内容正文:
综合深化解重难
[阿伏加德罗常数NA的正误判断]
微课时突破2
CONTENTS
目录
1
一、集训高考真题——明考法
二、把握命题角度——明规律
课时跟踪检测
2
4
三、系统解题知能——建模型
3
集训高考真题——明考法
一
1.(2023·辽宁等级考)我国古代四大发明之一黑火药的爆炸反应为
S+2KNO3+3C===K2S+N2↑+3CO2↑。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.11.2L CO2含π键数目为NA
B.每生成2.8g N2转移电子数目为NA
C.0.1mol KNO3晶体中含离子数目为0.2NA
D.1L 0.1mol·L-1 K2S溶液中含S2-数目为0.1NA
√
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.1mol NH4Cl含有的共价键数目为5NA
B.1mol NaHCO3完全分解,得到的CO2分子数目为2NA
C.体积为1L的1 mol·L-1 NaHCO3溶液中, 数目为NA
D.NaCl和NH4Cl的混合物中含1mol Cl-,则混合物中质子数为28NA
√
3.(2023·浙江6月选考)NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.4.4g C2H4O中含有σ键数目最多为0.7NA
B.1.7g H2O2中含有氧原子数为0.2NA
C.向1L 0.1mol·L-1 CH3COOH溶液中通氨气至中性,铵根离子数为0.1NA
D.标准状况下,11.2L Cl2通入水中,溶液中氯离子数为0.5NA
√
4.(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.0.50mol异丁烷分子中共价键的数目为6.5NA
B.标准状况下,2.24L SO3中电子的数目为4.00NA
C.1.0L pH=2的H2SO4溶液中H+的数目为0.02NA
D.1.0L 1.0mol·L-1的Na2CO3溶液中 的数目为1.0NA
√
解析:异丁烷的结构简式是HC(CH3)3,1个异丁烷分子中含13个共价键,故0.50mol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;1.0L pH=2的H2SO4溶液中,n(H+)=1.0L×10-2mol·L-1=0.01mol,H+的数目为0.01NA,C错误;Na2CO3溶液中 部分水解,故1.0 L 1.0mol·L-1的Na2CO3溶液中 的数目少于1.0NA,D错误。
把握命题角度——明规律
二
命题点(一) 从物质状态和条件的角度
典型示例
(正误判断) ①22.4L Cl2中含有的分子数为NA ( )
②常温常压下,16g O3中含有的质子数为8NA ( )
③室温下,1mol CH4中含有5NA个原子 ( )
④标准状况下,11.2L CH3CH2OH中含有分子的数目为0.5NA ( )
⑤锌与足量的稀硫酸反应生成22.4L H2,转移电子数为2NA ( )
⑥2.24L(标准状况)苯在O2中完全燃烧,得到0.6NA个CO2分子 ( )
×
×
×
×
√
√
应对策略 警觉 “标准状况”的对象是否为气体;“常温常压”后面跟的是质量还是体积
谨记 “标准状况”下的非气体物质有CCl4、H2O、溴、SO3、己烷、HF、苯等
注意 在任何条件下都适用,不存在条件限制,物质所含的粒子数与温度、压强等外界条件无关
续表
命题点(二) 从电解质溶液中所含离子数目的角度
典型示例
(正误判断) ①1L 0.1mol·L-1的乙酸溶液中含H+的数目为0.1NA ( )
②将0.1mol FeCl3溶于水中形成胶体后含有胶体粒子的数目为0.1NA
( )
③25℃时,pH=13的1.0L Ba(OH)2溶液中含有的OH-数目为0.2NA
( )
④1.0L 0.1mol·L-1 Na2S溶液中含有的S2-数为0.1NA ( )
⑤含有1mol ClO-的NaClO溶液中ClO-的数目为1NA ( )
⑥等体积、等物质的量浓度的NaCl和KCl溶液中,阴、阳离子数目之和均为2NA ( )
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√
×
续表
应
对
策
略 警
觉 电解质是强电解质还是弱电解质;是否有弱离子的水解;溶液是否指明了体积
谨
记 ①常见的强电解质(强酸、强碱、盐)、弱电解质(弱酸、弱碱)
②常见的能水解的弱离子,如Fe2+、Fe3+、Al3+、S2-、
CH3COO-等
注
意 所给条件是否与电解质的组成有关,如pH=1的H2SO4溶液中c(H+)=0.1mol·L-1,与电解质的组成无关;0.05mol·L-1的Ba(OH)2 溶液中c(OH-)=0.1mol·L-1,与电解质的组成有关
典型
示例
(正误判断) ①2.0g HO与D2O的混合物中所含中子数为NA ( )
②31g白磷中含有σ键的数目为1NA ( )
③78g苯中含有碳碳σ键的数目为6NA,π键的数目为3NA ( )
④48g正丁烷和10 g异丁烷的混合物中sp3杂化的碳原子数目为4NA
( )
⑤1mol KO2与CaO2的混合物中,过氧根离子的数目为1NA ( )
命题点(三) 从有关物质的组成和结构的角度
×
×
×
√
√
续表
续表
应对策略 谨
记 ①特殊物质的组成和结构。稀有气体为单原子分子、臭氧为O3、白磷为P4。
②特殊物质的结构,如Na2O2是由Na+和 构成,而不是Na+和O2-;NaCl为离子化合物,只有离子,没有分子等。
③最简式相同的物质,如NO2和N2O4、乙烯和丙烯(C3H6)等,质量相同的乙烯和丙烯所含的原子数、电子数均相等。
④物质中所含化学键的数目,如1mol硅中含Si—Si键的数目为2NA,1mol SiO2中含Si—O键的数目为4NA,再如H2O2、CnH2n+2中化学键的数目分别为3、3n+1等
典
型
示
例
(正
误
判
断) ①1mol Fe 与过量氯气反应,转移2NA个电子 ( )
②1mol Cl2参加反应转移电子数一定为2NA ( )
③过氧化钠与水反应时,生成0.1mol氧气转移的电子数为0.2NA ( )
④KIO3+6HI===KI+3H2O+3I2中,生成1mol I2转移电子的总数
为2NA ( )
⑤标准状况下,6.72L NO2与水充分反应转移的电子数目为0.1NA ( )
⑥分别用Na2O2和KMnO4制得1mol O2,转移的电子数皆为4NA ( )
⑦64g铜与一定浓度的硝酸完全反应时转移的电子数为2NA ( )
命题点(四) 从氧化还原反应中电子转移的角度
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√
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续表
应
对
策
略 警
觉 变价金属与非金属单质的反应,转移电子数有陷阱,Na2O2在不同的反应中转移电子数有陷阱
谨
记 ① 变价金属(Fe、Cu)与强、弱氧化剂(Cl2/Br2、S/I2)反应类。
② 歧化反应类:Na2O2与CO2、Na2O2与H2O、NO2与H2O、Cl2与NaOH(冷稀、浓热)等。
③Fe与浓、稀硝酸,Cu与浓、稀硝酸反应类。
④足量、不足量Fe与稀硝酸,足量Fe与浓硫酸反应类。
⑤足量KMnO4与浓盐酸,足量MnO2与浓盐酸反应类
注
意 氧化还原的顺序。如向FeI2溶液中通入Cl2,首先氧化I-,再氧化Fe2+
典
型
示
例
(正误
判断) ①密闭容器中1mol N2与3mol H2充分反应,生成2mol NH3 ( )
②50mL 12mol·L-1盐酸与足量MnO2共热,转移的电子数为0.3NA
( )
③含2mol硫酸的浓硫酸与足量铜共热,转移的电子数为2NA
( )
④常温下,将56g Fe投入足量浓硝酸中,反应转移电子数为3NA
( )
⑤100g质量分数为17%的氨水溶液中含有的NH3分子数为NA
( )
命题点(五) 从隐含反应中判断离子数目的角度
×
×
×
×
×
续表
应对
策
略 警
觉 ①可逆反应因不考虑可逆而犯错。
②同时出现NO和O2,不要忘记2NO+O2 === 2NO2,出现NO2,不要忘记2NO2⥫⥬ N2O4。
③铜与浓硫酸的反应,MnO2与浓盐酸的反应,CO2、SO2与NaOH溶液反应的阶段性等
谨
记 ①隐含“可逆反应” 2SO2+O2 2SO3
N2+3H2 2NH3
Cl2+H2O⥫⥬ HCl+HClO
续表
应
对
策
略 谨
记 ②隐含“浓度的
变化” Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O
③隐含
“存在反应” 在混合气体NO和O2中会发生反应:2NO+O2===2NO2
④隐含“钝化” 常温下,铁、铝遇浓硫酸、浓硝酸发生“钝化”
⑤隐含反应物的
“用量” 有些反应,反应物的用量不同,产物不同,如CO2与碱溶液的反应,少量CO2生成正盐,足量CO2生成酸式盐;Na2CO3与盐酸的反应;石灰水与NaHCO3溶液的反应等
系统解题知能——建模型
三
1.把握以物质的量为核心的各个化学计量之间的关系
2.灵活运用换算关系计算微粒数目(N)
(1)n= 适用于所有微粒的求算;
(2)n= 中,一般取标准状况下Vm=22.4L·mol-1,V可以是单一组分(如NO)气体的体积,也可以是混合气体(混合气体之间不反应,如N2和O2)的体积;
(3)n=cV适用于一定体积一定物质的量浓度的溶液,如1L 0.1mol·L-1NaCl溶液中所含Na+或Cl-微粒数的求算。
[全训题点考法]
1.(2023·重庆等级考)已知反应:2F2+2NaOH===OF2+2NaF+H2O,NA为阿伏加德罗常数的值,若消耗44.8 L(标准状况)F2,下列叙述错误的是( )
A.转移的电子数为4NA
B.生成的NaF质量为84 g
C.生成的氧化产物分子数为2NA
D.生成的H2O含有孤电子对数为2NA
√
解析:反应中F元素化合价由0价降低至-1价,O元素化合价由-2价升高至+2价,每消耗2mol F2转移4mol电子,故消耗标准状况下44.8L即2mol F2时,转移的电子数为4NA,A正确;消耗2mol F2,生成2mol NaF,其质量为2mol×42g·mol-1=84g,B正确;OF2为氧化产物,消耗2mol F2,生成1mol OF2,其分子数为NA,C错误;消耗2mol F2,生成1mol H2O,1分子H2O中含有2个孤电子对,故生成的H2O含有孤电子对数为2NA,D正确。
2.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.32 g环状S8( )分子中含有S—S键的数目为NA
B.1 mol SO2与足量氧气充分反应,生成SO3的分子数为NA
C.12 g NaHSO4固体中含有H+的数目为0.1NA
D.pH=13的Na2S溶液中含有OH-的数目为0.1NA
√
3.(2024年1月·九省联考甘肃卷)NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A.常温常压下,12g金刚石含有4NA个共价键
B.pH=1的乙酸和盐酸混合溶液含0.1NA个H+
C.标准状况下,20g ND3含有的质子数为10NA
D.电解水生成2g氢气,外电路通过1NA个电子
√
4.(2024·武汉模拟)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( )
A.1mol H2C2O4分子中π键的数目为3NA
B.1mol甲基正离子( )的质子数为9NA
C.1mol[Cu(NH3)4]2+中配位原子的个数为4NA
D.78g Na2O2与足量SO2反应转移的电子数为2NA
√
解析:共价单键均为σ键,双键中含有1个σ键、1个π键,则1mol H2C2O4分子中π键的数目为2NA,A错误;1个甲基正离子( )的质子数为9,则1mol甲基正离子的质子数为9NA,B正确;[Cu(NH3)4]2+中配体为NH3,配位原子为N,则1mol [Cu(NH3)4]2+中配位原子的个数为4NA,C正确;78g Na2O2的物质的量为 1mol,与足量SO2反应生成硫酸钠,转移的电子数为2NA,D正确。
课时跟踪检测
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1.用NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是( )
A.12g石墨烯和12g金刚石均含有NA个碳原子
B.1mol NO2与水完全反应转移的电子数为NA
C.标准状况下,22.4L NH3含有的电子数为10NA
D.0.1mol 11B含有0.6NA个中子
√
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解析:石墨烯、金刚石都是碳单质,12g石墨烯和12g金刚石均含有NA个碳原子,故A正确;NO2和水发生反应:3NO2+H2O===2HNO3+NO,1mol NO2与水完全反应转移的电子数为 NA,故B错误;标准状况下,22.4L NH3的物质的量为1mol,含有的电子数为10NA,故C正确;11B含中子数为11-5=6,0.1mol 11B含有0.6NA个中子,故D正确。
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2.已知NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关说法正确的是( )
A.1mol [Co(NH3)4Cl2]Cl所含的配位键数目为6NA
B.34g H2O2生成O2转移的电子数一定为2NA
C.0.1mol·L-1Na2S溶液中:N(S2-)+N(HS-)+N(H2S)=0.1NA
D.16g 14CH4分子所含的电子数目为10NA
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解析:[Co(NH3)4Cl2]Cl中氨气分子和氯离子均与钴离子形成配位键,1mol[Co(NH3)4Cl2]Cl所含的配位键数目为6NA,A项正确。34g H2O2的物质的量为1mol,H2O2生成O2可能有两种途径:一是自身分解,1mol H2O2分解产生0.5mol O2,转移的电子数为NA;二是被氧化剂氧化,1mol H2O2被氧化生成1mol O2,转移的电子数为2NA;B项错误。Na2S溶液中硫元素因水解而有三种存在形式,但0.1mol·L-1Na2S溶液的体积未知,无法计算含硫物种的微粒数,C项错误。16g 14CH4分子的物质的量小于1mol,所含的电子数目小于10NA,D项错误。
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3.(2024年1月·九省联考江西卷)火箭表面耐高温涂层的制备反应为4Al+3TiO2+3C 2Al2O3+3TiC。阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法正确的是( )
A.1mol C中共价键的数目为4NA
B.6g 4822TiC中含有的中子数为3NA
C.1mol Al2O3固体含有Al3+的数目为2NA
D.消耗1mol TiO2时,该反应中转移的电子数为4NA
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4.解耦电解水可实现用电低谷期的过剩电力向氢能的高效转化,一种以多硫化物离子为介质的转化关系如图所示。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
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A.1L 0.1mol·L-1Na2S溶液中含阴离子的数目小于0.1NA
B.1mol硫酸分子中含有σ键数目为4NA
C.用电低谷期生成1mol S得到电子数目为2NA
D.用电高峰期1mol H2O发生还原反应生成11.2L
H2
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5.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是( )
A.标准状况下,1.12L 18O2所含的中子数为NA
B.31g P4( )所含的共价键数目为 1.5NA
C.100mL 0.1mol·L-1 NaOH的水溶液中所含的氧原子数为0.01NA
D.18.9g三肽(C6H33N3O4,相对分子质量:189)所含的肽键数目为0.2NA
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6.(2023·福建等级考)我国新一代载人飞船使用的绿色推进剂硝酸羟胺[NH3OH]+[NO3]-在催化剂作用下可完全分解为N2、H2O和O2。NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.0.1mol [NH3OH]+含有的质子数为1.5NA
B.48g固态硝酸羟胺含有的离子数为0.5NA
C.0.5mol硝酸羟胺含有的N—O σ键数为2NA
D.硝酸羟胺分解产生11.2L(已折算为标准状况)N2的同时,生成O2分子数为NA
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解析:0.1mol [NH3OH]+含有的质子数为0.1mol×(7+8+1×4)NA mol-1=1.9NA,A错误;48g固态硝酸羟胺含有的离子数为
×2NA mol-1=NA,B错误;0.5mol硝酸羟胺含有的N—O σ键数为0.5mol×4NA mol-1=2NA,C正确;根据题意,硝酸羟胺分解的化学方程式为[NH3OH]+[NO3]-===N2↑+2H2O+O2↑,根据化学计量系数关系可知硝酸羟胺分解产生标准状况下11.2L即0.5mol N2,同时生成O2分子数为0.5NA,D错误。
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7.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.17g —OH中含有的电子数为9NA
B.25℃时,Ksp(BaSO4)=1×10-10,则BaSO4饱和溶液中Ba2+数目为1×10-5NA
C.1L 1mol·L-1 CH3COONH4溶液中,CH3COO- 与NH数目均为NA
D.含0.5mol晶胞(如图)的Cu2O晶体中,Cu+的数目为NA
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解析:17g —OH中含有的电子数为9NA,A正确;不知道溶液的体积,无法计算Ba2+数目,B错误;CH3COO-、 均会水解,且相互促进,数目均小于NA,C错误;晶胞中小黑球为Cu+,1个晶胞中Cu+数目为4,则含0.5 mol晶胞的Cu2O晶体中,Cu+数目为2NA,D错误。
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8.雄黄(As4S4,结构如图) 与雌黄(As2S3)在古代均曾入药。二者可发生如下转化:
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NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是( )
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A.1mol雄黄(As4S4)分子中,含有S—S非极性共价键的数目为2NA
B.反应Ⅰ每生成1mol SO2,转移的电子数目为7NA
C.反应Ⅲ产生1mol雌黄时,消耗H2S分子的数目为3NA
D.1L 1mol·L-1NaH2AsO3溶液中,Na+、
数目之和为2NA
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解析:As是第ⅤA族元素,S是第ⅥA族元素,结合
8电子稳定结构原理,雄黄结构如图(其中,As为+2价,
S为-2价)。题给雄黄转化为雌黄的过程中发生反应的
化学方程式分别为反应Ⅰ:As4S4+7O2===4SO2+
2As2O3;反应Ⅱ:As2O3+3H2O===2H3AsO3;反应Ⅲ:2H3AsO3+3H2S===As2S3+6H2O。雄黄(As4S4)分子中只有As—As非极性共价键,不含有S—S非极性共价键,A项错误;SO2的物质的量为1mol,转移的电子数目为7NA,B项正确;
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解析:CO2的结构式为O===C===O,1个CO2分子中含2个π键,但没有指明CO2所处状况,其物质的量无法计算,所含π键数目也无法计算,A项错误;每生成1mol N2转移电子数目为12NA,则每生成2.8g即0.1mol N2转移电子数目为1.2NA,B项错误;0.1mol KNO3晶体中含0.1mol K+和 0.1mol NO,所含离子数目为0.2NA,C项正确;S2-会发生水解,故1L 0.1mol·L-1 K2S溶液中S2-数目小于0.1NA,D项错误。
HCO
解析:1个NH含有4个N—H共价键,1mol NH4Cl 含有的共价键数目为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0.5mol CO2,分子数目为0.5NA,B错误;NaHCO3===Na++HCO,HCO会发生水解和电离,则体积为1L的1mol·L-1 NaHCO3溶液中,HCO数目小于NA,C错误;NaCl 和NH4Cl的混合物中含1mol Cl-,则NaCl和NH4Cl的物质的量之和为1mol,又NaCl和NH4Cl的质子数都为28,故该混合物中质子数为28NA,D正确。
解析:1个C2H4O中含有6个σ键和1个π键(乙醛)或7个σ键(环氧乙烷),4.4g C2H4O的物质的量为0.1 mol,则含有σ键数目最多为0.7NA,A正确;1.7g H2O2的物质的量为=0.05mol,则含有氧原子数为0.1NA,B错误;向1L 0.1mol·L-1 CH3COOH溶液中通氨气至中性,溶液中c(OH-)=c(H+),根据电荷守恒:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(NH)+c(H+),则c(CH3COO-)=c(NH),再根据物料守恒:n(CH3COO-)+n(CH3COOH)=0.1mol,得出铵根离子数小于0.1NA,C错误;标准状况下,11.2L Cl2的物质的量为0.5mol,通入水中后只有一部分Cl2与水反应生成H+、Cl-和HClO,所以溶液中氯离子数小于0.5NA,D错误。
CO
CO
CO
n=、n=
HCO、
CO、
应
对
策
略
警
觉
出现D2O、H2O、18O2、H37Cl等,一定要警觉摩尔质量、微粒数的陷阱;出现物质名称,要警觉物质组成的陷阱,如白磷(P4);给出化学式有时也是陷阱,如KO2与CaO2
O
解析:32g S8的物质的量为=mol,1个S8分子中含有8个S—S键,则32g环状S8分子中含有S—S键的数目为8×mol×NA mol-1=NA,故A正确;SO2与O2生成SO3的反应为可逆反应,则1mol SO2与足量氧气充分反应,生成SO3的分子数小于NA,故B错误;NaHSO4固体由Na+和HSO构成,固体中不存在H+,故C错误;没有给出Na2S溶液的体积,无法计算OH-的数目,故D错误。
解析:12g金刚石中C原子的物质的量为1mol,1mol 碳原子平均形成2mol C—C键,故含有2NA个共价键,A错误;溶液体积未知,故无法计算氢离子个数,B错误;标准状况下,ND3为气态,20 g ND3的物质的量为mol=1mol,含有的质子数为(7+1×3)NA=10NA,C正确;2g 氢气的物质的量为1mol,电解水生成2g 氢气,外电路通过2NA个电子,D错误。
CH
CH
解析:C的最外层有4个电子,能形成4个共价键,但是每个共价键被两个C共有,1mol C中共价键的数目为2NA,A错误;6 g 4822TiC的物质的量为=0.1mol,4822TiC中含有的中子数为(48-22)+(12-6)=32,故6 g 4822TiC中含有的中子数为0.1×32=3.2NA,B错误;Al2O3晶体中离子键的百分数不是100%(只有41%),故1mol Al2O3固体含有Al3+的数目不等于2NA,C错误;由已知,Al的化合价升高3价,转移的电子数为4×3=12,故消耗1mol TiO2时,该反应中转移的电子数为×NA=4NA,D正确。
解析: Na2S溶液中存在S2-+H2O⥫⥬ HS-+OH-,所以1 L 0.1mol·L-1Na2S溶液中含阴离子的数目大于0.1NA,A错误;硫酸的结构式为,所以1mol硫酸分子中含有σ键数目为6NA,B错误;用电低谷期的反应方程式为2H2O+2S===2S+2S2-+O2↑+4H+,每生成1mol S得到2mol电子,数目为2NA,C正确;用电高峰期的反应方程式为2H2O+S+S2-===S+H2↑+2OH-,所以1 mol H2O发生还原反应生成0.5mol H2,标准状况下体积为0.5mol×22.4L·mol-1=11.2L,题中没有指明标准状况,D错误。
解析:标准状况下,1.12L 18O2所含的中子数为×20×NA·mol-1=NA,故A正确;31 g P4所含的共价键数目为×6×NA·mol-1=1.5NA,故B正确;100mL 0.1mol·L-1 NaOH的水溶液中,水分子也含有氧原子,溶液中所含的氧原子数大于0.1L×0.1mol·L-1×1×NA mol-1=0.01NA,故C错误;18.9g C6H33N3O4所含的肽键数目为×2×NA·mol-1=0.2NA,故D正确。
NH
H3AsO3、H2AsO、
HAsO、AsO
根据硫原子守恒,每生成1mol As2S3,需要3mol H2S,C项正确;H2AsO在溶液中存在电离平衡和水解平衡,根据物料守恒可知,1L 1mol·L-1 NaH2AsO3溶液中含Na+数目为NA,H3AsO3、H2AsO、HAsO、AsO的数目之和为NA,D项正确。
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