内容正文:
强化练(三) 阿伏加德罗常数的应用
[对应题型集训P187]
1.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法一定正确的是( )
A.1 L 1 mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液中含有阳离子的数目大于2NA
B.5.6 g Fe与0.1 L 1 mol·L-1盐酸充分反应产生气体体积为1.12 L
C.0.1 mol Cl2与足量的铁粉充分反应,转移电子数为0.3NA
D.1 mol Fe(CO)5中配位原子的质子数为40NA
解析 1 L 1 mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液中,根据电荷守恒,3c(Fe3+)+c(H+)=2c(SO)+c(OH-)>2×1 L×1 mol·L-1×3,则含有阳离子的数目大于2NA,故A正确;5.6 g Fe与0.1 L 1 mol·L-1盐酸充分反应产生气体体积为1.12 L,该气体是否在标准状况下,没有明确,故B错误;0.1 mol Cl2与足量的铁粉充分反应,转移电子数为0.1×2×NA=0.2NA,故C错误;Fe(CO)5中配位原子是碳原子,则1 mol Fe(CO)5中配位原子的质子数为30NA,故D错误。
答案 A
2.(2025·广东省广州市高三一模)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.44 g中的σ键的数目为7NA
B.1 mol Cl2和足量Fe充分反应,转移电子数为3NA
C.1 L 1 mol·L-1(NH4)2SO4溶液中含NH的数目为2NA
D.常温常压下,22.4 L CO和N2混合气体中的分子数为NA
解析 44 g的物质的量为1 mol,1 mol环氧乙烷()中含有共价键的总数为7NA,A正确;1 mol氯气与足量铁完全反应生成氯化铁,氯气完全反应,转移的电子数为2NA,B错误;体积为1 L的1 mol·L-1(NH4)2SO4溶液中,NH发生水解反应,NH数目小于2NA,C错误;常温常压下,Vm≠22.4 L/mol,22.4 L CO和N2的物质的量不是1 mol,混合气体中的分子数不为NA,D错误。
答案 A
3.(2025·黄山市高三质量检测)NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.0.5 mol XeF2中氙的价层电子对数为2.5NA
B.标准状况下,11.2 L SO3中原子总数为2NA
C.0.2 L 1 mol·L-1 NaF中阴离子总数小于0.2NA
D.电解精炼铜时,阳极减重64 g时,外电路转移电子数一定为2NA
解析 XeF2中Xe的价层电子对数为2+=5,0.5 mol XeF2中氙的价层电子对数为0.5×5×NA=2.5NA,A正确;标准状况下SO3不是气体,不能用气体的摩尔体积进行计算物质的量,B错误;0.2 L 1 mol·L-1 NaF的物质的量为0.2 L×1 mol/L=0.2 mol,Na+的物质的量为0.2 mol,水还要电离产生H+,所以阳离子的数目大于0.2NA,根据电荷守恒可知,阴离子总数大于0.2NA,C错误;阳极为粗铜,含有Fe、Zn等,64 g不一定都是Cu单质,转移电子数无法判断,D错误。
答案 A
4.泡沫灭火器灭火的原理为Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑,设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.44 g CO2中含σ键的数目为NA
B.1 mol NaHCO3晶体中含有的离子数目为2NA
C.1 mol·L-1 Al2(SO4)3溶液中Al3+的数目小于2NA
D.1 mol CO2与Na2O2充分反应生成O2,转移电子的数目为2NA
解析 44 g CO2的物质的量为1 mol。每个CO2分子含有2个σ键(每个双键含1个σ键和1个π键),因此1 mol CO2中σ键数目为2NA,A错误;NaHCO3晶体由Na+和HCO两种离子构成。1 mol NaHCO3晶体中,Na+和HCO各为1 mol,总离子数为2NA,B正确;Al2(SO4)3溶液中Al3+的浓度受水解影响会降低,但题目未给出溶液体积,无法计算Al3+的数目,C错误;反应方程式为2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2,每生成1 mol O2转移2 mol电子,若1 mol CO2参与反应,生成0.5 mol O2,转移电子数为NA,D错误。
答案 B
5.(2025·安徽省滁州市高三一模)NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.等物质的量的铵根(NH)与氢氧根(OH-)所含电子数均为10NA
B.48 g正丁烷和10 g异丁烷的混合物中所含σ键数目为13NA
C.1 L pH=4的0.1 mol·L-1 K2Cr2O7溶液中Cr2O离子数为0.1NA
D.标准状况下,1 mol Fe与22.4 L Cl2完全反应后,转移电子数为3NA
解析 A选项只说明是等物质的量的铵根和氢氧根,并没有给出具体物质的量,故所含电子数无法计算,A错误;正丁烷和异丁烷分子式都是C4H10,都含有13个σ键,48 g正丁烷和10 g异丁烷总物质的量为1 mol,故所含σ键数目为13NA,B正确;K2Cr2O7溶液中存在平衡Cr2O+H2O⥫⥬2CrO+2H+,故1 L pH=4的0.1 mol·L-1 K2Cr2O7溶液中Cr2O离子数小于0.1NA,C错误;铁与氯气反应生成氯化铁,每个Cl2失2个电子,标准状况下22.4 L Cl2物质的量为1 mol,故完全反应转移电子2NA,D错误。
答案 B
6.(2025·河北省石家庄市高三质量检测)NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.25 ℃时,pH为12的氨水中含有OH-的数目为0.01NA
B.3.2 g硫中含有价电子的数目为0.6NA
C.22.4 L甲醇中所含碳氢键的数目为3NA
D.制备粗硅的反应中,当有12 g碳参加反应时,转移电子的数目为4NA
解析 25 ℃时,pH=12的氨水,溶液体积未知,不能计算氨水中所含OH-的数目,故A错误;硫的价电子排布为3s23p4,3.2 g硫中含有价电子的数目为×6×NA mol-1=0.6NA,故B正确;甲醇的状态未知,无法计算,故C错误;制备粗硅的反应为SiO2+2CSi+2CO↑,2 mol碳反应转移4 mol电子,则12 g碳参加反应时,转移电子的数目为×2NA mol-1=2NA,故D错误。
答案 B
7.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.18 g葡萄糖中含有的羟基数目为0.6NA
B.1 mol邻苯二酚可以与2 mol Br2反应
C.4.6 g Na与100 mL含0.1 mol HCl的盐酸溶液反应,转移电子数目为0.2NA
D.2.8 g Si晶体中,六元环的个数为0.1NA
解析 每个葡萄糖分子含5个羟基,18 g葡萄糖所含羟基数为×5NA=0.5NA,A错误;邻苯二酚中酚羟基邻、对位有4个,故1 mol邻苯二酚可以与4 mol Br2反应,B错误;4.6 g Na物质的量为0.2 mol,虽盐酸不足,但钠会继续和水反应,即0.2 mol金属钠会全部转化为钠离子,故转移电子数目为0.2NA,C正确;Si晶体中6个硅原子形成一个六元环,每个硅原子被12个环共用,则晶体中硅原子和六元环个数比为2∶1,2.8 g Si晶体即0.1 mol Si晶体中,六元环的个数为0.2NA,D错误。
答案 C
8.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.由1 mol CH3COONa和少量CH3COOH形成的中性溶液中,CH3COO-数目等于NA
B.12 g NaHSO4晶体中阴、阳离子总数为0.3NA
C.0.1 mol CH4与足量Cl2反应生成CH3Cl的分子数为0.1NA
D.28 g C2H4分子中含有的σ键数目为4NA
解析 由1 mol CH3COONa和少量CH3COOH形成的中性溶液中,电荷守恒为n(Na+)+n(H+)=n(CH3COO-)+n(OH-),又因为中性溶液中n(H+)=n(OH-),则n(Na+)=n(CH3COO-),1 mol CH3COONa完全解离提供1 mol Na+,故CH3COO-的物质的量也为1 mol,即数目为NA,A正确;NaHSO4晶体的摩尔质量为120 g/mol,12 g NaHSO4的物质的量为0.1 mol,NaHSO4晶体中仅含Na+和HSO,故阴、阳离子总数为0.2NA,B错误;CH4与足量Cl2的取代反应生成四种氯代物的混合物,即使Cl2足量,CH3Cl的分子数也小于0.1NA,C错误;C2H4分子中,每个C===C双键含1个σ键和1个π键,每个C—H单键均为σ键。1个C2H4分子共有5个σ键,故28 g C2H4含×5NA mol-1=5NA个σ键,D错误。
答案 A
9.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.46 g NO2和N2O4混合气体中所含的原子数目为3NA
B.1 mol环氧乙烷()分子中所含的σ键数目为3NA
C.1 mol Na与足量氧气反应生成Na2O2,转移的电子数目为4NA
D.常温下,1 L pH=1的盐酸中水电离出的H+数目为0.1NA
解析 NO2与N2O4的最简式为NO2,46 g NO2和N2O4混合气体中所含的原子数目为×3NA mol -1=3NA,A正确;1 mol环氧乙烷()分子中有C—O键、C—C键、C—H键,所含的σ键数目为7NA,B错误;Na反应生成Na2O2时,Na元素从0价变为+1价,1 mol Na完全反应转移1 mol电子,即转移的电子数目为NA,C错误;常温下,1 L pH=1的盐酸中水电离出的H+数目= mol×NA mol-1=10-13NA,D错误。
答案 A
10.设NA为阿伏加德罗常数的值。HgS常用于制作红色颜料、作防腐剂。王水清除残留HgS粉末发生的反应为3HgS+12HCl+2HNO3===3H2HgCl4+2NO↑+3S↓+4H2O。下列叙述错误的是( )
A.标准状况下,11.2 L NO中含原子总数为NA
B.0.5 L 12 mol·L-1盐酸中含Cl-数为6NA
C.每生成6.4 g S时,转移的电子数为0.4NA
D.3.6 g H2O中含有的σ键数目为0.2NA
解析 标准状况下,11.2 L NO的物质的量为0.5 mol,原子数目为0.5×2NA=NA,A正确;0.5 L 12 mol·L-1盐酸的物质的量为12 mol·L-1×0.5 L=6 mol,含Cl-的数目为6NA,B正确;根据方程式3HgS+12HCl+2HNO3===3H2HgCl4+2NO↑+3S↓+4H2O可知,生成3 mol S,电子转移的物质的量为6 mol,生成=0.2 mol的S,电子转移数目为0.4NA,C正确;1个H2O分子中σ键数目为2,3.6 g H2O即0.2 mol,含有的σ键数目为0.4NA,D错误。
答案 D
11.(2025·河北省唐山市高三一模)氮化铝可通过如下反应合成:Al2O3+N2+3C2AlN+3CO,设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.28 g N2和CO混合气体中含有的电子数目为14NA
B.12 g石墨中含有C—C键的数目为3NA
C.22.4 L N2中含有π键的数目为2NA
D.该反应每生成2 mol AlN转移电子的数目为3NA
解析 N2、CO相对分子质量相等,N2、CO分子中都含14个电子,28 g N2和CO混合气体中含有的电子数目为×14×NA=14NA,故A正确;石墨晶体中每个碳原子与相邻3个碳原子形成3个共价键,根据均摊原则,12 g石墨中含有C—C键的数目为1.5NA,故B错误;没有明确是否为标准状况,22.4 L N2的物质的量不一定是1 mol,含有π键的数目不一定为2NA,故C错误;该反应中N元素化合价由0降低为-3,应每生成2 mol AlN转移电子的数目为6NA,故D错误。
答案 A
12.氨基磺酸(H2NSO3H)可作漂白助剂。氨基磺酸在常温下稳定,高温时能完全分解:2H2NSO3HSO2↑+SO3↑+2H2↑+N2↑+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,11.2 L SO3所含分子数为0.5NA
B.该反应生成2 mol H2时转移电子数为4NA
C.相同条件下,14 g N2与16 g O2所含原子数均为NA
D.SO2分子中,S的杂化方式为sp3
解析 标准状况下,SO3为固体,不能利用气体摩尔体积求算其物质的量,进而不能求算其分子数,A错误;H2NSO3H中N为-3价,S为+6价,H为+1价,由化学方程式知,该反应生成2 mol H2时转移6 mol电子,B错误;14 g N2的物质的量为0.5 mol,氮原子数目为1NA,16 g O2的物质的量也为0.5 mol,氧原子数目为1NA,所含原子数均为NA,C正确;SO2分子中,S价层电子对数为2+=3,S的杂化方式为sp2,D错误。
答案 C
13.(2025·黑龙江省齐齐哈尔市高三一模)三氟化氮(NF3)在潮湿的环境中能发生反应:3NF3+5H2O===2NO+HNO3+9HF,NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.消耗9 g H2O,形成H—F键数目为1.8NA
B.生成22.4 L NO,电子转移数为NA
C.若1 mol NF3被氧化,则需氧化剂的分子数为2NA
D.1 L 1 mol/L的HF溶液含F-数为NA
解析 9 g H2O是0.5 mol,可生成0.9 mol HF即0.9NA H—F键,故A错误;不知状况无法由气体体积计算物质的量,故B错误;反应中只有N元素化合价发生改变,N元素由+3价转化为+5价和+2价,转移2个电子,即若1 mol NF3被氧化,则需2 mol NF3为氧化剂,也就是2NA,故C正确;HF是弱酸,溶液中部分电离,含有的氟离子数小于NA,故D错误。
答案 C
14.CO2能与H2反应生成一系列高附加值的化学品,其碳元素转化关系如下图所示。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.反应①每生成1 mol CH4,消耗H2分子数目为4NA
B.标准状况下,2.24 L HCHO中含中子数目为1.6NA
C.反应③每生成3.2 g CH3OH,转移电子数目为0.4NA
D.100 mL 1 mol·L-1 HCOOH溶液中含H原子数目为0.2NA
解析 反应①为CO2+4H2===CH4+2H2O,每生成1 mol CH4,消耗H2分子数目为4NA,A正确;标准状况下,2.24 L HCHO物质的量为0.1 mol,HCHO中中子数为6+8=14个,故2.24 L HCHO中含中子数目为1.4NA,B错误;反应③中CO2→CH3OH从+4价到-2价,每生成3.2 g CH3OH即0.1 mol,转移电子数目为0.6NA,C错误;HCOOH溶液中HCOOH和H2O中都含H原子,故H原子数目大于0.2NA,D错误。
答案 A
学科网(北京)股份有限公司
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