0.1NA,B项错误;反应Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O中转移1个电子,标准状况下2.24 L Cl2为0.1 mol,则其与过量NaOH溶液反应转移的电子数为0.1NA,D项错误。
14.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( ) 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数目为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:选C。A.D2O的摩尔质量为20 g·mol1,18 g D2O的物质的量为18 g/20 g·mol
-
-
-1
=0.9 mol,则含有的质子数为 0.9×10NA=9NA,H2O的摩尔质量为 18 g·mol1,18 g H2O 的物质的量为18 g/18 g·mol1=1 mol,则含有的质子数为1×10NA=10NA,故A不正确。B.亚硫酸是弱电解质,不能发生完全电离,电离方程式为 H2SO3
+
-
+
-
H+HSO3,HSO3
+--
H+SO23,所含H数目小于2×0.5×2NA=2NA,故B不正确。C.过氧化钠与水反应的化学方程式为2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,根据电子转移情况得关系式O2~2e,生成 0.1 mol氧气转移电子数为 0.2NA,故C正确。D.2 mol NO与1 mol O2发生反应2NO+O2===2NO2,生成2 mol NO2,因为存在2NO2D不正确。
15.(2024·泸州高三教学质量诊断)为实现随处可上网,我国发射了“中星16号”卫星。NH4ClO4 是火箭的固体燃料,发生的反应为2NH4ClO4=====N2↑+Cl2↑+2O2↑+4H2O,NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.1 mol NH4ClO4 溶于水所得溶液中含NH4和ClO4数目均为NA B.反应中还原产物分子数与氧化产物分子总数之比为1∶3 C.产生6.4 g O2 反应转移的电子总数为0.8NA D.0.5 mol NH4ClO4 分解产生的气体体积为44.8 L
解析:选B。NH4为弱碱的阳离子,在水溶液中要水解,因此1 mol NH4ClO4 溶于水所得溶液中含NH4数目少于NA,故A错误;2NH4ClO4=====N2↑+Cl2↑+2O2↑+4H2O反应中还原产物为氯气,氧化产物为氮气和氧气,还原产物分子数与氧化产物分子总数之比为6.4 g1∶3,故B正确;6.4 g O2 的物质的量为-=0.2 mol,由上述方程式可知,反应
32 g·mol1转移的电子总数为1.4NA,故C错误;未告知是否为标准状况,无法计算 0.5 mol NH4ClO4 分解产生的气体的体积,故D错误。
二、非选择题
16.(1)0.7 mol H2O的质量为________,其中含有______个水分子,氢原子的物质的量为________。
(2)质量相同的H2、NH3、SO2、O3四种气体中,含有分子数目最少的是________,在
+
+
+
-
-
N2O4,则产物的分子数小于2NA,故
210 ℃
210 ℃
相同温度和相同压强条件下,体积最大的是________。
(3)2 mol CO2与3 mol SO3的分子数比是______;原子数比是________。
(4)在9.5 g某二价金属的氯化物中含有0.2 mol Cl,此氯化物的摩尔质量为________,该金属元素的相对原子质量为________。
解析:(1)0.7 mol H2O的质量为0.7 mol×18 g·mol1=12.6 g,含有水分子的个数为0.7 mol×6.02×1023 mol1=4.214×1023,氢原子的物质的量为0.7 mol×2=1.4 mol。
(2)根据n=m/M可知,摩尔质量最大的是SO2,其物质的量最小,含有分子数最少;摩尔质量最小的是H2,相同条件下物质的量最大,其所占体积最大。
(3)根据阿伏加德罗定律可知,2 mol CO2与3 mol SO3的分子数之比是2∶3;原子数之比是(2×3)∶(3×4)=1∶2。
(4)二价金属的氯化物可以表示为MCl2,在9.5 g该二价金属的氯化物中含0.2 mol Cl,则9.5 g氯化物的物质的量为0.1 mol,该氯化物的摩尔质量为95 g·mol1;该金属元素的相对原子质量为95-71=24。
答案:(1)12.6 g 4.214×1023(或0.7NA或0.7×6.02×1023) 1.4 mol (2)SO2 H2 (3)2∶3 1∶2 (4)95 g·mol1 24
17.某双原子分子构成的气体,其摩尔质量为M g·mol1,NA代表阿伏加德罗常数的值。对质量为m g的该气体,求:
(1)在标准状况下,该气体的体积为________L,密度为________g·L1,单个该气体分子的体积为________L。
(2)该气体所含的原子总数为________个。 (3)该气体的一个分子的质量约为________g。
mm-解析:(1)该气体的物质的量为 mol,在标准状况下的体积为 mol×22.4 L·mol1
MM22.4mM-
= L;此时,1 mol该气体的质量为M g,体积为22.4 L,故密度为 g·L1,单个
M22.422.42mNA分子的体积为 L。(2)因为是双原子分子,原子总数为。(3)1 mol该气体的质量为
NAMM
M g,单个分子的质量为 g。
NA
22.4mM22.42mNAM
答案:(1) (2) (3)
M22.4NAMNA
18.现有14.4 g CO和CO2的混合气体,在标准状况下所占的体积约为8.96 L。回答下列问题:
(1)该混合气体的平均摩尔质量为_____________________________________________。 (2)混合气体中碳原子的个数为________(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。 (3)将混合气体依次通过如图装置,最后收集在气球中。
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--
①气球中收集到的气体的摩尔质量为_______________________________________; ②标准状况下气球中收集到的气体的体积为___________________________________; ③气球中收集到的气体的电子总数为_________________________________________ (用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
V8.96 L
解析:(1)混合气体的体积为8.96 L,则其物质的量为n===0.4 mol,
Vm22.4 L·mol-1
14.4 g-
所以混合气体的平均摩尔质量为=36 g·mol1。(2)设混合气体中CO的物质的量为x
0.4 molmol,CO2的物质的量为y mol,则根据混合物的质量为14.4 g可得28x+44y=14.4①;根据气体的物质的量为0.4 mol可得x+y=0.4②;联立①②解得x=0.2,y=0.2;由于CO和CO2分子中均含1个碳原子,故0.2 mol CO和0.2 mol CO2中共含 0.4 mol C 原子,即0.4NA个。(3)将混合气体依次通过题图装置,则CO2会被NaOH溶液吸收,剩余CO被浓硫酸干燥后,收集在气球中,即气球中收集到的是干燥纯净的CO气体。①气球中收集到的气体为CO,故收集到的气体的摩尔质量为28 g·mol1;②气球中的气体为CO,其体积V=nVm=0.2 mol×22.4 L·mol1=4.48 L;③一个CO中含有14个电子,则0.2 mol CO中含有电子的物质的量为0.2 mol×14=2.8 mol,即电子总数为2.8NA。
答案:(1)36 g·mol1 (2)0.4NA (3)①28 g·mol1 ②4.48 L ③2.8NA
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