题组一 化学变化中的定量判断
[解题指导]
先把非物质的量的已知量转化为物质的量，然后根据化学方程式计算出未知物的物质的量，最后再把未知物的物质的量转化为题目所求非物质的量。
物质的量在化学方程式中计算的步骤
写：写出反应的化学方程式
↓
找：找出方程式中已知物质和未知物质的物质的量的关系
↓
列：将已知量和未知量列成比例式
↓
求：对比例式求算
[挑战满分](限时20分钟)
1．下列两种物质间发生反应，消耗等物质的量的酸，产生气体最多的是( )
A．木炭与浓硝酸B．铜与稀硝酸C．锌与稀硫酸 D．木炭与浓硫酸
答案 D
2．足量下列物质与相同质量的铝反应，放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是( )
A．氢氧化钠溶液B．稀硫酸C．盐酸D．稀硝酸
答案 A
3．在氯化铁、氯化铜和盐酸的混合溶液中加入铁粉，待反应结束，铁粉有剩余，则反应后溶液中存在较多的阳离子是( )
答案 B
解析 在氯化铁、氯化铜和盐酸的混合溶液中加入铁粉，分别发生反应Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋、Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu、Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，待反应结束，铁粉有剩余，则溶液中存在的离子为Fe2＋，B项正确。
4．在水中加入等物质的量的Ag＋、Pb2＋、Na＋、SO、NO、Cl－，该溶液放在用惰性电极材料作电极的电解槽中，通电片刻，则氧化产物与还原产物的质量比为( )
A．35.5∶108 B．16∶207
C．8∶1 D．108∶35.5
答案 C
解析 等物质的量的这几种离子放入水中后，Ag＋与Cl－、Pb2＋与SO恰好完全反应生成AgCl和PbSO4沉淀，因此实际上相当于用惰性电极电解NaNO3溶液，根据离子放电顺序实质上是电解水，则氧化产物为氧气，还原产物为氢气，容易得出质量比为8∶1，C项正确。
5．相同质量的Na、Mg、Al分别与足量盐酸充分反应，生成氢气的质量比为( )
A．1∶2∶3 B．23∶24∶37
C．23∶12∶9 D．36∶69∶92
答案 D
解析 令Na、Mg、Al的质量都为1g，，计算Na、Mg、Al的物质的量，金属提供电子的物质的量之比等于生成氢气的质量之比。
6．向物质的量浓度为1mol·L－1的KAl(SO4)2溶液中滴入Ba(OH)2溶液，当生成沉淀的质量最大时，铝元素的主要存在形式为( )
A．Al3＋和Al(OH)3 B．Al(OH)3
C．AlO D．AlO和Al(OH)3
答案 C
解析 明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O，当生成沉淀的质量最大时，设明矾为1mol，则溶液中含有1molAl3＋，2molSO，由反应SO＋Ba2＋===BaSO4↓可知，使SO全部转化成BaSO4沉淀，需要2molBa(OH)2，加入4molOH－，则发生Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O，所以最后溶液中存在AlO。
7．下列反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2的是( )
A．仅有② B．仅有②④
C．仅有②③④ D．①②③④
答案 D
8.下列反应中，相关示意图错误的是( )
答案 B
解析 SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，故随二氧化硫体积增加，pH逐渐减小，至Cl2反应完后基本保持不变，A项示意图正确；AlCl3＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4Cl，沉淀质量达最大值后保持不变，B项示意图错误；Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O,3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，C项示意图正确；Fe＋2FeCl3===3FeCl2，D项示意图正确。
9．下列选项中，符合下图变化的是( )
答案 C
解析 反应先生成沉淀，后沉淀溶解，且生成沉淀和沉淀溶解消耗NaOH的物质的量之比为3∶1，A项不符合题图变化；生成NaHCO3和NaHCO3转化为CO2消耗的稀盐酸的体积之比为1∶1，B项不符合题图变化；氯气先氧化Fe2＋，后氧化Br－，前后消耗氯气的体积之比为1∶2，C项符合题图变化；反应先生成CaCO3，后生成Ca(HCO3)2，前后消耗CO2的体积之比为1∶1，D项不符合题图变化。
10．CuSO4是一种重要的化工原料，其有关制备途径及性质如图所示。下列说法不正确的是( )
A．途径①所用混酸中H2SO4与HNO3物质的量之比最好为3∶2
B．相对于途径①③，途径②更好地体现了绿色化学思想
C．1molCuSO4在1100℃时分解所得混合气体X中O2可能为0.75mol
D．Y可能是葡萄糖
答案 C
。
11．用重量法测定BaCl2·nH2O中结晶水数目的实验：准确称取7.91g该晶体，加入适量盐酸，加热使其完全溶解，冷却，配制100mL溶液。取20.00mL该溶液，向其中滴加100mL0.05mol·L－1Na2SO4溶液恰好使Ba2＋完全沉淀。n等于( )
A．2 B．4
C．6 D．8
答案 C
题组二 避开阿伏加德罗常数应用的设题陷阱
[解题指导]
阿伏加德罗常数应用的6个易错点
(1)偷换概念，干扰判断。
当给出非标准状况下气体的物质的量或质量时，误认为无法求解物质所含的粒子数。
(2)无视组成，思维定式。
在考查特殊物质的组成和结构时，容易按照常见物质的组成和结构进行类推，导致错误。如误认为Na2O2中含有2个阳离子和2个阴离子。
(3)混淆条件，状态不清。
①对于气体物质在非标准状况下，直接套用22.4L·mol－1；
②对于非气体物质在标准状况下，错误使用22.4L·mol－1。
(4)本质不用，计算失误。
不明白常见氧化还原反应的本质，导致在计算转移电子数时出现失误。
(5)忽略隐含，判断失误。
忽略可逆反应、弱电解质的电离、盐类的水解等，导致判断错误。如误认为1L0.1mol·L－1的碳酸钠溶液中CO的数目等于0.1NA。
(6)读题不清，忽略体积(或温度)。
只关注溶液的浓度，默认体积为1L。如误认为室温下，pH＝1的盐酸中，H＋数目为0.1NA；误认为1LpH＝13的NaOH溶液中，OH－数目一定为0.1NA。
[挑战满分](限时20分钟)
1．设NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )
A．22.4LCO和CO2的混合气体中所含的碳原子数一定是NA
B．标准状况下，22.4L丙烷所含共用电子对数为8NA
C．常温常压下，32gO2和32gO3所含氧原子数都是2NA
D．常温下，1L0.1mol·L－1NH4NO3溶液中含有的NH数是0.1NA
答案 C
解析 只有在标准状况下，22.4L混合气体中才含有NA个碳原子，A项错误；标准状况下，22.4L丙烷所含共用电子对数为10NA，B项错误；O2和O3都是由氧原子组成的，故质量相等时含有相同数目的氧原子，C项正确；由于NH在溶液中会水解，故数目小于0.1NA，D项错误。
2．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是( )
A．100mL0.1mol·L－1K2SO4溶液中，含有氧原子数为0.04NA
B．100g17%的氨水中，含有氨分子数为NA
C．1molNa与足量O2反应，生成Na2O和Na2O2的混合物，转移的电子数为NA
D．25℃时，1.0LpH＝13的Ba(OH)2溶液中，含有的OH－数目为0.2NA
答案 C
解析 A项，溶液中有大量的水，水分子中也有氧原子；B项，氨气溶于水大部分生成一水合氨，则氨气分子数小于NA；C项，1molNa完全反应，不管生成什么产物，均转移1mol电子；D项，pH＝13，即c(OH－)＝0.1mol·L－1，故含OH－数目为0.1NA。
3．设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，30g乙酸与30g葡萄糖含有的氧原子数均为NA
B．在标准状况下，11.2LO2和22.4LNO混合并充分反应后得到的气体的分子数为NA
C．3.65g液态HCl中含有的粒子总数为0.2NA
D．常温下，将5.6gFe投入足量浓硝酸中，转移电子数为0.3NA
答案 A
解析 A项中，易误认为无法计算，其实，质量与物质的量换算与温度、压强无关，乙酸和葡萄糖的最简式均为CH2O，可用最简式计算氧原子数；B项中，忽视NO与O2反应后生成的NO2还会部分转化为N2O4，即还有隐含反应：2NO2N2O4；C项中，忽视HCl是共价化合物，在液态HCl中以分子形式存在；D项中，忽视常温下铁在浓硝酸中钝化，根本无需计算。
4．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是( )
A．常温下1L0.1mol·L－1NH4NO3溶液中的氮原子数为0.2NA
B．含1molH2SO4的浓硫酸和足量的锌完全反应，转移的电子数为2NA
C．标准状况下2.24L己烷分子中含有1.9NA对共用电子
D．以Mg、Al为电极，NaOH溶液为电解质溶液的原电池中，导线上流过NA个电子，则正极放出H2的体积为11.2L
答案 A
解析 虽然在NH4NO3溶液中NH会发生水解反应，但是根据物料守恒可知A项正确；选项B中涉及2个反应，开始时生成SO2气体，后来生成H2，用极值法思考不难得出转移的电子数在NA～2NA之间，B项错误；由于在标准状况下己烷为液态，故2.24L己烷的物质的量远大于0.1mol，C项错误；选项D中未指明标准状况，因此无法求出正极放出H2的体积，故D项错误。
5．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是( )
A．5.4gAl分别与含溶质0.2mol的NaOH溶液、盐酸反应，生成H2分子数均为0.3NA
B．5.35gNH4Cl固体中含有的N—H键个数为0.4NA
C．将含有1molFeCl3的浓溶液全部制成胶体，含Fe(OH)3胶粒的数目为NA
D．120g熔融的NaHSO4中含阳离子总数为2NA
答案 B
解析 与0.2molAl反应，要消耗0.6molHCl，酸不够，A项错误；5.35gNH4Cl固体是0.1mol,1molNH4Cl固体含4molN—H键，则0.1molNH4Cl固体含0.4molN—H键，B项正确；一个Fe(OH)3胶体粒子是由一定数目的Fe(OH)3分子聚集而成，C项错误；熔融的NaHSO4中只有Na＋和HSO，没有H＋，D项错误。
6．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是( )
A．用石墨作电极电解饱和食盐水时，若阴极得到2NA个电子，则阳极产生22.4L气体
B．2L0.05mol·L－1乙酸溶液中H＋数目为0.1NA
C．等物质的量的Na2O和Na2O2中含有的阴离子总数不同
D．常温常压下，Na2O2与足量H2O反应，共生成0.2molO2，转移电子的数目为0.4NA
答案 D
解析 没有说明是在标准状况下，A项错误；醋酸是弱电解质，部分电离，故H＋数小于0.1NA，B项错误；等物质的量的Na2O和Na2O2中含有的阴离子总数相同，C项错误；Na2O2与足量H2O反应，过氧化钠既是氧化剂又是还原剂，生成0.2molO2，转移电子的数目为0.4NA，D项正确。
7．设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )
A．80℃时，1LpH＝1的硫酸溶液中，含有的OH－数目为10－13NA
B．18g18O2中含有的中子数为8NA
C．标准状况下，1.12LHCl与1.12LNH3混合，气体分子总数为0.1NA
D．4.6gNa完全转化成Na2O和Na2O2的混合物，转移的电子数为0.2NA
答案 D
解析 80℃时，水的离子积常数Kw＞10－14,1LpH＝1的硫酸溶液中，含有的OH－数目大于10－13NA，A项错误；18g18O2中含有的中子数为10NA，B项错误；HCl和NH3能够反应生成NH4Cl固体，气体分子总数为0，C项错误；4.6gNa变成Na＋，转移的电子总数为0.2NA，D项正确。
8．常温常压下，某烧碱溶液与0.05mol氯气恰好完全反应，得到pH＝9的混合溶液(溶质为NaCl与NaClO)。下列说法正确的是(NA代表阿伏加德罗常数的值)( )
A．氯气的体积为1.12L
B．原烧碱溶液中含溶质离子数为0.2NA
C．所得溶液中含OH－的数目为1×10－5NA
D．所得溶液中ClO－的数目为0.05NA
答案 B
解析 未指明标准状况，A项错误；由Na＋守恒计算，B项正确；没有溶液的体积，无法计算，C项错误；忽视了ClO－的水解，D项错误。
9．设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列关于7.8g过氧化钠固体的说法正确的是( )
A．其中所含电子总数为0.4NA
B．其中所含离子总数为0.4NA
C．与足量的H2O反应，生成O2分子数为0.1NA
D．与足量的CO2反应，转移电子数为0.1NA
10．NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是( )
A．常温常压下，22.4L的NO2和CO2混合气体含有2NA个O原子
B．一定条件下，2molSO2和1molO2发生反应后，分子总数和原子总数均变小
C．一定温度下，1L0.5mol·L－1NH4Cl溶液与2L0.25mol·L－1NH4Cl溶液含NH物质的量相同
D．丙烯和环丙烷组成的42g混合气体中氢原子的个数为6NA
答案 D
11．用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )
①将1mol氯气通入一定量水中发生反应转移电子数为NA
②12.0g熔融的NaHSO4中含有的阳离子数为0.1NA
③在标准状况下，22.4L辛烷中的分子数为NA
④1mol羟基中含有的电子数为10NA
⑤1molNa2O和Na2O2混合物中含有的阴、阳离子总数是3NA
A．②⑤ B．④⑤
C．①③⑤ D．③④⑤
答案 A
解析 氯气和水反应存在化学平衡，氯气不能完全反应，将1mol氯气通入一定量水中发生反应转移的电子数小于NA，故①错误；12.0g熔融的NaHSO4的物质的量为0.1mol,0.1mol熔融NaHSO4电离出0.1molNa＋和0.1molHSO，所以含有的阳离子数为0.1NA，故②正确；在标准状况下，辛烷为液态，不能用22.4L·mol－1来计算辛烷的物质的量，故③错误；羟基的电子式为·H，1mol羟基中含有9mol电子，故④错误；1molNa2O和Na2O2的混合物中含有2mol钠离子和1mol阴离子，总共含有3mol阴、阳离子，即阴、阳离子总数是3NA，故⑤正确。
12．设NA是阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )
A．某温度下纯水的pH＝6，该温度下10LpH＝11的NaOH溶液中含OH－的数目为NA
B．1molCl2与足量的铁反应转移的电子数与1mol铁与足量的Cl2反应转移的电子数相等
C．在标准状况下，11.2LNO与11.2LO2混合后所含分子数为0.75NA
D．0.5mol·L－1Na2SO4溶液中含有的阴、阳离子总数为1.5NA
答案 A
解析 在纯水pH＝6情况下，pH＝11的NaOH溶液中c(OH－)＝0.1mol·L－1，A项正确；1molCl2与足量铁反应时转移2NA个电子，而1mol铁与足量的Cl2反应时转移3NA个电子，B项错误；NO和O2反应生成NO2，但因存在2NO2N2O4而使得分子数小于0.75NA，C项错误；因溶液的体积未说明，D项错误。
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