高考化学 考点05 物质的量 气体摩尔体积 学案（含解析）

考点05物质的量气体摩尔体积一、物质的量与阿伏加德罗常数1．物质的量（1）物质的量例如：任何条件下，2gH2的物质的量必为1mol，所含分子数必为NA；1molH2在任何条件下质量必为2g，分子数必为NA。（2）摩尔摩尔是物质的量的单位，简称摩，符号为mol。例如：1mol粒子集体所含的粒子数与0.012kg12C中所含的碳原子数相同，约为6.02×1023。摩尔的使用标准：在用摩尔量度微观粒子时，一定要指明微观粒子的种类（或用能表明粒子种类的化学式表示）。例如：1molFe、1摩尔铁原子、1molFe2+、1mol亚铁离子的表示方法都正确，而1摩尔铁中的粒子种类是铁原子还是铁离子，指代不明，所以这种表示方法错误。2．阿伏加德罗常数1mol任何粒子含有的粒子数叫做阿伏加德罗常数，通常用6.02×1023mol−1表示。符号：NA，即NA=6.02×1023mol−1。3．粒子数符号：N物质的量（n）、粒子数（N）、阿伏加德罗常数(NA)之间的计算公式：4．摩尔质量（1）单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量，符号为M，常用的单位是g/mol（或g·mol−1）。摩尔质量、质量、物质的量之间的计算关系：（2）数值：某粒子的摩尔质量以g·mol−1为单位时，其在数值上等于该粒子的相对原子质量或相对分子质量。例如：M(O2)=32g·mol−1M(Fe)=56g·mol−1特别提醒（1）物质的量是计量微观粒子的物理量，只适用于微观粒子。（2）粒子指微观粒子，一般包括分子、原子、原子团、离子等。1mol任何粒子的粒子数等于阿伏加德罗常数，因此粒子数N=n×NA。（3）混合物的平均摩尔质量，当以g·mol−1为单位时，其在数值上等于该混合物的平均相对分子质量。二、气体摩尔体积1．概念单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积，符号为Vm。常用的单位有L/mol(或L·mol−1)、m3/mol(或m3·mol−1)。2．数值在标准状况（0℃、101kPa）下，气体摩尔体积约为22.4L/mol(或22.4L·mol−1)。3．计算关系物质的量、气体体积、气体摩尔体积之间的关系为。4．影响因素气体摩尔体积受温度与压强的影响，在非标准状况的条件下，其数值可能不等于22.4。因此，使用标准状况下的气体摩尔体积计算气体的体积时，要注意题给条件是否为标准状况。知识拓展（1）决定气体体积大小的因素：①气体粒子数的多少；②气体粒子间平均距离的大小。气体分子间的平均距离比分子本身的直径大得多，因此，当气体的物质的量（粒子数）一定时，决定气体体积大小的主要因素是粒子间的平均距离。（2）影响气体分子间平均距离大小的因素：温度和压强。温度越高，体积越大；压强越大，体积越小。当温度和压强一定时，气体分子间的平均距离大小几乎是相等的，故当气体的物质的量（粒子数）一定时，其体积是一个定值。（3）在常温常压下，气体分子间的平均距离比标准状况下的大，所以常温常压下，气体的Vm＞22.4L·mol−1。（4）同样适用于混合气体的计算。（5）标准状况下，非气态物质有H2O、SO3、戊烷、苯、CCl4、氟化氢等。三、阿伏加德罗定律及其推论1．阿伏加德罗定律在同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子，人们将这一结论称为阿伏加德罗定律。可总结为“三同”定“一同”，即同温、同压、同体积的气体，具有相同的分子数。2．阿伏加德罗推论前提条件结论公式语言叙述T、p相同同温同压下，两气体的体积之比等于其物质的量之比T、p相同同温同压下，两气体的密度之比等于其摩尔质量（或相对分子质量）之比T、V相同同温同体积下，两气体的压强之比等于其物质的量之比T、p、m相同同温同压同质量下，两气体的体积与其摩尔质量（或相对分子质量）成反比T、V、m相同同温同体积同质量下，两气体的压强与其摩尔质量（或相对分子质量）成反比考向一有关阿伏加德罗常数NA的考查典例1NA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，124gP4中所含P—P键数目为4NAB．100mL1mol·L−1FeCl3溶液中所含Fe3+的数目为0.1NAC．标准状况下，11.2L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NAD．密闭容器中，2molSO2和1molO2催化反应后分子总数为2NA【答案】C【解析】A.常温常压下，124gP4的物质的量是1mol，由于白磷是正四面体结构，含有6个P－P键，因此其中所含P—P键数目为6NA，A错误；B.铁离子在溶液中水解，所以100mL1mol·L−1FeCl3溶液中所含Fe3+的数目小于0.1NA，B错误；C.甲烷和乙烯分子均含有4个氢原子，标准状况下，11.2L甲烷和乙烯混合物的物质的量是0.5mol，其中含氢原子数目为2NA，C正确；D.反应2SO2+O22SO3是可逆反应，因此密闭容器中，2molSO2和1molO2催化反应后分子总数大于2NA，D错误。答案选C。1．设NA为阿伏加德罗常数值。下列有关叙述正确的是A．28g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为4NAB．常温常压下，22.4L的甲烷所含的分子数为NAC．1mol甲基(—CH3)所含电子数为10NAD．标准状况下，4.48LCCl4含有的共价键数为0.8NA【答案】A【解析】【详解】A．28g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为：×2×NA＝4NA，故A正确；B．常温常压Vm大于22.4L/mol，常温常压下，22.4L的甲烷所含的分子数小于NA，故B错误；C．1个甲基含有9个电子，1mol甲基(﹣CH3)所含电子数为9NA，故C错误；D．标况下四氯化碳为液体，不能使用气体摩尔体积，故D错误；故答案为A。解答有关阿伏加德罗常数类题目的“三”个步骤（1）看：看所给数据是体积、质量还是物质的量。如果所给数据是质量或物质的量，该类数据不受外界条件的限制。（2）定：确定对象是气体、固体还是液体。如果是气体，要注意外界条件是否为“标准状况”。（3）算：根据所求内容进行计算，在求算时要注意：①不要直接利用溶液的浓度代替指定物质的物质的量进行计算。②同种物质在不同的氧化还原反应中“角色”可能不同，电子转移数目也可能不同，不能一概而论。如Cl2与NaOH、Fe的反应，Fe与Cl2、S的反应。考向二有关粒子数目的计算，基本概念的理解与应用典例1下列叙述中，错误的是A．阿伏加德罗常数的符号为NA，其近似值为6.02×1023mol－1B．等物质的量的O2与O3，所含氧原子数相同C．在0.5molNa2SO4中，含有的Na＋数约是6.02×1023D．摩尔是物质的量的单位【答案】B【解析】A．阿伏加德罗常数的符号为NA，其近似值为6.02×1023mol-1，故A正确；B．等物质的量的O2与O3所含氧原子数之比为2:3，故B错误；C．0.5molNa2SO4中含有Na+的物质的量为0.5mol×2=1mol，数目约是6.02×1023，故C正确；D．物质的量的单位是摩尔，故D正确。故选B。2．下列有关说法中错误的是A．1molX物质的质量即为X的摩尔质量B．原子质量为ag的eq\o\al(A,Z)X，其相对原子质量为aNA(NA为阿伏加德罗常数的值)C．若硫的某种化合物SB2的相对分子质量为M，则1molB的质量为(0.5M－16)gD．磷酸的摩尔质量以g·mol－1为单位时，与NA个磷酸分子的质量在数值上相等【答案】A【解析】1mol物质的质量与摩尔质量数值相等、单位不同，前者单位是g，后者单位是g·mol－1，A错误；相对原子质量数值为1mol原子的质量，为aNA，B正确；B的相对原子质量为(M－32)×，则1molB的质量为1mol×(M－32)×g·mol－1=(0.5M－16)g，C正确。NA个磷酸分子的物质的量为1mol，其质量为98g，磷酸的摩尔质量为98g/mol，所以磷酸的摩尔质量与NA个磷酸分子的质量在数值上相等，故D正确。考向三气体体积与其他物理量的换算典例1下列说法正确的是A．1mol任何气体的气体摩尔体积都约为22.4L·mol－1B．20℃、1.0×105Pa时，同体积的O2与CO2含有相同的分子数C．当1mol气态物质的体积为22.4L时，该气体一定处于标准状况D．2mol气体的体积约为44.8L【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，1mol气态物质在非标准状况时，体积也有可能等于22.4L；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】B3．现有mg某气体，它由双原子分子构成，摩尔质量为Mg·mol-1。若阿伏加德罗常数用NA表示，则：(1)该气体的物质的量为______mol。(2)该气体所含原子总数为______个。(3)该气体在标准状况下的体积为________L。(4)该气体溶于1L水中(不考虑反应)，其溶液中溶质的质量分数为______。(5)下列所含分子数由多到少的排列顺序是___________。A．标准状况下33.6LH2B．所含电子的物质的量为4mol的H2C．20℃.45gH2OD．常温下，16gO2与14gN2的混合气体E．含原子总数约为1.204×1024的NH3【答案】【解析】（1）已知气体的质量和摩尔质量，则该气体的物质的量为：；（2）该气体是双原子分子，先计算出气体分子的物质的量，再计算气体所含原子总数：；（3）在标准状况下，气体的体积为：；（4）该气体溶于1L水中(不考虑反应)，其溶液中溶质的质量分数为：；（5）A．标准状况下33.6LH2，气体的分子数为：个；B．所含电子的物质的量为4mol的H2，1mol氢气带2mol电子，故该物质是2molH2，气体的分子数为：；C．20℃.45gH2O，该物质的分子数为：；D．常温下，16gO2的物质的量为0.5mol，14gN2的物质的量为0.5mol，混合气体的分子数为：；E．含原子总数约为1.204×1024的NH3，根据原子数目计算原子的物质的量：，则分子的物质的量为0.5mol，分子的数目为：；综上所述，分子数由多到少的排列顺序是：。气体摩尔质量的求解方法考向四阿伏加德罗定律及其推论的应用典例1设阿伏伽德罗常数的符号为NA，标准状况下某种O2和N2的混合气体mg含有b个分子，则ng该混合气体在相同状况下所占的体积（L）是A． B． C． D．【答案】D【解析】标准状况下某种O2和N2的混合气体mg含有b个分子，则其物质的量为mol，所以混合气体的摩尔质量为，所以ng该混合气体的物质的量为=mol，标况下的体积为22.4L/mol×mol=L，故答案为D。4．如图所示，两个连通容器用活塞分开，在同温同压下，左右两室（体积相同）分别充入NO和O2后，打开活塞，使NO与O2充分反应．下列判断正确的是（不考虑NO2转化为N2O4）A．打开活塞前左右两室分子数相同B．反应前后NO室压强相同C．最终容器内气体物质的质量比开始小了D．最终容器内无O2存在【答案】A【解析】由同温同压下左右两室体积相同，可知两容器中气体的物质的量一定相等，打开活塞发生反应2NO+O2=2NO2，充分反应后，O2过量，反应后总的物质的量减少，压强减小，气体质量不变。A项、由同温同压下左右两室体积相同，可知两容器中气体的物质的量一定相等，开始时左右两室分子数相同，故A正确；B项、打开活塞发生反应2NO+O2=2NO2，反应后总的物质的量减少，平均充满左右两室，故反应后NO室的气体物质的量要减小，故压强减小，故B错误；C项、由质量守恒定律可知，最终容器内气体物质的质量与开始相同，故C错误；D项、由化学方程式2NO+O2=2NO2可知，等物质的量的NO与O2充分反应，O2过量，故D错误。故选A。（1）阿伏加德罗定律的推论只需记住pV=nRT即可。p为压强，V为体积，n为物质的量，R为常数，T为热力学温度。（2）阿伏加德罗定律及其推论适用于任何气体，包括混合气体，不适用于非气体。（3）“在标准状况下，1mol任何气体的体积都约为22.4L”或“在标准状况下，气体摩尔体积约为22.4L·mol−1”是阿伏加德罗定律的特定情况。考向五以物质的量为核心的计算方法1．差量法在化学反应过程中，反应前后固体的质量（或气体的体积）产生差量，差量与化学方程式的化学计量数成比例，利用这种比例快速求得反应物的量或生成物的量的方法叫差量法。此类题的解题思路为典例116mL由NO与NH3组成的混合气体在催化剂作用下于400℃左右可发生反应：6NO+4NH35N2+6H2O(g)，达到平衡时在相同条件下气体体积变为17.5mL，则原混合气体中NO与NH3的物质的量之比有四种情况：①5∶3、②3∶2、③4∶3、④9∶7。其中正确的是A．①② B．①④C．②③ D．③④【解析】根据反应前后气体的总体积，可用差量法直接求解。6NO+4NH35N2+6H2O(g)ΔV(气体的体积差)6mL4mL5mL6mL(5+6)－(4+6)=1(mL)(理论差量)9mL6mL17.5－16=1.5(mL)(实际差量)由此可知共消耗15mL气体，还剩余1mL气体，假设剩余的气体全部是NO，则V(NO)∶V(NH3)=(9mL+1mL)∶6mL=5∶3，假设剩余的气体全部是NH3，则V(NO)∶V(NH3)=9mL∶(6mL+1mL)=9∶7，但因该反应是可逆反应，剩余气体实际上是NO、NH3的混合气体，故V(NO)∶V(NH3)介于5∶3与9∶7之间，对照所给的数据知3∶2与4∶3在此区间内。【答案】C【方法指导】1．所谓“差量”就是指反应过程中反应物的某种物理量之和(始态量)与同一状态下生成物的相同物理量之和(终态量)的差，这种物理量可以是质量、物质的量、气体体积、气体压强、反应过程中的热效应等。2．计算依据：化学反应中反应物或生成物的量与差量成正比。3．解题关键：一是明确产生差量的原因，并能根据化学方程式求出理论上的差值(理论差量)。二是结合题中的条件求出或表示出实际的差值(实际差量)。2．极值法极值法是一种重要的数学思想和分析方法。化学上所谓“极值法”就是对数据不足而感到无从下手的计算或混合物组成判断的题目，采用极端假设(即为某一成分或者为恰好完全反应)的方法以确定混合体系中各物质的名称、质量分数、体积分数，这样使一些抽象的复杂问题具体化、简单化，可达到事半功倍之效果。具体应用当题干缺少条件无法列方程组求解时，可先用极值法依据化学方程式求解得到答案的极值a值、b值，正确答案c值应位于a值、b值之间，即a值﹥c值﹥b值（或b值﹥c值﹥a值）。典例2在含有agHNO3的稀硝酸中，加入bg铁粉充分反应，铁全部溶解并生成NO，有gHNO3被还原，则a∶b不可能为A．2∶1 B．3∶1C．4∶1 D．9∶2【解析】Fe与HNO3反应时，根据铁的用量不同，反应可分为两种极端情况。（1）若Fe过量，发生反应：3Fe+8HNO3(稀)3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O则有=3∶8，解得：此为a∶b的最小值。（2）若HNO3过量，发生反应：Fe+4HNO3(稀)Fe(NO3)3+NO↑+2H2O则有=1∶4，解得：此为a∶b的最大值。所以a∶b的取值范围为，即a∶b的比值在此范围内均合理。【答案】A3．关系式法（1）解题关键：正确寻找出已知量和未知量之间的物质的量关系。（2）建立关系式的方法①利用化学式找关系式，如Na2SO4与它所含的各粒子之间的比例关系为Na2SO4~2Na+~~4O。②原子守恒法如NH3经催化氧化并用水吸收反应产物的过程：4NH3+5O24NO+6H2O2NO+O22NO23NO2+H2O2HNO3+NO经多次氧化和吸收，由N元素守恒知：NH3~HNO3。③得失电子守恒法上述过程中，NH3HNO3，O22。由得失电子总数相等知，NH3经氧化等一系列过程生成HNO3，NH3和O2的关系为NH3~2O2。典例35.85gNaCl固体与足量浓H2SO4和MnO2共热，逸出的气体又与过量H2发生爆炸反应，将爆炸后的气体溶于一定量水后再与足量锌作用，最后可得H2________L(标准状况)。【解析】若先由NaClHCl算出HCl的量，再由MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O算出Cl2的量，……这样计算非常繁琐。找出以下关系式就可迅速求解。设可得H2的物质的量为x，5.85gNaCl的物质的量为0.1mol。NaCl～HCl～Cl2～HCl～H20.1molx显然x=0.05mol，则V(H2)=0.05mol×22.4L·mol－1=1.12L。【答案】1.121．下列叙述错误的是()①摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一；②1mol任何物质都含有约6.02×1023个原子；③6.02×1023就是阿伏加德罗常数；④氢原子的摩尔质量是1g；⑤HCl的摩尔质量等于1molHCl分子的质量；⑥1molCO2中含有1mol碳和2mol氧。A．①②③ B．②③④ C．②③④⑥ D．全部【答案】D【解析】①中，摩尔不是物理量，是物质的量的单位，错误；②中，1mol任何物质都含有约6.02×1023个结构粒子，不一定是原子，错误；③中，阿伏加德罗常数是精确值，而6.02×1023mol－1为近似值，错误；④中，H的摩尔质量为1g·mol－1，错误；⑤中，摩尔质量与质量的单位不同，错误；⑥中，1mol碳和2mol氧均未指明粒子种类，错误；符合题意的选项为D；综上所述，本题选D。2．下列对于“摩尔”的理解正确的是A．摩尔是国际科学界建议采用的一种物理量B．摩尔是物质的量的单位，简称摩，符号为molC．1mol氧气含1mol氧原子D．1mol氢含6.02×1023个H2【答案】B【解析】A．摩尔是物质的量的单位，物质的量（而不是摩尔）是国际科学界建议采用的一种物理量，故A错误；B．摩尔是物质的量的单位，简称摩，符号为mol，故B正确；C．由于O2是双原子分子，所以1mol氧气含2mol氧原子，故C错误；D．使用摩尔时应指明基本微粒的名称，正确的说法是：1mol氢气（而不是氢）含6.02×1023个H2，故D错误。故选B。3．下列叙述正确的是A．24g镁与27g铝中，含有相同的质子数B．同等质量的氧气和臭氧中，电子数相同C．1mol重水与1mol水中，中子数比为2∶1D．1mol乙烷和1mol乙烯中，化学键数相同【答案】B【解析】A．1个Mg原子中有12个质子，1个Al原子中有13个质子。24g镁和27g铝各自的物质的量都是1mol，所以24g镁含有的质子数为12mol，27g铝含有的质子的物质的量为13mol，选项A错误。B．设氧气和臭氧的质量都是Xg，则氧气（O2）的物质的量为mol，臭氧（O3）的物质的量为mol，所以两者含有的氧原子分别为×2=mol和×3=mol，即此时氧气和臭氧中含有的氧原子是一样多的，而每个氧原子都含有8个电子，所以同等质量的氧气和臭氧中一定含有相同的电子数，选项B正确。C．重水为，其中含有1个中子，含有8个中子，所以1个重水分子含有10个中子，1mol重水含有10mol中子。水为，其中没有中子，含有8个中子，所以1个水分子含有8个中子，1mol水含有8mol中子。两者的中子数之比为10:8=5:4，选项C错误。D．乙烷（C2H6）分子中有6个C－H键和1个C－C键，所以1mol乙烷有7mol共价键。乙烯（C2H4）分子中有4个C－H键和1个C＝C，所以1mol乙烯有6mol共价键，选项D错误。故选B。4．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【答案】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。5．冬季的降雪给交通带来了诸多不便，其中醋酸钾（CH3COOK）是融雪效果最好的融雪剂，下列关于醋酸钾或醋酸的说法正确的是（）A．1molCH3COOK的质量为98g/molB．CH3COOH摩尔质量就是它的相对分子质量C．一个CH3COOH的质量约为gD．含有6.02×1023个碳原子的CH3COOK的物质的量是1mol【答案】C【解析】A．1molCH3COOK的质量为98g，g/mol是摩尔质量的单位，故A错误；B．摩尔质量在以g/mol为单位时，在数值上与相对分子质量相等，但不能说就是相对分子质量，故B错误；C．1mol，即NA个CH3COOH的质量为60g，所以一个CH3COOH的质量为g，故C正确；D．6.02×1023个碳原子的物质的量为1mol，根据元素守恒可知CH3COOK的物质的量是0.5mol，故D错误；故答案为C。6．用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是A．CO的摩尔质量是28

gB．常温常压下，1

mol

N2的体积是22.4

LC．18gH2O中含有的氢原子总数为2NAD．0.1

mol/L

Na2SO4溶液中，Na+的物质的量浓度为0.1

mol/L【答案】C【解析】A．CO的摩尔质量是28g/mol，原选项中单位不正确，故A错误；B．常温常压下，1molN2的体积大于22.4L，故B错误；C．18gH2O的物质的量为=1mol，含有的氢原子总数为2NA，故C正确；D．0.1mol/LNa2SO4溶液中Na+的物质的量浓度为0.1mol/L×2=0.2mol/L，故D错误；故选C。7．在两个容积相同的容器中，一个盛有HCl气体，另一个盛有H2和Cl2的混合气体。在同温同压下，两容器内的气体一定具有相同的是A．相对分子质量 B．分子数 C．质量 D．密度【答案】B【解析】在同温同压下，气体的体积比等于物质的量比，两个容积相同的容器中，气体的物质的量相同，则分子数相同，由于H2和Cl2的物质的量大小未知，则不能确定质量、相对分子质量，也不能确定密度的相对大小，故选B。8．等质量的①CH4、②H2、③HC1、④SO2四种气体，在标准状况下体积由大到小的顺序是A．②>①>③>④ B．④>③>①>② C．③>②>④>① D．①>④>②>③【答案】A【解析】在同温同压下，不同气体的体积之比等于其物质的量之比。根据n=可知，质量相等的气体，其体积与摩尔质量成反比，所以在同温同压下，气体的相对分子质量越大，其体积越小。①CH4、②H2、③HCl、④SO2的相对分子质量分别为16、2、36.5、64，所以在标况下其体积由大到小顺序为②＞①＞③＞④。综上，答案为A。9．有关阿伏伽德罗常数，下列说法正确的是()A．1molOD－和17g-OH所含的质子与中子均为9NAB．在标准状况下，4.48L甲烷的氯代物分子含原子数目为NAC．8.8g乙酸乙酯中含共用电子对的数目为1.3NAD．7.8gNa2S与Na2O2的混合物，含离子总数为0.3NA【答案】D【解析】A．1molOD－和17g-OH(1mol)所含的质子数均为9mol，但所含的中子数不相等，1molOD－含有9NA中子，17g-OH所含的中子数为8NA，故A错误；B．甲烷的氯代物有CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4，标准状况下只有CH3Cl呈气态，其他的甲烷氯代物都是液态，不能用气体摩尔体积计算，故B错误；C．1个乙酸乙酯分子中含有14个共用电子对，8.8g乙酸乙酯的物质的量为＝0.1mol，共用电子对数为1.4NA，故C错误；D．1molNa2O2中含有3mol离子，1molNa2S中也含有3mol离子，则7.8gNa2S和Na2O2的混合物中含有的离子数总数为0.3NA，故D正确；答案选D。10．NA是阿伏伽德罗常数的值，下列说法不正确的是A．2gH218O与D216O的混合物中所含中子、电子数目均为NAB．1molFeBr2与1molCl2反应时转移的电子数为2NAC．1L0.1mol/LCH3OH溶液中含有的H-O键的数目为0.1NAD．甲醛(HCHO)和乙酸的混合物3.0g，含有的原子数为0.4NA【答案】C【解析】【详解】A.H218O与D216O的摩尔质量均为20g/mol，故2g混合物的物质的量为0.1mol，而且两者均含10个电子和10个中子，所以0.1mol混合物中含中子和电子均为NA个，A正确；B.1molFeBr2与1molCl2反应时氯气完全反应，且氯气反应后变为-1价，故1mol氯气反应后转移2NA个电子，B正确；C.CH3OH溶液中除了甲醇外，水分子中也含H-O键，所以此溶液中H-O键多于0.1NA个，C错误；D.甲醛(HCHO)和乙酸的最简式均为CH2O，则3g混合物中CH2O的物质的量为0.1mol，而CH2O中含4个原子，故0.1molCH2O中含0.4NA个原子，D正确；故合理选项是C。11．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述不正确的是()A．0.1molCl2与0.2molCH4光照充分反应生成HCl分子数为0.1NAB．浓硝酸热分解生成NO2、N2O4共23g，转移电子数为0.5NAC．在Al3＋数目为NA的AlCl3溶液中，Cl－总数大于3NAD．1molBrCl与H2O完全反应生成氯化氢和次溴酸，转移的电子数为NA【答案】D【解析】A．0.1molCl2与0.2molCH4光照充分反应，Cl2的一个Cl原子取代H原子，另外一个Cl原子和被取代的H原子结合生成HCl，则Cl2完全反应生成HCl分子数为0.1NA，A正确；B．浓硝酸热分解生成NO2、N2O4共23g，生成的NO2、N2O4中的N元素均为+4价，转移电子数为0.5NA，B正确；C．在AlCl3溶液中，Al3＋部分水解，使溶液中Al3＋数目减少，当Al3＋数目为NA时，AlCl3溶液中，Cl－总数大于3NA，C正确；D．1molBrCl与H2O完全反应生成氯化氢和次溴酸，各元素的化合价未发生改变，故该反应没有电子的转移，D错误；故选D。12．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是A．25℃、101kPa，33.6LCCl4的分子数为1.5NAB．用1L0.1mol·L-1FeCl3溶液可制得Fe(OH)3胶体0.1NAC．等物质的量的H2SO4和H3PO4含有的氧原子数均为4NAD．4.8gMg在空气中燃烧生成的MgO和Mg3N2的混合物，转移的电子数为0.4NA【答案】D【解析】A.25℃、101kPa为非标准状态，气体摩尔体积未知，CCl4在该条件下为非气体状态，无法求得分子数，A错误；B.一个胶粒中包含多个Fe(OH)3粒子，胶体为混合物，无法用物质的量衡量，B错误；C.等物质的量的H2SO4和H3PO4含有的氧原子数相等，但个数不确定，C错误；D.4.8gMg的物质的量为0.2mol，在空气中燃烧生成的MgO和Mg3N2的混合物，镁元素由0价变为+2价，故0.2mol的Mg反应转移的电子数为0.4NA，D正确；答案选D。13．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∶14B．密度之比为14∶14∶13C．质量之比为1∶1∶1D．原子数之比为1∶1∶1【答案】B【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28g·mol－1、28g·mol－1、26g·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28g·mol－1、28g·mol－1、26g·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。14．为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度，现将w1g样品加热，其质量变为w2g，则该样品的纯度(质量分数)是A． B．C． D．【答案】A【解析】样品加热发生的反应为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑Δm16810662m(NaHCO3)(w1－w2)g故样品中NaHCO3质量为g，样品中Na2CO3质量为w1g－g，其质量分数为==。15．如图所示的实验装置可用来测定含两种元素的某种气体X的化学式。在注射器A中装有240mL气体X，慢慢通过不含空气并装有红热的氧化铜的玻璃管B，使之完全反应，得到下面的实验结果：实验前B管重20.32g，实验后B管重20.00g，B管中的黑色粉末变成红色粉末。在C管中收集到的无色液体是水；在注射器D中收集的气体是氮气。试回答下列问题：（1）X气体是由________和________元素组成的。（2）若240mLX气体完全反应后，收集到的氮气质量是0.28g。根据实验时温度和压强计算1molX气体的体积是24000mL，则X的摩尔质量是________g·mol－1。（3）通过计算，确定X的化学式为________。（4）写出B中发生反应的化学方程式：____________________________________(X在该条件下不发生分解反应)。【答案】（1）N、H(氮、氢)（2）32（3）N2H4（4）2CuO＋N2H4eq\o(=====,\s\up7(△))2Cu＋N2＋2H2O【解析】（1）由题意分析知B管中发生的反应为X＋CuOeq\o(――→,\s\up7(△))Cu＋N2＋H2O可推知X由N、H两种元素组成。（2）240mLX的物质的量为240mL/24000mL·mol－1＝0.01mol，其中mN＝0.28g，mH＝eq\f(20.32g－20.00g,16g·mol－1)×2×1g·mol－1＝0.04g，故X的摩尔质量为eq\f(0.28g＋0.04g,0.01mol)＝32g·mol－1。（3）eq\f(nN,nH)＝eq\f(0.28g,14g·mol－1)/eq\f(0.04g,1g·mol－1)＝1∶2，则X的最简式为NH2，最简式相对分子质量为16，故eq\f(32,16)＝2推知X的化学式为NH2×2＝N2H416．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________(保留2位小数)。（3）写出由C(炭粉)与Fe2O3在高温下反应制备α­Fe催化剂的化学方程式(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480gFe2O3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24L·mol－1)。【答案】（1）1∶1（2）0.72（3）2Fe2O3＋C4FeO＋CO2↑（4）6g12L【解析】（1）设FeO、Fe2O3分别为xmol、ymol，根据铁、氧的物质的量之比得(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≈0.72。（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480gFe2O3为3mol，Fe2O3～2FeO，原料中必须有的Fe2O3参加反应，即1molFe2O3参加反应，理论上要有0.5molC反应，即6gC。生成CO2为0.5mol，在该条件下体积为12L。1．[2019新课标Ⅱ]已知NA是阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是A．3g3He含有的中子数为1NAB．1L0.1mol·L−1磷酸钠溶液含有的数目为0.1NAC．1molK2Cr2O7被还原为Cr3+转移的电子数为6NAD．48g正丁烷和10g异丁烷的混合物中共价键数目为13NA【答案】B【解析】A．的中子数为3-2=1，则3g的中子数为=NA，A项正确；B．磷酸钠为强碱弱酸盐，磷酸根离子在水溶液中会发生水解，则1L0.1mol/L的磷酸钠溶液中磷酸根离子的个数小于1L×0.1mol/L×NAmol-1=0.1NA，B项错误；C．重铬酸钾被还原为铬离子时，铬元素从+6降低到+3，1mol重铬酸钾转移的电子数为3mol×2×NAmol-1=6NA，C项正确；D．正丁烷与异丁烷的分子式相同，1个分子内所含共价键数目均为13个，则48g正丁烷与10g异丁烷所得的混合物中共价键数目为×13×NAmol-1=13NA，D项正确；答案选B。2．[2018新课标全国Ⅲ]下列叙述正确的是A.24g镁与27g铝中，含有相同的质子数B.同等质量的氧气和臭氧中，电子数相同C.1mol重水与1mol水中，中子数比为2∶1D.1mol乙烷和1mol乙烯中，化学键数相同【答案】B【解析】A．1个Mg原子中有12个质子，1个Al原子中有13个质子。24g镁和27g铝各自的物质的量都是1mol，所以24g镁含有的质子数为12mol，27g铝含有的质子的物质的量为13mol，选项A错误。B．设氧气和臭氧的质量都是Xg，则氧气（O2）的物质的量为mol，臭氧（O3）的物质的量为mol，所以两者含有的氧原子分别为×2=mol和×3=mol，即此时氧气和臭氧中含有的氧原子是一样多的，而每个氧原子都含有8个电子，所以同等质量的氧气和臭氧中一定含有相同的电子数，选项B正确。C．重水为，其中含有1个中子，含有8个中子，所以1个重水分子含有10个中子，1mol重水含有10mol中子。水为，其中没有中子，含有8个中子，所以1个水分子含有8个中子，1mol水含有8mol中子。两者的中子数之比为10:8=5:4，选项C错误。D．乙烷（C2H6）分子中有6个C－H键和1个C－C键，所以1mol乙烷有7mol共价键。乙烯（C2H4）分子中有4个C－H键和1个C＝C，所以1mol乙烯有6mol共价键，选项D错误。3．[2018新课标全国Ⅱ]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，124gP4中所含P—P键数目为4NAB.100mL1mol·L−1FeCl3溶液中所含Fe3+的数目为0.1NAC.标准状况下，11.2L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NAD.密闭容器中，2molSO2和1molO2催化反应后分子总数为2NA【答案】C【解析】A.常温常压下，124gP4的物质的量是1mol，由于白磷是正四面体结构，含有6个P－P键，因此其中所含P—P键数目为6NA，A错误；B.铁离子在溶液中水解，所以100mL1mol·L−1FeCl3溶液中所含Fe3+的数目小于0.1NA，B错误；C.甲烷和乙烯分子均含有4个氢原子，标准状况下，11.2L甲烷和乙烯混合物的物质的量是0.5mol，其中含氢原子数目为2NA，C正确；D.反应2SO2+O22SO3是可逆反应，因此密闭容器中，2molSO2和1molO2催化反应后分子总数大于2NA，D错误。答案选C。4．[2017新课标全国Ⅱ]