2025届高三化学一轮复习 课件 微专题3　阿伏伽德罗常数的综合应用

化学常用计量 专题二 1   考题命题探究 真题考向分析 命 题 特 色 　主要考查利用物质的量及相关物理量解决生产、生活中的实际问题。通过实验探究,进行定性与定量分析,确定未知物质的组成;利用物质的量、气体摩尔体积、物质的量浓度等处理实验数据,确定物质的组成(或含量)、产品的纯度(或产率)等 　(1)阿伏伽德罗常数及应用: 　辽宁卷(2023、2022),湖北卷(2021),湖南卷(2021),河北卷(2022、2021),广东卷(2023、2022、2021)   考题命题探究 真题考向分析 能 力 素 养 　(1)理解与辨析能力:结合题干中分子空间模型、物质结构及变化等各种文本信息,从微观结构进行分析,解答阿伏伽德罗常数的简单计算问题 　(2)分析与推测能力:分析物质的组成与结构、物质的性质与变化曲线等,认识简单化学反应的过程和机理,解决有关热重分析及产率计算等问题 　　(2)热重分析及产率含量计算: 　辽宁卷(2023、2022、2021),湖南卷(2022、2021),河北卷(2022、2021),山东卷(2023、2022、2021)   微专题3　阿伏伽德罗常数的 综合应用 高考怎么考 高考考什么 高考精准练 4 高考怎么考 1. [2023•辽宁卷] 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为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是 (　 ) A.11.2 L CO2含π键数目为NA B.每生成2.8 g N2转移电子数目为NA C.0.1 mol KNO3晶体中含离子数目为0.2NA D.1 L 0.1 mol·L-1 K2S溶液中含S2-数目为0.1NA C 　　　 [解析] 1个CO2分子含有2个π键,题中没有说明是标准状况下,气体摩尔体积未知,无法计算π键个数,A项错误; 由方程式可知,每生成1 mol N2转移12 mol电子,2.8 g N2的物质的量n== =0.1 mol,则转移的电子数为1.2NA,B项错误; 高考怎么考 1. [2023•辽宁卷] 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为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是 (　 ) A.11.2 L CO2含π键数目为NA B.每生成2.8 g N2转移电子数目为NA C.0.1 mol KNO3晶体中含离子数目为0.2NA D.1 L 0.1 mol·L-1 K2S溶液中含S2-数目为0.1NA C 　　　 KNO3晶体含有的离子为K+、N,0.1 mol KNO3含离子数目为0.2NA,C项正确; 因为S2-水解使溶液中S2-的数目小于0.1NA,D项错误。 高考怎么考 2. [2022•辽宁卷] 设NA为阿伏伽德罗常数的值。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 A 　　　 [解析] 1个18O原子中含有10个中子,1.8 g 18O的物质的量为=0.1 mol,故1.8 g 18O中含有中子的物质的量为1 mol,即中子数为NA,A正确; 28 g C2H4的物质的量为1 mol,1 mol C2H4分子中含有5 mol σ键,所含有σ键的数目为5NA,B错误; 高考怎么考 2. [2022•辽宁卷] 设NA为阿伏伽德罗常数的值。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 A 　　　 标准状况下,HCl气体以分子形式存在,不存在H+,C错误; 没有给出Na2CO3溶液的体积,无法计算pH=12的Na2CO3溶液中OH-的数目,D错误。 高考怎么考 3. [2022•河北卷] NA是阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是 (　 ) A.3.9 g Na2O2与足量水反应,转移电子个数为0.1NA B.1.2 g Mg在空气中燃烧生成MgO和Mg3N2,转移电子个数为0.1NA C.2.7 g Al与足量NaOH溶液反应,生成H2的个数为0.1NA D.6.0 g SiO2与足量NaOH溶液反应,所得溶液中Si的个数为0.1NA B 　　　 [解析] 过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,则3.9 g过氧化钠与足量水反应,转移电子个数为×1×NA mol-1=0.05NA,故A错误; 镁在空气中燃烧无论生成氧化镁,还是氮化镁,镁均转化为镁离子,则1.2 g Mg在空气中燃烧生成氧化镁和氮化镁时,转移电子个数为×2×NA mol-1=0.1NA,故B正确; 高考怎么考 3. [2022•河北卷] NA是阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是 (　 ) A.3.9 g Na2O2与足量水反应,转移电子个数为0.1NA B.1.2 g Mg在空气中燃烧生成MgO和Mg3N2,转移电子个数为0.1NA C.2.7 g Al与足量NaOH溶液反应,生成H2的个数为0.1NA D.6.0 g SiO2与足量NaOH溶液反应,所得溶液中Si的个数为0.1NA B 　　　 铝与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气,则2.7 g铝与足量氢氧化钠溶液反应生成氢气的个数为××NA mol-1=0.15NA,故C错误; 二氧化硅与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水,硅酸钠在溶液中发生水解反应,则由原子个数守恒可知,6.0 g二氧化硅与足量氢氧化钠溶液反应所得溶液中硅酸根离子的个数小于×NA mol-1=0.1NA,故D错误。 高考怎么考 4. [2021•湖北卷] NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法错误的是 (　 ) A.23 g C2H5OH中sp3杂化的原子数为NA B.0.5 mol XeF4中氙的价层电子对数为3NA C. 1 mol [Cu(H2O)4]2+中配位键的个数为4NA D.标准状况下,11.2 L CO和H2的混合气体中分子数为0.5NA A 　　　 [解析] C2H5OH中C和O均采取sp3杂化,23 g乙醇为0.5 mol,sp3杂化的原子数为1.5NA,A项错误; XeF4中氙的孤电子对数为=2,价层电子对数为4+2=6,则0.5 mol XeF4中氙的价层电子对数为3NA,B项正确; 高考怎么考 4. [2021•湖北卷] NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法错误的是 (　 ) A.23 g C2H5OH中sp3杂化的原子数为NA B.0.5 mol XeF4中氙的价层电子对数为3NA C. 1 mol [Cu(H2O)4]2+中配位键的个数为4NA D.标准状况下,11.2 L CO和H2的混合气体中分子数为0.5NA A 　　　 1个[Cu(H2O)4]2+中含有4个配位键,1 mol [Cu(H2O)4]2+含配位键的个数为4NA, C项正确; 标准状况下,11.2 L CO和H2的混合气体为0.5 mol,分子数为0.5NA,D项正确。 高考怎么考 5. [2021•湖南卷] NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是 ( 　) A.18 g O含有的中子数为10NA B.0.1 mol·L-1 HClO4溶液中含有的H+数为0.1NA 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 D.11.2 L CH4和22.4 L Cl2(均为标准状况)在光照下充分反应后的分子数为1.5NA D 　　　 [解析] 18 g O的物质的量为18 g÷20 g·mol-1=0.9 mol,含有的中子数为9NA,A错误; 0.1 mol·L-1HClO4溶液的体积未知,不能计算出H+的数目,B错误; 高考怎么考 5. [2021•湖南卷] NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是 ( 　) A.18 g O含有的中子数为10NA B.0.1 mol·L-1 HClO4溶液中含有的H+数为0.1NA 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 D.11.2 L CH4和22.4 L Cl2(均为标准状况)在光照下充分反应后的分子数为1.5NA D 　　　 2 mol NO与1 mol O2发生反应:2NO+O2 =2NO2,2NO2 ⇌N2O4,故反应后的分子数小于2NA,C错误; 标准状况下,11.2 L CH4的物质的量为0.5 mol,22.4 L Cl2的物质的量为1 mol,两者反应,根据碳原子、氯原子守恒可知反应后的分子数仍为1.5NA,D正确。 整合要点·夯实必备 高考考什么 1. “Vm=22.4 L·mol-1”的适用条件及NA的计算 (1)使用“Vm=22.4 L·mol-1”计算的两个前提条件 (2)常考的标准状况下非气体物质 2. 物质的组成与结构及NA的计算 (1)稀有气体、臭氧(O3)、白磷(P4)分子各1 mol时,原子数目分别为NA、3NA、4NA。 (2)一定质量含某核素的物质中的质子、中子、电子或原子的数目,如1 mol D2O中质子数为10NA、中子数为10NA、电子数为10NA等。 (3)物质构成中的阴阳离子数目及比例,如Na2O2固体的构成离子为Na+和,阴阳离子个数比为1∶2;NaHSO4固体的构成离子为Na+、HS,阴阳离子个数比为1∶1。 整合要点·夯实必备 高考考什么 (4)等物质的量的羟基(—OH)与氢氧根离子(OH-)所含质子数相同、电子数不同、原子数相同。 (5)1 mol SiO2中含有4NA个Si—O;1 mol金刚石含有2NA个C—C;1 mol C(石墨)中含C—C的数目为1.5NA;1 mol 白磷(P4,分子结构为 )含P—P的数目为6NA。 (6)物质中含有σ键的数目:共价单键是σ键;而共价双键中有一个σ键,另一个是π键;共价三键由一个σ键和两个π键构成。 (7)分子中采取不同杂化方式(如sp3杂化等)的原子数,如CH3OH中C、O原子均采取sp3杂化,1 mol CH3OH中采取sp3杂化的原子数为2NA。 整合要点·夯实必备 高考考什么 3. 氧化还原反应中电子的转移及NA的计算 整合要点·夯实必备 高考考什么 4. 电解质溶液中的粒子及NA的计算 (1)是否存在弱电解质,弱电解质的电离不完全。 (2)是否存在水解,发生水解会导致离子的数目发生变化。 (3)体积是否已知,只有浓度没有体积无法计算离子数目。 (4)计算氢离子、氢氧根离子、氢原子、氧原子的数目时,不能忽略水的影响。 (5)考虑是否要运用电荷守恒和元素质量守恒进行计算比较。 (6)所给条件是否与电解质的组成有关,如pH=1的H2SO4溶液c(H+)=0.1 mol·L-1,与电解质的组成无关;0.05 mol·L-1的Ba(OH)2溶液,c(OH-)=0.1 mol·L-1,与电解质的组成有关。 整合要点·夯实必备 高考考什么 5. 可逆反应(或隐含反应)及NA的计算 在“NA”应用中,高考常考的可逆反应如下: (1)2SO2+O2 2SO3;(2)2NO2⇌N2O4;(3)N2+3H2 2NH3; (4)Cl2+H2O⇌HCl+HClO;(5)NH3+H2O⇌NH3·H2O ⇌ N+OH-;(6)H2+I2 ⇌ 2HI; (7)酯化反应等。 判断生成分子的数目、反应中转移电子的数目等,要考虑可逆反应不能进行到底。 整合要点·夯实必备 高考考什么 探究典例·提升能力 高考考什么 例 [2022•全国甲卷] NA为阿伏伽德罗常数的值,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-1 AlCl3溶液中,Al3+的数目为2.0NA 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 C　 [解析] 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,A错误; Al3+在水溶液中会部分发生水解生成Al(OH)3,因此2.0 L 1.0 mol·L-1 AlCl3溶液中Al3+数目小于2.0NA,B错误; 探究典例·提升能力 高考考什么 例 [2022•全国甲卷] NA为阿伏伽德罗常数的值,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-1 AlCl3溶液中,Al3+的数目为2.0NA 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 C　 苯甲酸燃烧的化学方程式为C6H5COOH+O2 7CO2+3H2O,1 mol苯甲酸完全燃烧生成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,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,阴极增加的质量为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,D错误。 迁移应用 [2023•辽宁鞍山一模] NA代表阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是(　 ) A.18 g O含中子的数目为10NA B.1 mol C2H2中含π键的数目为2NA C.0.1 mol·L-1 K2Cr2O7酸性溶液中含Cr2的数目为0.1NA D.同温同压下,4 mL Ne与4 mL O2所含原子数目均为4NA B　 [解析] O中含有10个中子,18 g D216O为0.9 mol,则含中子的数目为9NA,A错误; C2H2中含有1个碳碳三键,1个碳碳三键含有2个π键,则1 mol C2H2中含π键的数目为2NA,B正确; 探究典例·提升能力 高考考什么 迁移应用 [2023•辽宁鞍山一模] NA代表阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是(　 ) A.18 g O含中子的数目为10NA B.1 mol C2H2中含π键的数目为2NA C.0.1 mol·L-1 K2Cr2O7酸性溶液中含Cr2的数目为0.1NA D.同温同压下,4 mL Ne与4 mL O2所含原子数目均为4NA B　 题目未指明溶液的体积,无法计算溶液中含Cr2的数目,C错误; 根据阿伏伽德罗定律,同温同压下,4 mL Ne与4 mL O2的物质的量相等,所含分子数相同,所含原子数之比为1∶2,D错误。 探究典例·提升能力 高考考什么 1. [2023•广东卷] 设NA为阿伏伽德罗常数的值。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,HC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 D　　　 [解析]铵根离子中存在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; 高考精准练 25 1. [2023•广东卷] 设NA为阿伏伽德罗常数的值。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,HC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 D　　　 NaHCO3 =Na++HC,HC会发生水解和电离,则含1 mol NaHCO3的溶液中HC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。 高考精准练 26 2. [2021•河北卷] NA是阿伏伽德罗常数的值,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N与H+离子数之和大于NA   C　　　 [解析]在标准状况下,22.4 L氟气的物质的量为1 mol,其质子数为1 mol×9×2×NA mol-1=18NA,A正确; 碘蒸气与氢气发生的反应为I2(g)+H2(g)⇌2HI(g),该反应为可逆反应,有一定的限度,所以1 mol碘蒸气和1 mol氢气充分反应,生成的碘化氢分子数小于2NA,B正确; 高考精准练 27 2. [2021•河北卷] NA是阿伏伽德罗常数的值,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N与H+离子数之和大于NA   C　　　 电解饱和食盐水时总反应为2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑,阴阳两极产生的气体分别是氢气与氯气,且物质的量之比为1∶1,若气体的总质量为73 g,则说明反应生成的氢气与氯气的物质的量各自为1 mol,根据关系式H2~2e-可知,转移的电子数为2NA,C错误; 高考精准练 28 2. [2021•河北卷] NA是阿伏伽德罗常数的值,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N与H+离子数之和大于NA   C　　　 溴化铵水溶液存在电荷守恒,即c(N)+c(H+)=c(Br-)+c(OH-),则物质的量也满足n(N)+n(H+)=n(Br-)+n(OH-),因为n(Br-)=1 L×1 mol·L-1=1 mol,所以该溶液中N与H+离子数之和大于NA,D正确。 高考精准练 29 3. [2023•陕西渭南一模] 近日,中科院上海高研院在二氧化碳电催化转化研究中取得重要进展。通过调控N-carbon的孔道结构和表面活性位构型,成功实现了CO2直接转化生成乙醇。用NA表示阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是(　 ) A.标准状况下,5.6 L CO2中所含电子的数目为4NA B.25 ℃时,C2H5OH所含共价键的数目为8NA C.0.1 mol乙醇和0.2 mol乙酸发生酯化反应, 最多可生成0.1NA乙酸乙酯 D.CO2电催化过程中,每生成1 mol乙醇,转移电子的数目为12NA D　　　 高考精准练 30 [解析]标准状况下5.6 L CO2为0.25 mol,1 mol CO2中含(6+8+8) mol=22 mol电子,故标准状况下5.6 L CO2中含电子的数目为5.5NA,A错误; 不确定乙醇的物质的量,不能计算其共价键数目,B错误; 乙醇和乙酸发生的酯化反应是可逆反应,不能进行到底,故生成乙酸乙酯的数目小于0.1NA,C错误; 电催化过程中由CO2生成乙醇的过程中碳元素由+4价降低到-2价,故每生成1 mol乙醇,转移电子的数目为12NA,D正确。 高考精准练 31 $$