相等的气体,则两瓶气体的物质的量相等,结合分子的组成分析判断。
A.左瓶中氮气和氧气的物质的量之比为1∶1时,相当于NO,与右瓶内NO的质量相等,但左瓶中氮气和氧气的物质的量之比为不一定为1∶1,故质量不一定相等,故A错误;
B.左瓶中氮气和氧气的物质的量之比为1∶1时,相当于NO,与右瓶内NO的密度相等,但左瓶中氮气和氧气的物质的量之比为不一定为1∶1,故密度不一定相等,故B错误;
C.都是双原子分子,物质的量相等的气体含有的原子数目相等,故C正确;
D.左瓶中氮气和氧气的物质的量之比为1∶1时,相当于NO,与右瓶内NO的摩尔质量相等,但左瓶中氮气和氧气物质的量之比为不一定为1∶1,故摩尔质量不一定相等,故D错误;
8.(2025届青岛检测)下列说法正确的是
A.物质的量是物质粒子的数量的简称
B.摩尔是用来描述物质所含微粒数目多少的基本物理量
C.我们把含有6.02×1023个粒子的任何粒子的集合体计量为1摩尔
D.1 mol H2中含2 mol电子
答案:D
解析:A.物质的量是一个固定概念,专有名词,是用来描述微观粒子数量的物理量,不是物质的数量或质量,A错误;
B.摩尔是物质的量的单位,不是物理量,B错误;
C.含有6.02×1023个粒子的集合体不一定计量为1摩尔,如含6.02×1023个O的O2的物质的量为0.5 mol,C错误;
D.每个H2中含有2个电子,故6.02×1023个H2中含有2×6.02×1023个电子,即1 mol H2中含有2 mol电子,D正确。
9.(2025届河南正阳高中)下列说法中正确的是
A.硫酸的摩尔质量是98 g B.2 mol OH-的质量是34 g
C.铁原子的摩尔质量等于它的相对原子质量 D.1 mol N2的质量是14 g
答案:B
解析:A.硫酸的摩尔质量是98 g·mol-1,故A错误;
B.OH-的摩尔质量为17g/mol,则2 mol OH-的质量是2mol×17g/mol=34 g,故B正确;
C.铁原子的摩尔质量是以g·mol-1为单位,数值上等于铁原子的相对原子质量,故C错误;
D.1 mol N2的质量m(N2)=n×M=1 mol×28 g·mol-1=28 g,故D错误。
10.(2025届河南洛阳)2019年3月10日,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,成功将“中星6C”卫星发射升空。“中星6C”主要用于广播和通信,可提供高质量语音、数据、广播电视传输业务。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,燃烧产生巨大的能量,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 mol偏二甲肼的质量为60 g·mol-1 D.6 g偏二甲肼含有NA个偏二甲肼分子
答案:B
解析:偏二甲肼的摩尔质量应为60 g·mol-1;6.02×1023个偏二甲肼约为1 mol,其质量约为60 g;6 g偏二甲肼的物质的量为6 g÷60 g·mol-1=0.1 mol,含有的分子数为0.1NA。
11.(2025届河南开封)40.5 g某金属氯化物RCl2含有0.6 mol 氯离子,则金属R的摩尔质量为
A.135 g B.135 g·mol-1 C.64 g D.64 g·mol-1
答案:D
解析:含0.6 mol氯离子的RCl2的物质的量为×0.6 mol=0.3 mol,金属氯化物RCl2的摩尔质量为=135 g·mol-1,R的摩尔质量为(135-35.5×2) g·mol-1=64 g·mol-1。
12. (2025届广州第一次调研)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.4.6g CH3OCH3中含有的极性共价键数目为0.8NA
B.5.6gFe与足量稀硝酸反应转移电子数为0.2NA
C.标准状况下44.8LSO3的分子数为2NA
D.1L0.1mol·L-1Na2CO3溶液中阴离子数为0.1NA
答案:A
解析:A.4.6g甲醚的物质的量为n==0.1mol,一个甲醚分子含有8个极性共价键,则0.1mol甲醚含有极性共价键的数目为0.8NA,A正确;
B.硝酸是氧化性酸,Fe与稀硝酸反应生成三价铁离子,5.6gFe的物质的量为n==0.1mol,则反应转移的电子数为0.3mol,B错误;
C.标准状况下的三氧化硫是固体,不能用体积计算其分子数,C错误;
D.1L0.1mol·L-1Na2CO3溶液中阴离子主要是CO,有0.1mol的阴离子,即0.1NA,由于碳酸根会水解生成碳酸氢根和氢氧根,且水会电离出少量的氢氧根,故不能直接计算阴离子数,D错误;
13.(2025届东北三省精准教学联考)工业上利用SO2还原制备储(Te)的反应为TeCl4+2SO2+4H2O=Te↓+2H2SO4+4HCl,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,11.2LSO2中心硫原子的弧电子对总数为NA
B.常温常压下,3.6gH2O分子中σ健数目为0.2NA
C.反应中每生成0.2molTe,转移电子数为0.8NA
D.500mLpH=1的H2SO4溶液中H+总数为NA
答案:C
解析:A.标准状况下,11.2L SO2的物质的量为0.5mol,1mol二氧化硫含有1mol孤电子对,所含有的孤电子对数为0.5NA,故A错误;
B.常温常压下,1molH2O分子中σ健数目为2NA,3.6gH2O的物质的量为0.2mol,则3.6gH2O分子中σ健数目为0.4NA,故B错误;
C.从TeCl4+2SO2+4H2O=Te↓+2H2SO4+4HCl反应中可以看出,反应中每生成1molTe,转移电子数为4NA,则反应中每生成0.2molTe,转移电子数为0.8NA,故C正确;
D.1molH2SO4溶液中H+总数为2NA,500mLpH=1的H2SO4溶液中H+总数为0.1mol·L-1×0.5L×NA=0.05NA,故D错误;
14. (2025届华中师大一附)我国科学家以N2、CO2及KHCO3等物质为原料通过电催化法制备尿素[CO(NH2)2],设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 2.8 g N2含有的电子数目为2.8NA
B. 1 mol尿素中所含有的σ键的数目为8NA
C. 标准状况下,0.1 mol N2与CO2混合气体的体积约为2.24L
D. 体积为1 L的1 mol/L的KHCO3溶液中,HCO数目为NA
答案:C
解析:A.2.8 g N2物质的量为0.1mol,含有的电子的物质的量为1.4mol,数目为1.4NA,A错误;
B.尿素的结构简式如图:,一个分子中含4个N-H、2个C-N、1个C-Oσ键,1 mol尿素中所含有的σ键的数目为7NA,B错误;
C.标准状况下,0.1 mol N2与CO2混合气体的体积V=0.1mol×22.4L/mol=2.24L,C正确;
D.体积为1 L的1 mol/L的KHCO3溶液中,HCO会发生电离和水解,数目小于NA,D错误;
15. (2025届浙江省杭州高级中学)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.22.4LCl2与足量H2O反应转移的电子数为0.1NA
B.29gC3H6O分子中含σ键数目为0.45NA
C.9.2g甲苯与丙三醇的混合液中所含的氢原子数目为0.8NA
D.0.1mol·L-1的CH3COOH溶液中CH3COOH数目小于0.1NA
答案:C
解析:A.未指明气体所处状况,无法利用气体摩尔体积计算物质的量,且氯气和水反应为可逆反应,所以无法计算2.24LCl2与足量H2O反应转移的电子数,A错误;
B.29gC3H6O分子物质的量为0.5mol,若结构简式为,则分子中含σ键数目为5NA,B错误;
C.甲苯(分子式为C7H8)和丙三醇(分子式为C3H8O3)的相对分子质量都为92,都含有8个氢原子,则9.2g甲苯和丙三醇的混合物的物质的量为0.1mol,含氢原子数目为0.8NA,C正确;
D.溶液体积未知,无法计算溶液中数目,故D错误;
16.(2025届新开学摸底湖北卷)在呼吸面具中发生的一个重要反应:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。下列说法正确的是(NA表示阿伏加德罗常数)
A.产生11.2LO2时,消耗CO2分子的数目为NA
B.44gCO2分子中σ键的数目为4NA
C.在0.05mol/LNa2CO3溶液中,含Na+的数目为0.1NA
D.消耗7.8g Na2O2时,转移电子的数目为0.1NA
答案:D
解析:A.未注明标况,无法计算,A错误;
B.二氧化碳结构式为O=C=O,含2个σ键和2个π,因此44g即1molCO2中所含δ键数目为2NA,B错误;
C.未指明溶液的体积,因此不一定是1L,无法求算溶质物质的量,C错误;
D.2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2反应中,Na2O2自身歧化反应,1molNa2O2转移1mol电子,因此7.8g即0.1molNa2O2转移0.1NA个电子,D正确;
17.(2025届新开学摸底新八省卷)NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.标准状况下,22.4L CH4和44.8L Cl2在光照下充分反应后分子数仍为3NA
B.电解精炼粗铜时,阳极质量减少6.4g,外电路中通过电子的数目为0.2NA
C.1mol Na在空气中受热完全转化成Na2O2,转移电子的数目为2NA
D.0.2mol·L-1Na2SO4溶液中含有Na+和SO的总物质的量为0.6mol
答案:A
解析:A.标准状况下,22.4L CH4和44.8L Cl2分别为1mol、2mol,在光照下的取代反应均为等分子数的反应,则充分反应后分子数仍为3NA,A正确;
B.电解精炼粗铜时,阳极铜、锌、镍等都会放电,则阳极质量减少6.4g,外电路中通过电子不是0.2mol,B错误;
C.反应中钠化合价由0变为+1,则1mol Na在空气中受热完全转化成Na2O2,转移电子1mol,电子数为NA,C错误;
D.由于体积未知,无法计算离子的物质的量,D错误;
18.(2024届河南洛阳)1 g 氮气含a个分子,则阿伏加德罗常数可表示为
A. mol-1 B.a mol-1 C.28a mol-1 D.mol-1
答案:C
解析:1 g N2含a个分子,则×NA=a,解得NA=28a mol-1。
19.(2024届山东泰安)科学家发现了某种元素的一个原子,其质量是a g,一个12C 原子的质量是b g,NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.该原子的摩尔质量是aNA B.W g该原子的物质的量是 mol
C.W g该原子中含有NA个该原子 D.由已知信息可得NA=
答案:B
解析:A.摩尔质量是单位物质的量的物质所具有的质量,单位是g·mol-1,一个原子的质量是a g,则1 mol原子的质量即NA个原子的质量为aNA g,所以该原子的摩尔质量应为aNA g·mol-1,A错误;
B.该原子的摩尔质量为aNA g·mol-1,W g该原子的物质的量为= mol,B正确;
C.由题意可知,一个该原子的质量为a g,故W g该原子的数目为=,C错误;
D.12C原子摩尔质量为12 g·mol-1,一个12C原子质量为b g,故NAb=12,所以NA=,D错误。
20.(2024届福清市华侨中学)下列有关气体体积的叙述中正确的是
A.一定温度和压强下,各种气态物质的体积大小,由构成气体的分子大小决定
B.一定温度和压强下,各种气态物质的体积大小由构成气体的分子数决定
C.不同的气体,若体积不同,则它们所含的分子数也不同
D.气体摩尔体积指1 mol任何气体所占的体积约为22.4 L
答案:B
解析:对于气体物质,在一定温度和压强下,分子间的距离远大于分子本身的大小,因此其体积的大小主要由分子数的多少来决定,故A错误、B正确;气体的体积随温度和压强的变化而变化,体积不同的气体,在不同的条件下,其分子数可能相同,也可能不同,C错误;气体摩尔体积会随着温度、压强的变化而变化,22.4 L·mol-1是标准状况下的气体摩尔体积,故D错误。
21.(2024届河南济源四中)同温同压下,相同体积的CO和CO2:①质量相等;②密度相等;③分子数相等;④碳原子数相等;⑤电子数相等,其中正确的是
A.①②③④ B.①②③④⑤ C.③④ D.③④⑤
答案:C
解析:同温同压下,等体积的CO和CO2,二者物质的量相同,CO与CO2的摩尔质量不相等,①根据m=nM可知,二者质量不相等,故①错误;②同温同压下,密度之比等于摩尔质量之比,二者密度不相等,故②错误;⑤CO分子与CO2分子含有的电子数目不相等,二者物质的量相等,含有的电子数不相等,故⑤错误。
22.(2024届泸州检测)下列各组物质中,所含分子数一定相同的是
A.2 g H2和16 g O2 B.0.1 mol HCl和2.24 L Ar
C.150 ℃、1.01×105 Pa时,1 L CO2和1 L H2O D.28 g CO和6.02×1022个O3
答案:C
解析:A项,n(H2)==1 mol,n(O2)==0.5 mol,故N(H2)∶N(O2)=2∶1;B项,没有注明2.24 L Ar所处的状况;C项,同温同压下,n(CO2)∶n(H2O)=N(CO2)∶N(H2O)=V(CO2)∶V(H2O);D项,N(CO)=×NA=6.02×1023。
23.(2024届山西范亭中学期中)同温同压下,相同体积的SO2和O3气体,下列叙述中错误的是
A.质量比4∶3 B.电子数比1∶1 C.密度比4∶3 D.氧原子数比2∶3
答案:B
解析:1 mol SO2和O3,所含的电子数分别为32NA、24NA,所以同温同压下,相同体积的SO2和O3气体,所含的电子数之比为32NA∶24NA=4∶3,故B错误。
24.(2024届黑龙江铁人中学质检)下列说法正确的是
A.同温同压下,相同数目的分子必具有相同的体积
B.等质量的O2 和H2 的物质的量之比为16∶1
C.不同的气体若体积不等,则它们所含的分子数一定不等
D.同温同体积下,两种气体的物质的量之比等于压强之比
答案:D
解析:本题考查阿伏加德罗定律及推论,注意气体摩尔体积的适用范围和适用条件,为易错点。A项,未指明是气体,A错误;B项,假设质量都是1 g,n(O2)∶n(H2)= mol∶ mol=1∶16,B错误;C项,未限定温度与压强,无法判断,C错误。
25.(2024届人大附中检测)下列说法中,正确的是
A.Mg的摩尔质量是24 g·mol-1 B.22 g CO2物质的量为2.2 mol
C.1 mol Cl2中含有的氯原子数约为6.02×1023 D.常温常压下,1 mol N2的体积是22.4 L
答案:A
解析:A.Mg的摩尔质量是24 g·mol-1,故A正确;
B.22 g CO2物质的量为22 g÷44 g·mol-1=0.5 mol,故B错误;
C.1 mol Cl2中含有的氯原子数约为6.02×1023×2,故C错误;
D.在标准状况下,1 mol N2的体积是22.4 L,常温常压下,1 mol N2的体积大于22.4 L,故D错误。
26.(2024届宁波市咸祥中学)设NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.32 g氧气与44 g二氧化碳的体积一定相同
B.32 g氧气所含原子数目为NA
C.在25 ℃,压强为1.01×105 Pa时,11.2 L氮气所含的原子数目为NA
D.17 g氨气所含电子数目为10NA
答案:D
解析:因为未知气体所处的温度和压强,无法确定它们的体积是否相同,A错误;32 g氧气物质的量为1 mol,每个O2分子中含2个氧原子,所以32 g氧气所含原子数为2NA,B错误;在25 ℃,压强为1.01×105 Pa时气体摩尔体积大于22.4 L·mol-1,在此条件下11.2 L氮气的物质的量小于0.5 mol,每个氮气分子中含2个原子,所以11.2 L氮气所含原子数目小于NA,C错误。
27.(2024届桂林十八中期中)若NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
①标准状况下,2.24 L四氯化碳含碳原子数为0.1NA
②标准状况下,a L氧气和氮气的混合气含有的分子数约为
③1 mol·L-1 Mg(NO3)2溶液中含有NO的数目为2NA
④同温同压下,体积相同的氢气和氩气所含的原子数相等
⑤46 g NO2和N2O4混合气体中含有原子数为3NA
⑥1 L 0.5 mol·L-1 Na2SO4溶液中,含有的氧原子总数为2NA
A.②⑥ B.②⑤ C.②③ D.②③⑥
答案:B
解析:标准状况下四氯化碳不是气体,故①错误;溶液的体积未知,不能计算硝酸根离子的数目,故③错误;氢气是双原子分子,氩气是单原子分子,所含原子数不同,故④错误;溶剂水中也含有氧原子,所以无法计算溶液中氧原子的数目,故⑥错误。
28. (2024届河南潢川第一中学)一定温度和压强下,30L某种气态纯净物中含有6.02×1023个分子,这些分子由1.204×1024个原子组成,下列有关说法不正确的是
A.该温度和压强可能是标准状况
B.标准状况下该纯净物若为气态,其体积约是22.4L
C.该气体中每个分子含有2个原子
D.若O2在该条件下为气态,则1molO2在该条件下的体积也为30L
答案:A
解析:一定温度和压强下,30L某种气态纯净物中含有6.02×1023个分子,说明物质的量是1mol,同时气体的摩尔体积是30L/mol,这些分子由1.204×1024个原子组成说明该分子为双原子分子。
A.经分析气体的摩尔体积是30L/mol,该温度和压强不是标准状况,故A错误;
B.标准状况下该纯净物若为气态,摩尔体积为22.4L/mol,该物质含有6.02×1023个分子是1mol,其体积约是22.4L,故B正确;
C.6.02×1023个分子,由1.204×1024个原子组成,说明该分子中有两个原子,故C正确;
D.在此条件下气体的摩尔体积是30L/mol,若O2在该条件下为气态,则1molO2在该条件下的体积也为30L,故D正确;
29. (2024届黑龙江黑河第九中学)将1.92g铜粉与一定量的浓硝酸反应,硝酸的还原产物为NO和NO2,当铜粉完全反应时收集到混合气体1.12L(气体体积折算为标准状况)。则所消耗硝酸的物质的量是
A. 0.08mol B. 0.09mol C. 0.11mol D. 0.12mol
答案:C
解析:将1.92g铜粉与一定量的浓硝酸反应,硝酸的还原产物为NO和NO2,当铜粉完全反应时收集到混合气体1.12L(气体体积折算为标准状况),气体物质的量为0.05mol,生成的盐为硝酸铜,根据铜守恒得到盐硝酸根物质的量为×2=0.06mol,根据氮元素守恒,则所消耗硝酸的物质的量是0.05mol+0.06mol=0.11mol,故C符合题意。
30. (2024届江西丰城第九中学)一个密闭容器中有一可自由滑动的隔板(厚度不计)将容器分成两部分,当左边充入4molN2,右边充入CO和CO2的混合气体共32g时,隔板处于如下图位置(保持温度不变),下列说法错误的是
A. 右边CO与CO2分子数之比为3∶1
B. 左边抽出1molN2时,隔板向左移动,左右两边体积比为3∶1
C. 右侧气体密度是相同条件下氧气密度的2倍
D. 若改变右边CO和CO2的充入量而使隔板处于距离右端处,保持温度不变,则前后两次充入情况容器内的压强之比为5∶6
答案:C
解析:A.同温同压下,=,根据左右体积之比为4:1可以得知右边CO和CO2气体总物质的量为1mol,设n(CO)=x,n(CO2)=y,x+y=1mol,28x+44y=32g,联立计算出x=0.75mol,y=0.25mol,根据分子数之比=物质的量之比可知:右边CO与CO2分子数之比为0.75∶0.25=3∶1,A选项正确;
B.左边抽出1molN2时,剩余的N2为3mol,和右侧1mol的混合气体的体积之比等于物质的量之比,所以左右两边体积比为3∶1,B选项正确;
C.同温同压下, =,右侧气体平均分子量为:28×+44×=32,则相同条件下,右侧气体密度:氧气的密度==1∶1,C选项错误;
D.若改变右边CO和CO2的充入量而使隔板处于距离右端处,根据同温同压下,=,可以得知右边CO和CO2气体总物质的量为4mol,同温同体积下,=,可以计算出保持温度不变,则前后两次充入情况容器内的压强之比为=5∶6,D选项正确;
31.(2025届重庆万州高级中学)回答下列问题
(1)标准状况下有①6.72 LCH4②3.01×1023个HCl③13.6 g H2S④0.2 mol NH3四种气体,气体所占体积由小到大的顺序是(填序号,下同) ;所含氢原子数由小到大的顺序是 。
(2)已知某植物营养液配方为0.3 mol KCl,0.2 mol K2SO4,0.1 mol ZnSO4和1 L水。若以KCl,K2SO4,ZnCl2和1 L水为原料配得相同组成的营养液,需三种溶质KCl mol,K2SO4 mol,ZnCl2 mol。
(3)将CO、O2两种气体分别盛放在两个容器中,并保持两个容器内气体的温度和密度均相等,这两种气体对容器壁所施压强的大小关系是 。
(4)已知16 g A和20 g B恰好完全反应生成0.04 mol C和31.76 g D,则C的摩尔质量为 。
(5)同温、同压下某瓶充满O2时重116克,充满CO2重122克,充满某气体时重114克。则某气体的相对分子质量为 。
(6)A物质按下式分解:2A=B↑+2C↑+2D↑,测得生成的混合气体在相同条件下的密度是。H₂密度的m倍,则A的摩尔质量为 。
答案:(1) ④<①<③<② ②<④<③<① (2) 0.1 0.3 0.1
(3) O2<CO (4)106 g/mol (5)28 (6)5 mg/mol
解析:(1)在标准状况下①6.72L CH4,n(CH4)==0.3mol,②3.01×1023个HCl分子,n(HCl)=mol=0.5mol,③13.6g H2S,n(H2S)==0.4mol,④0.2mol NH3,由n=可知,气体的物质的量越大,体积越大,则体积从小到大顺序是④<①<③<②;根据氢原子的物质的量的多少判断,物质的量越多,原子个数越多,0.3molCH4含有1.2molH,0.5molHCl含有0.5molH,0.4molH2S含有0.8molH,0.2molNH3含有0.6molH,则所含氢原子数由小到大的顺序是 ②<④<③<①;
(2)0.3molKCl、0.2molK2SO4、0.1molZnSO4中,含有的各离子的物质的量为:n(K+)=0.3mol+0.2mol×2=0.7mol,n(Zn2+)=0.1mol,n(Cl-)=0.3mol,n(SO)=0.2mol+0.1mol=0.3mol,所以需要需n(K2SO4)=0.3mol;n(ZnCl2)=0.1mol;n(KCl)=0.7mol-2×0.3mol=0.1mol,所以KCl、K2SO4、ZnCl2的物质的量各是0.1mol、0.3mol、0.1mol;
(3)根据PV=nRT,温度、密度相同条件下,压强之比等于相对分子质量之比,则p(CO)∶p(O2)=28∶32=7∶8,故p(CO)<p(O2);
(4)根据质量守恒定律知,C的质量=(16+20-31.76)g=4.24g,M(C)==106g/mol;
(5)由于气体的体积相等,同温同压下,则气体的物质的量相等,令气体的物质的量为nmol,则:nmol×(44g/mol-32g/mol)=122g-116g,解得n=0.5,令该气体的摩尔质量为Mg/mol,则:0.5mol×(44g/mol-Mg/mol)=122g-114g,解得M=28,故该气体的相对分子质量为28;
(6)相同条件下,气体的密度之比等于其摩尔质量之比,生成的混合气体对氢气的相对密度为m,则混合气体的平均摩尔质量为2m/mol,假设有2molA反应则生成1molB、2molC、2molD,生成物的质量=2mg/mol×(1+2+2)mol=10mg,反应前后质量不变,则A的质量为10mg,其摩尔质量==5mg/mol。
32.(2025届广东湛江摸底)Ⅰ.物质的量是高中化学常用的物理量,请完成以下有关计算:
(1)标准状况下,含有相同氧原子数的CO和CO2的体积之比为 。
(2)100 mL 硫酸铝溶液中n(Al3+)=0.20 mol(不考虑水解因素),则其中c(SO)= 。
(3)在9.5 g某二价金属的氯化物中含有 0.2 molCl-,此氯化物的摩尔质量为 ,该金属元素的相对原子质量为 。
(4)6.72 LCO(标准状况)与一定量的Fe2O3恰好完全反应(生成 Fe与CO2)后,生成Fe的质量为 g。
Ⅱ.现有 14.4gCO和CO2的混合气体,在标准状况下所占的体积约为 8.96 L。回答下列问题:
(5)该混合气体的平均摩尔质量: 。
(6)混合气体中碳原子的个数: 。
(7)将混合气体依次通过如图装置,最后收集在气球中。
①气球中收集到的气体摩尔质量: 。
②标况下气球中收集到的气体的体积为 。
答案:(1)2∶1 (2) 3.0mol·L-1 (3) 95g∙mol-1 24 (4)11.2
(5)36g∙mol-1 (6)0.4NA (7)28g∙mol-1 4.48L
解析:(1)含有相同氧原子数的CO与CO2的物质的量之比为2∶1,标准状况下,体积之比等于物质的量之比,即2∶1。
(2)100 mL硫酸铝溶液中n(Al3+)=0.20 mol,则其中n(SO)=0.30mol,c(SO)==3.0mol·L-1。
(3)二价金属的氯化物可表示为MCl2,在9.5g某二价金属的氯化物中含0.2molCl-,则该氯化物的物质的量为0.1mol,摩尔质量为=95g∙mol-1;该金属元素的相对原子质量为95-71=24。
(4)CO与Fe2O3反应的化学方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2,标准状况下6.72LCO的物质的量为=0.3mol,完全反应后生成0.2mol铁,生成Fe的质量为0.2mol×56g/mol=11.2g。
(5)n(混合气体)==0.4mol,混合气体的平均摩尔质量为=36g∙mol-1。
(6)1个CO、CO2中都含1个碳原子,则混合气体中碳原子物质的量为0.4mol,碳原子数为0.4NA。
(7)气体通过NaOH溶液时CO2被吸收,通过浓硫酸时H2O(g)被吸收,最后收集在气球中的气体为CO。
①根据分析,气球中收集到的CO摩尔质量为:28g∙mol-1;
②根据题意可列式:n(CO)+n(CO2)=0.4mol,28g/mol×n(CO)+44g/mol×n(CO2)=14.4g,解得n(CO)=0.2mol,n(CO2)=0.2mol;标准状况下气球中收集到的CO的体积为0.2mol×22.4L/mol=4.48L。
33.(2024届湖南岳阳)根据所学知识填写下列空白。
(1)质量相同的SO2和SO3的物质的量之比是 ,含氧原子个数比是 。
(2)标准状况下,8gCH4与 LH2S气体含有相同的氢原子数。
(3)标准状况下9.6 g 某气体体积与0.6 g 氢气体积相同,该气体的相对分子质量是 。
(4)将5 mol•L-1 Mg(NO3)2溶液 amL稀释至 bmL,求稀释后溶液中NO的物质的量浓度 。
(5)下表是某儿童在医院临床检验结果报告单的部分数据:
分析项目
检测结果
单位
参考范围
锌
115.92
μmol/L
20~66
铁
7.95
mmol/L
7.52~11.82
钙
0.68
mmol/L
1.55~2.10
血糖
5.0
mmol/L
3.61~6.11
根据上表的数据,回答下列问题。
①该儿童 元素含量偏低。(填元素符号)
②报告单中“mmol/L”是 (填“质量”、“体积”或“浓度”)的单位。
③检测人的血液中葡萄糖(简称血糖,分子式:C6H12O6)的含量。葡萄糖的摩尔质量为 。如果以医学中惯用单位“mg/dL”来表示,该儿童的血糖值是 mg/dL(已知:1 L=10 dL)。
答案:(1) 5∶4 5∶6 (2)22.4 (3)32 (4) mol·L-1
(5) Ca 浓度 180 g·mol-1 90
解析:(1)根据n=,相同质量时,物质的量与摩尔质量成反比,因此相同质量的SO2和SO3的物质的量之比为80∶64=5∶4;根据n=,物质的量与微粒个数成正比,含氧原子个数比为(5×2)∶(4×3)=5∶6;故答案为5∶4;5∶6;
(2)氢原子数相等,即氢原子物质的量相等,因此有×4=×2,解得V=22.4;故答案为22.4;
(3)根据n=,标准状况下,两种气体的体积相同,即物质的量相等,有=,解得M=32,摩尔质量在数值上等于相对分子质量,即该气体的相对分子质量为32;故答案为32;
(4)稀释前后溶质物质的量相等,稀释后c(NO)==mol/L;故答案为mol/L
(5)①根据表中数据可知,Ca元素含量低于参考范围;故答案为Ca;
②mmol/L为浓度的单位;故答案为浓度;
③葡萄糖的摩尔质量为180g/mol,令溶液的体积为1L,根据浓度的定义,血糖浓度为=90mg/L;故答案为180g/mol;90。
34.(2024届沈阳名校联考)填写下列空白。
(1)将等物质的量的NH3和CH4混合,混合气体中NH3与CH4的质量比为________。
(2)标准状况下,密度为0.75 g·L-1的NH3与CH4组成的混合气体中,NH3的体积分数为________。
(3)已知a g A和b g B恰好完全反应生成0.2 mol C和d g D,则C的摩尔质量为_____________。
(4)现有下列三种气体:①32 g CH4;②约含有6.02×1023个HCl分子的氯化氢气体;③标准状况下33.6 L O2。请按物理量由小到大的顺序排列:
a.质量:________________________________(填序号,下同);
b.分子数目:_________________________;
c.相同状况下气体的体积:_______________________。
答案:(1)17∶16 (2)80% (3)5(a+b-d)g·mol-1 (4)a.①<②<③ b.②<③<① c.②<③<①
解析:(1)物质的量相等的NH3和CH4混合,混合气体中NH3与CH4的质量比n∙M(NH3)∶n∙M(CH4)=17n∶16n=17∶16;
(2)标准状况下,混合气体的平均摩尔质量为0.75 g·L-1×22.4 L·mol-1=16.8 g·mol-1,设NH3的体积分数为x,则17x+16(1-x)=16.8,解得x=0.8,即80%。
(3)根据元素质量守恒,C的质量为(a+b-d)g,则C的摩尔质量为=5(a+b-d) g·mol-1。
(4)①32 g CH4的物质的量为2 mol;
②约含有6.02×1023个HCl分子的氯化氢气体的物质的量为1 mol,其质量为36.5 g;
③标准状况下33.6 L O2的物质的量为1.5 mol,其质量为32 g·mol-1×1.5 mol=48 g。a.根据上述分析可知,三种物质的质量大小为①<②<③。b.根据N=n·NA可知,气体分子数与其物质的量成正比,气体的物质的量大小为②<③<①,则三种气体含有分子数目大小为②<③<①。c.根据V=n·Vm可知,相同条件下气体的体积与其物质的量成正比,气体的物质的量大小为②<③<①,则三种气体的体积大小为②<③<①。
35.(2024届济南检测)现有14.4 g CO和CO2的混合气体,在标准状况下其体积为8.96 L。回答下列问题:
(1)混合气体中碳原子的个数为 (用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
(2)将混合气体依次通过如图所示装置,最后收集在气球中(实验在标准状况下测定)。
①气球中收集到的气体的摩尔质量为 。
②气球中收集到的气体中,电子总数为 (用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
③气球的体积为 L。
答案:(1)0.4NA (2)①28 g·mol-1 ②2.8NA ③4.48
解析:(1)标准状况下,混合气体(CO和CO2)的物质的量为=0.4 mol。0.4 mol CO和CO2的混合气体中,碳原子为0.4 mol,即0.4NA。
(2)①将混合气体依次通过NaOH溶液和浓硫酸,则最后收集到的气体是CO。②设原混合气体中CO的物质的量为n1,CO2的物质的量为n2。
则 解得
因此气球中收集到0.2 mol CO,含有2.8 mol电子。③0.2 mol CO在标准状况下的体积为4.48 L。
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高考化学一轮复习: 第8讲 物质的量 气体摩尔体积
【真题再现·辨明考向】
1. (2024年6月浙江卷)利用CH3OH可将废水中的NO转化为对环境无害的物质后排放。反应原理为: H++CH3OH+NO→X+CO2+H2O(未配平)。下列说法正确的是
A.X表示NO2
B. 可用O3替换CH3OH
C. 氧化剂与还原剂物质的量之比为6∶5
D. 若生成标准状况下的CO2气体11.2L,则反应转移的电子数为2NA(NA表示阿伏加德罗常数的值)
2. (2024年江西卷)我国学者把游离态氮固定在碳上(示踪反应如下),制得的[N=C=N]2-离子可用于合成核酸的结构单元。阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法正确的是
15N2+C(石墨)+2LiHLi2[15NC15N]+H2
A. 22.4L15N2含有的中子数为16NA B. 12gC(石墨)中sp2杂化轨道含有的电子数为6NA
C. 1mol[N=C=N]2﹣中含有的π键数为4NA D. 生成1mol H2时,总反应转移的电子数为6NA
3. (2024年河北卷)超氧化钾(KO2)可用作潜水或宇航装置的CO2吸收剂和供氧剂,反应为4KO2+2CO2=2K2CO3+3O2 ,NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 44gCO2中σ键的数目为2NA
B. 1molKO2晶体中离子的数目为3NA
C. 1L1mol·L-1K2CO3溶液中CO的数目为NA
D. 该反应中每转移1mol电子生成O2的数目为1.5NA
4. (2024年广东卷)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.26gH-C≡C-H中含有σ键的数目为3NA
B.1L1mol·L-1NH4NO3溶液中含NH的数目为NA
C.1molCO和H2的混合气体含有的分子数目为3NA
D.Na与H2O反应生成11.2LH2,转移电子数目为NA
5. (2024年贵州卷)二氧化氯(ClO2)可用于自来水消毒。实验室用草酸(H2C2O4)和KClO3制取ClO2的反应为H2C2O4+2KClO3+H2SO4=2ClO2↑+2CO2↑+K2SO4+2H2O。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.0.1molH218O中含有的中子数为1.2NA
B.每生成67.5g ClO2,转移电子数为2.0NA
C.0.1mol·L-1H2C2O4溶液中含有的H+数目为0.2NA
D.标准状况下,22.4LCO2中含σ键数目为2.0NA
6. (2024年1月浙江卷)汽车尾气中的NO和CO在催化剂作用下发生反应:2NO+2CO2CO2+N2,列说法不正确的是(NA为阿伏加德罗常数的值)
A. 生成1molCO2转移电子的数目为2NA B.催化剂降低NO与CO反应的活化能
C.NO是氧化剂,CO是还原剂 D.N2既是氧化产物又是还原产物
7. (2023年全国甲卷)NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 0.50mol异丁烷分子中共价键的数目为6.5NA
B. 标准状况下,22.4LSO3中电子的数目为4.00NA
C. 1.0LpH=2的H2SO4溶液中H+的数目为0.02NA
D. 1.0L1.0mol·L-1的Na2CO3溶液中CO的数目为1.0NA
8.(2023年广东卷)设NA为阿伏加德罗常数的值。侯氏制碱法涉及NaCl、NH4Cl和NaHCO3等物质。下列叙述正确的是
A.1mol NH4Cl含有的共价键数目为5NA
B.1mol NaHCO3完全分解,得到的CO2分子数目为2NA
C.体积为1L的1mol·L-1 NaHCO3溶液中,HCO数目为NA
D.NaCl和NH4Cl的混合物中含1molCl-,则混合物中质子数为28NA
9. (2023年浙江6月选考)NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.4.4gC2H4O中含有σ键数目最多为0.7NA
B.1.7gH2O2中含有氧原子数为0.2NA
C.向1L0.1mol/LCH3COOH溶液通氨气至中性,铵根离子数为0.1NA
D.标准状况下,11.2LCl2通入水中,溶液中氯离子数为0.5NA
10. (2023年海南卷)NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 2.4g镁条在空气中充分燃烧,转移的电子数目为0.2NA
B. 5.6g铁粉与0.1L1mol·L-1的HCl的溶液充分反应,产生的气体分子数目为0.1NA
C. 标准状况下,2.24LSO2与1.12LO2充分反应,生成的SO3分子数目为0.1NA
D. 1.7gNH3完全溶于1LH2O所得溶液,NH3∙H2O微粒数目为0.1NA
11. (2022年全国甲卷)NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 25℃,101kPa下,28L氢气中质子的数目为2.5NA
B. 2.0L1.0mol·L-1AlCl3溶液中,Al3+的数目为2.0NA
C. 0.20mol苯甲酸完全燃烧,生成CO2的数目为1.4NA
D. 电解熔融CuCl2,阴极增重6.4g,外电路中通过电子的数目为0.10NA
12. (2022年1月浙江选考)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 在25℃时,1LpH为12的Ba(OH)2溶液中含有OH-数目为0.01NA
B. 1.8g重水(D2O)中所含质子数为NA
C. 足量的浓盐酸与8.7gMnO2反应,转移电子的数目为0.4NA
D. 32g甲醇的分子中含有C-H键的数目为4NA
13. (2022年6月浙江卷)NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 12gNaHSO4中含有0.2NA个阳离子
B. 11.2L乙烷和丙烯的混合气体中所含碳氢键数为3NA
C. 8gCH4含有中子数为3NA
D. 0.1molH2和0.1molI2于密闭容器中充分反应后,HI分子总数为0.2NA
14. (2022年广东卷)我国科学家进行了如图所示的碳循环研究。下列说法正确的是
A. 淀粉是多糖,在一定条件下能水解成葡萄糖
B. 葡萄糖与果糖互为同分异构体,都属于烃类
C. 1molCO中含有6.02×1024个电子
D. 22.4LCO2被还原生成1molCO
15. (2022年海南卷)在2.8gFe中加入100mL3mol/LHCl,Fe完全溶解。NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.反应转移电子为0.1mol B.HCl溶液中Cl-数为3NA
C.2.8g56Fe含有的中子数为1.3NA D.反应生成标准状况下气体3.36L
16. (2022年辽宁卷)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.1.8g18O中含有的中子数为NA
B.28gC2H4分子中含有的σ键数目为4NA
C.标准状况下,22.4LHCl气体中H+数目为NA
D.pH=12的Na2CO3溶液中OH-数目为0.01NA
17.(2022届八省八校二模)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.1 mol NaHSO4晶体中,阴阳离子数目之和为2NA
B.1 mol SCl2分子中,S原子的价层电子对数目为4NA
C.1 mol Cl2参与反应转移的电子数可能为NA
D.1 mol晶体Si中含Si—Si键数目为4NA
18.(2022届八省八校一模)NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.pH=1的HCl溶液中,含HCl分子的数目为NA
B.0.3mol的NO2与足量的H2O完全反应时产生2.24LNO气体
C.6.4g环状S8()分子中含有的S—S键数为0.2NA
D.1LpH=4的0.1mol·L−1K2Cr2O7溶液中所含Cr2O72−数为0.1NA
19. (2021年高考甲卷)NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 18g重水(D2O)中含有的质子数为10NA
B. 3mol的NO2与H2O完全反应时转移的电子数为4NA
C. 32g环状()分子中含有的S-S键数为1NA
D. 1LpH=4的0.1mol/LK2Cr2O7溶液中Cr2O72-离子数为0.1NA
20.(2021年高考广东卷) 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.1molCHCl3含有C-Cl键的数目为3NA
B.1L1.0mol/L的盐酸含有阴离子总数为2NA
C.11.2LNO与11.2LO2混合后的分子数目为NA
D.23gNa与足量H2O反应生成的H2分子数目为NA
21.(2021年高考河北卷) NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.22.4L(标准状况)氟气所含的质子数为18NA
B.1mol碘蒸气和1mol氢气在密闭容器中充分反应,生成的碘化氢分子数小于2NA
C.电解饱和食盐水时,若阴阳两极产生气体的总质量为73g,则转移电子数为NA
D.1L1mol•L-1溴化铵水溶液中NH4+与H+离子数之和大于NA
22. (2021年高考湖南卷) NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 18gH218O含有的中子数为10NA
B. 0.1mol·L-1HClO4溶液中含有的H+数为0.1NA
C. 2molNO与1molO2在密闭容器中充分反应后的分子数为2NA
D. 11.2LCH4和22.4LCl2 (均为标准状况)在光照下充分反应后的分子数为1.5NA
23.(2021年6月浙江卷) 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是
A.标准状况下,1.12L18O2中含有中子数为NA
B.31gP4 (分子结构:)中的共价键数目为1.5NA
C.100mL0.1mol·L-1的NaOH水溶液中含有氧原子数为0.01NA
D. 18.9g三肽C6H33N3O4 (相对分子质量:189)中的肽键数目为0.2NA
24. (2021年1月浙江卷)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 1 mol NH4F晶体中含有的共价键数目为3NA
B. CH4和C2H4混合气体2.24L(标准状况)完全燃烧,则消耗O2分子数目为0.25NA
C. 向100mL 0.10mol·L-1FeCl3溶液中加入足量Cu粉充分反应,转移电子数目为0.01NA
D. 0.1 mol CH3COOH与足量CH3CH2OH充分反应生成的CH3COOCH2CH3分子数目为0.1NA
25. (2022年6月浙江卷)联合生产是化学综合利用资源的有效方法。煅烧石灰石反应:CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) △H=1.8×102kJ∙mol-1,石灰石分解需要的能量由焦炭燃烧提供。将石灰石与焦炭按一定比例混合于石灰窑中,连续鼓入空气,使焦炭完全燃烧生成CO2,其热量有效利用率为50%。石灰窑中产生的富含CO2的窑气通入氨的氯化钠饱和溶液中,40%的CO2最终转化为纯碱。已知:焦炭的热值为30kJ∙g-1 (假设焦炭不含杂质)。请回答:
(1)每完全分解100kg石灰石(含CaCO390%,杂质不参与反应),需要投料_______kg焦炭。
(2)每生产106kg纯碱,同时可获得_______kgCaO (列式计算)。
26. (2022年1月浙江选考)某同学设计实验确定Al(NO3)3·xH2O的结晶水数目。称取样品7.50g,经热分解测得气体产物中有NO2、O2、HNO3、H2O,其中H2O的质量为3.06g;残留的固体产物是Al2O3,质量为1.02g。计算:
(1)x=_______(写出计算过程)。
(2)气体产物中n(O2)_______mol。
【模拟演练∙智能提升】
1.(2025届三亚开学模拟)下列物理量与温度、压强有关且对应单位正确的是
A.阿伏加德罗常数:mol-1 B.气体摩尔体积:L·mol-1
C.物质的量浓度:g·L-1 D.摩尔质量:g·mol-1
2.(2025届汕头调研)NA表示阿伏加德罗常数的值。4 ℃时,25滴水的体积为a mL,1滴水中含有的水分子数为
A. B. C. D.
3.(2025届昆明检测)NA为阿伏加德罗常数的值。若a g某气体中含有的分子数为b,则c g该气体在标准状况下的体积V是
A.L B.L C.L D.L
4.(2025届信阳模拟)如图Ⅰ,将质量均为m g的O2和SO2气体分别充入两个相同容积的密闭容器甲、乙中。下列说法正确的是
A.甲、乙中所含氧原子的物质的量之比为1∶2 B.二者压强(p)与温度(T)的关系如图Ⅱ所示
C.甲、乙中气体的质子数之比为1∶2 D.甲、乙中气体的密度之比为1∶2
5.(2025届长沙)同温、同压下,等质量的三种常见金属M、N、P分别与足量的稀盐酸反应,产生H2的体积分别为V1 L、V2 L、V3 L。下列说法正确的是
A.M、N、P的转移电子数之比一定为V1∶V2∶V3
B.M消耗盐酸的物质的量一定为×2 mol
C.M、N、P的化合价之比一定为V1∶V2∶V3
D.M、N、P的相对原子质量之比一定为V3∶V2∶V1
6.(2025届青岛模拟)下列判断正确的是
A.同温、同压下,相同体积的氮气和氦气所含的原子数相等
B.标准状况下,5.6 L以任意比例混合的氯气和氧气所含的原子数为0.5NA
C.1 mol氯气和足量NaOH溶液反应转移的电子数为2NA
D.常温、常压下,22.4 L的NO2和CO2混合气体含有2NA个O原子
7. (2025届宁夏中卫一中)如图是两瓶体积相等的气体,在同温同压时瓶内气体的关系一定正确的是
A. 气体质量相等 B. 气体密度相等 C. 所含原子数相等 D. 摩尔质量相等
8.(2025届青岛检测)下列说法正确的是
A.物质的量是物质粒子的数量的简称
B.摩尔是用来描述物质所含微粒数目多少的基本物理量
C.我们把含有6.02×1023个粒子的任何粒子的集合体计量为1摩尔
D.1 mol H2中含2 mol电子
9.(2025届河南正阳高中)下列说法中正确的是
A.硫酸的摩尔质量是98 g B.2 mol OH-的质量是34 g
C.铁原子的摩尔质量等于它的相对原子质量 D.1 mol N2的质量是14 g
10.(2025届河南洛阳)2019年3月10日,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,成功将“中星6C”卫星发射升空。“中星6C”主要用于广播和通信,可提供高质量语音、数据、广播电视传输业务。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,燃烧产生巨大的能量,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 mol偏二甲肼的质量为60 g·mol-1 D.6 g偏二甲肼含有NA个偏二甲肼分子
11.(2025届河南开封)40.5 g某金属氯化物RCl2含有0.6 mol 氯离子,则金属R的摩尔质量为
A.135 g B.135 g·mol-1 C.64 g D.64 g·mol-1
12. (2025届广州第一次调研)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.4.6g CH3OCH3中含有的极性共价键数目为0.8NA
B.5.6gFe与足量稀硝酸反应转移电子数为0.2NA
C.标准状况下44.8LSO3的分子数为2NA
D.1L0.1mol·L-1Na2CO3溶液中阴离子数为0.1NA
13.(2025届东北三省精准教学联考)工业上利用SO2还原制备储(Te)的反应为TeCl4+2SO2+4H2O=Te↓+2H2SO4+4HCl,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,11.2LSO2中心硫原子的弧电子对总数为NA
B.常温常压下,3.6gH2O分子中σ健数目为0.2NA
C.反应中每生成0.2molTe,转移电子数为0.8NA
D.500mLpH=1的H2SO4溶液中H+总数为NA
14. (2025届华中师大一附)我国科学家以N2、CO2及KHCO3等物质为原料通过电催化法制备尿素[CO(NH2)2],设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 2.8 g N2含有的电子数目为2.8NA
B. 1 mol尿素中所含有的σ键的数目为8NA
C. 标准状况下,0.1 mol N2与CO2混合气体的体积约为2.24L
D. 体积为1 L的1 mol/L的KHCO3溶液中,HCO数目为NA
15. (2025届浙江省杭州高级中学)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.22.4LCl2与足量H2O反应转移的电子数为0.1NA
B.29gC3H6O分子中含σ键数目为0.45NA
C.9.2g甲苯与丙三醇的混合液中所含的氢原子数目为0.8NA
D.0.1mol·L-1的CH3COOH溶液中CH3COOH数目小于0.1NA
16.(2025届新开学摸底湖北卷)在呼吸面具中发生的一个重要反应:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。下列说法正确的是(NA表示阿伏加德罗常数)
A.产生11.2LO2时,消耗CO2分子的数目为NA
B.44gCO2分子中σ键的数目为4NA
C.在0.05mol/LNa2CO3溶液中,含Na+的数目为0.1NA
D.消耗7.8g Na2O2时,转移电子的数目为0.1NA
17.(2025届新开学摸底新八省卷)NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.标准状况下,22.4L CH4和44.8L Cl2在光照下充分反应后分子数仍为3NA
B.电解精炼粗铜时,阳极质量减少6.4g,外电路中通过电子的数目为0.2NA
C.1mol Na在空气中受热完全转化成Na2O2,转移电子的数目为2NA
D.0.2mol·L-1Na2SO4溶液中含有Na+和SO的总物质的量为0.6mol
18.(2024届河南洛阳)1 g 氮气含a个分子,则阿伏加德罗常数可表示为
A. mol-1 B.a mol-1 C.28a mol-1 D.mol-1
19.(2024届山东泰安)科学家发现了某种元素的一个原子,其质量是a g,一个12C 原子的质量是b g,NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.该原子的摩尔质量是aNA B.W g该原子的物质的量是 mol
C.W g该原子中含有NA个该原子 D.由已知信息可得NA=
20.(2024届福清市华侨中学)下列有关气体体积的叙述中正确的是
A.一定温度和压强下,各种气态物质的体积大小,由构成气体的分子大小决定
B.一定温度和压强下,各种气态物质的体积大小由构成气体的分子数决定
C.不同的气体,若体积不同,则它们所含的分子数也不同
D.气体摩尔体积指1 mol任何气体所占的体积约为22.4 L
21.(2024届河南济源四中)同温同压下,相同体积的CO和CO2:①质量相等;②密度相等;③分子数相等;④碳原子数相等;⑤电子数相等,其中正确的是
A.①②③④ B.①②③④⑤ C.③④ D.③④⑤
22.(2024届泸州检测)下列各组物质中,所含分子数一定相同的是
A.2 g H2和16 g O2 B.0.1 mol HCl和2.24 L Ar
C.150 ℃、1.01×105 Pa时,1 L CO2和1 L H2O D.28 g CO和6.02×1022个O3
23.(2024届山西范亭中学期中)同温同压下,相同体积的SO2和O3气体,下列叙述中错误的是
A.质量比4∶3 B.电子数比1∶1 C.密度比4∶3 D.氧原子数比2∶3
24.(2024届黑龙江铁人中学质检)下列说法正确的是
A.同温同压下,相同数目的分子必具有相同的体积
B.等质量的O2 和H2 的物质的量之比为16∶1
C.不同的气体若体积不等,则它们所含的分子数一定不等
D.同温同体积下,两种气体的物质的量之比等于压强之比
25.(2024届人大附中检测)下列说法中,正确的是
A.Mg的摩尔质量是24 g·mol-1 B.22 g CO2物质的量为2.2 mol
C.1 mol Cl2中含有的氯原子数约为6.02×1023 D.常温常压下,1 mol N2的体积是22.4 L
26.(2024届宁波市咸祥中学)设NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.32 g氧气与44 g二氧化碳的体积一定相同
B.32 g氧气所含原子数目为NA
C.在25 ℃,压强为1.01×105 Pa时,11.2 L氮气所含的原子数目为NA
D.17 g氨气所含电子数目为10NA
27.(2024届桂林十八中期中)若NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
①标准状况下,2.24 L四氯化碳含碳原子数为0.1NA
②标准状况下,a L氧气和氮气的混合气含有的分子数约为
③1 mol·L-1 Mg(NO3)2溶液中含有NO的数目为2NA
④同温同压下,体积相同的氢气和氩气所含的原子数相等
⑤46 g NO2和N2O4混合气体中含有原子数为3NA
⑥1 L 0.5 mol·L-1 Na2SO4溶液中,含有的氧原子总数为2NA
A.②⑥ B.②⑤ C.②③ D.②③⑥
28. (2024届河南潢川第一中学)一定温度和压强下,30L某种气态纯净物中含有6.02×1023个分子,这些分子由1.204×1024个原子组成,下列有关说法不正确的是
A.该温度和压强可能是标准状况
B.标准状况下该纯净物若为气态,其体积约是22.4L
C.该气体中每个分子含有2个原子
D.若O2在该条件下为气态,则1molO2在该条件下的体积也为30L
29. (2024届黑龙江黑河第九中学)将1.92g铜粉与一定量的浓硝酸反应,硝酸的还原产物为NO和NO2,当铜粉完全反应时收集到混合气体1.12L(气体体积折算为标准状况)。则所消耗硝酸的物质的量是
A. 0.08mol B. 0.09mol C. 0.11mol D. 0.12mol
30. (2024届江西丰城第九中学)一个密闭容器中有一可自由滑动的隔板(厚度不计)将容器分成两部分,当左边充入4molN2,右边充入CO和CO2的混合气体共32g时,隔板处于如下图位置(保持温度不变),下列说法错误的是
A. 右边CO与CO2分子数之比为3∶1
B. 左边抽出1molN2时,隔板向左移动,左右两边体积比为3∶1
C. 右侧气体密度是相同条件下氧气密度的2倍
D. 若改变右边CO和CO2的充入量而使隔板处于距离右端处,保持温度不变,则前后两次充入情况容器内的压强之比为5∶6
31.(2025届重庆万州高级中学)回答下列问题
(1)标准状况下有①6.72 LCH4②3.01×1023个HCl③13.6 g H2S④0.2 mol NH3四种气体,气体所占体积由小到大的顺序是(填序号,下同) ;所含氢原子数由小到大的顺序是 。
(2)已知某植物营养液配方为0.3 mol KCl,0.2 mol K2SO4,0.1 mol ZnSO4和1 L水。若以KCl,K2SO4,ZnCl2和1 L水为原料配得相同组成的营养液,需三种溶质KCl mol,K2SO4 mol,ZnCl2 mol。
(3)将CO、O2两种气体分别盛放在两个容器中,并保持两个容器内气体的温度和密度均相等,这两种气体对容器壁所施压强的大小关系是 。
(4)已知16 g A和20 g B恰好完全反应生成0.04 mol C和31.76 g D,则C的摩尔质量为 。
(5)同温、同压下某瓶充满O2时重116克,充满CO2重122克,充满某气体时重114克。则某气体的相对分子质量为 。
(6)A物质按下式分解:2A=B↑+2C↑+2D↑,测得生成的混合气体在相同条件下的密度是。H₂密度的m倍,则A的摩尔质量为 。
32.(2025届广东湛江摸底)Ⅰ.物质的量是高中化学常用的物理量,请完成以下有关计算:
(1)标准状况下,含有相同氧原子数的CO和CO2的体积之比为 。
(2)100 mL 硫酸铝溶液中n(Al3+)=0.20 mol(不考虑水解因素),则其中c(SO)= 。
(3)在9.5 g某二价金属的氯化物中含有 0.2 molCl-,此氯化物的摩尔质量为 ,该金属元素的相对原子质量为 。
(4)6.72 LCO(标准状况)与一定量的Fe2O3恰好完全反应(生成 Fe与CO2)后,生成Fe的质量为 g。
Ⅱ.现有 14.4gCO和CO2的混合气体,在标准状况下所占的体积约为 8.96 L。回答下列问题:
(5)该混合气体的平均摩尔质量: 。
(6)混合气体中碳原子的个数: 。
(7)将混合气体依次通过如图装置,最后收集在气球中。
①气球中收集到的气体摩尔质量: 。
②标况下气球中收集到的气体的体积为 。
33.(2024届湖南岳阳)根据所学知识填写下列空白。
(1)质量相同的SO2和SO3的物质的量之比是 ,含氧原子个数比是 。
(2)标准状况下,8gCH4与 LH2S气体含有相同的氢原子数。
(3)标准状况下9.6 g 某气体体积与0.6 g 氢气体积相同,该气体的相对分子质量是 。
(4)将5 mol•L-1 Mg(NO3)2溶液 amL稀释至 bmL,求稀释后溶液中NO的物质的量浓度 。
(5)下表是某儿童在医院临床检验结果报告单的部分数据:
分析项目
检测结果
单位
参考范围
锌
115.92
μmol/L
20~66
铁
7.95
mmol/L
7.52~11.82
钙
0.68
mmol/L
1.55~2.10
血糖
5.0
mmol/L
3.61~6.11
根据上表的数据,回答下列问题。
①该儿童 元素含量偏低。(填元素符号)
②报告单中“mmol/L”是 (填“质量”、“体积”或“浓度”)的单位。
③检测人的血液中葡萄糖(简称血糖,分子式:C6H12O6)的含量。葡萄糖的摩尔质量为 。如果以医学中惯用单位“mg/dL”来表示,该儿童的血糖值是 mg/dL(已知:1 L=10 dL)。
34.(2024届沈阳名校联考)填写下列空白。
(1)将等物质的量的NH3和CH4混合,混合气体中NH3与CH4的质量比为________。
(2)标准状况下,密度为0.75 g·L-1的NH3与CH4组成的混合气体中,NH3的体积分数为________。
(3)已知a g A和b g B恰好完全反应生成0.2 mol C和d g D,则C的摩尔质量为_____________。
(4)现有下列三种气体:①32 g CH4;②约含有6.02×1023个HCl分子的氯化氢气体;③标准状况下33.6 L O2。请按物理量由小到大的顺序排列:
a.质量:________________________________(填序号,下同);
b.分子数目:_________________________;
c.相同状况下气体的体积:_______________________。
35.(2024届济南检测)现有14.4 g CO和CO2的混合气体,在标准状况下其体积为8.96 L。回答下列问题:
(1)混合气体中碳原子的个数为 (用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
(2)将混合气体依次通过如图所示装置,最后收集在气球中(实验在标准状况下测定)。
①气球中收集到的气体的摩尔质量为 。
②气球中收集到的气体中,电子总数为 (用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
③气球的体积为 L。
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