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第3讲 阿伏加德罗常数的应用(综合应用课)
阿伏加德罗常数的正误判断是高考的经典题,以选择题形式呈现。在命题思路上主要以阿伏加德罗常数为载体,结合气体摩尔体积、物质的组成和结构、氧化还原反应及电离、水解等基本概念和基本理论,考查根据物质的量之间的转化关系进行相关计算。由于题目设计的相关选项中有较多的知识隐藏,一不小心就易进入命题人设计的陷阱而判断错误。故现从6大陷阱入手让考生洞悉命题人常采用的设误方式,从“源头”上找到解题突破口。
1.(2022·辽宁等级考)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.1.8 g 18O中含有的中子数为NA
B.28 g C2H4分子中含有的σ键数目为4NA
C.标准状况下,22.4 L HCl气体中H+数目为NA
D.pH=12的Na2CO3溶液中OH-数目为0.01NA
2.(2022·浙江选考)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.在25 ℃时,1 L pH为12的Ba(OH)2溶液中含有OH-数目为0.01NA
B.1.8 g重水(D2O)中所含质子数为NA
C.足量的浓盐酸与8.7 g MnO2反应,转移电子的数目为0.4NA
D.32 g甲醇的分子中含有C—H键的数目为4NA
解析:选A A项,pH=12,则c(OH-)=0.01 mol·L-1,N(OH-)=0.01NA;B项,摩尔质量为20 g·mol-1,则所含质子数为0.9NA;C项,MnO2完全反应,转移电子数为0.2NA;D项,一分子甲醇中含有3个C—H键,则32 g甲醇分子中含有C—H键数目为3NA。
3.(2022·全国甲卷)NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.25 ℃,101 kPa下,28 L氢气中质子的数目为2.5NA
B.2.0 L 1.0 mol·L-1AlCl3溶液中,Al3+的数目为2.0 NA
C.0.20 mol苯甲酸完全燃烧,生成CO2的数目为1.4NA
D.电解熔融CuCl2,阴极增重6.4 g,外电路中通过电子的数目为0.10NA
解析:选C 25 ℃,101 kPa不是标准状况,不能用标准状况下的气体摩尔体积计算氢气的物质的量,故A错误;Al3+在溶液中会发生水解生成Al(OH)3,因此2.0 L 1.0 mol·L-1的AlCl3溶液中Al3+的数目小于2.0NA,故B错误;苯甲酸燃烧的化学方程式为C6H5COOH+O27CO2+3H2O,1 mol苯甲酸燃烧生成7 mol CO2,则0.2 mol苯甲酸完全燃烧生成1.4 mol CO2,数目为1.4NA,故C正确;电解熔融CuCl2时,阳极反应为2Cl--2e-===Cl2↑,阴极反应为Cu2++2e-===Cu,阴极增加的重量为Cu的质量,6.4 g Cu的物质的量为0.1 mol,根据阴极反应可知,外电路中通过电子的物质的量为0.2 mol,数目为0.2NA,故D错误。
4.(2021·河北等级考)NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( )
A.22.4 L(标准状况)氟气所含的质子数为18NA
B.1 mol碘蒸气和1 mol氢气在密闭容器中充分反应,生成的碘化氢分子数小于2NA
C.电解饱和食盐水时,若阴阳两极产生气体的总质量为73 g,则转移电子数为NA
D.1 L 1 mol·L-1溴化铵水溶液中NH与H+离子数之和大于NA
解析:选C 22.4 L(标准状况)氟气的物质的量为1 mol,则其所含的质子数为18NA,A说法正确;反应H2+I22HI为可逆反应,则1 mol H2和1 mol I2充分反应生成的HI分子数小于2NA,B说法正确;电解饱和食盐水时,阴、阳两极产生的n(H2)∶n(Cl2)=1∶1,当H2和Cl2的总质量为73 g时,产生2 g H2、71 g Cl2,则H2的物质的量为1 mol,Cl2的物质的量为1 mol,转移电子数为2NA,C说法错误;溴化铵水溶液中存在电荷守恒:c(NH)+c(H+)=c(Br-)+c(OH-),c(Br-)=1 mol·L-1,则c(NH)+c(H+)>1 mol·L-1,故1 L 1 mol·L-1溴化铵水溶液中NH与H+离子数之和大于NA,D说法正确。
5.(2021·海南等级考)NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.0.1 mol 27Al3+中含有的电子数为1.3NA
B.3.9 g Na2O2中含有的共价键的数目为0.1NA
C.0.1 mol肼(H2N—NH2)含有的孤电子对数为0.2NA
D.CH2===CH2+H2CH3CH3,生成1 mol乙烷时断裂的共价键总数为NA
解析:选C 0.1 mol 27Al3+中含有的电子数为1.0NA,A错误;3.9 g Na2O2