1、1基础考点自主练(三) 阿伏加德罗常数( NA)的应用及相关计算题 组 一 阿 伏 加 德 罗 常 数 NA 的 应 用1(2018全国卷) NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )A16.25 g FeCl 3水解形成的 Fe(OH)3胶体粒子数为 0.1NAB22.4 L(标准状况)氩气含有的质子数为 18NAC92.0 g 甘油(丙三醇)中含有羟基数为 1.0NAD1.0 mol CH 4与 Cl2在光照下反应生成的 CH3Cl分子数为 1.0NA解析：选 B Fe(OH) 3胶体粒子是若干个 Fe(OH)3的集合体，A 项错误；氩气是单原子分子，标准状况下，22.4 L氩气的物
2、质的量为 1 mol，含有的质子数为 18NA，B 项正确；92.0 g甘油的物质的量为 1 mol，每个甘油分子含有 3个羟基，所以 1 mol甘油含有的羟基数为 3.0NA，C 项错误；CH 4与 Cl2发生取代反应生成的有机物除了 CH3Cl以外，还有CH2Cl2、CHCl 3和 CCl4，生成的 CH3Cl分子数小于 1.0NA，D 项错误。2(2018全国卷) NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )A常温常压下，124 g P 4中所含 PP键数目为 4NAB100 mL 1 molL 1 FeCl3溶液中所含 Fe3 的数目为 0.1NAC标准状况下，11.2 L 甲烷
3、和乙烯混合物中含氢原子数目为 2NAD密闭容器中，2 mol SO 2和 1 mol O2催化反应后分子总数为 2NA解析：选 C 124 g P4的物质的量为 1 mol，每个 P4分子中含有 6个 PP键，所以含有 PP键数目为 6NA，A 项错误；Fe 3 在水溶液中能发生水解，100 mL 1 molL1 FeCl3溶液中所含 Fe3 的数目小于 0.1NA，B 项错误；标准状况下，11.2 L甲烷和乙烯混合物的物质的量为 0.5 mol，每个甲烷和乙烯分子都含有 4个氢原子，所以含有氢原子数目为2NA，C 项正确；SO 2和 O2的化合反应为可逆反应，2 mol SO2和 1 mol
4、 O2催化反应后，混合气体的物质的量大于 2 mol，即分子总数大于 2NA，D 项错误。3(2017全国卷)阿伏加德罗常数的值为 NA。下列说法正确的是( )A1 L 0.1 molL 1 NH4Cl溶液中，NH 的数量为 0.1NA4B2.4 g Mg 与 H2SO4完全反应，转移的电子数为 0.1 NAC标准状况下，2.24 L N 2和 O2的混合气体中分子数为 0.2NAD0.1 mol H 2和 0.1 mol I2于密闭容器中充分反应后，其分子总数为 0.2NA解析：选 D 溶液中含 0.1 mol NH4Cl，由于 NH 部分水解，即 NH 的数量小于4 40.1NA，A 项错
5、误；2.4 g Mg 的物质的量为 0.1 mol，与 H2SO4完全反应转移 0.2 mol 电子，B项错误；标准状况下，2.24 L N2和 O2的混合气体为 0.1 mol，其分子数为 0.1NA，C 项错误；H 2与 I2的反应虽为可逆反应，但由于反应前后气体总物质的量不变，因此无论反应程度如何，分子总数均为 0.2NA，D 项正确。4(2017全国卷) NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )2A0.1 mol 的 11B中，含有 0.6NA个中子BpH1 的 H3PO4溶液中，含有 0.1NA个 HC2.24 L(标准状况)苯在 O2中完全燃烧，得到 0.6NA个 CO2分
6、子D密闭容器中 1 mol PCl3与 1 mol Cl2反应制备 PCl5(g)，增加 2NA个 PCl键解析：选 A 1 个 11B原子中含有 6个中子，0.1 mol 11B中含有 0.6NA个中子，A 项正确；H 3PO4溶液的体积未知，所以不能计算出所含 H 个数，B 项错误；标准状况下苯是液体，不能利用气体摩尔体积计算 2.24 L苯在 O2中完全燃烧产生 CO2分子的数目，C 项错误；PCl3与 Cl2生成 PCl5(g)的反应是可逆反应，所以 1 mol PCl3与 1 mol Cl2不可能完全反应，生成的 PCl5小于 1 mol，故增加的 PCl键的数目小于 2NA，D 项
7、错误。5(2016全国卷)设 NA为阿伏加德罗常数值。下列有关叙述正确的是( )A14 g 乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为 2NAB1 mol N 2与 4 mol H2 反应生成的 NH3分子数为 2NAC1 mol Fe 溶于过量硝酸，电子转移数为 2NAD标准状况下，2.24 L CCl 4含有的共价键数为 0.4NA解析：选 A A 项，乙烯和丙烯的分子式分别为 C2H4、C 3H6，二者的最简式均为 CH2,14 g乙烯和丙烯混合气体中含有“CH 2”的物质的量为 1 mol，故所含氢原子14 g14 gmol 1数为 2NA，正确；B 项，N 2和 H2合成氨的反应为可逆反应，1
8、 mol N2与 4 mol H2反应生成的 NH3分子数小于 2NA，错误；C 项，Fe 与过量的硝酸反应生成 Fe(NO3)3，故 1 mol Fe参加反应时转移电子数为 3NA，错误；D 项，标准状况下，CCl 4为液体，2.24 L CCl4的物质的量远大于 0.1 mol，故含有的共价键数远大于 0.4NA，错误。 6(2018新乡模拟)设 NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )A1 mol 羟基中含有 10NA个电子B常温下，22.4 L CH 4在 O2中完全燃烧，生成 NA个 CO2分子C标准状况下，18 g H 2O中所含的氧原子数为 NAD0.2 molL 1 的
9、 NH4Cl溶液中含有 0.2NA个 NH4解析：选 C A 项，一个羟基含有 9个电子，故 1 mol羟基中含有 9NA个电子，错误；B项，常温下，22.4 L CH4的物质的量小于 1 mol，在 O2中完全燃烧生成 CO2分子的数目小于 NA，错误；C 项，标准状况下，18 g H2O中所含的氧原子数为1NA NA，正确；D 项，没有给定溶液的体积，无法计算 NH 的数目，错18 g18 gmol 1 4误。7(2018周口模拟)设 NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )A在沸水中滴入含 0.1 mol FeCl3的饱和溶液，制得胶粒数为 0.1NAB含 0.4 mol HNO
10、3的稀硝酸与足量 Fe反应，转移电子数为 1.2NA3C120 g NaHSO 4和 MgSO4的晶体混合物中阳离子数为 NAD标准状况下，44.8 L SO 2与足量 O2反应生成的 SO3分子数为 2NA解析：选 C 氢氧化铁胶粒是多个氢氧化铁的集合体，所以在沸水中滴入含 0.1 mol FeCl3的饱和溶液，制得胶粒数小于 0.1NA，故 A错误；含 0.4 mol HNO3的稀硝酸与足量Fe反应的方程式是 3Fe8HNO 3=3Fe(NO3)22NO4H 2O，转移电子数为 0.3NA，故 B错误；120 g NaHSO4的物质的量是 1 mol，阳离子只有 Na ，所含阳离子数是 N
11、A；120 g MgSO4的物质的量是 1 mol，阳离子只有 Mg2 ，所含阳离子数是 NA；所以 120 g NaHSO4和MgSO4的晶体混合物中阳离子数为 NA，故 C正确；SO 2与 O2反应可逆，标准状况下，44.8 L SO2与足量 O2反应生成的 SO3分子数小于 2NA，故 D错误。8(2018衡阳模拟)设 NA代表阿伏加德罗常数的值。下列有关说法正确的是( )A1 mol 乙酸、乙醇和甲酸甲酯的混合物中含有的碳原子数为 2NAB46 g Na 与一定量 O2完全反应生成 Na2O和 Na2O2时转移的电子数为 3NAC0.5 L 1 molL 1 的 NaHS溶液中含有的
12、HS 、S 2 的总数为 0.5NAD2 mol NO 和 1 mol O2充分反应后，体系中含有的 NO2分子数为 2NA解析：选 A A 项，乙酸、乙醇和甲酸甲酯的分子中均含有 2个碳原子，无论以怎样的比例混合，1 mol 乙酸、乙醇和甲酸甲酯的混合物中含有的碳原子数都为 2NA，正确；B 项，46 g Na只能转移 2 mol 电子，错误；C 项，0.5 L 1 molL1 的 NaHS溶液中含有的HS 、S 2 、H 2S的总数为 0.5NA，错误；D 项，体系中存在 2NO2N 2O4的转化，得到的产物是 NO2和 N2O4的混合物，错误。9(2018武汉模拟)设 NA为阿伏加德罗常
13、数的值 。下列有关叙述正确的是( )A1 mol 甲醇中含有的共价键数为 4NAB1 mol 氯气分别与铁和铝完全反应时转移的电子数均为 3NAC电解精炼铜，当电路中通过的电子数目为 0.2NA时，阳极质量减少 6.4 gD1 mol CH 3COONa和少量 CH3COOH溶于水所得中性溶液中，CH 3COO 的数目为 NA解析：选 D 1 mol甲醇中含有的共价键数为 5NA，故 A错误；1 mol氯气分别与铁和铝反应时，氯元素化合价由 0变为1，所以 1 mol氯气分别与铁和铝完全反应时转移的电子数均为 2NA，故 B错误；粗铜中含有杂质铁、锌等，所以电路中转移的电子数为 0.2NA时，
14、阳极不一定减少 6.4 g，故 C错误；根据电荷守恒，1 mol CH3COONa和少量 CH3COOH溶于水中，则 n(CH3COO ) n(OH ) n(Na ) n(H )，溶液呈中性，则 n(OH ) n(H )，所以n(CH3COO ) n(Na )1 mol，故 D正确。临门一脚“八防”巧避阿伏加德罗常数的常设陷阱一防“标准状况非气体” 。在标准状况下，苯、醇、HF 为液体，乙酸、SO 3为固体，均不能根据物质的体积计算物质的量及所含微粒数目。如2016全国卷T 8D标准状况下，42.24 L CCl4含有的共价键数为 0.4NA()。二防“只有浓度缺体积” 。若只给出了溶液的物质
15、的量浓度，缺少溶液的体积时，无法计算出溶质的物质的量，进而无法求出微粒的数目。如2017全国卷T 10BpH1 的H3PO4溶液中，含有 0.1NA个 H ()。三防“阴、阳离子能水解” 。若未考虑溶液中盐所电离出的阴、阳离子(如NH 、Al 3 、Fe 3 、CO 等)能发生水解反应，会导致计算某微粒数目时出错。如4 232018全国卷T 11B100 mL 1 molL1 FeCl3溶液中所含 Fe3 的数目为 0.1NA()。四防“溶剂粒子被忽略” 。只分析了溶质中微粒的数目，未考虑溶剂中的微粒而出现计算错误。如2017浙江 4月选考 T22B1 L 0.1 molL1 硫酸钠溶液中含有
16、的氧原子数为0.4NA()。五防“物质的特殊结构” 。白磷(P 4)中的 PP键、苯中无碳碳双键、同位素原子中的中子数等。如2018全国卷T 11A常温常压下，124 g P 4中所含 PP键数目为 4NA()。六防“弱电解质的部分电离” 。若未考虑在溶液中弱电解质会部分电离，会导致计算微粒数目时出错。如2017海南高考 T9C1 L 0.1 molL1 的乙酸溶液中含 H 的数量为0.1NA()。七防“可逆反应未到底” 。忽视反应为可逆反应，不能进行到底，会导致计算时出错。如2017全国卷T 10D密闭容器中 1 mol PCl3与 1 mol Cl2反应制备 PCl5(g)，增加 2NA个
17、 PCl键()。八防“浓度变化，反应停止” 。未考虑随着反应的进行，反应物浓度不断降低，化学反应停止或发生其他反应，导致计算微粒数目时出错。如2015四川高考 T5D50 mL 12 molL1 盐酸与足量 MnO2共热，转移的电子数为 0.3NA()。题 组 二 关 系 式 法 在 化 学 计 算 中 的 应 用10水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件。某课外小组采用碘量法测定学校周边河水中的溶解氧。实验步骤及测定原理如下：.取样、氧的固定用溶解氧瓶采集水样。记录大气压及水体温度。将水样与 Mn(OH)2碱性悬浊液(含有 KI)混合，反应生成 MnO(OH)2，实现氧的固定。.酸化、滴定
18、将固氧后的水样酸化，MnO(OH) 2被 I 还原为 Mn2 ，在暗处静置 5 min，然后用标准Na2S2O3溶液滴定生成的 I2(2S2O I 2=2I S 4O )。23 26回答下列问题：取 100.00 mL水样经固氧、酸化后，用 a molL1 Na2S2O3溶液滴定，以淀粉溶液作指示剂，终点现象为_；若消耗 Na2S2O3溶液的体积为 b mL，则水样中溶解氧的含5量为_ mgL 1 。解析：根据可知 MnO(OH)2能将水样中的 I 氧化为 I2，滴定过程中用淀粉溶液作指示剂，在滴定终点前 I2遇淀粉变蓝，达到滴定终点时，I 2完全被消耗，溶液蓝色刚好褪去。根据关系式 O22M
19、nO(OH) 22I 24Na 2S2O3，结合消耗 n(Na2S2O3) a molL1 b103 L ab103 mol，可求出 100.00 mL水样中溶解氧的质量为 ab103 mol32 14gmol1 8 ab103 g8 ab mg，则该水样中溶解氧的含量为 80 ab 8ab mg0.100 00 LmgL1 。答案：蓝色刚好褪去 80 ab11Ba 2 是一种重金属离子，有一环境监测小组欲利用 Na2S2O3、KI、K 2Cr2O7等试剂测定某工厂废水中 Ba2 的物质的量浓度。请回答下列问题：(1)现需配制 250 mL 0.100 molL1 的标准 Na2S2O3溶液，
20、所需要的玻璃仪器除量筒、250 mL容量瓶、玻璃棒外，还需要_。(2)需准确称取 Na2S2O3固体的质量为_g。(3)另取废水 50.00 mL，控制适当的酸度，加入足量的 K2Cr2O7溶液，得到 BaCrO4沉淀；沉淀经洗涤、过滤后，用适量的稀盐酸溶解，此时 CrO 全部转化为 Cr2O ；再加入过24 27量 KI溶液进行反应，然后在反应液中滴加上述标准 Na2S2O3溶液，反应完全时，消耗Na2S2O3溶液 36.00 mL。已知有关反应的离子方程式为Cr 2O 6I 14H =2Cr3 3I 27H 2O；2S 2O I 2=2I S 4O 。则该工厂废27 23 26水中 Ba2
21、 的物质的量浓度为_。解析：(1)要抓住“玻璃仪器”的字眼，因此还需要用来溶解固体的烧杯及用来定容的胶头滴管。(2)Na2S2O3固体的质量为 0.100 molL1 0.25 L158 gmol1 3.95 g，但实验室所用的托盘天平只能准确称量到 0.1 g，故需准确称取 Na2S2O3固体的质量为 4.0 g。(3)设 Ba2 的物质的量为 x，则根据相关反应可得以下关系式：Ba2 BaCrO 4 Cr2O I23S 2O12 27 32 231 3x0.036 L0.100 molL 1解得 x1.210 3 mol，则 c(Ba2 ) 0.024 molL 1 。1.210 3 mo
22、l0.050 L答案：(1)胶头滴管、烧杯 (2)4.0 (3)0.024 molL 112银铜合金广泛用于航空工业，从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如图：6注：Al(OH) 3和 Cu(OH)2开始分解的温度分别为 450 和 80 若银铜合金中铜的质量分数为 63.5%，理论上 5.0 kg 废料中的铜可完全转化为_ mol CuAlO2，至少需要1.0 molL1 的 Al2(SO4)3溶液_ L。解析：5.0 kg 银铜合金中铜的物质的量为n(Cu) 50 mol5.0103 g63.5%63.5 gmol 1根据流程图分析可得如下关系4Cu4CuO2Al 2(SO4)34Cu
23、AlO 2即 2CuAl 2(SO4)32CuAlO 22 1 2所以可完全转化生成 50 mol CuAlO2，至少需要 Al2(SO4)3的体积为 25.0 L。50 mol21.0 molL 1答案：50 25.0临门一脚1在多步连续进行的化学反应中 关系式法 考 虑 在进行多步反应的计算时，一般的解题步骤为2在涉及反应较多的化工流程或反应过程中特定关系式法 考 虑 在化工流程题中，计算某种物质的质量分数或在多步复杂的反应过程中进行某个特定7量的计算，可以考虑利用某种微粒(或原子)的守恒关系或物质的特定组成关系建立关系式解题。题组三 守恒法在化学计算中的应用13向含有 1 mol FeC
24、l2的溶液中通入 0.2 mol Cl2，再加入含 0.1 mol X2O 的酸27性溶液，使溶液中 Fe2 全部恰好氧化，并使 X2O 还原为 Xn ，则 n值为( )27A2 B3C4 D5解析：选 B 由题意知，0.2 mol Cl2和 0.1 mol X2O 的酸性溶液，共同将 1 mol 27Fe2 氧化。根据氧化还原反应中得失电子守恒可知，0.2 mol Cl2和 0.1 mol X2O 得到27电子的物质的量与 1 mol Fe2 失去电子的物质的量相等，所以有 0.2 mol20.1 mol2(6 n)1 mol1，解得 n3。14有一混合物形成的水溶液，只可能含有以下离子中的
25、若干种：K 、NH 、Cl 、Mg 2 、Ba 2 、CO 、SO ，现有三份 100 mL此溶液，进行如下实验：4 23 24(1)向第一份中加入 AgNO3溶液，有沉淀产生；(2)向第二份中加足量 NaOH溶液并加热后，收集到气体 0.04 mol；(3)向第三份中加足量 BaCl2溶液后，得干燥的沉淀 6.27 g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为 2.33 g。根据上述实验，以下推测不正确的是( )AK 一定存在B100 mL 溶液中含 0.02 mol CO 、0.04 mol NH23 4CCl 一定存在DBa 2 、Mg 2 一定不存在解析：选 C (1)说明此溶液中可能含有
26、Cl 、CO 、SO 。(2)说明此溶液中含有23 24NH ，且其物质的量为 0.04 mol。(3)说明此溶液中含有 CO 、SO ， n(SO )0.01 4 23 24 24mol， n(CO ) 0.02 mol，因有 CO 、SO 存在，则 Ba2 、Mg 2 一236.27 g 2.33 g197 gmol 1 23 24定不存在。再根据电荷守恒进行讨论，阴离子所带的负电荷为 0.01 mol20.02 mol20.06 mol，而阳离子所带的正电荷只有 0.04 mol，故一定存在另一种阳离子即K ，且其至少为 0.02 mol。15碱式氯化铜有多种组成，可表示为 Cua(OH
27、)bClcxH2O。为测定某碱式氯化铜的组成，进行下列实验：称取样品 1.116 0 g，用少量稀 HNO3溶解后配成 100.00 mL溶液A；取 25.00 mL溶液 A，加入足量 AgNO3溶液，得 AgCl 0.172 2 g；另取 25.00 mL溶液 A，调节 pH 45，用浓度为 0.080 00 molL 1 的 EDTA(Na2H2Y2H2O)标准溶液滴定Cu2 (离子方程式为 Cu2 H 2Y2 =CuY2 2H )，滴定至终点，消耗标准溶液 30.00 mL。通过计算确定该样品的化学式(写出计算过程)。8解析：由中生成 AgCl的质量，可计算出 1.116 0 g样品中
28、Cl 的物质的量 n(Cl )；由可计算出 1.116 0 g样品中 Cu2 的物质的量 n(Cu2 )，根据电荷守恒： n(OH ) n(Cl )2 n(Cu2 )，得出 n(OH )，最后由质量守恒得出 n(H2O)；由四种粒子的物质的量，可确定样品的化学式。答案： n(Cl ) n(AgCl) 4.80010 3 100.00 mL25.00 mL 0.172 2 g143.5 gmol 1 100.00 mL25.00 mLmoln(Cu2 ) n(EDTA) 0.080 00 molL1 30.00 mL103 LmL1 100.00 mL25.00 mL9.60010 3 mol1
29、00.00 mL25.00 mL由电荷守恒 n(OH ) n(Cl )2 n(Cu2 )可得 n(OH )2 n(Cu2 ) n(Cl )29.60010 3 mol4.80010 3 mol1.44010 2 molm(Cl )4.80010 3 mol35.5 gmol1 0.170 4 gm(Cu2 )9.60010 3 mol64 gmol1 0.614 4 gm(OH )1.44010 2 mol17 gmol1 0.244 8 g再由质量守恒可得n(H2O) 4.80010 3 mol1.116 0 g 0.170 4 g 0.614 4 g 0.244 8 g18 gmol 1a b c x n(Cu2 ) n(OH ) n(Cl ) n(H2O)2311化学式为 Cu2(OH)3ClH2O临门一脚守恒法的应用原理及解题步骤(1)应用原理所谓“守恒”就是物质在发生“变化”或两物质在发生“相互作用”的过程中某些物理量的总量保持“不变” 。一切化学反应都遵循守恒定律，在化学变化中有各种各样的守恒，如质量守恒、元素原子守恒、得失电子守恒、电荷守恒等。(2)解题步骤9
