专题04 物质的量与阿伏伽德罗常数NA一、物质的量相关物理量1.(1)阿伏加德罗常数NA≈6.02×1023 mol-1(2)摩尔质量M:以g·mol-1为单位时,数值上等于相对分子/原子质量(3)标准状况下(STP,0℃、101 kPa),气体摩尔体积Vm≈22.4 L·mol-12.阿伏加德罗定律及其推论()(1)同温、同压下: =D(相对密度)(2)同温、同体积下:3.溶液稀释前后:c1V1=c2V24.物质的量浓度与质量分数的转换(ρ单位为g/cm3)5.一定物质的量浓度溶液的配制(1)容量瓶①只用于配制溶液,不能用作反应容器或盛装药品;②使用前,需检验容量瓶是否漏液2)步骤:计算→称量→溶解→(冷却→)转移→洗涤→定容→摇匀(3)仪器:天平(带砝码、镊子)、药匙、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管二、常见设陷方式1.气体摩尔体积的适用“对象及条件”设陷此角度通常在标准状况下气体摩尔体积具体应用的易错点上组织命题,有时候虽满足标准状况的使用条件,但不满足是气体;有时候满足是气体的条件,但不满足在标准状况下一看“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]。
2.设置与计算无关的一些干扰条件题目常给出非标准状况下气体的物质的量或质量,干扰正确判断解题时要注意两点:①物质的量或质量与物质所处状况无关;②物质的量或质量确定时,物质所含的粒子数与温度、压强等外界条件无关3.忽视常见物质的结构特点此角度所设题目考查的主要内容包括:一定量的物质中所含相关粒子的数目(如质子数、中子数、电子数、离子数、电荷数);一定量的物质中存在的化学键数目(如共价键数目)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、CnH2n+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5)记Na2O2中O2为一个阴离子4.常在电子转移数目上设陷此角度易在特殊氧化还原反应中电子转移数目上命题,主要的命题点有:歧化反应中转移的电子数(如Cl2与NaOH溶液的反应);变价元素的单质参与反应时转移电子数(量不同,所表现的化合价不同,如Fe与HNO3反应,Fe不足,生成Fe3+;Fe过量,生成Fe2+。
氧化剂或还原剂不同,所表现的化合价不同,如Cu与Cl2反应生成CuCl2,而Cu与S反应生成Cu2S)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Cl2与H2O或NaOH发生歧化反应时,消耗1 mol Cl2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FeBr2溶液中通入Cl2,Cl2的量不同,转移的电子数不同4.忽视“特殊条件”或“隐含反应”此角度是最易失分的点,因反应过程“隐含”着特殊情况,稍不留神就会掉入命题人设计的陷阱,常涉及的命题范围有:含有特殊的条件要求(如MnO2与浓盐酸的反应);含有特殊的转化关系(如N2与H2的反应为可逆反应不能进行到底);具有特殊结构物质的混合(如一定量的乙炔与苯的混合物)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,如合成氨N2+3H2 2NH3(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,反应就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,反应就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一、单选题1.NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中不正确的是A.N2的摩尔质量为28g/molB.0.5molNa2SO4所含钠离子数为NAC.44gCO2在标准状况下的体积约为22.4LD.40gNaOH溶解在1L水中,所得溶液的物质的量浓度为1mol/L【答案】D【详解】A.已知摩尔质量以g/mol作单位时在数值上等于其相对分子质量,故N2的摩尔质量为28g/mol,A正确;B.已知1个Na2SO4含有2个Na+和1个硫酸根离子,故0.5molNa2SO4所含钠离子数为0.5mol×2×NAmol-1=NA,B正确;C.44gCO2在标准状况下的体积约为=22.4L,C正确;D.40gNaOH溶解在1L水中形成溶液的体积不为1L,无法计算所得溶液的物质的量浓度,D错误;2.二氯二乙硫醚俗称芥子气,化学式为C4H8Cl2S,熔点为14.4℃,沸点为216℃因具有挥发性,有像芥末的味道而得名,主要用于有机合成、制作药物等。
下列关于芥子气的叙述正确的是A.芥子气的摩尔质量为159g B.标准状况下,1mol芥子气的体积为22.4LC.1mol芥子气中含有2NA个氯原子 D.芥子气属于氢化物【答案】C【详解】A.摩尔质量的单位为g/mol,A错误;B.二氯二乙硫醚俗称芥子气,标准状况下不是气体,B错误;C.1个芥子气中有2个氯原子,故1mol芥子气中含有2NA个氯原子,C正确;D.芥子气除氢元素外还含有C、Cl、S等元素,不属于氢化物,D错误;故答案选C3.设NA为阿伏加德罗常数的值某同学喝了一口水,约18g,18g水中所含分子的数目是A.0.25NA B.0.5NA C.NA D.2NA【答案】C【详解】18g水的物质的量为=1mol,所含分子数N=nNA=NA4.设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A.常温常压下,32g所含氧原子数为B.标准状况下,11.2L所含共价键数为C.1LNaOH溶液中数为D.0.1molFe与足量盐酸反应,Fe失电子数为【答案】C【详解】A.常温常压下,32g的物质的量为=1mol,所含氧原子数为2,故A错误;B.标准状况下,不是气体,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,故B错误;C.1LNaOH的物质的量为0.1mol,NaOH完全电离出Na+,数为,故C正确;D.Fe与足量盐酸反应生成Fe2+,0.1molFe失电子数为,故D错误;答案选C。
5.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,2.24 L氮气中存在的共用电子对数目为0.3NAB.0.1 mol·L-1 Na2SO4溶液中存在的S数为0.4NAC.1.8 g H2O中所含的原子数为0.1NAD.5.6 g铁粉与足量硫完全反应,转移的电子数为0.3NA【答案】A【详解】A.N2分子中存在氮氮三键,则标准状况下,2.24 L氮气中存在的共用电子对数目为=0.3NA,A正确;B.因溶液体积未知,则无法计算0.1 mol·L-1 Na2SO4溶液中存在的数,B错误;C.1.8 g H2O中所含的原子数为=0.3NA,C错误;D.铁粉与足量硫发生反应:Fe+SFeS,则5.6 g铁粉与足量硫完全反应,转移的电子数为=0.2NA,D错误;故选A6.实验室制取二氧化碳的反应为下列关于该反应的说法不正确的是A.的物质的量为B.盐酸中含有C.生成时,消耗D.常温常压下,的体积为【答案】D【详解】A.CaCO3的摩尔质量为100 g/mol,故100 g CaCO3的物质的量为1 mol,A正确;B.2 mol/L盐酸中,HCl完全离解为H+和Cl⁻,1 L溶液中H+的物质的量为2 mol,B正确;C.反应式中CaCO3与CO2的系数比为1:1,生成1 mol CO2需消耗1 mol CaCO3,C正确;D.22.4 L是标准状况下1 mol气体的体积,而常温常压下,气体体积大于22.4 L,D错误;故选D。
7.下列说法中不正确的是A.常温、常压下,的体积约为B.的质量为C.所含的氢原子数约为D.溶液中含有【答案】A【详解】A.标准状况下,1 mol气体体积约为22.4 L,但题目中条件是常温常压,此时1mol气体体积大于22.4 L,A错误;B.NaOH摩尔质量为40 g/mol,1 molNaOH质量为40 g,B正确;C.1 mol NH₃含3 mol H原子,即约为3×6.02×10²³个氢原子,C正确;D.水溶液中BaCl₂完全电离为Ba2+和 Cl-,1 L 1 mol/LBaCl₂溶液中Cl-物质的量为2 mol,D正确;故选A8.标准状况下的摩尔体积约为22.4下列说法正确的是A.0℃、101kPa时,1mol氧气的体积约为22.4LB.含1mol氧原子的氧气体积约为22.4LC.1个氧分子的体积约为22.4LD.1L氧气的物质的量约为22.4mol【答案】A【详解】A.0℃、101kPa时表示标况,则1mol氧气的体积约为22.4L,A正确;B.氧气为双原子分子,1 mol氧原子对应0.5 mol 标准状况下,0.5 mol气体的体积为0.5 × 22.4 L = 11.2 L,而非22.4 L,B错误;C.标准状况下,22.4 L是1 mol气体的体积,而1 mol气体包含约个分子。
单个氧分子的体积应为,远小于22.4 L,C错误;D.标准状况下,22.4 L对应1 mol氧气,因此1 L氧气的物质的量为,而非22.4 mol,D错误;故选A9.下列说法正确的是(NA表示阿伏加德罗常数的值)A.H2的摩尔质量是2g/molB.1molO2含有的氧原子数为NAC.常温常压下,1molN2所占的体积约为22.4LD.1mol/LMgCl2溶液中含有的氯离子数目为2NA【答案】A【详解】A.摩尔质量在数值上等于相对分子质量,的相对分子质量为2,其摩尔质量是2g/mol,该选项正确;B.1个分子含有2个氧原子,1mol含有的氧原子数为2,而不是,该选项错误;C.标准状况(,101kPa)下,1mol任何气体所占体积约为22.4L,常温常压下,气体摩尔体积大于22.4L/mol,1mol所占体积大于22.4L,该选项错误;D.只知道溶液物质的量浓度为1mol/L,但溶液体积未知,根据(n为物质的量,c为物质的量浓度,V为溶液体积),无法计算的物质的量和数目,该选项错误;综上所述,正确选项是A10.表示阿伏加德罗常数的值下列说法正确的是A.含分子数为B.含氧原子数为C.在标准状况下的体积约为22.4LD.溶液中所含为【答案】B【详解】A.的物质的量为,含有的分子数为,A错误;B.中含有2个O原子,的物质的量为,含有的氧原子数为,B正确;C.标准状况水不是气体,不能用气体的摩尔体积来计算水的体积,C错误;D.中含有2个,故溶液中所含为,D错误; 故选B。
11.NA为阿伏加德罗常数的值下列说法正确的是A.2mol·L-1 NaCl溶液中含Cl-数为2NAB.16g CH4中含共价键数为NAC.常温常压下,22.4L O2所含分子。