专题1 第3单元 阿伏加德罗常数及应用（Word教参）-【优化指导】2025年高考化学一轮复习高中总复习·第1轮（苏教版）

第三单元　阿伏加德罗常数及应用 复习目标 1.熟悉阿伏加德罗常数问题的考查角度，明确从各种角度设置陷阱的常用方式，规避陷阱。 2.能基于阿伏加德罗常数，运用物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度之间的相互关系进行简单计算。 [对应学生用书P15] 1．NA问题中“22.4 L/mol”的使用 (1)利用“22.4 L/mol”进行计算时，两个要点：①必须是气体，液体或固体均不能计算；②必须处于标准状况下，可以是单一气体或混合气体。 (2)标准状况下为非气体的常考物质，如水、苯、SO3、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HF、乙醇等。 2．NA问题中物质的组成和结构 (1)物质的结构 熟记特殊物质中所含粒子(分子、原子、电子、质子、中子等)的数目，如Ne、D2O、18O2、—OH(羟基)、OH－等。 (2)物质中的共价键 常考物质所含共价键的数目如下表： 物质及共价键 1 mol物质含共价键数目 CH4(C—H) 4NA P4(P—P) 6NA Si(Si—Si) 2NA SiO2(Si—O) 4NA 石墨(C—C) 1.5NA 金刚石(C—C) 2NA 3.NA问题中电子的转移 常考反应及转移电子数目如下表： 反应 物质 转移电子的数目 Na2O2＋CO2(或H2O) 1 mol Na2O2 NA 1 mol O2 2NA Cl2＋NaOH 1 mol Cl2 NA Cl2＋Fe 1 mol C 2NA 1 mol Fe 3NA 4.NA问题中电解质溶液中微粒的变化 (1)所给条件是否与电解质的组成有关，如pH＝3的H2SO3溶液中c(H＋)＝10-3 mol/L，与电解质组成无关。 (2)多元弱酸酸根离子发生水解，溶液中阴离子的数目增加；多元弱碱阳离子发生水解，溶液中阳离子数目增加。 (3)求溶液中所含H、O原子数时，不要忽略溶剂水中的H、O原子数目。 (4)若题目给出电解质溶液的浓度，重点关注是否有具体的体积。 5．NA问题中物质的特殊反应 (1)特殊反应——可逆反应 不能正向进行到底，反应物不能全部转化为生成物。常考的可逆反应有2NO2⥫⥬N2O4、Cl2＋H2O⥫⥬HCl＋HClO、H2(g)＋I2(g)2HI(g)、N2＋3H22NH3、2SO2＋O22SO3、羧酸＋醇酯＋水等。 (2)特殊条件——浓度变化 ①加热时，足量MnO2与浓盐酸的反应，随着反应的进行，浓盐酸变稀盐酸，反应停止； ②足量Cu与浓硫酸的反应，随着反应的进行，浓硫酸变稀硫酸，反应停止； ③足量Cu与浓硝酸反应，随着反应的进行，浓硝酸变稀硝酸，得到NO2和NO的混合气体； ④足量Zn与浓硫酸反应，随着反应的进行，浓硫酸变稀硫酸，得到SO2和H2的混合气体。 考向1　NA与 “22.4 L/mol”的使用条件 【例1】 (高考题组合)NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是(　　) A．11.2 L CO2含π键数目为NA (2023·辽宁卷) B．标准状况下，11.2 L Cl2通入水中，溶液中氯离子数为0.5NA(2023·浙江6月选考卷) C．标准状况下，2.24 L SO3中电子的数目为4.00NA(2023·全国甲卷) D．工业合成氨中，生成标准状况下22.4 L NH3，电子转移数为3NA(2022·重庆卷，改编) D　解析：不是标准状况，不能使用气体摩尔体积Vm＝22.4 L/mol，无法计算11.2 L CO2含有π键的数目，A错误；氯气与水反应是可逆反应，标准状况下，11.2 L Cl2通入水中，溶液中氯离子数小于0.5NA，B错误；标准状况下三氧化硫为固态，不能使用气体摩尔体积进行计算，C错误；由反应的化学方程式可知，每生成1个氨气，转移6个电子，生成标准状况下22.4 L氨气，反应中电子转移数为×3×NA mol-1＝3NA，故D正确。 考向2　NA与物质的组成及结构 【例2】 (高考题组合)NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是(　　) A．1.7 g H2O2中含有氧原子数为0.2NA(2023·浙江6月选考卷) B．NaCl和NH4Cl的混合物中含1 mol Cl－，则混合物中质子数为28NA(2023·广东卷) C．0.50 mol异丁烷分子中共价键的数目为6.5NA(2023·全国甲卷) D．0.1 mol KNO3晶体中含离子数目为0.2NA(2023·辽宁卷) A　解析：1.7 g H2O2的物质的量为＝0.05 mol，而1 mol H2O2中含2 mol氧原子，故0.05 mol H2O2含0.1 mol氧原子即0.1NA个，A错误；NaCl和NH4Cl的混合物中含1 mol Cl－，1 mol Cl－的质子数为17NA，Na＋和NH的质子数均为11，当Na＋和NH的物质的量之和为1 mol时含有的质子数为11NA，则混合物中质子数为28NA，B正确；1个异丁烷分子中含有的共价键数为13，则0.50 mol异丁烷分子中共价键的数目为6.5NA，C正确；1 mol KNO3晶体中含有2 mol离子，因此0.1 mol KNO3晶体中含离子数目为0.2NA，D正确。 考向3　NA与反应中电子的转移 【例3】 (高考题组合)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　) A．足量的浓盐酸与8.7 g MnO2反应，转移电子的数目为0.4NA(2022·浙江1月选考卷) B．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(2022·全国甲卷) C．3 mol 的NO2与H2O完全反应时转移的电子数为4NA(2021·全国甲卷) D．向100 mL 0.10 mol/L FeCl3溶液中加入足量Cu粉充分反应，转移电子数目为0.01NA(2021·浙江1月选考卷) [思路剖析] A项 8.7 g MnO2为0.1 mol，MnO2→MnCl2中Mn元素的化合价：＋4价→＋2价转移电子数 B项 阴极反应式：Cu2+＋2e－===Cu，阴极增重6.4 g生成0.1 mol Cu转移0.2 mol电子 C项 反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，N元素的化合价：＋4价→＋5价、＋2价转移2 mol电子 D项 反应：2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2，结合n(FeCl3)转移电子数目 D　解析：8.7 g MnO2物质的量为0.1 mol，与足量浓盐酸反应生成MnCl2，Mn元素的化合价由＋4价降低到＋2价，则转移电子的数目为0.2NA，A错误；电解熔融CuCl2，阴极反应式为Cu2+＋2e－===Cu，阴极增重6.4 g，则析出0.1 mol Cu，外电路中通过电子的数目为0.20NA，B错误；NO2与H2O反应中，N元素发生“歧化”反应：＋4价→＋5价和＋2价，则3 mol NO2与H2O完全反应，转移的电子数为2NA，C错误；Fe元素：＋3价→＋2价，则0.01 mol FeCl3完全反应，转移电子数目为0.01NA，D正确。 考向4　NA与物质的特殊转化 【例4】 (高考题组合)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是(　　) A．0.20 mol苯甲酸完全燃烧，生成CO2的数目为1.4NA(2022·全国甲卷) B．1 L 1 mol/L溴化铵水溶液中NH与H＋离子数之和大于NA(2021·河北卷) C．2 mol NO与1 mol O2在密闭容器中充分反应后的分子数为2NA(2021·湖南卷) D．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(2021·河北卷) C　解析：苯甲酸的结构简式为C6H5COOH，则0.20 mol苯甲酸完全燃烧，生成CO2的数目为1.4NA，A正确；1 L 1 mol/L溴化铵水溶液中含1 mol NH4Br，据电荷守恒可得：n(NH)＋n(H＋)＝n(Br－)＋n(OH－)，由于n(Br－)＝1 L×1 mol/L＝1 mol，故NH与H＋离子数之和大于NA，B正确；2 mol NO与1 mol O2反应生成2 mol NO2，由于存在2NO2⥫⥬N2O4，故充分反应后的分子数小于2NA，C错误；I2(g)＋H2(g)2HI(g)是可逆反应，1 mol 碘蒸气和1 mol 氢气充分反应，生成碘化氢分子数小于2NA，D正确。 考向5　NA与电解质溶液中微粒变化 【例5】 (高考题组合)NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是(　　) A．体积为1 L的1 mol/L NaHCO3溶液中，HCO数目为NA(2023·广东卷) B．1 L 0.1 mol/L K2S溶液中含S2-数目为0.1NA(2023·辽宁卷) C．1.0 L pH＝2的H2SO4溶液中H＋的数目为0.01NA (2023·全国甲卷，改编) D．向1 L 0.1 mol/L CH3COOH溶液通氨气至中性，铵根离子数为0.1NA(2023·浙江6月选考卷) C　解析：NaHCO3溶液中存在碳酸氢根离子的水解和电离，故体积为1 L的1 mol/L NaHCO3溶液中，HCO数目小于NA，A错误；K2S溶液中S2-会发生水解，因此1 L 0.1 mol/L K2S溶液中含S2-数目小于0.1NA，B错误；pH＝2的H2SO4溶液中c(H＋)＝10-2 mol/L，根据n＝cV＝1 L×10-2 mol/L＝0.01 mol，则H＋的数目为0.01NA，C正确；醋酸铵为弱酸弱碱盐，向1 L 0.1 mol/L CH3COOH溶液通氨气至中性，醋酸根离子和铵根离子均水解，铵根离子数小于0.1NA，D错误。 (1)基于“价态变化”，跳出转移电子数目的陷阱 (2)基于“微粒变化”，跳出电解质溶液的陷阱 1．设阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法正确的是　(　　) A．常温下，pH＝9的NaF溶液中，水电离出的H＋数为10-9NA B．1 mol N2与3 mol H2充分反应生成NH3的分子数为2NA C．56 g CO和N2的混合气体，所含的原子总数为4NA D．标准状况下，22.4 L CO2与足量的Na2O2充分反应，转移的电子数为2NA C　解析：溶液体积未知，无法确定溶液中微粒数目，A错误；N2与H2的反应为可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，生成NH3的分子数小于2NA，B错误；CO和N2的摩尔质量均为28 g/mol，所以56 g混合物中含有2 mol分子，CO和N2均为双原子分子，含有4 mol原子，则原子总数为4NA，C正确；标准状况下，22.4 L CO2为1 mol，与足量的Na2O2充分反应生成0.5 mol O2，根据O元素的价态变化可知转移的电子数为NA，D错误。 2．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是　(　　) A．22.4 L SO2溶于水，溶液中H2SO3、HSO、SO的数目总和为 NA B．1 mol CaC2晶体和1 mol CaH2晶体含有的离子数目均为2NA C．2SO2(g)＋O2(g)⥫⥬2SO3(g)　ΔH＝－a kJ/mol，当反应放热a kJ时，产生SO3的分子数小于2NA D．50 g质量分数为46%的乙醇(CH3CH2OH)水溶液中含有的氧原子总数为2NA D　解析：不是标准状况，不能使用气体摩尔体积Vm＝22.4 L/mol，无法计算溶液中所含微粒的数目，A错误；1 mol CaC2晶体含有的离子数目为2NA，1 mol CaH2晶体含有的离子数目为3NA，B错误；2SO2(g)＋O2(g)⥫⥬2SO3(g)　ΔH＝－a kJ/mol，当反应放热a kJ时，产生SO3的分子数等于2NA，C错误；50 g质量分数为46%的乙醇(CH3CH2OH)水溶液中含有CH3CH2OH的质量为23 g，CH3CH2OH的物质的量为0.5 mol，含有氧原子数为0.5NA，其中所含水的质量为27 g，H2O的物质的量为1.5 mol，含有氧原子数为1.5NA，因此50 g质量分数为46%的乙醇(CH3CH2OH)水溶液中含有的氧原子总数为2NA，D正确。 [对应学生用书P18] 角度 阿伏加德罗常数及应用 (2022·浙江6月选考卷)NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　) A．12 g NaHSO4中含有0.2NA个阳离子 B．11.2 L乙烷和丙烯的混合气体中所含碳氢键数为3NA C．8 g CH4含有中子数为3NA D．0.1 mol H2和0.1 mol I2于密闭容器中充分反应后，HI分子总数为0.2NA C　解析：NaHSO4由Na＋和HSO构成，阳离子只有Na＋，12 g NaHSO4为0.1 mol，故含有0.1NA个阳离子，A错误；未指明11.2 L乙烷和丙烯的混合气体是否处于标准状况，不能计算其物质的量及所含碳氢键数目，B错误；1个CH4分子中有6个中子，8 g CH4的物质的量为0.5 mol，则含有的中子数为3NA，C正确；H2和I2生成HI的反应是可逆反应，故0.1 mol H2和0.1 mol I2于密闭容器中充分反应后，HI分子总数小于0.2NA，D错误。 (判断下列说法的正误) (1)(2022·辽宁卷)1.8 g 18O中含有的中子数为NA(　　√　　) (2)(2021·湖北卷)23 g C2H5OH中sp3杂化的原子数为NA(　　×　　) (3)(2021·湖北卷)1 mol [Cu(H2O)4]2+中配位键的个数为4NA(　　√　　) (4)(2023·湖北卷)1 mol Si含Si—Si键的数目约为4×6.02×1023 (　　×　　) (5)(2023·江苏卷)催化反应CH4(g)＋2H2S(g)⥫⥬CS2(g)＋4H2(g)中每消耗1 mol H2S，转移电子的数目约为2×6.02×1023(　　×　　) 学科网（北京）股份有限公司 $$