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2019-2020年人教版高三化学微专题突破训练02：阿伏伽德罗常数的相关应用（6份打包）
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2019-2020年人教版高三化学微专题突破训练02：阿伏伽德罗常数的相关应用
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资料简介
阿伏伽德罗常数的相关应用
突破训练（六）
1.图K3-1是氨气与氯化氢反应的装置。抽走玻璃片充分反应,反应中有关物理量的描述中正确的是(NA表示阿伏伽德罗常数的值) ( )
A.气体反应物的总体积为0.224 L
B.生成物的分子个数为0.005NA
C.产物中的N—H键个数为0.02NA
D.加水溶解后所得溶液中N数目为0.005NA
【解析】 A项,没有说明反应物的状态,不能确定气体的体积,错误;B项,生成物NH4Cl为离子化合物,不存在分子,错误;D项,N部分水解,错误。
2. NA代表阿伏伽德罗常数的值,下列叙述正确的是 ( )
A.标准状况下,11.2 L气体氘气(D2)中含有0.5NA个中子
B.1 L 0.1 mol·L-1醋酸溶液中含有0.1NA个氢离子
C.电解精炼铜时,若电路中转移0.2NA个电子,则阳极质量一定减少6.4 g
D.NO2和H2O反应每生成2 mol HNO3时被还原的NO2分子数为NA个
【解析】]1 mol D2中含有2 mol中子,标准状况下,11.2 L气体D2中含有NA个中子,A项错误;醋酸为弱电解质,部分电离,1 L 0.1 mol·L-1醋酸溶液中含氢离子数目远小于0.1NA,B项错误;电解精炼铜时,因阳极有杂质不断溶解,所以电路中转移0.2NA个电子时,阳极质量减少不一定为6.4 g,C项错误;3 mol NO2和1 mol H2O反应生成2 mol HNO3和1 mol NO,通过分析化合价变化可知起还原作用的NO2为2 mol,被氧化生成硝酸,起氧化作用的NO2为1 mol,被还原生成一氧化氮,所以被还原的NO2为1 mol,分子数为NA,D项正确。
3.过氧化钾与水的反应类似于过氧化钠与水的反应，其化学方程式为：2K2O2＋2H2O===4KOH＋O2↑当0.5 mol KO2与足量H2O完全反应后，下表对生成物O2的叙述中错误的是( )
选项
KO2的质量
O2的叙述
A
57 g
O2的质量为9 g
B
57 g
生成标准状况下O2的体积为5.6 L
C
114 g
O2的摩尔质量是32 g·mol－1
D
57 g
生成0.25 mol O2
【解析】由于在反应过程中KO2中18O生成了氧气，故生成的氧气的摩尔质量是36 g/mol，标准状况下生成的氧气的体积为5.6 L，其质量为9 g，物质的量为0.25 mol，故C错误，A、B、D正确。
4．某气体的摩尔质量为M g·mol－1，NA表示阿伏加德罗常数，在一定的温度和压强下，体积为V L的该气体所含有的分子数为x。则表示的是( )
A．V L该气体的质量(以g为单位)
B．1 L该气体的质量(以g为单位)
C．1 mol该气体的体积(以L为单位)
D．1 L该气体中所含的分子数
【解析】 x除以NA为该气体的物质的量，然后乘以M表示其质量，再除以V表示1 L该气体的质量。
5．取100 mL 0.3 mol·L－1和300 mL 0.25 mol·L－1的硫酸注入500 mL容量瓶中，加水稀释至刻度线，该混合溶液中H＋的物质的量浓度是( )
A．0.21 mol·L－1 B．0.42 mol·L－1
C．0.56 mol·L－1 D．0.26 mol·L－1
【解析】容量瓶中H2SO4溶液的H＋物质的量为n(H＋)＝(0.1 L×0.3 mol·L－1＋0.3 L×0.25 mol·L－1)×2＝0.21 mol，所以c(H＋)＝＝0.42 mol·L－1。
6.设NA代表阿伏伽德罗常数的数值。则下列有关叙述正确的是 ( )
A.1 mol FeI2与足量氯气反应时转移的电子数为2NA
B.在1 L 0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液中,阴离子总数小于0.1NA
C.7.8 g过氧化钠用于呼吸面具中完全反应时转移电子总数为0.1NA
D.将1 L 2 mol·L-1的FeCl3
溶液加入沸水中,加热使之完全反应,所得氢氧化铁胶体粒子数为2NA
【解析】]1 mol FeI2与足量氯气反应时Fe2+和I-都要被氧化,转移的电子数为3NA,A错误;碳酸钠属于能够水解的盐,水解后阴离子总数增多,B错误;7.8 g过氧化钠的物质的量为0.1 mol,用于呼吸面具中完全反应时过氧化钠既是氧化剂,又是还原剂,转移电子总数为0.1NA,C正确;胶体中的粒子是多个简单粒子的聚合体,将1 L 2 mol·L-1的FeCl3溶液加入沸水中,加热使之完全反应,所得氢氧化铁胶体粒子数少于2NA,D错误。
7．美国UNC化学教授Thomas J．Meyer等研发了环境友好、完全型的“绿色”引爆炸药，其中一种可表示为Na2R，它保存在水中可以失去活性，爆炸后不会产生危害性残留物。已知10 mL Na2R溶液含Na＋的数目为N，该Na2R溶液的物质的量浓度为( )
A．N×10－2 mol·L－1
B. mol·L－1
C. mol·L－1
D. mol·L－1
【解析】：10 mL Na2R溶液中含Na＋的数目为N，Na2R的物质的量＝ mol，c(Na2R)＝ mol÷0.01 L＝ mol·L－1。
8．NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是( )
A．1 mol铁在一定条件下分别和氧气、氯气、硫完全反应转移电子数都为2NA
B．30 g葡萄糖和冰醋酸的混合物中含有的氢原子数为4NA
C．12 g石墨烯(单层石墨)中含有六元环的个数为2NA
D．2.1 g DTO中含有的质子数为NA
【解析】A、1 mol铁在一定条件下分别与氧气、氯气、硫完全反应，与氧气生成四氧化三铁，转移了
mol电子，与氯气反应生成氯化铁，转移了3mol电子，与S反应生成FeS，转移了2mol电子，故A错误；B、葡萄糖和冰醋酸最简式相同为CH2O，30g葡萄糖和冰醋酸的混合物含有原子团CH2O的物质的量==1mol，含有的氢原子数为2NA，故B错误；C、石墨烯中每一个六元环平均含有2个碳原子，故12g石墨烯即1mol石墨中含1molC原子，含有0.5mol六元环，即0.5NA个六元环，故C错误；D.2.1gDTO的物质的量为=0.1mol，而一个DTO中含10个质子，故0.1molDTO中含NA个质子，故D正确。
9．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是
A．常温常压下，1 mol甲基(—14CD3)所含的中子数和电子数分别为11NA、9NA
B．pH＝1的H2SO3溶液中，含有0.1NA个H＋
C．1 mol Fe分别与足量的稀硫酸和稀硝酸反应转移电子数均为3NA
D．1 mol CH3COOC2H5在稀硫酸中水解可得到的乙醇分子数为NA
【解析】A.一个14C中的中子数为8，一个D中的中子数为1，则1个甲基(—14CD3)所含的中子数为11，一个14C中的电子数为6，一个D中的电子数为1，则1个甲基(—14CD3)所含的电子数为9；则1 mol甲基(—14CD3)所含的中子数和电子数分别为11NA、9NA，故A正确；B. pH＝1的H2SO3溶液中，c(H+)为0.1mol/L，没有给出溶液的体积，无法根据公式n=cV计算出氢离子的物质的量，也无法计算氢离子的数目,故B错误；C.铁和稀硫酸反应变为+2价，和稀硝酸反应变为+3价，故1 mol Fe分别与足量的稀硫酸和稀硝酸反应转移电子数不同，故C错误；D.酯在酸性条件下的水解反应是可逆反应，故1 mol CH3COOC2H5在稀硫酸中水解可得到的乙醇分子数小于NA，故D错误。
10．V L浓度为0.5 mol·L－1的盐酸，欲使其浓度增大1倍，采取的措施合理的是( )
A．通入标准状况下的HCl气体11.2V L
B．加入10 mol·L－1的盐酸0.1V L，再稀释至1.5V L
C．将溶液加热浓缩到0.5V L
D．加入V L 1.5 mol·L－1的盐酸混合均匀
【解析】
A项，通入HCl气体后溶液的体积会发生变化，若溶液体积不变时所给数据是合理的，该项不合理；C项，盐酸具有挥发性，加热浓缩会导致HCl挥发，该项不合理；D项，不同浓度盐酸混合时，混合后溶液的体积不能用两溶液的体积加和，该项不合理。
11．将质量分数为a%、物质的量浓度为c1 mol·L－1的稀H2SO4蒸发掉一定量的水，使其质量分数变为2a%，此时溶液中溶质的物质的量浓度为c2 mol·L－1。则c1和c2的关系是( )
A．c1＝2c2 B．c2＜2c1
C．c2＞2c1 D．c2＝2c1
【解析】 由c＝可知，＝＝，由于ρ1＜ρ2，所以c2＞2c1。
12.NA为阿伏加德罗常数的值。有关草酸(HOOC—COOH)的下列说法错误的是 ( )
A.9.0 g草酸中共用电子对数目为0.9NA
B.9.0 g草酸被NaClO氧化生成CO2,转移的电子数为0.2NA
C.9.0 g草酸溶于水,其中C2和HC2的微粒数之和为0.1NA
D.9.0 g草酸受热完全分解为CO2、CO、H2O,标准状况下测得生成的气体体积为4.48 L
【解析】选C。草酸的摩尔质量为90 g·mol-1,9.0 g草酸的物质的量为0.1 mol。由草酸的结构式可知,0.1 mol草酸中共用电子对数目为0.9NA,A正确;H2C2O4中碳元素的化合价为+3价,当0.1 mol草酸被氧化生成CO2时,转移的电子数为0.2NA,B正确;草酸为二元弱酸,溶于水后发生电离:H2C2O4H++HC2O4-,HC2O4-
H++C2O42-,由物料守恒有n(H2C2O4)+n(HC2O4-)+n(C2O42-)=0.1 mol,故C2O42-和HC2O4-的微粒数之和小于0.1NA,C错误;草酸受热完全分解的化学方程式为H2C2O4CO↑+CO2↑+H2O,标准状况下,0.1 mol草酸完全分解得到0.1 mol CO和0.1 mol CO2气体,混合气体总体积为4.48 L,D正确。
13．NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．28g由乙烯与丙烯组成的混合物中含碳碳双键的数目为NA
B．4.6g乙醇完全氧化生成乙醛，转移电子数为0.2NA
C．25℃，1L pH=13的Ba(OH)2溶液中，含有OH-的数目为0.2NA
D．标准状况下，2.24LC12溶于水所得溶液中含氯的微粒总数为0.2NA
【解析】A．乙烯和丙烯的摩尔质量不同，无法计算混合物的物质的量，则无法判断28g由乙烯和丙烯组成的混合气体中所含碳碳双键的数目，故A错误；B．1mol乙醇转化为1mol乙醛转移电子2mol，4.6g乙醇物质的量为0.1mol，完全氧化变成乙醛，转移电子数为0.2NA，故B正确；C．pH=13的 Ba（OH）2溶液，c(H+)=10-13mol/L，依据c(H+)c(OH-)=Kw，c(OH-)=10-1mol/L，25℃、pH=13的1.0L Ba（OH）2溶液中含有的OH-数目为10-1mol/L×1L=0.1mol，含有的OH-数目为0.1NA，故C错误；D．标况下2.24L氯气的物质的量为0.1mol，而氯气和水的反应为可逆反应、不能进行彻底，故所得溶液中的含氯微粒有Cl2、Cl-、ClO-和HClO，故根据氯原子守恒可知：2N（Cl2）+N（Cl-）+N（ClO-）+N（HClO）=0.2NA，故含氯的微粒总数小于0.2NA，故D错误。
14.相等物质的量的CO和CO2的下列比较中正确的是 ( )
①所含的分子数目之比为1∶1
②所含的氧原子数目之比为1∶1
③所含的原子总数目之比为2∶3
④所含的碳原子数目之比为1∶1
A.①② B.②③
C.①②④ D.①③④
【解析】选D。CO和CO2的物质的量相同,则含有的CO和CO2的分子数目也相同,则①正确。又因CO和CO2分子中的氧原子数分别为1和2,则物质的量相同的CO和CO2所含的氧原子数目之比为1∶2,②错误。CO和CO2的分子中原子总数之比为2∶3,③正确。物质的量相同的CO和CO2,碳原子数目之比是1∶1,④正确。
15.已知某饱和溶液中的①溶质的质量;②溶剂的质量;③溶液的体积;④溶质的摩尔质量;⑤溶质的溶解度;⑥溶液的密度,从上述条件中不能用来计算该饱和溶液的物质的量浓度的是 ( )
A.④⑤⑥ B.①②③④
C.①②④⑥ D.②③④
【解析】选D。在选项A中,通过⑤(设溶解度为Sg)可知,当m(溶质)=Sg时,则对应溶液的质量为(100+S)g,然后运用公式可得:n(溶质)=,V(溶液)=,从而可求溶液的物质的量浓度。在B选项中,③已给出溶液体积,由①④可求出溶质的物质的量。C选项中,据①④可求溶质的物质的量,据①②⑥可求溶液的体积。D选项中,③给出溶液体积,但据②④无法求出③对应的溶液中溶质的物质的量。所以选D。
16.设阿伏加德罗常数的值为NA，下列有关叙述不正确的是( )
A．标准状况下，11.2 L HF中含有氟原子的数目为0.5NA
B．向含1 mol Cl－的NH4Cl溶液中加入适量氨水使溶液呈中性，此时溶液中NH数为NA
C．13 g锌与一定量浓硫酸恰好完全反应，生成气体的分子数为0.2NA
D．28 g乙烯和环丁烷的混合气体中含有的碳原子数为2NA
【解析】：选A A项，标准状况下，HF为液体，不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量；B项，溶液呈中性，则c(H＋)＝c(OH－)，根据溶液中的电荷守恒：c(Cl－)＋c(OH－)＝c(NH)＋c(H＋)，所以n(NH)＝n(Cl－)＝1 mol，故此时溶液中NH数目为NA；C项，浓硫酸与锌反应的化学方程式为Zn＋2H2SO4(浓)ZnSO4＋SO2↑＋2H2O，由方程式可以看出1 mol Zn反应生成1 mol SO2气体，随着硫酸的消耗和水的生成，浓硫酸变稀硫酸，Zn与稀硫酸反应：Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，从中可以看出1 mol Zn反应生成1 mol H2，所以1 mol
Zn不论与浓硫酸反应还是与稀硫酸反应，生成气体都为1 mol,13 g Zn的物质的量n＝＝＝0.2 mol，生成气体分子数为0.2NA；D项，乙烯和环丁烷的最简式均为CH2，所以28 g乙烯和环丁烷的混合气体中含有的碳原子数为2NA。
17.肼(N2H4)是火箭常用的高能燃料，常温下为液体，其球棍模型如图所示。肼能与双氧水发生反应：N2H4＋2H2O2===N2↑＋4H2O。用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )
A．标准状况下，11.2 L N2中所含电子总数为5NA
B．标准状况下，22.4 L N2H4中所含原子总数为6NA
C．标准状况下，3.2 g N2H4中含有共价键的总数为0.6NA
D．若生成3.6 g H2O，则上述反应转移电子的数目为0.2NA
【解析】：选D 标准状况下，11.2 L N2的物质的量为0.5 mol，含有电子的物质的量为7 mol，则所含电子总数为7NA，A错误；标准状况下，N2H4不是气体，22.4 L N2H4的物质的量不是1 mol，则其所含原子总数不是6NA，B错误；3.2 g N2H4的物质的量为＝0.1 mol，含有共价键的物质的量为0.5 mol，则所含共价键总数为0.5NA，C错误；N2H4中氮元素的化合价为－2价，生成物N2中氮元素显0价，1 mol N2H4参与反应转移4 mol电子，3.6 g H2O的物质的量为＝0.2 mol，当生成0.2 mol H2O时需消耗0.05 mol N2H4，转移电子数为0.2NA，D正确。
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