通用版化学高三化学第一轮复习 以阿伏伽德罗常数为中心的计算详细解析.docx

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通用版化学高三化学第一轮复习以阿伏伽德罗常数为中心的计算详细解析

以阿伏伽德罗常数为中心的计算

1．（2019·福州一模）设阿伏加德罗常数的值为NA，下列说法正确的是（　　）

A．0.01mol乙烯气体被浓溴水完全吸收，反应伴随0.02NA个碳碳共价键断裂

B．实验室用电解熔融NaOH制取金属钠，制得2.3g钠时，电路中至少转移0.1NA个电子

C．标准状况下，44.8LHCl气体溶于1.0L水中，所得溶液每毫升中含2×10－3NA个

H＋

D．含4molHCl的浓盐酸与足量的MnO2混合后充分加热，可产生NA个Cl2分子

解析：

选B　A项，0.01mol乙烯气体被浓溴水完全吸收生成1,2二溴乙烷，反应伴随0.01NA个碳碳共价键断裂；B项，实验室用电解熔融NaOH制取金属钠，钠由＋1价变为0价，所以制得2.3g钠时，电路中至少转移0.1NA个电子；C项，标准状况下，44.8LHCl气体溶于1.0L水中，所得溶液体积不是1.0L；D项，稀盐酸与MnO2不能反应产生Cl2，含4molHCl的浓盐酸与足量的MnO2混合后充分加热，产生的Cl2分子数小于NA个。

2．（2019·巴东三中模拟）用NA表示阿伏加德罗常数的值。

下列叙述不正确的是（　　）

A．电解饱和食盐水，阳极产生22.4L气体时，电路中通过的电子数目为2NA

B．4.4g由CO2和N2O组成的混合气体中的电子数目为2.2NA

C．含有氢原子数为0.4NA的CH3OH分子中含有的共价键数目为0.5NA

D．常温下，1.0LpH＝13的Ba（OH）2溶液中含有的OH－数目为0.1NA

解析：

选A　未指明是否在标准状况下，无法计算阳极生成的22.4L气体的物质的量，A错误；CO2和N2O的摩尔质量均为44g·mol－1，且两者1个分子中均含22个电子，故4.4g（0.1mol）CO2和N2O的混合气体中含有2.2NA个电子，B正确；含有氢原子数为0.4NA的CH3OH的物质的量为0.1mol，每个CH3OH分子中含有5个共价键，所以0.1molCH3OH分子中含0.5NA个共价键，C正确；常温下，pH＝13的Ba（OH）2溶液中OH－浓度为0.1mol·

L－1,1.0L该溶液中含有0.1molOH－，含有的OH－数目为0.1NA，D正确。

3．（2019·唐山一模）阿伏加德罗常数的值用NA表示，下列叙述正确的是（　　）

A．室温时，1LpH＝2的NH4Cl溶液中所含H＋的数目为1×10－12NA

B．1molLiAlH4在125℃时完全分解生成LiH、H2、Al，转移电子数为3NA

C．1.7g氨气中含有共价键的数目为0.4NA

D．标准状况下，22.4LNO2含有的原子数小于3NA

解析：

选B　A项，室温时，1LpH＝2的NH4Cl溶液中所含H＋的数目为0.01NA；B项，1molLiAlH4在125℃时完全分解生成LiH、H2、Al，反应中Al元素的化合价从＋3价降低到0价，因此转移电子数为3NA；C项，1.7g氨气的物质的量是0.1mol，其中含有共价键的数目为0.3NA；D项，标准状况下，NO2不是气体。

4．（2019·南昌一模）设NA为阿伏加德罗常数的值。

下列有关叙述正确的是（　　）

A．1mol甲醇中含有的共价键数为4NA

B．1mol氯气分别与铁和铝完全反应时转移的电子数均为3NA

C．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6.4g

D．1molCH3COONa和少量CH3COOH溶于水所得中性溶液中，CH3COO－的数目为NA

解析：

选D　A项，1mol甲醇中含有的共价键数为5NA；B项，1mol氯气分别与铁和铝完全反应时，氯元素化合价由0变为－1，所以转移的电子数均为2NA；C项，粗铜中含有杂质铁、锌等，所以电路中通过的电子数为0.2NA时，阳极质量不一定减少6.4g；D项，根据电荷守恒，n（CH3COO－）＋n（OH－）＝n（Na＋）＋n（H＋），溶液呈中性，则n（OH－）＝n（H＋），所以n（CH3COO－）＝n（Na＋）＝1mol。

5．（2019·六安一中月考）用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是（　　）

①22gT2O含有电子数为10NA

②0.44gC3H8中含有的共价键总数目为0.1NA

③1molNa2O2与CO2完全反应时转移电子数为2NA

④28g硅晶体中含有2NA个Si—Si键

⑤11.2LCl2通入足量的NaOH溶液中充分反应，转移的电子数等于0.5NA

⑥200mL1mol·L－1Al2（SO4）3溶液中Al3＋和SO

的数目总和是NA

A．①②③　　　　　　　B．②④⑥

C．①③⑤D．①②④

解析：

选D　T原子核内有1个质子、2个中子，T2O的相对分子质量为3×2＋16＝22,22gT2O的物质的量为

＝1mol，含有电子数为10NA，①正确；0.44gC3H8的物质的量为0.01mol,1molC3H8中含有的共价键数目为10NA，所以0.01molC3H8中含有的共价键总数目为0.01mol×10NAmol－1＝0.1NA，②正确；Na2O2与CO2反应的化学方程式为2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，1molNa2O2与CO2完全反应时转移电子数为NA，③错误；28g硅晶体中含有硅原子的物质的量为1mol，硅晶体的结构与金刚石的结构相似，一个硅原子与周围四个硅原子形成四个Si—Si键，每个Si—Si键被两个硅原子所共有，故1个硅原子实际含有2个Si—Si键，所以含有1mol硅原子的硅晶体中含有2NA个Si—Si键，④正确；没有指明气体所处的状况，无法计算氯气的物质的量，故转移的电子数目也无法计算，⑤错误；200mL1mol·L－1Al2（SO4）3溶液中，Al2（SO4）3的物质的量为0.2mol，Al3＋发生水解，所以Al3＋和SO

的数目总和小于NA，⑥错误。

6．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述不正确的是（　　）

A．常温常压下，30.0g氟化氢中含有氟原子的数目为1.5NA

B．标准状况下，33.6L乙烯与乙炔的混合物中含有碳原子的数目为3NA

C．1L1mol·L－1的Na2CO3溶液中含有氧原子的数目为3NA

D．某密闭容器中0.1molNa2O2和0.1molCO2充分反应，转移电子的数目为0.1NA

解析：

选C　30.0g氟化氢的物质的量为30.0g÷20g·mol－1＝1.5mol，含有氟原子的数目为1.5NA，故A正确；标准状况下，33.6L乙烯与乙炔的混合气体的物质的量为1.5mol，它们分子中均含有2个碳原子，则混合物中含有碳原子的数目为3NA，故B正确；在Na2CO3溶液中，除Na2CO3含氧原子外，H2O也含有氧原子，该溶液中含有氧原子的数目大于3NA，故C错误；根据化学反应2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，0.1molNa2O2和0.1molCO2充分反应，转移电子的数目为0.1NA，故D正确。

7．设NA为阿伏加德罗常数的值。

下列说法正确的是（　　）

A．7.8gNa2O2与足量水反应，转移的电子数为0.1NA

B．36g由35Cl和37Cl组成的氯气中所含质子数一定为17NA

C．25℃时，pH＝12的氨水中所含OH－的数目为0.01NA

D．30g由甲醛（HCHO）与乙酸组成的混合物中所含C—H键的数目为2NA

解析：

选A　A项，7.8gNa2O2的物质的量为

＝0.1mol，与足量水反应的化学方程式为2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，0.1mol过氧化钠反应转移0.1mol电子，因此转移的电子数为0.1NA；B项，由35Cl和37Cl组成的氯气的相对分子质量在70～74之间，无法计算36g由35Cl和37Cl组成的氯气的物质的量；C项，溶液的体积未知，无法计算25℃时pH＝12的氨水中所含OH－的数目；D项，甲醛（HCHO）与乙酸的最简式相同，但1个HCHO分子中含2个C—H键，1个CH3COOH分子中含3个C—H键，故无法计算30g由甲醛（HCHO）与乙酸组成的混合物中所含C—H键的数目。

8．用NA表示阿伏加德罗常数的值。

俗名为“臭碱”的硫化钠可用于冶金、燃料、皮革、电镀等工业，硫化钠的一种制备方法是Na2SO4＋2C

Na2S＋2CO2↑。

下列说法正确的是（　　）

A．1mol·L－1Na2SO4溶液中含氧原子的数目一定大于4NA

B．1L0.1mol·L－1Na2S溶液中含阴离子的数目小于0.1NA

C．生成1mol氧化产物时转移电子数为4NA

D．通常状况下，11.2LCO2中含质子的数目为11NA

解析：

选C　未注明溶液的体积，无法计算Na2SO4的物质的量和溶液中水的物质的量，因此也无法计算所含氧原子的数目，A错误；1L0.1mol·L－1Na2S溶液中含有0.1molNa2S，S2－水解生成HS－和OH－，阴离子的数目大于0.1NA，B错误；题给反应的氧化产物为CO2，C元素化合价由0价升高到＋4价，生成1molCO2时转移电子数为4NA，C正确；通常状况下，气体摩尔体积不是22.4L·mol－1，故11.2LCO2的物质的量不是0.5mol，所含质子的数目不是11NA，D错误。

9．NA代表阿伏加德罗常数的值。

下列说法正确的是（　　）

A．在0℃、101kPa条件下，11.2L丁烷中含极性共价键数目为5NA

B．含23g钠元素的Na2O和Na2O2混合物中阴离子数目介于0.5NA和NA之间

C．5NH4NO3

4N2↑＋2HNO3＋9H2O中当氧化产物比还原产物每多14g时，转移电子数为15NA

D．用惰性电极电解饱和碳酸钠溶液时，电路上通过2mol电子时产生气体分子总数为NA

解析：

选A　在0℃、101kPa条件下，11.2L丁烷的物质的量为0.5mol，其中含极性共价键（C—H）的物质的量为0.5mol×10＝5mol，故A正确；根据钠原子守恒，含23g钠元素的Na2O和Na2O2混合物的物质的量为0.5mol，而Na2O和Na2O2均由2个钠离子和1个阴离子构成，故其中阴离子数目为0.5NA，故B错误；5NH4NO3

4N2↑＋2HNO3＋9H2O中氧化产物和还原产物均为氮气，其中氧化产物与还原产物的物质的量之比为5∶3，当氧化产物比还原产物每多14g时，共生成氮气2mol，转移电子数为7.5NA，故C错误；用惰性电极电解饱和碳酸钠溶液，相当于电解水，当电路上通过2mol电子时产生1molH2、0.5molO2，分子总数为1.5NA，故D错误。

10．设阿伏加德罗常数的值为NA。

已知：

在无氧条件下，葡萄糖发生反应C6H12O6

2CH3CH2OH＋2CO2↑。

下列说法正确的是（　　）

A．0.1mol葡萄糖（C6H12O6）含羟基（—OH）数目为0.6NA

B．10.0g质量分数为46%的酒精与足量的钠反应产生氢分子数为0.05NA

C．常温常压下，4.48LCO2和NO2的混合气体含原子总数为0.6NA

D．4.8gMg在足量的CO2中完全燃烧，转移电子数目为0.4NA

解析：

选D　A项，葡萄糖的结构简式为HOCH2（CHOH）4CHO,1个葡萄糖分子含5个羟基，错误；B项，酒精中含有水，水与钠也反应生成H2，错误；C项，常温常压下，4.48L气体的物质的量小于0.2mol，错误；D项，2Mg＋CO2

2MgO＋C，n（Mg）＝0.2mol，转移电子为0.4mol，正确。

11．在Al2（SO4）3、K2SO4和明矾的混合溶液中，如果c（SO

）等于0.2mol·L－1，当加入等体积的0.2mol·L－1的KOH溶液时，生成的沉淀恰好溶解，则原混合溶液中K＋的物质的量浓度为（　　）

A．0.25mol·L－1　　　　B．0.2mol·L－1

C．0.45mol·L－1D．0.225mol·L－1

解析：

选A　根据Al3＋＋4OH－===AlO

＋2H2O可知，加入等体积的KOH溶液时生成的沉淀恰好溶解，说明原溶液中c（Al3＋）＝

×0.2mol·L－1＝0.05mol·L－1。

设K＋的物质的量浓度为xmol·L－1，则根据电荷守恒可知，c（K＋）＋c（Al3＋）×3＝c（SO

）×2，即xmol·L－1＋0.05mol·L－1×3＝0.2mol·L－1×2，解得x＝0.25。

12．向一定量的Cu、Fe2O3的混合物中加入300mL0.5mol·L－1的H2SO4溶液，恰好使混合物完全溶解，所得溶液中加入KSCN溶液后无红色出现。

则原混合物中Cu和Fe2O3的物质的量之比为（　　）

A．2∶1B．1∶1

C．1∶2D．无法计算

解析：

选B　Cu、Fe2O3的混合物中加入H2SO4溶液，固体混合物恰好完全溶解，所得溶液中加入KSCN溶液后无红色出现，说明不含Fe3＋，溶液中溶质为CuSO4、FeSO4，根据得失电子守恒可知：

n（Cu）＝n（Fe2O3），所以原混合物中Cu和Fe2O3的物质的量之比为1∶1。

13．人体血液里Ca2＋的浓度一般采用mg·cm－3来表示。

抽取一定体积的血样，加适量的草酸铵[（NH4）2C2O4]溶液，可析出草酸钙（CaC2O4）沉淀，将此草酸钙沉淀洗涤后溶于强酸可得草酸（H2C2O4），再用酸性KMnO4溶液滴定即可测定血液样品中Ca2＋的浓度。

抽取血样20.00mL，经过上述处理后得到草酸，再用0.020mol·L－1酸性KMnO4溶液滴定，使草酸转化成CO2逸出，这时共消耗12.00mL酸性KMnO4溶液。

（1）已知草酸与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式为2MnO

＋5H2C2O4＋6H＋===2Mnx＋＋10CO2↑＋8H2O，则其中的x＝________。

（2）经过计算，血液样品中Ca2＋的浓度为____mg·cm－3。

解析：

（1）由电荷守恒可得x＝2。

（2）血样处理过程中发生反应的离子方程式依次是：

①Ca2＋＋C2O

===CaC2O4↓；②CaC2O4＋2H＋===Ca2＋＋H2C2O4；③2MnO

＋5H2C2O4＋6H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O，由此可得关系式：

5Ca2＋～5CaC2O4～5H2C2O4～2MnO

，所以n（Ca2＋）＝

n（MnO

）＝

×0.01200L×0.020mol·L－1＝6.0×10－4mol，血液样品中Ca2＋的浓度＝

＝1.2×10－3g·cm－3＝1.2mg·cm－3。

答案：

（1）2　

（2）1.2

14．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体积为1.344L（标准状况），则钴氧化物的化学式为________。

解析：

酸性条件下，Co（OH）3首先与H＋反应生成Co3＋，Co3＋具有氧化性，可将SO

氧化为SO

，根据电子守恒和质量守恒定律，配平可得：

2Co（OH）3＋4H＋＋SO

===SO

＋2Co2＋＋5H2O。

由于NaClO3和O2具有氧化性，铁渣中铁元素应为＋3价。

在空气中煅烧CoC2O4生成钴氧化物和CO2，n（CO2）＝

＝0.06mol，设钴氧化物的分子式为CoxOy，则有

xCoC2O4＋

O2

CoxOy　　　＋　　　2xCO2

　　　　　　　（59x＋16y）g　　　　2xmol

　　　　　　　2.41g　　　　　　　0.06mol

则有（59x＋16y）×0.06＝2.41×2x，得x∶y＝3∶4。

所以钴氧化物的化学式为Co3O4。

答案：

2Co（OH）3＋SO

＋4H＋===2Co2＋＋SO

＋5H2O[或Co（OH）3＋3H＋===Co3＋＋3H2O,2Co3＋＋SO

＋H2O===2Co2＋＋SO

＋2H＋]　＋3　Co3O4

15．过氧化钙晶体（CaO2·8H2O）可用于改善地表水质、处理含重金属粒子废水、应急供氧等。

（1）已知：

I2＋2S2O

===2I－＋S4O

，测定制备的过氧化钙晶体中CaO2的含量的实验步骤如下：

第一步：

准确称取ag产品放入锥形瓶中，再加入过量的bgKI晶体，加入适量蒸馏水溶解，再滴入少量2mol·L－1的H2SO4溶液，充分反应。

第二步：

向上述锥形瓶中加入几滴淀粉溶液。

第三步：

逐滴加入浓度为cmol·L－1的Na2S2O3溶液发生反应，滴定达到终点时出现的现象是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

若滴定消耗Na2S2O3溶液VmL，则样品中CaO2的质量分数为________（用字母表示）。

（2）已知过氧化钙加热至350℃左右开始分解放出氧气。

将过氧化钙晶体（CaO2·8H2O）在坩埚中加热逐渐升高温度，测得样品质量随温度的变化如图所示，则350℃左右所得固体物质的化学式为______________。

解析：

（1）根据得失电子守恒，可得关系式CaO2～I2～2S2O

，则样品中CaO2的质量分数为

×100%＝

×100%。

（2）CaO2·8H2O的摩尔质量为216g·mol－1，故2.16g过氧化钙晶体为0.01mol,350℃左右所得固体质量为0.56g，根据钙原子守恒，可知为CaO。

答案：

（1）溶液由蓝色变无色，且30s内不恢复蓝色　

×100%　

（2）CaO

16．SCR和NSR技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx排放。

（1）SCR（选择性催化还原）工作原理：

①尿素[CO（NH2）2]水溶液热分解为NH3和CO2，该反应的化学方程式：

______________。

②反应器中NH3还原NO2的化学方程式：

________________________________

________________________________________________________________________。

③当燃油中含硫量较高时，尾气中SO2在O2作用下会形成（NH4）2SO4，使催化剂中毒。

用化学方程式表示（NH4）2SO4的形成：

___________________________________。

④尿素溶液浓度影响NO2的转化，测定溶液中尿素（M＝60g·mol－1）含量的方法如下：

取ag尿素溶液，将所含氮完全转化为NH3，所得NH3用过量的v1mLc1mol·L－1H2SO4溶液吸收完全，剩余H2SO4用v2mLc2mol·L－1NaOH溶液恰好中和，则尿素溶液中溶质的质量分数是________。

（2）NSR（NOx储存还原）工作原理：

NOx的储存和还原在不同时段交替进行，如图a所示。

①通过BaO和Ba（NO3）2的相互转化实现NOx的储存和还原。

储存NOx的物质是________。

②用H2模拟尾气中还原性气体研究了Ba（NO3）2的催化还原过程，该过程分两步进行，图b表示该过程相关物质浓度随时间的变化关系。

第一步反应消耗的H2与Ba（NO3）2的物质的量之比是________。

解析：

（1）①根据题意，反应物为H2O和CO（NH2）2，生成物为NH3和CO2，反应条件为加热，结合元素守恒可写出该反应的化学方程式。

②根据题意，反应物为NH3和NO2，生成物为N2和H2O，反应需在催化剂作用下进行。

③根据题意，NH3、SO2、O2和H2O反应生成（NH4）2SO4。

④根据题意，加入硫酸的总物质的量为c1v1×10－3mol，NaOH消耗硫酸的物质的量为

mol，因此与NH3反应的硫酸的物质的量为

mol，根据关系式：

CO（NH2）2～2NH3～H2SO4，得n[CO（NH2）2]＝

×10－3mol，m[CO（NH2）2]＝（c1v1－

c2v2）×10－3mol×60g·mol－1＝0.06（c1v1－

c2v2）g，因此尿素溶液中溶质的质量分数为

×100%＝

。

（2）①由图a可以看出NOx在BaO中储存，在Ba（NO3）2中还原，因此储存NOx的物质为BaO。

②由图b可知，Ba（NO3）2在第一步反应中被H2还原为NH3，根据得失电子守恒，1molBa（NO3）2转化成NH3得到2mol×8＝16mol电子，1mol氢气失去2mol电子，因此消耗的H2与Ba（NO3）2的物质的量之比为8∶1。

答案：

（1）①CO（NH2）2＋H2O

CO2↑＋2NH3↑

②8NH3＋6NO2

7N2＋12H2O

③2SO2＋O2＋4NH3＋2H2O===2（NH4）2SO4

④

（2）①BaO　②8∶1