4.(3分)用 $\mathrm { N _ { A } }$ 表示阿伏加德罗常数的值.下列叙述正确的是( )
C
2009_江苏 Paper
4.(3分)用 $\mathrm { N _ { A } }$ 表示阿伏加德罗常数的值.下列叙述正确的是( )
C
A. $25^\circ\mathrm{C}$ 时,$\mathrm{pH}=13$ 的溶液中 $c(\mathrm{H}^+) = 10^{-13} \, \mathrm{mol/L}$。根据水的离子积常数 $K_w = 10^{-14}$,可得 $c(\mathrm{OH}^-) = \frac{10^{-14}}{10^{-13}} = 0.1 \, \mathrm{mol/L}$。溶液体积为 $1.0 \, \mathrm{L}$,则 $\mathrm{OH}^-$ 的物质的量 $n(\mathrm{OH}^-) = 0.1 \, \mathrm{mol/L} \times 1.0 \, \mathrm{L} = 0.1 \, \mathrm{mol}$,即数目为 $0.1 N_A$。故 A 错误。
B. 标准状况下,$2.24 \, \mathrm{L} \, \mathrm{Cl}_2$ 的物质的量为 $n(\mathrm{Cl}_2) = \frac{2.24 \, \mathrm{L}}{22.4 \, \mathrm{L/mol}} = 0.1 \, \mathrm{mol}$。氯气与氢氧化钠反应的化学方程式为 $\mathrm{Cl}_2 + 2\mathrm{NaOH} = \mathrm{NaCl} + \mathrm{NaClO} + \mathrm{H}_2\mathrm{O}$。该反应中氯元素发生歧化,1 mol $\mathrm{Cl}_2$ 反应转移 1 mol 电子。因此,$0.1 \, \mathrm{mol} \, \mathrm{Cl}_2$ 完全反应转移的电子数为 $0.1 N_A$。故 B 错误。
C. 乙烯($\mathrm{C}_2\mathrm{H}_4$)和丁烯($\mathrm{C}_4\mathrm{H}_8$)的最简式均为 $\mathrm{CH}_2$,式量为 14。混合气体的总质量为 $21.0 \, \mathrm{g}$,则含有“$\mathrm{CH}_2$”单元的物质的量为 $n(\mathrm{CH}_2) = \frac{21.0 \, \mathrm{g}}{14 \, \mathrm{g/mol}} = 1.5 \, \mathrm{mol}$。每个 $\mathrm{CH}_2$ 单元含 1 个碳原子,故碳原子的总物质的量为 $1.5 \, \mathrm{mol}$,数目为 $1.5 N_A$。故 C 正确。
D. 标准状况($0^\circ\mathrm{C}$,$101 \, \mathrm{kPa}$)下,甲醇($\mathrm{CH}_3\mathrm{OH}$)呈液态,不能直接使用气体摩尔体积 $22.4 \, \mathrm{L/mol}$ 进行计算。$22.4 \, \mathrm{L}$ 液态甲醇的物质的量远大于 $1 \, \mathrm{mol}$,其所含氧原子数远大于 $1.0 N_A$。故 D 错误。