专题一中学化学常用计量-物质的量考点一 阿伏加德罗常数的综合应用1．(2022·课标全国卷Ⅰ，8，6分)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )A．18gD2O和18gH2O中含有的质子数均为10NAB．2L0.5mol·L－1亚硫酸溶液中含有的H＋离子数为2NAC．过氧化钠与水反应时，生成0.1mol氧气转移的电子数为0.2NAD．密闭容器中2molNO与1molO2充分反应，产物的分子数为2NA解析 A项，D2O和H2O的质子数相同(均为10)，但D2O、H2O的摩尔质量不同，分别为20g·mol－1和18g·mol－1，所以18gD2O和H2O的物质的量不同，质子数不同，错误；B项，n(H2SO3)＝2L×0.5mol·L－1＝1mol，但H2SO3是弱酸，部分电离，所以H＋数目小于2NA，错误；C项，发生的反应是2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，转移电子数为2e－，所以生成0.1mol氧气转移的电子数为0.2NA，正确；D项，发生反应：2NO＋O2===2NO2，生成2molNO2，常温下NO2和N2O4之间存在平衡2NO2N2O4，所以分子数小于2NA，错误。答案 C2．(2022·课标全国卷Ⅱ，10，6分)NA代表阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )A．60g丙醇中存在的共价键总数为10NAB．1L0.1mol·L－1的NaHCO3溶液中HCO和CO的离子数之和为0.1NAC．钠在空气中燃烧可生成多种氧化物，23g钠充分燃烧时转移电子数为1NAD．235g核素U发生裂变反应：U＋nSr＋Xe＋10n，净产生的中子(n)数为10NA解析 A项，60g丙醇的物质的量是1mol，根据其结构式可知，1mol丙醇分子中存在的共价键总数为11NA，错误；B项，根据电解质溶液中物料守恒可知，1L0.1mol·L－1的NaHCO3溶液中HCO、CO和H2CO3粒子数之和为0.1NA，错误；C项，在氧化物中，钠元素的化合价只有＋1价，因此23gNa即1molNa充分燃烧时转移电子数为1NA，正确；D项，235g核素U即1molU，发生裂变反应时净产生的中子数为9NA，错误。答案 C3．(2022·广东理综，10，4分)设nA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是( )A．23gNa与足量H2O反应完全后可生成nA个H2分子\nB．1molCu和足量热浓硫酸反应可生成nA个SO3分子C．标准状况下，22.4LN2和H2混合气中含nA个原子D．3mol单质Fe完全转变为Fe3O4，失去8nA个电子解析 A项，23gNa即1molNa可失去1mole－，与足量的H2O反应生成0.5nA个H2分子，错误；B项，1molCu与足量热浓硫酸反应应生成nA个SO2分子，错误；C项，N2和H2都是双原子分子，标准状况下22.4LN2和H2混合气的物质的量为1mol，含有2nA个原子，错误；D项，3molFe生成1molFe3O4，根据Fe3O4中3个Fe原子的化合价共为＋8价，可知反应中3mol单质铁失去8nA个e－，正确。答案 D4．(2022·四川理综，5，6分)设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )A．2.0gHO与D2O的混合物中所含中子数为NAB．常温常压下，4.4g乙醛所含σ键数目为0.7NAC．标准状况下，5.6LCO2与足量Na2O2反应转移的电子数为0.5NAD．50mL12mol/L盐酸与足量MnO2共热，转移的电子数为0.3NA解析 A项，HO和D2O的摩尔质量都为20g·mol－1，且一个分子中的中子数都是10个，故2.0gHO与D2O的混合物中所含中子数为NA，正确；B项，一个乙醛分子中含有6个σ键，4.4g乙醛的物质的量为0.1mol，故4.4g乙醛所含σ键数目为0.6NA，错误；C项，标准状况下，5.6LCO2的物质的量为0.25mol，根据CO2和Na2O2反应的化学方程式及元素化合价的变化可知，反应转移的电子数为0.25NA，错误；D项，随着反应的进行浓盐酸变成稀盐酸，不再和MnO2反应，故50mL12mol/L的盐酸与足量的MnO2共热转移的电子数小于0.3NA，错误。答案 A5．(2022·广东理综，10，4分)设nA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是( )A．1mol甲苯含有6nA个C—H键B．18gH2O含有10nA个质子C．标准状况下，22.4L氨水含有nA个NH3分子D．56g铁片投入足量浓H2SO4中生成nA个SO2分子解析 A项，1mol甲苯中含8nA个C—H键，A项错误；B项，n(质子)＝×10×nA＝10nA，B项正确；C项，标准状况下，氨水呈液态，C项错误；D项，铁片投入浓H2SO4\n中会发生钝化，D项错误。答案 B6．(2022·大纲全国卷，7，6分)NA表示阿伏加德罗常数，下列叙述正确的是( )A．1molFeI2与足量氯气反应时转移的电子数为2NAB．2L0.5mol·L－1硫酸钾溶液中阴离子所带电荷数为NAC．1molNa2O2固体中含离子总数为4NAD．丙烯和环丙烷组成的42g混合气体中氢原子的个数为6NA解析 1molFeI2与足量氯气反应时转移的电子数为3NA，A错误；1个SO带2个单位负电荷，此溶液中SO所带电荷数为2NA，另外，该溶液中还有OH－，阴离子所带电荷数大于NA，B错误；1molNa2O2固体中含离子总数为3NA，C错误；丙烯和环丙烷的分子式均为C3H6，则42g即1mol混合气体中含氢原子个数为6NA，D正确。答案 D7．(2022·广东理综，9，4分)设nA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是( )A．常温常压下，8gO2含有4nA个电子B．1L0.1mol·L－1的氨水中有nA个NHC．标准状况下，22.4L盐酸含有nA个HCl分子D．1molNa被完全氧化生成Na2O2，失去2nA个电子解析 1个O2分子含有的电子数为16个，8gO2的个数为0.25mol，则8gO2含有的电子的个数为0.25mol×16nAmol－1＝4nA，A正确；一水合氨为弱电解质，所以1L0.1mol·L－1的氨水中NH的数目小于0.1nA个，B错误；标准状况下，盐酸为液态混合物，并且氯化氢为强电解质，盐酸中不存在氯化氢分子，C错误；1molNa完全氧化为Na2O2失去的电子数为nA个，D错误。答案 A8．(2022·江苏化学，7，2分)设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )A．1L1mol·L－1的NaClO溶液中含有ClO－的数目为NAB．78g苯含有C===C双键的数目为3NAC．常温常压下，14g由N2与CO组成的混合气体含有的原子数目为NAD．标准状况下，6.72LNO2与水充分反应转移的电子数目为0.1NA解析 A项，ClO－是弱酸根离子，部分水解，所以ClO－数目小于NA;B项，在苯分子中碳原子间没有真正的双键，而是介于单键和双键之间的一种独特的共价键；C项，\n对相对分子质量皆为28的CO和N2的混合气体，因分子中原子数目均为两个，故14g混合气体含有的原子数目为NA;D项，标准状况下6.72L(即0.3mol)NO2溶于水，转移电子数目为0.2NA。答案 C9．(2022·课标全国卷Ⅱ，9，6分)N0为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是( )A．1.0L1.0mo1·L－1的NaAlO2水溶液中含有的氧原子数为2N0B．12g石墨烯(单层石墨)中含有六元环的个数为0.5N0C．25℃时pH＝13的NaOH溶液中含有OH－的数目为0.1N0D．1mol的羟基与1mol的氢氧根离子所含电子数均为9N0解析 A项，溶质NaAlO2含有的氧原子数为2N0，另外溶剂H2O中也含有氧原子，错误；B项，12g石墨烯含有N0个碳原子，每一个碳原子为三个六边形共用，每一个六边形含有2个碳原子，所以六元环共有N0×＝0.5N0，B正确。C项，缺少溶液的体积，错误；D项，1mol的羟基含有9N0个电子，1mol的氢氧根离子所含电子数为10N0，错误。答案 B10．(2022·课标全国卷，9，6分)用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述中不正确的是( )A．分子总数为NA的NO2和CO2混合气体中含有的氧原子数为2NAB．28g乙烯和环丁烷(C4H8)的混合气体中含有的碳原子数为2NAC．常温常压下，92g的NO2和N2O4的混合气体中含有的原子数为6NAD．常温常压下，22.4L氯气与足量镁粉反应，转移的电子数为2NA解析 常温常压下，22.4L氯气的物质的量小于1mol，则转移电子数目小于2NA，故D项错误。答案 D11．(2022·四川理综，7，6分)设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是( )A．标准状况下，33.6L氟化氢中含有氟原子的数目为1.5NAB．常温常压下，7.0g乙烯与丙烯的混合物中含有氢原子的数目为NAC.50mL18.4mol·L－1浓硫酸与足量铜微热反应，生成SO2分子的数目为0.46NAD．某密闭容器盛有0.1molN2和0.3molH2，在一定条件下充分反应，转移电子的数目为0.6NA解析 HF的沸点为19.54℃，在标准状况下呈非气态，A\n项错误；乙烯和丙烯的最简式都是CH2，故7.0g乙烯和丙烯的混合物含有n(CH2)＝0.5mol，则H原子的物质的量为1mol，即NA个，B项正确；浓硫酸与Cu的反应，随着反应的进行，浓硫酸的浓度变稀，稀H2SO4与Cu不反应，故生成的SO2分子数目小于0.46NA，C项错误；N2与H2生成NH3的反应为可逆反应，不可能进行到底，转移电子的数目小于0.6NA，D项错误。答案 B12．(2022·课标全国卷，7，6分)下列叙述正确的是( )A．1.00molNaCl中含有6.02×1023个NaCl分子B．1.00molNaCl中，所有Na＋的最外层电子总数为8×6.02×1023C．欲配制1.00L1.00molL－1的NaCl溶液，可将58.5gNaCl溶于1.00L水中D．电解58.5g熔融的NaCl，能产生22.4L氯气(标准状况)、23.0g金属钠解析 NaCl属于离子化合物，不存在NaCl分子，A不正确；Na＋的最外层已经达到8电子稳定结构，所以B正确；1.00L1.00mol·L－1的NaCl溶液是指1.00molNaCl(即58.5gNaCl)溶于水配成1L溶液，而不是指溶剂为1L，C不正确；由原子守恒可知电解58.5g熔融的NaCl只能生成0.5mol氯气，在标准状况下体积是11.2L，D不正确。答案 B考点二 物质的量在化学方程式计算中的应用1．(2022·课标全国卷Ⅰ，9，6分)乌洛托品在合成、医药、染料等工业中有广泛用途，其结构简式如图所示。将甲醛水溶液与氨水混合蒸发可制得乌洛托品。若原料完全反应生成乌洛托品，则甲醛与氨的物质的量之比为( )A．1∶1B．2∶3C．3∶2D．2∶1解析 根据乌洛托品的结构简式可知分子式为C6H12N4，碳原子来自HCHO，氮原子来自NH3，发生的反应为：6HCHO＋4NH3―→C6H12N4＋6H2O，根据原子守恒，则甲醛与氨的物质的量之比为3∶2。答案 C2．(2022·海南化学，10，4分)下列指定微粒的数目相等的是(双选)( )A．等物质的量的水与重水含有的中子数B．等质量的乙烯和丙烯中含有的共用电子对数C．同温、同压、同体积的CO和NO含有的质子数\nD．等物质的量的铁和铝分别与足量氯气完全反应时转移的电子数解析 A项，1mol水中含有的中子数是8mol，1mol重水中含有的中子数是10mol，所以等物质的量的水与重水含有的中子数不相等，错误；B项，乙烯、丙烯都属于烯烃，分子式符合CnH2n，最简式是CH2，所以若二者的质量相等，含CH2的个数相等，含有的共用电子对数也相等，正确；C项，同温同压下，同体积的CO和NO的物质的量相同，但是由于每个分子中含有的质子数不相同，故所含有的质子数不同，错误；D项，由于Cl2的氧化性很强，与变价金属Fe反应时产生的是FeCl3，与Al发生反应产生AlCl3，所以等物质的量的铁和铝分别与足量的氯气完全反应转移电子数目相等，正确。答案 BD3．(2022·浙江理综，7，6分)下列说法不正确的是( )A．光催化还原水制氢比电解水制氢更节能环保、更经济B．氨氮废水(含NH及NH3)可用化学氧化法或电化学氧化法处理C．某种光学检测技术具有极高的灵敏度，可检测到单个细胞(V≈10－12L)内的数个目标分子，据此可推算该检测技术能测量细胞内浓度约为10－12～10－11mol·L－1的目标分子D．向汽油中添加甲醇后，该混合燃料的热值不变解析 A项，正确；B项，NH及NH3可用化学氧化法或电化学氧化法处理使之生成无毒N2，正确；C项，由c＝可推算出该检测技术能测量的单个细胞内目标分子的浓度约为mol·L－1＝mol·L－1＝1.7×10－12mol·L－1，1×10－12mol·L－1<1.7×10－12mol·L－1<1×10－11mol·L－1，故正确；D项，混合燃料的热值在汽油与甲醇的热值之间，错误。答案 D4．(2022·上海化学，11，3分)工业上将氨气和空气的混合气体通过铂铑合金网发生氨氧化反应，若有标准状况下VL氨气完全反应，并转移n个电子，则阿伏加德罗常数(NA)可表示为( )A.B.C.D.\n解析 根据反应4NH3＋5O24NO＋6H2O可知，当有标准状况下VLNH3完全反应时，NH3的物质的量为mol，转移电子的物质的量为mol，已知在此反应中转移电子数为n，则n＝×NA，所以，NA＝，故选D。答案 D5．(2022·山东理综，29，15分)利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。LiOH可由电解法制备，钴氧化物可通过处理钴渣获得。(1)利用如图装置电解制备LiOH，两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。B极区电解液为________溶液(填化学式)，阳极电极反应式为________，电解过程中Li＋向________电极迁移(填“A”或“B”)。(2)利用钴渣[含Co(OH)3、Fe(OH)3等]制备钴氧化物的工艺流程如下：Co(OH)3溶解还原反应的离子方程式为________________，铁渣中铁元素的化合价为________，在空气中煅烧CoC2O4生成钴氧化物和CO2，测得充分煅烧后固体质量为2.41g，CO2的体积为1.344L(标准状况)，则钴氧化物的化学式为________。解析 (1)B极区生成H2，同时会生成LiOH，则B极区电解液为LiOH溶液；电极A为阳极，在阳极区LiCl溶液中Cl－放电，电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑；在电解过程中Li＋(阳离子)向B电极(阴极区)迁移。(2)Co(OH)3首先被H2SO4溶解生成Co3＋，Co3＋具有氧化性，可将SO氧化为SO，同时自身被还原为Co2＋，写出离子方程式并配平即可。铁渣中Fe元素的化合价为＋3价。CO2的物质的量为：n(CO2)＝\n＝0.06mol，根据CoC2O4的组成可知Co物质的量为0.03mol，其质量为：m(Co)＝0.03mol×59g·mol－1＝1.77g，设钴氧化物的化学式为CoxOy，根据元素的质量比可得：59x∶16y＝1.77g∶(2.41g－1.77g)，解得x∶y＝3∶4，所以钴氧化物的化学式为：Co3O4。答案 (1)LiOH 2Cl－－2e－===Cl2↑ B(2)2Co(OH)3＋SO＋4H＋===2Co2＋＋SO＋5H2O[或Co(OH)3＋3H＋===Co3＋＋3H2O，2Co3＋＋SO＋H2O===2Co2＋＋SO＋2H＋] ＋3 Co3O46．(2022·江苏化学，18，12分)碱式碳酸铝镁[MgaAlb(OH)c(CO3)d·xH2O]常用作塑料阻燃剂。(1)碱式碳酸铝镁具有阻燃作用，是由于其受热分解需吸收大量热量和________。(2)MgaAlb(OH)c(CO3)d·xH2O中a、b、c、d的代数关系式为________。(3)为确定碱式碳酸铝镁的组成，进行如下实验：①准确称取3.390g样品与足量稀盐酸充分反应，生成CO20.560L(已换算成标准状况下)。②另取一定量样品在空气中加热，样品的固体残留率(×100%)随温度的变化如下图所示(样品在270℃时已完全失去结晶水，600℃以上残留固体为金属氧化物的混合物)。根据以上实验数据计算碱式碳酸铝镁样品中的n(OH－)∶n(CO)(写出计算过程)。解析 (1)碱式碳酸铝镁之所以具有阻燃作用，除了受热分解需要吸收大量的热外，还因为生成的高熔点的MgO、Al2O3和释放出的大量CO2也有阻燃作用。(2)根据电荷守恒有：n(Mg2＋)×2＋n(Al3＋)×3＝n(OH－)＋n(CO)×2，则2a＋3b＝c＋2d。答案 (1)生成的产物具有阻燃作用(2)2a＋3b＝c＋2d(3)n(CO2)＝＝2.50×10－2molm(CO2)＝2.50×10－2mol×44g·mol－1＝1.10g在270～600℃之间，失去结晶水后的样品进一步受热分解放出CO2和H2O\nm(CO2)＋m(H2O)＝3.390g×(0.7345－0.3702)＝1.235gm(H2O)＝1.235g－1.10g＝0.135gn(H2O)＝＝7.50×10－3moln(OH－)＝7.50×10－3mol×2＝1.50×10－2moln(OH－)∶n(CO)＝(1.50×10－2mol)∶(2.50×10－2mol)＝3∶5。
