2020-2021年新高三化学一轮复习讲解《物质的量和气体的摩尔体积》

2020-2021年新高三化学一轮复习讲解《物质的量和气体的摩尔体积》

2020-2021 年新高三化学一轮复习讲解《物质的量和气体的 摩尔体积》 【知识梳理】 一、物质的量 1．物质的量(n) (1)概念：是用来表示一定数目粒子集合体的物理量，其单位为摩尔，符号为 mol。 (2) 物质的量是一个专用名词，在表述时不可增减，不能将其理解成“物质的数量”或“物质的 质量”。 （3）使物质的量的单位是摩尔，只用于表示微观粒子的多少，不适合表示宏观物质。用摩 尔必须指明物质微粒的名称、符号或化学式。 温馨提示：在化学方程式中，化学计量数不仅表示反应物和生成物之间微粒个数的关系，还 可表示反应物和生成物之间的物质的量的关系。如 2H2＋O2===2H2O，既可以理解成 2 个氢 分子与 1 个氧分子反应生成 2 个水分子，也可以说 2 摩尔氢气与 1 摩尔氧气反应生成 2 摩尔 水。在化学方程式中，化学计量数之比等于微粒数之比，也等于物质的量之比。 2．阿伏加德罗常数(NA) (1)国际上规定，1mol 任何微粒所含有的微粒数与 0.012kg12C 所含有的碳原子数相等。实验 表明，0.012kg12C 所含的碳原子数约为 6.02×1023，6.02×1023mol－1 为阿伏加德罗常数。 (2)物质的量(n)、阿伏加德罗常数(NA)与微粒数(N)之间的换算关系是 n=N/NA。 温馨提示：阿伏加德罗常数与 6.02×1023 不能等同，阿伏加德罗常数不是一个纯数，它有单 位，其单位为“mol-1”，而 6.02×1023 只是一个近似值，它无单位。 3．摩尔质量(M) (1)概念：单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量，常用单位为 g/mol(或 g·mol－1)。 (2)物质的量(n)、摩尔质量(M)与物质的质量(m)之间的换算关系为 n=m/M。 温馨提示：摩尔质量是从物质的量和质量引申出的一个物理量，摩尔质量以 g·mol－1 为单位 时，在数值上与被描述物质的相对分子(或原子)质量相等，但前者有单位，后者是相对值， 可以认为单位为 1，所以不能将摩尔质量与相对分子(或原子)质量等同来理解。 例题 1、下列关于物质的量、摩尔质量的叙述中正确的是 。 ①0.012kg12C 中含有约 6.02×1023 个碳原子 ②48 g O3 气体含有 6.02×1023 个 O3 分子 ③氢氧化钠的摩尔质量是 40g ④2mol 水的摩尔质量是 1mol 水的摩尔质量的 2 倍 ⑤1 mol 任何物质都含有 6.02×1023 个分子 ⑥1 mol Ne 含有 6.02×1024 个电子 ⑦标准状况下，22.4LCHCl3 中含有的氯原子数目为 3NA ⑧1mol Na2O2 固体中含离子总数为 4 NA ⑨0.5mol/LCuCl2 溶液中含有 3.01×1023 个 Cu2+ ⑩1L 0.5 mol/L Na2CO3 溶液中含有的 CO32-数目为 0.5NA 二、气体摩尔体积 1．影响物质体积的因素 影响物质体积的因素有粒子数目的多少，粒子大小，粒子间距离。在粒子数目相同的情况下， 固体、液体的体积大小主要由粒子本身大小决定，气体体积主要由粒子间距离决定，而气体 的粒子间距离又由温度和压强决定。 2．气体摩尔体积 （1）一定温度和压强下，1mol 的气体所占的体积，符号为 Vm，单位为 L·mol－1，标准状况 下(0℃、101kPa)，气体摩尔体积约为 22.4L·mol－1。 （2）物质的量和气体摩尔体积之间的关系为 n=V/Vm。 温馨提示：理解此概念时应注意是气态物质；物质的量为 1mol；0℃和 1.01×105Pa(标准状况)； 22.4L 体积是近似值；Vm 的单位为 L·mol－1 或 m3·mol－1。 3．阿伏加德罗定律 （1）定义：在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。 （2）应用： ①标准状况下气体的体积（L）＝22.4mol/L×物质的量（mol）气体摩尔质量（g/mol）＝ 22.4mol/L×标准状况下气体的密度（g/L）. ②同温同压下任何气体的体积比等于其分子个数之比，也等于其物质的量之比. ③同温同压下任何气体的密度比等于其相对分子质量之比，也等于同体积的质量之比. ④在温度和体积一定时，气体的压强与物质的量成正比；若温度和压强一定时，气体的体积 与物质的量成正比。 ⑤在温度与气体的物质的量一定时，其气体的压强与体积成反比。 例题 2、NA 为阿伏加德罗常数，下列说法正确的是 。 ①常温常压下，11.2L 氧气所含的原子数为 NA ②等物质的量的 N2 和 CO 所含分子数均为 NA ③常温常压下，4.6g NO2 气体含有 1.81×1023 个 NO2 分子 ④常温下，11.2L 甲烷气体含有甲烷分子数为 0.5NA ⑤14g 乙烯和丙烯的混合物中总原子数为 3NA ⑥2.24LCO2 中含有的原子数为 0.3NA ⑦NA 个一氧化碳分子和 0.5mol 甲烷的质量比为 7：4 ⑧35.5gCl2 参加氧化还原反应，转移的电子数可能为 NA ⑨15.6gNa2O2 与过量 CO2 反应时，转移的电子数为 0.4NA 【指点迷津】有关阿伏加德罗常数试题的设陷方式 1、状态条件：考查气体时经常给出非标准状况（如常温常压）下的气体体积，这就不能直 接用“22.4L/mol”进行计算。 2、物质的状态:考查气体摩尔体积时，命题者常用在标准状况下一些易混淆的液体或固体作 “气体”来设问，迷惑考生。如标准状况下，水(液态)、SO3(固态)、CCl4(液态)、甲苯(液态)、 戊烷(液态)等。这样也不能应用“22.4L/mol”进行计算。 3、物质的组成和结构:考查包括原子、分子（含有机物和无机物）等各种粒子变换或转化关 系、分子结构（所含质子数、电子数、中子数、化学键数等）。如 CO2、H2S 等分子中的共 用电子对数目。 4、氧化还原反应：考查指定物质参加氧化还原反应时，常设置氧化还原反应中氧化剂、还 原剂、氧化产物、还原产物、被氧化、被还原、电子转移数目方面的陷阱。特别要注意一些 常见歧化反应电子转移的情况，如 Na2O2+CO2(或 H2O)、Cl2+NaOH(或 H2O)、NO2+H2O 等。 5、电解质溶液:考查电解质溶液中微粒数目或浓度时，常涉及弱电解质的电离、盐类水解、 化学平衡等方面的陷阱。解题时要认真审题，充分挖掘这一隐含条件。 6、同位素的影响：考查同位素原子质子数、电子数分别相同，但中子数不同，引起其质量 数、相对原子质量不同，也经常以此为出题点来迷惑考生。如果不注意 H、D 的区别，按 H2O 的摩尔质量计算，其结果显然是错误的。 三、物质的量应用于化学方程式的计算 物质的量架起了宏观物质的量如质量、体积等与微观粒子数目之间的关系，尤其巧妙的是， 利用 0.012kg12C 中所含的碳原子数作为计量标准，与相对原子质量的计量标准——1/1212C 的质量统一在了一起，使得物质的摩尔质量在用 g·mol－1 做单位时在数值上等于其相对原子 质量或相对分子质量，大大地方便了计算和计量。又由于物质的量与粒子的个数成正比，因 此，利用化学方程式计算时各物质的化学计量数、各物质的粒子数、各物质的物质的量成正 比，可以直接列在化学方程式中进行计算。 1．化学方程式在量方面的含义：化学方程式可以明确地表示出化学反应中粒子之间的数目 关系，即化学计量数之比等于反应中各物质的化学计量数之比。 2．根据方程式计算的基本步骤 (1)根据题意写出配平的化学方程式。 (2)求出已知物和未知物的物质的量(有时可用质量、体积等表示，分别写在化学方程式中有 关的化学式下面)。 (3)把已知和待求的量[用 m(B)、n(B)、V(B)或设未知数 x、y 等表示]分别写在化学方程式中 有关化学式的下面。 (4)将有关的量列出比例式，求出待求的量。 例题 3、(1)要确定铁的某氯化物 FeClx 的化学式，可利用离子交换和滴定地方法。实验中称 取 0.54g 的 FeClx 样品，溶解后先进行阳离子交换预处理，再通过含有饱和 OH-的阴离子交 换柱，使 Cl-和 OH-发生交换。交换完成后，流出溶液的 OH-用 0.40 mol·L-1 的盐酸滴定，滴 至终点时消耗盐酸 25.0mL。计算该样品中氯的物质的量，并求出 FeClx 中 x 的值 （列出计算过程）。 （2）探究小组用滴定法测定 CuSO4·5H2O（Mr＝250）含量。取 a g 试样配成 100 mL 溶液， 每次取 20.00 mL，消除干扰离子后，用 c mo l·L －1 EDTA（H2Y2－）标准溶液滴定至终点， 平均消耗 EDTA 溶液 b mL。滴定反应如下：Cu2+ + H2Y2－＝CuY2－+ 2H+，写出计算 CuSO4·5H2O 质量分数的表达式 ω＝ _____________________________。 （3）硫酸钠-过氧化氢加合物(xNa2SO4·yH2O2·zH2O)的组成可通过下列实验测定：①准确称 取 1.7700g 样品，配制成 100ml 溶液 A 。②准确量取 25.00 ml 溶液 A，加入盐酸酸化的 BaCl2 溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重，得到白色固体 0.5825g 。③准确量取 25.00 ml 溶液 A，加入适量稀硫酸酸化后，用 0.02000 mol·L －1KMnO4 溶液滴定至终点，消耗 KMnO4 溶液 25.00 ml。H2O2 与 KMnO4 反应的离子方程式如下：2MnO4―＋5H2O2＋6H＋=4Mn2＋＋ 8H2O＋5O2↑，通过计算确定样品的组成(写出计算过程)。 【课时作业】 1．下列关于阿伏加德罗常数的说法中正确的是（ ） A．6.02×1023 叫做阿伏加德罗常数 B．0.012kg12C 含有的碳原子数就是阿伏加德罗常数值 C．含有阿伏加德罗常数值个微粒的物质是 1 摩尔 D．1 摩尔氯含有 6.02×1023 个氯分子 2．1 mol CO 和 1 mol CO2 具有相同的（ ） ①分子数 ②原子数 ③C 原子数 ④O 原子数 A．②④ B．①③ C．①④ D．①② 3．草酸（分子式为 H2C2O4，沸点：150℃）是生物体的一种代谢产物，广泛分布于植物、 动物和真菌体中。下列有关判断不正确的是（ ） A．45g 草酸中含有 1.204×1024 个氧原子 B．1mol 草酸中含有 6.02×1023 个分子 C．草酸的摩尔质量是 90g/mol D．1mol 草酸在标准状况下的体积约为 22.4L 4．科学家最近合成了一种新型分子，它由 4 个氧原子构成，液化后能量、密度都比普通氧 分子高得多。下列说法正确的是 A．摩尔质量是 64g B．它是一种新的化合物 C．它是由氧元素组成的一种单质 D．1mol 该分子中含有 2NA 个氧分子 5．下列选项中的物质所含指定原子数目一定相等的是( ) A．温度和压强不同，相同质量的一氧化二氮和二氧化碳两种气体的总原子数 B．等温等压下，相同体积的乙烯和乙炔、乙烷的混合气体的总原子数 C．等温等压下，相同体积的氧气和臭氧两种气体中的氧原子数 D．相同物质的量、不同体积的氨气和甲烷两种气体中的氢原子数 6．关于 SO2 气体的叙述中，正确的是（ ） A．SO2 的摩尔质量是 64 g B．1mol SO2 中所含分子数约为 6.02×1023 C．1 mol SO2 的质量是 64 g·mol－1 D．25℃，1.01×105Pa 下，1 mol SO2 的体积为 22.4 L 7．设 NA 表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（ ） A．等体积的 CO2 和 CO，分子数目均为 NA B．常温下 pH=12 的 NaOH 溶液中，水电离出的氢离子数为 10-12NA C．标准状况下，22.4L 的 H2 和 22.4L 的 F2 混合后，气体分子数为 2NA D．H2O（g）通过足量 Na2O2（s）充分反应，固体增重 bg 时，反应中转移的电子数为 bNA/2 8．氢气的摩尔质量为 M g·mol－1，密度是 ρ g·L－1，阿伏加德罗常数为 NA，则下列表述正确 的是 A．单位体积中所含氢气分子数目 AN 2 2 . 4 B．单位质量中所含氢气分子数目为 ρ·NA C．单个氢气分子的质量为 A M N gD．单个氢气分子占有的体积为 22.4 AN L 9．以天然气为原料经由合成气(CO、H2)制化学品是目前天然气转化利用的主导技术路线。 制备 CH3OH 的反应转化关系如图所示。设 NA 为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．用 1 mol CH4 理论上能生产标准状况下 CH3OH 22.4 L B．等物质的量的 CH3OH 和 CH4，CH3OH 的质子数比 CH4 多 8NA C．44 g CO2 气体和 44 g CH4 与 CO 的混合气体，所含 C 原子数均为 NA D．用 CH4 制备合成气的反应中，若生成 1 mol CO，反应转移电子数为 3NA 10．设 NA 为阿伏加德罗常数，下列有关说法正确的是（ ） A．0.5mol 羟基中所含电子数为 5NA B．标况下，11.2LCHCl3 中，共用电子对的数目为 2NA C．2.8g 的乙烯和丙烯（C3H6）中含有的碳原子数为 0.2NA D．1mol 苯乙烯（ ）分子中含有碳碳双键的个数为 4NA 11．设 NA 为阿伏加德罗常数的值，下列叙述中正确的有几个 ①1molN2 与 4molH2 反应生成的 NH3 分子数为 2NA； ②标准状况下，体积为 22.4L 的 SO3 中含 3NA 个氧原子； ③1molC10H22 分子中共价键总数为 31NA； ④60g 二氧化硅晶体中含有的分子数目为 NA； ⑤1mol/LNaOH 溶液中含有 Na+数目为 NA； ⑥1molD2O 含 10NA 个电子； ⑦2.24LCO 和 CO2 混合气体中含有的碳原子数目为 0.1NA。 A．2 B．3 C．4 D．5 12．NA 为阿伏加德罗常数，下列叙述错误的是（ ） A．1molC10H22 分子中共价键总数为 31NA 个 B．0.1molCH4 中含有 NA 个电子 C．标准状况下，22.4LCHCl3 含有氯原子数目为 3NA 个 D．标准状况下，1.12L16O2 和 1.12L18O2 均含有 0.1NA 个氧原子 13．某实验小组拟用小颗粒状铝硅合金与足量稀硫酸的反应（已知硅与稀硫酸不反应），测 定通常状况（20℃，101 kPa）下的气体摩尔体积。拟选用下列实验装置完成实验： （1）该小组同学必须选用的装置依次连接的合理顺序为 A、_____________。 （2）实验开始时，先打开分液漏斗上口的玻璃塞，再轻轻打开其活塞，开始时稀硫酸能滴 人锥形瓶中，一段时间后稀硫酸不能顺利滴入锥形瓶中，其原因是_________。 （3）金属铝与稀硫酸反应的离子方程式为_________________。 （4）实验结束时，测量实验中生成 H2 体积的操作方法是_______________。 （5）实验中准确测得 3 个数据：实验前铝硅合金的质量 m1g，实验后残留固体的质量 m2g， 实验后量筒中液面读数为 V ml。。则通常状况下气体摩尔体积 Vm=____L·mol-l。若合金中含 少量铜，则所测得的 Vm 将____________（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。 14．氧元素形成的单质在环境、生命活动、生产、科研等方面有重要作用。 (1)氟利昂在紫外线的作用下能产生氯原子，氯原子对臭氧层有破坏作用。氯原子对臭氧层 的破坏作用可用如下过程表示：Cl+O3 ClO+O2、O3 O2+O、ClO+O Cl+O2。这一 过程总的化学方程式是______________________________。根据总反应的化学方程式，可知 氯原子在反应中作________________________。 (2)意大利科学家使用普通氧分子和带正电的氧离子制出了新型的氧分子 O4，它可能具有与 S4 相似的长方形结构。O4 的摩尔质量为______；相同质量的O2、O3、O4的分子数之比为______， 原子数之比为______；下列有关 O4 的说法不正确的是______(填序号)。 A．题述中生成 O4 的反应不属于化学变化 B．O4 与 O2、O3 都是氧的同素异形体 C．O2 可能具有很强的氧化性 15．Ⅰ.甲、乙、丙三种物质有如图所示的转化关系。 若甲、乙、丙依次是氢气、水、硫酸。 （1）写出甲―→乙的化学方程式：_____。 （2）乙―→丙时所需另一种反应物中，一定含有____和氧元素。 若甲为碳酸钙，丙为氯化钙。 （3）乙可以是______(填名称)。 Ⅱ.N 原子的摩尔质量是_____；1molHNO3 的质量是____；标准状况下 11.2LHCl 气体的物质 的量是___；2molOH－约含有___个电子。 16．（ 1）0.5 mol CO2 的质量为__________克，其中含有 CO2 分子__________个，在标准状 况下的体积是________升。 （2）标况下，1.92 g 某气体的体积为 672 mL，则此气体的相对分子质量为_____。 （3）NaNO2 因外观和食盐相似，又有咸味，容易使人误食中毒。已知 NaNO2 能发生如下反 应：2NaNO2＋4HI＝2NO↑＋I2＋2NaI＋2H2O。该反应中氧化剂是____，根据该反应，鉴别 NaNO2 和 NaCl。可选用的物质有：①食醋、②碘化钾淀粉试纸、③淀粉、④白酒，你认为 必须选用的物质有_______(填序号．．．)。 （4）为除去 Fe 粉中混有的少量 Al 粉，可以选用的试剂为__________（填化学式．．．．），其反 应的离子方程式_________________。 （5）H2S 是一种无色、有臭鸡蛋气味、有毒的可燃性气体。用 30% FeCl3 溶液作吸收液能 吸收 H2S 气体，该反应离子方程式为：___________。 参考答案 例题 1、①②⑥ 【解析】碳是由原子构成的，根据规定 0.012 kg 12C 中所含的碳原子数即为阿伏加德罗常数， 其近似值为 6.02×1023 mol－1，①正确；48 g O3 的物质的量为 1 mol，含 O3 分子 6.02×1023 个， ②正确；摩尔质量的单位为 g/mol 而不是 g，③错误；水的摩尔质量为定值，与其物质的量 的多少无关，④错误；有些物质是由分子组成(例如水、硫酸等)，有些物质是由离子组成(例 如 NaCl、Ca(OH)2 等)，还有些物质是由原子直接构成的(例如金刚石等)，⑤错误；氖原子 核外有 10 个电子，则 1 mol Ne 也应含有 10×6.02×1023 个电子，⑥正确；标准状况下，CHCl3 为液态，不能用 22.4L/mol 进行计算，⑦错误；Na2O2 固体中，含有的是 Na+和 O22-两种离 子，1mol 固体中含有 3mol 离子，故其中的离子总数为 4 NA，⑧错误；由于不知道 CuCl2 溶液的体积，故无法确定 Cu2+离子的数目，⑨错误；由于在水溶液中 CO32-要水解，故 CO32- 数目应小于 0.5NA，⑩错误。 例题 2、⑤ 【解析】常温常压（25℃，1.01×105 Pa）下，11.2L 氧气物质的量小于 0.5mol，其所含原子 数必小于 NA，①错误；等物质的量不一定是 1mol，②错误；由于存在 2NO2 N2O4 这 一隐含条件，故 4.6g NO2 气体中含有的 NO2 分子数应界于 0.1NA 和 0.05NA 之间，③错误； 不是标准状况下，甲烷的物质的量不是 0.5 mol，④错误；乙烯和丙烯的最简式为 CH2，其 最简式的物质的量为 14g/14g·mol-1=1mol，故其总原子数为 3NA，⑤正确；未指明温度、压 强，无法确定 N2 的物质的量，⑥错误；NA 个 CO 为 1mol，其质量为 28g，0.5mol 甲烷质量 为 8g，故其质量比为 7：2，⑦错误；0.5mol Cl2 若只作氧化剂生成 Cl-时应转移电子 1mol， ⑧错误；2mol Na2O2 与过量 CO2 反应转移 2mol 电子，故 0.2mol Na2O2 参与此反应转移 0.2mol 电子，⑨错误。 例题 3、（1）3 （2） （3）2Na2SO4·H 2O2·2H2O 【解析】（1）由题意可得下列关系式：FeClx—xCl——xOH——xHCl，则 n(Cl) =n(Cl—) = n(OH—) = n(HCl) =0.0250L×0.40mol·L-1 = 0.01 mol， m(Fe) = 0.54g – 0.10mol×35.5g·mol-1 = 0.19g， n(Fe) = 0.19g/56g·mol-1 = 0.0034 mol。n(Fe)∶n(Cl) = 0.0034∶0.010 ≈ 1∶3，即 x = 3。 （2）由题意可得下列关系式：CuSO4·5H2O—Cu2+—H2Y2－，则 a g 试样中 n(CuSO4·5H2O) = n(H2Y2 － ) =c m o l·L － 1 ×0.001×bL×5 ，所以 CuSO4·5H2O 质 量 分 数 的 表 达 式 ω ＝ 。 （ 3 ）由② 可得 n(Na2SO4)= n(BaSO4)= 0.5825g÷233g/mol=2.50×10 － 3mol ， 则 m(Na2SO4)=142g·mol － 1×2.50×10 － 3mol=0.355g；由 2MnO4―＋5H2O2＋6H ＋ =4Mn2 ＋ ＋ 8H2O ＋ 5O2↑ 得 n(H2O2)= 5/2n(KMnO4)=5/2·(0.0200mol· L － 1×25.00 mL)/1000mL· L － 1=1.25×10 － 3 mol ， 则 m(H2O2)=34g·mol － 1×1.25×10 － 3mol=0.0425g ， 由 质 量 守 恒 得 n(H2O)=[(1.7700g×25.00mL/100 mL)－0.355g－0.0425g]/18 g·mol－1=2.5×10－3 mol，由此得 x:y:z=n(Na2SO4):n(H2O2):n(H2O)=2:1:2 ，即硫酸钠- 过 氧 化 氢 加 合 物 的 化 学 式 为 2Na2SO4·H 2O2·2H2O。 1．B【解析】A.阿伏加德罗常数是精确值，其近似值为 6.02×1023mol-1，6.02×1023 不是阿伏 伽德罗常数，A 错误； B.0.012kg12C 的物质的量是 1mol，所以 0.012kg12C 含有的碳原子数为阿伏加德罗常数，B 正 确； C.含有阿伏加德罗常数个微粒的物质不一定是 1 摩尔，例如含有阿伏加德罗常数个氢原子的 氢气物质的量是 0.5mol，C 错误； D.1mol 氯不知氯原子、离子、分子，应用物质的量要指明微粒种类，D 错误； 答案选 B。 2．B【解析】二者物质的量相同，所以具有相同的分子数，碳原子角标一样，所以 C 原子 数 相同 3．D【解析】A．45g 草酸中含有 A 45g 490g/mol N 1.204×1024 个氧原子，故 A 正确； B．草酸是共价化合物，1mol 草酸中含有 6.02×1023 个草酸分子，故 B 正确； C．摩尔质量用 g/mol 作单位，其数值等于相对分子质量，草酸的摩尔质量是 90g/mol，故 C 正确； D．标准状况下，草酸不是气体， 1mol 草酸在标准状况下的体积不是 22.4L，故 D 错误； 选 D。 4．C【解析】A．根据上述分析可知，新型分子化学式可表示为 O4，O4 的摩尔质量为 64g/mol， A 选项错误； B．O4 只有 O 元素一种元素组成，属于单质，B 选项错误； C．O4 只有 O 元素一种元素组成，是一种单质，C 选项正确； D．1molO4 分子中含有 NA 个 O4 分子，4NA 个 O 原子，D 选项错误； 答案选 C。 5．A【解析】A 项：N2O 和 CO2 摩尔质量都是 44g/mol，相同质量时两种气体的分子总数、 原子总数都相等，A 项正确； B 项：据阿伏加德罗定律，等温等压下，相同体积的乙烯和乙炔、乙烷的混合气体的分子总 数相同，其原子总数不一定相等； C 项：据阿伏加德罗定律，等温等压相同体积的氧气和臭氧分子总数相同，氧原子数之比为 2:3； D 项：相同物质的量的氨气和甲烷两种气体中，分子数相等，氢原子数之比为 3:4； 本题选 A。 6．B【解析】摩尔质量的单位是 g/mol，SO2 的摩尔质量是 64 g/mol，故 A 错误；1mol SO2 中所含分子数约为 6.02×1023，故 B 正确；1 mol SO2 的质量是 64 g，故 C 错误；0℃，1.01×105Pa 下，1 mol SO2 的体积为 22.4 L，故 D 错误。 7．D【解析】A．未指明温度和压强，若二者所处温度和压强不同，等体积的 CO2 和 CO 所 含分子数不同，且体积、物质的量均未知，也不能确定分子数目，故 A 错误； B．溶液体积未知，无法计算微粒数目，故 B 错误； C．标准状况下，22.4L 的 H2 和 22.4L 的 F2 混合后二者反应生成 2molHF，但是标况下 HF 不是气体，故 C 错误； D．根据方程式 2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2 可知，固体增重质量即为水中氢元素的质量，固 体增重 bg 时参与反应的水的物质的量为 b 2 mol，根据方程式可知转移的电子为 mol，数目 为 NA，故 D 正确； 故答案为 D。 8．C【解析】A．由于没有明确气体存在的条件，则气体摩尔体积不一定为 22.4L/mol，则 单位体积中所含氢气分子数目不一定为 AN 2 2 . 4 ，故 A 错误； B．单位质量中所含氢气分子数目为 1 / g Mg mol ×N A/mol= AN M ，故 B 错误； C．1mol 氢气的质量为 M g，则每个氢气分子的质量为 A M N g，故 C 正确； D．没有告诉在标况下，不能使用标况下的气体摩尔体积计算每个氢气分子所占体积，故 D 错误； 故选：C。 9．DA．CH3OH 在标况下不是气体，故无法得出标况下的体积是 22.4 L 的结论，故 A 错误； B．1mol 的 CH3OH 和 CH4，一个甲醇分子含有 18 个质子，一个甲烷分子含有 10 个质子， 一个甲醇分子比一个甲烷分子多 8 个质子，1mol 的 CH3OH 比 CH4 多 8NA 个质子，但等物 质的量没给出具体的物质的量数值，故 CH3OH 的质子数不一定比 CH4 多 8NA，故 B 错误； C．44 g CO2 气体的物质的量为 m44g==1molM44g/mol ，一氧化碳的相对分子质量为 28，甲 烷的相对分子质量为 16，44 g CH4 与 CO 的混合气体假设全部是 CH4 气体，物质的量为 16g 44 g / m ol ＞1mol，44 g CH4 与 CO 的混合气体假设全部是 CO 气体，物质的量为 2 8 g 4 4 g / m o l ＞1mol，故 44 g CH4 与 CO 的混合气体的物质的量大于 1mol，所含 C 原子数大于 1mol，故 C 原子数大于 NA，故 C 错误； D．制备 CH3OH 的反应过程中生成一氧化碳，发生反应：CO2(g)+C(s)=2CO(g)，生成 2mol 一氧化碳时，转移 2mol 电子消耗 1mol 碳原子，消耗的碳原子来自于甲烷的分解， CH4(g)=C(s)+2H2(g) ，甲烷中碳的化合价从-4 价升高到 0 价，生成 1mol 碳原子转移的电子 的物质的量为 4mol，要生成 2mol 一氧化碳共需要转移 6mol 电子，则若生成 1 mol CO，反 应转移电子的物质的量为 3mol，转移的电子数为 3NA； 答案选 D。 10．C【解析】A ．一个羟基含有 9 个电子，0.5mol 羟基中所含电子数为 4.5 NA，故 A 错误； B．标准状况下，CHCl3 不是气体，故无法计算物质的量，更无法计算共用电子对的数目， 故 B 错误； C．乙烯和丙烯的最简式为 CH2，2.8gCH2 中碳原子物质的量，所含碳原子物质的量ｎ＝ m2.8g==0.2molM14g / mol ，0.2mol 碳原子的数目为 0.2NA，故 C 正确； D．苯乙烯分子中苯环不含碳碳双键；1mol 苯乙烯中含有的 C=C 数为 NA，故 D 错误； 答案选 C。 11．A【解析】①氮气与氢气生成氨气的反应为可逆反应，所以 1molN2 与 4molH2 反应生成 的 NH3 分子数小于 2NA，故①错误； ②标况下三氧化硫不是气体，22.4LSO3 的物质的量不是 1mol，故②错误； ③C10H22 为链状烷烃，1 个 C10H22 分子中含有 31 个共价键，所以 1molC10H22 分子中共价键 总数为 31NA，故③正确； ④二氧化硅为原子晶体，不存在分子，故④错误； ⑤溶液体积未知无法确定离子的数目，故⑤错误； ⑥一个 D2O 分子所含电子数为 2+8=10，所以 1molD2O 含 10NA 个电子，故⑥正确； ⑦未指明温度和压强，无法确定 2.24L 混合气体的物质的量，故⑦错误； 综上所述正确的有 2 个，故答案为 A。 12．C【解析】A．1 每个 C10H22 分子中含有 9 个 C—C 键、22 个 C—H 键，总数为 31 个， 故 A 正确； B．每个甲烷分子含有 10 个电子，则 0.1molCH4 中含有 NA 个电子，故 B 正确； C．标准状况下，CHCl3 是液体，不能根据气体摩尔体积计算其物质的量，确定微粒数，故 C 错误； D．标况下，1.12L16O2 和 1.12L18O2 的物质的量均为 0.05mol，且两者均为双原子分子，故 0.05mol16O2 和 0.5mol18O2 中含有的原子个数均为 0.1NA 个，故 D 正确； 故选 C。 13．（ 1）E、D、G（2）铝与稀硫酸反应生成气体且放热，使锥形瓶内压强增大（3） 2Al+6H+=2Al3++3H2↑（4）待实验装置冷却至通常状况后，上下移动量筒使其中液面与广口 瓶内液面相平，再平视读取量筒中水的体积，即所产生的 H2 在通常状况下的体积（5）9V/500 （m1−m2）L•moL-1 ；无影响 【解析】（1）装置的组装顺序：合金与水反应，用排水量气法测定氢气的体积，其中盛水的 试剂瓶导管一定要短进长出，利用增大压强原理将水排出，量筒中水的体积就是生成氢气的 体积，量筒内导管应伸入量筒底部，故连接顺序为：E、D、G； （2）镁、铝与稀硫酸反应放热且生成气体，使锥形瓶中气体压强变大，导致硫酸不能顺利 滴入锥形瓶；答案为：铝与稀硫酸反应放热且生成气体，使锥形瓶中气体压强变大； （3）根据气压原理，待实验装置冷却后，上下移动量筒使其中液面与广口瓶中液面相平， 再平视读取量筒中水的体积，此时的体积即为常温常压下的体积，即氢气在通常状况时的体 积，故答案为待实验装置冷却后，上下移动量筒使其中液面与广口瓶中液面相平，再平视读 取量筒中水的体积，即氢气在通常状况时的体积； （4）实验前铝硅合金的质量 m1g，实验后残留固体的质量 m2g，则金属铝的质量是 m1-m2， 实验后量筒中液面读数为 VmL，即产生的气体物质的量是 V×10-3/VM 根据化学反应原理： 金 属铝与硫酸反应，硅与硫酸不反应； 2Al～～～～～～3H2↑ 2 3 （M1-m2）/27 V×10-3/VM Vm=18V/1000（m1−m2）L•moL-1 =9V/500（m1−m2）L•moL-1 若合金中含有金属铜，不会和硫酸之间反应，和含有硅是一样的结果,无影响． 14．（ 1）2O3 3O2；催化剂（2）64g/mol；6：4：3；1：1：1；A 【解析】 (1)根据三个方程式，氯原子在反应前后质量和性质都没有改变，Cl 作催化剂，反 应条件为光照，三个方程式相加得总反应的化学方程式：2O3 3O2。 (2)O4 由 4 个氧原子构成，其摩尔质量为 16×4=64g/mol；相同质量的 O2、O3、O4 的分子数 之比= 32 m ： 48 m ： 64 m =6：4：3；原子个数之比= ×2 ： ×3 ： ×4=1：1：1；由 O2 制备 O4，有化学键的断裂和形成，发生的是化学变化，O4 与 O2、O3 都是由氧元素形成的 不同性质的单质，属于同素异形体，均具有氧化性，答案为 A。 15．I.（1）2H2＋O2 2H2O（2）硫元素氧化钙(或碳酸氢钙) II.14g/mol；63g；0.5mol； 1.204×1025 【解析】I.（1）甲是氢气，乙是水，可想到氢气与氧气或含氧元素的物质反应。甲生成乙 的化学方程式为：2H2+O2 2H2O 或 H2+CuO Cu+H2O 等； （2）乙是水，丙是硫酸，据元素守恒可知，另一种反应物中肯定有硫元素，可想到三氧化 硫与水直接化合：SO3+H2O=H2SO4； （3）若甲为碳酸钙、丙为氯化钙，则想到乙与盐酸反应生成氯化钙，能与盐酸反应生成氯 化钙的，想到乙可能为氧化钙、碳酸氢钙等，可以分别通过碳酸钙分解或化合制得：CaCO3 CaO+CO2↑、CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2； II.氮原子的摩尔质量是 14g·mol-1，其数值与氮原子的相对原子质量相等； HNO3 的摩尔质量是 63g/mol，所以 1molHNO3 的质量是 63g； 标准状况下 11.2LHCl 气体的物质的量是： 11.2 22.4 / L L mol =0.5mol； 每个 OH-含有 10 个电子，则 2molOH-含有 20mol 电子，其个数 为:6.02×1023/mol×20mol=1.204×1025 个。 16．（ 1）22 ；0.5NA 或 3.01×1023；11.2（2）64；NaNO2（3）①②（4）NaOH；2Al + 2OH- + 2H2O ===2AlO2- + 3H2↑（5）2Fe3+ + H2S ＝ S↓+2Fe2+ + 2H+ 【解析】（1）0.5 molCO2 的质量为：0.5mol×44g/mol=22g，其中含有 CO2 分子 0.5mol×NA 个 /mol=0.5NA 个或 0.5mol×6.02×1023=3.01×1023 个，在标准状况下的体积是 0.5mol×22.4L/mol=11.2L； （2）标况下，672 mL 某气体的物质的量为： 3672mL10/ 22.4/ LmL Lmol  =0.03mol，则此气体 的摩尔质量为： 1.92 64/0.03 g gmolmol ，其相对分子质量为 64； （3）反应 2NaNO2＋4HI＝2NO↑＋I2＋2NaI＋2H2O 中 NaNO2 的氮元素化合价降低，所以 NaNO2 是氧化剂；①水、③淀粉、④白酒与 NaNO2 都不反应，所以无明显现象，不选，KI 与 NaNO2 反应生成 I2 必须在酸性条件下才能反应，食醋会电离出微量的氢离子，碘化钾在 食醋中电离出碘离子，亚硝酸钠电离出亚硝酸根离子与碘离子发生反应生成碘单质，I2 使湿 润的淀粉碘化钾试纸变蓝，鉴别 NaNO2 和 NaCl 可以选择①②； （4）金属铝能和氢氧化钠溶液反应但金属铁不能，故可选择氢氧化钠溶液除去 Fe 粉中混 有的少量 Al 粉，其反应的离子方程式是：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+H2↑； （5）FeCl3 溶液与 H2S 气体反应生成硫单质和氯化亚铁，该反应离子方程式为：2Fe3+ + H2S ＝ S↓+2Fe2+ + 2H+。