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- 2021-04-17 发布
阿伏加德罗常数相关计算与运用
1.NA 为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是( C )
A.1 mol 乙烯分子中含有的碳氢键数为 4NA
B.1 mol 甲烷完全燃烧转移的电子数为 8NA
C.1 L 0.1 mol·L-1 的乙酸溶液中含 H+的数量为 0.1NA
D.1 mol 的 CO 和 N2 混合气体中含有的质子数为 14NA
解析:乙烯中含 4 条碳氢键,故 1 mol 乙烯中含 4NA 条碳氢键,故 A 正
确;甲烷燃烧时,碳元素由-4 价变为+4 价,1 mol 甲烷燃烧转移 8 mol
即 8NA 个电子,故 B 正确;乙酸为弱酸,不能完全电离,故溶液中的氢
离子个数小于 0.1NA,故 C 错误;CO 和 N2 中均含 14 个质子,故 1 mol
CO 和 N2 的混合物中含有的质子数为 14NA,故 D 正确。
2.用 NA 表示阿伏加德罗常数的值,N 表示微粒数,下列说法正确的是
( D )
A.7.8 g 苯含有碳碳双键的数目为 0.3NA
B.标准状况下,足量的 Fe 与 2.24 L Cl2 反应转移电子的数目为 0.3NA
C.1.6 g CH4 含有共用电子对的数目为 0.5NA
D.100 mL pH=2 的新制氯水中:N(OH-)+2N(ClO-)+N(HClO)=0.001NA
解析:苯分子中不含碳碳双键,A 错误;n(Cl2)=0.1 mol,故反应转移电
子 的 数 目 为 0 . 2 N A , B 错 误 ; 一 个 C H 4 分 子 中 有 4 对 共 用 电 子
对,n(CH4)=0.1mol,故共用电子对的数目为 0.4NA,C 错误;新制氯水中,
电荷守恒式为 n(OH-)+n(ClO-)+n(Cl-)=n(H+)=10-2mol/L×0.1
L=0.001 mol,由 Cl2+H2O HCl+HClO 及氯原子守恒知,n(Cl-)=n(HClO)
始 =
n(HClO)+n(ClO-),代入电荷守恒式得 n(OH-)+2n(ClO-)+n(HClO)=
0.001 mol,D 正确。
3.设 NA 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( A )
A.乙烯与丙烯混合物 14 g 中,含有的原子总数为 3NA
B.标准状况时,NA 个己烷分子占有的体积约为 22.4 L
C.NA 个氢气分子与 NA 个氦气分子含有不同的质子数
D.含 4 mol Si—O 键的二氧化硅晶体中,氧原子数为 4NA
解析:乙烯与丙烯最简式都是 CH2,14 g 混合物含有原子总数为 3NA,A
正确;标准状况下己烷为液体,不适用气体摩尔体积,B 错误;1 个 H2
和 1 个 He 都含有 2 个质子,C 错误;含 4 mol Si—O 键的二氧化硅晶体
中只有 1 mol SiO2,故只有 2 mol 氧原子,D 错误。
4.设 NA 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( C )
A.足量 Mg 与 2.8 g N2 完全反应后失去 0.2NA 电子
B.3.0 g 由葡萄糖和冰醋酸组成的混合物中含有的原子总数为 0.3NA
C.常温常压下,2.8 g C2H4 含有共用电子对的数目为 0.6NA
D.16 g 18O2 含有 NA 个 18O 原子
解析:Mg 过量时以 N2 的量来计算,2.8 g N2 分子生成 Mg3N2 转移电子数
为 0.6NA,A 错误;葡萄糖与醋酸的最简式均为 CH2O,3.0 g 该混合物含
原子总数为 0.4NA,B 错误;每个 C2H4 含有的共用电子对数目为
=6,则 2.8 g(0.1 mol)C2H4 含有的共用电子对数目为
0.6NA,C 正确;18O2 相对分子质量为 36,故 16 g 18O2 含氧原子少于 1
mol,D 错误。
5.利用太阳能分解水制氢,若光解 0.02 mol 水,下列说法正确的是
( D )
A.可生成 H2 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 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 与水反应产生 H2 的量
解析:光解 0.02 mol H2O,可产生 0.02 mol H2,生成 H2 的质量为 0.04 g,
在标准状况下的体积为 0.448 L,含有的氢原子数为 2.408×1022 个,
故 A、B、C 错误。
6.阿伏加德罗常数的值为 NA。下列说法正确的是( D )
A.1 L 0.1 mol·L-1NH4Cl 溶液中,N 的数量为 0.1NA
B.2.4 g Mg 与 H2SO4 完全反应,转移的电子数为 0.1NA
C.标准状况下,2.24 L N2 和 O2 的混合气体中分子数为 0.2NA
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
0.2NA
解析:A 中,n(NH4Cl)=1×0.1 mol=0.1 mol,但 N 水解,所以 N 数量
小于 0.1NA,A 错;B 中,n(Mg)= =0.1 mol,在反应中,每个 Mg 失
去 2e-,所以转移电子数为 0.2 NA,B 错;C 中,标准状况下,n(气)=
=0.1 mol,所以 N(气)=0.1 NA,C 错;D 中,H2+I2 2HI,反应前
后气体分子数不变,所以 0.1 mol H2 与 0.1 mol I2 充分反应后,分子总
量还是 0.2 mol 即 0.2NA,所以 D 正确。
7.NA 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( C )
A.18 g D2O 和 18 g H2O 中含有的质子数均为 10NA
B.2 L 0.5 mol·L-1 亚硫酸溶液中含有的 H+数为 2NA
C.过氧化钠与水反应时,生成 0.1 mol 氧气转移的电子数为 0.2NA
D.密闭容器中 2 mol NO 与 1 mol O2 充分反应,产物的分子数为 2NA
解析:18 g D2O 和 18 g H2O 的物质的量不相同,所以含有的质子数也不
相同,A 项错误;亚硫酸为弱酸,不能完全电离,氢离子数目少于 2NA,B
项错误;过氧化钠与水发生反应 2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑,Na2O2 既作
氧化剂又作还原剂,生成 0.1 mol 氧气,转移电子 0.2 NA,C 项正确;NO
与 O2 反应生成 NO2,生成的 NO2 又发生反应 2NO2 N2O4,产物的分子数
少于 2NA,D 项错误。
8.设 NA 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( C )
A.7.1 g Cl2 与足量 NaOH 溶液反应转移的电子数为 0.2NA
B.25 ℃时,pH=10 的 NaOH 溶液中水电离产生的 OH-数目为 10-10NA
C.14 g 乙烯中含有的共用电子对数为 3NA
D.常温常压下,22.4 L 乙醇含有的分子数目为 NA
解析:Cl2 与足量 NaOH 溶液的反应是歧化反应,1 个 Cl2 分子反应只转
移 1 个电子,A 错误;溶液体积不知,无法计算出 OH-的物质的量,B 错
误;常温常压下,乙醇为液体,不适用气体摩尔体积的计算,D 错误。
9.设 NA 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( A )
A.25 ℃,1 L pH=13 的 NaOH 溶液中含有 OH-的数目为 0.1NA
B.常温常压下,17 g 甲基(—14CH3)所含的中子数 9NA
C.标准状况下,1 L 己烷充分燃烧后生成的气态产物的分子数为 NA
D.1 mol 乙酸(忽略挥发损失)与足量的 C2 OH 在浓硫酸作用下加热,
充分反应可生成 NA 个 CH3CO18OC2H5 分子
解析:OH-的物质的量为 1 L×0.1 mol·L-1=0.1 mol,故 OH-的数目为
0.1NA,A 正确;1 个—14CH3 中有 8 个中子,B 错误;标准状况下己烷是
液体,不适用气体摩尔体积的计算,C 错误;乙酸与乙醇的反应是一个
有限度的反应,1 mol 乙酸不能全部反应完,故得不到 NA 个
CH3CO18OC2H5 分子,D 错误。
10.设 NA 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( C )
A.1 L 1 mol·L-1 的 NaClO 溶液中含有 ClO-的数目为 NA
B.1 mol 乙醇和 1 mol 二甲醚含有碳氧单键的数目均为 NA
C.常温常压下,14 g 由 N2 与 CO 组成的混合气体含有的原子数目为 NA
D.标准状况下,6.72 L NO2 与水充分反应转移的电子数目为 0.1NA
解析:NaClO 溶液中 ClO-发生水解,因此 1 L 1 mol·L-1 的 NaClO 溶液
中含有 ClO-的数目小于 NA,A 错误;1 mol 乙醇中含 NA 个碳氧单键,1
mol 二甲醚(CH3OCH3)含 2NA 个碳氧单键,B 错误;N2 和 CO 都是双原子
分子,其摩尔质量均为 28 gs·mol-1,14 g 混合气体的物质的量为 0.5
mol,含有的原子数目为 NA,C 正确;NO2 与 H2O 发生的反应为 3NO2+H2O
2HNO3+NO,标准状况下 6.72 L NO2 为 0.3 mol,与水发生反应时转
移 0.2 mol 电子(即 0.2NA),D 错误。
11.设 NA 为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是( B )
A.含 0.2 mol H2SO4 的浓硫酸与足量的镁反应,转移电子数大于 0.2NA
B.25 ℃时,pH=3 的醋酸溶液 1 L,溶液中含 H+的数目小于 0.001NA
C.任意条件下,1 mol 苯中含有 C—H 键的数目一定为 6NA
D.a mol 的 R2+(R 的核内中子数为 N,质量数为 A)的核外电子数为
a(A-N-2)NA
解析:A.浓 H2SO4 与 Mg 的反应,先发生 Mg+2H2SO4(浓) MgSO4+SO2↑+
2H2O, ,后随浓 H2SO4 变稀,又发生反应 Mg+H2SO4 MgSO4+H2
↑,H2SO4～2e-,即转移电子 2(0.2-x)mol,两次共转移电子
(0.4-x)mol,因为 x<0.2,所以(0.4-x)>0.2,即电子数大于 0.2NA,故
A 正确;B.pH=3 的醋酸中 c(H+)=10-3 mol/L,1 L 含 H+数目等于 0.001NA,
故 B 不正确;C.每个苯分子中含有六个 C—H 键,故 1 mol 苯含 C—H 键
数目为 6NA;D.R2+中含有的电子数为(A-N-2),则 a mol 含有的数目为
a(A-N-2)NA。
12.称取(NH4)2SO4 和 NH4HSO4 混合物样品 7.24 g,加入含 0.1 mol NaOH
的溶液,完全反应,生成 NH3 1 792 mL(标准状况),则(NH4)2SO4 和
NH4HSO4 的物质的量比为( C )
A.1∶1 B.1∶2 C.1.87∶1 D.3.65∶1
解析:利用极值法分析,可知 0.1 mol 氢氧化钠不足,故先将 NH4HSO4 反
应完,再反应(NH4)2SO4。因共生成 NH3 0.08 mol,故与 H+反应的氢氧化
钠为 0.02 mol,则可知道 NH 4HSO4 为 0.02 mol,则(NH 4)2SO4 质量
为 7.24 g-115 g/mol×0.02 mol=4.94 g,(NH4)2SO4 的物质的量
为 ≈0.037 4 mol。因此(NH4)2SO4 与 NH4HSO4 物质的量之比为
1.87∶1。
13.用 NA 表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是( B )
①46 g NO2 和 N2O4 的混合气体中含有的原子个数为 3NA
②常温下,4 g CH4 含有 NA 个 C—H 共价键
③10 mL 溶质质量分数为 98%的浓硫酸,加水稀释至 100 mL 后,溶液
中 H2SO4 的质量分数变为 9.8%
④标准状况下,5.6 L 四氯化碳含有的分子数为 0.25NA
⑤25 ℃时,pH=12 的 1.0 L NaClO 溶液中水电离出的 OH-的数目为
0.01NA
⑥0.1 mol·L-1 Na2CO3 溶液中含有 0.1NA 个 C
⑦1 mol Na2O2 与水完全反应时转移的电子数为 2NA
A.③⑥⑦ B.①②⑤
C.①②④ D.④⑤⑥
解析:①NO2 和 N2O4 的最简式相同,所以 46 g NO2 和 N2O4 的混合气体中
相当于含有 1 mol NO2,则其中含有的原子个数为 3NA,正确;②常温
下,4 g CH4 的物质的量是 0.25 mol,含有 NA 个 C—H 共价键,正确;③硫
酸溶液的密度随浓度的增大而增大,所以 10 mL 溶质质量分数为 98%
的浓硫酸,加水稀释至 100 mL 后,溶液中 H2SO4 的质量分数大于 9.8%,
错误;④标准状况下四氯化碳呈液态,5.6 L 四氯化碳含有的分子数不
是 0.25NA,错误;⑤25 ℃时,pH=12 的 1.0 L NaClO 溶液中氢氧根离子
的浓度是 0.01 mol·L-1,则水电离出的 OH-的数目为 0.01NA,正确;⑥
碳酸钠溶液的体积不知,再者 C 能水解,因此不能计算 0.1
mol·L-1 Na2CO3 溶液中 C 的物质的量,错误;⑦1 mol Na2O2 与水完全
反应时转移的电子数为 NA,错误。
14.取某镀锌铁皮 5.69 g,将其投入足量稀硫酸中,镀锌铁皮完全溶解,
产生氢气 2.24 L(标准状况)。试计算:
(1)产生氢气的物质的量是 mol。
(2)镀锌铁皮中锌的质量是 g。
解析:(1)n(H2)= =0.1 mol。
(2)设镀锌铁皮中锌、铁的物质的量分别为 x、y。
依题意可得如下方程组:
解得 x=0.01 mol,y=0.09 mol,
故 m(Zn)=0.01 mol×65 g/mol=0.65 g。
答案:(1)0.1 (2)0.65
15.现有 48.4 g 碱式碳酸镁样品[化学式:xMgCO3·yMg(OH)2·zH2O,x、
y、z 为正整数],将其分为两等份,一份样品充分灼烧至恒重进行热重
分析,结果如图所示;另一份投入 150 mL 某浓度的盐酸中,充分反应后
生成 CO2 4.48 L(已换算成标准状况下),所得溶液稀释至 250 mL,测得
溶液的 c(H+)=0.100 mol·L-1。
按要求回答下列问题:
(1)盐酸的物质的量浓度 c(HCl)= mol·L-1。
(2)x∶y∶z= 。
解析:(1)24.2 g 样品灼烧后得到 10.0 g MgO 即 0.250 mol,消耗 HCl
0.500 mol,剩余 HCl 为 0.100 mol·L-1×0.250 L=0.025 0 mol,0.15
L 盐酸中总共含 HCl 0.525 mol,c(HCl)=3.50 mol·L-1。
(2)24.2 g 样品灼烧后得到 10.0 g MgO,即 0.250 mol,根据与盐酸反
应生成 4.48 L CO2 算出 MgCO3 为 0.200 mol,即 16.8 g,则得 Mg(OH)2
为 0.050 0 mol,即 2.90 g,进一步算出 24.2 g 样品中 H2O 的质量为
24.2 g-16.8 g-2.90 g=4.50 g,即 0.025 0 mol,则 x∶y∶z=0.200∶
0.050 0∶0.250=4∶1∶5。
答案:(1)3.50 (2)4∶1∶5
16.将露置于空气中的某氢氧化钠固体样品溶于水,向所得溶液中逐
滴加入稀盐酸至过量,生成的 CO2(标准状况)与加入的盐酸体积有如
图所示关系(不考虑 CO2 在水中的溶解)。试计算:
(1)盐酸的物质的量浓度为 mol/L。
(2)该样品中 NaOH 与 Na2CO3 的物质的量之比为 。
解析:(1)向所得溶液中逐滴加入稀盐酸时,反应的先后顺序为
NaOH+HCl NaCl+H2O、Na2CO3+HCl NaCl+NaHCO3、NaHCO3+HCl
NaCl+CO2↑+H2O,由题给图象结合反应可知,与 NaHCO3 反应的 HCl 的
物 质 的 量 和 产 生 C O 2 的 物 质 的 量 相 等 , n ( C O 2 ) = =
0.02 mol,c(HCl)= =0.4 mol/L。
(2)n(Na2CO3)=n(NaHCO3)=n(CO2)=0.02 mol,n(NaOH)=0.4 mol/L×
0.15 L-0.02 mol=0.04 mol,n(NaOH)∶n(Na 2CO3)=0.04 mol∶
0.02 mol=2∶1。
答案:(1)0.4 (2)2∶1
17.为确定 Na2CO3 和 NaHCO3 混合物样品的组成,称取四份该样品溶于
水后分别逐滴加入相同浓度盐酸 30.0 mL,充分反应,产生 CO2 的体积
(已折算成标准状况下的体积,不考虑 CO2 在水中的溶解)如下表:
实验序号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
盐酸体积(mL) 30.0 30.0 30.0 30.0
样品质量(g) 2.96 3.70 5.18 6.66
CO2 体积(mL) 672 840 896 672
(1)样品中物质的量之比 n(Na2CO3)∶n(NaHCO3)= 。
(2)盐酸的物质的量浓度 c(HCl)= 。
解 析 :Na2CO3 与 HCl 反 应 分 2 步 进 行 , 依 次 为 Na2CO3+HCl
NaHCO3+NaCl,NaHCO3+HCl NaCl+CO2↑+H2O。由表中数据知,实验Ⅰ
中 Na2CO3 和 NaHCO3 完全反应,实验Ⅳ中 Na2CO3 完全转化为 NaHCO3 并
且 NaHCO3 部分与 HCl 反应。设 2.96 g 样品中含 Na2CO3 x mol、NaHCO3
y mol,则有 x+y= =0.03、106x+84y=2.96,解得 x=0.02,y=0.01,即
n(Na2CO3) ∶ n(NaHCO3)=2 ∶ 1 。 由 以 上 分 析 则 有 n(Na2CO3)×106
g·mol-1+n(Na2CO3)× ×84 g·mol-1=6.66 g,解得 n(Na2CO3)=0.045
mol,所以 n(HCl)=0.045 mol+ =0.075 mol,
c(HCl)= =2.5 mol·L-1。
答案:(1)2∶1 (2)2.5 mol·L-1