【题文】设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A. 在25℃时,1LpH为12的Ba(OH)2溶液中含有OH-数目为0.01NAB. 1.8g重水(D2O)中所含质子数为NAC. 足量的浓盐酸与8.7gMnO2反应,转移电子的数目为0.4NAD. 32g甲醇的分子中含有C—H键的数目为4NA
A. 在25℃时,1LpH为12的Ba(OH)2溶液中含有OH-数目为0.01NA
B. 1.8g重水(D2O)中所含质子数为NA
C. 足量的浓盐酸与8.7gMnO2反应,转移电子的数目为0.4NA
D. 32g甲醇的分子中含有C—H键的数目为4NA
题目解答
答案
解析
本题考查阿伏伽德罗常数相关计算,涉及溶液中离子浓度、同位素分子结构、化学反应中电子转移数、有机物分子结构等知识点。解题核心思路在于:
- 正确判断各物质的量:如溶液中离子浓度的计算需结合pH与温度;同位素分子需注意原子量差异;
- 分析反应实际进程:如浓盐酸与MnO₂反应随浓度变化会停止,无法完全反应;
- 明确化学键的计数规则:如甲醇分子中C—H键的数目需根据结构式确定。
选项A
关键点:溶液中OH⁻浓度由pH直接确定。
25℃时,pH=12的溶液中,$c(\text{OH}^-)=10^{-\text{pH}+14}=0.01\ \text{mol/L}$。
溶液中$n(\text{OH}^-)=0.01\ \text{mol/L} \times 1\ \text{L}=0.01\ \text{mol}$,对应粒子数为$0.01N_A$,正确。
选项B
关键点:重水(D₂O)的摩尔数与质子数计算。
重水的摩尔数:
$n(D_2O)=\frac{1.8\ \text{g}}{20\ \text{g/mol}}=0.09\ \text{mol}$
每个D₂O含$2 \times 1 + 8 = 10$个质子,总质子数为:
$0.09\ \text{mol} \times 10N_A=0.9N_A \neq N_A$
错误。
选项C
关键点:浓盐酸与MnO₂反应的限度。
MnO₂的物质的量:
$n(\text{MnO}_2)=\frac{8.7\ \text{g}}{87\ \text{g/mol}}=0.1\ \text{mol}$
理论上,每1 mol MnO₂转移2 mol电子,但浓盐酸反应到一定程度会变稀,反应停止,实际转移电子数小于$0.2N_A$。选项中$0.4N_A$错误。
选项D
关键点:甲醇分子中C—H键的数目。
甲醇的物质的量:
$n(\text{CH}_3\text{OH})=\frac{32\ \text{g}}{32\ \text{g/mol}}=1\ \text{mol}$
每个甲醇分子含3个C—H键(CH₃中的3个H),总键数为$3N_A$,而非$4N_A$,错误。