内容正文:
第二章 物质的量
素能提升4 阿伏加德罗常数及计算
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第1轮 化学
第二章 物质的量
NA问题中的“物质组成与结构”
(1)特殊物质中所含粒子(分子、原子、质子、中子、电子)的数目:
①单原子分子,如稀有气体(如He、Ne、Ar等);
②双原子分子,如Cl2、N2、O2、H2、Br2、I2等;
③多原子分子,如D2O、O3、P4(白磷)、CH4、CO2等。
(2)最简式相同的物质,如O2和O3、NO2和N2O4、乙烯(C2H4)和丙烯(C3H6)等,等质量时含有原子数目相等。
(3)注意胶体粒子的构成,如0.1 mol FeCl3水解得到Fe(OH)3胶体粒子数小于0.1NA。
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第二章 物质的量
2.“Vm=22.4 L/mol”的准确使用
[典例2] (高考题组合)NA为阿伏加德罗常数的值。判断下列说法正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)11.2 L NO与11.2 L O2混合后的分子数目为NA( )
(2)常温常压下,1.4 g乙烯与丙烯混合气体含有的原子数为0.3NA( )
(3)标准状况下,2.24 L C2H5OH所含氢原子数为0.6NA( )
(4)标准状况下,22.4 L SO3中含有SO3分子数为NA( )
(5)11.2 L CH4和22.4 L Cl2(均为标准状况)在光照下充分反应后的分子数为1.5NA( )
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第二章 物质的量
NA问题中“Vm=22.4 L/mol”的准确使用
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第二章 物质的量
3.氧化还原反应中电子的转移
[典例3] (高考题组合)NA为阿伏加德罗常数的值。判断下列说法正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)3 mol NO2与H2O完全反应时转移的电子数为4NA( )
(2)足量的浓盐酸与8.7 g MnO2反应,转移电子的数目为0.4NA( )
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第二章 物质的量
(3)标准状况下,2.24 L CO2与足量的Na2O2充分反应,转移电子总数为0.2NA( )
(4)向100 mL 0.10 mol/L FeCl3溶液中加入足量Cu粉充分反应,转移电子数目为0.01NA( )
(5)用电解粗铜的方法精炼铜,当电路中通过的电子数为NA时,阳极应有32 g Cu转化为Cu2+( )
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第二章 物质的量
NA问题中转移电子的数目—“三步法”解题
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第二章 物质的量
4.可逆反应的特点及应用
[典例4] (高考题组合)NA为阿伏加德罗常数的值。请判断下列说法正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)1 L pH=4的0.1 mol/L K2Cr2O7溶液中Cr2O2-7离子数为0.1NA( )
(2)2 mol NO与1 mol O2在密闭容器中充分反应后的分子数为2NA( )
(3)1 mol 碘蒸气和1 mol 氢气在密闭容器中充分反应,生成碘化氢分子数小于2NA( )
(4)0.1 mol CH3COOH与足量CH3CH2OH充分反应生成的CH3COOCH2CH3分子数目为0.1NA( )
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第二章 物质的量
NA问题中“可逆反应”及应用
(1)可逆反应的特点:不能正向进行到底,反应物不能全部转化为产物。在确定产物分子数目时要考虑可逆反应进行的程度,但确定反应后某种原子的数目时,可不必考虑可逆反应,直接依据原子守恒分析。
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5.电解质的电离与盐类的水解
[典例5] (高考题组合)NA为阿伏加德罗常数的值。请判断下列说法正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)2.0 L 1.0 mol/L AlCl3溶液中,Al3+的数目为2.0NA( )
(2)0.1 mol/L HClO4溶液中含有的H+数为0.1NA( )
(3)1.0 L 0.5 mol/L CH3COOH溶液中含有H+的数目为0.5NA( )
(4)25 ℃时,1 L pH为12的Ba(OH)2溶液中含有OH-数目为0.01NA( )
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NA问题中电解质的电离与盐类的水解
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6.物质结构中原子的成键及分析
[典例6] (高考题组合)NA为阿伏加德罗常数的值。请判断下列说法正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)30 g C2H6含有σ键的数目为6NA( )
(2)1 mol CHCl3含有C—Cl的数目为3NA( )
(3)0.5 mol XeF4中氙的价层电子对数为3NA( )
(4)23 g CH3CH2OH中sp3杂化的原子数为NA( )
(5)1 mol [Cu(H2O)4]2+中配位键的个数为4NA( )
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D
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C
2.(2023·辽宁卷)我国古代四大发明之一黑火药的爆炸反应为S+2KNO3+3C===K2S+N2↑+3CO2↑。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.11.2 L CO2含π键数目为NA
B.每生成2.8 g N2转移电子数目为NA
C.0.1 mol KNO3晶体中含离子数目为0.2NA
D.1 L 0.1 mol/L K2S溶液中含S2-数目为0.1NA
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A
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A
4.(2023·浙江6月选考卷)NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.4.4 g C2H4O中含有σ键数目最多为0.7NA
B.1.7 g H2O2中含有氧原子数为0.2NA
C.向1 L 0.1 mol/L CH3COOH溶液通氨至中性,铵根离子数为0.1NA
D.标准状况下,11.2 L Cl2通入水中,溶液中氯离子数为0.5NA
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A
5.(2022·辽宁卷)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.1.8 g 18O中含有的中子数为NA
B.28 g C2H4分子中含有的σ键数目为4NA
C.标准状况下,22.4 L HCl气体中H+数目为NA
D.pH=12的Na2CO3溶液中OH-数目为0.01NA
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B
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1.物质的组成与结构
[典例1] (高考题组合)NA为阿伏加德罗常数的值。判断下列说法正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)18 g重水(D2O)中含有的质子数为10NA( )
(2)18 g HO含有的中子数为10NA( )
(3)17 g —OH与17 g OH-所含电子数均为10NA( )
(4)92 g NO2与N2O4的混合气体中含有的原子总数为6NA( )
NA问题中物质结构中原子的成键及分析
(1)分子(或离子)中σ键总数=单键数+双键数+三键数+配位键数。
(2)中心原子的价层电子对数=σ键电子对数+孤电子对数。
(3)分子(或离子)中只形成单键的C、N、O大都采取sp3杂化,双键和苯环上的碳原子采取sp2杂化,三键碳原子采取sp杂化。
1.(2023·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.1 mol NH4Cl含有的共价键数目为5NA
B.1 mol NaHCO3完全分解,得到的CO2分子数目为2NA
C.体积为1 L的1 mol/L NaHCO3溶液中,HCO数目为NA
D.NaCl和NH4Cl的混合物中含1 mol Cl-,则混合物中质子数为28NA
NH4Cl由NH和Cl-构成,则1 mol NH4Cl含有的共价键数目为4NA,A错误;NaHCO3的分解反应为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,故1 mol NaHCO3完全分解,得到的CO2分子数目为0.5NA,B错误;体积为1 L的1 mol/L NaHCO3溶液中,含1 mol NaHCO3,由于HCO发生水解和电离,故含有HCO数目小于NA,C错误;NaCl和NH4Cl含有的质子数均为28,NaCl和NH4Cl的混合物中含1 mol Cl-,则混合物为1 mol,含有质子数为28NA,D正确。
未指明11.2 L CO2所处的温度和压强,无法计算,A错误;每生成1 mol N2,该反应转移的电子为12 mol,2.8 g N2为0.1 mol,故转移的电子数目为1.2NA,B错误;KNO3由K+、NO组成,0.1 mol KNO3晶体中含离子数目为0.2NA,C正确;1 L 0.1 mol/L K2S溶液中含0.1 mol K2S,由于S2-水解,故溶液中S2-的数目小于0.1NA,D错误。
3.(2023·全国甲卷)NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )
A.0.50 mol异丁烷分子中共价键的数目为6.5NA
B.标准状况下,2.24 L SO3中电子的数目为4.00NA
C.1.0 L pH=2的H2SO4溶液中H+的数目为0.02NA
D.1.0 L 1.0 mol/L的Na2CO3溶液中CO的数目为1.0NA
每个异丁烷(结构简式为)分子中有13条共价键,故0.50 mol异丁烷分子中共价键的数目为6.5NA,A正确;标准状况下,SO3是固体,B错误;pH=2的H2SO4溶液中c(H+)=0.01 mol/L,1.0 L该溶液中H+的数目为0.01NA,C错误;1.0 L 1.0 mol/L的Na2CO3溶液中,含溶质Na2CO3的物质的量是1 mol,由于CO水解,实际存在的CO数目小于1.0NA,D错误。
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),4.4 g C2H4O的物质的量为0.1 mol,则含有σ键数目最多为0.7NA,A正确;1.7 g H2O2的物质的量为=0.05 mol,则含有氧原子数为0.1NA,B错误;向1 L 0.1 mol/L CH3COOH溶液通氨至中性,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),再根据元素守恒:n(CH3COO-)+n(CH3COOH)=0.1 mol,得出铵根离子数小于0.1NA,C错误;标准状况下,11.2 L Cl2的物质的量为0.5 mol,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错误。
1个18O中含有10个中子,1.8 g 18O的物质的量为=0.1 mol,故1.8 g 18O中含有中子的物质的量为1 mol,中子数为NA,A正确;乙烯分子的结构式为,1个乙烯分子中含有5个σ键, 28 g C2H4的物质的量为1 mol,所以28 g C2H4分子中含有的σ键数目为5NA,B错误;HCl是共价化合物,分子中不存在H+,C错误;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,D错误。
6.(2022·河北卷)NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.3.9 g Na2O2与足量水反应,转移电子个数为0.1NA
B.1.2 g Mg在空气中燃烧生成MgO和Mg3N2,转移电子个数为0.1NA
C.2.7 g Al与足量NaOH溶液反应,生成H2的个数为0.1NA
D.6.0 g SiO2与足量NaOH溶液反应,所得溶液中SiO的个数为0.1NA
Na2O2与水发生反应:2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,Na2O2中-1价O变为0价和-2价,反应消耗1 mol Na2O2时转移1 mol电子,3.9 g Na2O2为0.05 mol,故转移电子个数为0.05NA,A错误;Mg在空气中燃烧生成MgO和Mg3N2,Mg由0价升高到+2价,消耗1 mol Mg转移2 mol电子,1.2 g Mg为0.05 mol,则转移电子个数为0.1NA,B正确;2.7 g Al为0.1 mol,与NaOH溶液反应生成0.15 mol H2,则生成H2的个数为0.15NA,C错误;6.0 g SiO2为0.1 mol,与NaOH溶液反应生成0.1 mol Na2SiO3,由于SiO发生水解,则所得溶液中SiO的个数小于0.1NA,D错误。
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