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2020届高三化学一轮复习步步高全书完整的Word版文档

第1讲 物质的量 气体摩尔体积

考纲要求 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(V m )、物质的量浓度(c )、阿伏加德罗常数(N A )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、气体摩尔体积

1.物质的量 (1)物质的量(n )

表示含有一定数目粒子的集合体的物理量,单位为摩尔(mol)。 (2)物质的量的规范表示方法:

(3)阿伏加德罗常数(N A )

0.012 kg 12C 中所含的碳原子数为阿伏加德罗常数,其数值约为6.02×1023,单位为mol -

1。

公式:N A =N

n 。

2.摩尔质量

(1)单位物质的量的物质所具有的质量。常用的单位是 g·mol -

1。公式:M =m n 。

(2)数值:以 g·mol -1

为单位时,任何粒子的摩尔质量在数值上都等于该粒子的相对分子(原子)

质量。

3.气体摩尔体积

(1)影响物质体积大小的因素

①粒子的大小(物质的本性);②粒子间距的大小(由温度与压强共同决定);③粒子的数目(物

质的量的大小)。

(2)含义:单位物质的量的气体所占的体积,符号为V m ,标准状况下,V m 约为 22.4 L·mol -

1。

(3)基本关系式:n =V V m =m M =N N A

(4)影响因素:气体摩尔体积的数值不是固定不变的,它决定于气体所处的温度和压强。 4.阿伏加德罗定律及其推论

(1)阿伏加德罗定律:在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体,含有相同数目的粒子(或气体的物质的量相同)。 (2)阿伏加德罗定律的推论

提醒 对于同一种气体,当压强相同时,密度与温度成反比例关系。

物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积概念 (1)1 mol 任何物质都含有6.02×1023个分子(×) (2)硫酸的摩尔质量为98 g(×)

(3)标准状况下,H 2和N 2的气体摩尔体积均为22.4 L(×) (4)在标准状况下,1 mol O 2 与1 mol SO 3的体积相同(×) (5)2 mol H 2O 是1 mol H 2O 摩尔质量的2倍(×) (6)摩尔是物质的量的单位(√)

(1)含6.02×1023个中子的73Li 的质量是 g 。

(2)4 g D 2和20 g 18O 2的单质化合时最多能生成 gD 218O 。 (3)若12.4 g Na 2X 中含有0.4 mol 钠离子,Na 2X 的摩尔质量是 ,X 的相对原子质量是 。 答案 (1)74

(2)22 (3)62 g·mol -1 16

解析 (1)根据n =N

N A 计算中子物质的量,73Li 的中子数为7-3=4,进而计算Li 的物质的量,再根据m =nM 计算。

(2)根据不足量的物质计算生成D 218O 的质量;18O 2过量。

(3)1 mol Na 2X 中含有2 mol 钠离子,0.2 mol Na 2X 中含有0.4 mol 钠离子,则Na 2X 的摩尔质量为M (Na 2X)=12.4 g 0.2 mol

=62 g·mol -

1;X 的相对原子质量=62-46=16。

(1)物质的量只能衡量微观粒子,必须指明具体粒子的种类或化学式。 (2)摩尔质量与相对原子(分子)质量是两个不同的概念,当摩尔质量以g·mol -1

为单位时,二者

在数值上相等。

(3)气体摩尔体积使用的对象是气体;标准状况是0 ℃、1.01×105 Pa ,不是常温、常压。 (4)在标准状况下,气体摩尔体积约为22.4 L·mol -

1,非标准状况下,气体摩尔体积一般不是

22.4 L·mol -

1。

题组一 突破宏观量(质量、体积)与粒子数的换算

1.已知:①6.72 L NH 3(标准状况下) ②1.204×1023个H 2S 分子 ③5.6 g CH 4 ④0.5 mol HCl ,下列关系正确的是( ) A .体积大小:④>③>②>① B .原子数目:③>①>④>② C .密度大小:④>②>③>① D .质量大小:④>③>②>① 答案 B

解析 ①标准状况下,6.72 L NH 3的物质的量为 6.72 L 22.4 L·mol -1=0.3 mol ;②1.204×10

23个H 2S 分子的物质的量为 1.204×10236.02×1023

mol -1=0.2 mol ;③5.6 g CH 4的物质的量为 5.6 g

16 g·mol -1=0.35 mol ;④HCl 物质的量为0.5 mol 。由上述计算可知物质的量④>③>①>②,相同条件下,气体的体积之比等于物质的量之比,所以体积大小为④>③>①>②,A 项错误;①标准状况下6.72 L NH 3所含原子的物质的量为0.3 mol ×4=1.2 mol ,②1.204×1023个H 2S 分子所含原子的物质的量为0.2 mol ×3=0.6 mol ,③5.6 g CH 4所含原子的物质的量为0.35 mol ×5=1.75 mol ,④0.5 mol HCl 所含原子的物质的量为0.5 mol ×2=1 mol ,原子数目之比等于所含原子的物质的量之比,所以原子数目③>①>④>②,B 项正确;同温同压下,气体密度之比等于其相对分子质量之比,①NH 3相对分子质量为17,②H 2S 相对分子质量为34,③CH 4相对分子质量为16,④HCl 相对分子质量为36.5,故密度大小④>②>①>③,C 项错误;①NH 3的质量为17 g·mol -

1×0.3 mol

=5.1 g ,②H 2S 的质量为34 g·mol -

1×0.2 mol =6.8 g ,③CH 4质量为5.6 g ,④HCl 质量为36.5 g·mol

-1

×0.5 mol =18.25 g ,故质量大小④>②>③>①,D 项错误。 2.下列说法正确的是( )

A .1 mol H 2所占体积约为22.4 L

B .22 g CO 2中含有的分子数约为6.02×1023

C .100 mL 0.5 mol·L -

1 NaOH 溶液中含溶质的质量为0.05 g

D .标准状况下,11.2 L O 2和H 2的混合气体所含分子数约为3.01×1023 答案 D

解析 温度、压强会影响气体摩尔体积,未说明温度和压强,气体摩尔体积不一定是22.4 L·mol -

1,

故A 项错误;22 g 二氧化碳的物质的量为22 g 44 g·mol -1=0.5 mol ,二氧化碳分子数目为0.5 mol ×6.02

×1023 mol -

1=3.01×1023,故B 项错误;氢氧化钠的物质的量为0.1 L ×0.5 mol·L -

1=0.05 mol ,

NaOH 的质量为0.05 mol ×40 g·mol -

1=2 g ,故C 项错误;混合气体总物质的量为11.2 L 22.4 L·mol -

1=0.5 mol ,分子总数目为0.5 mol ×6.02×1023 mol -

1=3.01×1023,故D 项正确。

3.设N A 为阿伏加德罗常数,如果 a g 某气态双原子分子的分子数为p ,则b g 该气体在标准状况下的体积V (L)是( )

A.22.4ap bN A

B.22.4ab pN A

C.22.4N A b a

D.22.4pb

aN A

答案 D

解析 解法一 公式法: a g 双原子分子的物质的量=p

N A

mol , 双原子分子的摩尔质量=

a g

p N A

mol =aN A p g·mol -1, 所以b g 气体在标准状况下的体积为

b g aN A p

g·mol -

1×22.4 L·mol -

1=

22.4pb

aN A

L 。 解法二 比例法:

同种气体的分子数与质量成正比,设b g 气体的分子数为N a g ~ p b g ~ N

则:N =bp a ,双原子分子的物质的量为pb aN A ,所以b g 该气体在标准状况下的体积为22.4pb

aN A L 。

4.CO 和CO 2的混合气体18 g ,完全燃烧后测得CO 2体积为11.2 L(标准状况),则 (1)混合气体中CO 的质量是 g 。

(2)混合气体中CO 2在标准状况下的体积是 L 。 (3)混合气体在标准状况下的密度是 g·L -

1。

(4)混合气体的平均摩尔质量是 g·mol -

1。

答案 (1)7 (2)5.6 (3)1.61 (4)36

解析 CO 燃烧发生反应:2CO +O 2=====点燃

2CO 2,CO 的体积与生成CO 2的体积相等,燃烧后CO 2的总体积为11.2 L ,故18 g CO 和CO 2的混合气体的总体积为11.2 L ,在标准状况下,18 g CO 和CO 2的混合气体的物质的量为0.5 mol ,设CO 的物质的量为x mol ,CO 2的物质的量为y mol ,

则?

????

28x +44y =18x +y =11.2

22.4,解得x =0.25,y =0.25。 (1)混合气体中CO 的质量=28 g·mol -

1×0.25 mol =7 g 。

(2)原混合气体中,CO 2的体积为0.25 mol ×22.4 L·mol -

1=5.6 L 。

(3)原混合气体的密度=18 g 11.2 L

≈1.61 g·L -1。

(4)解法一:M =ρ·22.4 L·mol -

1=1.61 g·L -

1×22.4 L·mol -

1≈36 g·mol -

1;

解法二:M =

18 g 11.2

22.4

mol =36 g·mol -

1;

解法三:M =28 g·mol -

1×50%+44 g·mol -

1×50%=36 g·mol -

1; 故平均摩尔质量为36 g·mol -

1。

以物质的量(n )为核心的思维模板

N

÷N A N A ×

n ×M M ÷

m

V (g)

注 V m 与温度、压强有关,标准状况下V m =22.4 L·mol -

1。

题组二 阿伏加德罗定律及应用

5.一定温度和压强下,30 L 某种气态纯净物中含有6.02×1023个分子,这些分子由1.204×1024个原子组成,下列有关说法中不正确的是( ) A .该温度和压强可能是标准状况

B .标准状况下该纯净物若为气态,其体积约是22.4 L

C .每个该气体分子含有2个原子

D .若O 2在该条件下为气态,则1 mol O 2在该条件下的体积也为30 L 答案 A

解析 若该物质为气态物质,则其在标准状况下的体积为22.4 L ,故该温度和压强不可能是标准状况,A 项错误,B 项正确;由分子数和原子数的关系可知该分子为双原子分子,且其

物质的量为1 mol ,C 项正确;根据题意,在此温度和压强条件下,V m =30 L·mol -

1,D 项正

确。

6.(2018·哈尔滨模拟)在甲、乙两个体积不同的密闭容器中,分别充入质量相等的CO 、CO 2气体时,两容器的温度和压强均相同,则下列说法正确的是( ) A .充入的CO 分子数比CO 2分子数少 B .甲容器的体积比乙容器的体积小 C .CO 的摩尔体积比CO 2的摩尔体积小 D .甲中CO 的密度比乙中CO 2的密度小 答案 D

解析 质量相等的CO 和CO 2的物质的量之比为11∶7,在温度和压强相同时体积之比为11∶7,但摩尔体积相同。 题组三 气体相对分子质量的计算

7.(1)已知标准状况下,气体A 的密度为2.857 g·L -

1,则气体A 的相对分子质量为 ,

可能是 气体。

(2)标准状况下,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)在一定条件下,m g NH 4HCO 3完全分解生成NH 3、CO 2、H 2O(g),按要求填空。 ①若所得混合气体对H 2的相对密度为d ,则混合气体的物质的量为 。NH 4HCO 3的摩尔质量为 (用含m 、d 的代数式表示)。

②若所得混合气体的密度折合成标准状况为ρ g·L -

1,则混合气体的平均摩尔质量为

(用含ρ的代数式表示)。

③若在该条件下,所得NH 3、CO 2、H 2O(g)的体积分数分别为a %、b %、c %,则混合气体的平均相对分子质量为 (用含a 、b 、c 的代数式表示)。 答案 (1)64 SO 2 (2)64 (3)①m 2d

mol 6d g·mol -1 ②22.4ρ g·mol -

1 ③17a %+44b %+18c %

解析 (1)M =ρ×22.4 g·mol -

1≈64 g·mol -

1。

(2)M =

1.92 g 0.672 L

22.4 L·mol -

1

=64 g·mol -

1。

(3)因为NH 4HCO 3(s)=====△

NH 3(g)+CO 2(g)+H 2O(g) ①M (混)=2d ?n (混)=m

2d

mol ,

?M (NH 4HCO 3)=2d ×3 g·mol -

1=6d g·mol -

1。

②M (混)=22.4ρ g·mol -

1。

③n (NH 3)∶n (CO 2)∶n (H 2O)=a %∶b %∶c %,

M(混)=17a%+44b%+18c%。

求气体摩尔质量M的常用方法

(1)根据物质的质量(m)和物质的量(n):M=m/n。

(2)根据一定质量(m)的物质中微粒数目(N)和阿伏加德罗常数(N A):M=N A·m/N。

(3)根据标准状况下气体的密度ρ:

M=ρ×22.4(g·mol-1)。

(4)根据气体的相对密度(D=ρ1/ρ2):M1/M2=D。

(5)对于混合气体,求其平均摩尔质量,上述计算式仍然成立;还可以用下式计算:M=M1×a%+M2×b%+M3×c%……,a%、b%、c%……指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)。

考点二识破阿伏加德罗常数判断的“6个”陷阱

陷阱1常在气体摩尔体积的适用“对象及条件”设陷

[应对策略]

抓“两看”,突破气体与状况陷阱

一看“气体”是否处在“标准状况”。

二看“标准状况”下,物质是否为“气体”[如CCl4、CHCl3、CH2Cl2(注:CH3Cl为气体)、H2O、溴、SO3、己烷、苯、HF、NO2等在标准状况下均不为气体]。

[专项集训]

1.辨析易错易混

(1)2.24 L CO2中含有的原子数为0.3N A()

(2)常温下,11.2 L甲烷气体含有的甲烷分子数为0.5N A()

(3)标准状况下,2.24 L 氨水含有NH3分子数为0.1N A()

(4)标准状况下,22.4 L SO3中含有SO3分子数为N A()

(5)标准状况下,22.4 L氧气、氮气和CO的混合气体中含有2N A个原子()

(6)用惰性电极电解饱和食盐水,若线路中通过N A个电子,则阴极产生11.2 L气体()

(7)常温常压下,含N A个Cl2分子的气体体积约为22.4 L()

答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√(6)×(7)×

陷阱2设置与计算无关的一些干扰条件

[应对策略]

题目常给出非标准状况下气体的物质的量或质量,干扰学生的正确判断。要注意物质的质量、摩尔质量、微粒个数不受“温度、压强”外界条件的影响。

[专项集训]

2.辨析易错易混

(1)常温常压下,3.2 g O2所含的原子数为0.2N A()

(2)标准状况下,18 g H2O所含的氧原子数目为N A()

(3)室温下,1 mol CH4中含有5N A原子()

(4)常温常压下,1 mol CO2与SO2的混合气体中含氧原子数为2N A()

(5)常温常压下,14 g由N2与CO组成的混合物气体含有的原子数目为N A()

答案(1)√(2)√(3)√(4)√(5)√

陷阱3忽视常见物质的结构特点

[应对策略]

牢记“结构特点”,突破陷阱

(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,理清整体与部分的关系。

(2)记最简式相同的物质,构建解答混合物的模型,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、C n H2n+2中化学键的数目分别为3、3n+1,SiO2中Si—O键的数目为4,苯环中不含双键等。

[专项集训]

3.辨析易错易混

(1)在常温常压下,18 g H2O与18 g D2O所含电子数均为10N A()

(2)17 g —OH与17 g OH-所含电子数均为10N A()

(3)30 g SiO2中含有硅氧键个数为N A()

(4)32 g甲醇中所含共价键数目为5N A()

(5)常温常压下,32 g O2和O3的混合气体中含有的原子数为2N A()

(6)56 g乙烯中所含共用电子对数目为12N A()

(7)78 g苯中含有3N A碳碳双键()

(8)60 ℃时,92 g NO2与N2O4的混合气体中含有的原子总数为6N A()

(9)12 g金刚石和石墨混合物中含有的碳原子数为N A()

答案(1)×(2)×(3)×(4)√(5)√(6)√(7)×(8)√(9)√

解析(3)每个硅原子都以单键与周围的四个氧原子直接相连。(5)直接计算氧原子的物质的量。(6)乙烯中碳碳双键是两对共用电子对。(7)苯分子中不含碳碳双键。(8)混合气体抽出特定组合“NO2”,其摩尔质量为46 g·mol-1。(9)金刚石和石墨均由碳原子构成,等质量时含有的碳原子数相同。

陷阱4 常在电子转移数目上设陷 [应对策略]

抓“反应”,突破陷阱

电子转移(得失)数目的问题分析,要做到“三注意”:一要注意是否发生歧化反应,如Cl 2与H 2O 或NaOH 发生歧化反应时,消耗1 mol Cl 2转移1 mol 电子;二要注意变价元素,如 1 mol Fe 与足量盐酸反应转移2 mol 电子,而与足量硝酸反应转移3 mol 电子;三要注意氧化还原的竞争及用量问题,如向FeBr 2溶液中通入Cl 2,Cl 2的量不同,转移的电子数不同。 [专项集训] 4.辨析易错易混

(1)5.6 g 铁粉与硝酸反应失去的电子数一定为0.3N A ( )

(2)0.1 mol Zn 与含0.1 mol HCl 的盐酸充分反应,转移的电子数目为0.2N A ( ) (3)1 mol Na 与足量O 2反应,生成Na 2O 和Na 2O 2的混合物,转移的电子数为N A ( ) (4)1 mol Na 2O 2与足量CO 2充分反应转移的电子数为2N A ( )

(5)向FeI 2溶液中通入适量Cl 2,当有1 mol Fe 2+

被氧化时,共转移电子的数目为N A ( )

(6)1 mol Cl 2参加反应转移电子数一定为2N A ( )

(7)5NH 4NO 3=====△

2HNO 3+4N 2↑+9H 2O 反应中,生成28 g N 2时,转移的电子数目为3.75N A ( )

(8)常温常压下,22.4 L 氯气与足量镁粉充分反应,转移的电子数小于2N A ( ) 答案 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)× (7)√ (8)√

解析 (1)当铁粉过量时生成Fe 2+

。(2)盐酸不足,Zn 不能完全反应。(3)不论是哪种氧化物,

钠均是从0价变为+1价。(4)该反应为Na 2O 2中-1价氧元素的歧化反应,1 mol Na 2O 2反应转移1 mol 电子。(5)I -

的还原性比Fe 2+

强,Cl 2首先氧化I -

。(6)氯气与水、碱反应时既是氧

化剂又是还原剂,转移电子数为N A 。(7)28 g N 2为1 mol ,分析电子转移情况,5N -3

H 4N +5

O 3=====

2HNO 3+4N 0

失去5×3e -得到3×5e -

2↑+9H 2O ,即产生4 mol N 2,转移15 mol 电子,产生1 mol N 2转移电子数=15

4N A =3.75N A ,正确。(8)1 mol Cl 2与足量镁反应得到2 mol 电子,常

温常压下,22.4 L Cl 2的物质的量小于1 mol ,故正确。 陷阱5 常在电解质溶液中微粒数目上设陷 [应对策略]

判断电解质溶液中粒子数目时注意“三看”,突破陷阱 (1)是否存在弱电解质的电离或盐类水解。

(2)已知浓度,是否指明体积,是否能用公式“n =cV ”计算。 (3)在判断溶液中微粒总数时,是否忽视溶剂水。 [专项集训]

5.辨析易错易混

(1)0.1 L 3.0 mol·L-1的NH4NO3溶液中含有的N原子数目为0.6N A()

(2)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2N A()

(3)0.1 mol·L-1的NaHSO4溶液中,阳离子的数目之和为0.2N A()

(4)25 ℃时,pH=13的1.0 L Ba(OH)2溶液中含有的OH-数目为0.1N A()

(5)1 L 0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液中H2CO3、HCO-3和CO2-3的粒子数之和为0.1N A()

(6)0.1 mol FeCl3完全水解转化为氢氧化铁胶体,生成0.1N A个胶粒()

(7)2 L 0.5 mol·L-1亚硫酸溶液中含有的H+数为2N A()

答案(1)√(2)×(3)×(4)√(5)√(6)×(7)×

解析(2)等体积不是1 L、等浓度不是1 mol·L-1,无法计算。(3)没有体积无法计算。(5)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-3、CO2-3和H2CO3粒子数之和为0.1N A,正确。(6)氢氧化铁胶粒是很多Fe(OH)3的集合体。(7)H2SO3是弱酸,部分电离,所以H+数目小于2N A,错误。

陷阱6忽视“特殊条件”或“隐含反应”

[应对策略]

要识破隐含的可逆反应,记住反应条件、反应物浓度变化对反应的影响,突破陷阱

(1)反应为可逆反应,反应物不能完全转化,如:

2SO3

①2SO2+O2催化剂

②N2+3H2高温、高压

2NH3

催化剂

③Cl2+H2O HCl+HClO,(2)有些物质常温常压下就以聚合分子形式存在。比如2NO2N2O4,2HF(HF)2。

(3)有些反应浓度不一样,反应不一样。如铜与硝酸的反应、铜与浓硫酸的反应、二氧化锰与浓盐酸的反应。

(4)有些反应反应物的用量不一样,反应不一样。如二氧化碳与碱的反应,碳酸钠与盐酸的反应,石灰水与碳酸氢钠的反应等。

[专项集训]

6.辨析易错易混

(1)50 mL 12 mol·L-1盐酸与足量MnO2共热,转移的电子数为0.3N A()

(2)常温下,密闭容器中2 mol NO与1 mol O2充分反应,产物的分子数为2N A()

(3)常温下,56 g铁片投入足量浓H2SO4中生成N A个SO2分子()

(4)一定条件下,用1.5 mol H2和0.5 mol N2,充分反应后可得到NH3分子数为N A()

(5)标准状况下,将22.4 L Cl2通入足量水中充分反应转移电子数小于N A()

答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√

解析(1)随着反应的进行浓盐酸变为稀盐酸,反应停止。(2)隐含NO2与N2O4的转化平衡。

(3)常温下铁遇浓硫酸钝化。(4)合成氨反应为可逆反应,不可能完全反应。(5)Cl2与水的反应为可逆反应,1 mol Cl2不能完全反应,因而转移电子数小于N A。

1.(2018·全国卷Ⅰ,10)N A是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()

A.16.25 g FeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为0.1N A

B.22.4 L(标准状况)氩气含有的质子数为18N A

C.92.0 g甘油(丙三醇)中含有羟基数为1.0N A

D.1.0 mol CH4与Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数为1.0N A

答案 B

解析氩气是单原子分子,标准状况下,22.4 L氩气的物质的量为1 mol,含有的质子数为18N A,B项正确;Fe(OH)3胶体粒子是若干个Fe(OH)3分子的集合体,A项错误;92.0 g甘油的物质的量为1 mol,每个甘油分子含有3个羟基,所以1 mol甘油含有的羟基数为3.0N A,C项错误;CH4与Cl2发生取代反应生成的有机物除了CH3Cl以外,还有CH2Cl2、CHCl3和CCl4,生成的CH3Cl分子数小于1.0N A,D项错误。

2.(2018·全国卷Ⅱ,11)N A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,124 g P4中所含P—P键数目为4N A

B.100 mL 1 mol·L-1FeCl3溶液中所含Fe3+的数目为0.1N A

C.标准状况下,11.2 L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2N A

D.密闭容器中,2 mol SO2和1 mol O2催化反应后分子总数为2N A

答案 C

解析标准状况下,11.2 L甲烷和乙烯混合物的物质的量为0.5 mol,每个甲烷和乙烯分子都含有4个氢原子,所以含有氢原子数目为2N A,C项正确;124 g P4的物质的量为1 mol,每个P4分子中含有6个P—P键,所以含有P—P键数目为6N A,A项错误;Fe3+在水溶液中能发生水解,100 mL 1 mol·L-1FeCl3溶液中所含Fe3+的数目小于0.1N A,B项错误;SO2和O2的化合反应为可逆反应,2 mol SO2和1 mol O2催化反应后,混合气体的物质的量大于2 mol,即分子总数大于2N A,D项错误。

3.(2017·全国卷Ⅲ,10)N A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0.6N A个中子

B.pH=1的H3PO4溶液中,含有0.1N A个H+

C.2.24 L(标准状况)苯在O2中完全燃烧,得到0.6N A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2N A个P—Cl键

答案 A

解析A项,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0.6N A,

正确;B项,未指明溶液体积,无法计算H+的物质的量,错误;C项,标准状况下苯为液体,不能用气体摩尔体积计算苯燃烧生成的CO2分子数,错误;D项,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2N A,错误。

4.(2017·全国卷Ⅱ,8)阿伏加德罗常数的值为N A。下列说法正确的是()

A.1 L 0.1 mol·L-1NH4Cl溶液中,NH+4的数量为0.1N A

B.2.4 g Mg与H2SO4完全反应,转移的电子数为0.1N A

C.标准状况下,2.24 L N2和O2的混合气体中分子数为0.2N A

D.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0.2N A

答案 D

解析A项,因铵根离子水解,其数量小于0.1N A,错误;B项,2.4 g Mg为0.1 mol,与硫酸完全反应后转移的电子数为0.2N A,错误;C项,标准状况下,2.24 L任何气体所含有的分子数都为0.1N A,错误;D项,H2(g)+I2(g)2HI(g),反应前后气体物质的量不变,正确。5.(2016·全国卷Ⅰ,8)设N A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2N A

B.1 mol N2与4 mol H2反应生成的NH3分子数为2N A

C.1 mol Fe溶于过量硝酸,电子转移数为2N A

D.标准状况下,2.24 L CCl4含有的共价键数为0.4N A

答案 A

解析A项,乙烯和丙烯的最简式均为CH2,14 g乙烯和丙烯混合气体中相当于含有1 mol CH2,则其氢原子数为2N A,正确;B项,合成氨的反应是可逆反应,则1 mol N2与4 mol H2反应生成的NH3分子数小于2N A,错误;C项,铁和过量硝酸反应生成硝酸铁,故1 mol Fe 溶于过量硝酸,电子转移数为3N A,错误;D项,标准状况下CCl4为液态,故2.24 L CCl4的物质的量不是0.1 mol,则其含有的共价键数不是0.4N A,错误。

6.(2017·海南,9)N A为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是()

A.1 mol乙烯分子中含有的碳氢键数为4N A

B.1 mol甲烷完全燃烧转移的电子数为8N A

C.1 L 0.1 mol·L-1的乙酸溶液中含H+的数量为0.1N A

D.1 mol的CO和N2混合气体中含有的质子数为14N A

答案 C

解析1个乙烯分子中含4个碳氢键,1 mol乙烯中含4N A个碳氢键,A项正确;甲烷完全燃烧时,碳元素化合价由-4价变为+4价,故1 mol甲烷完全燃烧转移8 mol即8N A个电子,B项正确;乙酸为弱酸,不能完全电离,故溶液中H+个数小于0.1N A,C项错误;CO和N2

中均含14个质子,故1 mol CO和N2的混合气体中含有的质子数为14N A,D项正确。

A组

1.(2019·西安调研)下列叙述中错误的是()

A.阿伏加德罗常数的符号为N A,其近似值为6.02×1023 mol-1

B.等物质的量的O2和O3,所含氧原子数相同

C.在0.5 mol Na2SO4中,含有的Na+数约是6.02×1023

D.摩尔是物质的量的单位

答案 B

2.(2018·天津市第一中学高三月考)双酚基丙烷(BPA)的分子式为C15H16O2。下列有关判断不正确的是()

A.BPA的摩尔质量是228 g·mol-1

B.1 mol BPA中含有6.02×1023个分子

C.BPA属于有机化合物

D.1 mol BPA在标准状况下的体积约为22.4 L

答案 D

3.下列说法中正确的是()

A.在一定温度和压强下,固体或液体物质的体积大小只由构成微粒的大小决定

B.不同的气体,若体积不同,则它们所含的分子数一定不同

C.在一定温度下,各种气态物质体积的大小由构成气体的分子数决定

D.22 g CO2与标准状况下11.2 L HCl所含的分子数相同

答案 D

4.(2019·延安模拟)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60 g

B.6.02×1023个偏二甲肼分子的质量约为60 g

C.1 mol偏二甲肼的质量为60 g·mol-1

D.6 g偏二甲肼含有1.2N A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;B项,6.02×1023个偏二甲肼的物质的量为1 mol,质量为60 g,正确;C项,1 mol物质的质量在数值上等于摩尔质量,质量的单位为g;D项,

6 g偏二甲肼的物质的量为6 g

60 g·mol-1

=0.1 mol,分子数为0.1N A。

5.室温下,抽去如图所示装置中的玻璃片,使两种气体充分反应。下列说法正确的是(设N A

表示阿伏加德罗常数的值)()

A.气体反应物的总体积为0.448 L

B.装置中氢元素的总质量为0.04 g

C.生成物中含有0.01N A个分子

D.生成物完全溶于水后所得溶液含有0.01N A个NH+4

答案 B

解析等物质的量的氯化氢和氨气恰好完全反应生成固体氯化铵。因没有说明是否为标准状况,所以反应物体积无法计算,A错误;氯化铵为离子化合物,不存在分子,C错误;氯化铵是强酸弱碱盐,会发生水解,NH+4个数小于0.01N A,D错误。

6.设N A为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()

A.27 g铝加入1 mol·L-1的NaOH溶液中,转移电子数是3N A

B.56 g N2与CO的混合物中原子总数是4N A

C.标准状况下,44.8 L NO与22.4 L O2反应后的分子数是2N A

D.常温下,1 L pH=1的H2SO4溶液中的H+数为0.2N A

答案 B

解析未告知NaOH溶液的体积,不确定铝是否完全反应,故无法计算转移电子数,A项错误;N2与CO的摩尔质量均为28 g·mol-1,56 g N2与CO混合物的物质的量为2 mol,N2与CO 中均含有2个原子,故2 mol N2与CO混合物中原子总数是4N A,B项正确;NO与O2反应后生成NO2,由于存在2NO2N2O4,故标准状况下,44.8 L NO与22.4 L O2反应后的分子数小于2N A,C项错误;pH=-lg c(H+),故常温下,1 L pH=1的H2SO4溶液中的H+数为0.1N A,D项错误。

7.设N A为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()

A.17 g H2O2与17 g H2S所含的电子数均为9N A

B.0.3 mol NO2与水反应,生成的H+数目为0.3N A

C.0.1 mol Cl2通入适量水中,转移的电子数为0.2N A

D.2 L pH=3的醋酸与足量的锌反应,产生H2分子数为10-3N A

答案 A

解析H2O2和H2S的摩尔质量均为34 g·mol-1,分子内均有18个电子,则17 g H2O2与17 g H2S所含的电子数均为9N A,故A项正确;0.3 mol NO2与水反应生成0.2 mol HNO3,生成的H+数目为0.2N A,故B项错误;氯气与水反应生成HClO与HCl,此反应为可逆反应,则将0.1 mol Cl2通入适量水中,转移的电子数小于0.1N A,故C项错误;醋酸为弱酸,只有部分

电离,但随着反应的进行,未电离的醋酸能继续电离与锌反应,故D 项错误。

8.(2015·全国卷Ⅰ,9)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( )

A .1∶1

B .2∶3

C .3∶2

D .2∶1 答案 C

解析 根据乌洛托品的结构简式可知分子式为C 6H 12N 4,碳原子来自HCHO ,氮原子来自NH 3,发生的反应为6HCHO +4NH 3―→C 6H 12N 4+6H 2O ,根据原子守恒,则甲醛与氨的物质的量之比为3∶2。

9.(2016·海南,9)利用太阳能分解水制氢,若分解0.02 mol 水,下列说法正确的是( ) A .可生成H 2的质量为0.02 g

B .可生成氢的原子数为2.408×1023个

C .可生成H 2的体积为0.224 L(标准状况)

D .生成H 2的量理论上等于0.04 mol Na 与水反应产生H 2的量 答案 D

解析 根据方程式2H 2O=====光照

2H 2↑+O 2↑,分解0.02 mol 水,可产生0.02 mol H 2和0.01 mol O 2,结合n =m M =V V m =N

N A

解答该题。

10.(2015·全国卷Ⅱ,10)N A 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10N A B .1 L 0.1 mol·L

-1

的NaHCO 3溶液中HCO -

3和CO 2-

3的离子数之和为0.1N A

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1N A

D .235 g 核素235 92U 发生裂变反应:235 92U +10n ――→裂变

9038Sr +136 54Xe +1010n ,净产生的中子(10n)数为

10N A 答案 C

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11N A ,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NaHCO 3

溶液中HCO -

3、CO 2-

3和H 2CO 3粒子数之和为0.1N A ,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1N A ,正确;D 项,235 g

核素235 92U 即1 mol 235 92U ,发生裂变反应时净产生的中子数为9N A ,错误。

B 组

1.(2018·荆州质检)N A表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是()

A.0.1 mol Fe在0.1 mol氯气中充分燃烧时转移的电子数为0.3N A

B.0.1 mol乙烷和丙烯的混合物所含氢原子数目为0.6N A

C.64 g的SO2与足量的O2充分反应后可得到N A个SO3分子

D.标准状况下,2.24 L四氯化碳含有的分子数目为0.1N A

答案 B

解析0.1 mol Fe在0.1 mol氯气中充分燃烧,Fe剩余,则转移电子数为0.2N A,A项错误;乙烷和丙烯的分子式分别为C2H6、C3H6,故0.1 mol该混合物含有0.6N A个H原子,B项正确;SO2与O2的反应为可逆反应,SO2不可能完全反应生成SO3,故得到SO3分子数小于N A,C项错误;标准状况下,四氯化碳为液体,2.24 L CCl4的物质的量远大于0.1 mol,故所含分子数目远大于0.1N A,D项错误。

2.(2019·宜昌质检)设N A为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()

A.4.6 g乙醇含有的C—H键数为0.6N A

B.2 g D216O含有的质子数和中子数均为N A

C.每生成1 mol O2,转移的电子数一定为4N A

D.标准状况下,22.4 L NO与11.2 L O2充分反应,产物分子数为N A

答案 B

解析A项,1个乙醇分子中含有5个碳氢键,4.6 g乙醇的物质的量为0.1 mol,错误;B项,1个D216O分子中含有质子数和中子数都是10,相对分子质量为20,2 g D216O物质的量为0.1 mol,正确;C项,过氧化物中氧的化合价是-1价,由过氧化物生成1 mol氧气转移的电子为2 mol,错误;D项,标准状况下,二氧化氮与四氧化二氮之间存在转化平衡,产物分子数小于N A,错误。

3.设N A为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是()

A.30 g NO和30 g SiO2中含有的氧原子数均为N A

B.0.5 L 2.0 mol·L-1NaHSO4溶液中含有的HSO-4数目少于N A

C.标准状况下,5.6 L N2与足量的H2反应生成NH3转移的电子数为1.5N A

D.标准状况下,11.2 L NH3和HCl的混合气体中的分子数为0.5N A

答案 A

解析30 g NO和30 g SiO2中含有的氧原子数均为1 mol,A项正确;NaHSO4溶液中不存在

2NH3为可逆反应,C项错误;NH3和HCl反应生HSO-4,B项错误;N2+3H2高温、高压

催化剂

成NH4Cl,不存在二者的混合气体,D项错误。

4.(2018·河南八市第二次测评)设N A为阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是() A.20 g D2O中含有的中子数为8N A

B.3.36 L NO2与足量的水充分反应后,生成0.05N A个NO分子

C.1 mol碳酸钠和碳酸氢钠的固体混合物中碳酸根离子的数目为N A D.3 mol单质Fe完全燃烧转变为Fe3O4,失去8N A个电子

答案 D

解析20 g D2O中含有的中子数为20 g

20 g·mol-1

×10N A mol-1=10N A,A项错误;未指明气体所处状况,B项错误;NaHCO3固体中不存在CO2-3,C项错误;3 mol单质Fe在氧气中完全转变为Fe3O4,Fe的化合价变为+2、+3价,失去8N A个电子,D项正确。

5.(2018·广东五校协作体第一次联考)设阿伏加德罗常数的值为N A,下列说法中正确的是()

A.1 mol乙烯分子中含有的共价键数为4N A

B.标准状况下,4.6 g NO2和N2O4的混合气体中原子数为0.3N A

C.0.1 mol·L-1的硫酸溶液中含H+的数目为0.2N A

D.氢氧燃料电池中消耗11.2 L氢气时转移电子数为N A

答案 B

解析 1 mol乙烯中含4 mol C—H键和1 mol碳碳双键,A项错误;NO2和N2O4的最简式是NO2,4.6 g混合物中含原子0.3 mol,B项正确;未给出硫酸溶液的体积,不能计算溶液中H+的物质的量,C项错误;氢氧燃料电池中,标准状况下负极上消耗11.2 L氢气,转移电子1 mol,题中未指明氢气所处的状况,D项错误。

6.(2018·濮阳二模)设N A表示阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是()

A.46 g乙醇与甲酸混合物中,含有的氧原子数为N A

B.1 L 0.1 mol·L-1的CH3COONa溶液中,Na+数为0.1N A

C.标准状况下,5.6 L NO和O2的混合气体中含有的分子数为0.25N A

D.常温下,14 g铁与足量浓硝酸反应,转移的电子数为0.75N A

答案 B

解析乙醇与甲酸的最简式不同,无法计算46 g乙醇与甲酸混合物中含有的氧原子数,A项错误;1 L 0.1 mol·L-1的CH3COONa溶液中含有醋酸钠0.1 mol,Na+数为0.1N A,B项正确;标准状况下,5.6 L气体的物质的量为0.25 mol,一氧化氮和氧气发生反应:2NO+O2==2NO2,还会存在NO2转化为N2O4的反应,故分子总数小于0.25N A,C项错误;常温下铁在浓硝酸中发生钝化,D项错误。

7.(2019·齐齐哈尔调研)设N A为阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是()

A.某密闭容器中盛有0.2 mol SO2和0.1 mol O2,一定条件下充分反应,生成SO3分子数为0.2N A

B.一定条件下,2.3 g Na与O2完全反应生成3.6 g产物时失去的电子数为0.1N A

C.25 ℃时,0.1 mol·L-1Na2S溶液中含有Na+的数目为0.2N A

D.将1 L 5.68 mol·L-1的FeCl3饱和溶液制成胶体,可得到5.68N A个Fe(OH)3胶粒

答案 B

解析 A 项,该反应为可逆反应,反应物不可能完全转化为生成物;C 项,缺少溶液体积,无法计算溶液中钠离子的数目;D 项,氢氧化铁胶粒为氢氧化铁的聚集体,无法计算生成的胶粒数目。

8.(2018·湖北稳派教育第二次联考)设阿伏加德罗常数的值为N A 。工业上,利用乙烯水化法制乙醇:CH 2===CH 2+H 2O ――→加热、加压

催化剂CH 3CH 2OH 。下列有关说法中正确的是( ) A .1 mol 乙烯和1 mol 乙醇分别完全燃烧,消耗O 2的分子数均为3N A B .1 mol H 2O 和H 2F +

的混合物中所含质子数为10N A C .乙醇催化氧化生成1 mol 乙醛时转移电子数为N A D .46 g 乙醇中所含共价键的数目为7N A 答案 A

解析 1 mol 乙烯(C 2H 4)和1 mol 乙醇(化学式可以看成C 2H 4·H 2O)分别完全燃烧消耗O 2均为3 mol ,消耗O 2的分子数为3N A ,A 项正确;1 mol H 2O 所含质子数为10N A,1 mol H 2F +

所含的质子数为11N A ,B 项错误;C 2H 6O 中C 的化合价为-2价,C 2H 4O 中C 的化合价为-1价,乙醇催化氧化生成1 mol 乙醛时转移电子数为2N A ,C 项错误;46 g 乙醇中所含共价键的数目有5 mol C —H 、1 mol C —O 、1 mol O —H 和1 mol C —C 键,共有8 mol 共价键,D 项错误。 9.(2018·合肥一检)设N A 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( ) A .0.1 mol C 2H 6O 分子中含有C —H 键的数目为0.5N A B .1 L 0.1 mol·L -

1 NH 4Cl 溶液中含有NH +

4的数目为0.1N A

C .8.4 g NaHCO 3和MgCO 3的混合物中含有的阴离子数目为0.1N A

D .标准状况下,2.24 L Cl 2与过量NaOH 溶液反应转移的电子数为0.2N A 答案 C

解析 若C 2H 6O 为CH 3—O —CH 3,则0.1 mol C 2H 6O 分子中含C —H 键的数目为0.6N A ,A 项错误;由于NH +

4水解,故1 L 0.1 mol·L -

1 NH 4Cl 溶液中含有NH +

4的数目小于0.1N A ,B 项

错误;反应Cl 2+2NaOH===NaCl +NaClO +H 2O 中1 mol Cl 2参加反应,转移1 mol 电子,标准状况下,2.24 L Cl 2为0.1 mol ,则其与过量NaOH 溶液反应转移的电子数为0.1N A ,D 项错误。

第2讲 一定物质的量浓度的溶液及其配制

考纲要求 1.了解溶液的含义。2.了解溶解度、饱和溶液的概念。3.了解溶液浓度的表示方

法。理解溶液中溶质的质量分数和物质的量浓度的概念,并能进行有关计算。4.掌握配制一定溶质质量分数溶液和物质的量浓度溶液的方法。

考点一 物质的量浓度及相关计算

1.物质的量浓度

(1)概念:表示单位体积溶液里所含溶质B 的物质的量。 (2)表达式:c B =n B

V

(3)单位:mol·L -

1(或 mol/L)。

2.溶质的质量分数

(1)1 mol·L -

1 NaCl 溶液是指此溶液中含有1 mol NaCl( )

(2)用100 mL 水吸收0.1 mol HCl 气体所得溶液的物质的量浓度恰好是1 mol·L -

1( )

(3)1 L 水中溶解5.85 g NaCl 所形成的溶液的物质的量浓度是0.1 mol·L -

1( )

(4)将25 g CuSO 4·5H 2O 晶体溶于75 g 水中所得溶质的质量分数为25%( ) (5)将40 g SO 3溶于60 g 水中所得溶质的质量分数为49%( )

(6)同浓度的三种溶液:Na 2SO 4、MgSO 4、Al 2(SO 4)3,其体积比为3∶2∶1,则SO 2-

4浓度之比

为3∶2∶3( ) (7)0.5 mol·L

-1

的稀H 2SO 4溶液中c (H +

)为1.0 mol·L -

1( )

答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)× (7)√

1.在标准状况下,将V L 氨气溶于0.1 L 水中,所得溶液的密度为ρ g·cm -

3,则此氨水的物

质的量浓度为____________ mol·L -

1。

答案

1 000Vρ

17V +2 240

解析 n (NH 3)=V

22.4

mol ,

溶液体积:V =V

22.4×17+100ρ

×10-

3 L

c =

V 22.4

V

22.4×17+100ρ

×10-

3

mol·L -

1

1 000Vρ17V +

2 240

mol·L -

1。

2.将32.2 g Na 2SO 4·10H 2O 溶于水配成1 L 溶液。

(1)该溶液中Na 2SO 4的物质的量浓度为_________,溶液中Na +

的物质的量浓度为_________。 (2)向该溶液中加入一定量NaCl 固体,使溶液中Na +

的物质的量浓度为0.4 mol·L -

1(假设溶液

体积不变)需加入NaCl 的质量为__________,Cl -

的物质的量浓度为____________。 答案 (1)0.1 mol·L -

1 0.

2 mol·L -

1 (2)11.7 g 0.

2 mol·L -

1

解析 (1)n (Na 2SO 4)=n (Na 2SO 4·10H 2O)=32.2 g 322 g·mol -1=0.1 mol ,

c (Na 2SO 4)=0.1 mol·L -

1,c (Na +

)=0.2 mol·L -

1。

(2)n (Na +

)=0.4 mol·L -

1×1 L =0.4 mol ,

则加入n (NaCl)=0.4 mol -0.2 mol =0.2 mol , m (NaCl)=0.2 mol ×58.5 g·mol -

1=11.7 g ,

c (Cl -)=0.2 mol 1 L

=0.2 mol·L -

1。

1.正确判断溶液的溶质并计算其物质的量

(1)与水发生反应生成新的物质,如Na 、Na 2O 、Na 2O 2――→水NaOH ;SO 3――→水H 2SO 4;NO 2――→水

HNO 3。

(2)特殊物质:如NH 3溶于水后溶质为NH 3·H 2O ,但计算浓度时仍以NH 3作为溶质。 (3)含结晶水的物质:CuSO 4·5H 2O ―→CuSO 4;Na 2CO 3·10H 2O ―→Na 2CO 3。 2.准确计算溶液的体积

不能用水的体积代替溶液的体积,尤其是固体、气体溶于水,一般根据溶液的密度进行计算: V =m (气体或固体)+m (溶剂)ρ×10-3 L 。

3.注意溶质的浓度与溶液中某离子浓度的关系

溶质的浓度和离子浓度可能不同,要注意根据化学式具体分析。如1 mol·L -

1 Al 2(SO 4)3溶液

中c (SO 2-

4)=3 mol·

L -

1,c (Al 3+

)=2 mol·L -

1(考虑Al 3+

水解时,则其浓度小于2 mol·L -

1)。

题组一 有关物质的量浓度、溶质质量分数、溶解度的换算

1.[2016·全国卷Ⅱ,36(5)节选]一种双氧水的质量分数为27.5%(密度为1.10 g·cm -

3),其浓度

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