内容正文:
跟踪练(7) 阿伏加德罗常数及应用
选择题(每小题只有一个选项符合题目要求)
1.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 ( )
A.5.85 g NaCl晶体中含有0.1NA个氯化钠分子
B.16.25 g FeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为0.1NA
C.11 g由3H和16O组成的超重水中,中子数和电子数之和为10NA
D.标准状况下,2.24 L Cl2与足量的铁反应,转移电子数为0.2NA
D 解析:氯化钠晶体是由Na+和Cl-构成的离子化合物,不存在氯化钠分子;氢氧化铁胶粒是粒子的集合体,则16.25 g氯化铁水解形成的氢氧化铁胶粒的个数小于×NA mol-1=0.1NA;由3H和16O组成的超重水中含有的中子数为12、电子数为10,则11 g由3H和16O组成的超重水中,中子数和电子数之和为×12×NA mol-1+×10×NA mol-1=11NA;铁在氯气中燃烧生成氯化铁,则标准状况下,2.24 L 氯气与足量的铁反应,转移电子数为×2×NA mol-1=0.2NA。
2.(2023·广西第三次联合调研)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是 ( )
A.1 L pH=1的H2C2O4溶液中含有阳离子总数为0.2NA
B.12.0 g二氧化硅晶体中含Si—O的数目为0.4NA
C.常温下,1.6 g O2与O3的混合气体中所含的原子数目为0.1NA
D.含0.4 mol HCl的浓盐酸与足量MnO2反应,转移电子数目为0.2NA
C 解析:1 L pH=1的H2C2O4溶液中氢离子浓度为0.1 mol/L,氢离子为0.1 mol,含有阳离子总数为0.1NA;12.0 g二氧化硅晶体为0.2 mol,1个硅原子形成4个硅氧键,则含Si—O的数目为0.8NA;常温下,1.6 g O2与O3的混合气体中只含有氧原子,氧原子为=0.1 mol,则混合气体中所含的原子数目为0.1NA; 随着反应的进行,盐酸浓度减小,反应不再进行,故转移电子数目小于0.2NA。
3.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是 ( )
A.7 g环丁烷含有的极性键数为2NA
B.标准状况下,1.12 L HF中含有氢原子数为0.05NA
C.1 L 0.1 mol/L HCOONa溶液中,Na+数目为0.1NA
D.反应Ca+2NH3===Ca(NH2)2+H2,生成2.24 L H2时转移的电子数为0.2NA
C 解析:环丁烷的分子式为C4H8,1个环丁烷分子中含有极性键C—H的个数为8,则7 g环丁烷含有的极性键数为×8NA mol-1=NA;标准状况下,HF是液态,不能用气体摩尔体积计算其分子数和原子数;1 L 0.1 mol/L HCOONa溶液中,n(HCOONa)=cV=0.1 mol/L×1 L=0.1 mol,则Na+数目为0.1NA;未指明生成的H2是否处于标准状况,不能用气体摩尔体积进行计算。
4.(2024·广西钦州四中高三检测)设NA为阿伏加德罗常数的数值。下列叙述正确的是 ( )
A.7.8 g Na2O2中阴离子所含的电子数为1.8NA
B.标准状况下,22.4 L CCl4中所含C—Cl的数目为4NA
C.在含Al3+总数为NA的AlCl3溶液中,Cl-总数为3NA
D.在11P4+60CuSO4+96H2O===20Cu3P+24H3PO4+60H2SO4反应中,6 mol CuSO4能氧化白磷的分子数为1.1NA
A 解析:7.8 g Na2O2的物质的量是0.1 mol,其中阴离子是O,所含的电子数为1.8NA;标准状况下四氯化碳是液体,不能利用气体摩尔体积计算22.4 L CCl4中所含C—Cl的数目;铝离子在溶液中水解,因此在含Al3+总数为NA的AlCl3溶液中,Cl-总数大于3NA;铜元素的化合价由+2降低到+1,CuSO4是氧化剂,P4部分磷元素的化合价由0降低到-3,部分磷元素化合价由0升高到+5,磷元素的化合价既降低又升高,所以P4既是氧化剂又是还原剂,若有11 mol P4参加反应,其中5 mol的P4作氧化剂,60 mol CuSO4作氧化剂,只有6 mol的P4作还原剂,则由得失电子守恒可知,有6 mol的CuSO4参加反应,则被硫酸铜氧化的白磷分子的物质的量为=0.3 mol。
5.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 ( )
A.9 g重水(D2O)含有的中子数为5NA
B.64 g CaC2晶体所含阴、阳离子的总数为2NA
C.标准状况下,2.24 L Cl2完全反应,转移的电子数为0.2NA
D.常温下,3 L 0.1 mol/L FeCl3溶液所含Fe3+数目为0.3NA
B 解析:9 g重水(D2O)含有的中子数为×(1×2+8)·NA mol-1=4.5NA;64 g CaC2的物质的量为=1 mol,CaC2由Ca2+和C构成,故64 g CaC2晶体所含阴、阳离子的总数为2NA;标准状况下,2.24 L Cl2的物质的量为0.1 mol,氯气完全反应,转移的电子数也可能为0.1NA,如Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O;3 L 0.1 mol/L FeCl3溶液中FeCl3的物质的量为3 L×0.1 mol/L=0.3 mol,但铁离子部分水解,故所含Fe3+数目小于0.3NA。
6.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 ( )
A.0.4 g N2H4与6 g CH3OH的混合物中含有的共价键总数为NA
B.22 g DO所含中子数为10NA
C.0.1 mol/L的H2S溶液中H2S、HS-和S2-的总数为0.1NA
D.标准状况下,0.1 mol铁与2.24 L氯气充分反应,转移的电子数为0.3NA
A 解析:N2H4与CH3OH的摩尔质量均为32 g/mol,且一个N2H4与一个CH3OH中均含5个共价键,含共价键数目为×5×NA mol-1=NA;22 g DO的物质的量为=1 mol,一个DO含有的中子数为1+1+(18-8)=12,则含中子数为12NA;溶液体积未知,无法确定溶液中粒子的数目;标准状况下,2.24 L氯气为0.1 mol,0.1 mol Fe与0.1 mol Cl2反应时氯气完全反应,铁有剩余,则根据氯元素的价态变化可知转移电子数为0.2NA。
7.(2024·广西南宁高三开学摸底测试)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 ( )
A.0.1 mol Na在空气中充分燃烧转移的电子数为0.2NA
B.1 mol NaHSO4晶体中含有的离子数为2NA
C.1 L pH=1的H2SO4溶液中H+数为0.2NA
D.密闭容器中充入2 mol NO和1 mol O2,充分反应后容器内的分子总数为2NA
B 解析:0.1 mol Na在空气中充分燃烧生成Na2O2,转移的电子数为0.1NA;NaHSO4在熔融状态下电离出Na+和HSO,由此可知NaHSO4由Na+和HSO构成,故1 mol NaHSO4晶体中含有的离子数为2NA;1 L pH=1的H2SO4溶液中,c(H+)=0.1 mol/L,则n(H+)=0.1 mol/L×1 L=0.1 mol,H+的数目为0.1NA;根据2NO+O2===2NO2可知,2 mol NO和1 mol O2反应生成2 mol NO2,但NO2还会发生反应2NO2⥫⥬N2O4,故充分反应后容器内的分子总数小于2NA。
8.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是 ( )
A.2 L 0.1 mol/L蔗糖溶液完全水解生成的葡萄糖含有的羟基数目为2NA
B.2.4 g镁在足量的氧气中燃烧,转移的电子数为0.1NA
C.14 g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为2NA
D.0.1 L 0.5 mol/L CH3COOH溶液中含有的H+个数为0.05NA
C 解析:已知蔗糖水解生成等物质的量的葡萄糖和果糖,2 L 0.1 mol/L蔗糖的物质的量为0.2 mol,完全水解生成0.2 mol葡萄糖,而葡萄糖是五羟基醛,则2 L 0.1 mol/L蔗糖溶液完全水解生成的葡萄糖含羟基的数目为2 L×0.1 mol/L×5NA mol-1=NA;2.4 g镁的物质的量为n===0.1 mol,而镁反应后化合价由0变为+2,故0.1 mol镁反应后转移的电子数为0.2NA;乙烯和丙烯的最简式均为CH2,14 g乙烯和丙烯混合物中“CH2”的物质的量为n===1 mol,故含氢原子数为2NA;CH3COOH是弱酸,只能部分电离,故溶液中电离出的氢离子个数小于0.05NA。
9.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 ( )
A.2.0 g HO与D2O的混合物中所含电子数为NA
B.50 mL 12 mol/L浓盐酸与足量MnO2共热,转移的电子数为0.3NA
C.28 g乙烯与环丙烷(C3H6) 的混合气体所含C—H的数目为2NA
D.标准状况下,22.4 L甲烷完全燃烧生成的气体分子数为3NA
A 解析:HO与D2O的摩尔质量均为20 g/mol,电子数均为10,故2.0 g HO与D2O的混合物中所含电子数为NA;浓盐酸与MnO2共热,当MnO2过量时,随着反应的进行,浓盐酸浓度降低,稀盐酸与MnO2不反应,转移电子数少于0.3 NA;1个乙烯分子中含有的C—H数目为4,1个环丙烷分子中含有的C—H数目为6,根据极限假设法,若28 g气体为乙烯,可得乙烯的物质的量为1 mol,其中含C—H 4NA,若28 g气体为环丙烷,可得环丙烷的物质的量为 mol, mol环丙烷中C—H数目为4NA,则混合气体所含C—H数目也为4NA;22.4 L甲烷在标准状况下为1 mol,1 mol甲烷完全燃烧生成2 mol H2O和1 mol CO2,H2O在标准状况下为非气态,故气体分子数为NA。
10.(2024·广西名校联盟高三上学期联考)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 ( )
A.1 L pH=4的醋酸中,含有H+的数目为10-4NA
B.标准状况下,22.4 L HF中含有的分子数为2NA
C.5.6 g Fe与足量稀硝酸反应,转移的电子数为0.2NA
D.9.0 g葡萄糖(C6H12O6)和蔗糖(C12H22O11)的混合物中含碳原子的数目为0.3NA
A 解析:1 L pH=4的醋酸中,c(H+)=10-4mol/L,则H+的数目为1 L×10-4mol/L×NA mol-1=10-4NA;标准状况下HF为液体,无法用气体摩尔体积计算22.4 L HF中含有的分子数;5.6 g Fe(0.1 mol)与足量稀硝酸反应生成Fe(NO3)3,转移的电子数为0.3NA;葡萄糖(C6H12O6)和蔗糖(C12H22O11)的摩尔质量不同,所含碳原子数不同,不能计算混合物中碳原子的数目。
11.84消毒液可以杀灭新冠病毒,可将其喷洒在小区、学校、医院等公共场所,其在工业上的制备原理为Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。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 Cl2中所含质子数为17NA
B.84消毒液中主要的有效成分为NaClO
C.40 g NaOH中所含共用电子对数为2NA
D.1 mol Cl2完全反应后,溶液中Cl-和ClO-的总数等于2NA
B 解析:1个氯分子含有34个质子,标准状况下,22.4 L Cl2为1 mol,则所含质子数为34NA;NaOH由Na+和OH-构成,只有OH-含有1个共用电子对,40 g NaOH为1 mol,则所含共用电子对数为NA;1 mol Cl2与NaOH反应生成1 mol NaCl、1 mol NaClO,ClO-发生水解,故溶液中Cl-和ClO-的总数小于2NA。
12.捕获二氧化碳是碳中和技术之一,下图是捕获二氧化碳生成甲酸的过程,N(C2H5)3性质与NH3类似。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 ( )
A.若有22.4 L CO2参与反应,则拆开二氧化碳分子中共用电子对的数目为4NA
B.0.1 mol N(C2H5)3与盐酸恰好完全反应所得盐溶液中[N(C2H5)3H]+的数目为0.1NA
C.每生成1 mol甲酸,该捕获过程中转移的电子数为2NA
D.1 mol甲酸和足量乙醇充分反应后,生成甲酸乙酯的数目为NA
C 解析:气体状况未知,无法计算二氧化碳物质的量和拆开电子对数;N(C2H5)3的性质与NH3类似,则[N(C2H5)3H]+与NH性质相似,[N(C2H5)3H]+为弱离子,水溶液中部分水解,则0.1 mol该物质与盐酸恰好完全反应生成的盐溶液中,[N(C2H5)3H]+的数目小于0.1NA;该反应是氧化还原反应,碳元素的化合价由+4降低到+2,故每生成1 mol甲酸,转移的电子数为2NA;酯化反应是可逆反应,1 mol甲酸和足量乙醇充分反应后,1 mol甲酸不可能完全转化,则生成甲酸乙酯的数目小于NA。
13.电石乙炔法合成醋酸乙烯的反应原理为CaC2+2H2O―→HC≡CH↑+Ca(OH)2、HC≡CH+CH3COOH―→CH3COOCH===CH2(醋酸乙烯酯)。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 ( )
A.64 g CaC2中所含离子总数为2NA
B.0.01 mol/L的氢氧化钙水溶液中所含OH-的数目为0.02NA
C.标准状况下,11.2 L乙酸中含有的氢原子数目为2NA
D.1 mol醋酸乙烯酯中σ键的数目为10NA
A 解析:64 g CaC2的物质的量为n===1 mol,CaC2由Ca2+和C构成,则1 mol CaC2所含离子总数为2NA;溶液体积未知,不能计算其物质的量,OH-的数目不确定;标准状况下,乙酸不是气体,不能计算其物质的量;醋酸乙烯酯的结构式为,单键由σ键组成,双键由1个σ键和1个π键组成,则1 mol醋酸乙烯酯含σ键的数目为11NA。
学科网(北京)股份有限公司
$$