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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（一）
1.在100 mL的溶液中溶有0.1 mol NaCl和0.1 mol MgCl2,此溶液中Cl-的物质的量浓度为 ( )
A.3 mol·L-1 B.2 mol·L-1
C.0.3 mol·L-1 D.0.2 mol·L-1
【解析】选A。在100 mL的该溶液中:
n(Cl-)=0.1 mol+0.2 mol=0.3 mol;
c(Cl-)=0.3 mol/0.1 L=3 mol·L-1。
2．同温同压下，等体积的两容器内分别充满由14N、13C、18O三种原子构成的一氧化氮和一氧化碳，两容器含有的( )
A．分子数和气体质量均不同
B．分子数和电子数均相同
C．质子数和中子数均相同
D．分子数、原子数和中子数均相同
【解析】：由阿伏加德罗定律可知，同温同压下，相同体积的气体具有相同的分子数。故两种气体的分子数相同。分子数相同，但二者的摩尔质量不同，故质量不同，A错误；分子数相同，但电子数不同，B错误；质子数不同，中子数相同，C错误；分子数相同，又都是双原子分子，故原子数相同，且二者的中子数都为17，D正确。
3．血糖浓度(血液中葡萄糖的含量)是人体的重要生理指标，其值常以两种计算单位表示，即mmol·L－1和mg·dL－1(1 L＝10 dL)。以mmol·L－1表示时，人的血糖值在3.61～6.11 mmol·L－1之间为正常，下列血糖浓度属于正常值的是( )
A．2.88 mmol·L－1 B．0.008 mol·L－1
C．95 mg·dL－1 D．52 mg·dL－1
【解析】：A项，2.88 mmol·L－16.11 mmol·L－1，偏高；C项，×≈5.28 mmol·L－1，这个值在正常范围内，符合要求；D项，×≈2.89 mmol·L－1，偏低。
4.2018年初春，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。
5.300 mL 0.2 mol·L-1KCl溶液与100 mL 0.3 mol·L-1AlCl3溶液中Cl-物质的量浓度之比是 ( )
A.1∶3 B.2∶3 C.2∶1 D.2∶9
【解析】选D。0.2 mol·L-1KCl溶液中,c(Cl-)=0.2 mol·L-1,0.3 mol·L-1AlCl3溶液中c(Cl-)=0.9 mol·L-1,两者之比为2∶9。
6．如图所示，同温同压下，分别用氯化氢和四种混合气体吹出体积相等的五个气球。A、B、C、D四个气球中，与氯化氢所含原子数一定相等的是( )
【解析】
同温同压下，体积相等的气球中，气体的物质的量相等。HCl是双原子分子，只要混合气体分子的平均原子数等于2即符合要求。A项中有可能等于2，B项一定大于2，C项一定等于2，D项一定大于2。
7．阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法正确的是（ ）
A．1L0.1mol·NH4Cl溶液中，的数量为0.1NA
B．2.4gMg与H2SO4完全反应，转移的电子数为0.1 NA
C．标准状况下，2.24LN2和O2的混合气体中分子数为0.2 NA
D．0.1mol H2和0.1mol I2于密闭容器中充分反应后，其分子总数为0.2 NA
【解析】A、NH4＋是弱碱根离子，发生水解：NH4＋＋H2ONH3·H2O＋H＋，因此NH4＋数量小于0.1NA，故A错误；B、2.4gMg为0.1mol，与硫酸完全反应后转移的电子的物质的量为2.4×2/24mol=0.2mol，因此转移电子数为为0.2NA，故B错误；C、N2和O2都是分子组成，标准状况下，2.24L任何气体所含有的分子数都为0.1NA，故C错误；D、H2＋I22HI，反应前后系数之和相等，即反应后分子总物质的量仍为0.2mol，分子数为0.2NA，故D正确。
8．NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（ ）
A．1L 0.1mol·L－1的CH3COOH溶液能电离出H+数目为0.1NA
B．标准状况下，22.4 LSO3含氧原子数为3NA
C．50 mL 12 mol·L－1浓盐酸与足量二氧化锰共热反应，生成Cl2分子的数目为0.15NA
D．7.8gNa2O2晶体中阴阳离子总数为0.3NA
【解析】A．CH3COOH是弱酸，在溶液中不可能完全电离，则1L 0.1mol·L－1的CH3COOH溶液能电离出H+数目小于0.1NA，故A错误；B．标准状况下，SO3是固体，不能根据气体的摩尔体积计算其物质的量，即标准状况下，22.4 LSO3的物质的量不是1mol，含氧原子数也不是3NA，故B错误；C．二氧化锰只能与浓盐酸反应，和稀盐酸不反应，故当盐酸变稀后反应即停止，即盐酸不能反应完全，则生成的氯气分子个数小于0.15NA个，故C错误；D．7.8g过氧化钠的物质的量为0.1mol，0.1mol过氧化钠中含有0.2mol钠离子、0.1mol过氧根离子，总共含有0.3mol离子，含有阴阳离子总数为0.3NA，故D正确。
9.在4℃时向100 mL水中溶解了22.4 L HCl气体(标准状况下测得)后形成的溶液。下列说法中正确的是 ( )
A.该溶液物质的量浓度为10 mol·L-1
B.该溶液物质的量浓度因溶液的密度未知而无法求得
C.该溶液中溶质的质量分数因溶液的密度未知而无法求得
D.所得溶液的体积为22.5 L
【解析】选B。A项,因溶液的体积不等于0.1 L,而推知物质的量浓度不等于
10 mol·L-1;C项,不难求出溶质质量为36.5 g,溶剂质量为100 g,故可求出溶质质量分数为×100%≈26.7%;D项,溶液的体积不等于溶剂和溶质的体积之和,故所得溶液的体积不等于22.5 L。
10.密度为dg·cm-3的溶液VmL含有摩尔质量为Mg·mol-1的溶质mg,其物质的量浓度为cmol·L-1,质量分数为w%,下列表示式不正确的是 ( )
A.c=1 000m/VM B.m=dVw/100
C.d=cM/10w D.w%=(cM/1 000d)%
【解析】选D。用定义式检验A项:c=n/V,其中n=m/M,V的单位需要调整,即c=
1 000m/VM,A项正确;用定义式检验B项:m=w%·m溶液,其中m溶液=V·d,得m=dV×w%,B项正确;用公式c=1 000ρw/M检验C项和D项,即c=(1 000d·w%)/M,
d=cM/10w,C项正确;w%=cM/1 000d×100%,D项错误。
11．设NA代表阿伏加德罗常数的值，N表示粒子数。下列叙述正确的是（ ）
A．在标准状况下2.24LCCl4中含有的C—Cl键数为0.4NA
B．将1mol Cl2通入水中，则N(HClO)+N(Cl−)+N(ClO−)＝2NA
C．将CO2通过Na2O2使其质量增加a g时，反应转移的电子数为aNA/14
D．3.0g含甲醛(HCHO)的冰醋酸中含有的原子总数为0.4NA
【解析】A. 在标准状况下，CCl4是液体，2.24LCCl4
的物质的量远大于0.1mol，C—Cl键数远大于0.4NA，故A错误；B. 氯气与水反应可逆，将1mol Cl2通入水中，则N(HClO)+N(Cl−)+N(ClO−)＜2NA，故B错误；
C. 将CO2通过Na2O2使其质量增加a g时，参加反应的Na2O2的物质的量是xmol。则
2CO2+2Na2O2= 2Na2CO3+O2 △m
2mol 56g
xmol ag
x=，反应转移的电子数为，故C错误；
D.甲醛、冰醋酸的最简式都是CH2O，3.0g含甲醛(HCHO)的冰醋酸中含有的原子总数为0.4NA，故D正确。
12．设NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．60 g丙醇中含有的共价键数目为10NA
B．过氧化钠与水反应生成0.l mol O2时，转移的电子数为0.2 NA
C．0.l mol•L-1碳酸钠溶液中阴离子总数大于0.1 NA
D．密闭容器中，1 mol N2与3mol H2反应制备NH3，产生N—H键的数目为6 NA个
【解析】A. 60g丙醇为1mol，丙醇中含7个C-H键、2个C-C键、1个C-O键和1个O-H键，存在的共价键总数为11NA，故A错误；B. 2Na2O2+ 2H2O = 4NaOH +O2↑，Na2O2中一个氧原子从-1价升高到0价；另外一个从-1价降到-2价，每生成l mol O2时，转移的电子数为2NA，生成0.l mol O2时，转移的电子数为0.2 NA，故B正确；C.溶液的体积未知，无法计算，故C错误；D.氮气和氢气的反应是一个可逆反应，1 mol N2与3mol H2反应产生的NH3小于2mol，故产生N—H键的数目小于6 NA个，故D错误。
13. 下列说法或计算正确的是 ( )
A.采用加热蒸发溶剂的方法可以使浓度为4 mol·L-1的硝酸的浓度变为8 mol·L-1
B.把100 g 20%的NaCl溶液与100 g水混合后,NaCl溶液的质量分数变为10%
C.将2.3 g钠投入97.7 g水中充分反应,所得溶液的溶质质量分数为4.0%
D.已知某温度下硝酸钾的溶解度是31.6 g,该温度下将20 g硝酸钾固体溶解于50 g水中,充分溶解,所得溶液的溶质质量分数是28.6%
【解析】 硝酸有挥发性,加热蒸发溶剂过程中,有硝酸挥发,A错误;根据质量分数定义可知,二者混合后NaCl质量分数减半,B正确;金属钠与水反应会释放出氢气,故溶液质量小于100 g,则所得NaOH溶液的质量分数大于4.0%,C错误;20 g硝酸钾并不完全溶解,所得饱和溶液中硝酸钾的质量分数为31.6 g÷131.6 g×100%≈24.0%,D错误。
14．设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是（ ）
A．25℃，pH=1的H2SO4溶液中，H+的数目为0.2NA
B．常温常压下，56g丙烯与环丁烷的混合气体中含有4NA个碳原子
C．标准状况下，11.2LCHCl3中含有的原子数目为2.5NA
D．常温下，1mol浓硝酸与足量Al反应，转移电子数为3NA
【解析】A．溶液体积未知，无法计算氢离子数目，故A错误；B．丙烯和环丁烷的最简式均为CH2，故56g混合物中含4molCH2原子团，故含4NA个碳原子，故B正确；C．标准状况下，CHCl3 是液体，不能用气体摩尔体积计算物质的量，故C错误；D．常温下，铝和浓硝酸发生钝化，不能完全反应，无法计算转移的电子数，故D错误。
15.将物质的量均为a mol的Na和Al一同投入m g足量水中,所得溶液的密度为ρ g·cm-3,则此溶液的物质的量浓度为( )
A. mol·L-1 B. mol·L-1
C. mol·L-1 D. mol·L-1
【解析】选A。Na和Al一同投入m g足量水中时,发生反应2Na+2H2O2NaOH+
H2↑、2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑。Na、Al的物质的量均为a mol,结合化学方程式可知生成2a mol H2,所得溶液中只有NaAlO2一种溶质,其物质的量为
a mol。所得溶液的质量为m(Na)+m(Al)+m(H2O)-m(H2)=(46a+m)g,所得溶液的体积为 L,所得溶液的物质的量浓度为 mol·L-1。8.将含有2.05 g
16．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A．0.1 mol·L－1的MgCl2溶液中含Cl－的数目为0.2NA
B．100 g质量分数为46%的乙醇水溶液中含有的氧原子数为4NA
C．标准状况下，11.2 L CCl4中含C—Cl键的数目为2NA
D．20 mL 2 mol·L－1 H2O2完全分解，转移的电子数为0.08NA
【解析】 没有给出MgCl2溶液的体积，无法计算溶液中含Cl－的数目，A项错误；100 g质量分数为46%的乙醇水溶液中，乙醇的质量为46 g，物质的量为1 mol，含有1 mol氧原子，水的质量为54 g，物质的量为3 mol，含有3 mol氧原子，故100 g质量分数为46%的乙醇水溶液中含有4 mol氧原子，B项正确；标准状况下，四氯化碳为液体，C项错误；H2O2分解生成O2和H2O,1 mol H2O2完全分解转移1 mol电子，则0.04 mol H2O2完全分解转移的电子数为0.04NA，D项错误。
17. NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A．密闭容器中，2 mol SO2和1 mol O2催化反应后分子总数为2NA
B．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0.2NA
C．密闭容器中2 mol NO与1 mol O2充分反应，产物的分子数为2NA
D．50 mL 12 mol·L－1盐酸与足量MnO2共热，转移的电子数为0.3NA
【解析】 SO2与O2反应生成SO3为可逆反应，不能进行到底，故混合气体的物质的量大于2 mol，即分子总数大于2NA，A项错误；H2与I2的反应虽为可逆反应，但由于反应前后气体总物质的量不变，因此无论反应进行程度如何，分子总数均为0.2NA，B项正确；2 mol NO与1 mol O2发生反应2NO＋O2===2NO2，生成2 mol NO2，因为存在2NO2N2O4，则产物的分子数小于2NA，C项错误；在加热条件下，MnO2与浓盐酸反应而不与稀盐酸反应，12 mol·L－1浓盐酸随着反应的进行，浓度逐渐减小，当浓度降到一定程度时，不再与MnO2
反应，故转移的电子数小于0.3NA，D项错误。
18.某高价含氧酸的钙盐溶液A与含1.20 g碳酸盐的溶液B混合,
恰好完全反应,生成1.25 g白色沉淀C。将滤去沉淀C的滤液蒸发,得到白色固体D,继续加热D,D分解生成两种气态物质的混合物,在0 ℃、1×105 Pa下,体积变为0.56 L,并得到0.90 g液态水,另一种气态物质为气态氧化物R2O。试回答下列问题:
(1)白色沉淀C的物质的量为________mol。
(2)A的摩尔质量为________,B的摩尔质量为________。
(3)R2O与H2O的物质的量之比为________,生成D的质量为________,D的摩尔质量为________,R2O的相对分子质量为________,R2O的化学式是___________。
(4)写出A和B混合的化学方程式:______________________________。
【解析】由A+BC+D知,C为CaCO3,D是一种含三种元素的含氧酸盐,该盐只能是NH4NO3,分解生成的R2O为N2O。A为Ca(NO3)2,B为(NH4)2CO3。
(1)n(C)=1.25 g÷100 g·mol-1=0.012 5 mol。
(3)n(N2O)==0.025 mol,n(H2O)==0.05 mol,故N2O与H2O的物质的量之比为1∶2。
答案:(1)0.012 5
(2)164 g·mol-1 96 g·mol-1
(3)1∶2 2 g 80 g·mol-1 44 N2O
(4)Ca(NO3)2+(NH4)2CO3CaCO3↓+2NH4NO3
19.某同学按下列步骤配制500 mL 0.2 mol·L-1 KCl溶液,请回答有关问题。
实验步骤
有关问题
①计算所需KCl的质量
需要KCl的质量为 g(保留小数点后一位)
②称量KCl固体
称量需要用到的主要仪器是
③将KCl加入100 mL烧杯中,并加入适量水
为了加快溶解速率,可以采取哪些措施?
④将烧杯中溶液转移至500 mL容量瓶中
为了防止溶液溅出,应采取什么措施?
⑤向容量瓶中加蒸馏水至刻度线
在进行此操作时当加水至离刻度线1~2 cm处应如何操作?
(1)上述实验中使用容量瓶前应检验 。
(2)在进行第④步操作时未将洗涤烧杯、玻璃棒的洗涤液转移至容量瓶,则配制溶液浓度 (填“偏高”“偏低”或“不影响”)。
(3)若进行第⑤步操作时加蒸馏水超过刻度线,则需 。
【答案】.①7.5 ②托盘天平、药匙 ③搅拌(或适当加热) ④用玻璃棒进行引流 ⑤改用胶头滴管加水至凹液面与刻度线相切
(1)容量瓶是否漏水 (2)偏低 (3)重新配制
【解析】 熟练掌握一定物质的量浓度溶液的配制方法,注意各步的操作要点,误差分析根据c=判断。n=cV=0.5 L×0.2 mol·L-1=0.1 mol,m=n·M=0.1 mol×74.5 g·mol-1=7.45 g,需用托盘天平称量7.5 g。
20．Ⅰ.碱式碳酸铝镁[MgaAlb(OH)c(CO3)d·xH2O]常用作塑料阻燃剂。
(1)碱式碳酸铝镁具有阻燃作用，是由于其受热分解需吸收大量热量和__________。
(2)MgaAlb(OH)c(CO3)d·xH2O中a、b、c、d的代数关系式为__________。
(3)①准确称取3.390 g样品与足量稀盐酸充分反应，生成CO2 0.560 L(已换算成标准状况下)。②另取一定量样品在空气中加热，样品的固体残留率(×100%)随温度的变化如图所示(样品在270℃时已完全失去结晶水，600℃以上残留固体为金属氧化物的混合物)。
根据以上实验数据计算碱式碳酸铝镁样品中的n(OH－)：n(CO)(写出计算过程)
Ⅱ.取ZnCO3·xZn(OH)2 11.2 g，煅烧后可得到产品(ZnO)8.1 g，则x等于__________。
Ⅲ.PbO2在加热过程发生分解的失重曲线如下图所示，已知失重曲线上的a点为样品失重4.0%(即×100%)的残留固体，若a点固体组成表示为PbOx或mPbO2·nPbO，列式计算x值和m∶n值。
【解析】：Ⅰ.(1)本题关键点为“阻燃”“受热分解”，所以要抓住燃烧的条件分析：①可燃物、②达到着火点(“受热分解”吸收大量热量，降低温度)、③与氧气充分接触(分解生成的水蒸气、CO2、MgO、Al2O3均可使可燃物与空气隔绝)。
(2)分析a、b、c、d的意义可知均是化学式的下标，所以应从正、负化合价的代数和为0进行分析。
(3)①基本思路：“求什么先求摩，见什么就化摩”，因为样品的相对分子质量不知道，所以无法把3.390 g化成摩尔，只能把二氧化碳体积化成n(CO2)＝＝2.50×10－2 mol。
②分析反应原理：270℃前是失去结晶水，270℃之后是该物质分解放出CO2和H2O以及生成金属氧化物，发生的反应可表示为MgaAlb(OH)n(CO3)maMgO＋
Al2O3＋mCO2＋H2O，生成m(CO2)＋m(H2O)＝3.390 g×(0.734 5－0.370 2)＝1.235 g。
③处理数据：由实验①中n(CO2)＝2.50×10－2 mol可求m(CO2)＝1.10 g，继而可以求出m(H2O)及n(H2O)，根据氢元素守恒求得n(OH－)＝2×n(H2O)。
Ⅱ.n(ZnO)＝＝0.1 mol、n[ZnCO3·xZn(OH)2]＝＝，列方程×(125＋99x)g·mol－1＝11.2 g，解得x＝1。
答案：Ⅰ.(1)生成的产物具有阻燃作用
(2)2a＋3b＝c＋2d
(3)n(CO2)＝＝2.50×10－2 mol
m(CO2)＝2.50×10－2mol×44 g·mol－1＝1.10 g
在270～600℃之间，失去结晶水后的样品进一步受热分解放出CO2和H2O
m(CO2)＋m(H2O)＝3.390 g×(0.734 5－0.370 2)＝1.235 g
m(H2O)＝1.235 g－1.10 g＝0.135 g
n(H2O)＝＝7.50×10－3mol
n(OH－)＝7.50×10－3 mol×2＝1.50×10－2 mol
n(OH－)∶n(CO)＝1.50×10－2 mol∶2.50×10－2mol＝3∶5
Ⅱ.1
Ⅲ.根据PbO2PbOx＋O2↑，有×32＝239×4.0%，x＝2－＝1.4
根据mPbO2·nPbO，＝1.4，＝＝
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