《2025年赢在微点化学》

3. 潜水艇中氧气来源之一是2Na$_{2}$O$_{2}$+2H$_{2}$O = 4NaOH+O$_{2}$↑。下列说法正确的是（ ）
A. 22.4 L O$_{2}$中含有2$N_{A}$个O原子
B. 1.8 g H$_{2}$O中含有$N_{A}$个质子
C. 1 mol Na$_{2}$O$_{2}$中含有4$N_{A}$个离子
D. 1 mol O$_{2}^{2 - }$中含有16$N_{A}$个电子

答案： B 解析 没有指定标准状况下,Vₘ不一定为22.4 L·mol⁻¹,A项错误;根据n = $\frac{m}{M}=\frac{N}{Nₐ}$计算,1.8 g H₂O为0.1 mol,每个水分子中有10个质子,故1.8 g H₂O中含有Nₐ个质子,B项正确;Na₂O₂是由Na⁺、O₂²⁻两种离子构成,故1 mol Na₂O₂中含有3Nₐ个离子,C项错误;一个O原子中含有8个电子,1 mol O₂²⁻中含有18Nₐ个电子,D项错误。

4. 最新材料显示，科学家研究发现了首例带结晶水的晶体在5 K下呈现超导性。据报道，该晶体的化学式为Na$_{0.35}$CoO$_{2}$·1.3H$_{2}$O。若用$N_{A}$表示阿伏加德罗常数，计算12.2 g该晶体中含氧原子数为____________，氢原子的物质的量为__________mol。

答案： 答案 0.33Nₐ 0.26解析 该晶体的摩尔质量约为122 g·mol⁻¹,n = $\frac{12.2 g}{122 g·mol^{-1}}$=0.1 mol,故氧原子数目 = 0.1 mol×(2 + 1.3)Nₐ mol⁻¹ = 0.33Nₐ,n(H)=0.1 mol×1.3×2 = 0.26 mol。

CO$_{2}$的减排已引起广泛关注。中科院大连化物所用一种双金属固溶体氧化物催化剂，实现了CO$_{2}$高选择性高稳定性加氢合成甲醇(CH$_{3}$OH)，原理如图所示，回答下列问题：

(1)16 g CH$_{3}$OH的物质的量是 ，含H原子的数目为 。
(2)0.2 mol H$_{2}$O中含有电子的物质的量为 。
(3)H$_{2}$与CO$_{2}$的混合气体的总质量为9.0 g，其中$n$(H$_{2}$)=0.1 mol。
①标准状况下，H$_{2}$的体积是 。
②CO$_{2}$的物质的量是 。

答案： 提示
(1)0.5 mol 1.204×10²⁴
(2)2 mol
(3)①2.24 L ②0.2 mol
解析
(1)16 g CH₃OH的物质的量为$\frac{16 g}{32 g·mol^{-1}}$=0.5 mol;一个甲醇分子中含有4个氢原子,则0.5 mol CH₃OH中含有2 mol H原子,即1.204×10²⁴个氢原子。
(2)一个水分子中含有10个电子,则0.2 mol H₂O中含有电子的物质的量为2 mol。
(3)①标准状况下,0.1 mol H₂的体积为22.4 L·mol⁻¹×0.1 mol = 2.24 L。②H₂与CO₂的混合气体的总质量为9.0 g,n(H₂)=0.1 mol,则m(H₂)=0.1 mol×2 g·mol⁻¹ = 0.2 g,m(CO₂)=9.0 g - 0.2 g = 8.8 g,n(CO₂)=$\frac{8.8 g}{44 g·mol^{-1}}$=0.2 mol。