一、物質(zhì)的量
1.物質(zhì)的量(n)
(1)概念:是用來表示一定數(shù)目粒子集合體的物理量,其單位為摩爾,符號為ml。
(2) 物質(zhì)的量是一個專用名詞,在表述時不可增減,不能將其理解成“物質(zhì)的數(shù)量”或“物質(zhì)的質(zhì)量”。
(3)使物質(zhì)的量的單位是摩爾,只用于表示微觀粒子的多少,不適合表示宏觀物質(zhì)。用摩爾必須指明物質(zhì)微粒的名稱、符號或化學(xué)式。
溫馨提示:在化學(xué)方程式中,化學(xué)計量數(shù)不僅表示反應(yīng)物和生成物之間微粒個數(shù)的關(guān)系,還可表示反應(yīng)物和生成物之間的物質(zhì)的量的關(guān)系。如2H2+O2===2H2O,既可以理解成2個氫分子與1個氧分子反應(yīng)生成2個水分子,也可以說2摩爾氫氣與1摩爾氧氣反應(yīng)生成2摩爾水。在化學(xué)方程式中,化學(xué)計量數(shù)之比等于微粒數(shù)之比,也等于物質(zhì)的量之比。
2.阿伏加德羅常數(shù)(NA)
(1)國際上規(guī)定,1ml任何微粒所含有的微粒數(shù)與0.012kg12C所含有的碳原子數(shù)相等。實驗表明,0.012kg12C所含的碳原子數(shù)約為6.02×1023,6.02×1023ml-1為阿伏加德羅常數(shù)。
(2)物質(zhì)的量(n)、阿伏加德羅常數(shù)(NA)與微粒數(shù)(N)之間的換算關(guān)系是n=N/NA。
溫馨提示:阿伏加德羅常數(shù)與6.02×1023不能等同,阿伏加德羅常數(shù)不是一個純數(shù),它有單位,其單位為“ml-1”,而6.02×1023只是一個近似值,它無單位。
3.摩爾質(zhì)量(M)
(1)概念:單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量叫做摩爾質(zhì)量,常用單位為g/ml(或g·ml-1)。
(2)物質(zhì)的量(n)、摩爾質(zhì)量(M)與物質(zhì)的質(zhì)量(m)之間的換算關(guān)系為n=m/M。
溫馨提示:摩爾質(zhì)量是從物質(zhì)的量和質(zhì)量引申出的一個物理量,摩爾質(zhì)量以g·ml-1為單位時,在數(shù)值上與被描述物質(zhì)的相對分子(或原子)質(zhì)量相等,但前者有單位,后者是相對值,可以認為單位為1,所以不能將摩爾質(zhì)量與相對分子(或原子)質(zhì)量等同來理解。
例題1、下列關(guān)于物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量的敘述中正確的是 。
①0.012kg12C中含有約6.02×1023個碳原子
②48 g O3氣體含有6.02×1023個O3分子
③氫氧化鈉的摩爾質(zhì)量是40g
④2ml水的摩爾質(zhì)量是1ml水的摩爾質(zhì)量的2倍
⑤1 ml任何物質(zhì)都含有6.02×1023個分子
⑥1 ml Ne含有6.02×1024個電子
⑦標準狀況下,22.4LCHCl3中含有的氯原子數(shù)目為3NA
⑧1ml Na2O2 固體中含離子總數(shù)為4 NA
⑨0.5ml/LCuCl2溶液中含有3.01×1023個Cu2+
⑩1L 0.5 ml/L Na2CO3溶液中含有的CO32-數(shù)目為0.5NA
二、氣體摩爾體積
1.影響物質(zhì)體積的因素
影響物質(zhì)體積的因素有粒子數(shù)目的多少,粒子大小,粒子間距離。在粒子數(shù)目相同的情況下,固體、液體的體積大小主要由粒子本身大小決定,氣體體積主要由粒子間距離決定,而氣體的粒子間距離又由溫度和壓強決定。
2.氣體摩爾體積
(1)一定溫度和壓強下,1ml的氣體所占的體積,符號為Vm,單位為L·ml-1,標準狀況下(0℃、101kPa),氣體摩爾體積約為22.4L·ml-1。
(2)物質(zhì)的量和氣體摩爾體積之間的關(guān)系為n=V/Vm。
溫馨提示:理解此概念時應(yīng)注意是氣態(tài)物質(zhì);物質(zhì)的量為1ml;0℃和1.01×105Pa(標準狀況);22.4L體積是近似值;Vm的單位為L·ml-1或m3·ml-1。
3.阿伏加德羅定律
(1)定義:在相同的溫度和壓強下,相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的分子。
(2)應(yīng)用:
①標準狀況下氣體的體積(L)=22.4ml/L×物質(zhì)的量(ml)氣體摩爾質(zhì)量(g/ml)=22.4ml/L×標準狀況下氣體的密度(g/L).
②同溫同壓下任何氣體的體積比等于其分子個數(shù)之比,也等于其物質(zhì)的量之比.
③同溫同壓下任何氣體的密度比等于其相對分子質(zhì)量之比,也等于同體積的質(zhì)量之比.
= 4 \* GB3 ④在溫度和體積一定時,氣體的壓強與物質(zhì)的量成正比;若溫度和壓強一定時,氣體的體積與物質(zhì)的量成正比。
⑤在溫度與氣體的物質(zhì)的量一定時,其氣體的壓強與體積成反比。
例題2、NA為阿伏加德羅常數(shù),下列說法正確的是 。
①常溫常壓下,11.2L氧氣所含的原子數(shù)為NA
②等物質(zhì)的量的N2和CO所含分子數(shù)均為NA
③常溫常壓下,4.6g NO2氣體含有1.81×1023個NO2分子
④常溫下,11.2L甲烷氣體含有甲烷分子數(shù)為0.5NA
⑤14g乙烯和丙烯的混合物中總原子數(shù)為3NA
⑥2.24LCO2中含有的原子數(shù)為0.3NA
⑦NA個一氧化碳分子和0.5ml甲烷的質(zhì)量比為7:4
⑧35.5gCl2參加氧化還原反應(yīng),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)可能為NA
⑨15.6gNa2O2與過量CO2反應(yīng)時,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.4NA
【指點迷津】有關(guān)阿伏加德羅常數(shù)試題的設(shè)陷方式
1、狀態(tài)條件:考查氣體時經(jīng)常給出非標準狀況(如常溫常壓)下的氣體體積,這就不能直接用“22.4L/ml”進行計算。
2、物質(zhì)的狀態(tài):考查氣體摩爾體積時,命題者常用在標準狀況下一些易混淆的液體或固體作“氣體”來設(shè)問,迷惑考生。如標準狀況下,水(液態(tài))、SO3(固態(tài))、CCl4(液態(tài))、甲苯(液態(tài))、戊烷(液態(tài))等。這樣也不能應(yīng)用“22.4L/ml”進行計算。
3、物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu):考查包括原子、分子(含有機物和無機物)等各種粒子變換或轉(zhuǎn)化關(guān)系、分子結(jié)構(gòu)(所含質(zhì)子數(shù)、電子數(shù)、中子數(shù)、化學(xué)鍵數(shù)等)。如CO2、H2S等分子中的共用電子對數(shù)目。
4、氧化還原反應(yīng):考查指定物質(zhì)參加氧化還原反應(yīng)時,常設(shè)置氧化還原反應(yīng)中氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物、被氧化、被還原、電子轉(zhuǎn)移數(shù)目方面的陷阱。特別要注意一些常見歧化反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移的情況,如Na2O2+CO2(或H2O)、Cl2+NaOH(或H2O)、NO2+H2O等。
5、電解質(zhì)溶液:考查電解質(zhì)溶液中微粒數(shù)目或濃度時,常涉及弱電解質(zhì)的電離、鹽類水解、化學(xué)平衡等方面的陷阱。解題時要認真審題,充分挖掘這一隱含條件。
6、同位素的影響:考查同位素原子質(zhì)子數(shù)、電子數(shù)分別相同,但中子數(shù)不同,引起其質(zhì)量數(shù)、相對原子質(zhì)量不同,也經(jīng)常以此為出題點來迷惑考生。如果不注意H、D的區(qū)別,按H2O的摩爾質(zhì)量計算,其結(jié)果顯然是錯誤的。
三、物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)方程式的計算
物質(zhì)的量架起了宏觀物質(zhì)的量如質(zhì)量、體積等與微觀粒子數(shù)目之間的關(guān)系,尤其巧妙的是,利用0.012kg12C中所含的碳原子數(shù)作為計量標準,與相對原子質(zhì)量的計量標準——1/1212C的質(zhì)量統(tǒng)一在了一起,使得物質(zhì)的摩爾質(zhì)量在用g·ml-1做單位時在數(shù)值上等于其相對原子質(zhì)量或相對分子質(zhì)量,大大地方便了計算和計量。又由于物質(zhì)的量與粒子的個數(shù)成正比,因此,利用化學(xué)方程式計算時各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)、各物質(zhì)的粒子數(shù)、各物質(zhì)的物質(zhì)的量成正比,可以直接列在化學(xué)方程式中進行計算。
1.化學(xué)方程式在量方面的含義:化學(xué)方程式可以明確地表示出化學(xué)反應(yīng)中粒子之間的數(shù)目關(guān)系,即化學(xué)計量數(shù)之比等于反應(yīng)中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比。
2.根據(jù)方程式計算的基本步驟
(1)根據(jù)題意寫出配平的化學(xué)方程式。
(2)求出已知物和未知物的物質(zhì)的量(有時可用質(zhì)量、體積等表示,分別寫在化學(xué)方程式中有關(guān)的化學(xué)式下面)。
(3)把已知和待求的量[用m(B)、n(B)、V(B)或設(shè)未知數(shù)x、y等表示]分別寫在化學(xué)方程式中有關(guān)化學(xué)式的下面。
(4)將有關(guān)的量列出比例式,求出待求的量。
例題3、(1)要確定鐵的某氯化物FeClx的化學(xué)式,可利用離子交換和滴定地方法。實驗中稱取0.54g的FeClx樣品,溶解后先進行陽離子交換預(yù)處理,再通過含有飽和OH-的陰離子交換柱,使Cl-和OH-發(fā)生交換。交換完成后,流出溶液的OH-用0.40 ml·L-1的鹽酸滴定,滴至終點時消耗鹽酸25.0mL。計算該樣品中氯的物質(zhì)的量,并求出FeClx中x的值 (列出計算過程)。
(2)探究小組用滴定法測定CuSO4·5H2O(Mr=250)含量。取a g試樣配成100 mL溶液,每次取20.00 mL,消除干擾離子后,用c ml·L-1 EDTA(H2Y2-)標準溶液滴定至終點,平均消耗EDTA溶液b mL。滴定反應(yīng)如下:Cu2+ + H2Y2-=CuY2-+ 2H+,寫出計算CuSO4·5H2O質(zhì)量分數(shù)的表達式ω= _____________________________。
(3)硫酸鈉-過氧化氫加合物(xNa2SO4·yH2O2·zH2O)的組成可通過下列實驗測定: = 1 \* GB3 ①準確稱取1.7700g樣品,配制成100ml溶液A 。 = 2 \* GB3 ②準確量取25.00 ml溶液A,加入鹽酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全,過濾、洗滌、干燥至恒重,得到白色固體0.5825g 。 = 3 \* GB3 ③準確量取25.00 ml溶液A,加入適量稀硫酸酸化后,用0.02000 ml·L-1KMnO4溶液滴定至終點,消耗KMnO4溶液25.00 ml。H2O2與KMnO4反應(yīng)的離子方程式如下:2MnO4―+5H2O2+6H+=4Mn2++8H2O+5O2↑,通過計算確定樣品的組成(寫出計算過程)。
【課時作業(yè)】
1.下列關(guān)于阿伏加德羅常數(shù)的說法中正確的是( )
A.6.02×1023叫做阿伏加德羅常數(shù)
B.0.012kg12C含有的碳原子數(shù)就是阿伏加德羅常數(shù)值
C.含有阿伏加德羅常數(shù)值個微粒的物質(zhì)是1摩爾
D.1摩爾氯含有6.02×1023個氯分子
2.1 ml CO和1 ml CO2具有相同的( )
①分子數(shù) ②原子數(shù) ③C原子數(shù) ④O原子數(shù)
A.②④ B.①③ C.①④ D.①②
3.草酸(分子式為H2C2O4,沸點:150℃)是生物體的一種代謝產(chǎn)物,廣泛分布于植物、動物和真菌體中。下列有關(guān)判斷不正確的是( )
A.45g草酸中含有1.204×1024個氧原子
B.1ml草酸中含有6.02×1023個分子
C.草酸的摩爾質(zhì)量是90g/ml
D.1ml草酸在標準狀況下的體積約為22.4L
4.科學(xué)家最近合成了一種新型分子,它由4個氧原子構(gòu)成,液化后能量、密度都比普通氧分子高得多。下列說法正確的是
A.摩爾質(zhì)量是64gB.它是一種新的化合物
C.它是由氧元素組成的一種單質(zhì)D.1ml該分子中含有2NA個氧分子
5.下列選項中的物質(zhì)所含指定原子數(shù)目一定相等的是( )
A.溫度和壓強不同,相同質(zhì)量的一氧化二氮和二氧化碳兩種氣體的總原子數(shù)
B.等溫等壓下,相同體積的乙烯和乙炔、乙烷的混合氣體的總原子數(shù)
C.等溫等壓下,相同體積的氧氣和臭氧兩種氣體中的氧原子數(shù)
D.相同物質(zhì)的量、不同體積的氨氣和甲烷兩種氣體中的氫原子數(shù)
6.關(guān)于SO2氣體的敘述中,正確的是( )
A.SO2的摩爾質(zhì)量是64 g
B.1ml SO2中所含分子數(shù)約為6.02×1023
C.1 ml SO2的質(zhì)量是64 g·ml-1
D.25℃,1.01×105Pa下,1 ml SO2的體積為22.4 L
7.設(shè)NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是( )
A.等體積的CO2和CO,分子數(shù)目均為NA
B.常溫下pH=12的NaOH溶液中,水電離出的氫離子數(shù)為10-12NA
C.標準狀況下,22.4L的H2和22.4L的F2混合后,氣體分子數(shù)為2NA
D.H2O(g)通過足量Na2O2(s)充分反應(yīng),固體增重bg時,反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為bNA/2
8.氫氣的摩爾質(zhì)量為M g·ml-1,密度是ρ g·L-1,阿伏加德羅常數(shù)為NA,則下列表述正確的是
A.單位體積中所含氫氣分子數(shù)目 B.單位質(zhì)量中所含氫氣分子數(shù)目為ρ·NA
C.單個氫氣分子的質(zhì)量為gD.單個氫氣分子占有的體積為L
9.以天然氣為原料經(jīng)由合成氣(CO、H2)制化學(xué)品是目前天然氣轉(zhuǎn)化利用的主導(dǎo)技術(shù)路線。制備CH3OH的反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是
A.用1 ml CH4理論上能生產(chǎn)標準狀況下CH3OH 22.4 L
B.等物質(zhì)的量的CH3OH和CH4,CH3OH的質(zhì)子數(shù)比CH4多8NA
C.44 g CO2氣體和44 g CH4與CO的混合氣體,所含C原子數(shù)均為NA
D.用CH4制備合成氣的反應(yīng)中,若生成1 ml CO,反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為3NA
10.設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù),下列有關(guān)說法正確的是( )
A.0.5ml羥基中所含電子數(shù)為5NA
B.標況下,11.2LCHCl3中,共用電子對的數(shù)目為2NA
C.2.8g的乙烯和丙烯(C3H6)中含有的碳原子數(shù)為0.2NA
D.1ml苯乙烯()分子中含有碳碳雙鍵的個數(shù)為4NA
11.設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列敘述中正確的有幾個
①1mlN2與4mlH2反應(yīng)生成的NH3分子數(shù)為2NA;
②標準狀況下,體積為22.4L的SO3中含3NA個氧原子;
③1mlC10H22分子中共價鍵總數(shù)為31NA;
④60g二氧化硅晶體中含有的分子數(shù)目為NA;
⑤1ml/LNaOH溶液中含有Na+數(shù)目為NA;
⑥1mlD2O含10NA個電子;
⑦2.24LCO和CO2混合氣體中含有的碳原子數(shù)目為0.1NA。
A.2B.3C.4D.5
12.NA為阿伏加德羅常數(shù),下列敘述錯誤的是( )
A.1mlC10H22分子中共價鍵總數(shù)為31NA個
B.0.1mlCH4中含有NA個電子
C.標準狀況下,22.4LCHCl3含有氯原子數(shù)目為3NA個
D.標準狀況下,1.12L16O2和1.12L18O2均含有0.1NA個氧原子
13.某實驗小組擬用小顆粒狀鋁硅合金與足量稀硫酸的反應(yīng)(已知硅與稀硫酸不反應(yīng)),測定通常狀況(20℃,101 kPa)下的氣體摩爾體積。擬選用下列實驗裝置完成實驗:
(1)該小組同學(xué)必須選用的裝置依次連接的合理順序為A、_____________。
(2)實驗開始時,先打開分液漏斗上口的玻璃塞,再輕輕打開其活塞,開始時稀硫酸能滴人錐形瓶中,一段時間后稀硫酸不能順利滴入錐形瓶中,其原因是_________。
(3)金屬鋁與稀硫酸反應(yīng)的離子方程式為_________________。
(4)實驗結(jié)束時,測量實驗中生成H2體積的操作方法是_______________。
(5)實驗中準確測得3個數(shù)據(jù):實驗前鋁硅合金的質(zhì)量m1g,實驗后殘留固體的質(zhì)量m2g,實驗后量筒中液面讀數(shù)為V ml。。則通常狀況下氣體摩爾體積Vm=____L·ml-l。若合金中含少量銅,則所測得的Vm將____________(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。
14.氧元素形成的單質(zhì)在環(huán)境、生命活動、生產(chǎn)、科研等方面有重要作用。
(1)氟利昂在紫外線的作用下能產(chǎn)生氯原子,氯原子對臭氧層有破壞作用。氯原子對臭氧層的破壞作用可用如下過程表示:Cl+O3ClO+O2、O3O2+O、ClO+OCl+O2。這一過程總的化學(xué)方程式是______________________________。根據(jù)總反應(yīng)的化學(xué)方程式,可知氯原子在反應(yīng)中作________________________。
(2)意大利科學(xué)家使用普通氧分子和帶正電的氧離子制出了新型的氧分子O4,它可能具有與S4相似的長方形結(jié)構(gòu)。O4的摩爾質(zhì)量為______;相同質(zhì)量的O2、O3、O4的分子數(shù)之比為______,原子數(shù)之比為______;下列有關(guān)O4的說法不正確的是______(填序號)。
A.題述中生成O4的反應(yīng)不屬于化學(xué)變化
B.O4與O2、O3都是氧的同素異形體
C.O2可能具有很強的氧化性
15.Ⅰ.甲、乙、丙三種物質(zhì)有如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系。
若甲、乙、丙依次是氫氣、水、硫酸。
(1)寫出甲―→乙的化學(xué)方程式:_____。
(2)乙―→丙時所需另一種反應(yīng)物中,一定含有____和氧元素。
若甲為碳酸鈣,丙為氯化鈣。
(3)乙可以是______(填名稱)。
Ⅱ.N原子的摩爾質(zhì)量是_____;1mlHNO3的質(zhì)量是____;標準狀況下11.2LHCl氣體的物質(zhì)的量是___;2mlOH-約含有___個電子。
16.(1)0.5 ml CO2的質(zhì)量為__________克,其中含有CO2分子__________個,在標準狀況下的體積是________升。
(2)標況下,1.92 g某氣體的體積為672 mL,則此氣體的相對分子質(zhì)量為_____。
(3)NaNO2因外觀和食鹽相似,又有咸味,容易使人誤食中毒。已知NaNO2能發(fā)生如下反應(yīng):2NaNO2+4HI=2NO↑+I2+2NaI+2H2O。該反應(yīng)中氧化劑是____,根據(jù)該反應(yīng),鑒別NaNO2和NaCl。可選用的物質(zhì)有:①食醋、②碘化鉀淀粉試紙、③淀粉、④白酒,你認為必須選用的物質(zhì)有_______(填序號)。
(4)為除去 Fe粉中混有的少量Al粉,可以選用的試劑為__________(填化學(xué)式),其反應(yīng)的離子方程式_________________。
(5)H2S是一種無色、有臭雞蛋氣味、有毒的可燃性氣體。用30% FeCl3溶液作吸收液能吸收H2S氣體,該反應(yīng)離子方程式為:___________。
參考答案
例題1、①②⑥
【解析】碳是由原子構(gòu)成的,根據(jù)規(guī)定0.012 kg 12C中所含的碳原子數(shù)即為阿伏加德羅常數(shù),其近似值為6.02×1023 ml-1,①正確;48 g O3的物質(zhì)的量為1 ml,含O3分子6.02×1023個,②正確;摩爾質(zhì)量的單位為g/ml而不是g,③錯誤;水的摩爾質(zhì)量為定值,與其物質(zhì)的量的多少無關(guān),④錯誤;有些物質(zhì)是由分子組成(例如水、硫酸等),有些物質(zhì)是由離子組成(例如NaCl、Ca(OH)2等),還有些物質(zhì)是由原子直接構(gòu)成的(例如金剛石等),⑤錯誤;氖原子核外有10個電子,則1 ml Ne也應(yīng)含有10×6.02×1023個電子,⑥正確;標準狀況下,CHCl3為液態(tài),不能用22.4L/ml進行計算,⑦錯誤;Na2O2固體中,含有的是Na+和O22-兩種離子,1ml固體中含有3ml離子,故其中的離子總數(shù)為4 NA,⑧錯誤;由于不知道CuCl2溶液的體積,故無法確定Cu2+離子的數(shù)目,⑨錯誤;由于在水溶液中CO32-要水解,故CO32-數(shù)目應(yīng)小于0.5NA,⑩錯誤。
例題2、⑤
【解析】常溫常壓(25℃,1.01×105 Pa)下,11.2L氧氣物質(zhì)的量小于0.5ml,其所含原子數(shù)必小于NA,①錯誤;等物質(zhì)的量不一定是1ml,②錯誤;由于存在2NO2N2O4這一隱含條件,故4.6g NO2氣體中含有的NO2分子數(shù)應(yīng)界于0.1NA 和0.05NA之間,③錯誤;不是標準狀況下,甲烷的物質(zhì)的量不是0.5 ml,④錯誤;乙烯和丙烯的最簡式為CH2,其最簡式的物質(zhì)的量為14g/14g·ml-1=1ml,故其總原子數(shù)為3NA,⑤正確;未指明溫度、壓強,無法確定N2的物質(zhì)的量,⑥錯誤;NA個CO為1ml,其質(zhì)量為28g,0.5ml甲烷質(zhì)量為8g,故其質(zhì)量比為7:2,⑦錯誤;0.5ml Cl2若只作氧化劑生成Cl-時應(yīng)轉(zhuǎn)移電子1ml,⑧錯誤;2ml Na2O2與過量CO2反應(yīng)轉(zhuǎn)移2ml電子,故0.2ml Na2O2參與此反應(yīng)轉(zhuǎn)移0.2ml電子,⑨錯誤。
例題3、(1)3
(2)
(3)2Na2SO4·H2O2·2H2O
【解析】(1)由題意可得下列關(guān)系式:FeClx—xCl——xOH——xHCl,則n(Cl) =n(Cl—) = n(OH—) = n(HCl) =0.0250L×0.40ml·L-1 = 0.01 ml, m(Fe) = 0.54g – 0.10ml×35.5g·ml-1 = 0.19g,n(Fe) = 0.19g/56g·ml-1 = 0.0034 ml。n(Fe)∶n(Cl) = 0.0034∶0.010 ≈ 1∶3,即x = 3。
(2)由題意可得下列關(guān)系式:CuSO4·5H2O—Cu2+—H2Y2-,則a g試樣中n(CuSO4·5H2O) = n(H2Y2-) =c ml·L-1 ×0.001×bL×5,所以CuSO4·5H2O質(zhì)量分數(shù)的表達式ω=。
(3)由 = 2 \* GB3 ②可得n(Na2SO4)= n(BaSO4)= 0.5825g÷233g/ml=2.50×10-3ml,則m(Na2SO4)=142g·ml-1×2.50×10-3ml=0.355g;由2MnO4―+5H2O2+6H+=4Mn2++8H2O+5O2↑得n(H2O2)= 5/2n(KMnO4)=5/2·(0.0200ml· L-1×25.00 mL)/1000mL· L-1=1.25×10-3 ml,則m(H2O2)=34g·ml-1×1.25×10-3ml=0.0425g,由質(zhì)量守恒得n(H2O)=[(1.7700g×25.00mL/100 mL)-0.355g-0.0425g]/18 g·ml-1=2.5×10-3 ml,由此得x:y:z=n(Na2SO4):n(H2O2):n(H2O)=2:1:2,即硫酸鈉-過氧化氫加合物的化學(xué)式為2Na2SO4·H2O2·2H2O。
1.B【解析】A.阿伏加德羅常數(shù)是精確值,其近似值為6.02×1023ml-1,6.02×1023不是阿伏伽德羅常數(shù),A錯誤;
的物質(zhì)的量是1ml,所以0.012kg12C含有的碳原子數(shù)為阿伏加德羅常數(shù),B正確;
C.含有阿伏加德羅常數(shù)個微粒的物質(zhì)不一定是1摩爾,例如含有阿伏加德羅常數(shù)個氫原子的氫氣物質(zhì)的量是0.5ml,C錯誤;
D.1ml氯不知氯原子、離子、分子,應(yīng)用物質(zhì)的量要指明微粒種類,D錯誤;
答案選B。
2.B【解析】二者物質(zhì)的量相同,所以具有相同的分子數(shù),碳原子角標一樣,所以C原子數(shù) 相同
3.D【解析】A.45g草酸中含有1.204×1024個氧原子,故A正確;
B.草酸是共價化合物,1ml草酸中含有6.02×1023個草酸分子,故B正確;
C.摩爾質(zhì)量用g/ml作單位,其數(shù)值等于相對分子質(zhì)量,草酸的摩爾質(zhì)量是90g/ml,故C正確;
D.標準狀況下,草酸不是氣體, 1ml草酸在標準狀況下的體積不是22.4L,故D錯誤;
選D。
4.C【解析】A.根據(jù)上述分析可知,新型分子化學(xué)式可表示為O4,O4的摩爾質(zhì)量為64g/ml,A選項錯誤;
B.O4只有O元素一種元素組成,屬于單質(zhì),B選項錯誤;
C.O4只有O元素一種元素組成,是一種單質(zhì),C選項正確;
D.1mlO4分子中含有NA個O4分子,4NA個O原子,D選項錯誤;
答案選C。
5.A【解析】A項:N2O和CO2摩爾質(zhì)量都是44g/ml,相同質(zhì)量時兩種氣體的分子總數(shù)、原子總數(shù)都相等,A項正確;
B項:據(jù)阿伏加德羅定律,等溫等壓下,相同體積的乙烯和乙炔、乙烷的混合氣體的分子總數(shù)相同,其原子總數(shù)不一定相等;
C項:據(jù)阿伏加德羅定律,等溫等壓相同體積的氧氣和臭氧分子總數(shù)相同,氧原子數(shù)之比為2:3;
D項:相同物質(zhì)的量的氨氣和甲烷兩種氣體中,分子數(shù)相等,氫原子數(shù)之比為3:4;
本題選A。
6.B【解析】摩爾質(zhì)量的單位是g/ml,SO2的摩爾質(zhì)量是64 g/ml,故A錯誤;1ml SO2中所含分子數(shù)約為6.02×1023,故B正確;1 ml SO2的質(zhì)量是64 g,故C錯誤;0℃,1.01×105Pa下,1 ml SO2的體積為22.4 L,故D錯誤。
7.D【解析】A.未指明溫度和壓強,若二者所處溫度和壓強不同,等體積的CO2和CO所含分子數(shù)不同,且體積、物質(zhì)的量均未知,也不能確定分子數(shù)目,故A錯誤;
B.溶液體積未知,無法計算微粒數(shù)目,故B錯誤;
C.標準狀況下,22.4L的H2和22.4L的F2混合后二者反應(yīng)生成2mlHF,但是標況下HF不是氣體,故C錯誤;
D.根據(jù)方程式2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2可知,固體增重質(zhì)量即為水中氫元素的質(zhì)量,固體增重bg時參與反應(yīng)的水的物質(zhì)的量為ml,根據(jù)方程式可知轉(zhuǎn)移的電子為ml,數(shù)目為NA,故D正確;
故答案為D。
8.C【解析】A.由于沒有明確氣體存在的條件,則氣體摩爾體積不一定為22.4L/ml,則單位體積中所含氫氣分子數(shù)目不一定為,故A錯誤;
B.單位質(zhì)量中所含氫氣分子數(shù)目為×NA/ml= ,故B錯誤;
C.1ml氫氣的質(zhì)量為M g,則每個氫氣分子的質(zhì)量為g,故C正確;
D.沒有告訴在標況下,不能使用標況下的氣體摩爾體積計算每個氫氣分子所占體積,故D錯誤;
故選:C。
9.DA.CH3OH在標況下不是氣體,故無法得出標況下的體積是22.4 L的結(jié)論,故A錯誤;
B.1ml的CH3OH和CH4,一個甲醇分子含有18個質(zhì)子,一個甲烷分子含有10個質(zhì)子,一個甲醇分子比一個甲烷分子多8個質(zhì)子,1ml的CH3OH比CH4多8NA 個質(zhì)子,但等物質(zhì)的量沒給出具體的物質(zhì)的量數(shù)值,故CH3OH的質(zhì)子數(shù)不一定比CH4多8NA,故B錯誤;
C.44 g CO2氣體的物質(zhì)的量為,一氧化碳的相對分子質(zhì)量為28,甲烷的相對分子質(zhì)量為16,44 g CH4與CO的混合氣體假設(shè)全部是CH4氣體,物質(zhì)的量為>1ml,44 g CH4與CO的混合氣體假設(shè)全部是CO氣體,物質(zhì)的量為>1ml,故44 g CH4與CO的混合氣體的物質(zhì)的量大于1ml,所含C原子數(shù)大于1ml,故C原子數(shù)大于NA,故C錯誤;
D.制備CH3OH的反應(yīng)過程中生成一氧化碳,發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+C(s)=2CO(g),生成2ml一氧化碳時,轉(zhuǎn)移2ml電子消耗1ml碳原子,消耗的碳原子來自于甲烷的分解,CH4(g)=C(s)+2H2(g) ,甲烷中碳的化合價從-4價升高到0價,生成1ml碳原子轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為4ml,要生成2ml一氧化碳共需要轉(zhuǎn)移6ml電子,則若生成1 ml CO,反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為3ml,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3NA;
答案選D。
10.C【解析】A .一個羥基含有9個電子,0.5ml羥基中所含電子數(shù)為4.5 NA,故A錯誤;
B.標準狀況下,CHCl3不是氣體,故無法計算物質(zhì)的量,更無法計算共用電子對的數(shù)目,故B錯誤;
C.乙烯和丙烯的最簡式為CH2,2.8gCH2中碳原子物質(zhì)的量,所含碳原子物質(zhì)的量n=,0.2ml碳原子的數(shù)目為0.2NA,故C正確;
D.苯乙烯分子中苯環(huán)不含碳碳雙鍵;1ml苯乙烯中含有的C=C數(shù)為NA,故D錯誤;
答案選C。
11.A【解析】①氮氣與氫氣生成氨氣的反應(yīng)為可逆反應(yīng),所以1mlN2與4mlH2反應(yīng)生成的NH3分子數(shù)小于2NA,故①錯誤;
②標況下三氧化硫不是氣體,22.4LSO3的物質(zhì)的量不是1ml,故②錯誤;
③C10H22為鏈狀烷烴,1個C10H22分子中含有31個共價鍵,所以1mlC10H22分子中共價鍵總數(shù)為31NA,故③正確;
④二氧化硅為原子晶體,不存在分子,故④錯誤;
⑤溶液體積未知無法確定離子的數(shù)目,故⑤錯誤;
⑥一個D2O分子所含電子數(shù)為2+8=10,所以1mlD2O含10NA個電子,故⑥正確;
⑦未指明溫度和壓強,無法確定2.24L混合氣體的物質(zhì)的量,故⑦錯誤;
綜上所述正確的有2個,故答案為A。
12.C【解析】A.1每個C10H22分子中含有9個C—C鍵、22個C—H鍵,總數(shù)為31個,故A正確;
B.每個甲烷分子含有10個電子,則 0.1mlCH4中含有NA個電子,故B正確;
C.標準狀況下,CHCl3是液體,不能根據(jù)氣體摩爾體積計算其物質(zhì)的量,確定微粒數(shù),故C錯誤;
D.標況下,1.12L16O2和1.12L18O2的物質(zhì)的量均為0.05ml,且兩者均為雙原子分子,故0.05ml16O2和0.5ml18O2中含有的原子個數(shù)均為0.1NA個,故D正確;
故選C。
13.(1)E、D、G(2)鋁與稀硫酸反應(yīng)生成氣體且放熱,使錐形瓶內(nèi)壓強增大(3)2Al+6H+=2Al3++3H2↑(4)待實驗裝置冷卻至通常狀況后,上下移動量筒使其中液面與廣口瓶內(nèi)液面相平,再平視讀取量筒中水的體積,即所產(chǎn)生的H2在通常狀況下的體積(5)9V/500(m1?m2)L?mL-1 ;無影響
【解析】(1)裝置的組裝順序:合金與水反應(yīng),用排水量氣法測定氫氣的體積,其中盛水的試劑瓶導(dǎo)管一定要短進長出,利用增大壓強原理將水排出,量筒中水的體積就是生成氫氣的體積,量筒內(nèi)導(dǎo)管應(yīng)伸入量筒底部,故連接順序為:E、D、G;
(2)鎂、鋁與稀硫酸反應(yīng)放熱且生成氣體,使錐形瓶中氣體壓強變大,導(dǎo)致硫酸不能順利滴入錐形瓶;答案為:鋁與稀硫酸反應(yīng)放熱且生成氣體,使錐形瓶中氣體壓強變大;
(3)根據(jù)氣壓原理,待實驗裝置冷卻后,上下移動量筒使其中液面與廣口瓶中液面相平,再平視讀取量筒中水的體積,此時的體積即為常溫常壓下的體積,即氫氣在通常狀況時的體積,故答案為待實驗裝置冷卻后,上下移動量筒使其中液面與廣口瓶中液面相平,再平視讀取量筒中水的體積,即氫氣在通常狀況時的體積;
(4)實驗前鋁硅合金的質(zhì)量m1g,實驗后殘留固體的質(zhì)量m2g,則金屬鋁的質(zhì)量是m1-m2,實驗后量筒中液面讀數(shù)為VmL,即產(chǎn)生的氣體物質(zhì)的量是V×10-3/VM根據(jù)化學(xué)反應(yīng)原理: 金屬鋁與硫酸反應(yīng),硅與硫酸不反應(yīng);
2Al~~~~~~3H2↑
2 3
(M1-m2)/27 V×10-3/VM
Vm=18V/1000(m1?m2)L?mL-1 =9V/500(m1?m2)L?mL-1
若合金中含有金屬銅,不會和硫酸之間反應(yīng),和含有硅是一樣的結(jié)果,無影響.
14.(1)2O33O2;催化劑(2)64g/ml;6:4:3;1:1:1;A
【解析】 (1)根據(jù)三個方程式,氯原子在反應(yīng)前后質(zhì)量和性質(zhì)都沒有改變,Cl作催化劑,反應(yīng)條件為光照,三個方程式相加得總反應(yīng)的化學(xué)方程式:2O33O2。
(2)O4由4個氧原子構(gòu)成,其摩爾質(zhì)量為16×4=64g/ml;相同質(zhì)量的O2、O3、O4的分子數(shù)之比=::=6:4:3;原子個數(shù)之比=×2:×3:×4=1:1:1;由O2制備O4,有化學(xué)鍵的斷裂和形成,發(fā)生的是化學(xué)變化,O4與O2、O3都是由氧元素形成的不同性質(zhì)的單質(zhì),屬于同素異形體,均具有氧化性,答案為A。
15.I.(1)2H2+O22H2O(2)硫元素氧化鈣(或碳酸氫鈣) II.14g/ml;63g;0.5ml;1.204×1025
【解析】I.(1)甲是氫氣,乙是水,可想到氫氣與氧氣或含氧元素的物質(zhì)反應(yīng)。甲生成乙的化學(xué)方程式為:2H2+O22H2O或H2+CuOCu+H2O等;
(2)乙是水,丙是硫酸,據(jù)元素守恒可知,另一種反應(yīng)物中肯定有硫元素,可想到三氧化硫與水直接化合:SO3+H2O=H2SO4;
(3)若甲為碳酸鈣、丙為氯化鈣,則想到乙與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣,能與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣的,想到乙可能為氧化鈣、碳酸氫鈣等,可以分別通過碳酸鈣分解或化合制得:CaCO3CaO+CO2↑、CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2;
II.氮原子的摩爾質(zhì)量是14g·ml-1,其數(shù)值與氮原子的相對原子質(zhì)量相等;
HNO3的摩爾質(zhì)量是63g/ml,所以1mlHNO3的質(zhì)量是63g;
標準狀況下11.2LHCl氣體的物質(zhì)的量是:=0.5ml;
每個OH-含有10個電子,則2mlOH-含有20ml電子,其個數(shù)為:6.02×1023/ml×20ml=1.204×1025個。
16.(1)22 ;0.5NA或3.01×1023;11.2(2)64;NaNO2(3)①②(4)NaOH;2Al + 2OH- + 2H2O ===2AlO2- + 3H2↑(5)2Fe3+ + H2S = S↓+2Fe2+ + 2H+
【解析】(1)0.5 mlCO2的質(zhì)量為:0.5ml×44g/ml=22g,其中含有CO2分子0.5ml×NA個/ml=0.5NA個或0.5ml×6.02×1023=3.01×1023個,在標準狀況下的體積是0.5ml×22.4L/ml=11.2L;
(2)標況下,672 mL某氣體的物質(zhì)的量為: =0.03ml,則此氣體的摩爾質(zhì)量為: ,其相對分子質(zhì)量為64;
(3)反應(yīng)2NaNO2+4HI=2NO↑+I2+2NaI+2H2O中NaNO2的氮元素化合價降低,所以NaNO2是氧化劑;①水、③淀粉、④白酒與NaNO2都不反應(yīng),所以無明顯現(xiàn)象,不選,KI與NaNO2反應(yīng)生成I2必須在酸性條件下才能反應(yīng),食醋會電離出微量的氫離子,碘化鉀在食醋中電離出碘離子,亞硝酸鈉電離出亞硝酸根離子與碘離子發(fā)生反應(yīng)生成碘單質(zhì),I2使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{,鑒別NaNO2和NaCl可以選擇①②;
(4)金屬鋁能和氫氧化鈉溶液反應(yīng)但金屬鐵不能,故可選擇氫氧化鈉溶液除去 Fe粉中混有的少量Al粉,其反應(yīng)的離子方程式是:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+H2↑;
(5)FeCl3溶液與H2S氣體反應(yīng)生成硫單質(zhì)和氯化亞鐵,該反應(yīng)離子方程式為:2Fe3+ + H2S = S↓+2Fe2+ + 2H+。

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