物质的量物质的聚集状态

1.能表示阿伏加德罗常数数值(NA)的是()A．1mol金属钠含有的电子数B．标准状况下22.4L苯所含的分子数C．0.012kg12C所含的原子数D．1L1mol·L－1的硫酸溶液所含的H＋数【解析】选C。A项，1mol金属钠含有的电子数为11NA，A错误；B项，在标准状况下苯为液态，故22.4L苯所含的分子数不为NA，B错；D项，因硫酸为二元强酸，1L1mol·L－1的硫酸溶液所含的H＋的数目为2NA。2.下列关于物质的量、摩尔质量的叙述中正确的是()A.0.012kg12C中含有约6.02×1023个碳原子B.1molH2O中含有2mol氢和1mol氧C.氢氧化钠的摩尔质量是40gD.2mol水的摩尔质量是1mol水的摩尔质量的2倍【解析】选A。B项，应表达为1molH2O中含有2mol氢原子和1mol氧原子；C项，单位错误，应是40g·mol-1；D项中水的摩尔质量是固定不变的。3．同温同压下，A容器中的氧气(O2)和B容器中的氨气(NH3)所含的原子个数相同，则A、B两容器中气体的体积之比是()A.1∶2B.2∶1C.2∶3D.3∶2【解析】选B。根据阿伏加德罗定律的推论可知，气体的体积之比等于物质的量之比，可设它们的物质的量分别为x、y，因原子数相同，则有2x=4y，可得，x∶y=2∶1，即体积之比为2∶1。4.(2011·广东六校联考)以NA表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是()A.0.1molFe与足量盐酸反应，转移的电子数为0.3NAB.28gCO中所含的原子数为2NAC.0.1mol/LK2SO4溶液中含有K+数为0.2NAD.标准状况下，22.4L水的分子数为NA【解析】选B。当铁与非氧化性酸反应时一般生成+2价的铁离子，所以0.1molFe与足量盐酸反应，转移的电子数为0.2NA，故A错误；CO是双原子分子，28g为1mol，所含的原子数为2mol，即2NA，故B正确；在0.1mol/LK2SO4溶液中由于溶液的体积未知，故无法计算K+的数目，C错误；在标准状况下，水是液体，故D错误。5.(1)0.5molH2SO4的质量是______g，其中含有_____molS原子。(2)现有10g由2H和16O组成的水分子，其中含质子数为______mol,中子数为_____mol，电子数为_____mol。(3)在一定温度和压强下，10体积气体A2跟30体积气体B2化合生成20体积某气体C，则该气体C的化学式为(用A、B表示)_________。【解析】(2)由2H和16O组成的2H216O的摩尔质量为20g·mol-1,故10g2H216O的物质的量为0.5mol，1mol该水分子的质子数为10mol、中子数为10mol、电子数为10mol，故它所含的质子数为5mol，中子数为5mol，电子数为5mol。(3)由阿伏加德罗定律推论可知，同温同压下，气体的体积之比等于气体的物质的量之比，故n(A2)∶n(B2)∶n(C)=1∶3∶2，再由质量守恒定律可求得C的化学式可表示为AB3。答案：(1)490.5(2)555(3)AB3【例证1】(2010·广东高考)设NA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是A.16gCH4中含有4NA个C—H键B.1mol·L-1NaCl溶液含有NA个Na+C.1molCu和足量稀硝酸反应产生NA个NO分子D.常温常压下，22.4LCO2中含有NA个CO2分子【解题关键】(1)找准选项中所求的微粒是“谁”。(2)注意题设陷阱：“常温常压不是标准状况”。【精讲精析】选A。【互动探究】(1)B项若改为1mol·L-1的Na2CO3溶液中含有NA个CO32-是否正确？提示：不正确。没有告诉溶液的体积，无法知道Na2CO3的物质的量，且CO32-在溶液中发生水解，故不正确。(2)D项若改为常温常压下44gCO2，结论是否正确？提示：正确。由质量求气体的物质的量与条件无关。(2011·滨州模拟)NA代表阿伏加德罗常数，以下说法正确的是A．121gCCl2F2所含的氯原子数为2NAB．常温常压下1molNO2气体与水反应生成NA个NO3-C．氯化氢气体的摩尔质量等于NA个氯气分子和NA个氢气分子的质量之和D．124gNa2O溶于水后所得溶液中含有O2-数为2NA【解析】选A。A项，CCl2F2的物质的量为n=m/M=121g/121g·mol-1=1mol，故121gCCl2F2所含的氯原子数为2NA，故A正确；B项，由化学反应3NO2+H2O====2HNO3+NO可知，1molNO2气体与水反应生成2/3molHNO3，故B错误；C项，正确的说法应为氯化氢气体的摩尔质量与1/2NA个氯气分子和1/2NA个氢气分子的质量之和的数值相同；D项，因Na2O溶于水后，与水反应生成了NaOH，溶液中不再含有单独的O2-，故D项错误。【例证2】(2011·南开模拟)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【解题关键】(1)“审题意”，由“定律”推知气体的分子数相同。(2)计算13C18O、14N18O分子的摩尔质量、质子数和中子数。【精讲精析】选D。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。故此两种气体的分子数相同。【互动探究】此题若改为“同温、等体积的容器内，充满等密度的由14N、13C、18O三种原子构成的一氧化氮和一氧化碳”，那么，两容器内气体的质量、分子数、质子数、中子数又是怎样的关系？提示：由等体积、等密度可得，两种气体的质量相同，可设它们的质量都为m，故14N18O、13C18O的物质的量分别为m/32、m/31，故所含分子数不同，它们的质子的物质的量分别为15m/32、14m/31，中子数分别为17m/32、17m/31；故它们的质量相同，分子数不同，质子数不同，中子数不同。【典例1】下列叙述中正确的是A.氢氧根离子的摩尔质量是17gB.1mol氧含有6.02×1023个微粒C.物质的量浓度相同的溶液中，所含溶质的微粒数相同D.1molH2含有2molH和2mole-【常见错误】选C。【错因分析】(1)常见错误分析错选C项的原因主要是没有考虑到溶液中溶质的成分。溶质的化学式不同，电离产生的微粒数可能相同，也可能不同；另外微粒数还和溶液体积有关。(2)其他错误分析【正确解答】选D。因为H2是双原子分子，一个氢分子中含有2个氢原子、2个电子，故1molH2含有2molH和2mole-。【典例2】用NA表示阿伏加德罗常数，下列说法中一定正确的是A.1mol甲烷中的氢原子被氯原子完全取代，需要Cl2的分子数为2NAB.常温常压下，7.1gCl2含有Cl2的分子数为0.1NAC.标准状况下，22.4LBr2中所含的分子数为NAD.0.1mol－OH含有的电子数目为NA【常见错误】选D。【错因分析】(1)常见错误分析错选D项的原因主要是把“羟基(-OH)是9电子的电中性原子团”和“OH-是带负电的10电子的微粒”混淆；0.1mol-OH含有的电子数目为0.9NA。(2)其他错误分析【正确解答】选B。7.1gCl2的物质的量是0.1mol，则Cl2的分子数为0.1NA，不受外界温度、压强的影响，注意克服思维定势。1.(2010·福建高考)用NA表示阿伏加德罗常数，下列判断正确的是()A．在18g18O2中含有NA个氧原子B．标准状况下，22．4L空气含有NA个单质分子C．1molCl2参加反应转移电子数一定为2NAD．含NA个Na+的Na2O溶解于1L水中，Na+的物质的量浓度为1mol/L【思路点拨】(1)利用c=n/V,V是溶液的体积而不是溶剂的体积。(2)1molCl2在不同的反应中，转移的电子数不同，若全部作氧化剂时，电子转移数目为2mol，若发生自身的氧化还原反应时，电子转移数目为1mol。【解析】选A。18g18O2物质的量为0.5mol，所以它所含氧原子的物质的量为1mol，即为NA，A正确；空气是多种成分的混合物，不只含单质，B错误；在氯气与水的反应中，1mol氯气只转移NA个电子，故C项错误；所得溶液中含有NA个Na+，可知氢氧化钠的物质的量为1mol，但溶液体积不是1L，故溶液的物质的量浓度不是1mol/L，D错误。2.(2010·江苏高考)设NA为阿伏加德罗常数的数值，下列叙述正确的是()A．常温下，1L0.1mol·L-1的NH4NO3溶液中氮原子数为0.2NAB．1mol羟基中电子数为10NAC．在反应KIO3+6HI====KI+3I2+3H2O中，每生成3molI2转移的电子数为6NAD．常温常压下，22.4L乙烯中C—H键数为4NA【思路点拨】(1)－OH中含9个电子，OH-中含10个电子。(2)使用22.4L·mol-1要注意看清条件。【解析】选A。NH4NO3的物质的量为0.1mol，氮原子数为0.2NA，尽管NH4+水解，但氮原子数不变，A项正确；羟基电子数为9，1mol羟基中电子数为9NA，B项错；KI中的碘来源于HI，每生成3molI2转移的电子数为5NA，C项错；22.4L不是在标准状况下，D项错。3.(2011·福建四校联考)NA为阿伏加德罗常数，下列说法正确的是()A.标准状况下，22.4L乙醇中含有NA个分子B.14gN2含有的核外电子总数为14NAC.1mol乙烯分子含3NA个碳碳双键D.23g金属钠与足量水反应时失去的电子数是NA【解析】选D。标准状况下乙醇是液体，22.4L乙醇不是1mol，A错；14gN2为0.5mol，1molN2中含有14mol电子，故0.5molN2中含有7mol电子，B错；乙烯的结构简式为：CH2＝CH2，1mol乙烯分子含NA个碳碳双键，C错；钠与水反应时，1molNa失去1mol电子，故23gNa共失去电子数是NA，D对。4.(2011·南平模拟)同温同压下两个容积相等的贮气瓶，一个装有C2H4，另一个装有C2H2和C2H6的混合气体，两瓶内的气体一定具有相同的()A.质量B.原子总数C.碳原子数D.密度【解析】选C。相同条件下，气体的体积相同，则气体的物质的量相同，其中混合气体的平均分子组成中碳原子数为2，平均氢原子数在2和6之间，即混合气体中C2H2和C2H6的相对量是变化的，不能确定，因此其质量、原子总数、密度也不能确定，故只有选项C正确。5.(2011·潍坊模拟)铜和镁的合金4.6g完全溶于浓硝酸，若反应时硝酸被还原只产生4480mL的NO2气体和336mL的N2O4气体(体积都已折算成在标准状况下)，在反应后的溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，生成沉淀的质量为多少克。【解析】分析过程：CuCu2+Cu(OH)2和MgMg2+Mg(OH)2得出：n(OH-)=n(e-),因为：HNO3～NO2及2NO2～N2O4，则n(e-)=(4.48L+0.336L×2)/(22.4L·mol-1)=0.23mol,故最终生成沉淀的质量是4.6g+0.23mol×17g·mol-1=8.51g。答案：8.51g-2e-+2OH--2e-+2OH-取一定量的CuO粉末与0.5L稀硫酸充分反应后，将一根质量为50g的铁棒插入上述溶液中，至铁棒质量不再变化时，铁棒增重0.24g，并收集到224mL气体(标准状况)。求此CuO粉末的质量。【解析】由题意可知，CuO粉末与稀硫酸充分反应后，硫酸过量。引起铁棒质量变化时涉及到下列两个反应：①Fe+H2SO4====FeSO4+H2↑②Fe+CuSO4====FeSO4+Cu其中第①个反应使铁棒质量减少，第②个反应使铁棒质量增加，两者的代数和为0.24g。Fe+H2SO4====FeSO4+H2↑Δm156g1mol56g0.01mol0.56gΔm2-Δm1=0.24g，Δm2=Δm1+0.24g=0.56g+0.24g=0.80g设CuO的物质的量为x，CuSO4的物质的量也为x，Fe+CuSO4====FeSO4+CuΔm21mol8gx0.80g解得x=0.1molm(CuO)=0.1mol×80g/mol=8g答案：8g一、选择题(本题包括10小题，每小题只有一个选项符合题意。每小题5分，共50分)1.下列说法中正确的是()A.摩尔既是物质的数量单位又是物质的质量单位B.阿伏加德罗常数是12kg12C中含有的碳原子数C.1mol水分子中含有2mol氢原子和1mol氧原子D.一个NO分子的质量是ag，一个NO2分子的质量是bg，则氧原子的摩尔质量是(b-a)g·mol-1【解析】选C。摩尔是物质的量的单位，A不正确；阿伏加德罗常数是0.012kg12C中所含有的碳原子数，B不正确；NO的摩尔质量为aNAg·mol-1，NO2的摩尔质量为bNAg·mol-1，氧原子的摩尔质量为(b-a)NAg·mol-1，D也不正确。2.(2011·福州模拟)下列物质中，与0.3molH2O含相同氢原子数的物质是()A.18.9gHNO3B.3.612×1023个HNO3分子C.0.1molH3PO4D.4.48LCH4(标准状况)【解析】选B。0.3molH2O含有0.6mol氢原子，18.9gHNO3的物质的量是0.3mol，含有0.3mol氢原子；3.612×1023个HNO3分子的物质的量为0.6mol，含有0.6mol氢原子，故选B；0.1molH3PO4含有0.3mol氢原子；4.48LCH4(标准状况)为0.2mol，含有0.8mol氢原子。3.(2011·长春模拟)下列叙述正确的是()A.一定温度、压强下，气体体积由其分子的大小决定B.一定温度、压强下，气体体积由其物质的量的多少决定C.气体摩尔体积是指1mol任何气体所占的体积为22.4LD.不同的气体，若体积不等，则它们所含的分子数一定不等【思路点拨】气体体积的大小主要取决于气体分子的多少、气体分子间的距离和分子的大小三个因素，而气体分子间的距离又取决于温度和压强的高低。【解析】选B。一定温度、压强下，气体体积的大小主要取决于气体分子间的距离和分子数目的多少，温度、压强相同，分子之间的距离相同，气体的物质的量越多，气体体积越大，故A错，B正确；气体摩尔体积是指一定温度和压强下，单位物质的量的任何气体所占的体积，气体摩尔体积的大小取决于外界条件，温度、压强一定，气体的摩尔体积一定，C错；N=NA·n=NA·，不同的气体，V不相同，若Vm不相同，n值可能相等，D错。4.某硫原子的质量是ag,12C原子的质量是bg，若NA只表示阿伏加德罗常数的数值，则下列说法中正确的是()A.该硫原子的相对原子质量为B.mg该硫原子的物质的量为molC.该硫原子的摩尔质量是aNAgD.ag该硫原子所含的电子数为16mol【解析】选A。B项，mg硫原子的个数是个，物质的量是=;C应为aNAg·mol-1，D项，ag该硫原子中含有16个电子。5.下列说法正确的是()A.在相同状况下，体积相同的任何物质含有相同数目的分子B.在相同状况下，体积相同的任何气体具有相同数目的原子C.在相同状况下，体积相同的H2O和HF具有相同数目的电子D.同温同压下，气体的密度之比等于其摩尔质量之比【解析】选D。据阿伏加德罗定律“同温同压下，相同体积的任何气体含有相同数目的分子”分析各个选项，A中关键词“物质”、B中关键词“原子”、C中水的状态不明，它与温度有关，故答案为D。6.(2011·沈阳模拟)阿伏加德罗常数约为6.02×1023mol-1，下列叙述中正确的是()A.1.8gD2O中含有电子的个数为6.02×1023B.电解精炼铜时转移了6.02×1023个电子，阳极溶解32g铜C.7.8gNa2S和Na2O2的混合物中含有的阴离子数大于0.1×6.02×1023D.2molSO2和1molO2混合在V2O5存在的条件下于密闭容器中加热反应后，容器内物质分子数大于2×6.02×1023【思路点拨】(1)精炼铜时阳极(粗铜)溶解的不只是铜；(2)Na2S和Na2O2两种物质的阴离子个数都是1。【解析】选D。A,1.8gD2O的物质的量为0.09mol,1个D2O中含有10个电子，所以1.8gD2O中含有电子的物质的量为0.9mol,故错误；B，精炼铜时阳极(粗铜)溶解的不只是铜，故阳极溶解的铜小于32g，故错误；C，Na2S和Na2O2两种物质的阴离子个数都是1，故错误；D，SO2和O2的反应是可逆反应，不能完全转化成SO3，故分子数大于2×6.02×1023，故正确。7.(2011·徐州模拟)如图表示1gO2与1gX气体在相同容积的密闭容器中压强(p)与温度(T)的关系，则X气体可能是()A.C2H4B.CH4C.CO2D.NO【解析】选C。本题考查阿伏加德罗定律的推论，由图可知，相同温度时，p(O2)>p(X)，在同质量、同体积条件下，气体相对分子质量与压强成反比，即相对分子质量越大，压强越小。只有CO2的相对分子质量大于O2的相对分子质量，故C正确。8.下列叙述正确的是()A.与28gCO具有相同分子数的CO2的质量一定是44gB.与VLCO具有相同分子数的CO2的体积一定是VLC.所含原子数相等的CO与CO2的密度之比为7∶11D.所含原子数相等的CO与CO2的密度之比为21∶22【思路点拨】质量、原子数不受外界条件的影响，体积、密度等物理量随外界条件的变化而变化。【解析】选A。A项：根据公式，可列式：，可判断A项正确。B、C、D都未指明两种气体所处的温度和压强条件是否相同，所以说法都不正确。9.现有A、B、C三种气体，相对分子质量关系为M(A)<M(B)=0.5M(C),下列说法正确的是()A.若三种气体物质的量相等，则它们的体积一定相等B.等质量的三种气体，则所含分子数目多少关系为N(A)<N(B)=0.5N(C)C.标准状况下，三种气体中分子间的平均距离均相同，分子质量也相等D.20℃时，若2molB与1molC体积相等，则B、C气体所承受的压强比为2∶1【解析】选D。气体体积与温度、压强密切相关，因温度、压强不明确，A错；等质量的气体，分子数目与摩尔质量成反比，B错；因三种气体相对分子质量不同，故分子质量不等，C错；由阿伏加德罗推论知D对。10.如图所示，在一个容积固定的恒温容器中，有两个可左右滑动的密封隔板，在C、A处充入等质量的X、Y两种气体，且X、Y的气体密度相等。当隔板停止滑动时，下列说法正确的是()A.气体的体积：V(X)>V(H2)>V(Y)B.物质的量：n(X)<n(H2)<n(Y)C.X的相对分子质量等于Y的相对分子质量D.X的相对分子质量比Y的相对分子质量小【思路点拨】根据“容积固定的恒温容器中，有两个可左右滑动的密封隔板”，说明A、B、C三个容器的温度、压强相等。【解析】选C。根据图示可知，A和C容器中的温度和压强是相同的，根据阿伏加德罗定律，相同温度、压强下X、Y气体的质量、密度相等，即X与Y的体积相同。相同温度、压强下，体积相同的两气体的物质的量相等；质量相等，物质的量相等，X的相对分子质量与Y的相对分子质量一定相等。二、非选择题(本题包括4小题，共50分)11.(12分)(1)0.3molNH3分子中所含氢原子数与_____个H2O分子中所含氢原子数相等。(2)含0.4molAl3+的Al2(SO4)3中所含的SO42-的物质的量是___________(不考虑Al3+的水解)。(3)已知16gA和20gB恰好完全反应生成0.04molC和31.76gD,则C的摩尔质量为_________。(4)2.3gNa中含电子的物质的量为______mol,在跟足量水反应中失去电子的物质的量为_________mol。(5)2molO3和3molO2的质量之比为______，分子数之比为______，同温同压下密度之比为_______，含氧原子数之比为_______，体积之比为_______。(6)如果ag某气体中含有的分子数为b，则cg该气体在标准状况下的体积是(设NA为阿伏加德罗常数)______________________________________________________________。【解析】(1)0.3molNH3分子所含氢原子为0.9mol,与0.45molH2O分子所含氢原子数相同，H2O分子的个数为0.45×6.02×1023=2.709×1023。(2)含0.4molAl3+的Al2(SO4)3的物质的量为0.2mol,含SO42-0.6mol。(3)0.04molC的质量为16g+20g-31.76g=4.24g，故C的摩尔质量为=106g/mol。(4)2.3gNa的物质的量为0.1mol,含电子的物质的量为1.1mol，与足量水反应失去电子的物质的量为0.1mol。(5)本题考查的是物质的量的应用，根据物质的量与其他量的关系把物质的量转化成要求的量，还考查了阿伏加德罗定律的运用，运用时注意所处的条件。(6)同温同压下，气体的物质的量与分子数成正比，则=,N=,那么cg该气体在标准状况下的体积为:。答案：(1)2.709×1023(2)0.6mol(3)106g/mol(4)1.10.1(5)1∶12∶33∶21∶12∶3(6)L12.(12分)某液体化合物X2Y4，常用作火箭燃料。16gX2Y4在一定量的O2中恰好完全燃烧，反应方程式为X2Y4(l)+O2(g)X2(g)+2Y2O(l)。冷却后标准状况下测得生成物的体积为11.2L，其密度为1.25g·L-1，则：(1)反应前O2的体积V(O2)为___________。(2)X2的摩尔质量为_________；Y元素的名称是_____。(3)若反应生成0.1molX2，则转移电子的物质的量为________mol。点燃====【解析】(1)由方程式可知参加反应的O2的体积与生成物X2的体积相同，即11.2L。(2)M(X2)=1.25g·L-1×22.4L·mol-1=28g·mol-1由方程式可知：n(X2Y4)=n(X2)==0.5mol则M(X2Y4)==32g·mol-1由M(X2)、M(X2Y4)可知Y的相对原子质量为1，即为氢元素。(3)由M(X2Y4)=32g·mol-1，M(Y)=1,则M(X)=14，即为氮元素。N2H4+O2N2+2H2O，产生0.1molN2转移电子的物质的量为0.1mol×［0-(-2)］×2=0.4mol。答案：(1)11.2L(2)28g·mol-1氢(3)0.4点燃====13.(12分)回答下列关于物质的量的问题。(1)在质量分数为28%的KOH水溶液中，OH-与H2O分子数之比是___________。(2)在K