内容正文:
重点突破(二) 阿伏加德罗常数的综合应用
[真题集训·明考向]
1.(2023·全国甲卷)NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )
A.0.50 mol异丁烷分子中共价键的数目为6.5NA
B.标准状况下,2.24 L SO3中电子的数目为4.00NA
C.1.0 L pH=2的H2SO4溶液中H+的数目为0.02NA
D.1.0 L 1.0 mol·L-1的Na2CO3溶液中CO的数目为1.0NA
解析:选A 异丁烷的结构简式是HC(CH3)3,含13个共价键,故0.50 mol异丁烷分子中共价键的数目为13×0.5NA=6.5NA,A正确;标准状况下SO3为固体,不能用标准状况下的气体摩尔体积计算其物质的量,B错误;1.0 L pH =2的H2SO4溶液中n(H+)=1.0 L×10-2 mol·L-1=0.01 mol,H+的数目为0.01NA,C错误;Na2CO3溶液中CO部分水解,故1.0 L 1.0 mol·L-1的Na2CO3溶液中CO的数目少于1.0NA,D错误。
2.(2023·广东等级考)设NA为阿伏加德罗常数的值。侯氏制碱法涉及NaCl、NH4Cl和NaHCO3等物质。下列叙述正确的是( )
A.1 mol NH4Cl含有的共价键数目为5NA
B.1 mol NaHCO3完全分解,得到的CO2分子数目为2NA
C.体积为1 L的1 mol·L-1 NaHCO3溶液中,HCO数目为NA
D.NaCl和NH4Cl的混合物中含1 mol Cl-,则混合物中质子数为28NA
解析:选D 铵根中存在4个N—H共价键,1 mol NH4Cl 含有共价键数目为4NA,A错误;碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,1 mol NaHCO3完全分解,得到0.5 mol CO2分子,B错误;NaHCO3===Na++HCO,HCO会发生水解和电离,则1 mol NaHCO3溶液中HCO数目小于NA,C错误;NaCl 和NH4Cl的混合物中含1 mol Cl-,则混合物为1 mol,质子数为28NA,D正确。
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+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.(2022·海南等级考)在2.8 g Fe中加入100 mL 3 mol·L-1HCl,Fe完全溶解。NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.反应转移电子为0.1 mol
B.HCl溶液中Cl-数为3NA
C.2.8 g 56Fe含有的中子数为1.3NA
D.反应生成标准状况下气体3.36 L
解析:选A 2.8 g Fe的物质的量为0.05 mol;100 mL 3 mol·L-1HCl中H+和Cl-的物质的量均为0.3 mol,两者发生反应后,Fe完全溶解,而盐酸过量。Fe完全溶解生成Fe2+,该反应转移电子0.1 mol,A正确;HCl溶液中Cl-的物质的量为0.3 mol,因此,Cl-数为0.3NA,B不正确;56Fe 的质子数为26、中子数为30,2.8 g 56Fe的物质的量为0.05 mol,因此,2.8 g 56Fe含有的中子数为1.5NA,C不正确;反应生成H2的物质的量为0.05 mol,在标准状况下的体积为1.12 L,D不正确。
[备考指南]
有关阿伏加德罗常数NA的考查是热点题型,2024年高考仍可能会围绕NA、Vm的应用范围设置陷阱,同时又隐含对物质的组成与结构、氧化还原反应、弱电解质的电离、可逆反应、盐类的水解、电化学原理等知识的考查。
[系统思维·建模型]
以阿伏加德罗常