高考化学大一轮复习第一章认识化学科学第3讲物质的量气体摩尔体积教案鲁科版必修1

第3讲 物质的量 气体摩尔体积
考点一 物质的量
[学在课内]
1.物质的量
定义：表示含有一定数目粒子的集合体的物理量。

单位mol(符号) 规范表示方法：
[名师点拨]
由于阿伏加德罗常数太大，后面只能跟微观粒子，如跟宏观物质如1 mol 大米、1 mol 氢元素则错误。

2.三个基准量
[名师点拨] 三个等量关系
1.N A 与6.02×1023
的关系，N A ≈6.02×1023
mol －1
M 与相对分子(原子)质量的关系在数值上M ＝相对分子(原子)质量(M 以g·mol －1为单位) V m 与22.4 L·mol －1的关系V m ＝22.4 L·mol －1(标准状况下)
2.下列物理量的单位
物质的量mol 阿伏加德罗常数mol－1
质量g 摩尔质量g·mol－1
体积L 气体摩尔体积L·mol－1
[考在课外]
教材延伸
判断正误
(1)1 mol OH－的质量为17 g·mol－1(×)
(2)标准状况下，22.4 L H2O2中所含原子总数为4N A(×)
(3)2 mol H2O的摩尔质量是1 mol H2O的摩尔质量的2倍(×)
(4)常温常压下，气体摩尔体积大于22.4 L·mol－1(√)
(5)20 g CD4与20 g D2O中所含电子数相等(√)
(6)相同质量的甲醛与乙酸中所含碳原子数相同(√)
(7)标准状况下，等物质的量的NO2与N2O4体积相同(×)
(8)等质量的Na2S、Na2O2中所含阴离子数相等(√)
拓展应用
标准状况下，11.2 L下列物质HF、H2O、H2O2、SO3、乙醇、苯、己烷、CCl4、CO2。

物质的量为0.5 mol的有CO2。

思维探究
对N A、M、V m三个基准量的认识
N A、M、V m的值不随(填“随”、“不随”)物质的量多少而变化。

[基础点巩固]
1.(1)2 mol CO(NH2)2中含________ mol C，________ mol N，________ mol H，所含氧原子与________ mol H2O所含氧原子个数相等。

(2)标准状况下有：①6.72 L CH4、②3.01×1023个氯化氢分子、③13.6 g H2S、④0.2 mol NH3。

所含氢原子数从大到小的顺序为________________。

(3)已知16 g A和20 g B恰好完全反应生成0.04 mol C和31.76 g D，则C的摩尔质量为________________。

解析根据质量守恒定律可知：0.04 mol“C”的质量为(16 g＋20 g)－31.76 g＝4.24 g，
则M(C)＝
4.24 g
0.04 mol
＝106 g·mol－1。

答案(1)2 4 8 2 (2)①>③>④>②(3)106 g·mol－1
2.1个某种氯原子的质量是a g，1个12C原子的质量是b g，用N A表示阿伏加德常数的值，下列说法中正确的是( )
①该氯原子的相对原子质量为12a/b②m g该氯原子的物质的量为m/(aN A)mol ③该氯原子的摩尔质量是aN A g ④a g该氯原子所含的电子数为17 mol
A.①③
B.②④
C.①②
D.②③
解析①该原子的相对原子质量为一个氯原子的质量与一个12C质量的1
12
的比值，即
a
b
12
＝
12a
b
，正确；②阿伏加德罗常数个氯原子的质量，即为1 mol该氯原子的质量，因而该氯原
子摩尔质量为aN A g·mol－1，n(Cl)＝m
aN A
mol，②正确，③错误。

答案 C
3.现有16.4 g O2和CO2的混合气体，在标准状况下其体积为8.96 L。

请回答下列问题：
(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N A表示阿伏加德罗常数的值)
(3)将混合气体依次通过如图所示装置，最后收集在气球中(体积在标准状况下测定)，则：
①气球中收集到的气体所含电子总数为________(用N A表示阿伏加德罗常数的值)；
②气球的体积为________。

解析(2)方法1
设混合气体中O2、CO2的物质的量分别为x，y
故x＋y＝
8.96 L
22.4 L·mol－1
①
x×32 g·mol－1＋y×44 g·mol－1＝16.4 g②
解①②得x＝0.1 mol y＝0.3 mol，故含碳原子数为0.3N A 方法2
比较O2、CO2的化学式可知：将气体全部看作O2时质量为
8.96 L
22.4 L·mol－1
×32 g·mol－1＝12.8
g ，故n CO 2＝n C ＝16.4 g －12.8 g
12 g·mol －1
＝0.3 mol 。

答案 (1)41 g·mol －1
(2)0.3N A (3)①1.6N A ②2.24 L [名师点拨] 摩尔质量的计算方法
[能力点提升]
4.设N A 为阿伏加德罗常数，如果a g 某气态双原子分子的分子数为p ，则b g 该气体在标准状况下的体积V (L)是( ) A.22.4ap bN A
B.22.4ab
pN A
C.22.4N A b a
D.
22.4pb
aN A
解析 a g 气体的物质的量为a g M ＝n ＝p N A ，b g 气体的物质的量为b g M ＝n ＝V 22.4 L·mol
－1，V ＝
b g a g×N A /p ×22.4 L·mol －1
＝22.4bp aN A
L 。

答案 D [名师点拨]
n 的核心及桥梁作用n ＝N N A ＝m M ＝V V m。

5.现有三种常见治疗胃病药品的标签：
药品中所含的物质均能中和胃里过量的盐酸，下列关于三种药片中和胃酸的能力比较，正确的是( ) A.①＝②＝③ B.①>②>③ C.③>②>①
D.②>③>①
解析碳酸钙摩尔质量为100 g·mol－1，氢氧化镁摩尔质量为58 g·mol－1，氧化镁摩尔质量为40 g·mol－1，碳酸钙、氢氧化镁、氧化镁与盐酸都按物质的量比1∶2反应，药片中三者的质量相同，摩尔质量越小中和胃酸的能力越强，所以中和胃酸的能力为③>②>①。

答案 C
[高考真题体验]
6.(2015·全国卷Ⅰ，9)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应为( )
A.1∶1
B.2∶3
C.3∶2
D.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，根据原子守恒，则甲醛与氨的物质的量之比为3∶2。

答案 C
7.(真题改编)N A为阿伏加德罗常数的值。

下列说法正确的是( )
A.2.24 L(标准状况下)苯在O2中完全燃烧，得到0.6N A个CO2分子
B.14 g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为2N A
C.2.4 g Mg在足量O2中燃烧，转移电子数为0.1N A
D.18 g D2O和18 g H2O中含有的质子数均为10N A
解析A项苯在标准状况下为液体，2.24 L时物质的量不为0.1 mol，错误；B项乙烯、丙
烯的最简式均为CH2，14 g CH2的物质的量为14 g
14 g·mol－1
＝1 mol，故氢原子数为2N A，正确；C项，2.4 g Mg的物质的量为0.1 mol，Mg→Mg2＋ 0.1 mol Mg失去0.2 mol电子即0.2N A，错误；D项D2O、H2O均为10e－微粒，而二者摩尔质量不同，故物质的量不同，所含质子数不同，错误。

答案 B
考点二阿伏加德罗定律及其推论
[学在课内]
1.影响物质体积大小的因素：
2.阿伏加德罗定律：
可总结为：“三同”定“一同”，即同温、同压、同体积的气体，具有相同的分子数，即具有相同的物质的量。

3.阿伏加德罗定律的推论：
[名师点拨]
(1)使用对象：必须是气体物质，可以是单一气体，也可以是互不反应的混合气体。

(2)22.4 L气体，在标准状况下是1 mol，在非标准状况下，可能是1 mol，也可能不是1 mol。

(3)同温、同压、同体积的任何气体的分子数相等，但原子数不一定相等。

(4)阿伏加德罗定律及其推论可由理想气体状态方程pV＝nRT进行推导。

[考在课外]
教材延伸
判断正误
(1)在标准状况下，1 mol O2与1 mol SO3的体积相同(×)
(2)在标准状况下，1 mol氧气与1 mol氦气的体积相同，含有原子数相同。

(×)
(3)同温同压下，等体积的两种单质气体一定具有相同的原子数。

(×)
(4)不同温度下，相同体积的CO和N2密度相同，则二者含有的原子数相同。

(√)
(5)同温同体积条件下，等质量的SO2和O2对应的压强之比为1∶2(√)
拓展应用
如图所示有三只气球，其中V A＝V B＝1.12 L。

(1)A、B中气体的物质的量不一定(填“一定”或“不一定”)是0.05 mol。

(2)标准状况下，A、B气球中的分子个数比为1∶1。

(3)相同温度和压强下，A、C气球中气体的质量相等，则V A∶V C＝2∶1。

[基础点巩固]
1.(1)2 mol O3和3 mol O2的质量之比为________，分子数之比为________；同温同压下的密度之比为________，含氧原子数之比为________，体积之比为________。

(2)气体化合物A的化学式可表示为O x F y，已知同温同压下10 mL A受热分解生成15 mL O2和10 mL F2，则A的化学式为________，推断的依据是_______________________________________________________________。

答案(1)1∶12∶33∶21∶12∶3
(2)O3F2阿伏加德罗定律、质量守恒定律
2.(2019·山东潍坊五莲一中月考)如图，同温同压下，分别用氯化氢和四种混合气体吹出体积相等的五个气球。

A、B、C、D四个气球中，与充有氯化氢的气球所含原子数一定相等的是( )
解析同温同压下，体积相等的气球中，气体的物质的量相等。

HCl是双原子分子，因此当混合气体分子的平均原子数一定等于2时才符合要求。

A项，平均原子数有可能等于2；B 项，平均原子数一定大于2；C项，平均原子数一定等于2；D项，平均原子数一定大于2，故C项正确。

答案 C
3.标准状况下，m g气体A与n g气体B的分子数目一样多，下列说法不正确的是( )
A.在任意条件下，若两种分子保持原组成，则其相对分子质量之比为m∶n
B.相同状况下，同体积的气体A与B的质量之比为m∶n
C.同质量的A、B在非标准状况下，其分子数之比为n∶m
D.25 ℃、1.25×105 Pa时，两气体的密度之比为n∶m
答案 D
[名师点拨]
阿伏加德罗定律及推论解题思维模型
[能力点提升]
4.(2019·天津五县区联考)在两个密闭容器中，分别充有质量相等的甲、乙两种气体，它们的温度和密度均相同。

根据甲、乙的摩尔质量(M)的关系判断，下列说法中正确的是( )
A.若M(甲)＜M(乙)，则分子数：甲＜乙
B.若M(甲)＞M(乙)，则气体摩尔体积：甲＜乙
C.若M(甲)＜M(乙)，则气体的压强：甲＞乙
D.若M(甲)＞M(乙)，则气体的体积：甲＜乙
答案 C
5.常温常压下，两个容积相同的烧瓶中分别盛满X和Y两种气体，打开开关a，两烧瓶内的气体充分混合后，容器内的压强由大到小的顺序正确的是 ( )
A.②>③>①>④
B.③>①＝④>②
C.③>①>④>②
D.④>①>②>③
解析设起始状态下，每个烧瓶中气体的物质的量为a mol。

①中Cl2＋2HI===2HCl＋I2，常温下，碘呈固态，充分反应后，气体的物质的量为1.5a mol；②中NH3＋HCl===NH4Cl，反应后无气体；③中不反应(光照或点燃条件下才反应)；④中发生反应2NO＋O2===2NO2，2NO2N2O4，反应后气体的物质的量介于a mol与1.5a mol之间，故C正确。

答案 C
6.一个密闭容器中，中间有一可自由滑动的隔板(厚度不计)将容器分成两部分，当左边充入1 mol N2，右边充入一定量的CO时，隔板处于如图位置(保持温度不变)，下列说法正确的是( )
A.右边与左边分子数之比为4∶1
B.右侧CO的质量为5.6 g
C.右侧气体密度是相同条件下氢气密度的14倍
D.若改变右边CO的充入量而使隔板处于容器正中间，保持温度不变，则应充入0.2 mol CO 解析A项，由同温同压下，体积之比＝物质的量之比，左边与右边分子数之比为4∶1，错
误；B 项，N 2为1 mol ，则CO 为0.25 mol(7 g)，错误；C 项，由同温同压下，密度之比＝摩尔质量之比，正确；D 项，隔板处于容器中间，则两边压强相等，即物质的量相等，故右边气体物质的量为1 mol 。

则需加入气体的物质的量为1 mol －1 mol×15/45＝3
4 mol ，错误。

答案 C
[高考真题体验]
7.(全国卷)下列关于同温同压下的两种气体12C 18
O 和14
N 2的判断正确的是( ) A.体积相等时密度相等
B.原子数相等时具有的中子数相等
C.体积相等时具有的电子数相等
D.质量相等时具有的质子数相等
解析 依据阿伏加德罗定律：在同温同压下的两种气体体积相同，分子数相同，而CO 和N 2分子所含电子数相同，C 项正确；同温同压同体积条件下密度之比等于摩尔质量之比，12C 18
O 的摩尔质量为30 g·mol －1
，14
N 2的摩尔质量为28 g·mol －1
，A 项错误；1个12C 18
O 分子中所含中子数为16，1个14
N 2分子中所含中子数为14，B 项错误；12C 18
O 和14
N 2分子中所含质子数相同，n ＝m M
，m 相同、M 不同，n 不同，故等质量的两种气体所具有的质子数不同，D 项错误。

答案 C
8.(上海卷)氨碱法制纯碱包括石灰石分解、粗盐水精制、氨盐水碳酸化等基本步骤。

完成下列计算：
CaCO 3质量分数为0.90的石灰石100 kg 完成分解产生CO 2__________L(标准状况)。

石灰窑中，该石灰石100 kg 与焦炭混合焙烧，产生CO 2 29 120 L(标准状况)，如果石灰石中碳酸钙完全分解，且焦炭完全燃烧，不产生CO ，则焦炭的物质的量为__________mol 。

解析 CaCO 3=====高温
CaO ＋CO 2↑，根据方程式可知每1 mol CaCO 3反应会产生1 mol CO 2，质量分数为0.90的石灰石100 kg 物质的量是n (CaCO 3)＝(1.0×105
g×0.90)÷100 g/mol＝900 mol ，则石灰石完成分解产生标准状况下的CO 2的体积是V (CO 2)＝900 mol×22.4 L/mol＝20 160 L 。

石灰窑中，该石灰石100 kg 与焦炭混合焙烧，产生标准状况下CO 2 29 120 L ，则焦炭燃烧产生的CO 2的体积是V (CO 2)＝29 120 L －20 160 L ＝8 960 L ，则其物质的量是n (CO 2)＝8 960 L÷22.4 L/mol ＝400 mol 。

根据碳元素守恒，可知焦炭的物质的量与产生的CO 2物质的量相等，也是400 mol 。

答案 20 160 400
一、N A的计算——明晰物质的组成、结构及反应过程。

促进学生“宏观辨识与微观探析”素养的发展
素养说明：阿伏加德罗常数的判断正误是高考中的必考题，一直保持着较高的稳定性与连续性。

其分析分两个环节①n的计算，②1 mol题给对象对应所问对象的个数。

在命题思路上主要以阿伏加德罗常数为载体，结合气体摩尔体积，物质的组成和结构，氧化还原反应及电离、水解等基本概念和基本理论，考查常用化学计量的相关计算。

从而促进学生“宏观辨识与微观探析”素养的发展。

1.记组成，破陷阱
(1)记最简式相同的物质，如NO2和N2O4，乙烯和丙烯，O2和O3、HCHO、乙酸、葡萄糖等。

(2)记住摩尔质量相同的物质，如N2与CO、C2H4，Na2S与Na2O2，同分异构体等。

(3)记特殊物质中所含微粒(分子、原子、电子、质子、中子等)的数目，常考查的特殊微粒，如Ne、D2O、18O2、O3、P4、H37Cl、—OH、OH－等。

(4)特殊物质的结构，如Na2O2是由Na＋和O2－2构成，而不是Na＋和O2－；NaCl为离子化合物，只有离子，没有分子等；NaHSO4固体，熔化状态为Na＋、HSO－4，而水溶液中为Na＋、H＋、SO2－4等。

(5)记住物质中所含化学键的数目，如1 mol硅中含Si—Si键的数目为2N A，1 mol SiO2中含Si—O键的数目为4N A，再如H2O2、NH3、CH3OCH3、C2H5OH、C n H2n＋2中化学键的数目分别为3、3、8、8、3n＋1等。

[题组训练]
判断正误
(1)1 mol乙烯分子中含有的碳氢键数为4N A(√)
(2)氢原子数为0.4N A的CH3OH分子中含共价键数为0.4N A(×)
(3)1 mol的CO和N2混合气体中含有的质子数为14N A(√)
(4)2.0 g H218O与D2O的混合物中所含中子数为N A(√)
(5)相同质量的CO与N2所含分子数、原子数均相同(√)
(6)7.8 g Na2O2中含有的阴离子数为0.1N A(√)
(7)78 g苯中含有碳碳双键的数目为3N A(×)
(8)将0.1 mol FeCl3溶于水中形成胶体后含有胶体粒子的数目为0.1N A(×)
2.看状态，破陷阱
[题组训练]
判断正误
(1)常温常压下，22.4 L Cl2中含有的分子数为N A(×)
(2)标准状况下，5.6 L CO2气体中含有的氧原子数为0.5N A(√)
(3)标准状况下，22.4 L N2和H2的混合气体中有N A个原子(×)
(4)标准状况下，2.24 L乙醇中碳氢键的数目为0.5N A(×)
(5)标准状况下，11.2 L N2O4与22.4 L NO2中所含的氧原子数均等于2N A(×)
(6)标准状况下，2.24 L氨水中含有NH3分子数为0.1N A(×)
(7)标准状况下，22.4 L SO3中含有SO3分子数为N A(×)
3.晰过程，破陷阱
明产物，破陷阱
[题组训练]
判断正误
(1)1 mol Na与足量O2反应，生成Na2O和Na2O2的混合物，转移的电子数为N A(√)
(2)过氧化钠与水反应时，生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.2N A(√)
(3)标准状况下，5.6 L CO2与足量Na2O2反应转移的电子数为0.5N A(×)
(4)2.4 g Mg在足量的O2中燃烧，转移的电子数为0.1N A(×)
(5)向FeI2溶液中通入适量Cl2，当有1 mol Fe2＋被氧化时，共转移的电子数目为N A(×)
(6)3 mol单质Fe完全转变为Fe3O4，失去8N A个电子(√)
(7)H2O2分解制得标准状况下1.12 L O2，转移电子数目为0.2N A(×)
(8)1 mol Cl2参加反应转移电子数一定为2N A(×)
二、N A的计算——明晰部分与整体的关系：提升学生的“变化观念与平衡思想”素养
素养说明：N A的计算是高考的一种必考题型。

其命题的一个重要切入点为电解质在溶液中的电离、水解及反应，设置题给量与计算量，整体与部分关系的迷障，以此促进学生突破变化的陷阱，树立平衡思想。

4.明确溶质特点，理清整体与部分的关系
(1)明确溶液中的溶质。

在溶液中是否存在平衡。

如 1 L 0.1 mol·L－1的乙酸溶液中存在CH3COOHCH3COO－＋H＋电离平衡，1 L 0.1 mol·L－1的乙酸钠溶液中存在CH3COO－＋H2OCH3COOH ＋OH－水解平衡，故两溶液中含有的CH3COO－数目都小于0.1N A。

(2)明确溶液的体积。

只有给出溶液体积才可计算。

(3)明确所问对象，溶液中的H2O对数目是否有影响。

如1 L 1 mol·L－1 Na2CO3溶液中O原子数大于3N A而不是等于3N A。

(4)明确所给条件中是否与电解质的化学式有关。

如1 L pH＝1的HCl、H2SO4中所含H＋数目与化学式无关，而1 L 0.1 mol·L－1 HCl、H2SO4中所含H＋数目与化学式有关。

[题组训练]
判断正误
(1)0.1 L 3.0 mol·L－1的NH4NO3溶液中含有的N原子数目为0.6N A(√)
(2)等体积、等物质的量浓度的NaCl和KCl溶液中，阴、阳离子数目之和均为2N A(×)
(3)0.1 mol·L－1的NaHSO4溶液中，阳离子的数目之和为0.2N A(×)
(4)25 ℃时，pH＝13的1.0 L Ba(OH)2溶液中含有的OH－数目为0.1N A(√)
(5)1 L 0.1 mol·L－1的Na2CO3溶液中所含氧原子数目为0.3N A(×)
(6)1 L 0.1 mol·L－1 AlCl3溶液中所含Al3＋数目为N A(×)
(7)1 L Al3＋浓度为1 mol·L－1的AlCl3溶液中所含Cl－数目为3N A(×)
5.明确反应特点，理清整体与部分间的关系
(1)明确是否为“可逆反应”
2SO2＋O22SO3，2NO2N2O4，
N 2＋3H 22NH 3，Cl 2＋H 2OHCl ＋HClO ，
CH 3COOH ＋CH 3CH 2OHCH 3COOC 2H 5＋H 2O ，酯在酸性条件下的水解。

(2)明确是否“钝化”
常温下，铁、铝遇浓硫酸、浓硝酸发生“钝化”。

(3)明确反应是否有“浓度的变化”，导致反应不能进行完全或反应发生变化。

如：MnO 2＋4HCl(浓)=====△
MnCl 2＋Cl 2↑＋2H 2O ， MnO 2＋HCl(稀)――→×
Cu ＋2H 2SO 4(浓)=====△
CuSO 4＋SO 2↑＋2H 2O ， Cu ＋H 2SO 4(稀)――→×
Cu ＋4HNO 3(浓)===Cu(NO 3)2＋2NO 2↑＋2H 2O 。

3Cu ＋8HNO 3===3Cu(NO 3)2＋2NO↑＋4H 2O [题组训练] 判断正误
(1)密闭容器中2 mol NO 与1 mol O 2充分反应，产物的分子数为2N A (×) (2)50 mL 12 mol·L －1
盐酸与足量MnO 2共热，转移的电子数为0.3N A (×) (3)常温下，56 g 铁片投入足量浓硫酸中生成N A 个SO 2分子(×) (4)常温常压下，92 g NO 2和N 2O 4的混合气体中含有的原子数为6N A (√)
(5)在密闭容器中加入1.5 mol H 2和0.5 mol N 2，充分反应后可得到NH 3分子数为N A (×) (6)标准状况下，22.4 L NO 2气体中所含分子数为N A (×)
(7)将0.1 mol Cl 2通入足量水中，充分反应后，转移电子的个数为0.1N A (×)
活页作业 A 组 基础巩固题
1.给出下列条件，无法确定该物质摩尔质量的是( ) A.已知气体在标准状况下的密度 B.已知一定量气体的体积和质量 C.已知一定量物质的质量和物质的量 D.已知物质一个分子的实际质量
解析 气体的密度乘以摩尔体积就是其摩尔质量，A 能确定；没有给出气体所处的状态时，
无法根据气体体积确定其物质的量，B不能确定；物质的质量除以物质的量就是其摩尔质量，C能确定；一个分子的实际质量乘以阿伏加德罗常数就是该分子的摩尔质量，D能确定。

答案 B
2.某气体的摩尔质量为M g·mol－1，N A表示阿伏加德罗常数，在一定的温度和压强下，体积
为V L的该气体所含有的分子数为x。

则Mx
VN A
表示的是( )
A.V L该气体的质量(以g为单位)
B.1 L该气体的质量(以g为单位)
C.1 mol该气体的体积(以L为单位)
D.1 L该气体中所含的分子数
答案 B
3.如图两瓶体积相等的气体，在同温、同压时瓶内气体的关系一定正确的是( )
A.所含原子数相等
B.气体密度相等
C.气体质量相等
D.电子数相等
答案 A
4.设N A表示阿伏加德罗常数，下列叙述不正确的是( )
A.通常状况下，1 mol SO3含有的分子数为N A
B.1 mol OH－参与电解，转移的电子数目为N A
C.标准状况下，含N A个氩原子的氩气体积约为22.4 L
D.标准状况下，V L水含有的氧原子数约为
V 22.4
N A
解析任何条件下，1 mol SO3含有的分子数都为N A，A正确；由4OH－－4e－===2H2O＋O2↑知，1 mol OH－参与电解转移1 mol 电子，B正确；氩气是单原子分子，C正确；水在标准状况下不是气态，D不正确。

答案 D
5.(2019·江苏江北五县区联考)如图是氨气与氯化氢气体反应的装置。

抽走玻璃片充分反应，反应中有关物理量的描述正确的是(N A表示阿伏加德罗常数的值)( )
A.气体反应物的总体积为0.224 L
B.生成物的分子个数为0.005N A
C.产物中的N—H键个数为0.02N A
D.加水溶解后所得溶液中NH＋4数目为0.005N A
解析A项，没有说明气体所处的状况，故气体反应物的总体积不一定是0.224 L，错误；B 项，生成物NH4Cl为离子化合物，不存在分子，错误；D项，由于NH＋4部分水解，故所得溶液中NH＋4数目小于0.005N A，错误。

答案 C
6.设N A为阿伏加德罗常数的值。

下列说法正确的是( )
A.1 mol乙酸(忽略挥发损失)与足量的C2H185OH在浓硫酸作用下加热，充分反应可生成N A个CH3CO18OC2H5分子
B.常温常压下，7.8 g Na2O2含离子数为0.4N A
C.标准状况下，11.2 L CCl4中含分子数为0.5N A
D.6.4 g O2和O3的混合气体，含氧原子数为0.4N A
解析乙酸与乙醇的反应是可逆反应，故1 mol乙酸与足量C2H518OH在浓硫酸作用下反应生成的CH3CO 18OC2H5分子少于N A个，A项错误。

1 mol Na2O2含2 mol Na＋和1 mol O2－2，所以7.8 g Na2O2 (0.1 mol)中共含0.3N A个离子，B项错误。

标准状况下CCl4为液体，C项错误。

O2和O3都由氧原子组成，故6.4 g O2和O3的混合气体共含0.4 mol氧原子，D项正确。

答案 D
7.合成氨工业生产中所用的α­Fe催化剂的主要成分为FeO、Fe2O3。

(1)某FeO、Fe2O3混合物中，铁、氧原子的物质的量之比4∶5，其中Fe2＋与Fe3＋物质的量之比为________。

(2)当催化剂中Fe2＋与Fe3＋的物质的量之比为1∶2时，其催化剂活性最高，此时混合物中铁的质量分数为________。

(3)写出由C(炭粉)与Fe2O3在高温下反应制备α­铁触媒的化学方程式(另一种产物可溶于水)_____________________________________________
_______________________________________________________________。

(4)为制得这种活性最高的催化剂，理论上应向480 g Fe2O3粉末加入炭粉的质量为________，生成实验条件下CO2的体积为________(假设此实验条件下，气体摩尔体积为24 L·mol－1)。

解析(1)设FeO、Fe2O3分别为x mol、y mol，根据铁、氧原子物质的量之比得：(x＋2y)∶(x ＋3y)＝4∶5，x∶y＝2∶1，Fe2＋与Fe3＋物质的量之比≠x∶2y＝1∶1。

(2)根据催化剂中Fe2
＋与Fe3＋的物质的量之比为1∶2，可推知，FeO、Fe
2O3的物质的量之比为1∶1，混合物中铁
的质量分数为3×56
72＋160×100%≈72%。

(3)由题给信息知，C(炭粉)会将一部分Fe 2O 3还原成FeO ，
同时C(炭粉)被氧化成CO 2。

(4)由于催化剂中Fe 2＋
与Fe 3＋
的物质的量之比为1∶2时，其催化剂活性最高，此时反应后的混合物中，FeO 、Fe 2O 3的物质的量之比为1∶1，原料480 g Fe 2O 3的物质的量为3 mol ，Fe 2O 3～2FeO ，原料中必须有1
3的Fe 2O 3参加反应，即1 mol Fe 2O 3参加
反应，理论上要有0.5 mol C 反应，即6 g C 。

生成CO 2为0.5 mol ，在该条件下体积为12 L 。

答案 (1)1∶1 (2)72%
(3)2Fe 2O 3＋C=====高温
4FeO ＋CO 2↑ (4)6 g 12 L
8.(2018·11月浙江选考)设N A 为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是( ) A.32 g S 8(分子结构：)中的共价键数目为N A B.2 g 由H 18
2O 和2
H 2O 组成的物质中含有的质子数为N A
C.8 g CuO 与足量H 2充分反应生成Cu ，该反应转移的电子数为0.2N A
D.标准状况下，11.2 L Cl 2溶于水，溶液中Cl －
、ClO －
和HClO 的微粒数之和为N A
解析 A 项，在一个S 8分子中含有8个共价键，所以32 g S 8中含有共价键数目为N A ；B 项，H 18
2O 、2
H 2O 的摩尔质量均为20 g ·mol －1
，所以2 g 由H 18
2O 、2
H 2O 组成的物质中含有的质子数为N A ；C 项，8 g CuO 被H 2还原生成Cu 转移电子数为8 g 80 g·mol －1×2N A
mol －1
＝0.2N A ；D 项，Cl 2溶于水，含氯元素的微粒有Cl 2、Cl －
、ClO －
和HClO ，Cl －
、ClO －
与HClO 的微粒数之和应小于N A 。

答案 D
B 组 素养提升题
9.(2017·课标全国Ⅲ，10)N A 为阿伏加德罗常数的值。

下列说法正确的是( ) A.0.1 mol 的11
B 中，含有0.6N A 个中子 B.pH ＝1的H 3PO 4溶液中，含有0.1N A 个H ＋
C.2.24 L(标准状况)苯在O 2中完全燃烧，得到0.6N A 个CO 2分子
D.密闭容器中1 mol PCl 3与1 mol Cl 2反应制备PCl 5(g)，增加2N A 个P —Cl 键
解析 A 项，硼原子的质子数为5，11
B 的中子数为6，故0.1 mol 的11
B 中含有中子数为0.6N A ，正确；未指明溶液体积，无法计算H ＋ 的个数，错误；
C 项，标准状况下苯为液体，故2.24 L(标准状况)苯的物质的量不为0.1 mol ，生成的CO 2分子数也不是0.6N A ；
D 项，PCl 3 ＋ Cl 2PCl 5 ，这是一个可逆反应，1 mol PCl 3与1mol Cl 2不可能完全反应生成1 mol PCl 5，故
增加的P—Cl键数目小于2N A，错误。

答案 A
10.在体积相同的两个密闭容器中分别充入O2、O3气体，当这两个容器内温度和气体密度相等时，下列说法正确的是( )
A.两种气体的压强相等
B.两种气体的氧原子数目相等
C.两种气体的分子数目相等
D.O2比O3的质量小
解析相同体积相同密度时，两容器气体的质量相等，且都由氧元素组成，则氧原子的质量、个数以及物质的量相等，B正确、D错误；氧原子个数相等时，气体的物质的量之比为n(O2)∶n(O3)＝3∶2，两种气体的压强之比为3∶2，A错误；物质的量与分子数成正比，则两种气体的分子数目之比是3∶2，C错误。

答案 B
11.(2018·山东淄博二模)设N A为阿伏加德罗常数值。

下列有关叙述正确的是( )
A.CH＋5、—OH、NH3各1 mol，所含的电子数均为10N A
B.20 ℃、101 kPa条件下，11.2 L丁烷中含极性共价键的数目大于5N A
C.78 g Na2O2和Na2S的固体混合物中含有的阴离子数目一定是N A
D.0.1 mol·L－1 AlCl3溶液中含有Al3＋的数目一定小于0.1N A
解析A项—OH为9e－微粒，1 mol —OH所含电子数为9N A，错误；B项20 ℃，101 kPa时V m>22.4 L·mol－1，故11.2 L丁烷的物质的量小于0.5 mol，1个丁烷(C4H10)中含极性共价键(C—H)10个，所以所含极性共价键的数目小于5N A；C项Na2O2、Na2S的相对分子质量均为78，故混合物的总物质的量为1 mol，二者的电子式分别为，均含一个阴离子，故所含阴离子的数目为N A，正确；D项，题目未给出溶液的体积，故无法计算Al3＋数目，错误。

答案 C
12.肼(N2H4)是火箭燃料，常温下为液体，其分子的球棍模型如图所示。

肼能与双氧水发生反应：N2H4＋2H2O2===N2↑＋4H2O。

下列说法正确的是( )
A.11.2 L N2中含电子总数为7×6.02×1023
B.3.2 g N2H4中含有共价键的总数为6×6.02×1022
C.标准状况下，22.4 L H2O2中所含原子总数为4×6.02×1023
D.若生成3.6 g H 2O ，则上述反应转移电子的数目为2×6.02×1022
解析 没有指明是否是标准状况，无法计算物质的量，A 项错误；N 2H 4的结构式为，1个N 2H 4中含5个共价键，B 项错误；H 2O 2标准状况下为液体，故22.4 L H 2O 2的物质的量不为1 mol ，C 项错误；生成4 mol H 2O 时转移电子数为4N A ，故生成3.6 g H 2O 时转移电子数为0.2N A ，D 项正确。

答案 D
13.(2018·山东嘉祥一中质检)如图所示的实验装置可用来测定含两种元素的某种气体X 的化学式。

在注射器A 中装有240 mL 气体X ，慢慢通过不含空气并装有红热的氧化铜的玻璃管B ，使之完全反应，得到下面的实验结果：
实验前B 管重20.32 g ，实验后B 管重20.00 g ，B 管中的黑色粉末变成红色粉末。

在C 管中收集到的无色液体是水；在注射器D 中收集的气体是氮气。

试回答下列问题：
(1)X 气体是由________和________元素组成的。

(2)若240 mL X 气体完全反应后，收集到的氮气质量是0.28 g 。

根据实验时温度和压强计算1 mol X 气体的体积是24 000 mL ，则X 的摩尔质量是________ g·mol －1。

(3)通过计算，确定X 的化学式为________。

(4)写出B 中发生反应的化学方程式：___________________________ (X 在该条件下不发生分解反应)。

解析 (1)由题意分析知B 管中发生的反应为X ＋CuO ――→△Cu ＋N 2＋H 2O 可推知X 由N 、H 两种元素组成。

(2)240 mL X 的物质的量为240 mL/24 000 mL·mol －1
＝0.01 mol ，其中m N ＝0.28 g ，m H ＝20.32 g －20.00 g 16 g·mol －1
×2×1 g·mol －1
＝0.04 g ，故X 的摩尔质量为0.28 g ＋0.04 g 0.01 mol
＝32 g·mol －1。

(3)n N n H ＝0.28 g 14 g·mol －1/
0.04 g 1 g·mol －1
＝1∶2，则X 的最简式为NH 2，最简式相对分子质量为16，故32
16＝2推知X 的化学式为NH 2×2＝N 2H 4 答案 (1)N 、H(氮、氢) (2)32 (3)N 2H 4。