内容正文:
课时跟踪检测(八) 阿伏加德罗常数NA的正误判断
1.(2024·海南卷)NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 ( )
A.2.2 g超重水(3H2O)所含的电子数目为NA
B.1 L 0.1 mol·L-1NaClO溶液中ClO-的数目为0.1NA
C.过量C与1 mol SiO2充分反应转移电子数目为3NA
D.1 mol Cl2与足量CH4发生取代反应生成HCl分子的数目为2NA
解析:选A 超重水的摩尔质量为22 g·mol-1,2.2 g超重水的物质的量为 =0.1 mol,每个超重水分子中含有10个电子,故0.1 mol超重水所含的电子数目为NA,A项正确;ClO-在水溶液中会发生水解,故1 L 0.1 mol·L-1 NaClO溶液中ClO-的数目小于0.1NA,B项错误;已知2C+SiO2Si+2CO,则过量C与1 mol SiO2充分反应转移电子数目为4NA,C项错误;CH4与Cl2发生取代反应生成氯代产物和HCl,结合氯原子守恒可知,1 mol Cl2与足量CH4发生取代反应生成HCl分子的数目为NA,D项错误。
2.NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 ( )
A.30 g乙酸和30 g葡萄糖中含有的氧原子数均为NA
B.0.1 mol Cl2溶于水时转移的电子数为0.1NA
C.1 L 0.1 mol·L-1的NaHSO3溶液中含有的HS数为0.1NA
DH和H共5 g发生核聚变反应HH Hen,产生的中子n)数为NA
解析:选A 30 g乙酸(CH3COOH)中含氧原子数为×2×NA mol-1=NA,30 g葡萄糖(C6H12O6)中含氧原子数为×6×NA mol-1=NA,A正确;Cl2+H2OHCl+HClO反应为可逆反应,0.1 mol Cl2不可能完全反应,故转移电子数小于0.1NA,B错误;HS可发生电离、水解,故1 L 0.1 mol·L-1的NaHSO3溶液中含有的HS数小于0.1NA,C错误;只有H为2 gH为3 g时,发生核聚变反应产生的中子数才为NA,D错误。
3.(2025·广西柳州模拟)NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 ( )
A.0.1 mol H2O中含有的质子数目为1.8NA
B.pH=2的盐酸中H+的数目为0.01NA
C.2.3 g Na在空气中充分燃烧生成Na2O2,转移的电子数目为0.2NA
D.8 g甲烷和15 g乙烷的混合气体中含有C—H共价键的数目为5NA
解析:选D 1 mol H2O中含有10 mol质子,则0.1 mol H2O中含有的质子数目为NA,A错误;未给出溶液体积,无法计算H+的物质的量,B错误;,2.3 g Na为0.1 mol,在空气中充分燃烧生成Na2O2,转移的电子数目为0.1NA,C错误;8 g甲烷(0.5 mol)和15 g乙烷(为0.5 mol)分别含有C—H共价键2 mol、3 mol,则共含有C—H共价键的数目为5NA,D正确。
4.已知NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关说法正确的是 ( )
A.1 mol [Co(NH3)4Cl2]Cl所含的配位键数目为6NA
B.34 g H2O2生成O2转移的电子数一定为2NA
C.0.1 mol·L-1Na2S溶液中:N(S2-)+N(HS-)+N(H2S)=0.1NA
D.16 g 14CH4分子所含的电子数目为10NA
解析:选A [Co(NH3)4Cl2]Cl中NH3分子和Cl-均与Co3+形成配位键,1 mol [Co(NH3)4Cl2]Cl所含的配位键数目为6NA,A正确。34 g H2O2的物质的量为1 mol,H2O2生成O2可能有两种途径:一是自身分解,1 mol H2O2分解产生0.5 mol O2,转移的电子数为NA;二是被氧化剂氧化,1 mol H2O2被氧化生成1 mol O2,转移的电子数为2NA;B错误。Na2S溶液中硫元素因水解而有三种存在形式,但0.1 mol·L-1Na2S溶液的体积未知,无法计算含硫物种的微粒数,C错误。16 g 14CH4分子的物质的量小于1 mol,所含的电子数目小于10NA,D错误。
5.(2025·安徽黄山模拟)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64 g,电路中转移电子数可能是2NA
B.1 mol CaC2晶体和1 mol CaH2晶体含有的离子数目均为2NA
C.1 mol HOOCCH2COOH与足量乙醇在一定条件下反应,生成的酯基的数目为2NA
D.F-水解能力弱于N,1 L 1 mol·L-1的NH4F溶液中HF和N的总数大于NA
解析:选A 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,且铁的摩尔质量小于铜的摩尔质量,锌的摩尔质量大于铜的摩尔质量,若阳极减少64 g,电路中转移电子数可能是2NA,A正确;CaC2晶体由Ca2+和构成,CaH2晶体由Ca2+和H-构成,1 mol CaC2晶体和 1 mol CaH2晶体含有的离子数目分别为2NA、3NA,B错误;酯化反应是可逆反应,1 mol HOOCCH2COOH与足量乙醇在一定条件下反应,生成的酯基的数目小于2NA,C错误;F-水解能力弱于N,NH4F溶液呈酸性,1 L 1 mol·L-1的NH4F溶液中,c(N)<c(F-),根据物料守恒,有n(F-)+n(HF)=1 mol,则n(N)+n(HF)<1 mol,HF和N的总数小于NA,D错误。
6.(2024年1月·九省联考甘肃卷)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,12 g金刚石含有4NA个共价键
B.pH=1的乙酸和盐酸混合溶液含0.1NA个H+
C.标准状况下,20 g ND3含有的质子数为10NA
D.电解水生成2 g氢气,外电路通过NA个电子
解析:选C 12 g金刚石中C原子的物质的量为1 mol,1 mol 碳原子平均形成2 mol C—C键,故12 g金刚石含有2NA个共价键,A错误;溶液体积未知,无法计算H+个数,B错误;标准状况下,ND3为气态,20 g ND3的物质的量为 mol=1 mol,含有的质子数为(7+1×3)NA=10NA,C正确;2 g 氢气的物质的量为1 mol,电解水生成 2 g 氢气,外电路通过2NA个电子,D错误。
7.(2025·吉林白山模拟)AlN是一种半导体材料,一种制备方法是Al2O3+N2+3C2AlN+3CO。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是 ( )
A.标准状况下,11.2 L N2含π键数目为0.5NA
B.12 g C(金刚石)含非极性键数目为2NA
C.每生成1 mol AlN时转移电子数目为6NA
D.0.1 mol Al2O3溶于足量盐酸,溶液中含Al3+数目为0.2NA
解析:选B 1个N2分子含2个π键,标准状况下,11.2 L N2的物质的量为0.5 mol,含π键数目为NA,故A错误;12 g C的物质的量为1 mol,非极性键数目为2NA,故B正确;根据反应式可知,每生成1 mol AlN时转移电子数目为3NA,故C错误;Al3+会水解,0.1 mol Al2O3溶于足量盐酸,溶液中含Al3+数目小于0.2NA,故D错误。
8.(2025·辽宁沈阳一模)NA表示阿伏加德罗常数的值,关于硫代硫酸钠和稀硫酸的反应,下列说法错误的是 ( )
A.1 mol硫代硫酸钠固体中阴、阳离子总数为3NA
B.100 mL pH=2的H2SO4溶液中H+数目为0.002NA
C.32 g S6和S8混合物中硫原子数目为NA
D.标准状况下,生成22.4 L SO2时,理论上转移的电子数为2NA
解析:选B 1 mol硫代硫酸钠(Na2S2O3)固体中含2 mol Na+和1 mol S2,阴、阳离子总数为3NA,A正确;100 mL pH=2的H2SO4溶液中,H+的物质的量为0.01 mol·L-1×0.1 L=0.001 mol,数目为0.001NA,B错误;32 g S6和S8混合物中n(S)==1 mol,含硫原子数目为NA,C正确;硫代硫酸钠与稀硫酸的反应为Na2S2O3+H2SO4Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,反应中每生成1 mol SO2转移2 mol电子,则生成标准状况下22.4 L即1 mol SO2时,理论上转移的电子数为2NA,D正确。
9.解耦电解水可实现用电低谷期的过剩电力向氢能的高效转化,一种以多硫化物离子为介质的转化关系如图所示。设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-1Na2S溶液中含阴离子的数目小于0.1NA
B.1 mol硫酸分子中含有σ键的数目为4NA
C.用电低谷期生成1 mol 得到电子数目为2NA
D.用电高峰期1 mol H2O发生还原反应生成11.2 L H2
解析:选C Na2S溶液中存在水解反应:S2-+H2OHS-+OH-,所以1 L 0.1 mol·L-1Na2S溶液中含阴离子的数目大于0.1NA,A错误;硫酸的结构式为,所以1 mol硫酸分子中含有σ键的数目为6NA,B错误;用电低谷期的反应方程式为2H2O+22+2S2-+O2↑+4H+,所以每生成1 mol 得到2 mol电子,数目为2NA,C正确;用电高峰期的反应方程式为2H2O++S2-+H2↑+2OH-,所以 1 mol H2O发生还原反应生成0.5 mol H2,在标准状况下的体积为0.5 mol×22.4 L·mol-1=11.2 L,题中没有指明标准状况,D错误。
10.(2025·福建泉州一模)氟利昂-11(CFCl3)破坏臭氧层的反应过程如图所示。设 NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 ( )
A.0.5 mol由 CFCl3 、·CFCl2组成的混合物中共价键的数目为2NA
B.1.6 g由 O2和 O3组成的混合气体中含有的原子总数为0.1NA
C.标准状况下,1.12 L18O3中含有的中子总数为1.2NA
D.1 mol O3中含孤电子对数为6NA
解析:选B 0.5 mol CFCl3中含共价键为2 mol,0.5 mol·CFCl2中含共价键为1.5 mol,则0.5 mol 由CFCl3、·CFCl2组成的混合物中共价键的数目不为2NA,A错误;O2和O3的最简式相同均为O,则1.6 g由O2和O3组成的混合气体中含有的原子总数为0.1NA,B正确;标准状况下,1.12 L18O3中含有的中子总数为×30NA mol-1=1.5NA,C错误;1个O3分子中中间的O原子含孤电子对数为1,两边的O原子含孤电子对数为2,1个O3分子共含5个孤电子对,所以 1 mol O3中含孤电子对数为5NA,D错误。
11.(2025·江西新余模拟)配位化合物广泛应用于物质分离、定量测定、医药、催化等方面。利用氧化法可制备某些配位化合物,如2CoCl2+2NH4Cl+8NH3+H2O22Cl2+2H2O。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是 ( )
A.1 mol Cl2中含有σ键的数目为21NA
B.NH3和H2O的VSEPR模型完全相同
C.0.1 mol N2与足量H2在催化剂作用下合成氨,生成的NH3分子数为0.2NA
D.100 g质量分数为17%的H2O2溶液中,氧原子总数为NA
解析:选A 1 mol Cl2中含有σ键的数目为1 mol×(3×5+6)NA mol-1=21NA,A正确;NH3和H2O的中心原子的杂化方式相同,但孤电子对数不同,故VSEPR模型不完全相同,B错误;合成氨反应是可逆反应,故生成NH3的分子数小于0.2NA,C错误;H2O2中氧原子总数为×2NA mol-1=NA,溶剂水中还含有氧原子,故氧原子总数大于NA,D错误。
12.(2025·福建泉州一模)设NA为阿伏加德罗常数的值。钛镍记忆合金用于制造神舟十四号飞船的天线。钛酸亚铁通过以下反应转化为Ti,用于冶炼钛:2FeTiO3+6C+7Cl22TiCl4+2FeCl3+6CO。下列说法错误的是 ( )
A.0.1 mol TiCl4中含有的σ键为0.4NA
B.标准状况下,1.12 L CO含有质子数为0.7NA
C.每生成1 mol TiCl4转移电子数为6NA
D.1 L 0.1 mol·L-1FeCl3溶液中,阳离子数目大于0.1NA
解析:选C 0.1 mol TiCl4中含有的σ键为0.4NA,故A正确;1个CO分子中含有14个质子,标准状况下,1.12 L CO含有质子数为×14NA mol-1=0.7NA,故B正确;反应2FeTiO3+6C+7Cl22TiCl4+2FeCl3+6CO中,C元素化合价从0价升高为+2价,Cl元素化合价从0价降低为-1价,Fe元素化合价从+2价变为+3价,转移电子数为14,则每生成1 mol TiCl4转移电子数为7NA,故C错误;FeCl3溶液中,Fe3+水解(Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+)导致溶液中阳离子数目变多,则1 L 0.1 mol·L-1FeCl3溶液中,阳离子数目大于0.1NA,故D正确。
13.雄黄(As4S4,结构如图:)与雌黄(As2S3)在古代均曾入药,二者可发生如下转化。NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是 ( )
A.1 mol雄黄(As4S4)分子中,含有S—S非极性共价键的数目为2NA
B.反应Ⅰ每生成1 mol SO2,转移的电子数目为7NA
C.反应Ⅲ产生1 mol雌黄时,消耗H2S分子的数目为3NA
D.1 L 1 mol·L-1 NaH2AsO3溶液中,Na+、H3AsO3、H2As、HAs、As数目之和为2NA
解析:
选A As是第ⅤA族元素,S是第ⅥA族元素,结合8电子稳定结构原理,雄黄结构如图(其中,As为+2价,S为-2价)。题给雄黄转化为雌黄的过程中发生反应的化学方程式分别为反应Ⅰ:As4S4+7O24SO2+2As2O3;反应Ⅱ:As2O3+3H2O2H3AsO3;反应Ⅲ:2H3AsO3+3H2SAs2S3+6H2O。雄黄(As4S4)分子中只含有As—As非极性共价键,不含有S—S非极性共价键,A错误;反应Ⅰ每生成1 mol SO2,转移的电子数目为7NA,B正确;根据硫原子守恒,反应Ⅲ每生成1 mol As2S3,需要3 mol H2S,C正确;H2As在溶液中存在电离和水解平衡,根据物料守恒可知,1 L 1 mol·L-1 NaH2AsO3溶液中含Na+数目为NA,H3AsO3、H2As、HAs、As的数目之和为NA,D正确。
14.(2024·广西卷)实验小组用如下流程探究含氮化合物的转化。NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 ( )
A.“反应1”中,每消耗0.1 mol NH4Cl,在25 ℃、101 kPa下得到2.24 L NH3
B.“反应2”中,每生成0.1 mol NO,转移电子数为0.5NA
C.在密闭容器中进行“反应3”,0.1 mol NO充分反应后体系中有0.1NA个NO2
D.“反应4”中,为使0.1 mol NO2完全转化成HNO3,至少需要0.02NA个O2
解析:选B “反应1”为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O,故每消耗0.1 mol NH4Cl,在0 ℃、101 kPa(标准状况)下得到2.24 L NH3,A项错误;“反应2”为4NH3+5O24NO+6H2O,每生成 0.1 mol NO,转移电子数为0.5NA,B项正确;“反应3”为2NO+O22NO2,但体系中存在平衡:2NO2N2O4,故0.1 mol NO充分反应后体系中NO2数目小于0.1NA,C项错误;“反应4”为4NO2+O2+2H2O4HNO3,为使0.1 mol NO2完全转化成HNO3,至少需要0.025NA个O2,D项错误。
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