2019届一轮复习人教版第一章第1讲物质的量　气体摩尔体积学案

2019届一轮复习人教版第一章第1讲物质的量　气体摩尔体积学案

第1讲　物质的量　气体摩尔体积 ‎【2019·备考】‎ 最新考纲：1.了解物质的量(n)及其单位摩尔(mol)、摩尔质量(M)、气体摩尔体积(Vm)、阿伏加德罗常数(NA)的含义。2.能根据微粒(原子、分子、离子等)物质的量、数目、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计算。‎ 考点一　物质的量　摩尔质量 ‎(频数：★☆☆　难度：★☆☆)‎ ‎1．物质的量、摩尔、阿伏加德罗常数 ‎(1)基本概念间的关系 说明：可以和其它物理量及单位对比讲解。‎ ‎(2)物质的量的表示方法 例如：0.2 mol H2，3 mol H2O等。‎ ‎(3)物质的量与微粒个数、阿伏加德罗常数之间的关系 n＝。‎ ‎①摩尔后面应为确切的微粒名称；如1 mol氢(不确切)和1‎ ‎ mol大米(宏观物质)皆为错误说法。‎ ‎②6.02×1023是个纯数值没有任何物理意义，而阿伏加德罗常数(NA)是指1 mol任何微粒所含的粒子数，它与0.012 kg 12C所含的碳原子数相同，数值约为6.02×1023。‎ ‎2．摩尔质量 ‎1．教材基础知识判断 ‎(1)1 mol NaCl和1 mol HCl含有相同的粒子数目(　　)‎ ‎(2)1 mol任何物质都含有6.02×1023个分子(　　)‎ ‎(3)NaOH的摩尔质量为40 g(　　)‎ ‎(4)1 mol O2的质量与它的相对分子质量相等(　　)‎ ‎(5)1 mol OH－的质量为17 g·mol－1(　　)‎ ‎(6)2 mol H2O的摩尔质量是1 mol H2O的摩尔质量的2倍(　　)‎ 答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×‎ ‎2．(RJ必修1·P17改编)在0.5 mol Na2SO4中含有离子和氧原子的物质的量分别是(　　)‎ A．1.5 mol　0.5 mol　　　　　 B．1.5 mol　2 mol C．0.5 mol　4 mol D．1 mol　2 mol 答案　B ‎3．教材易误点探究 摩尔质量、相对分子(或原子)质量、1 mol物质的质量三者有何区别与联系？请以钠为例加以说明。‎ ‎__________________________________________________________________‎ ‎__________________________________________________________________。‎ 答案　三者是三个不同的物理量，具有不同的单位。其单位分别为g·mol－1、‎ ‎1 g。若摩尔质量、1 mol物质的质量分别以g·mol－1、g为单位时，三者在数值上是相同的。例如：钠的摩尔质量为23 g·mol－1，钠的相对原子质量为23，1 mol钠的质量为23 g ‎4．(溯源题)(2017·课标全国Ⅱ，8)阿伏加德罗常数的值为NA。判断下列说法是否正确。‎ ‎(1)1 L 0.1 mol·L－1 NH4Cl溶液中，NH的数量为0.1NA(　　)‎ ‎(2)2.4 g Mg与H2SO4完全反应，转移的电子数为0.1NA(　　)‎ ‎(3)0.1 mol H2和0.1 mol I2于密闭容器中充分反应后，其分子总数为0.2NA(　　)‎ 答案　(1)×　(2)×　(3)√‎ 探源：本考题源于RJ必修1 P13“学与问”及拓展，对物质的量、质量、微粒数及摩尔质量等关系进行考查，突出了物质的量在转换过程中的桥梁作用。‎ 题组一　基本概念理解与应用 ‎1．根据我国统一施行法定计量单位的规定，下列说法比较规范的是(　　)‎ A．98 g硫酸的摩尔数为1 mol B．氧的摩尔质量为32 g/mol C．某硫酸中H2SO4的质量分数为60%‎ D．阿伏加德罗常数约为6.02×1023个 解析　98 g硫酸的物质的量为1 mol，A不正确；氧气的摩尔质量为32 g/mol，B不正确；某硫酸中H2SO4的质量分数为60%，C正确；阿伏加德罗常数约为6.02×1023 mol－1，D不正确。‎ 答案　C ‎2．冬季的降雪给机场和马路带来诸多不便，其中醋酸钾(CH3COOK)是融雪效果较好的融雪剂，下列关于醋酸钾的说法正确的是(　　)‎ A．1 mol CH3COOK的质量为98 g·mol－1‎ B．CH3COOK的摩尔质量等于它的相对分子质量 C．一个“CH3COOK”微粒的质量约为g D．含有6.02×1023个碳原子的CH3COOK的物质的量为1 mol 解析　1 mol CH3COOK的质量为98 g，A错误；摩尔质量的单位是g·mol－1，相对分子质量的单位是“1”，B错误；一个“CH3COOK”微粒的质量约为 g，C正确；一个“CH3COOK”中含有2个C原子，所以当醋酸钾中有6.02×1023个C原子时，醋酸钾的物质的量为0.5 mol，D错误。‎ 答案　C 题组二　应用n＝＝，突破质量与微粒数目之间的换算 ‎3．(名师原创)有以下四种气体　①3.01×1023个HCl分子　②13.6 g H2S　③2 g D2　④0.2 mol NH3。下列关系正确的是(　　)‎ A．质量：②>①>④>③‎ B．分子个数：①>③>②>④‎ C．物质的量：③>①>②>④‎ D．氢原子数：③>②>④>①‎ 解析　四种气体的物质的量分别为HCl 0.5 mol、H2S 0.4 mol、D2 0.5 mol、NH3 ‎ ‎0.2 mol，所以根据各量关系，质量大小顺序关系为①>②>④>③；分子个数和物质的量的关系为①＝③>②>④；氢原子数的关系为③>②>④>①，答案为D。‎ 答案　D ‎4．计算下列粒子的粒子数目。‎ ‎(1)0.3 mol H2O分子中所含氢原子数与________个NH3分子中所含氢原子数相等。‎ ‎(2)12 g乙烷中所含共价键的物质的量是________。‎ ‎(3)分子数为0.5NA的CO2分子，质量是________。‎ ‎(4)9.5 g A分子的物质的量是0.25 mol，A的摩尔质量是________，N个B分子的质量是m g，则B的摩尔质量是________，24 g O3中的分子数与________g 18O2中的分子数相等。‎ 答案　(1)0.2NA　(2)2.8 mol　(3)22 g ‎(4)38 g·mol－1　 g·mol－1　18‎ ‎【反思归纳】‎ ‎1．正确理解三个易混关系 ‎①直接构成物质的粒子与间接构成物质的粒子(原子、电子等)数目之间的关系；②摩尔质量与相对分子质量的关系；③强电解质、弱电解质、非电解质与溶质粒子(分子或离子)数之间的关系。‎ ‎2．充分利用一个转换“纽带”‎ 考点二　气体摩尔体积　阿伏加德罗定律 ‎(频数：★★★　难度：★★☆)‎ ‎1．影响物质体积的因素 ‎2．气体摩尔体积 ‎3．阿伏加德罗定律及其推论应用 ‎(1)阿伏加德罗定律：同温同压下，相同体积的任何气体，含有相同数目的分子(或气体的物质的量相同)。‎ ‎(2)阿伏加德罗定律的推论 相同 条件 结论 公式 语言叙述 T、p 相同 ＝ 同温、同压下，气体的体积与其物质的量成正比 T、V 相同 ＝ 温度、体积相同的气体，气体的压强与其物质的量成正比 T、p 相同 ＝ 同温、同压下，气体的密度与其摩尔质量(或相对分子质量)成正比 ‎①阿伏加德罗定律所叙述的“任何气体”，既包括单一气体，也包括互不反应的混合气体。‎ ‎②阿伏加德罗定律及其推论没有必要死记硬背，可由理想气体状态方程pV＝nRT进行推导。‎ ‎1．教材基础知识判断 ‎(1)在标准状况下，1 mol O2与1 mol SO3的体积相同(　　)‎ ‎(2)在标准状况下，1 mol气体的体积约是22.4 L，在非标准状况下，1 mol气体的体积则一定不是22.4 L(　　)‎ ‎(3)标准状况下，氢气的气体摩尔体积为22.4 L(　　)‎ ‎(4)同温同体积条件下，等质量的SO2和O2对应的压强之比为1∶2(　　)‎ 答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√‎ ‎2．(RJ必修1·P204改编)下列各组物质中，所含电子数相同的是(　　)‎ A．0.5 mol 37Cl2和16 g O2‎ B．5.6 L N2(标准状况)和11 g CO2‎ C．20 g D2O和10 g H2‎ D．224 mL D2和0.1 mol N2‎ 答案　C ‎3．(溯源题)判断下列说法是否正确 ‎(1)标准状况下，2.24 L N2和O2的混合气体中分子数为0.2NA(　　)‎ ‎(2017·课标全国Ⅱ，8C)‎ ‎(2)标准状况下，5.6 L CO2与足量Na2O2反应转移的电子数为0.5NA(　　)‎ ‎(2015·四川理综，5C)‎ ‎(3)标准状况下，22.4 L氨水含有NA个NH3分子(　　)‎ ‎(2014·广东理综，10C)‎ 答案　(1)×　(2)×　(3)×‎ 探源：本高考题组源于RJ必修1 P13“科学·探究”及拓展，以阿伏加德罗常数为载体围绕气体摩尔体积、阿伏加德罗定律进行设项。‎ 题组一　涉及“气体摩尔体积”的有关判断 ‎1．下列说法正确的是(　　)‎ A．1 mol任何气体的气体摩尔体积都约为22.4 L·mol－1‎ B．20 ℃、1.0×105 Pa时，同体积的O2与CO2含有相同的分子数 C．当1 mol气态物质的体积为22.4 L时，该气体一定处于标准状况 D．2 mol气体的体积约为44.8 L 解析　A项，没有给出气体所处的温度和压强，无法确定气体摩尔体积；B项，根据阿伏加德罗定律，同温同压下，同体积的任何气体都含有相同的分子数，正确；C项，1 mol气态物质在非标准状况时，体积也有可能等于22.4 L；D项，没有给出气体所处的温度和压强，不能计算气体的体积。‎ 答案　B ‎2．(2017·合肥模拟)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，22.4 L水中所含原子总数为3NA B．常温常压下，44 g C3H8中含有的碳碳单键数为3NA C．标准状况下，22.4 L N2与67.2 L H2混合，在一定条件下反应后，气体分子总数为2NA D．1 mol Na2O和Na2O2混合物中含有的阴、阳离子总数是3NA 解析　标准状况下，水不是气态，A错误；44 g(1 mol)C3H8中含有的碳碳单键数为2NA，B错误；N2＋3H22NH3，反应不能进行到底，故反应后气体的分子总数大于2NA，C错误；1 mol Na2O和Na2O2的混合物中阴、阳离子总数为3NA，D正确。‎ 答案　D 题组二　阿伏加德罗定律 ‎3．下列条件下，两种气体分子数一定不相等的是(　　)‎ A．相同质量、不同密度的N2O和CO2‎ B．相同体积、相同密度的CO和C2H4‎ C．相同温度、相同压强、相同体积的O2和O3‎ D．相同压强、相同质量的NO2和N2O4‎ 解析　A项中N2O和CO2的相对分子质量均为44，故质量相同时，分子数一定相等；B项中CO和C2H4相对分子质量均为28，体积相同、密度相同，则质量相等，故分子数相等；C项为同温、同压、同体积，则气体所含分子数一定相同；D项中NO2和N2O4的摩尔质量不相同，则相同质量时两气体分子数一定不相等。‎ 答案　D ‎4．(名题原创)同温同压下，甲容器中充满35Cl2，乙容器中充满37Cl2，完成下列填空。‎ ‎(1)若两种气体体积相等，则甲、乙两容器中气体密度之比为________；‎ ‎(2)若两种气体体积相等，则甲、乙两容器中气体分子数之比为________；‎ ‎(3)若两种气体质量相等，则甲、乙两容器中气体所含质子数之比为________；‎ ‎(4)若两种气体体积相等，则甲、乙两容器中气体所含中子数之比为________。‎ 答案　(1)35∶37　(2)1∶1　(3)37∶35　(4)9∶10‎ ‎【思维建模】‎ 阿伏加德罗定律及其推论解题模板 第一步：找“相同”明“不同”‎ ‎(1)找出题干中有哪些相同的条件，再根据物质的量，结合物质的微粒结构，求出相应的粒子数；‎ ‎(2)分析选项中的要求，明确需要求解哪些量。‎ 第二步：用“规律”‎ 利用阿伏加德罗定律及其推论得出不同条件之间的关系，进行对比判断，从而顺利解题 注：可利用理想气体状态方程推导判断：pV＝nRT，其中R为常数。‎ 拓展 在体积相同的两个密闭容器中分别充满O2、O3气体，当这两个容器内气体的温度和密度相等时，则两个容器内的气体压强不相等；两个容器内的氧原子数目相等(填“相等”，“不相等”)。‎ 题组三　涉及“气体摩尔体积”的有关计算 ‎5．(2018·济南一中质检)0.2 mol NaO2与足量CO2完全反应后，下表对生成物Na2CO3和O2的描述中正确的是(　　)‎ Na2CO3的质量 关于O2的描述 A ‎21.2 g O2的摩尔质量是36 g·mol－1‎ B ‎21.6 g 生成标准状况下O2的体积为2.24 L C ‎21.6 g O2的摩尔质量是34 g·mol－1‎ D ‎22.4 g 生成标准状况下O2的体积为2.24 mL 解析　A．根据2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2↑，生成Na2CO3的质量为21.6 g，O2的摩尔质量是32 g·mol－1，错误；B.生成标准状况下O2的体积为2.24 L，正确；C.O2的摩尔质量是32 g·mol－1，错误；D.生成Na2CO3的质量为21.6 g，错误。‎ 答案　B 热点说明：在近几年高考中，阿伏加德罗常数的正误判断一直备受青睐，保持着较高的稳定性与连续性。在命题思路上主要以阿伏加德罗常数为载体，结合气体摩尔体积、物质的组成或原子结构、氧化还原反应及电离、水解等基本概念和基本理论，考查常用化学计量的相关计算。‎ ‎【解题建模】‎ 设NA为阿伏加德罗常数的数值，判断下列说法是否正确 ―→‎ ―→‎ ―→‎ ‎【解题关键】‎ 由于阿伏加德罗常数有关的正误判断所设选项知识隐蔽，特别是涉及到微粒计算的判断出错率最高，所以能正确求解微粒数是解题关键。‎ ‎“阿伏加德罗常数”所涉微粒数目转换示意图如下：‎ ‎[模型解题]‎ ‎　气体摩尔体积的使用条件及物质的聚集状态 ‎【审题模板】‎ ‎1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”‎ ‎(1)80 g SO3中含3NA个氧原子，体积约为22.4 L(　　)‎ ‎(2)2.24 L CO2中含有的原子数为0.3NA(　　)‎ ‎(3)常温下，11.2 L甲烷气体含有的甲烷分子数为0.5NA(　　)‎ ‎(4)标准状况下，2.24 L HF含有的HF分子数为0.1NA(　　)‎ ‎(5)0 ℃ 1.01×105Pa时，1 L O2所含原子数为(　　)‎ ‎(6)标准状况下，1.12 L 1H2和0.2 g 2H2均含有0.1NA个质子(　　)‎ 答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)√‎ ‎　物质的组成与结构 ‎【审题模板】‎ ‎(1)记特殊物质中所含微粒(分子、原子、电子、质子、中子等)的数目，如Ne、D2O、18O2、—OH、OH－等。‎ ‎(2)记最简式相同的物质，如NO2和N2O4、乙烯(C2H4)和丙烯(C3H6)等。‎ ‎(3)记摩尔质量相同的物质，如N2、CO、C2H4等。‎ ‎(4)记物质中所含化学键的数目，如一分子H2O2、CnH2n＋2中化学键的数目分别为3、3n＋1。‎ ‎2．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”‎ ‎(1)常温常压下，14 g由N2与CO组成的混合气体含有的分子数目为NA(　　)‎ ‎(2)常温常压下，92 g NO2和N2O4的混合气体中含有的原子总数为6NA(　　)‎ ‎(3)在常温常压下，18 g H2O与18 g D2O所含电子数均为10NA(　　)‎ ‎(4)17 g —OH与17 g OH－所含电子数均为10NA(　　)‎ ‎(5)32 g甲醇中所含共价键数目为5NA(　　)‎ ‎(6)14 g乙烯与丙烯的混合气体中所含氢原子数目为2NA(　　)‎ 答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)√　(6)√‎ ‎　电解质溶液中粒子数目判断 ‎【审题模板】‎ ‎(1)是否指明了溶液的体积。‎ ‎(2)是否有弱电解质或可水解的盐，如1 L 0.1 mol·L－1的乙酸溶液和1 L 0.1 ‎ mol·L－1的乙酸钠溶液中含有的CH3COO－的数目不相等且都小于0.1NA。‎ ‎(3)所给条件是否与电解质的组成有关，如pH＝1的H2SO4溶液c(H＋)＝0.1 ‎ mol·L－1，与电解质的组成无关；0.05 mol·L－1的Ba(OH)2溶液，c(OH－)＝0.1 mol·L－1，与电解质的组成有关。‎ ‎3．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”‎ ‎(1)等体积、等物质的量浓度的NaCl和KCl溶液中，阴、阳离子数目之和均为2NA(　　)‎ ‎(2)等体积、等物质的量浓度的NaCl和KF溶液中，阴、阳离子数目之和相等(　　)‎ ‎(3)0.1 mol·L－1的NaHSO4溶液中，阳离子的数目之和为0.2NA(　　)‎ ‎(4)25 ℃时，pH＝13的1.0 L Ba(OH)2溶液中含有的OH－数目为0.2NA(　　)‎ ‎(5)1 L 0.1 mol·L－1的Na2CO3溶液中所含氧原子数目为0.3NA(　　)‎ ‎(6)10 L pH＝1的硫酸中含有的H＋数为2NA(　　)‎ ‎(7)25 ℃，pH＝12的CH3COONa溶液中含有OH－的数目为0.01NA(　　)‎ 答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×　(7)×‎ ‎　物质转化中的“隐含反应”‎ ‎【审题模板】‎ ‎(1)隐含“可逆反应”：‎ ‎2SO2＋O22SO3，2NO2N2O4，‎ N2＋3H22NH3，Cl2＋H2OHCl＋HClO。‎ ‎(2)隐含“浓度的变化”：‎ MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，‎ Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O，‎ Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。‎ ‎(3)隐含“钝化”‎ 常温下，铁、铝遇浓硫酸、浓硝酸发生“钝化”。‎ ‎4．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”‎ ‎(1)密闭容器中2 mol NO与1 mol O2充分反应，产物的分子数为2NA(　　)‎ ‎(2)1 mol SO2和4 mol O2在一定条件下，充分反应后，转移电子数为2NA(　　)‎ ‎(3)100 g 17%的氨水，溶液中含有的NH3分子数为NA(　　)‎ ‎(4)向2 L 2 mol·L－1的盐酸中，加入足量MnO2，充分反应后，生成的Cl2在标准状况下为22.4 L(　　)‎ ‎(5)将0.1 mol Cl2通入足量水中，充分反应后，转移电子的个数为0.1NA(　　)‎ 答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×‎ ‎　氧化还原反应中电子转移的数目 ‎【审题模板】‎ ‎1．明确三步确定电子转移数目 ‎2．熟记常考氧化还原反应转移的电子数 反应 物质 转移电子的物质 的量或电子数目 Na2O2＋CO2‎ ‎(或H2O)‎ ‎1 mol Na2O2‎ ‎1 mol或NA ‎1 mol O2‎ ‎2 mol或2NA Cl2＋NaOH ‎1 mol Cl2‎ ‎1 mol或NA Cl2＋Fe ‎1 mol Cl2‎ ‎2 mol或2NA ‎1 mol Fe ‎3 mol或3NA ‎5.正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。‎ ‎(1)5.6 g铁粉与硝酸反应失去的电子数一定为0.3NA(　　)‎ ‎(2)1 mol Na与足量O2反应，生成Na2O和Na2O2的混合物，转移的电子数为NA(　　)‎ ‎(3)1 mol Na2O2与足量CO2充分反应转移的电子数为2NA(　　)‎ ‎(4)向FeI2溶液中通入适量Cl2，当有1 mol Fe2＋被氧化时，共转移的电子的数目为NA(　　)‎ ‎(5)1 mol Cl2参加反应转移电子数一定为2NA(　　)‎ ‎(6)标准状况下，5.6 L CO2与足量Na2O2反应转移的电子数为0.5NA(　　)‎ ‎(7)3 mol单质Fe完全转变为Fe3O4，失去8NA个电子(　　)‎ ‎(8)5NH4NO32HNO3＋4N2↑＋9H2O反应中，生成28 g N2时，转移的电子数目为3.75NA(　　)‎ 答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×　(7)√　(8)√‎ ‎[试题分析]‎ ‎(2016·课标全国Ⅰ，8)设NA为阿伏加德罗常数值。下列有关叙述正确的是(　　)‎ A．14 g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为2NA B．1 mol N2与4 mol H2反应生成的NH3分子数为2NA C．1 mol Fe溶于过量硝酸，电子转移数为2NA D．标准状况下，2.24 L CCl4含有的共价键数为0.4NA 解题思路：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ 我的答案：　　　　‎ 命题意图：本题以阿伏加德罗常数为核心，考查内容涉及混合物的组成计算、可逆反应中反应物的转化率、氧化还原反应中电子转移数目的计算以及物质结构中价键的数目等问题，具有较强的综合性。不仅考查了考生的基础知识掌握情况、概念辨析水平，还考查了考生的接受、吸收和整合化学信息的能力，以及严谨的思维品质，兼有“宏观与微观”、“一般与特殊”、“对立统一”和“模型”等思想方法的考查。题目综合性强、覆盖面广，具有较好的区分度。本题抽样统计难度为0.70。‎ 解题思路：乙烯和丙烯最简式均为CH2，14 g混合气体中含有的原子团CH2物质的量为1 mol，含有氢原子数为2 NA；1 mol N2与4 mol H2完全反应则生成2 mol NH3，但此反应是可逆反应，反应不完全，所以NH3分子数小于2NA；Fe溶于过量硝酸，由于硝酸具有强氧化性，最终氧化产物是Fe3＋，因此1 mol ‎ Fe与过量硝酸反应转移3NA电子；标准状况下，CCl4呈液态，不能由气体摩尔体积得出其物质的量，不能计算其含有的共价键数。‎ 正确答案：A ‎[真题演练]‎ ‎1．(2017·课标全国Ⅲ，10)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)‎ A．0.1 mol的11B中，含有0.6NA个中子 B．pH＝1的H3PO4溶液中，含有0.1NA个H＋‎ C．2.24 L(标准状况)苯在O2中完全燃烧，得到0.6NA个CO2分子 D．密闭容器中1 mol PCl3与1 mol Cl2反应制备PCl5(g)，增加2NA个P—Cl键 解析　硼原子的质子数为5，11B的中子数为6，故0.1 mol的11B中含有中子数为0.6NA；未指明溶液体积，无法计算H＋ 的个数；标准状况下苯为液体，故2.24 L(标准状况)苯的物质的量不为0.1 mol，生成的CO2分子也不是0.6NA；PCl3 ＋ Cl2PCl5 ，这是一个可逆反应，1mol PCl3与1mol Cl2不可能完全反应生成1 mol PCl5，故增加的P－Cl键数目小于2NA，错误。‎ 答案　A ‎2．(2015·课标全国卷Ⅰ，8)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)‎ A．18 g D2O和18 g H2O中含有的质子数均为10NA B．2 L 0.5 mol·L－1亚硫酸溶液中含有的H＋离子数为2NA C．过氧化钠与水反应时，生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.2NA D．密闭容器中2 mol NO与1 mol O2充分反应，产物的分子数为2NA 解析　A项，一个D2O和H2O分子中质子数相同(均为10)，但D2O、H2O的摩尔质量不同，分别为20 g·mol－1和18 g·mol－1，所以18 g D2O和H2O的物质的量不同，质子数不同，错误；B项，n(H2SO3)＝2 L×0.5 mol·L－1＝1 mol，但H2SO3是弱酸，部分电离，所以H＋数目小于2NA，错误；C项，发生的反应是2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，转移电子数为2e－，所以生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.2NA，正确；D项，发生反应：2NO＋O2===2NO2，生成2 mol NO2，常温下NO2和N2O4之间存在平衡2NO2N2O4，所以分子数小于2NA，错误。‎ 答案　C ‎3．(2015·课标全国Ⅱ，10)NA代表阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是(　　)‎ A．60 g丙醇中存在的共价键总数为10NA B．1 L 0.1 mol·L－1的NaHCO3溶液中HCO和CO的离子数之和为0.1NA C．钠在空气中燃烧可生成多种氧化物，23 g钠充分燃烧时转移电子数为1NA D．235 g核素U发生裂变反应：U＋nSr＋Xe＋10n，净产生的中子(n)数为10NA 解析　A项，60 g丙醇的物质的量是1 mol，根据其结构式可知，1 mol丙醇分子中存在的共价键总数为11NA，错误；B项，根据电解质溶液中物料守恒可知，1 L 0.1 mol·L－1的NaHCO3溶液中HCO、CO和H2CO3粒子数之和为0.1NA，错误；C项，在氧化物中，钠元素的化合价只有＋1价，因此23 g Na即1 mol Na充分燃烧时转移电子数为1NA，正确；D项，235 g核素U即1 mol U，发生裂变反应时净产生的中子数为9NA，错误。‎ 答案　C ‎4．(1)(2015·课标全国Ⅰ，9改编)乌洛托品在合成、医药、染料等工业中有广泛用途，其结构简式如图所示。将甲醛水溶液与氨水混合蒸发可制得乌洛托品。若原料完全反应生成乌洛托品，则甲醛与氨的物质的量之比应为________。‎ ‎(2)[2015·山东理综，29(2)]在空气中煅烧CoC2O4生成钴氧化物和CO2，测得充分煅烧后固体质量为2.41 g，CO2的体积为1.344 L(标准状况)，则钴氧化物的化学式为________。‎ 解析　(1)由结构简式可知，1 mol乌洛托品中含有6 mol C和4 mol N，由原子守恒，甲醛与氨的物质的量之比为3∶2。(2)CO2的物质的量为n(CO2)＝＝0.06 mol，根据CoC2O4的组成可知Co物质的量为0.03 mol，其质量为m(Co)＝0.03 mol×59 g·mol－1＝1.77 g，设钴氧化物的化学式为CoxOy，根据元素的质量比可得59x∶16y＝1.77 g∶(2.41 g－1.77 g)，解得x∶y＝3∶4，所以钴氧化物的化学式为Co3O4。‎ 答案　(1)3∶2　(2)Co3O4‎ 一、选择题 ‎1．下列说法中正确的是(　　)‎ A．摩尔既是物质的数量单位又是物质的质量单位 B．阿伏加德罗常数是12 kg 12C中含有的碳原子数 C．1 mol水分子中含有2 mol氢原子和1 mol氧原子 D．一个NO分子的质量是a g，一个NO2分子的质量是b g，则氧原子的摩尔质量是(b－a)g·mol－1‎ 解析　摩尔是物质的量的单位，A不正确；NA是0.012 kg 12C中含有的碳原子数，B不正确；(b－a)g是一个氧原子的质量，D不正确。‎ 答案　C ‎2．给出下列条件，无法确定该物质摩尔质量的是(　　)‎ A．已知气体在标准状况下的密度 B．已知一定量气体的体积和质量 C．已知一定量物质的质量和物质的量 D．已知物质一个分子的实际质量 解析　气体的密度乘以摩尔体积就是其摩尔质量，A能确定；没有给出气体所处的状态时，无法根据气体体积确定其物质的量，B不能确定；物质的质量除以物质的量就是其摩尔质量，C能确定；一个分子的实际质量乘以阿伏加德罗常数就是该分子的摩尔质量，D能确定。‎ 答案　B ‎3．(2018·河北邯郸模拟)下列选项中所涉及的两个量一定相等的是(　　)‎ A．11.2 L Cl2与4.25 g NH3所含有的原子数 B．等物质的量的Al分别与足量的盐酸、NaOH溶液反应转移的电子数 C．标准状况下36 g H2O与1.204×1024个O2分子所占的体积 D．18.0 g重水(D2O)与20 g Ne所含有的电子数 解析　Cl2所处状态的气体摩尔体积不一定为22.4 L·mol－1，不能确定其物质的量，故不能确定Cl2中原子数目，故A错误；等物质的量的Al分别与盐酸和NaOH完全反应，反应中Al均由0价变为＋3价，转移电子数目相等，故 B正确；36 g H2O与1.204×1024个O2分子均为2 mol，标况下水为液态，36 g水体积远远小于44.8 L，故C错误；18.0 g 重水(D2O)为0.9 mol，含有电子为9 mol，20 g Ne为1 mol，含有电子为10 mol，二者含有电子数不相等，故D错误。‎ 答案　B ‎4．设NA表示阿伏加德罗常数，下列叙述不正确的是(　　)‎ A．通常状况下，1 mol SO3含有的分子数为NA B．1 mol OH－参与电解，转移的电子数目为NA C．标准状况下，含NA个氩原子的氩气体积约为22.4 L D．标准状况下，V L水含有的氧原子数约为NA 解析　任何条件下，1 mol SO3含有的分子数都为NA，A正确；由4OH－－4e－===2H2O＋O2↑知，1 mol OH－参与电解转移1 mol 电子，B正确；氩气是单原子分子，C正确；水在标准状况下不是气态，D不正确。‎ 答案　D ‎5．设NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是(　　)‎ A．1 mol乙烷中含有的共价键数目为7NA B．n个二氧化碳分子的物质的量为 mol C．20 g重水中含有的中子数为8NA D．1 mol苯中含有的氢原子数为6NA 解析　重水分子中氢原子为H，1个重水分子中含有10个中子，相对分子质量为20，因此20 g重水中含有的中子数为10NA，C项错误。‎ 答案　C ‎6．(2017·山东重点高中第一次调研，4)NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法中正确的是(　　)‎ A．氢氧燃料电池负极消耗11.2 L气体时，电路中转移的电子数为0.1NA B．1 L 0.1 mol·L－1的Na2S溶液中，阴离子总数大于0.1NA C．64 g Cu和足量的硫粉加热，充分反应转移的电子数是2NA D．常温常压下，36 g 18O2中含中子数为16NA 解析　题中未指明温度和压强，故不能判断电路中转移的电子数，A项错误；1 L ‎ 0.1 mol·L－1的Na2S溶液中Na2S物质的量为0.1 mol，由于S2－发生水解反应：S2－＋H2OHS－＋OH－，阴离子总数增加，故1 L 0.1 mol·L－1的Na2S溶液中，阴离子总数大于0.1NA，B项正确；根据2Cu＋SCu2S可知，64 g Cu (1 mol)和足量硫粉充分反应，转移的电子数为NA，C项错误；1个18O2中含20个中子，则36 g 18O2 (1 mol)中含中子数为20NA，D项错误。‎ 答案　B ‎7．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，2.24 L HF含有的原子数目为0.2NA B．电解精炼铜时，阳极质量减少6.4 g时，转移电子数一定为0.2NA C．常温常压下，将足量的铁粉投入含1 mol HNO3的浓硝酸中，转移的电子总数为NA D．将硫酸钠固体投入水中，若n(SO)＝0.5 mol，则Na＋数目为NA 解析　HF在标准状况下呈液态，A错误；电解精炼铜时，阳极上的活泼金属铁、锌等也会失电子，因此阳极质量减少6.4 g时，转移电子数不一定为0.2NA，B错误；常温常压下，铁遇浓硝酸发生钝化，转移电子数小于NA，C错误。‎ 答案　D ‎8．(2018·山东名校联盟期末联考)NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法中不正确的是(　　)‎ A．常温下，78 g苯中含有6NA个C—H键 B．通入1 mol Cl2的新制氯水中，HClO、Cl－、ClO－粒子数之和为2NA C．1 mol甲基(—14CD3)所含的中子数和电子数分别为11NA、9NA D．在2CuH＋2HCl===CuCl2＋Cu＋2H2↑反应中，每生产22.4 L(标况)H2，反应转移的电子为1.5 NA 解析　1 mol苯中含有6 mol C—H键，A项正确；新制氯水中含有Cl2分子，HClO、Cl－、ClO－粒子数之和小于2NA，B不正确。1个甲基(—14CD3)所含的中子个数和电子个数分别为11和9，C项正确；在2CuH＋2HCl===CuCl2＋Cu＋2H2↑反应中，反应消耗2 mol CuH共失去3 mol电子，生成2 mol氢气，D项正确。‎ 答案　B ‎9．(2017·湖南六校联盟高三联考，3)设NA 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)‎ A．1 mol乙酸(忽略挥发损失)与足量的C2HOH在浓硫酸作用下加热，充分反应可生成NA个CH3CO18OC2H5分子 B．常温常压下，7.8 g Na2O2含离子数为0.4NA C．标准状况下，11.2 L CCl4中含分子数为0.5NA D．6.4 g O2和O3的混合气体，含氧原子数为0.4NA 解析　乙酸与乙醇的反应是可逆反应，故1 mol乙酸与足量C2H5 18OH在浓硫酸作用下反应生成的CH3CO 18OC2H5分子少于NA个，A项错误。1 mol Na2O2含2 mol Na＋和1 mol O，所以7.8 g Na2O2 (0.1 mol)中共含0.3NA个离子，B项错误。标准状况下CCl4为液体，C项错误。O2和O3都由氧原子组成，故6.4 g O2和O3的混合气体共含0.4 mol氧原子，D项正确。‎ 答案　D ‎10．等温等压下，有质子数相等的CO、N2、C2H2三种气体，下列叙述中正确的是(　　)‎ A．体积之比为13∶13∶14‎ B．密度之比为14∶14∶13‎ C．质量之比为1∶1∶1‎ D．原子数之比为1∶1∶1‎ 解析　A项，三种气体分子的质子数分别为14、14、14，质子数相等的CO、N2、C2H2三种气体，物质的量相等，等温等压下，三者体积之比为1∶1∶1，错误；B项，CO、N2、C2H2摩尔质量分别为28 g·mol－1、28 g·mol－1、26 g·mol－1，等温等压下，密度与摩尔质量成正比，则密度之比为28∶28∶26＝14∶14∶13，正确；C项，三种气体的物质的量相等，质量之比等于摩尔质量之比，CO、N2、C2H2摩尔质量分别为28 g·mol－1、28 g·mol－1、26 g·mol－1，则质量之比为28∶28∶26＝14∶14∶13，错误；D项，三种气体的物质的量相等，1分子CO、N2、C2H2分别含原子数为2、2、4，所以三种气体原子数之比为1∶1∶2，错误。‎ 答案　B ‎11．设NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)‎ A．常温常压下，74 g乙酸甲酯中含共用电子对数为11NA B．1 mol Cl2通入足量水中，转移电子数为NA C．足量的铁粉与200 mL 1 mol·L－1硝酸完全反应生成H2的分子数为0.1NA D．30 g葡萄糖和乙酸的混合物中含碳原子数为2NA 解析　A项，1个乙酸甲酯分子中含有11个共用电子对，74 g 乙酸甲酯(1 mol)中含有共用电子对数为11NA，正确；B项，氯气和水反应为可逆反应，不能进行到底故转移电子数小于NA，错误；C项，足量铁粉与200 mL 1 mol·L－1硝酸完全反应的还原产物为氮的氧化物，不是H2，错误；D项，葡萄糖的分子式为C6H12O6，乙酸的分子式为C2H4O2，它们的最简式均为CH2O，所以，30 g C6H12O6和CH3COOH的混合物中含有1 mol碳原子，错误。‎ 答案　A ‎12．(名师原创)胞嘧啶是DNA水解产物之一，是精细化工的重要中间体。胞嘧啶可由5巯基甲脲嘧啶、浓氨水和氯乙酸在一定条件下合成，则反应时NH3和5巯基甲脲嘧啶的物质的量之比为(　　)‎ A．1∶1 B．2∶3 C．3∶1 D．2∶1‎ 解析　对比5巯基甲脲嘧啶和胞嘧啶的结构简式，不难看出胞嘧啶比5巯基甲脲嘧啶多了一个N原子，多出的N原子一定来自于氨，所以反应时NH3和5巯基甲脲嘧啶的物质的量之比为1∶1。‎ 答案　A ‎13．已知硫酸铝铵晶体的化学式可表示为Al2(NH4)2(SO4)4·24H2O，其受热易分解，400 ℃时硫酸铝铵能够稳定存在。取4.53 g硫酸铝铵晶体，加热过程中所得固体质量与温度的变化关系如图所示。根据图中数据的变化，推断下列说法中不正确的是(　　)‎ A．硫酸铝铵晶体在50 ℃下不易分解 B．硫酸铝铵晶体加热到400 ℃时会分解生成Al2(NH4)2(SO4)4‎ C．物质C的化学式为Al2(SO4)3‎ D．物质D的化学式为Al2O3‎ 解析　根据图示可知，约100 ℃时硫酸铝铵晶体开始分解，所以在50 ℃下硫酸铝铵晶体可以稳定存在，选项A说法正确。4.53 g硫酸铝铵晶体的物质的量n[Al2(NH4)2(SO4)4·24H2O]＝4.53 g÷906 g·mol－1＝0.005 mol，该晶体中含有结晶水的物质的量为0.005 mol×24＝0.12 mol；受热分解过程中，固体中一定含有铝元素，根据信息，400 ℃时硫酸铝铵未分解，所以A转化为B的过程中，固体质量的减少量是结晶水的质量，减少的结晶水的物质的量为(4.53 g－2.46 g)÷18 g·mol－1＝0.115 mol；固体中剩余结晶水的物质的量为0.12 mol－0.115 mol＝0.005 mol，所以物质B的化学式为Al2(NH4)2(SO4)4·H2O，选项B说法错误。根据Al元素质量守恒，可以推出物质C为Al2(SO4)3，物质D为Al2O3，选项C、选项D正确。‎ 答案　B 二、填空题 ‎14．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)0.2 g H2含有________个H原子。‎ ‎(2)标准状况下，含有相同氧原子数的CO和CO2的体积之比为________。‎ ‎(3)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)＝________。‎ ‎(4)在9.5 g某二价金属的氯化物中含有0.2 mol Cl－，此氯化物的摩尔质量为________，该金属元素的相对原子质量为________。‎ ‎(5)6.72 L CO(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。‎ 解析　(1)0.2 g H2的物质的量为0.1 mol，含有0.2 mol H原子，即0.2NA个。(2)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，故为2∶1。(3)100 mL硫酸铝溶液中，n(Al3＋)＝0.20 mol，则n(SO)＝0.30 mol，则c(SO)＝3.0 mol·L－1‎ ‎。(4)二价金属的氯化物可表示为MCl2，在9.5 g某二价金属的氯化物中含0.2 mol Cl－，则该氯化物的物质的量为0.1 mol，摩尔质量为95 g·mol－1；该金属元素的相对原子质量为95－71＝24。(5)CO与Fe2O3反应的化学方程式为3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2，标准状况下6.72 L CO的物质的量为0.3 mol，完全反应后生成0.2 mol铁，即11.2 g。‎ 答案　(1)0.2NA　(2)2∶1　(3)3.0 mol·L－1‎ ‎(4)95 g·mol－1　24　(5)11.2‎ ‎15．现有14.4 g CO 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：‎ ‎(1)该混合气体的平均摩尔质量：___________________________________。‎ ‎(2)混合气体中碳原子的个数：________________________________。‎ ‎(用NA表示阿伏加德罗常数的值)‎ ‎(3)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：_______________________；‎ ‎③气球中收集到的气体的电子总数为：_________________________。‎ ‎(用NA表示阿伏加德罗常数的值)‎ 解析　(1)混合气体的体积为8.96 L，则其物质的量为n＝＝＝0.4 mol，混合气体的平均摩尔质量为＝36 g·mol－1；(2)设混合气体中CO的物质的量为x mol，CO2的物质的量为y mol，则根据混合物的质量为14.4 g可得：28x＋44y＝14.4①；根据气体的物质的量为0.4 mol，所得x＋y＝0.4②；解①②得：x＝0.2 mol，y＝0.2 mol；由于CO和CO2中均含1个碳原子，故0.2 mol CO和0.2 mol CO2中共含0.4 mol C原子即0.4NA个；(3)将混合气体依次通过图中装置，则CO2会被NaOH溶液吸收，剩余CO，被浓硫酸干燥后，则在气球中收集到的是干燥纯净的CO气体；①气球中收集到的气体为CO，而一种物质的摩尔质量在数值上等于该物质的相对分子质量，故收集到的气体的摩尔质量为28 g·mol－1；②气球中的气体为CO，其体积V＝nVm＝0.2 mol×22.4 L·mol－1＝4.48 L；③‎ 一个CO含有14个电子，由(2)求出的CO的物质的量为0.2 mol，则电子的物质的量为0.2 mol×14＝2.8 mol，电子总数为2.8NA个。‎ 答案　(1)36 g·mol－1　(2)0.4NA　(3)①28 g·mol－1　②4.48 L　③2.8NA ‎16．合成氨工业生产中所用的αFe催化剂的主要成分为FeO、Fe2O3。‎ ‎(1)某FeO、Fe2O3混合物中，铁、氧原子的物质的量之比4∶5，其中Fe2＋与Fe3＋物质的量之比为________。‎ ‎(2)当催化剂中Fe2＋与Fe3＋的物质的量之比为1∶2时，其催化剂活性最高，此时混合物中铁的质量分数为________。‎ ‎(3)写出由C(炭粉)与Fe2O3在高温下反应制备α铁触媒的化学方程式(另一种产物可溶于水)_______________________________________________________‎ ‎_____________________________________________________________。‎ ‎(4)为制得这种活性最高的催化剂，理论上应向480 g Fe2O3粉末加入炭粉的质量为________，生成实验条件下CO2的体积为________(假设此实验条件下，气体摩尔体积为24 L·mol－1)。‎ 解析　(1)设FeO、Fe2O3分别为x mol、y mol，根据铁、氧原子物质的量之比得：(x＋2y)∶(x＋3y)＝4∶5，x∶y＝2∶1，Fe2＋与Fe3＋物质的量之比：x∶2y＝1∶1。(2)根据催化剂中Fe2＋与Fe3＋的物质的量之比为1∶2，可推知，FeO、Fe2O3的物质的量之比为1∶1，混合物中铁的质量分数为×100%≈72%。(3)由题给信息知，C(炭粉)会将一部分Fe2O3还原成FeO，同时C(炭粉)被氧化成CO2。(4)由于催化剂中Fe2＋与Fe3＋的物质的量之比为1∶2时，其催化剂活性最高，此时反应后的混合物中，FeO、Fe2O3的物质的量之比为1∶1，原料480 g Fe2O3的物质的量为3 mol，Fe2O3～2FeO，原料中必须有的Fe2O3参加反应，即1 mol Fe2O3参加反应，理论上要有0.5 mol C反应，即6 g C。生成CO2为0.5 mol，在该条件下体积为12 L。‎ 答案　(1)1∶1　(2)72%‎ ‎(3)2Fe2O3＋C4FeO＋CO2↑　(4)6 g　12 L