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1、第1课时物质的量气体摩尔体积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的组成及其化学变化,运用物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积等之间的相互关系进行简单计算。物质的量摩尔质量1.物质的量、阿伏加德罗常数(1)基本概念间的关系(2)物质的量的规范表示方法如:1 mol Fe、1 mol O2、1 mol Na+或钠离子。 物质的量描述的对象只能是微观粒子,如电子、质子、中子、原子、分子、离子、原子团等,不能用于描述宏观物质。物质的量作为研究微观粒子与宏观物质的桥梁,其单位摩尔后面应为确切的微粒名称或微粒符号,如1 mol 氢(不确切)和
2、1 mol 大米(宏观物质)皆为错误说法。(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=nNA。2.摩尔质量 摩尔质量(单位:gmol-1)、相对分子质量、1 mol 物质的质量(单位:g)在数值上是相同的,但三者的含义不同,单位不同。摩尔质量的单位是g mol -1,相对原子(分子)质量的单位是1,1 mol 物质的质量单位是g。理解辨析1.判一判(正确的打“”,错误的打“”)(1)1 mol 任何物质都含有6.021023个原子。()(2)硫酸的摩尔质量为98 g。()(3)2 mol H2O是1 mol H2O摩尔质量的2倍。()(4)摩尔是物质的量的单位。()解析:(
3、1)分子中含有的原子数目不一定相等。(2)H2SO4的摩尔质量为98 g/mol。(3)H2O的摩尔质量是18 g/mol,与其物质的量的多少无关。答案:(1)(2)(3)(4)2.想一想(1)1 mol 氧就是1 mol O2吗?提示:不是。1 mol 氧这种说法不规范,指代不明。(2)1摩尔物质的质量与物质的摩尔质量等同吗?提示:不等同。1摩尔物质的质量,讲的是质量,单位是g;物质的摩尔质量是单位物质的量的物质所具有的质量,单位是g mol -1。3.做一做(1)常温常压下,3 g HCHO和CH3COOH的混合物中含有 个原子。(2)0.01 mol 某物质A,其质量为1.06 g,则A
4、的相对分子质量为,摩尔质量为。解析:(1)HCHO和CH3COOH的最简式均为CH2O,故3 g HCHO和CH3COOH的混合物含有的原子的物质的量为43 g30 g mol-1=0.4 mol(2)A物质的摩尔质量为106 g mol -1,相对分子质量为106。答案:(1)0.4NA(2)106106 g mol -1 物质的量、摩尔质量的概念1.下列叙述正确的是(C)2 mol 铁原子1 mol Fe3+0.5 mol 氧5 mol 氮分子氨的摩尔质量是17 gA.B.C.D.解析:2 mol 铁原子说法正确;1 mol Fe3+说法正确;0.5 mol 氧,由于没有指明是氧原子还是氧
5、分子等,说法错误;0.5 mol 氮分子说法正确;摩尔质量的单位是g/mol,因此氨的摩尔质量是17 g/mol,说法错误。2.下列关于摩尔质量的说法正确的是(B)A.氯气的摩尔质量是71 gB.氯化氢的摩尔质量为36.5 g/mol C.1摩氢气的质量为2 gD.O2的摩尔质量为16 g/mol 解析:氯气的摩尔质量是71 g/mol,单位不对,A错误;HCl的相对分子质量为36.5,因此,氯化氢的摩尔质量为36.5 g/mol,B正确;1 mol 氢气的质量为2 g,而不是1摩,C错误;O2的相对分子质量为32,因此O2的摩尔质量为32 g/mol,D错误。3.科学家获得了极具理论研究意义
6、的N4分子,下列有关说法正确的是(D)A.N4属于一种新型的化合物B.N4与N2的摩尔质量相等C.1 mol N4的质量为28 gD.等物质的量的N4与N2所含的原子个数比为21解析:N4属于单质,A错误;N4与N2的摩尔质量分别为56 g/mol、 28 g/mol,B错误;1 mol N4的质量为1 mol (414)g/mol =56 g,C错误;等物质的量的N4与N2,假设两种物质均为1 mol,所含的原子个数比为(14)(12)=21,D正确。摩尔质量与相对原子(或分子)质量的易混点(1)摩尔质量的单位是g mol -1或kg mol -1,相对原子(分子)质量的单位为1。摩尔质量只
7、有当以g mol -1作单位时,在数值上才等于其相对原子(分子)质量。(2)熟记几组摩尔质量相同的物质,如H2SO4和H3PO4(98 g mol -1);Mg3N2和CaCO3(100 g mol -1);CO、N2、C2H4(28 g mol -1);Na2O2和Al(OH)3(78 g mol -1)。 物质的量、摩尔质量的相关计算4.在一定条件下,m g NH4HCO3完全分解生成NH3、CO2、H2O(g),得混合气体体积3.0 L。(1)若所得混合气体对H2的相对密度为d,则混合气体的物质的量为(用含m、d的代数式表示,下同);NH4HCO3的摩尔质量为。(2)混合气体的平均摩尔质
8、量为。解析:(1)根据质量守恒定律,混合气体总质量等于碳酸氢铵的质量,混合气体对H2的相对密度为d,则混合气体的摩尔质量为2d g/mol,故混合气体的物质的量为mg2dg/mol=m2d mol;根据方程式NH4HCO3NH3+CO2+H2O(g),可以知道NH4HCO3的物质的量为13m2d mol,则NH4HCO3的摩尔质量为mg13m2dmol=6d g/mol。(2)混合气体的总物质的量n=3m79 mol,M(混)=79m3m g/mol26.3 g/mol。答案:(1)m2d mol6d g/mol(2)26.3(或793) g/mol5.物质的量是高中常用的物理量,请回答以下有
9、关问题。(1)0.2 g H2含有个氢原子,标准状态下,由CO和CO2组成的混合气体共6.72 L,质量共12 g,此混合物中,CO和CO2的物质的量之比是,CO的体积分数是,CO的质量分数是,C和O的原子个数比是,混合气体的平均相对分子质量是,对氢气的相对密度是。(2)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是,标准状态下,6.72 L CO与一定量的氧化铁恰好完全反应,剩余固体的质量是 g。(3)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;8 g甲烷中所含共价键的物质的量是;0.5 mol H2
10、O的质量是。解析:(1)N(H)=0.2 g2 g/mol2NA=0.2NA;根据题意,n(CO)+n(CO2)=6.72 L22.4 L/mol=0.3 mol,n(CO)28 g/mol +n(CO2)44 g/mol =12 g,解得n(CO)=0.075 mol,n(CO2)=0.225 mol,则n(CO)n(CO2)=13;CO的体积分数为11+3100%=25%;CO的质量分数为0.075mol28 g/mol12 g100%=17.5%;C和O的原子个数比为(1+3)(1+32)=47;混合气体的平均相对分子质量数值上等于摩尔质量,摩尔质量为12 g0.3mol=40 g/mo
11、l,则混合气体的平均相对分子质量为40;对氢气的相对密度为40 g/mol2 g/mol=20。(2)某二价金属的氯化物的化学式为MCl2,含有2个氯离子,含有 0.2 mol Cl-时,氯化物的物质的量为0.1 mol,摩尔质量为9.5 g0.1mol= 95 g/mol,该金属元素的相对原子质量为95-35.52=24;3CO+Fe2O33CO2+2Fe,标准状态下,6.72 L CO的物质的量为0.3 mol,则生成单质铁为0.2 mol,质量为0.2 mol 56 g/mol =11.2 g。(3)根据H原子数相等,0.3 mol NA mol-12=N(NH3)3,N(NH3)=0.
12、2NA;一个甲烷分子中含有4个共价键,8 g甲烷中所含共价键的物质的量为8 g16 g/mol4=2 mol;m(H2O)=0.5 mol 18 g/mol =9 g。答案:(1)0.2NA1325%17.5%474020(2)95 g/mol 2411.2 g(3)0.2NA 2 mol9 ga摩尔质量的求算方法依据计算公式条件根据摩尔质量的定义计算M=mn任意状态的任意物质根据标准状况下气体的密度计算M=22.4(gmol-1)标准状况下的气体根据气体的相对密度(D=AB)计算M(A)=M(B)D同温、同压下的气体根据一定质量(m)的物质中微粒数目(N)计算M=mNNA任意状态的纯净物,不
13、适用求混合气体的平均摩尔质量气体摩尔体积阿伏加德罗定律1.气体摩尔体积(1)影响物质体积的因素(2)气体摩尔体积 明确物质是否是气体,该气体是否处于标准状况(0 、101 kPa)。若题中给出非标准状况下的气体,切勿直接判断为错误说法,气体的物质的量或质量与温度、压强无关,可直接计算。2.阿伏加德罗定律(1)决定气体体积的外界条件:一定物质的量的气体,其体积的大小取决于气体所处的温度和压强。(2)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。(3)推论条件推论语言叙述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T、p相同12=
14、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备注n为物质的量,M为摩尔质量,V为气体体积,为密度,p为压强 “任何气体”既包括单一气体,也包括混合气体。不要死记硬背相关推论,可由pV=nRT(理想气体状态方程)进行推导。理解辨析1.判一判(正确的打“”,错误的打“”)(1)0 、101 kPa,1 mol 任何物质的体积都是22.4 L。()(2)在标准状况下,1 mol O2与1 mol SO3的体积相同。()(3)在相同条件下,相同物质的量的CO、N2的混合气体与O2的分子个数相同,原子个数也
15、相同。()(4)同温同体积条件下,等质量的SO2和O2对应的压强之比为12。()解析:(1)该物质必须是气体才可以。(2)标准状况下SO3不是气体。(3)它们每个分子中都含有2个原子,所以分子数相同,原子个数也 相同。(4)等质量的SO2和O2物质的量之比为12,同温同体积条件下,压强之比等于物质的量之比,正确。答案:(1)(2)(3)(4)2.想一想(1)标准状况下,1 mol 气体的体积约是22.4 L,如果当1 mol 气体的体积约是22.4 L时,一定是标准状况吗?提示:不一定。因为影响气体体积的因素是温度、压强两个条件,非标准状况下1 mol 气体的体积也可能约是22.4 L。(2)
16、气体化合物A分子式可表示为OxFy,已知同温同压下10 mL A受热分解生成15 mL O2和10 mL F2,则A的化学式是什么?提示:O3F2。根据阿伏加德罗定律,相同条件下,气体的物质的量之比等于体积之比,则A分解反应的化学方程式表示为2OxFy3O2+2F2,根据质量守恒定律,x=3,y=2。3.做一做(1)2 mol O3和3 mol O2的质量之比为,分子数之比为,同温同压下密度之比为,含氧原子数之比为,体积之比为。(2)O3与Cl2具有相似的性质,均可用于自来水消毒。已知两者在消毒时均被还原为最低价态,则相同状况下10 L O3与L Cl2的消毒能力相当。解析:(1)2 mol
17、O3与3 mol O2中都含有6 mol 氧原子,所以两者质量相等,质量之比为11;分子数之比等于两者物质的量之比为23;同温同压下,气体的密度之比等于摩尔质量之比为4832=32;两者中都含有6 mol 氧原子,氧原子数之比为11;体积之比等于物质的量之比为23。(2)相同条件下,气体的体积之比等于物质的量之比;消毒能力强弱与转移的电子数有关,若消毒能力相当,说明转移的电子数相等,所以需要氯气的体积为10232 L=30 L。答案:(1)1123321123(2)30 气体摩尔体积1.下列说法中正确的是(C)A.标准状况下,22.4 L水中所含的分子数约为6.021023个B.1 mol C
18、l2中含有的原子数为NAC.标准状况下,a L氧气和氮气的混合物含有的分子数约为a22.46.021023个D.常温常压下,11.2 L CO分子数是0.5NA解析:标准状况下水为液体,故22.4 L水的物质的量不是1 mol,A错误;氯气是双原子分子,故1 mol 氯气中含2NA个原子,B错误;标准状况下a L混合气体的物质的量为a22.4 mol,故分子个数N=nNA=a22.46.021023个,C正确;常温常压下,气体摩尔体积大于22.4 L/mol,故11.2 L CO的物质的量小于0.5 mol,则分子个数小于0.5NA个,D错误。2.(2022河北衡水月考)下列说法正确的是(D)
19、标准状况下,6.021023个气体分子所占的体积约为22.4 L0.5 mol N2的体积为11.2 L标准状况下,1 mol H2O的体积为22.4 L常温常压下,28 g CO与N2的混合气体所含原子数为2NA任何气体的气体摩尔体积都约为22.4 L mol -1标准状况下,体积相同的两种气体的分子数一定相同A.B.C.D.解析:6.021023个气体分子物质的量为1 mol,标准状况下占有的体积约是22.4 L,故正确;氮气不一定处于标准状况下,0.5 mol N2的体积不一定为11.2 L,故错误;标准状况下,水不是气体,1 mol H2O的质量为18 g,其体积远小于22.4 L,故
20、错误;CO与N2的摩尔质量都是28 gmol-1,28 g CO与N2的混合气体的物质的量为1 mol,CO、N2均为双原子分子,故混合气体含有2 mol 原子,即混合气体所含原子数为2NA,故正确;气体的气体摩尔体积与温度、压强有关,不一定为22.4 L mol-1,故错误;相同条件下,气体的体积相等,含有的分子数目相同,故正确。解答气体摩尔体积的相关问题时的注意事项(1)注意对象,气体摩尔体积的相关内容只适用于气相。(2)记住水、NO2(N2O4)、SO3、HF、苯等在标准状况下不是气体。(3)标准状况下气体摩尔体积约是22.4 L mol -1;气体摩尔体积是22.4 L mol -1时
21、,气体所处的状况不一定是标准状况。(4)明确分子数和原子数的不同,注意题目中求算的是分子数目还是原子数目。 阿伏加德罗定律3.下列关于同温同压下的两种气体12C18O和14N2的判断正确的是(C)A.体积相等时密度相等B.原子数相等时具有的中子数相等C.体积相等时具有的电子数相等D.质量相等时具有的质子数相等解析:同温同压下,气体的密度之比等于其摩尔质量之比,12C18O和14N2的摩尔质量不相等,A错误;1个12C18O分子含中子数为16,1个14N2分子含中子数为14,B错误;同温同压下,体积相同的两种气体,分子数相同,而12C18O和14N2分子所含电子数相同,C正确;12C18O和14
22、N2分子中所含质子数相同,M不同,故等质量的两种气体物质的量不同,分子数不同,所具有的质子数不同,D错误。4.同温同压下,a g甲气体和2a g乙气体所占体积之比为12,根据阿伏加德罗定律判断,下列叙述不正确的是(D)A.同温同压下甲和乙的密度之比为11B.甲与乙的相对分子质量之比为11C.同温同体积下等质量的甲和乙的压强之比为11D.等质量的甲和乙中的原子数之比一定为11解析:同温同压下,a g甲气体和2a g乙气体所占的体积之比为12,由n=VVm,可知甲乙两种气体的物质的量之比为12。同温同压下,气体摩尔体积相同,a g甲气体和2a g乙气体所占的体积之比为12,根据=mV知,其密度相同
23、,A正确;根据m=nM=VMVm知,两者的相对分子质量之比为11,B正确;根据pV=nRT=mRTM知,同温同体积下等质量的甲和乙的压强之比等于其摩尔质量的反比,因为两者摩尔质量相同,所以压强相同,C正确;等质量的两种气体的物质的量相同,但分子的构成未知,所以无法判断原子个数是否相同,D错误。利用阿伏加德罗定律及推论答题的一般思路第一步:找“相同”,明“不同”。找出题干中有哪些相同的因素,再根据物质的量,结合物质的组成和结构,求出相应的粒子数。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推论得出不同条件之间的关系,进行对比分析,以顺利解题。以物质的量为中心的计
24、算1.以物质的量为中心的计算基本公式:n=mM=NNA=VVm=cV溶液(注意各符号意义及单位)(1)物质的量(n)、微粒数(N)、物质的质量(m)之间的换算NNA(1mol-1)=n(mol)=m(g)M(gmol-1)(2)物质的量(n)、气体体积(V)之间的换算V(L)(标准状况)22.4 (Lmol-1)=n(mol)=V(L)Vm(Lmol-1) (1)任何气体在相同状况下,Vm相同。(2)标准状况是指0 、101 kPa,Vm=22.4 L mol -1。(3)以上计算公式只能适用于气体。 2.依据化学方程式计算的基本原理N2+3H22NH3132物质的量之比132气体体积之比13
25、2物质的分子数之比28634物质的质量之比理解辨析1.判一判(正确的打“”,错误的打“”)(1)a g Cl2中有b个氯原子,则阿伏加德罗常数NA的数值可表示为35.5ba。()(2)28 g CO和22.4 L CO2中含有的碳原子数一定相等。()(3)5.6 g Fe在足量的氯气中燃烧,转移电子的物质的量是0.2 mol。()(4)现有CO、CO2、O3三种气体,它们分别都含有1 mol O,则三种气体的物质的量之比为321。()解析:(1)a g Cl2的物质的量为n=mM=ag71 g/mol=a71 mol,则氯原子物质的量为2n=a35.5 mol,氯原子数目为N=2nNA=a35
26、.5 mol NA=b,NA的值为35.5ba。(2)22.4 L CO2由于未告知气体所处状况,Vm未知,无法计算气体的物质的量。(3)5.6 g Fe物质的量为n=mM=5.6 g56 g/mol=0.1 mol,与氯气反应生成FeCl3,铁为+3价,则转移电子的物质的量为30.1 mol=0.3 mol,错误。(4)含1 mol O的CO、CO2、O3的物质的量分别是1 mol 、12 mol 、13 mol,三者之比为632。答案:(1)(2)(3)(4)2.想一想(1)常温常压下22.4 L N2中所含有N2分子数小于6.021023吗?提示:相同压强下,温度越高,气体摩尔体积越大,
27、则常温常压下,22.4 L N2的物质的量小于1 mol,所以分子数小于6.021023个。(2)根据气体的质量、摩尔质量和某条件下的体积,能计算出该条件下的气体摩尔体积吗?提示:可以计算。根据气体的质量、摩尔质量可以计算气体的物质的量,再结合该条件下的体积可以计算该条件下的气体摩尔体积。3.做一做某气体分子由三原子构成,其摩尔质量为M g/mol,该气体质量为m g,阿伏加德罗常数为NA,则:(1)该气体的物质的量为 mol;(2)该气体在标准状况下的体积为L;(3)该气体在标准状况下的密度为g/L;(4)该气体所含原子总数为个;(5)该气体的一个分子的质量为g。解析:(1)该气体的物质的量
28、n=mM mol ;(2)该气体在标准状况下的体积V=nVm=mM mol 22.4 L/mol=22.4mM L;(3)该气体在标准状况下的密度=mV=mg22.4mML=M22.4 g/L;(4)该气体的物质的量n=mM mol,由于该物质一个分子中含有3个原子,则其中所含的原子总数为N(原子)=mMmolNA/ mol3=3mNAM;(5)该气体质量为m g,其物质的量n=mM mol,所含分子数目为mNAM,则一个分子的质量m(分子)=mgmNAM=MNAg。答案:(1)mM(2)22.4mM(3)M22.4(4)3mNAM(5)MNA 以物质的量为中心的计算1.常温常压下CO2和Na
29、2O2反应后,若固体质量增加了28 g,反应中有关物质的物理量正确的是(C)选项二氧化碳碳酸钠氧气A1 mol NAB22.4 L1 mol C106 g0.5 mol D1NA11.2 L解析:设参加反应的过氧化钠的质量为x,消耗二氧化碳的质量为y,生成碳酸钠的质量为z,生成氧气的质量为a,则:2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2m156882123256xyza28 g156x=88y=212z=32a=5628 g,解得x=78 g,y=44 g,z=106 g,a=16 g;参加反应的二氧化碳的物质的量=44 g44 g/mol=1 mol,生成氧气的物质的量=16 g32 g/
30、mol=0.5 mol,含氧气分子的数目为0.5NA,故A不符合题意;生成的碳酸钠物质的量=106 g106 g/mol=1 mol,参加反应的二氧化碳的物质的量=44 g44 g/mol=1 mol,常温常压下,气体摩尔体积大于22.4 L/mol,故二氧化碳的体积大于22.4 L,故B不符合题意;生成的碳酸钠的质量为106 g,生成氧气的物质的量为16 g32 g/mol=0.5 mol,故C符合题意;参加反应的二氧化碳的物质的量为44 g44 g/mol=1 mol,参加反应的二氧化碳分子数目为NA,生成氧气的物质的量为16 g32 g/mol=0.5 mol,常温常压下,气体摩尔体积大
31、于22.4 L/mol,故氧气的体积大于0.5 mol22.4 L/mol=11.2 L,故D不符合题意。2.利用太阳能分解制氢,若光解0.02 mol 水,下列说法正确的是(D)A.生成H2的质量为0.02 gB.生成氢的原子数为2.4081023个C.生成H2的体积为0.224 L(标准状况)D.生成H2的量理论上等于0.04 mol Na与足量水反应产生H2的量解析:根据化学方程式2H2O2H2+O2,光解0.02 mol 水,可产生0.02 mol H2和0.01 mol O2。则生成H2的质量为0.04 g,A错误;生成氢的原子数为2.4081022个,B错误;生成标准状况下H2的体
32、积为0.448 L,C错误;0.04 mol Na与水反应产生0.02 mol H2,D正确。3.过氧化钙(CaO2)是一种安全无毒的物质,带有结晶水,通常还含有CaO。经审查,面粉中添加过氧化钙已无技术上的必要性,因此,我国严令禁止在面粉生产中添加CaO2等添加剂。但过氧化钙在工农业生产中广泛用作杀菌剂、防腐剂、解酸剂、油类漂白剂等。(1)称取5.42 g过氧化钙样品,灼热时发生如下反应2(CaO2xH2O)2CaO+O2+2xH2O,得到O2在标准状况下体积为672 mL,该样品中CaO2的物质的量为。(2)另取同一样品5.42 g,溶于适量稀盐酸中,然后加入足量的Na2CO3溶液,将溶液
33、中Ca2+全部转化为CaCO3沉淀,得到干燥的CaCO3 7.0 g。样品中CaO的质量为。样品中CaO2xH2O中的x为。解析:(1)n(O2)=0.672 L22.4 L/mol=0.03 mol,则根据方程式可知2(CaO2xH2O)2CaO+O2+2xH2O2 mol 1 mol n(CaO2xH2O) 0.03 mol 解得n(CaO2xH2O)=0.06 mol 则n(CaO2)=n(CaO2xH2O)=0.06 mol (2)n(CaCO3)=7 g100 g/mol=0.07 mol 根据Ca元素守恒,可知:n(CaO)=0.07 mol-0.06 mol=0.01 mol,所
34、以m(CaO)=0.01 mol 56 g/mol =0.56 g。样品中水的质量为m(H2O)=5.42 g-m(CaO2)-m(CaO)=5.42 g- 0.06 mol 72 g/mol -0.56 g=0.54 g,所以n(H2O)=0.54 g18 g/mol=0.03 mol,则x=n(H2O)n(CaO2)=0.03mol0.06mol=12。答案:(1)0.06 mol (2)0.56 g12围绕物质的量为中心计算的三个要领1.“两个前提”:在应用Vm=22.4 L mol -1时,一定要有“标准状况”和“气体状态”两个前提条件(混合气体也适用)。2.“三个关系”:直接构成物质
35、的粒子与间接构成物质的粒子(原子、电子等)间的关系;摩尔质量与相对分子质量间的关系;“强、弱、非”电解质与溶质粒子(分子或离子)数之间的关系。3.“七个无关”:物质的量、质量、粒子数的多少均与温度、压强的高低无关;物质的量浓度的大小与所取该溶液的体积多少无关(但溶质粒子数的多少与溶液体积有关)。 NA的相关考查4.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是(B)A.10.4 g苯乙烯分子中含键的数目为0.4NAB.0.1 mol KHSO4晶体中含有HSO4-的数目为0.1NAC.0.1 mol P4(黄磷)含有的孤电子对数目为0.6NAD.5.6 g Fe与足量稀硝酸反应转移的电子数目
36、为0.2NA解析:10.4 g苯乙烯的物质的量为10.4 g104 g/mol=0.1 mol,一个苯乙烯分子中,苯环上有碳碳之间以及碳氢之间形成的12个键和6个碳原子共同形成的1个大键,碳碳双键中含有1个键和1个键,即1个苯乙烯分子中含有2个键,则0.1 mol苯乙烯分子中含键的数目为0.1 mol 2NA mol-1=0.2NA,A错误;KHSO4晶体是离子化合物,由HSO4-和K+构成,0.1 mol KHSO4晶体中含有HSO4-的数目为0.1 mol 1NA mol-1=0.1NA,B正确;白磷的别称为黄磷,分子式为P4,分子空间构型为正四面体形,P原子核外电子最外层有5个电子,白磷
37、分子中每个P原子形成3个共价键和1个未成键的孤电子对,则0.1 mol P4(黄磷)含有的孤电子对数目为0.1 mol4NA mol-1=0.4NA,C错误;Fe与足量稀硝酸反应生成铁离子,5.6 g Fe的物质的量为0.1 mol,Fe与足量稀硝酸完全反应时转移的电子数目为0.1 mol 3NA mol-1=0.3NA,D错误。5.(2021山东泰安一模)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(D)A.用1 mol CH4理论上能生产标准状况下CH3OH 22.4 L
38、B.等物质的量的CH3OH和CH4,CH3OH的质子数比CH4多8NAC.44 g CO2气体和44 g CH4与CO的混合气体,所含C原子数一定 为NAD.用CH4制备合成气的过程中,每生成1 mol CO,转移的电子总数为3NA解析:CH3OH在标准状况下不是气体,故无法得出标准状况下的体积是22.4 L的结论,A错误;1个甲醇分子含有18个质子,1个甲烷分子含有10个质子,1个甲醇分子比1个甲烷分子多8个质子,1 mol 的CH3OH比CH4多8NA个质子,但题中没给出具体的物质的量数值,B项错误; 44 g CO2气体的物质的量为mM=44 g44 g/mol=1 mol,一氧化碳的相
39、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44 g16 g/mol1 mol,44 g CH4与CO的混合气体假设全部是CO气体,物质的量为44 g28 g/mol1 mol,故44 g CH4与CO的混合气体的物质的量大于1 mol,所含C原子的物质的量大于1 mol,故C原子数大于NA,C错误;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2 mol一氧化碳时,转移2 mol 电子,消耗1 mol 碳原子,消耗的碳原子来自甲烷的分解,CH4(g)C(s)+2H2(g),甲烷中碳的化合
40、价从-4价升高到0价,生成1 mol 碳原子转移的电子的物质的量为4 mol,要生成2 mol 一氧化碳共需要转移6 mol 电子,则若生成1 mol CO,反应转移电子的物质的量为3 mol,转移的电子数为3NA,D正确。6.一种工厂中处理含硫煤燃烧产物的方法如图所示。用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列相关说法正确的是(C)A.常温下,1 L pH=1的H2SO4溶液中的H+数目为0.2NAB.80 g Fe2(SO4)3完全水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为0.4NAC.32 g SO2和O2的混合气体中质子数目为16NAD.1 molL-1的FeSO4溶液和O2完全反应,转移NA个电子
41、解析:常温下,1 L pH=1的H2SO4溶液中的H+的浓度为0.1 molL-1,氢离子的物质的量为0.1 mol,数目为0.1NA,A错误;胶体粒子是一定数目的粒子的集合体,80 g Fe2(SO4)3完全水解形成的Fe(OH)3为0.4 mol,形成胶体粒子数小于0.4NA,B错误;32 g SO2的物质的量为0.5 mol,所含质子的物质的量为16 mol ;32 g O2的物质的量为1 mol,所含质子的物质的量为16 mol,等质量的两种气体所含的质子数相同,则 32 g SO2和O2的混合气体中质子数目为16NA,C正确;溶液体积未知,无法计算转移的电子数,D错误。阿伏加德罗常数
42、的判断中常见的陷阱考查方向注意问题气体摩尔体积的适用条件若题中出现物质的体积,先考虑是否为气体,如果是气体还需考虑条件是否为标准状况(0 ,1.01105 Pa)物质的聚集状态在标准状况下是液体或固体的物质,有CCl4、H2O、SO3、己烷、苯、酒精、CHCl3等物质的微观结构注意某些物质分子中的原子个数,如Ne、O3、P4等;注意特殊物质的摩尔质量或分子中的中子数,如D2O、T2O、18O2、H37Cl等;注意一些物质中的化学键数目,如SiO2、Si、CH4、P4、CO2、C60、烃等;注意一些物质中的离子数目,如Na2O2、NaHSO4等电解质的电离与水解弱电解质的电离及某些离子的水解,如
43、1 mol CH3COOH或1 mol FeCl3溶于水时,溶液中CH3COO-或Fe3+的物质的量均小于1 mol氧化还原反应中的电子转移如Na2O2、NO2与H2O反应,电解AgNO3溶液,Fe、Cu与S反应,Cl2与H2O、NaOH反应,Fe与稀硝酸反 应等分散系中的微粒数目FeCl3溶液转化为Fe(OH)3胶体,因为胶体微粒是集合体,所以胶粒的数目小于原溶液中Fe3+的数目隐含的可逆反应可逆反应不能进行到底。如2NO2N2O4,Cl2+H2OHClO+HCl,合成氨等1.(2021全国甲卷,8)NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是(C)A.18 g重水(D2O)中含有的质子数为1
44、0NAB.3 mol的NO2与H2O完全反应时转移的电子数为4NAC.32 g环状S8()分子中含有的SS键数为1NAD.1 L pH=4的0.1 molL-1 K2Cr2O7溶液中Cr2O72-离子数为0.1NA解析:重水的摩尔质量是20 gmol-1,1 mol重水中含有10 mol质子,所以18 g重水中含有的质子数为182010NA=9NA,A错误;NO2与H2O反应的化学方程式为3NO2+H2O2HNO3+NO,则3 mol NO2与H2O完全反应时转移的电子数为2NA,B错误;1 mol S8分子中含有8 mol SS键, 32 g S8分子中含有的SS键数为32 g32 g mo
45、l-188NA mol-1=1NA,C正确;由于K2Cr2O7溶液中存在Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+平衡,1 L pH= 4的0.1 molL-1 K2Cr2O7溶液中Cr2O72-离子数小于0.1NA,D错误。2.(2021河北卷,7)NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是(C)A.22.4 L(标准状况)氟气所含的质子数为18NAB.1 mol碘蒸气和1 mol氢气在密闭容器中充分反应,生成的碘化氢分子数小于2NAC.电解饱和食盐水时,若阴阳两极产生气体的总质量为73 g,则转移电子数为NAD.1 L 1 molL-1溴化铵水溶液中NH4+与H+离子数之和大于NA解析:22.4 L(标准状况)氟气的物质的量为1 mol,则其所含的质子数为18NA,A正确;反应H2+I22HI为可逆反应,则1 mol H2(g)和1 mol I2(g)充分反应生成的HI分子数小于2NA,B正确;电解饱和食盐水时,阴、阳两极产生的n(H2)n(Cl2)=11,当H2和Cl2的总质量为73 g时,产生2 g H2、71 g Cl2,则