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阿伏伽德罗常数的相关应用 突破训练(三)‎ ‎1.雾霾天气对环境造成了严重影响,部分城市开展PM2.5和臭氧的监测。下列有关说法正确的是(  )‎ A.臭氧的摩尔质量是48 g B.同温同压条件下,等质量的氧气和臭氧体积比为2∶3‎ C.16 g臭氧中含有6.02×1023个原子 D.1.00 mol臭氧中含有电子总数为18×6.02×1023‎ ‎【解析】:摩尔质量的单位是g·mol-1,故A项错误;同温同压条件下,等质量的氧气和臭氧体积比为3∶2,故B项错误;1.00 mol臭氧中含有电子总数为24×6.02×1023,故D项错误。‎ ‎2.下列关于0.2 mol/L Ba(NO3)2溶液的说法中,正确的是(  )‎ A.溶液中含有的阴、阳离子总数为0.6 mol B.在0.5 L该溶液中,Ba2+的浓度为0.1 mol/L C.在500 mL该溶液中,含有0.2 mol NO D.取1 L该溶液稀释到10 L时,NO的浓度为0.02 mol/L ‎【解析】由于缺少溶液体积,无法计算硝酸钡的物质的量,也就不能求出阴、阳离子总数,故A错误;c(Ba2+)=c[Ba(NO3)2]=0.2 mol/L,不随溶液体积而发生变化,故B错误;n(NO)=2c[Ba(NO3)2]·V=2×0.2 mol/L×0.5 L=0.2 mol,故C正确;0.2 mol/L Ba(NO3)2溶液中NO的浓度为0.4 mol/L,取1 L该溶液稀释到10 L时,稀释过程中溶质的物质的量不变,c(NO)==0.04 mol/L,故D错误。‎ ‎3.设NA为阿伏加德罗常数值。关于常温下pH=2的H3PO4溶液,下列说法正确的是( )‎ A.每升溶液中的H+数目为0.02NA B.c(H+)= c()+2c()+3c()+ c(OH−)‎ C.加水稀释使电离度增大,溶液pH减小 D.加入NaH2PO4固体,溶液酸性增强 ‎【解析】A项,常温下pH=2的H3PO4溶液,每升溶液中的H+数目为0.01NA,错误;B项,表示电荷守恒,正确;C项,加水稀释使电离度增大,但c(H+)减小,溶液pH增大,错误;D项,加入NaH2PO4固体,H2PO4-抑制了H3PO4的电离,c(H+)减小,溶液酸性减弱,错误。‎ ‎4.NA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0.1 NA B. 22.4 L(标准状况)氨气含有的质子数为18NA C. 92.0 g甘油(丙三醇)中含有羟基数为1.0NA D. 1.0 mol CH4与Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数为1.0NA ‎【解析】A、16.25g氯化铁的物质的量是16.25g÷162.5g/mol=0.1mol,由于氢氧化铁胶体是分子的集合体,因此水解生成的Fe(OH)3胶体粒子数小于0.1 NA,A错误;B、标准状况下22.4L氩气的物质的量是1mol,氩气是一个Ar原子组成的单质,其中含有的质子数是18 NA,B正确;C、1分子丙三醇含有3个羟基,92.0g丙三醇的物质的量是1mol,其中含有羟基数是3 NA,C错误;D、甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应生成的卤代烃不止一种,因此生成的CH3Cl分子数小于1.0NA。‎ ‎5.在环保、化工行业有一种溶液浓度的表示方法:质量-体积浓度,用单位体积溶液中所含的溶质质量来表示,单位g·m-3或g·L-1。现有一种20 ℃时的饱和CuSO4溶液,密度为1.2 g·cm-3,质量-体积浓度为200 g·L-1,则对此溶液的说法错误的是(  )‎ A.该溶液的质量分数为16.7%‎ B.该溶液的物质的量浓度为1.25 mol·L-1‎ C.在20 ℃时,硫酸铜的溶解度为20 g D.在20 ℃时把200 g CuSO4·5H2O溶解于1 L水中恰好得到饱和溶液 ‎【解析】选D。根据质量-体积浓度为200 g·L-1,即1 L溶液中含200 g溶质,‎ ‎1 L溶液的质量是1 000 mL×1.2 g·cm-3=1 200 g,该溶液的质量分数为×‎ ‎100%=16.7%,A正确;1 L溶液中含200 g(即1.25 mol)溶质,该溶液的物质的量浓度为1.25 mol·L-1,B正确;S∶100 g=200 g∶(1 000 mL×1.2 g·cm-3-‎ ‎200 g),S=20 g,C正确;CuSO4·5H2O溶于水后得到CuSO4溶液,其溶质为CuSO4质量为200 g×=128 g,质量分数=×100%=10.7%,此值小于16.7%,‎ ‎6.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )‎ A.25℃、101kPa 时,22.4L乙烷中所含共价键数目为6NA B.3.2gO2和O3的混合气体中,含氧原子数为0.2NA C.12g金刚石含有共价键数目为4NA D.1molNaHSO4熔融时电离出的离子总数为3NA ‎【解析】A. 25℃、101kPa 时,22.4L乙烷的物质的量小于1mol,且1mol乙烷中所含共价键数目为7NA,选项A错误;B.3.2gO2和O3的混合物中含有的氧原子的物质的量为=0.2mol,数目为0.2NA,选项B正确;C.12g金刚石中含有1molC,金刚石中,每个C与其它4个C形成了4个共价键,每个碳原子形成的共价键数目为:×4=2,所以1molC原子形成的共价键为2mol,含有的共价键数目为2NA,选项C错误;D、熔融状态下,硫酸氢钠电离出钠离子和硫酸氢根离子,1molNaHSO4熔融时电离出的离子总数为2NA,选项D错误。‎ ‎7.下列叙述正确的是 (  )‎ A.将5.85 g NaCl晶体溶入100 mL水中,制得0.1 mol·L-1NaCl溶液 B.将1 L c mol·L-1硫酸溶液用水稀释为5 L,得到0.2 c mol·L-1硫酸溶液 C.将25 g无水CuSO4溶于水制成100 mL溶液,其浓度为1 mol·L-1‎ D.将w g a% NaCl溶液蒸发掉 g水,得到4a% NaCl溶液 ‎【解析】]将5.85 g NaCl晶体溶入100 mL水中,所得溶液体积不是100 mL,所得溶液的浓度不是0.1 mol·L-1,A错误;1 L c mol·L-1硫酸溶液用水稀释为5 L,稀释后溶液浓度为c mol·L-1×=0.2c mol·L-1,B正确;将25 g无水CuSO4溶于水制成100 mL溶液,其浓度为=1.562 5 mol·L-1,C错误;w g a% NaCl溶液蒸发掉 g水,如没有固体析出,得到溶液的质量分数为=2a%,D错误。‎ ‎8.下列溶液中Cl-的物质的量与100 mL 1 mol·L-1AlCl3溶液中Cl-的物质的量相等的是 (  )‎ A.150 mL 1 mol·L-1NaCl溶液 B.100 mL 3 mol·L-1KClO3溶液 C.75 mL 2 mol·L-1MgCl2溶液 D.50 mL 1 mol·L-1FeCl3溶液 ‎【解析】 100 mL 1 mol·L-1AlCl3溶液中Cl-的物质的量为0.3 mol,A中Cl-的物质的量为0.15 mol,B中不含Cl-,C中Cl-的物质的量为0.3 mol,D中Cl-的物质的量为0.15 mol。‎ ‎9.下列说法中,正确的是( )‎ A.将2 g H2与足量的N2混合,充分反应后转移的电子数为2NA B.1molNa218O2与足量水最终水溶液中18O原子为2NA个 C.常温下,46gNO2和N2O4组成的混合气体中所含有的分子数为NA D.100mL 12mol/L的浓HNO3与过量Cu反应,转移的电子数大于0.6NA ‎【解析】A.将2 g H2与足量的N2混合,该反应为可逆反应,不能进行彻底,充分反应后转移的电子数小于2NA,故A错误;B. 1molNa218O2与足量水生成氢氧化钠和氧气,过氧化钠中的氧原子转化为氢氧化钠和氧气中的氧原子,最终水溶液中18O原子为NA个,故B错误;C.NO2、N2O4的摩尔质量不同,无法计算混合气体的组成,故C错误;D.由于浓HNO3与铜反应生成NO2,而稀HNO3与铜反应生成NO,Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2 +2NO2↑+2H2O、3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2 +2NO↑+4H2O,100 mL 12 mol•L-1的浓HNO3完全被还原为NO2转移0.6mol电子,完全被还原为NO转移0.9mol电子,转移的电子数大于0.6NA,故D正确。‎ ‎10.NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关说法正确的是 A.常温常压下,31 g P4中含P-P键的数目为NA B.常温常压下,46 g NO2与92 g N2O4所含的分子数相同 C.一定条件下,6.4 g铜粉与过量的硫粉充分反应,转移电子数为0.2 NA D.标准状况下,将22.4 L Cl2 通入足量NaOH溶液中,转移电子数为NA ‎【解析】A.每个P4中含6个P-P键,31 gP4的物质的量为=0.25mol,则31 g P4中含P-P键的数目为1.5NA,故A错误;B.常温常压下,存在2NO2 N2O4,则1molNO2与1molN2O4所含的分子数不相同,故B错误;C.Cu和S在加热条件下生成Cu2S,则6.4g铜粉与过量的硫粉充分反应,转移电子数为0.1NA,故C错误;D.标准状况下,22.4LCl2的物质的量为0.1mol,其完全溶于足量NaOH溶液中生成NaCl和NaClO,转移电子数为NA,故D正确。‎ ‎11.下列溶液配制实验的描述完全正确的是 (  )‎ A.在容量瓶中先加入一定体积的水,再加入浓硫酸配制准确浓度的稀硫酸 B.用浓盐酸配制1∶1(体积比)的稀盐酸(约6 mol·L-1)通常需要用容量瓶等仪器 C.配制NH4Fe(SO4)2标准溶液时,加入一定量H2SO4以防水解 D.用pH=1的盐酸配制100 mL pH=2的盐酸所需全部玻璃仪器有100 mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管 ‎【解析】]不能在容量瓶中直接稀释浓硫酸,稀释浓硫酸应该在烧杯中进行,A错误;若用浓盐酸配制1∶1(体积比)的稀盐酸,通常使用量筒和烧杯即可,不需要使用容量瓶,B错误;NH4Fe(SO4)2溶液中铁离子部分水解生成氢氧化铁和氢离子,加入稀硫酸可以抑制铁离子水解,C正确;pH=1的盐酸配制100 mL pH=2的盐酸,必须使用量取液体体积的仪器,如量筒或者酸式滴定管,D错误。‎ ‎12.用98%的浓硫酸(ρ=1.84 g·cm-3)配制1 mol/L的稀硫酸100 mL,按配制溶液时仪器的选用顺序排列,选择正确的是 (  )‎ ‎①玻璃棒 ②胶头滴管 ③100 mL容量瓶 ④托盘天平 ⑤50 mL烧杯 ⑥10 mL量筒 ⑦100 mL量筒 ⑧移液管 ⑨滴定管 A.⑥③⑧⑤①② B.⑥⑤③①⑨②‎ C.④⑤③②①⑨ D.⑥⑤①③②‎ ‎【解析】]98%的浓H2SO4的物质的量浓度为c===18.4 mol/L,配制1 mol/L的稀硫酸100 mL,需要浓硫酸的体积为V=≈0.005 4 L,即5.4 mL,应选择10 mL量筒;实验时用10 mL量筒量取5.4 mL浓硫酸,在烧杯中稀释,冷却后用玻璃棒转移到100 mL容量瓶中,至溶液距刻度线1~2 cm时,用胶头滴管滴加至刻度线,正确顺序为⑥⑤①③②。‎ ‎13.图K4-2是NaCl、MgSO4的溶解度曲线。下列说法正确的是 (  )‎ 图K4-2‎ A.只有在t1 ℃时,NaCl和MgSO4的溶解度才相等 B.t1~t2 ℃,MgSO4的溶解度随温度升高而减小 C. 在t2 ℃时,MgSO4饱和溶液的溶质质量分数最大 D.把MgSO4饱和溶液的温度从t3 ℃降至t2 ℃时,有晶体析出 ‎【解析】 A项,在t1 ℃、t3 ℃时,NaCl、MgSO4的溶解度都相等;B项,t2 ℃之前,MgSO4的溶解度随温度的升高而增大,t2 ℃之后,随温度的升高而降低;D项,把MgSO4饱和溶液的温度从t3 ℃降至t2 ℃时,由饱和溶液变成不饱和溶液,不会有晶体析出。‎ ‎14.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是 (  )‎ A.含有NA个氦原子的氦气在标准状况下的体积约为11.2 L B.25℃,1.01×105Pa,64 g SO2中含有的原子数为3NA C.在常温常压下,11.2 L Cl2含有的分子数为0.5NA D.标准状况下,11.2 L H2O含有的分子数为0.5NA ‎【解析】选B。A项,He为单原子分子,NA个He在标准状况下的体积约为22.4 L;B项,64 g SO2的物质的量为1 mol,原子数为3NA,与气体所处状态无关,B项正确;C项条件应为标准状况;D项,标准状况下,H2O不是气体。‎ ‎15.由CH4和O2组成的混合气体,标准状况下的密度为 ‎1 g·L-1,则该混合气体中CH4和O2的体积比为 (  )‎ A.2∶1   B.1∶2   C.2∶3   D.3∶2‎ ‎【解析】选D。混合气体的平均摩尔质量=1 g·L-1×22.4 L·mol-1=22.4 g·mol-1,设混合气体为1 mol,其中含CH4的物质的量为amol,则16 g·mol-1×a+32 g·mol-1×‎ ‎(1-a)mol=22.4 g,a=0.6,同温同压下V(CH4)∶V(O2)=n(CH4)∶n(O2)=a∶(1-a)=3∶2。‎ ‎16.标准状况下,1 L的密闭容器中恰好可盛放n个N2分子和m个H2分子组成的混合气体,则阿伏加德罗常数可近似表示为(  )‎ A.22.4(m+n) B.22.4×6.02×1023(m+n)‎ C. D.m+n ‎【解析】:选A 标准状况下22.4 L气体所含有的分子为1 mol,1 L气体中所含有的气体分子数为(m+n),则=,可知阿伏加德罗常数NA可近似表示为22.4(m+n)。‎ ‎17.下列说法中正确的是(  )‎ A.将286 g Na2CO3·10H2O溶于1 L水中,所得溶液的物质的量浓度为1 mol·L-1‎ B.将1 L 2 mol·L-1 H2SO4溶液加水稀释到2 L,所得溶液的物质的量浓度为1 mol·‎ L-1‎ C.将1 L 18.4 mol·L-1的H2SO4溶液加入到1 L水中,所得溶液的物质的量浓度为 ‎9.2 mol·L-1‎ D.将336 mL HCl气体溶于水,配成300 mL溶液,所得溶液的物质的量浓度为0.05 mol·‎ L-1‎ ‎【解析】:选B 将286 g Na2CO3·10H2O溶于1 L水中,所得溶液的体积不是1 L,不能计算溶液的物质的量浓度,A错误;将1 L 2 mol·L-1H2SO4溶液加水稀释到2 L,根据稀释过程中溶质的物质的量不变可知,所得溶液的物质的量浓度为1 L×2 mol·L-1÷2 L=1 mol·L-1,B正确;将1 L 18.4 mol·L-1的H2SO4溶液加入到1 L水中,所得溶液的体积不是2 L,不能计算溶液的物质的量浓度,C错误;336 mL HCl气体不一定处于标准状况下,不能计算其物质的量,因此不能计算盐酸的物质的量浓度,D错误。‎ ‎18.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,5.6 L CO2与足量Na2O2反应转移的电子数为0.5NA B.2.4 g Mg在足量O2中燃烧,转移电子数为0.2NA C.标准状况下,11.2 L Cl2与足量水反应,转移电子数为0.5NA D.氢氧燃料电池正极消耗22.4 L(标准状况)气体时,电路中通过的电子数目为2NA ‎【解析】:选B 1 mol CO2与足量Na2O2反应时转移1 mol电子,则标准状况下,5.6 L CO2‎ 的物质的量为0.25 mol,与足量Na2O2反应,转移电子数为0.25NA,A项错误;2.4 g Mg的物质的量为0.1 mol,与足量的O2反应完全生成MgO,转移的电子数为0.1×2NA=0.2NA,B项正确;Cl2与水的反应是可逆反应,则标准状况下,11.2 L Cl2的物质的量为0.5 mol,与足量水反应,转移电子数小于0.5NA,C项错误;正极的电极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH-或O2+4H++4e-===2H2O,故转移电子的数目为×4NA mol-1=4NA,D项错误。‎ ‎19.SCR和NSR技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx排放。‎ ‎(1)SCR(选择性催化还原)工作原理:‎ ‎①尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2,该反应的化学方程式:______________。‎ ‎②反应器中NH3还原NO2的化学方程式:________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎③当燃油中含硫量较高时,尾气中SO2在O2作用下会形成(NH4)2SO4,使催化剂中毒。用化学方程式表示(NH4)2SO4的形成:______________________________________________。‎ ‎④尿素溶液浓度影响NO2的转化,测定溶液中尿素(M=60 g·mol-1)含量的方法如下:‎ 取a g尿素溶液,将所含氮完全转化为NH3,所得NH3用过量的v1 mL c1 mol·L-1H2SO4溶液吸收完全,剩余H2SO4用v2 mL c2 mol·L-1NaOH溶液恰好中和,则尿素溶液中溶质的质量分数是________。‎ ‎(2)NSR(NOx储存还原)工作原理:‎ NOx的储存和还原在不同时段交替进行,如图a所示。‎ ‎①通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx的储存和还原。储存NOx的物质是________。‎ ‎②用H2模拟尾气中还原性气体研究了Ba(NO3)2的催化还原过程,该过程分两步进行,图b表示该过程相关物质浓度随时间的变化关系。第一步反应消耗的H2与Ba(NO3)2的物质的量之比是________。‎ ‎【解析】:(1)①根据题意,反应物为H2O和CO(NH2)2,生成物为NH3和CO2,反应条件为加热,结合元素守恒可写出该反应的化学方程式。②根据题意,反应物为NH3和NO2,生成物为N2和H2O,反应需在催化剂作用下进行。③根据题意,NH3、SO2、O2和H2O反应生成(NH4)2SO4。④根据题意,加入硫酸的总物质的量为c1v1×10-3 mol,NaOH消耗硫酸的物质的量为 mol,因此与NH3反应的硫酸的物质的量为mol,根据关系式:CO(NH2)2~2NH3~H2SO4,得n[CO(NH2)2]=×10-3 mol,m[CO(NH2)2]=(c1v1-c2v2)×10-3 mol×60 g·mol-1=0.06(c1v1-c2v2)g,因此尿素溶液中溶质的质量分数为×100%=。(2)①由图a可以看出NOx在BaO中储存,在Ba(NO3)2中还原,因此储存NOx的物质为BaO。②由图b可知,Ba(NO3)2在第一步反应中被H2还原为NH3,根据得失电子守恒,1 mol Ba(NO3)2转化成NH3得到2 mol×8=16 mol电子,1 mol氢气失去2 mol电子,因此消耗的H2与Ba(NO3)2的物质的量之比为8∶1。‎ 答案:(1)①CO(NH2)2+H2OCO2↑+2NH3↑‎ ‎②8NH3+6NO27N2+12H2O ‎③2SO2+O2+4NH3+2H2O===2(NH4)2SO4‎ ‎④ ‎(2)①BaO ②8∶1‎ 查看更多

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