【文档说明】(新高考)高考化学一轮复习课时练习第1章第1讲物质的量气体摩尔体积(含解析).doc,共(33)页,990.000 KB,由MTyang资料小铺上传
转载请保留链接:https://www.ichengzhen.cn/view-100584.html
以下为本文档部分文字说明:
物质的量第1讲物质的量气体摩尔体积课程标准知识建构1.了解物质的量及其相关物理量的含义和应用,体会定量研究对化学科学的重要作用。2.能基于物质的量认识物质组成及其化学变化,运用物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积之间的相互关系
进行简单计算。一、物质的量的单位——摩尔1.基本概念及相互关系2.物质的量的规范表示方法如:1molH、0.5molO2、0.01molNa+。3.物质的量与微粒数、阿伏加德罗常数之间的关系n=NNA或N=n·NA或NA=Nn。【诊
断1】判断下列说法是否正确,正确的打√,错误的打×。(1)阿伏加德罗常数就是6.02×1023()(2)仓库里存有1mol小米()(3)1mol水中含有2mol氢和1mol氧()(4)1mol任何物质都含有6.02×1023个分子()(5)1molO2中约含有6.02×1023个氧气分子()
(6)等物质的量的O2和O3,所含氧原子数相同()答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√(6)×二、摩尔质量1.基本概念2.物质的量(n)、质量(m)、摩尔质量(M)之间的关系n=mM或m=n·M或M=mn。【诊断2】
判断下列说法是否正确,正确的打√,错误的打×。(1)摩尔质量就是1mol物质的质量()(2)硫酸的摩尔质量为98g()(3)1molOH-的质量是17g·mol-1()(4)2molH2O是1molH2O摩尔质量的2倍()(5)1molO2的质量与它的相对分子质量相同()(
6)22gCO2中含有的氧原子数为NA()答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)√三、气体摩尔体积1.影响物质体积的因素2.气体摩尔体积3.物质的量与气体体积、气体摩尔体积之间的关系Vm=Vn或V=n·Vm或n=V
Vm。【诊断3】下列叙述正确的是()A.1mol任何气体的体积都为22.4LB.1mol任何物质在标准状况下所占的体积都为22.4LC.标准状况下,1mol水所占的体积是22.4LD.标准状况下,22.4L任何气体的物质的量都是1mol答案D解析A项没有
指明气体所处的状况,即温度、压强,错误;B项没有指明该物质的状态,错误;C项水在标准状况下不是气体,错误;D项是对气体摩尔体积概念的应用,正确。四、阿伏加德罗定律1.阿伏加德罗定律可简单总结为“四同”:同温、同压、同体积、同分子数,并且“三同定一同”。2.阿伏
加德罗定律的推论公式语言叙述T、p相同V1V2=n1n2同温、同压下,气体的体积与其物质的量成正比ρ1ρ2=M1M2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T、V相同p1p2=n1n2温度、体积相同的气体,其压强与其物质的量
成正比【诊断4】判断下列说法是否正确,正确的打√,错误的打×。(1)在标准状况下,1mol氧气和1mol氦气的体积相同,含有原子数也相同()(2)同温同压下,等质量的12C18O和NO体积相同()(3)标准状况下,11.2LSO3中含有的原子数为2NA()(4)不同温度下,相同体积的
CO和N2密度相同,则二者含有的原子数相同()(5)同温同体积的条件下,等质量的SO2和O2的压强比为2∶1()(6)同温、同压、同体积的CH4和NH3含有的质子数相等()答案(1)×(2)√(3)×(4)√(5)×(6)√考点一物质的量、摩尔质量的有关计算【
典例1】根据相关量的关系,完成下列填空:(1)有以下四种物质:①22g二氧化碳②8g氢气③1.204×1024个氮气分子④4℃时18mL水,它们所含分子数最多的是________,所含原子数最多的______
__,质量最大的是________,所含电子数最多的是________(填序号)。(2)12.4gNa2R含Na+0.4mol,则Na2R的摩尔质量为________,R的相对原子质量为________,含R的质量为1.
6g的Na2R,其物质的量为________。(3)最近材料科学家研究发现了首例带结晶水的晶体在5K下呈现超导性。据报道,该晶体的化学式为Na0.35CoO2·1.3H2O。若用NA表示阿伏加德罗常数,试计算12.2g该晶体中含氧原子数为________,氢原子的物质的量为____
____mol。答案(1)②②③③(2)62g·mol-1160.1mol(3)0.33NA0.26解析(1)①22g二氧化碳的物质的量为22g44g/mol=0.5mol;②8g氢气的物质的量为8g2g/mol=4mol;③1.204×1024个氮气
分子的物质的量为1.204×10246.02×1023mol-1=2mol,质量为2mol×28g/mol=56g;④4℃时18mL水,其质量为18mL×1g/mL=18g,物质的量为18g18g/mol=1mol;故所含分子数最多的是②8g氢气;质量最大是③1.204×1024个氮气分子;①22
g二氧化碳,含有原子物质的量为0.5mol×3=1.5mol;②8g氢气,含有原子物质的量为4mol×2=8mol;③1.204×1024个氮气分子,含有原子物质的量为2mol×2=4mol;④4℃时18mL水,含有原子物质的量为1mol×3=3mol;故所含原子数最多的是②8g氢气;①22g
二氧化碳,含有电子物质的量为0.5mol×22=11mol;②8g氢气,含有电子物质的量为4mol×2=8mol;③1.204×1024个氮气分子,含有电子物质的量为2mol×14=28mol;④4℃时18mL水,含有电子物质的量为1mol×10=10mol;故所含电子数最多的是③1.20
4×1024个氮气分子。(2)1molNa2R中含2molNa+,题目中有Na+0.4mol,则有0.2molNa2R。运用公式M=mn得mNa2RnNa2R=12.4g0.2mol=62g·mol-1。Mr(Na2R)=62,求
得Mr(R)=62-2×23=16。根据n=mM,得n(R)=0.1mol,则n(Na2R)=0.1mol。(3)Na0.35CoO2·1.3H2O的摩尔质量约为122g·mol-1,12.2gNa0.35CoO2·1.3H2O的物质的量为12
.2g122g·mol-1=0.1mol,因此12.2g晶体的氧原子数为0.1NA×3.3=0.33NA,氢原子的物质的量为0.1mol×2.6=0.26mol。物质中某指定微粒数目的计算技巧(1)明确整体与部分的关系:谁是整体?谁是部分?(2)原子(电子)的物质的量=分子(或特定组合
)物质的量×1个分子(或特定组合)中所含这种原子(电子)个数如典例1(3)中,Na0.35CoO2·1.3H2O是整体,计算对象氧原子、氢原子为部分,它们的关系为:Na0.35CoO2·1.3H2O~3.3
O~2.6H【对点练1】(有关n=mM=NNA的应用)在0.5molNa2SO4中含有的离子的个数和氧原子的质量分别是()A.1.5NA2molB.1.5NA32gC.3.01×10234molD.NA64g答案B【对点练2】(平均摩尔质量的计算)根据相关量的关系,完成下列填空:(1)由8
gO2和28gN2组成的混合气体的平均摩尔质量是________。(2)在空气中N2、O2、Ar的体积分数分别约为78%、21%、1%,则空气的平均摩尔质量为________。答案(1)28.8g·mol-1(2)28.96g·mol-1解析(1)8g+28g8g32g·mol-1+28
g28g·mol-1=28.8g·mol-1(2)28g·mol-1×78%+32g·mol-1×21%+40g·mol-1×1%=28.96g·mol-1。【对点练3】(物质中某指定微粒数目的计算)国家地质调查局“海洋六号”考查船在我国南海北部发现了大量“可燃冰”,它是由水和甲烷在
一定条件下形成的类冰结晶化合物。(1)32g甲烷和________g水所含的氢原子数相同。(2)0.3molCH4分子中所含电子数与________个H2O分子中所含电子数相等。1.5gCH+3中的电子数为_______
_。(3)已知,1.6g“可燃冰”(CH4·xH2O)的物质的量与6.02×1021个水分子的物质的量相等,则该“可燃冰”的摩尔质量为________,x的值为________。答案(1)72(2)0.3NA(或1.806×1023)0.8N
A(3)160g·mol-18解析(1)32gCH4的物质的量为32g16g·mol-1=2mol,即含8mol氢原子,n(H2O)=8mol2=4mol,m(H2O)=4mol×18g·mol-1=72g。(2)CH4和H2O分子均含10个电子,则与0.3molCH4中所含电子数相等的
水的物质的量为0.3mol,则N=nNA=0.3NA或1.806×1023,1.5gCH+3的物质的量为1.5g15g·mol-1=0.1mol,每个CH+3中含有8个电子,故1.5gCH+3含电子数为0.8NA。(3)由n=nNA,得水的物质的量
为6.02×10216.02×1023=0.01mol,则可燃冰的物质的量为0.01mol,M=1.6g0.01mol=160g·mol-1,由16+18x=160可得x=8。摩尔质量的计算方法考点二气体摩尔体积、阿伏加德罗定律的
应用【典例2】三种气体X、Y、Z的相对分子质量关系为Mr(X)<Mr(Y)=0.5Mr(Z),下列说法正确的是()A.原子数相等的三种气体,质量最大是ZB.若一定条件下,三种气体体积均为2.24L,则它们的物质的量一定均为0
.1molC.同温同压下,同质量的三种气体,气体密度最小的是XD.同温下,体积相同的两容器分别充2gY气体和1gZ气体,则压强比为1∶4答案C解析根据m=nM=NNAM,分子数目相等的三种气体,相对分子质量越大,质量越大;因为不确定X、Y、Z三种气体分子中原子个数和
组成,所以原子数相等的三种气体就不能确定三种气体的分子数,故A错误;三种气体体积均为2.24L,Vm不一定等于22.4L/mol,所以它们的物质的量不一定均为0.1mol,故B错误;同温同压下,同质量的三种气体,密度和相对分子质量成正比,三种气体密度最小的是X,故C正确;同
温同体积气体物质的量之比等于压强之比,Y、Z气体的压强比为pYpZ=nYnZ=mYMrYmZMrZ=mY·MrZmZ·MrY=2×21=4∶1,故D错误。【对点练4】(气体摩尔体积的有关计算)已知:①6.72L
NH3(标准状况下)②1.204×1023个H2S分子③5.6gCH4④0.5molHCl,下列关系正确的是()A.体积大小:④>③>②>①B.原子数目:①>③>④>②C.密度大小:④>②>③>①D.质量大小:④>②>③>①答案D解析①标准状况下,6.72LNH3的物质
的量为6.72L22.4L·mol-1=0.3mol;②1.204×1023个H2S分子的物质的量为1.204×10236.02×1023mol-1=0.2mol;③5.6gCH4的物质的量为5.6g16g·mol-1=0.35mol
;④HCl物质的量为0.5mol。由上述计算可知,物质的量④>③>①>②,相同条件下,体积大小为④>③>①>②,A项错误;①标准状况下6.72LNH3所含原子的物质的量为0.3mol×4=1.2mol,②1.204×1023个H2S分子所含原子的物质的量为0.2mol×3=0
.6mol,③5.6gCH4所含原子的物质的量为0.35mol×5=1.75mol,④0.5molHCl所含原子的物质的量为0.5mol×2=1mol,所以原子数目③>①>④>②,B项错误;同温同压下,气体密度之比等于其相对分子质
量之比,故密度大小④>②>①>③,C项错误;①NH3的质量为17g·mol-1×0.3mol=5.1g,②H2S的质量为34g·mol-1×0.2mol=6.8g,③CH4质量为5.6g,④HCl质量为36.5g·mol-1×0.5mol=18
.25g,故质量大小④>②>③>①,D项正确。【对点练5】(2020·北京高考改编)下列说法正确的是()A.同温同压下,O2和CO2的密度相同B.质量相同的H2O和D2O(重水)所含的原子数相同C.物质的量相同的CH3CH2OH和CH3OCH3所含共价键数相同D.同温同
压下,等质量的O2和O3的体积比为1∶1答案C解析A项,同温同压下,O2和CO2的体积相同时,其质量之比为32∶44,则密度之比为32∶44,密度不相同,错误;B项,质量相同的H2O和D2O(重水)的物质的量之比为20∶18,分子中均含有3个原子,则所含的原子数之比为20∶1
8,原子数不相同,错误;C项,每个CH3CH2OH和CH3OCH3中含共价键数均为8条,则物质的量相同的CH3CH2OH和CH3OCH3所含共价键数相同,正确;D项,同温同压下,等质量的O2和O3的体积比即为物质的量之比,即VO2VO3=1
g/32g·mol-11g/48g·mol-1=3∶2,错误。(1)阿伏加德罗常数及其推论的适用对象必须是气体物质,可以是单一气体,也可以是互不反应的混合气体。(2)同温、同压、同体积的任何气体的分子数相等,但原子数不一定相等。(3)阿伏加德罗定律的推论
可以通过pV=nRT及n=mM、ρ=mV导出。微专题1突破阿伏加德罗常数判断的6个“陷阱”陷阱1对气体摩尔体积“22.4L·mol-1”的使用条件设置陷阱【典例1】NA为阿伏加德罗常数的值,判断下列说法是否正确。正确的打√,错误的打×。(1)(2020·全国Ⅲ)22.4L(
标准状况)氮气中含有7NA个中子()(2)(2020·海南高考)标准状况下,22.4LC2H5OH所含氢原子数为0.6NA()(3)(2018·全国卷Ⅰ)22.4L(标准状况)氩气含有的质子数为18NA()(4)(2017·全国Ⅲ)2.24L(标准状况)苯在O2
中完全燃烧,得到0.6NA个CO2分子()答案(1)×(2)×(3)√(4)×解析(1)标准状况下22.4L氮气为1mol,若该氮气分子中的氮原子全部为14N,则每个N2分子含有(14-7)×2=14个中子,1mo
l该氮气含有14NA个中子,不是7NA,且构成该氮气的氮原子种类并不确定,故说法错误;(2)标准状况下,C2H5OH是液体不是气体,不能用气体摩尔体积进行计算,故说法错误。(3)标准状况下,氩气为气体,可利用n=VVm求22.4L氩气的物质的量为22.4L22.4L·mol-1=1mol,又
因每个氩气分子含有18个质子,故含有的质子数为18NA,故说法正确;(4)标准状况下苯为液体,不能用气体摩尔体积计算苯的物质的量也不能计算苯燃烧生成的CO2分子数,故说法错误。陷阱突破解答此类试题,突破的关键是抓住“三看”:陷阱2对一定量的混合物中微粒数的计算设置陷阱【典例2】(2021·1
月福建新高考适应性考试,3)已知NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()A.0.1mol·L-1KNO3溶液中离子总数大于0.2NAB.D182O和T2O的混合物1.1g,含有的质子数为0.5NAC.5.6gFe与足量的S反应转移的电子数为0.3NAD.0.1molH2和0.2mo
lI2充分反应后分子总数小于0.3NA答案B解析溶液体积未知,无法确定溶液中离子数目,A错误;D182O和T2O的摩尔质量均为22g·mol-1,所以1.1g混合物的物质的量为0.05mol,一个D182O分子和一个T2O分子均含有10个质子,所以混合物含有的质子数为0.5NA,B正确
;5.6gFe的物质的量为0.1mol,与足量的S反应生成FeS,转移电子数为0.2NA,C错误;H2和I2反应的化学方程式为H2+I22HI,反应前后分子总数不变,所以0.1molH2和0.2molI2充
分反应后分子总数为0.3NA,D错误。陷阱突破(1)等质量的最简式相同的物质含有的原子数相同,如NO2与N2O4,C2H4与C3H6,O2与O3。(2)等质量的摩尔质量相同的物质含有的分子数相同,如N2与CO,CO2与N2O,H2SO4与H3PO4。(3)物质的量相同的分子
含有的分子数相同,原子数不一定相同。如CO2与CO的混合气体若为1mol,则含分子数为NA,原子数介于2NA和3NA之间。陷阱3对一定量物质中微观粒子与共价键数目的计算设置陷阱【典例3】(2021·1月河北学业水平选择考适应性测试,6)NA是阿伏加德
罗常数的值。下列叙述错误的是()A.1mol氮气分子中含有π键的数目为2NAB.1mol氩气分子中含有原子的数目为NAC.1mol氯化钠中含有Na+的数目为NAD.1mol白磷中含有P—P共价键的数目为4NA答案D解析白磷分子的结构为正四面体结构,每个白磷分子含有6条
P—P键,1mol白磷分子中含有6molP—P键。陷阱突破(1)记住特殊物质中所含分子、原子、电子、质子、中子等的数目,如Ne、D2O、18O2、—OH、OH-等,理清整体与部分的关系。(2)记住常考特殊物质的结构,如Na2O2是由Na+和O2-2构成,而不是Na+和O2-;NaCl为离子
化合物,只有离子,没有分子等;NaHSO4熔化状态为Na+、HSO-4,而水溶液中为Na+、H+、SO2-4等。(3)在分析理解的基础上记准常考物质所含化学键的数目,如1mol物质P4SiSiO2石墨金刚石S8()化学键P—
PSi—SiSi—OC—CC—CS—S共价键数目6NA2NA4NA1.5NA2NA8NA陷阱4对电解质溶液中微粒数目的计算设置陷阱【典例4】NA为阿伏加德罗常数的值,判断下列说法是否正确。正确的打√,错误的打×。(1)(2
020·全国卷Ⅲ)1L1mol·L-1NaCl溶液含有28NA个电子()(2)(2020·海南卷)1L0.1mol·L-1Na2CO3溶液含CO2-3的数目为0.1NA()(3)(2019·全国卷Ⅱ)1L0.1mol·L-1磷酸钠溶液含有的PO3-
4数目为0.1NA()(4)(2019·全国卷Ⅲ)关于常温下pH=2的H3PO4溶液,每升溶液中的H+数目为0.02NA()(5)(2018·全国卷Ⅱ)100mL1mol·L-1FeCl3溶液中所含Fe3+的数目为0.1NA()答案(1
)×(2)×(3)×(4)×(5)×解析(1)1molNaCl中含有28NA个电子,但该溶液中除NaCl外,水分子中也含有电子,故说法错误;(2)因CO2-3发生水解反应,所以1L0.1mol/LNa2CO3溶液中含CO
2-3的数目小于0.1NA,故说法错误;(3)该溶液中含0.1molNa3PO4,由于部分PO3-4水解,故溶液中PO3-4的数目小于0.1NA,故说法错误;(4)常温下pH=2,则溶液中氢离子浓度是0.0
1mol/L,因此每升溶液中H+数目为0.01NA,故说法错误;(5)FeCl3的物质的量为0.1mol,又因FeCl3为强酸弱碱盐,存在水解平衡:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,故含有Fe3+的数目小于0.1NA,故说法错误。陷阱突破细审题、抓“四看”:陷阱5对氧化还
原反应中转移电子数的计算设置陷阱【典例5】NA为阿伏加德罗常数的值,判断下列说法是否正确。正确的打√,错误的打×。(1)(2020·浙江1月选考)Cr2O2-7+ne-+14H+===2Cr3++7H2O,则每生成1m
olCr3+转移电子数为3NA()(2)(2020·海南卷)78gNa2O2与足量水完全反应,转移电子数为NA()(3)(2019·浙江4月选考)2.3gNa与O2完全反应,转移电子数介于0.1NA和0.2NA之间()(4)(2017·全国Ⅱ)2.
4gMg与H2SO4完全反应,转移的电子数为0.1NA()答案(1)√(2)√(3)×(4)×解析(1)根据电荷守恒得n=6,所以每生成1molCr3+,转移3mol电子,故该说法正确;(2)Na2O2与水反应生成1molO2,转移电子数为2mol
,78gNa2O2是1mol,只能生成0.5molO2,所以转移电子数为NA,故说法正确;(3)2.3gNa(0.1mol)与O2完全反应,不论生成Na2O,还是Na2O2,转移电子数均为0.1NA,故说法错误;(4)2.4gMg为0.1mol,与硫酸完全反应转移电
子为0.2NA,故说法错误。陷阱突破陷阱6对一些特殊反应或隐含反应的微粒数计算设置陷阱【典例6】NA为阿伏加德罗常数的值,判断下列说法是否正确。正确的打√,错误的打×。(1)(2018·全国卷Ⅱ)密闭容器中,2molSO2和1molO2催化反应后分子总数为2NA
()(2)(2017·全国卷Ⅱ)0.1molH2和0.1molI2于密闭容器中充分反应后,其分子总数为0.2NA()(3)(2016·全国卷Ⅰ)1molN2与4molH2反应生成的NH3分子数为2NA()(4)(2015·全国卷Ⅰ)密闭容器中2molNO与1molO2充
分反应,产物的分子数为2NA()答案(1)×(2)√(3)×(4)×解析(1)SO2与O2反应生成SO3为可逆反应,反应不能进行彻底,故混合气体的物质的量大于2mol,即分子总数大于2NA,故说法错误;(2)
H2与I2的反应虽为可逆反应,但由于反应前后物质的总物质的量不变,因此不论反应进行程度如何,分子总数均为0.2NA,故说法正确;(3)1molN2不能完全反应,生成的氨分子数小于2NA,说法错误;(4)2molNO与1
molO2发生反应2NO+O2===2NO2,生成2molNO2,因为存在2NO2N2O4,则产物的分子数小于2NA,故说法错误。陷阱突破熟记常见的特殊反应、隐含反应和特殊变化(1)NO与O2反应生成NO2,NO2又部分转化成N2O4。(2)可逆反应不能反应完
全:①如N2与H2化合生成NH3;②SO2与O2反应生成SO3;③Cl2与H2O反应;④Cl2与PCl3反应;⑤H2与I2反应;⑥酯化反应和酯的水解反应等。(3)浓度变化导致的化学反应的变化:①MnO2与浓盐酸的反应,随着反应的进行,浓盐酸变稀盐酸,反应停止。②Cu与浓硫酸的反应,随着反应的进
行,浓硫酸变稀硫酸,反应停止。③Cu与浓硝酸反应,随着反应的进行,浓硝酸变稀硝酸,得到NO2和NO的混合气体。④Zn与浓硫酸反应,随着反应的进行,浓硫酸变稀硫酸,得到SO2和H2的混合气体。⑤常温下,铁、铝遇浓硝酸、浓硫酸发生“钝化”。(4)金属精炼时阳极杂质的反应。1.(2020
·山东模考)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,1个氧气分子体积为2.24×104NAcm3B.铜电解精炼时,当阳极减少64g时,电路中转移电子数为2NAC.标准状况下22.4LCl2完全溶于水时,所得溶液中含氯微粒总数为2NAD.Na
Cl晶体中Na+与最近Cl-的核间距为acm,则其晶体密度为2348NAa3g·cm-3答案D解析标准状况下,1个O2分子的体积是由O2分子的大小决定即不是由分子之间的间隔决定,标准状况下气体的体积主要由分子之间的距离决定,此时的气体不是O2分子的紧密堆积,故不能用气体摩尔体积来计算1个O2分子的
大小,A项错误;电解精炼铜时,阳极中含有Cu、Ni、Zn等金属,Zn、Ni先放电,当阳极质量减少64g时,电路中转移电子数不等于2NA,B项错误;标准状况下,22.4LCl2的物质的量为1mol,完全溶于水时,所
得溶液中含氯的微粒有Cl2、HClO、Cl-、ClO-,根据氯原子守恒可知:2n(Cl2)+n(HClO)+n(ClO-)+n(Cl-)=2mol,故含氯微粒总数小于2NA,C项错误;NaCl晶胞中,Na+数目为1+12×14=4,Cl-的数目为8×18+6×12=4,则晶胞的质量
为4MNA,与最近Cl-的核间距离为acm,则体积为8a3cm3,其晶体密度为2348NAa3g·cm-3,D项正确。2.(2021·1月湖北学业水平选择考适应性测试,3)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A.1molH2S分子中,S原子的价层电子对数目为4NAB.标准
状况下,2.24L环己烷的分子数为0.1NAC.1L0.01mol·L-1溶液中,的离子数目之和为0.01NAD.电极反应LiFePO4-xe-===xLi++Li1-xFePO4,每转移1mol电子释
放2NA个Li+答案A解析A.H2S中的价层电子对数为:6-2×12+2=4,则1molH2S分子中,S原子的价层电子对数目为4NA,正确;B.环己烷在标准状况下是液态,错误;C.溶于水电离出的既可以水解,又能电离,溶液
中存在的含C粒子有,它们三者的离子数目之和为0.01NA,错误;D.根据电极反应式,每转移1mol电子释放NA个Li+,错误。3.(2021·1月湖南普高校招生适应性考试,4)已知NA为阿伏加德罗常数的值,下列说
法正确的是()A.常温常压下,22.4LCH4含有电子数为10NAB.6gCH3COOH分子中含有共价键数为0.8NAC.1L0.1mol·L-1Na2CO3溶液中含CO2-3数为0.1NAD.密闭容器
中2molSO2与1molO2反应,生成SO3的分子数为2NA答案B解析常温常压下,气体摩尔体积不为22.4L·mol-1,22.4L气体不为1mol,故A错误;一个醋酸分子含有8个共价键,6gCH3COOH的物质的量是6g60g·mol-1=0.1mol,其分子中含
有共价键数为0.8NA,故B正确;1L0.1mol·L-1Na2CO3溶液中碳酸根离子水解,则含CO2-3数小于0.1NA,故C错误;密闭容器中2molSO2与1molO2的反应是可逆反应,生成SO3的分子数小于2NA,故D错误。4.(2021·1月广东学业水平选择考适应性测试,11)设阿伏
加德罗常数的值为NA。下列说法正确的是()A.1molCl2和Fe充分反应,转移电子数为3NAB.标准状况下,1.12L苯含有C—H键的个数为3NAC.22gCO2和足量Na2O2反应,产生的气体的分子数为0.25NAD.0.5mol乙酸乙酯在酸性条件下水解,生成乙醇的分
子数为1.0NA答案C解析A.1molCl2和Fe充分反应,Cl原子的化合价由0价变为-1价,转移电子数为2NA,A说法错误;B.标准状况下,苯为液体,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,B说法错误;C
.22gCO2的物质的量为0.5mol,其与足量Na2O2反应,产生0.25mol的氧气,则气体的分子数为0.25NA,C说法正确;D.0.5mol乙酸乙酯在酸性条件下水解为可逆反应,则生成乙醇的分子数小于0.5NA,D说法错误。5.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(
)A.17g—OH中含有的电子数为10NAB.25℃时,Ksp(BaSO4)=1×10-10,则BaSO4饱和溶液中Ba2+数目为1×10-5NAC.1L1mol·L-1CH3COONH4溶液中CH3C
OO-与NH+4数目均为NAD.含0.5mol晶胞(如图)的Cu2O晶体中Cu+的数目为2NA答案D解析A项,n(—OH)=17g17g/mol=1mol,1mol羟基(—OH)含有的电子数为9NA,错误;B项,依据n=cV可知,溶液体积未知,无法计算钡离子数目,错误;C项,CH3COONH
4为弱酸弱碱盐,醋酸根离子和铵根离子均会水解,因此溶液中CH3COO-与NH+4的数目均小于NA,错误;D项,该晶胞中O2-个数=8×18+1=2、Cu+个数为4,含0.5mol晶胞的Cu2O晶体中Cu+的数目为2NA,D正确。微专题
2气体体积的测量与气体摩尔体积的测定1.测量气体体积的常用方法(1)直接测量法。如图A、B、C、D、E均是直接测量气体体积的装置。测量前,A装置可先通过调整左右两管的高度使左管(有刻度)充满液体,且两管液面相平。C装置则是直接将一种反应物置于倒置的量筒中,另一反应物置于水槽中,二者反应产生
的气体可以直接测量。D装置:用于测量混合气体中被吸收(或不被吸收)的气体的体积。读数时,球形容器和量气管液面相平,量气管内增加的水的体积等于被反应管吸收后剩余气体的体积。E装置:直接测量固液反应产生气体的体积,注意应恢复至室温后,读取注射器中气体的体积。(一般适合滴加液体量比较少的
气体体积测量)。(2)间接测量法。如F装置是通过测量气体排出的液体体积来确定气体体积。2.解答量气装置读数时的答题模板(1)将××××恢复至室温。(2)调节×××与×××两端液面相平。(3)视线与×××在同一水平线上。3.误差分析与讨论(1)气体在对应液体中的溶解度应较小(难溶),否
则会因溶解造成误差。(2)装置F连接左、右两部分的长导管实验前无液体,实验后充满液体,存在系统误差。【案例】气体摩尔体积的应用欲测定金属镁的相对原子质量。请利用下图给定的仪器组成一套实验装置(每个仪器只能使用一次,假设气体的体积可看作标准状况下的体积)。填写下列各项
(气流从左到右):(1)各种仪器连接的先后顺序(用小写字母表示)应是________接________、________接________、________接________、________接_______
_。(2)连接好仪器后,要进行的操作有以下几步,其先后顺序是________________(填序号)。①待仪器B中的温度恢复至室温时,测得量筒C中水的体积为VamL;②擦掉镁条表面的氧化膜,将其置于天平上称量,得质量为mg,并将其投入试管B中的带孔隔板
上;③检查装置的气密性;④旋开装置A上分液漏斗的活塞,使其中的水顺利流下,当镁完全溶解时再关闭这个活塞,这时A中共放入水VbmL。(3)根据实验数据可算出金属镁的相对原子质量,其数学表达式为________________。(4)若试管B的温度未冷却至室温,就读出量
筒C中水的体积,这将会使所测定镁的相对原子质量数据________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。(5)仔细分析上述实验装置后,经讨论认为结果会有误差,于是又设计了如下图所示的实验装置。①装置中导管
a的作用是_______________________________________。②实验前后碱式滴定管中液面读数分别为V1mL、V2mL。则产生氢气的体积为________mL。答案(1)ahgbcfed(2)③②④①(3)22.4×100
0mVa-Vb(4)偏小(5)①平衡分液漏斗与锥形瓶内气体压强,使稀硫酸能顺利滴下;可以消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差②V1-V2解析(1)根据实验目的及各装置的特点分析可知,利用A装置中的水压将E中稀盐酸压至B中,产生的气体通过将D中的水排入C中测量其体积,所以连接顺序为a
→h→g→b→c→f→e→d。(2)综合考虑各实验步骤可知先后顺序为③②④①。(3)由题意知:Mg~H2M22.4Lm(Va-Vb)×10-3L所以M=22.4×1000mVa-Vb。(4)由于试管B未冷却至室温,会导致Va变大,所以使Mg
的相对原子质量偏小。1.某中学有甲、乙两个探究性学习小组,他们拟用小颗粒的铝铜合金与足量的稀硫酸反应测定通常状况(约20℃、1.01×105Pa)下的气体摩尔体积(Vm)。(一)甲组同学拟设计如图1所示
的装置来完成实验。(1)写出装置Ⅰ中发生反应的离子方程式:_______________________。(2)实验开始时,先打开分液漏斗上口的玻璃塞,再轻轻旋开其活塞,一会儿后发现稀硫酸不能顺利滴入锥形瓶中。请帮助他们分析其原因:________________________________
______________________________。(3)实验结束时,生成氢气的体积近似等于________。(4)锥形瓶中残存的氢气对实验结果是否有影响:________(填“有”“没有”或“不能判断”
),简述理由:_______________________________________。(二)乙组同学仔细分析了甲组同学的实验装置后以为,稀硫酸滴入锥形瓶中,即使不生成氢气,也会将瓶中的空气排出,使所测氢气的体积
偏大;实验结束后,连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在,使所测氢气的体积偏小,于是他们设计了如图2所示的实验装置(量液管大刻度在上面)。实验中准确测定出4个数据,如下表:实验前实验后铝铜合金质量(g)m1m2量液管(C)体积(mL)V1V2利用上述数据计算
通常状况下的气体摩尔体积:Vm=________________________。答案(一)(1)2Al+6H+===2Al3++3H2↑(2)铝与稀硫酸反应产生的氢气使锥形瓶内气压增大(3)量筒内收集到
水的体积(4)没有相同温度和压强下,生成氢气的体积与排出空气的体积相等(二)9V2-V1500m1-m2L/mol解析(一)(1)铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气,其离子方程式为2Al+6H+===2Al3++3H2↑。(2)铝与
稀硫酸反应产生的氢气使锥形瓶内气压增大,锥形瓶内的压强大于大气压,所以稀硫酸不能顺利滴入锥形瓶中。(3)气体产生的压强导致水从集气瓶中排出,且氢气不易溶于水,所以收集到的水的体积近似等于氢气的体积。(4)装置中有空气
存在,生成的氢气不溶于水,在相同温度和压强下,生成的氢气的体积与排出空气的体积相等,所以没有影响。(二)2Al+6H+===2Al3++3H2↑2mol3molm1-m227molV2-V1×10-3LVmVm=9V2-V1
500m1-m2L/mol。2.(2020·天津学业水平等级考试,15)为测定CuSO4溶液的浓度,甲、乙两同学设计了两个方案。实验原理:Zn+CuSO4===ZnSO4+CuZn+H2SO4===
ZnSO4+H2↑实验步骤:①按如图安装装置(夹持仪器略去)②„„③在仪器A、B、C、D、E中加入图示的试剂④调整D、E中两液面相平,使D中液面保持在0或略低于0刻度位置,读数并记录⑤将CuSO4溶液滴入A中并搅拌,反应完成后,再滴加稀硫酸至体系不再有气体产
生⑥待体系恢复到室温,移动E管,保持D、E中两液面相平,读数并记录⑦处理数据(1)Zn粉质量为ag,若测得H2体积为bmL,已知实验条件下ρ(H2)=dg·L-1,则c(CuSO4)=________mol·L-1(
列出计算表达式)。(2)若步骤⑥E管液面高于D管,未调液面即读数,则测得c(CuSO4)________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。(3)是否能用同样的装置和方法测定MgSO4溶液的浓度:________(填“是”或“否”)。答案(1)
a65-bd×10-3225×10-3(2)偏高(3)否解析(1)消耗的锌的物质的量为a65mol,生成的n(H2)=bd×10-32mol,因此与CuSO4反应的Zn的物质的量为(a65-bd×10-32)mol,故c(CuSO4)=a65-bd×10-
3225×10-3mol·L-1。(2)当E管液面高于D管时,说明C、D中气体压强大于大气压,这样测量出的气体体积值偏小,由c(CuSO4)的计算表达式知测量出的c(CuSO4)偏高。(3)由于MgSO4不能与锌反应,故不能用此方法测定MgSO4溶液的浓度。1.(2020·7月浙
江选考,19)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A.4MnO-4+5HCHO+12H+===4Mn2++5CO2↑+11H2O,1mol[4MnO-4+5HCHO]完全反应转移的电子数为20NAB.用电解粗铜的方法精炼铜,当电路中通过的电子数为NA时,阳极应
有32gCu转化为Cu2+C.常温下,pH=9的CH3COONa溶液中,水电离出的H+数为10-5NAD.1L浓度为0.100mol·L-1的Na2CO3溶液中,阴离子数为0.100NA答案A解析MnO-4中Mn为+7价,MnO-4~Mn2+转移5
个电子,4molMnO-4完全转化为Mn2+转移20mol电子,A项正确;粗铜中含有Zn、Fe、Ag等杂质,电解时比铜活泼的金属先放电,消耗的铜小于32g,B项错误;不知道溶液的体积,H+数无法求出,C项错误;碳
酸根离子水解,阴离子数大于0.100NA,D项错误。2.(2021·1月重庆市学业水平选择考适应性测试,3)NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A.5.6g铁粉与足量硝酸加热充分反应后,产生H2的分子数为0.1NAB.标准状况下22.4LO2与足量H
2反应生成H2O,转移的电子数为4NAC.1L0.1mol/L硫酸钠溶液中含有的氧原子数为0.4NAD.1LpH=13的Ba(OH)2溶液中Ba2+数目为0.1NA答案B解析A项,铁与硝酸反应不生成H2,错误;B项,1
molO2反应生成2molH2O,转移4mol电子,正确;C项,硫酸钠溶液中溶剂水中也含有氧原子,错误;D项,n(OH-)=0.1mol,n[Ba(OH)2]=0.05mol,错误。3.(2019·江苏化学,20节选)CO2的资源化利用能有效减少CO2排放,充分利用碳资源。CaO可在较高温度
下捕集CO2,在更高温度下将捕集的CO2释放利用。CaC2O4·H2O热分解可制备CaO,CaC2O4·H2O加热升温过程中固体的质量变化如图。①写出400~600℃范围内分解反应的化学方程式:________________________________________
______________________。②与CaCO3热分解制备的CaO相比,CaC2O4·H2O热分解制备的CaO具有更好的CO2捕集性能,其原因是________________________________
______________________________。答案①CaC2O4=====400~600℃CaCO3+CO↑②CaC2O4·H2O热分解放出更多的气体,制得的CaO更加疏松多孔解析①M(CaC2O4·H2O)=1
46g·mol-1,取1molCaC2O4·H2O,质量为146g,当剩余质量为128g时,质量减少了18g,即减少1molH2O,结合题图1知,在400℃时,固体的化学式为CaC2O4;当剩余质量为100g时,质量
又减少了28g,即减少1molCO,CaC2O4失去1个CO后变成CaCO3,所以在400℃至600℃时发生的反应为CaC2O4=====400~600℃CaCO3+CO↑。②CaC2O4·H2O热分解会放出CO、CO2、H2O等气体,可以使制备的CaO变
得更加疏松多孔,这样得到的CaO吸收CO2的性能更好。4.(2020·7月浙江选考,28节选)化合物X由四种短周期元素组成,加热X,可产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体Y,Y为纯净物;取3.01gX,用含HCl0.0600
mol的盐酸完全溶解得溶液A,将溶液A分成A1和A2两等份,完成如下实验(白色沉淀C可溶于NaOH溶液):要求同时满足:①其中一种反应物的组成元素必须是X中除N、H外的两种元素;②反应原理与“HCl+NH
3===NH4Cl”相同。则:组成X的四种元素是N、H和________(填元素符号),X的化学式是________。答案Al、ClAlCl3NH3解析根据产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体Y,Y为纯净物,可推测Y为NH3;根据白色沉淀C可溶于NaOH溶液,可推测C为Al
(OH)3,C经灼烧得到的白色固体D为Al2O3,n(Al2O3)=0.510g102g·mol-1=0.005mol;根据白色沉淀E不溶于稀硝酸,可推测E为AgCl,n(AgCl)=8.61g143.5g·mol-1=0.06mol。由于n(H
Cl)=0.06mol,将溶液A分为两等份,则每份中由HCl提供的Cl-为0.03mol,故A2中由X提供的Cl-为0.03mol。组成X的四种元素除了N、H,还有Al、Cl。3.01gX中n(Al)=0.005mol×2×
2=0.02mol,n(Cl)=0.03mol×2=0.06mol,n(N)=n(NH3)=0.224L22.4L·mol-1×2=0.02mol,则m(H)=3.01g-27g·mol-1×0.02mol-35.5g·mol-1×0.
06mol-14g·mol-1×0.02mol=0.06g,故n(H)=0.06g1g·mol-1=0.06mol,N、H、Al、Cl的原子个数比为0.02mol∶0.06mol∶0.02mol∶0.06mol=1∶3∶1∶3,故X的化学式为AlCl3NH3。
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)1.清末成书的《化学鉴原》中有一段描述:“各原质(元素)化合所用之数名曰‘分剂数’。养气(氧气)以八分为一分剂(即分剂数为八),„„一分剂轻气(氢气)为一,„„并之即水
,一分剂为九”。其中与“分剂数”一词最接近的现代化学概念是()A.摩尔质量B.物质的量C.化合价D.质量分数答案A解析根据“各原质(元素)化合所用之数名曰‘分剂数’”。氧气八分为一分剂,氢气一分为一分剂,水九分为一分剂,则氧气的分剂数为八,氢气的分剂数为一
,水的分剂数为九,即8份氧气与一份氢气化合生成九份水,满足O2+2H2===2H2O中的质量守恒,因此与“分剂数”一词最接近的现代化学概念为摩尔质量。2.顺铂是一种用于治疗癌症的药物,它的结构如图所示。关于1mol顺铂的下列说法中,正确的是()A.含氮元素的质量为14gB.含
铂原子的数目约为6.02×1024C.含氯元素的质量为35.5gD.含氢原子的物质的量为6mol答案D解析根据图示球棍模型可知,顺铂的化学式为PtCl2(NH3)2,A项,1molPtCl2(NH3)2中含有2molN原子,含氮元素的质量为14g/mo
l×2=28g,错误;B项,1molPtCl2(NH3)2中含有1molPt原子,含铂原子的数目约为6.02×1023,错误;C项,1molPtCl2(NH3)2中含有2molCl原子,含有Cl元素的质量为:35.5g/mol×2mol=71g,错误
;D项,1molPtCl2(NH3)2中含有H原子的物质的量为:1mol×6=6mol,正确。3.设NA为阿伏加德罗常数的值,N表示粒子数。下列叙述正确的是()A.6.0gSiO2晶体中含有共价键的个数为0.2NAB.将1molCl2通入水中,则n(HClO)+n(Cl-)+n
(ClO-)=2NAC.3.0g含甲醛(HCHO)的冰醋酸中含有的原子总数为0.4NAD.将CO2通过Na2O2使其质量增加ag时,反应转移的电子数为aNA44答案C解析A项,6.0g二氧化硅的物质的量为n=6.0g60
g/mol=0.1mol,而二氧化硅中含4条共价键,故0.1mol二氧化硅中含硅氧键为0.4NA个,错误;B项,氯气和水的反应是可逆反应,不能反应彻底,故所得溶液中含氯气分子,故n(HClO)+n(Cl-)+n(ClO-)<2mol,错误;C项,甲
醛和冰醋酸的最简式均为CH2O,故3g混合物中含有的CH2O的物质的量为0.1mol,故含原子数为0.4NA个,正确;D项,将CO2通过Na2O2中:2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2↑,每当增重28g,转移1mol电子,故当增重ag时,转移
a28mol电子,即aNA28个,错误。4.偏二甲肼(C2H8N2)是一种高能燃料,燃烧产生的巨大能量可作为航天运载火箭的推动力。下列叙述正确的是()A.偏二甲肼的摩尔质量为60gB.6.02×1023个偏二甲
肼分子的质量约为60gC.1mol偏二甲肼的质量为60g·mol-1D.6g偏二甲肼含有1.2NA个偏二甲肼分子答案B解析A项,摩尔质量的单位为g·mol-1,错误;B项,6.02×1023个偏二甲肼的物质的量为1m
ol,质量为60g,正确;C错误;D项,6g偏二甲肼的物质的量为6g60g·mol-1=0.1mol,分子数为0.1NA,错误。5.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()A.1mol丙烯分子中
含有π键的数目为2NAB.1mol环戊二烯()中含有σ键的数目为5NAC.1molC2-2中含有的π键数目为2NAD.已知反应N2O4(l)+2N2H4(l)===3N2(g)+4H2O(l),若该反应中有4molN—H键断裂,则形成的π键数目为
6NA答案C解析A项,丙烯分子有1个π键,故1mol丙烯分子中含有π键的数目为NA,错误;B项,一个环戊二烯()分子中含有σ键的数目为11,则1mol环戊二烯()中含有σ键的数目为11NA,错误;C项
,1molC2-2中含有2NA个π键,正确;D项,若该反应中有4molN—H键断裂,则生成1.5mol氮气,形成π键的数目是3NA,错误。6.下列条件下,两瓶气体所含原子数一定相等的是()A.同质量、不同密度的N2和O2B.同温度、同体积的H2和N2
C.同体积、同密度的C2H4和C3H6D.同压强、同体积的N2O和CO2答案C解析由N=nNA=mM×NA知,两种气体的质量相同,摩尔质量相同,所以所含分子数相同,由于N2和O2的摩尔质量不同,所以它们的分子数不同,且氮气和氧气
都是双原子分子,所含有的原子数不同,故A错误;气体体积受温度和压强的影响,同温同体积的H2和N2,因为压强未知,所以两种气体的物质的量不一定相同,所含分子数不一定相同,导致所含原子数不一定相同,故B错误;同体积同密度的C2H4和C3H6,两种气体的质量相同,由N=nNA=mM×NA结合分
子构成知,所含原子数相同,故C正确;气体体积受温度和压强的影响,因为温度未知,所以同压同体积的N2O和CO2,两种气体的物质的量不一定相等,所含分子数不一定相等,导致所含原子数不一定相等,故D错误。7.设阿伏加德罗常数的值为NA,下列结论错误的是()A.完全电解2molH2O断裂的
σ键键数为4NAB.标准状况下,11.2LCO2中含有的π键键数为2NAC.1mol金刚石晶体中含有的C—C键键数为2NAD.128g金属铜中含有如图所示的晶胞数为0.5NA答案B解析A.水的结构式为H—O—H,因此完全电解2molH2O断裂的σ
键键数为4NA,A正确;B.一个CO2中含有2个碳氧双键,每个碳氧双键中含一个π键,故11.2LCO2中含有的π键键数为NA,B错误;C.金刚石中每个碳原子形成4个C—C键,每个C—C键被两个碳原子共用,C正确;D.晶胞中含有8×1/8+6×1/2=4个铜
原子,128g金属铜的物质的量是2mol,其中含有如图所示的晶胞数为0.5NA,D正确。8.NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()A.0.5mol雄黄中共有4NA个共价键As4S4B.通过核反应24395Am+4820Ca→288Mc+310n生成2
.88g镆(Mc),同时产生中子(n)数为0.3NAC.100g3.4%的过氧化氢溶液中氧原子数为0.2NAD.常温常压下,2.8g由CO与N2组成的混合物中含有的质子总数为1.4NA答案D解析A.1
个雄黄中含10个共价键,则0.5mol雄黄中含5NA个共价键,A错误;B.Mc的质量数为288,2.88g镆的物质的量为0.01mol,反应掉1mol镆原子,生成3mol中子,故0.01molMc产生的中子数为0.03NA,B错误;C.在该溶液中除H2O2中含有O原子外,溶剂水中也存在O原子
,因此100g3.4%的过氧化氢溶液中氧原子数大于0.2NA,C错误;D.CO与N2相对分子质量都是28,二者分子中含有的质子数都是14,2.8g由CO与N2组成的混合物的物质的量是0.1mol,则其中含有的质子总数为1.4NA,D正确。9.臭氧已成为夏季空气
污染的元凶,地表产生臭氧的机理如图所示。设NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A.该过程中,O3是催化剂B.16gO3和O2的混合气体,所含质子数为8NAC.0.5molNO2溶于水形成1L溶液,可得到0.5mol·L-1的硝酸溶液D.标准状况下,各5.6L的
NO和O2混合后,气体总物质的量为0.5mol答案B解析A.该反应的过程为:①NO2――→太阳光NO+O,②O2+O→O3,③NO+O3→O2+NO2,O3是中间产物,故A错误;B.O2和O3都是由氧原子构成的,
16g混合物即16g氧原子,n(O)=16g16g/mol=1mol,1mol氧原子含有8mol质子,个数为8NA,故B正确;C.0.5molNO2溶于水形成1L溶液,发生3NO2+H2O===2HNO3+NO,因此得到硝酸的物质
的量为0.33mol,可得到0.33mol·L-1的硝酸溶液,故C错误;D.各5.6L的NO和O2的物质的量均为:5.6L22.L/mol=0.25mol,但混合后发生反应生成NO2,气体的物质的量减小,故D错误。10.如图,在一个容积固定的恒温容器中
,有两个可左右滑动的密封隔板,在A、B、C内分别充入等质量的X、CO2、Y三种气体,当隔板静止时,A、C内的气体密度相等。下列说法不正确的是()A.物质的量:n(X)<n(CO2)<n(Y)B.分子数目:N(X)=N(Y)C.气体的体积:V(X)=V(Y)D.摩尔质量:M
(X)=M(Y)答案A解析当隔板静止时,表示隔板两侧气体的压强相等,容器恒温,所以处于同温同压的环境,同温同压下,气体的密度比等于其摩尔质量的比,A、C内的气体密度相等,所以气体X、Y的摩尔质量相等。题目中通入的三种气体的质量相等,所以X、Y物质的量一定相等,选项A错误;X、Y物质的量一定相等,即
分子数相等,选项B正确;X、Y物质的量一定相等,同温同压下体积一定相等,选项C正确;气体X、Y的摩尔质量相等,选项D正确。11.硝酸钠是一种重要的无机化工原料和农用肥料,主要用于制造硝酸钾、炸药、苦味酸和其他硝酸盐,硝酸尾气吸收法工艺流程如图所示。设NA为阿伏加德罗常
数的值,下列说法正确的是()A.常温常压下,4.6gNO2气体中含有的气体分子数为0.1NAB.1L0.1mol/LNa2CO3溶液中,Na+和CO2-3的总数为0.3NAC.“碱液吸收”时,若有2.24LO2被吸收,则反应过程中转移的电子数为0
.4NAD.母液可返回至“纯化”步骤中循环利用答案D解析A.二氧化氮气体存在与四氧化二氮气体的化学平衡:2NO2N2O4,所以4.6gNO2气体物质的量为:4.6g46g/mol=0.1mol,含有的气体分
子数小于0.1NA,故A错误;B.碳酸根离子为弱酸根离子,水溶液中部分水解,所以1L0.1mol/LNa2CO3溶液中,Na+和CO2-3的总数小于0.3NA,故B错误;C.气体状况未知,无法计算氧气物质的量,无法计算转
移电子数,故C错误;D.依据流程图可知母液中含有硝酸可以回收利用,故D正确。12.用6.02×1023表示阿伏加德罗常数(NA)的值,下列说法中错误的是()A.5L水吸收标准状况下2.24LCl2,溶液中,N(Cl-)+N(ClO-)+N(H
ClO)=1.204×1023个B.16.85gCsCl晶体中含有6.02×1022个如图所示的结构单元C.6.5gZn与一定量浓H2SO4反应完全溶解,转移的电子数为0.2NAD.1mol—CH3中的电子数为5.418×
1024个答案A解析A.氯气与水反应为可逆反应,不能进行到底,部分仍然以氯气分子形式存在,依据原子个数守恒可知:5L水吸收标准状况下2.24LCl2,溶液中,N(Cl-)+N(ClO-)+N(HClO)<1.204×1023个,故A错误;B.1个CsCl晶胞含有Cs+个数为1个,含有Cl-
个数:18×8=1,CsCl的摩尔质量为168.5g/mol,16.85gCsCl晶体中含有如图所示的结构单元物质的量为16.85g168.5g/mol=0.1mol,个数为0.1NA,即6.02×1022个,故B正确;C.6.5g锌的物
质的量为6.5g65g/mol=0.1mol,0.1mol锌完全反应生成0.1mol锌离子,转移了0.2mol电子,转移电子数一定为0.2NA,故C正确;D.1个—CH3中含有9个电子,则1mol—CH3中的电子数为:1mol×9×6.02
×1023mol-1=5.418×1024个,故D正确。二、非选择题(本题包括3小题)13.标准状况下,在乙室中充入1.2molHCl,甲室中充入NH3、H2的混合气体,静止时活塞如图。已知甲室中气体的质量比乙室中气体的质量少33.8g。请回答下列问题:(1)甲室中气
体的物质的量为________mol。(2)甲室中气体的质量为________g。(3)甲室中NH3、H2的物质的量之比为________,质量之比为________。(4)如果将活塞a去掉,当HCl
与NH3完全反应后,活塞b将静止于刻度“________”(填数字)处。答案(1)2(2)10(3)1∶417∶8(4)6解析(1)由题图可知甲、乙两室气体的体积之比为5∶3,故其物质的量之比也为5∶3,所以甲室中气体为2mol。(2)HCl气体的质
量为1.2mol×36.5g·mol-1=43.8g,则甲室中气体的质量为43.8g-33.8g=10g。(3)设氨气的物质的量为x,氢气的物质的量为y,可得x+y=2mol17g·mol-1×x+2g·mol-1×y=10g解得x=0.4mol,y=1.6mol
,所以氨气和氢气的物质的量之比=0.4mol∶1.6mol=1∶4,其质量之比=1×17∶4×2=17∶8。(4)甲室中NH3的物质的量为0.4mol,能与0.4molHCl反应,剩余气体为2.4mol,相同条件下,
气体的体积之比等于其物质的量之比,所以活塞b会移至“6”处。14.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24
L·mol-1)。答案(1)1∶1(2)72%(3)2Fe2O3+C=====高温4FeO+CO2↑(4)6g12L解析(1)设FeO、Fe2O3分别为xmol、ymol,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3×5672+160×100%≈72%。(3)由题给信息知,C(炭粉)会将一部分F
e2O3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的物质的量为3mol,Fe2O3~2FeO,原料
中必须有13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。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(氮)、H(氢)(2)32(3)N2H4(4)2CuO+N2H4=====△2Cu+N2+2H2O解析(1)由题意分析知B管中发生的反应为X+CuO――→△Cu+N2+H2O可推知X由N、H两种元素组成。(2)24
0mLX的物质的量为240mL/24000mL·mol-1=0.01mol,其中m(N)=0.28g,m(H)=20.32g-20.00g16g·mol-1×2×1g·mol-1=0.04g,故X的摩尔质量为0.28g+0.04g0.01mol=32g·mol-1。(3)n
NnH=0.28g14g·mol-1∶0.04g1g·mol-1=1∶2,则X的最简式为NH2,最简式量为16,故3216=2,推知X的化学式为N2H4。