(3分)用 N _ A 表示阿伏加德罗常数的值.下列叙述正…——2009 高考化学第 4 题答案解析

2009_江苏 Paper

2009 Jiangsu Question 4 Single-choice Differentiating
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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(  )

A. $2 5 \mathrm { { ^ \circ C } }$ 时,PH=13 的 $1 . 0 \mathrm { { L B a } } \ \left( \mathrm { { O H } } \right) \ _ { 2 }$ 溶液中含有的OH<sup>﹣</sup>数目为 $0 . 2 \mathrm { N _ { A } }$
B. 标准状况下, $2 . 2 4 \mathrm { L C l } _ { 2 }$ 与过量稀NaOH溶液反应,转移的电子总数为 $0 . 2 \mathrm { N _ { A } }$
C. 室温下,21.0g乙烯和丁烯的混合气体中含有的碳原子数目为 $1 . 5 \mathrm { N _ { A } }$
D. 标准状况下,22.4L 甲醇中含有的氧原子数为 $1 . 0 \mathrm { N _ { A } }$
Answer key

C

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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。

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