第一節(jié) 物質的量 氣體摩爾體積
考綱定位
要點網(wǎng)絡
1.了解物質的量(n)及其單位摩爾(mol)、摩爾質量(M)、氣體摩爾體積(Vm)、阿伏加德羅常數(shù)(NA)的含義。
2.能根據(jù)粒子(原子、分子、離子等)物質的量、數(shù)目、氣體體積(標準狀況下)之間的相互關系進行有關計算。
3.了解相對原子質量、相對分子質量的含義,并能進行有關計算。


物質的量 摩爾質量

1.物質的量、阿伏加德羅常數(shù)


2.摩爾質量
(1)概念:單位物質的量的物質所具有的質量,符號為M,單位為g/mol或g·mol-1。
(2)數(shù)值:當粒子的摩爾質量以g·mol-1為單位時,在數(shù)值上等于該粒子的相對分子(或原子)質量。
(3)關系:物質的量、物質的質量與摩爾質量關系為n=或 M=或 m=n·M。
[補短板]
(1)物質的量及其單位(摩爾)不能描述宏觀物質的數(shù)量。
(2)使用摩爾作單位時,必須指定化學式或指明粒子的種類,如1 mol H 不能描述為1 mol 氫等。
(3)6.02×1023是個純數(shù)值,沒有任何物理意義,它與阿伏加德羅常數(shù)(NA)的關系應理解為6.02×1023是阿伏加德羅常數(shù)(NA)的數(shù)值的近似值。
(4)摩爾質量、相對分子質量、質量是三個不同的物理量,具有不同的單位。如H2O的摩爾質量為18 g·mol-1,H2O的相對分子質量為18,1 mol H2O的質量為18 g。但若不指明各單位,數(shù)值也不一定相等。如H2O的摩爾質量也可以是0.018 kg·mol-1。
(5)摩爾質量與溫度、壓強、物質的量多少無關。

(1)1 mol OH-的質量是17 g·mol-1。(  )
(2)NA代表阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值,22 g CO2中含有的氧原子數(shù)為NA。(  )
(3)n mol O2中分子數(shù)為N,則阿伏加德羅常數(shù)為。(  )
(4)H2SO4的摩爾質量和相對分子質量的數(shù)值均為98。(  )
(5)46 g NO2和N2O4的混合氣體中氧原子數(shù)為2NA。(  )
[答案] (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√

有一瓶氯化鈉試劑的標簽如圖所示,仔細觀察該標簽,然后回答下列問題:

(1)該瓶未開封的試劑中含NaCl的質量為________,物質的量約為________。
(2)從上述試劑瓶中取出0.5 g樣品配成溶液,溶液中Na+與Cl-總數(shù)目約為________(用數(shù)值表示)。
[答案] (1)480 g 8.2 mol (2)9.88×1021

命題點1 基本概念的理解與應用
1.下雪時,常用融雪劑清理路面,醋酸鉀(CH3COOK)是效果較好的融雪劑。下列關于1 mol CH3COOK的敘述正確的是(  )
A.1 mol CH3COOK含有1 mol鉀元素
B.CH3COOK的摩爾質量為98 g
C.1 mol CH3COOK含有2 mol氧
D.1 mol CH3COOK含有約3×6.02×1023個H
D [元素是一個宏觀概念,A項錯誤;CH3COOK的摩爾質量為98 g·mol-1,B項錯誤;“2 mol氧”中“氧”是指氧原子還是指氧分子,說法不明確,C項錯誤;1 mol CH3COOK含有3 mol H,所以1 mol CH3COOK約含有3×6.02×1023個H,D項正確。]
2.(2019·荊州模擬)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。下列有關判斷不正確的是(  )
A.若1 mol草酸中含a個碳原子,則阿伏加德羅常數(shù)為
B.1 mol草酸中約含有6.02×1023個分子
C.45 g草酸中約含有1.204×1024個氧原子
D.草酸分子中碳與氧原子的物質的量之比為1∶2
A [阿伏加德羅常數(shù)的單位為mol-1,無單位,A錯誤。]


解題“三注意”
(1)審題時要注意常用計量的使用范圍和條件。
(2)分析時要注意常用計量的單位運用。
(3)計算分子中含有的原子數(shù)目時要注意分子的組成。
命題點2 n、M、m、N的相關計算與換算
3.設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,回答下列問題。
(1)0.3 mol H2O分子中所含氫原子數(shù)與________個NH3分子中所含氫原子數(shù)相等。
(2)12 g乙烷中所含共價鍵的物質的量是________。
(3)分子數(shù)為0.5NA的CO2分子的質量是________。
[解析] (2)乙烷的結構式為,1 mol乙烷分子中含有7 mol共價鍵。
[答案] (1)0.2NA (2)2.8 mol
(3)22 g
4.(1)若12.4 g Na2X中含有0.4 mol鈉離子,Na2X的摩爾質量是________,X的相對原子質量是________。
(2)某礦泉水的規(guī)格為560 mL,若喝一瓶該礦泉水,則進入體內的H2O分子數(shù)約為______個(用數(shù)值表示)。
[解析] (1)n(Na2X)=0.2 mol,M(Na2X)==62 g·mol-1。
(2)水的密度約為1 g·mL-1,n(H2O)=≈31.1 mol,N(H2O)=31.1 mol×6.02×1023 mol-1≈1.87×1025。
[答案] (1)62 g·mol-1 16 (2)1.87×1025

以“物質的量”為核心的基本計算

氣體摩爾體積 阿伏加德羅定律

1.氣體摩爾體積
(1)影響物質體積大小的因素

(2)氣體摩爾體積
①含義:單位物質的量的氣體所占的體積,符號為Vm,常用的單位是L/mol(或L·mol-1)和m3/mol(或m3·mol-1),基本表達式是Vm=。
②影響因素:氣體摩爾體積的數(shù)值不是固定不變的,它取決于氣體所處的溫度和壓強。溫度越高,壓強越小,氣體摩爾體積越大。
③特例:標準狀況是指溫度為0 ℃,壓強為101 kPa,此時,Vm=22.4_L·mol-1。
2.阿伏加德羅定律及其推論
(1)內容

可總結為“三同”定“一同”,即同溫、同壓、同體積的氣體,具有相同的分子數(shù)。
(2)推論

條件
結論
推論一
同溫同壓
==

推論二
同溫同容

注:以上用到的符號:n——物質的量、M——摩爾質量、V——氣體體積、ρ——密度、p——壓強
[補短板]
(1)在同溫同壓下,不同氣體的摩爾體積相同,而固(液)體摩爾體積則不同。
(2)氣體摩爾體積既適用于單一氣體也適用于混合氣體。
(3)1 mol氣體在標準狀況下是22.4 L,但22.4 L氣體在非標準狀況下可能是1 mol也可能不是1 mol。
(4)同溫同壓同體積的氣體的分子數(shù)相等,但原子數(shù)不一定相等。
(5)阿伏加德羅定律既適用于單一氣體也適用于混合氣體。
(6)在同溫同壓條件下,可利用氣體的相對分子質量大小判斷氣體密度的大小。

(1)標準狀況下,1 mol H2與1 mol N2、H2混合氣體體積均約為22.4 L。(  )
(2)同溫同壓下,等體積的兩種單質氣體一定具有相同的原子數(shù)。(  )
(3)標準狀況下,1 mol CH4和1 mol SO3的體積均為22.4 L。(  )
(4)同溫同體積條件下,等質量的SO2和O2對應的壓強之比為1∶2。(  )
(5)在非標準狀況下,1 mol N2的體積可能為22.4 L。(  )
[答案] (1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)√

(1)由阿伏加德羅常數(shù)(NA)和一個水分子的質量(m水)、一個水分子的體積(V水)不能確定的物理量是________。
①1摩爾水的質量 ②1摩爾水蒸氣的質量?、?摩爾水蒸氣的體積
[答案] ③
(2)在標準狀況下,由CO和CO2組成的混合氣體6.72 L,質量為12 g。此混合物中CO和CO2的總物質的量為________,混合氣體的平均相對分子質量為________,混合氣體中CO與CO2的個數(shù)比為________。
[答案] 0.3 mol 40 1∶3

命題點1 氣體摩爾體積的概念及有關計算
1.一定溫度和壓強下,30 L某種氣態(tài)純凈物中含有6.02×1023個分子,這些分子由1.204×1024個原子構成,下列有關說法中不正確的是(  )
A.該溫度和壓強可能是標準狀況
B.標準狀況下,該純凈物若為氣態(tài),其體積約是22.4 L
C.該氣體中每個分子含有兩個原子
D.若O2在該條件下為氣態(tài),則1 mol O2在該條件下的體積也為30 L
A [若為標準狀況,6.02×1023個氣態(tài)分子的體積應為22.4 L,不是30 L。]
2.一定量的液態(tài)化合物XY2,在適量的氧氣中恰好完全燃燒,化學方程式為XY2(l)+3O2(g)XO2(g)+2YO2(g),在標準狀況下測得生成物的體積為672 mL,密度為2.56 g·L-1,則化合物XY2的相對分子質量為(  )
A.38 B.44
C.64 D.76
D [n(生成物)==0.03 mol,根據(jù)等氣體體積反應可知n(O2)=0.03 mol,m(O2)=0.96 g,m(總)=0.672 L×2.56 g·L-1
≈1.72 g,根據(jù)質量守恒定律知m(XY2)=0.76 g,n(XY2)=n(O2)=0.01 mol,M(XY2)=76 g·mol-1。]
3.在一定條件下,m g NH4HCO3完全分解生成NH3、CO2、H2O(g),按要求填空。
(1)若所得混合氣體對H2的相對密度為d,則混合氣體的物質的量為________。NH4HCO3的摩爾質量為______(用含m、d的代數(shù)式表示)。
(2)若所得混合氣體的密度折合成標準狀況為ρ g·L-1,則混合氣體的平均摩爾質量為________(用含ρ的代數(shù)式表示)。
(3)若在該條件下,所得NH3、CO2、H2O(g)的體積分數(shù)分別為a%、b%、c%,則混合氣體的平均相對分子質量為________(用含a、b、c的代數(shù)式表示)。
[解析] 因為NH4HCO3(s)NH3(g)+CO2(g)+H2O(g)。
(1)(混)=2d g·mol-1?n(混)= mol,
?M(NH4HCO3)=(2d×3) g·mol-1=6d g·mol-1。
(2)(混)=22.4ρ g·mol-1。
(3)n(NH3)∶n(CO2)∶n(H2O)=a%∶b%∶c%,
(混)=(17a%+44b%+18c%) g·mol-1。
[答案] (1) mol 6d g·mol-1 (2)22.4ρ g·mol-1
(3)17a%+44b%+18c%

氣體摩爾質量(相對分子質量)求算方法
(1)根據(jù)物質的質量(m)和物質的量(n):M=m/n。
(2)根據(jù)一定質量(m)的物質中粒子數(shù)目(N)和阿伏加德羅常數(shù)(NA):M=NA·m/N。
(3)根據(jù)標準狀況下氣體的密度ρ:M=ρ×22.4(g·mol-1)。
(4)根據(jù)氣體的相對密度(D=ρ1/ρ2):M1/M2=D。
(5)對于混合氣體,求其平均摩爾質量,上述計算式仍然成立;還可以用下式計算:=M1×a%+M2×b%+M3×c%+……,a%、b%、c%指混合物中各成分的物質的量分數(shù)(或體積分數(shù))。
命題點2 阿伏加德羅定律及其推論的基本應用
4.下列關于同溫同壓下的兩種氣體12C18O和14N2的判斷正確的是(  )
A.體積相等時密度相等
B.原子數(shù)相等時具有的中子數(shù)相等
C.體積相等時具有的電子數(shù)相等
D.質量相等時具有的質子數(shù)相等
C [依據(jù)阿伏加德羅定律可知在同溫同壓下的兩種氣體體積相同,分子數(shù)相同時,而每個12C18O和N2分子所含電子數(shù)相同,C項正確;同溫同壓同體積條件下密度之比等于摩爾質量之比,12C18O的摩爾質量為30 g·mol-1,14N2的摩爾質量為28 g·mol-1,A項錯誤;1個12C18O分子中所含中子數(shù)為16,1個14N2分子中所含中子數(shù)為14,B項錯誤;n=,m相同、M不同,n不同,D項錯誤。]
5.如圖所示三只氣球,其中A、B的體積均為1.12 L,則A、B中氣體的物質的量________是0.05 mol(填“一定”或“不一定”);標準狀況下,A、B氣球中的分子個數(shù)比是________;在相同溫度和壓強下,A、C氣球中氣體的質量相同,則兩氣球的體積之比是________。

[答案] 不一定 1∶1 2∶1
6.(1)2 mol O3和3 mol O2的質量之比為________,分子數(shù)之比為________;同溫同壓下的密度之比為________,含氧原子數(shù)之比為________,體積之比為________。
(2)氣體化合物A的化學式可表示為OxFy,已知同溫同壓下10 mL A受熱分解生成15 mL O2和10 mL F2,則A的化學式為________,推斷的依據(jù)是________________。
[答案] (1)1∶1 2∶3 3∶2 1∶1 2∶3
(2)O3F2 阿伏加德羅定律和質量守恒定律

N2+3H22NH3
①化學計量數(shù)之比:  1 ∶ 3  ∶   2
②ΔN(分子)之比: 1 ∶ 3 ∶ 2
③Δn(分子)之比: 1 ∶ 3 ∶ 2
④ΔV(g)之比: 1 ∶ 3 ∶ 2
(同溫同壓)





有關“NA”的多角度判斷與計算
——宏觀辨識與微觀探析

NA的多角度考查題型在高考命題時一直保持較高的連續(xù)性(如2018年,部分卷涉及,如2019年Ⅱ、Ⅲ卷涉及)。在命題角度上主要從物質的狀態(tài)、組成、原子結構,氧化還原反應、電離、水解、可逆反應等不同方面進行微觀粒子數(shù)或共價鍵數(shù)的計算。體現(xiàn)了宏觀辨識與微觀探析和變化觀念與平衡思想的化學核心素養(yǎng)。

角度1 22.4 L·mol-1的適用條件與物質狀況
[陷阱解讀] 此角度通常在標準狀況下氣體摩爾體積具體應用的易錯點上組織命題,有時候雖然滿足標準狀況的使用條件,但不滿足是氣體;有時候雖然滿足是氣體的條件,但不滿足是在標準狀況下。有時候一些物理量與標準狀況無關。
[典題示例1] NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是________(填序號)。
A.(2017·全國卷Ⅲ)2.24 L(標準狀況)苯在O2中完全燃燒,得到0.6NA個CO2分子
B.(2017·全國卷Ⅱ)標準狀況下,2.24 L N2和O2的混合氣體中分子數(shù)為0.2NA
C.標準狀況下,2.24 L CCl4含有的共價鍵數(shù)為0.4NA
D.常溫常壓下,3.2 g O2所含的原子數(shù)為0.2NA
E.標準狀況下,2.24 L HCl和HF的混合物中含有氫原子數(shù)為0.1NA
[解析] A項,苯在標準狀況下為液體,不適用22.4 L·mol-1;B項,2.24 L混合氣體中分子數(shù)應為0.1NA;C項,CCl4在標準狀況下為液體,不適用
22.4 L·mol-1;D項,質量與溫度、壓強無關;E項,HF在標準狀況下為液體。
[答案] D
[陷阱突破] (1)一要看是否為標準狀況,不為標準狀況無法直接用22.4 L·mol-1(標準狀況下氣體的摩爾體積)求n。
(2)二要看物質在標準狀況下是否為氣態(tài),若不為氣態(tài)也無法用標準狀況下氣體的摩爾體積求n,如水、液溴、HF、CHCl3、CH2Cl2、CCl4、SO3、己烷、苯、CxHy(x>4)、乙醇、乙酸等。
(3)三要看指定的物理量是否與狀況有關。要明確物質的量或質量或摩爾質量或粒子數(shù)與物質所處狀況無關,物質的量或質量確定時,物質所含的粒子數(shù)與溫度、壓強等外界條件無關。
角度2 一定量的混合物中粒子數(shù)的計算
[陷阱解讀] 此角度通常涉及一定質量或一定物質的量的混合物中粒子數(shù)的計算?;旌衔锝M成氣體一般在摩爾質量相同或最簡式相同或分子式中某原子數(shù)相同等方面組織命題,設置陷阱。
[典題示例2] 設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法不正確的是______(填序號)。
A.(2016·全國卷Ⅰ)14 g乙烯和丙烯混合氣體中的氫原子數(shù)為2NA
B.標準狀況下,5.6 L CO2和SO2的混合氣體中含有的氧原子數(shù)為0.5NA
C.14 g N2和CO的混合氣體中含有的原子數(shù)為0.5NA
D.常溫常壓下,92 g NO2和N2O4的混合氣體中含有的原子數(shù)為6NA
[解析] A項,乙烯與丙烯的最簡式均為CH2,14 g二者混合物含2NA個H;B項,CO2與SO2中均含有2個氧原子;C項,N2與CO的M相同,14 g二者混合氣體中原子數(shù)應為0.5×2NA;D項,NO2與N2O4的最簡式均為NO2。
[答案] C
[陷阱突破] (1)等質量的最簡式相同的物質含有的原子數(shù)相同,如NO2與N2O4,C2H4與C3H6,O2與O3。
(2)等質量的摩爾質量相同的物質含有的分子數(shù)相同,如N2與CO,CO2與N2O,H2SO4與H3PO4。
(3)物質的量相同的物質含有的分子數(shù)相同,原子數(shù)不一定相同。如CO2與CO的混合氣體若為1 mol,則含分子數(shù)為1NA,原子數(shù)介于2NA和3NA之間。
角度3 一定量物質中微觀粒子與共價鍵數(shù)目的計算
[陷阱解讀] 此角度涉及題目主要從一定量的物質中所含相關粒子的數(shù)目(如質子數(shù)、中子數(shù)、電子數(shù)、離子數(shù)、電荷數(shù)、膠體粒子數(shù)等)和一定量的物質中存在的化學鍵數(shù)目(如共價鍵數(shù)目)等方面設置陷阱。
[典題示例3] 設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是________(填序號)。
A.(2017·全國卷Ⅲ)0.1 mol 的11B中,含有0.6NA個中子
B.18 g D2O和18 g H2O中含有的質子數(shù)均為10NA
C.60 g丙醇中存在的共價鍵總數(shù)為10NA
D.4.5 g SiO2晶體中含有的硅氧鍵的數(shù)目為0.3NA
E.12 g 金剛石中含有的C—C鍵數(shù)目為4NA
F.31 g P4分子中含有的P—P鍵數(shù)目為1.5NA
[解析] A項,11B中含中子數(shù)11-5=6;B項,D2O與H2O的摩爾質量不同,二者分子數(shù)不同,含有的質子數(shù)不同;C項,丙醇的結構式為,1分子中共有11個共價鍵;D項,1 mol SiO2中含4 mol Si—O鍵;E項,1 mol 金剛石中含2 mol C—C鍵;1 mol P4含6 mol P—P鍵。
[答案] ADF
[陷阱突破] 熟記常考物質的組成與結構
(1)物質的構成
有些物質是由分子構成的,分子又是由原子構成的。 有的分子是單原子分子,如稀有氣體He、Ne等,有的分子為雙原子分子,如Cl2、N2、O2、H2、Br2、I2等,有的分子為多原子分子,如O3、P4、D2O、CH4、CO2等。
(2)物質的微觀結構
記住特殊物質中所含粒子(分子、原子、電子、質子、中子等)的數(shù)目,如Ne、D2O、18O2、—OH、OH-等。
(3)物質中所含的化學鍵
理解物質中所含化學鍵的數(shù)目,如一分子H2O2、CnH2n+2中化學鍵的數(shù)目分別為3、3n+1。
??嘉镔|所含的共價鍵數(shù)目:


幾種常
考物質
CH4
(C—H)
P4
(P—P)
Si
(Si—Si)
SiO2
(Si—O)
石墨
(C—C)
金剛石
(C—C)
每摩爾
含共價
鍵數(shù)目
4NA
6NA
2NA
4NA
1.5NA
2NA
角度4 電解質溶液中粒子數(shù)目的計算
[陷阱解讀] 此角度的題目主要從電解質電離程度、鹽水解程度、是否指明溶液體積等方面設置陷阱。
[典題示例4] 設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是________(填序號)。
A.(2017·全國卷Ⅲ)pH=1的H3PO4溶液中,含有0.1NA個H+
B.2 L 0.5 mol·L-1亞硫酸溶液中含有的氫離子數(shù)為2NA
C.1 L 0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液中HCO和CO粒子數(shù)之和為0.1NA
D.(2017·全國卷Ⅱ)1 L 0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液中,NH的數(shù)目為0.1NA
E.1 L 0.1 mol·L-1的C2O溶液中含H2C2O4、HC2O、C2O粒子數(shù)之和為0.1NA
F.含1 mol NH4Cl的溶液中加氨水至中性時溶液中含有的NH數(shù)目為1NA
[解析] A項,沒有指明溶液體積;B項,H2SO3為弱酸,不能完全電離;C項,溶液中還有H2CO3;D項,NH水解;E項,利用物料守恒可知;F項,n(NH)+n(H+)=n(Cl-)+n(OH-),因為
n(H+)=n(OH-),故n(NH)=n(Cl-)=1NA。
[答案] EF
[陷阱突破] 細審題、抓“四看”:一看是否指明溶液的體積;二看是否有弱電解質或可水解的弱酸根離子(或弱堿陽離子);三看所給條件是否與電解質的組成有關;四看是否忽略溶劑水中的H、O原子數(shù)目。
角度5 氧化還原反應中轉移電子數(shù)的計算
[陷阱解讀] 此角度易在特殊氧化還原反應中電子轉移數(shù)目上命題,主要的命題陷阱有:歧化反應或歸中反應中轉移的電子數(shù);變價元素的單質參與反應時轉移的電子數(shù),氧化劑或還原劑不同,所表現(xiàn)的化合價不同。
[典題示例5] 設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是______(填序號)。
A.(2017·全國卷Ⅱ)2.4 g Mg與H2SO4完全反應,轉移電子數(shù)為0.1NA
B.(2016·全國卷Ⅰ)1 mol Fe溶于過量硝酸,電子轉移數(shù)為2NA
C.(2015·全國卷Ⅰ)過氧化鈉與水反應時,生成0.1 mol氧氣轉移的電子數(shù)為0.2NA
D.(2015·全國卷Ⅱ)鈉在空氣中燃燒可生成多種氧化物。23 g鈉充分燃燒時轉移電子數(shù)為1NA
E.惰性電極電解飽和食鹽水時,陰極上生成2.24 L(標準狀況下)氣體時,電路中通過的電子數(shù)為0.2NA
F.向1 L 0.1 mol·L-1的FeBr2溶液中通入足量Cl2充分反應,轉移電子數(shù)為0.1NA
[解析] A項,轉移電子數(shù)應為0.2NA;B項,F(xiàn)e被氧化為
Fe3+,電子轉移數(shù)為3NA;D項,Na的氧化物中Na均為+1價;F項,Cl2足量,F(xiàn)e2+、Br-均被氧化,轉移電子數(shù)為0.3NA。
[答案] CDE
[陷阱突破] (1)關注特殊反應
①Na2O2與水或CO2反應,產(chǎn)生1 mol O2均轉移2 mol電子。
②鐵與硝酸反應時,常溫時在濃硝酸中鈍化,溶于足量稀硝酸生成Fe(NO3)3,硝酸不足時生成Fe(NO3)2。
③NO2與H2O反應,當1 mol NO2參加反應,轉移電子 mol。
④氯氣與足量NaOH溶液反應,1 mol Cl2轉移1 mol電子;氯氣與足量金屬反應,1 mol Cl2轉移2 mol電子。
(2)明確反應實質
Na、Mg、Al在化合物中的化合價分別為+1、+2、+3,因此1 mol Na與O2反應,無論生成Na2O還是Na2O2,均轉移1 mol電子;1 mol Mg與O2、N2、鹽酸等物質反應,均轉移2 mol電子;1 mol Al無論溶于鹽酸還是NaOH溶液,均轉移3 mol電子。
(3)注意過量問題
如含1 mol FeBr2的溶液中通少量Cl2和通足量Cl2,轉移的電子數(shù)不一樣。
角度6 一些特殊反應或隱含的反應的粒子數(shù)計算
[陷阱解讀] 此角度的題目主要從可逆反應、鈍化、與濃度有關及反應中隱含的反應上設置陷阱。
[典題示例6] 設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是______(填序號)。
A.(2017·全國卷Ⅱ)0.1 mol H2和0.1 mol I2于密閉容器中充分反應后,其分子總數(shù)為0.2NA
B.(2016·全國卷Ⅰ)1 mol N2與4 mol H2反應生成的NH3分子數(shù)為2NA
C.(2015·全國卷Ⅰ)密閉容器中2 mol NO與1 mol O2充分反應,產(chǎn)物的分子數(shù)為2NA
D.(2015·四川高考)50 mL 12 mol·L-1鹽酸與足量MnO2共熱,轉移的電子數(shù)為0.3NA
E.室溫下,56 g鐵片投入足量濃硫酸中生成NA個SO2
F.電解精煉銅,當電路中通過0.2NA個電子時,陽極溶解減輕6.4 g
G.標準狀況下,將22.4 L Cl2通入足量水中充分反應轉移電子數(shù)小于NA
[解析] A、B項涉及的反應均有可逆反應,但A項,H2+I22HI,反應前后分子數(shù)不變,B項,1 mol N2不能完全反應,C項,2NO2N2O4,分子數(shù)小于2NA;D項,濃鹽酸不能完全反應;E項,室溫下,鐵遇濃硫酸發(fā)生鈍化;F項,陽極還有Zn、Fe、Ni溶解;G項,Cl2與H2O反應為可逆反應,Cl2不完全反應。
[答案] AG
[陷阱突破] 熟記常見的特殊反應或隱含反應
(1)NO與O2反應生成NO2,NO2又部分轉化成N2O4。
(2)一些可逆反應不能反應完全:①如N2與H2化合生成NH3;②SO2與O2反應生成SO3;③Cl2與H2O反應;④Cl2與PCl3反應;⑤H2與I2反應;⑥酯化反應和酯的水解反應等。
(3)特殊的變化——濃度因素
①MnO2與濃鹽酸的反應,隨著反應的進行,濃鹽酸變稀鹽酸,反應停止。
②Cu與濃硫酸的反應,隨著反應的進行,濃硫酸變稀硫酸,反應停止。
③Cu與濃硝酸反應,隨著反應的進行,濃硝酸變稀硝酸,得到NO2和NO的混合氣體。
④Zn與濃硫酸反應,隨著反應的進行,濃硫酸變稀硫酸,得到SO2和H2的混合氣體。
⑤常溫下,鐵、鋁遇濃硝酸、濃硫酸發(fā)生“鈍化”。
(4)金屬精煉時陽極雜質的反應。

1.(2019·全國卷Ⅱ)已知NA是阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法錯誤的是(  )
A.3 g 3He含有的中子數(shù)為1NA
B.1 L 0.1 mol·L-1磷酸鈉溶液含有的PO數(shù)目為0.1NA
C.1 mol K2Cr2O7被還原為Cr3+轉移的電子數(shù)為6NA
D.48 g正丁烷和10 g異丁烷的混合物中共價鍵數(shù)目為13NA
B [A項,3 g 3He含有的中子數(shù)為1NA,正確;B項,磷酸鈉為強堿弱酸鹽,PO會發(fā)生水解,所以所含PO的數(shù)目小于0.1NA,錯誤;C項,Cr的化合價變化為6-3=3,1 mol K2Cr2O7含有2 mol Cr,所以轉移電子數(shù)為6NA,正確;D項,58 g正丁烷、異丁烷的混合物為1 mol,烷烴(CnH2n+2)中總鍵數(shù)為3n+1,則該混合物中共價鍵數(shù)目為13NA,正確。]
2.(2019·湖東六校聯(lián)考)設NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是
(  )
A.6 g SiO2晶體中含有Si—O鍵的數(shù)目為0.2NA
B.1 mol乙酸與足量的乙醇發(fā)生酯化反應,生成乙酸乙酯的分子數(shù)目為NA
C.疊氮化銨(NH4N3)可發(fā)生爆炸反應:NH4N3===2N2↑+2H2↑,則每收集89.6 L氣體,爆炸時轉移電子數(shù)為4NA
D.常溫下,向1 L 0.1 mol·L-1醋酸鈉溶液中加入醋酸至溶液為中性,則溶液含醋酸根離子數(shù)為0.1NA
D [1 mol SiO2含有4 mol Si—O鍵,6 g SiO2的物質的量為0.1 mol,含有0.4 mol Si—O鍵,A錯誤。乙酸與乙醇發(fā)生的酯化反應屬于可逆反應,1 mol乙酸與足量的乙醇反應時,生成的乙酸乙酯的物質的量小于1 mol,B錯誤。C項未指明氣體所處的溫度和壓強,無法計算反應轉移的電子數(shù),C錯誤。利用電荷守恒,可知n(CH3COO-)=n(Na+)=0.1 mol,D正確]

1.(2018·全國卷Ⅰ,T10)NA是阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是(  )
A.16.25 g FeCl3水解形成的Fe(OH)3膠體粒子數(shù)為0.1NA
B.22.4 L(標準狀況)氬氣含有的質子數(shù)為18NA
C.92.0 g甘油(丙三醇)中含有羥基數(shù)為1.0NA
D.1.0 mol CH4與Cl2在光照下反應生成的CH3Cl分子數(shù)為1.0NA
B [16.25 g FeCl3的物質的量n(FeCl3)=0.1 mol,如果氯化鐵完全水解,則生成0.1 mol Fe(OH)3,而氫氧化鐵膠體粒子由許多氫氧化鐵分子聚集而成,故氫氧化鐵膠體粒子數(shù)遠小于0.1NA,A項錯誤;氬氣是單原子分子,1 mol Ar含18 mol質子,B項正確;甘油(丙三醇)的分子式為C3H8O3,相對分子質量為92,1 mol(92.0 g)甘油含3 mol羥基,C項錯誤;甲烷與氯氣在光照下反應會生成四種有機產(chǎn)物,即1.0 mol甲烷反應后生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4共為1 mol,D項錯誤。]
2.(2018·全國卷Ⅱ,T11)NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是
(  )
A.常溫常壓下,124 g P4中所含P—P鍵數(shù)目為4NA
B.100 mL 1 mol·L-1 FeCl3溶液中所含F(xiàn)e3+的數(shù)目為0.1NA
C.標準狀況下,11.2 L甲烷和乙烯混合物中含氫原子數(shù)目為2NA
D.密閉容器中,2 mol SO2和1 mol O2催化反應后分子總數(shù)為2NA
C [每個P4分子中含6個P—P鍵,124 g P4的物質的量為1 mol,含6 mol P—P鍵,A項錯誤;該溶液中雖然含0.1 mol FeCl3,但由于Fe3+部分水解,即溶液中Fe3+的數(shù)目小于0.1NA,B項錯誤;標準狀況下,11.2 L甲烷和乙烯的混合氣體為0.5 mol,根據(jù)1 mol CH4和1 mol C2H4均含4 mol 氫原子可知,0.5 mol混合氣體中含2 mol 氫原子,C項正確;SO2和O2的反應為可逆反應,即反應后容器中同時含有SO2、O2和SO3,分子總數(shù)大于2NA,D項錯誤。]
3.(2018·全國卷Ⅲ,T8)下列敘述正確的是(  )
A.24 g鎂與27 g鋁中,含有相同的質子數(shù)
B.同等質量的氧氣和臭氧中,電子數(shù)相同
C.1 mol重水與1 mol水中,中子數(shù)比為2∶1
D.1 mol乙烷和1 mol乙烯中,化學鍵數(shù)相同
B [24 g鎂與27 g鋁的物質的量均為1 mol,但Mg、Al的質子數(shù)分別為12、13,A項錯誤;1 mol O2含有16 mol電子,1 mol O3含有24 mol電子,質量相同(設為m g)的O2、O3含有的電子的物質的量分別為 mol= mol、 mol= mol,B項正確;1 mol D2O含有10 mol中子,1 mol H2O含有8 mol中子,C項錯誤;1 mol CH3—CH3含有7 mol共價鍵,1 mol CH2===CH2含有4 mol C—H和1 mol C===C,D項錯誤。]
4.(2017·海南高考,T9)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列敘述錯誤的是 (  )
A.1 mol乙烯分子中含有的碳氫鍵數(shù)為4NA
B.1 mol甲烷完全燃燒轉移的電子數(shù)為8NA
C.1 L 0.1 mol·L-1的乙酸溶液中含H+的數(shù)量為0.1NA
D.1 mol的CO和N2混合氣體中含有的質子數(shù)為14NA
C [乙酸為弱酸,部分電離,N(H+)

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