2025届高三化学二轮复习 　物质的量　阿伏加德罗常数 知识点突破 讲义

高考专题　物质的量　阿伏加德罗常数 知识点突破 课标解读 1．了解物质的量及其相关物理量的含义和应用，体会定量研究对化学科学的重要作用。 2．能基于物质的量认识物质的组成及其化学变化，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。 物质的量　气体摩尔体积 必备知识·梳理夯实 知识梳理 1．物质的量、阿伏加德罗常数 (1)基本概念间的关系 (2)物质的量、阿伏加德罗常数和粒子数(N)之间的关系 n＝⇒N＝ n·NA　，NA＝ 　。 2．摩尔质量 3．气体摩尔体积 (1)影响物质体积大小的因素 (2)气体摩尔体积 (3)标准状况下的气体摩尔体积 4．阿伏加德罗定律及推论 (1)阿伏加德罗定律的内容 在相同的温度和压强下，相同 体积　的任何气体，含有 相同　数目的分子(或气体的物质的量相同)。概括为“三同”(T，p，V)定“一同”(N)： (2)阿伏加德罗定律的3个重要推论 相同条件 推论公式 文字叙述 同温同压 ＝ 　 同温、同压下，气体的体积与其物质的量成正比 同温同容 ＝ 　 温度、体积相同的气体，其压强与其物质的量成正比 同温同压 ＝ 　 同温、同压下，气体的密度与其摩尔质量(或相对分子质量)成正比 [微点归纳]　(1)摩尔质量(单位：g·mol－1)、相对分子质量、1 mol物质的质量(单位：g)在数值上是相同的，但三者的含义不同，单位不同。摩尔质量的单位是g·mol－1，相对原子(分子)质量的单位是1,1 mol物质的质量单位是g。 (2)物质的量相关计算的“一、二、三、四” ①一个中心：必须以物质的量为中心。 ②二个前提：在应用Vm＝22.4 L·mol－1时，一定要注意“标准状况”和“气态”这两个前提条件(混合气体也适用)。 ③三个关系：a.直接构成物质的粒子与间接构成物质的粒子(原子、电子等)数目间的关系；b.摩尔质量与相对分子质量的关系；c.强电解质、弱电解质、非电解质与溶质粒子(分子或离子)数之间的关系。 ④四个无关：a.物质的量、质量、粒子数的多少均与温度、压强无关；b.物质的量浓度的大小与所取该溶液的体积无关(但溶质粒子数的多少与溶液体积有关)；c.气体摩尔体积与质量、物质的量无关；d.摩尔质量与质量、物质的量无关。 自主小练 1．易错辨析：正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)1 mol任何物质都含有约6.02×1023个原子。( × ) [提示]　1 mol任何物质都含有约6.02×1023个粒子，但不一定是原子。 (2)H2O的摩尔质量与它的相对分子质量相等。( × ) [提示]　当摩尔质量的单位取g·mol－1时，摩尔质量的数值与相对分子质量相等。 (3)1 mol SO的质量为96 g·mol－1。( × ) [提示]　质量的单位是g或kg。 (4)2 mol水的摩尔质量是1 mol水的摩尔质量的2倍。( × ) [提示]　任何物质的摩尔质量均为定值，与其物质的量的多少无关。 (5)17 g —OH与17 g OH－所含电子数均为10NA。( × ) [提示]　—OH与OH－的摩尔质量均为17 g·mol－1，则17 g —OH与17 g OH－的物质的量均为1 mol，—OH中含有9个电子，而OH－中含有10个电子，则二者所含电子数分别为9NA、10NA。 (6)相同质量的CO与N2所含分子数、原子数均相同。( √ ) [提示]　CO与N2的摩尔质量相同，则相同质量的CO与N2的物质的量相同，则所含分子数、原子数均相同。 (7)在标准状况下，1 mol气体的体积约是22.4 L，在非标准状况下，1 mol气体的体积一定不是22.4 L。( × ) [提示]　影响气体体积的主要因素是温度和压强，在标准状况下，1 mol气体的体积约是22.4 L，但在非标准状况下，1 mol气体的体积也可能是22.4 L。 (8)标准状况下，18 g H2O中含2NA个氧原子，体积约为22.4 L。( × ) [提示]　标准状况下，水为非气体，则18 g H2O中含NA个氧原子，体积约为18 mL。 (9)在标准状况下，1 mo O2与1 mol SO3的体积相同。( × ) [提示]　在标准状况下SO3是固体，O2为气体，1 mol O2的体积远大于1 mol SO3的体积。 (10)标准状况下，28 g CO与N2的混合气体的体积约为22.4 L。( √ ) [提示]　CO与N2的摩尔质量都为28 g·mol－1，28 g CO与N2的混合气体的物质的量为1 mol，则标准状况下28 g CO与N2的混合气体的体积约为22.4 L。 (11)标准状况下，11.2 L甲烷(CH4)和乙烯(C2H4)混合物中含氢原子数目为2NA。( √ ) [提示]　甲烷和乙烯分子中都含有4个氢原子，标准状况下，11.2 L甲烷和乙烯混合物的物质的量为0.5 mol，含有氢原子数目为2NA。 (12)1 mol H3PO4与1 mol H2SO4的质量相同，溶于水后电离出的阴离子数目也相同。( × ) 2．(1)①0.1NA个臭氧分子中的氧原子数与 6.6　g CO2中的氧原子数相等。 ②8 g甲烷分子中的氢原子数 2NA　。 ③1个NO分子的质量是a g，一个NO2分子的质量是b g，则氧原子的摩尔质量是 (b－a)NA　g·mol－1。 ④已知16 g A和20 g B恰好完全反应生成0.04 mol C和31.76 g D，则C的摩尔质量为 106 g·mol－1　。 ⑤标准状况下有：a.0.112 L水 B.0.5NA个HCl分子 C.25.6 g SO2气体 D.0.2 mol氨气 e．2 mol氦气　f．6.02×1023个白磷分子，所含原子个数从大到小的顺序为 afecbd　。 (2)①1 mol NaCl和1 mol HCl所含的构成对应物质的粒子数相同吗？为什么？ ②5 g H2O的摩尔质量与10 g H2O的摩尔质量相同吗？ ③“H2SO4的摩尔质量在数值上等于98”，这种说法正确吗？ [提示]　①不相同。因为NaCl是离子化合物，构成微粒是Na＋和Cl－，而HCl是共价化合物，构成微粒是HCl分子。 ②相同。H2O的摩尔质量是18 g·mol－1，与H2O的质量多少无关。 ③不正确。H2SO4的摩尔质量以g·mol－1为单位时，在数值上等于98。 考点突破·训练提升 微考点1　物质的量等概念的理解与辨析 (2024·河北衡水高三检测)下列说法不正确的是( C ) A．1 mol H2O中含2 mol H和1 mol O B．“摩尔”是物质的量的单位 C．1 mol任何物质都约含6.02×1023 个原子 D．1 mol水所含的水分子数和1 mol Al所含的Al原子数都约为6.02×1023 [解析]　1 mol水分子中含2 mol氢原子和1 mol氧原子，A正确；物质的量的单位是摩尔，B正确；物质不一定由原子构成，有的物质由分子或离子构成，故1 mol物质中不一定约含6.02×1023 个原子，C错误；水是由水分子构成的，1 mol水所含的水分子数约为6.02×1023，Al是由Al原子构成的，1 mol Al所含的Al原子数约为6.02×1023，D正确。 【对点训练】　 (2024·山东滨州高三检测)下列说法中正确的是( D ) ①物质的量就是1 mol物质的质量　②摩尔是表示物质的量多少的基本物理量　③0.012 kg 12C中含有约6.02×1023 个碳原子　④1 mol O2的质量与它的相对分子质量相等　⑤氦气的摩尔质量(单位g·mol－1)在数值上等于它的相对原子质量　⑥106 g碳酸钠中离子总数为3NA　⑦阿伏加德罗常数与6.02×1023完全相同，是指每摩尔物质所含微粒数　⑧1 mol CaCO3与1 mol KHCO3固体的质量相同，含有阳离子的数目也相同 A．①③⑥⑧ B.③④⑤⑥ C．③⑤⑦⑧ D.③⑤⑥⑧ [解析]　物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体的物理量，单位为摩尔，故①②错误；1 mol O2的质量以g为单位时与它的相对分子质量数值相同，单位不同，故④错误；阿伏加德罗常数是一个精确值，6.02×1023是阿伏加德罗常数的近似值，两者不同，故⑦错误。D项正确。 微考点2　n＝＝＝关系的应用 (2024·山东淄博高三检测)CO和CO2是碳的两种重要氧化物，下列有关说法不正确的是( C ) A．标准状况下，7 g CO所占的体积约为5.6 L B．标准状况下，11.2 L CO2的质量为22 g C．相同质量的CO和CO2所含氧原子个数比为14∶11 D．等物质的量的CO和CO2混合，所得混合气体的摩尔质量为36 g·mol－1 [解析]　标准状况下，7 g CO的物质的量为0.25 mol，其体积为0.25 mol×22.4 L·mol－1＝5.6 L，A正确；标准状况下，11.2 L CO2的物质的量为0.5 mol，其质量为0.5 mol×44 g·mol－1＝22 g，B正确；相同质量的CO和CO2的物质的量之比为11∶7，则所含氧原子个数比为11∶14，C错误；等物质的量的CO和CO2混合，所得混合气体的摩尔质量为＝36 g·mol－1，D正确。 【对点训练】　 (2024·河北衡水高三检测)中国科学家发现，以泡沫镍[3NiO/Ni(3表示NiO在泡沫镍中的质量百分数)]作为基材上的催化剂可实现将烷烃直接电催化转化为醇类(转化示意图如图所示)。下列说法正确的是( D ) A．22.4 L A中质子数为10 mol B．1 mol C中共价键数目为4NA C．生成1 mol Ni可还原出1 mol B D．11.8 g泡沫镍含Ni单质为0.194 mol [解析]　由转化示意图可知，分子A是CH4，失去电子得到分子B(乙醇)和分子C(甲醇)和H2O，NiO得到电子生成Ni。未指明22.4 L A(CH4)是否处于标准状况，不能计算其物质的量及质子数，A错误；C是CH3OH,1 mol CH3OH含有共价键的数目为5NA，B错误；总反应的化学方程式为3CH4＋3NiO===3Ni＋CH3OH＋C2H5OH＋H2O，则生成1 mol Ni可得到 mol C2H5OH，C错误；11.8 g泡沫镍含有Ni单质的物质的量为＝0.194 mol，D正确。 微考点3　阿伏加德罗定律及推论的应用 (2024·湖南永州高三检测)同温同压下，由NO和CO组成的混合气体的密度是H2的14.5倍。下列关系正确的是(提示：空气的平均相对分子质量约为29)( A ) A．混合气体中，CO与NO的质量之比为14∶15 B．混合气体中，CO与NO的分子数之比为1∶2 C．同温同压下，该混合气体的密度与空气的密度不同 D．同温同压下，同体积的该混合气体与空气的质量不相等 [解析]　同温同压下，由NO和CO组成的混合气体的密度是H2的14.5倍，则该混合气体的平均相对分子质量为29，结合NO和CO的相对分子质量可知，NO和CO的物质的量之比为1∶1，故CO和NO的质量之比为28∶30＝14∶15，A正确；由A项分析可知，CO与NO的分子个数之比为1∶1，B错误；根据阿伏加德罗定律可知，同温同压下，气体的密度之比等于其摩尔质量之比，故该混合气体的密度与空气的密度相等，C错误；该混合气体与空气的平均摩尔质量均为29 g·mol－1，则同温同压下，相同体积的该混合气体与空气的物质的量相同，其质量也相等，D错误。 【对点训练】　 1．(2024·广东广州高三检测)如图Ⅰ，将质量均为m g的O2和SO2气体分别充入两个相同体积的密闭容器甲、乙中，下列说法正确的是( B ) A．甲、乙中所含的氧原子物质的量之比为1∶2 B．两者压强(p)与温度(T)的关系如图Ⅱ所示 C．甲、乙中气体质子数之比为1∶2 D．甲、乙中气体密度比为1∶2 [解析]　根据n＝，质量均为m g的O2和SO2物质的量之比与摩尔质量成反比，即n(O2)∶n(SO2)＝64∶32＝2∶1，甲、乙中所含的氧原子物质的量之比为2∶1，故A错误；由pV＝nRT，体积相等的甲和乙，压强与温度成正比，且n(O2)∶n(SO2)＝2∶1即代表氧气的曲线较高，故B正确；n(O2)∶n(SO2)＝2∶1，质子数之比为(2×16)∶(1×32)＝1∶1，故C错误；根据ρ＝，甲、乙容器体积相等，两种气体的质量相等，则密度也相等，即甲、乙中气体密度比为1∶1，故D错误。 2．(2024·湖北黄冈中学调研)甲、乙两容器中分别装有N2和O2，且气体的温度、压强均相同，下列判断正确的是( D ) A．若V(甲)＝V(乙)，则ρ(N2)＝ρ(O2) B．若V(甲)＝V(乙)，则m(N2)＝m(O2) C．若V(甲)≠V(乙)，则气体分子数可能相等 D．若V(甲)≠V(乙)，则n(N2)≠n(O2) [解析]　若V(甲)＝V(乙)，根据阿伏加德罗定律推知，两种气体的物质的量相同，根据ρ＝＝，ρ(N2)∶ρ(O2)＝28∶32，A错误；若V(甲)＝V(乙)，则两种气体的物质的量相同，根据m＝nM，m(N2)∶m(O2)＝28∶32，B错误；同温同压下，相同体积的气体具有相同的分子数，故若V(甲)≠V(乙)，则气体分子数一定不相等，C错误；同温同压下，相同体积的气体具有相同的分子数，即物质的量相同，若V(甲)≠V(乙)，则n(N2)≠n(O2)，D正确。 归纳拓展： 1 计算摩尔质量的四种方法 (1)依据定义式：M＝[对于混合物，其平均摩尔质量：＝]。 (2)依据单个粒子的质量：M＝a·NA(a为单个粒子的质量，NA为阿伏加德罗常数)。 (3)依据标准状况下气体的密度(ρ g·L－1)：M＝22.4ρ g·mol－1。 (4)依据气体的相对密度：由于同温同压条件下＝，则有M1＝D·M2。 2 “四看法”突破气体摩尔体积(标准状况下)的有关计算 3 理想气体状态方程 (1)pV＝nRT。(也叫气体万能公式) 其中，p为理想气体的压强，V为理想气体的体积，n为气体物质的量，R为理想气体常数，T为理想气体的热力学温度。 (2)应用阿伏加德罗定律推论时可通过pV＝nRT及n＝、ρ＝导出，pV＝RT，pM＝ρRT等。 阿伏加德罗常数及计算 必备知识·梳理夯实 知识梳理 1．阿伏加德罗常数与“Vm＝22.4 L·mol－1”的使用 (1)利用“Vm＝22.4 L·mol－1”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，也可以是混合气体。 (2)常考的标准状况下为非气体的物质，如水、苯、SO3、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HF、乙醇等。 2．阿伏加德罗常数与物质的组成和结构 (1)常见物质中所含微粒(分子、原子、质子、中子、电子)的数目 ①单原子分子，如稀有气体He、Ne等。 ②双原子分子，如Cl2、N2、O2、Br2、I2等。 ③多原子分子，如D2O、O3、P4(白磷)、CHCl3、CO2、H2O2等。 (2)物质中所含化学键的数目 常考物质 CH4 (C—H) P4 (P—P) 晶体硅 (Si—Si) 二氧化硅 (Si—O) 石墨 (C—C) 金刚石 (C—C) 1 mol物质 含有共价 键的数目 4NA　 6NA　 2NA 4NA　 1.5NA 2NA　 3.阿伏加德罗常数与两种特殊情况 (1)特殊反应——可逆反应 不能正向进行到底，反应物不能 全部　转化为产物。常考的可逆反应有2NO2N2O4、Cl2＋H2OHCl＋HClO、H2＋I2(g)2HI、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加热时，足量Cu与浓硫酸的反应，随着反应的进行，浓硫酸变成稀硫酸，反应停止。 ③足量Cu与浓硝酸反应，随着反应的进行，浓硝酸变成稀硝酸，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，浓硫酸变成稀硫酸，得到 SO2和H2　的混合气体。 4．电解质溶液与阿伏加德罗常数 (1)分析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－1，与电解质组成无关。 (2)多元弱酸的酸根离子发生水解时，溶液中阴离子的数目 增大　；多元弱碱阳离子发生水解，溶液中阳离子数目 增大　。 (3)求溶液中所含H、O原子数目时，不要忽略溶剂水中的H、O原子的数目。 (4)若题目给出电解质溶液的浓度，要重点关注是否给出了具体的体积。 自主小练 1．易错辨析：正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)不同的气体，若体积不同，则它们所含的分子数一定不同。( × ) (2)标准状况下，11.2 L O2和H2的混合气体所含原子数约为6.02×1023。( √ ) (3)同温、同体积的条件下，等质量的SO2和O2的压强之比为2∶1。( × ) (4)常温常压下，28 g N2和CO的混合气体的体积约为22.4 L。( × ) (5)31 g白磷中含有1.5NA个P—P化学键。( √ ) (6)1 L 0.1 mol·L－1的Na2CO3溶液中所含阴离子的总数为0.1NA。( × ) (7)电解精炼铜时，若转移NA个电子，则阳极溶解32 g铜。( × ) (8)1 mol H2和1 mol I2在加热条件下充分反应，生成HI的分子数为2NA。( × ) (9)常温下，含有0.2 mol H2SO4的浓硫酸与足量铜反应，生成SO2分子的数目小于0.1NA。( √ ) (10)142 g Na2SO4和Na2HPO4的固体混合物中所含阴、阳离子的总数为3NA。( √ ) (11)NA个Fe(OH)3胶体粒子的质量为107 g。( × ) (12)同温同压下，两种单质气体体积相同，原子数一定相同。( × ) [提示]　不一定。两种气体单质物质的量相等，分子数相等，但单个分子所含原子数未知，则所含有的原子数不一定相等。 2．(2024·山东师范大学附中月考)NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( A ) A．常温下，15 g甲醛中含有的共用电子对总数为2NA B．0.5 mol·L－1 CH3COONa溶液中含有CH3COO－的数目少于0.5NA C．32.5 g FeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为0.2NA D．足量的锌与一定量的浓硫酸充分反应，放出2.24 L SO2和H2的混合气体时，转移电子数为0.2NA [提示]　1 mol甲醛中含有4 mol共用电子对，常温下，15 g甲醛为0.5 mol，所以共用电子对总数为2NA，A项正确；0.5 mol·L－1 CH3COONa溶液的体积未知，无法计算含有的CH3COO－的数目，B项错误；Fe(OH)3胶体中的胶粒是“Fe(OH)3分子”的集合体，C项错误；足量的锌与一定量的浓硫酸充分反应，放出2.24 L SO2和H2的混合气体时，由于温度和压强未知，因此无法计算转移的电子数，D项错误。 考点突破·训练提升 微考点1　阿伏加德罗常数与Vm＝22.4 L·mol－1的使用 (2024·经典习题汇编)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( D ) A．25 ℃、101 kPa下，28 L氢气中质子的数目为2.5NA(2022全国甲卷，11A) B．标准状况下，22.4 L HCl气体中H＋数目为NA(2022辽宁卷，3C) C．11.2 L NO与11.2 L O2混合后的分子数目为NA(2021广东卷，11C) 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(2021湖南卷，5D) [解析]　25 ℃、101 kPa下气体摩尔体积Vm>22.4 L·mol－1,28 L H2的物质的量小于1.25 mol，则含有质子的数目小于2.5NA，A错误；标准状况下22.4 L HCl为1 mol，由于未发生电离，故不含H＋，B错误；题目未指明11.2 L NO与11.2 L O2是否处于标准状况下，不能判断其物质的量及反应后的情况，C错误；CH4与Cl2在光照下发生取代反应，反应前后分子总数不变，11.2 L CH4和22.4 L Cl2(均为标准状况)的总物质的量为1.5 mol，故充分反应后的分子数为1.5NA，D正确。 归纳拓展： 基于“两看法”，跳出Vm＝22.4 L·mol－1的使用陷阱 【对点训练】　 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( B ) A．常温常压下，11.2 L NH3中含有的氢原子数为1.5NA B．常温常压下，16 g O2和O3的混合气体中所含氧原子数为NA C．标准状况下，22.4 L水含有的分子数为NA D．2.24 L CO和CO2的混合气体中含有的碳原子数目为0.1NA [解析]　常温常压下Vm不等于22.4 L·mol－1，则11.2 L NH3的物质的量不是0.5 mol，故含有的氢原子数不是1.5NA，A错误；16 g O2和O3的混合气体所含氧原子的物质的量为＝1 mol，则所含氧原子数为NA，B正确；标准状况下水是非气体，22.4 L H2O的物质的量不是1 mol，则含有的分子数不是NA，C错误；题目未指明2.24 L CO和CO2的混合气体所处的状况(温度和压强)，无法根据其体积计算物质的量，D错误。 微考点2　阿伏加德罗常数与物质的组成及结构 (2024·经典习题汇编)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( C ) A．28 g C2H4分子中含有的σ键数目为4NA(2022辽宁卷，3B) B．18 g HO含有的中子数为10NA(2021湖南卷，5A) C．1 mol CHCl3含有C—Cl的数目为3NA(2021广东卷，11A) D．18 g重水(D2O)中含有的质子数为10NA(2021全国甲卷，8A) [解析]　C2H4分子的结构式为，28 g C2H4为1 mol，则含有的σ键数目为5NA，A错误；由于M(HO)＝20 g·mol－1,18 g HO为0.9 mol，则含有的中子数为9NA，B错误；1个CHCl3分子含有3个C—Cl，则1 mol CHCl3含有C—Cl的数目为3NA，C正确；M(D2O)＝20 g·mol－1,18 g重水(D2O)为0.9 mol，则含有的质子数为9NA，D错误。 归纳拓展： 记“组成”突破陷阱 1 记特殊物质中所含微粒的数目，如Ne、D2O、18O2、—OH、OH－等。 2 记最简式相同的物质，如NO2和N2O4、乙烯(C2H4)和丙烯(C3H6)等。 3 记摩尔质量相同的物质，如N2、CO、C2H4等。 4 记物质中所含化学键的数目，如分子H2O2、CnH2n＋2中化学键的数目分别为3、3n＋1。 【对点训练】　 1．(2024·经典习题汇编)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( D ) A．1 mol重水比1 mol水多NA个质子 B．22.4 L(标准状况)氮气中含有7NA个中子 C．1 L 1 mol·L－1的NaCl溶液中含有28NA个电子 D．Cr2O＋14H＋＋ne－===2Cr3＋＋7H2O，则每生成1 mol Cr3＋转移的电子数为3NA [解析]　1个重水分子和1个普通水分子都是由2个氢原子和1个氧原子构成，所含质子数都是10，故1 mol重水和1 mol水中所含质子数相等，A错误；标准状况下，22.4 L氮气的物质的量为1 mol,1 mol N2中含有14NA个中子，B错误；1 L 1 mol·L－1的NaCl溶液中含有1 mol NaCl，同时还含有水，1 mol NaCl中含有28 mol电子，再加上溶剂水中的电子，则溶液中的电子数大于28NA，C错误；铬元素的化合价由＋6价降低到＋3价，则生成1 mol Cr3＋转移的电子数为3NA，D正确。 2．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是( D ) A．12 g石墨烯和12 g金刚石中均含有NA个碳原子 B．1 mol CHCl3含有C—Cl的数目为3NA C．22.4 L(标准状况)氟气所含的质子数为18NA D．18 g重水(D2O)中含有的质子数为10NA [解析]　本题考查阿伏加德罗常数与物质的组成及结构。A项，原子数的判断，石墨烯和金刚石都是碳元素组成的单质，12 g石墨烯和12 g金刚石中都含有1 mol碳原子，正确；B项，共价键数目的判断，由CHCl3的结构式可知，1个CHCl3分子含有3个C—Cl，1 mol CHCl3含有C—Cl的数目为3NA，正确；C项，质子数的判断，1个氟气(F2)分子含有18个质子，标准状况下，22.4 L F2的物质的量为1 mol，则含有的质子数为18NA，正确；D项，质子数的判断，M(D2O)＝20 g·mol－1，1个D2O分子含有10个质子，18 g重水(D2O)的物质的量为0.9 mol，则含有的质子数为9NA，错误。 微考点3　阿伏加德罗常数与转移电子数目 (2024·经典习题汇编)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( C ) A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，11D) B．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，12C) C．向100 mL 0.10 mol·L－1 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，18C) D．3 mol的NO2与H2O完全反应时转移的电子数为4NA(2021全国甲卷，8B) [解析]　电解熔融CuCl2，阴极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu，阴极增重6.4 g，则阴极析出0.1 mol Cu，外电路中通过电子的数目为0.20NA，A错误；8.7 g MnO2为0.1 mol，与足量浓盐酸反应生成MnCl2，Mn元素由＋4价降低到＋2价，则转移电子的数目为0.2NA，B错误；FeCl3与Cu反应生成Fe2＋和Cu2＋，则0.01 mol FeCl3完全反应，转移电子数目为0.01NA，C正确；NO2与H2O发生反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，则3 mol NO2与H2O完全反应时转移的电子数为2NA，D错误。 归纳拓展： 抓“反应”突破陷阱 1 同一种物质在不同反应中做氧化剂、还原剂的判断。如Na2O2与CO2或H2O反应，Na2O2既做氧化剂，又做还原剂，而Na2O2与SO2反应，Na2O2只做氧化剂。 2 量不同，所表现的化合价不同。如Fe和HNO3反应，Fe不足时生成Fe3＋，Fe过量时生成Fe2＋。 3 氧化剂或还原剂不同，所表现的化合价不同。如Cu和Cl2反应生成CuCl2，而Cu和S反应生成Cu2S。 4 注意氧化还原的顺序。如向FeI2溶液中通入Cl2，Cl2首先氧化I－，再氧化Fe2＋。 【对点训练】　 (2024·江苏模拟)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( B ) A．32 g硫在足量的氧气中充分燃烧，转移的电子数为6NA B．含0.2 mol H2SO4的浓硫酸与足量的镁反应，转移的电子数大于0.2NA C．3 mol H2与1 mol N2混合反应生成NH3，转移的电子数为6NA D．2.3 g Na与O2完全反应，反应中转移的电子数介于0.1NA和0.2NA之间 [解析]　硫在足量氧气中充分燃烧生成SO2，硫元素由0价升高到＋4价，32 g硫的物质的量为1 mol，则充分燃烧转移的电子数为4NA，A错误；含0.2 mol H2SO4的浓硫酸与足量的镁先后发生反应：①Mg＋2H2SO4(浓)===MgSO4＋SO2↑＋2H2O、②Mg＋H2SO4(稀)===MgSO4＋H2↑，若只发生反应①，则转移的电子数为0.2NA，但随着硫酸浓度的减小，还发生反应②，故转移的电子总数大于0.2NA，B正确；H2和N2生成NH3的反应是可逆反应，即3 mol H2与1 mol N2混合反应生成的NH3的物质的量小于2 mol，则转移的电子数小于6NA，C错误；Na与O2反应生成Na2O或Na2O2，钠元素的化合价均由0价变为＋1价，2.3 g Na的物质的量为0.1 mol，完全反应转移的电子数为0.1NA，D错误。 归纳拓展： 基于“价态变化”，跳出转移电子数目的陷阱 微考点4　阿伏加德罗常数与隐含(或特殊)反应 (2024·经典习题汇编)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是( B ) 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，11C) B．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，5C) C．1 mol碘蒸气和1 mol氢气在密闭容器中充分反应，生成碘化氢分子数小于2NA(2021河北卷，7B) 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(2021河北卷，7D) [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；2 mol NO与1 mol O2反应生成2 mol NO2，由于存在反应2NO2N2O4，故充分反应后的分子数小于2NA，B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，C正确；1 L 1 mol·L－1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＝1 mol，故NH与H＋离子数之和大于NA，D正确。 归纳拓展： 树立“平衡观念”，突破陷阱 要识破隐含的可逆反应，记住反应条件、反应物浓度变化对反应的影响，突破陷阱。 1 反应为可逆反应，反应物不能完全转化，如： (1)2SO2＋O22SO3 (2)N2＋3H22NH3 (3)Cl2＋H2OHCl＋HClO (4)NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－ 2 有些物质常温常压下就以聚合分子形式存在。比如2NO2N2O4,2HF(HF)2。 3 有些反应浓度不一样，反应就不一样。如铜与硝酸的反应、铜与浓硫酸的反应、二氧化锰与浓盐酸的反应。 4 有些反应反应物的用量不一样，反应就不一样。如二氧化碳与碱的反应，碳酸钠与盐酸的反应，石灰水与碳酸氢钠的反应等。 【对点训练】　 　(2024·天津模拟)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( C ) A．标准状况下，0.1 mol Cl2溶于水，转移的电子数目为0.1NA B．5.6 g铁和6.4 g铜分别与足量单质硫充分反应，转移的电子数目均为0.2NA C．1 mol N2和3 mol H2混合反应，当生成0.1 mol NH3时，转移的电子数目为0.3NA D．标准状况下，11.2 L HCl和11.2 L NH3充分混合后含有的分子数为NA [解析]　Cl2与H2O的反应是可逆反应，将0.1 mol Cl2通入水中，Cl2并非完全与水反应，故转移电子的数目小于0.1NA，A错误；5.6 g铁和6.4 g铜的物质的量均为0.1 mol，与足量单质硫充分反应分别生成FeS、Cu2S，前者转移的电子数目为0.2NA，后者转移的电子数目为0.1NA，B错误；合成氨反应中，氮元素的化合价由0价降低到－3价，故生成0.1 mol NH3时，转移的电子数目为0.3NA，C正确；标准状况下，11.2 L HCl和11.2 L NH3的物质的量均为0.5 mol，二者充分混合反应生成0.5 mol NH4Cl，而NH4Cl是离子化合物，不存在分子，故充分混合后含有的分子数为0，D错误。 微考点5　阿伏加德罗常数与电解质溶液 (2024·经典习题汇编)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( B ) A．2.0 L 1.0 mol·L－1 AlCl3溶液中，Al3＋的数目为2.0NA(2022全国甲卷，11B) B．在25 ℃时，1 L pH为12的Ba(OH)2溶液中含有OH－数目为0.01NA(2022浙江1月选考，12A) C．0.1 mol·L－1 HClO4溶液中含有的H＋数为0.1NA(2021湖南卷，5B) D．1 L pH＝4的0.1 mol·L－1 K2Cr2O7溶液中Cr2O离子数为0.1NA(2021全国甲卷，8D) [解析]　2.0 L 1.0 mol·L－1 AlCl3溶液中含2.0 mol AlCl3，由于Al3＋发生水解，则Al3＋的数目小于2.0NA，A错误；25 ℃时，1 L pH为12的Ba(OH)2溶液中c(OH－)＝0.01 mol·L－1，n(OH－)＝0.01 mol·L－1×1 L＝0.01 mol，则OH－的数目为0.01NA，B正确；题目未指明0.1 mol·L－1 HClO4溶液的体积，无法计算溶液中H＋的数目，C错误；1 L pH＝4的0.1 mol·L－1 K2Cr2O7溶液中含有0.1 mol K2Cr2O7，由于存在Cr2O＋H2O2CrO＋2H＋，则Cr2O离子数小于0.1NA，D错误。 【对点训练】　 　(2024·山东滨州检测)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( D ) A．1 L浓度为0.100 mol·L－1 Na2CO3溶液中阴离子数为0.100NA B．常温下pH＝2的H3PO4溶液，1 L溶液中的H＋数目为0.02NA C．16.25 g FeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为0.1NA D．100 mL 1 mol·L－1 FeCl3溶液中所含Fe3＋的数目小于0.1NA [解析]　CO能够水解产生HCO和OH－，所以阴离子数大于0.100NA，A错误；常温下pH＝2的H3PO4溶液中c(H＋)＝0.01 mol·L－1,1 L该溶液中含有0.01 mol H＋，故1 L溶液中H＋数目为0.01NA，B错误；Fe(OH)3胶体粒子是多个“Fe(OH)3分子”的集合体，16.25 g FeCl3的物质的量为0.1 mol，则Fe3＋水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数小于0.1NA，C错误；100 mL 1 mol·L－1 FeCl3溶液中含有0.1 mol FeCl3，由于Fe3＋发生水解反应，则所含Fe3＋的数目小于0.1NA，D正确。 归纳拓展： 基于“粒子变化”，跳出电解质溶液的陷阱 真题演练·明确考向 命 题 分 析 物质的量贯穿于我们整个高中化学课程，近几年高考试题对物质的量的考查主要以阿伏加德罗常数的应用判断的形式在选择题中命题，主要考查物质的量的相关概念、气体摩尔体积的应用，以及与物质的量相关的简单计算等，通常涉及物质中所含的微粒数目、气体摩尔体积的适用条件、氧化还原反应中电子转移的数目、电解质的电离和盐类的水解、分子或晶体结构中的化学键数目等内容。这么重要的考点，我们没有理由不重视。 真 题 演 练 1．(2023·全国甲卷，10,6分)NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( A ) 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]　烷烃通式为CnH2n＋2,1 mol CnH2n＋2中共价键数目为(3n＋1)NA，异丁烷分子式为C4H10，0.50 mol异丁烷分子中共价键数目为0.50×(3×4＋1)NA＝6.5NA，A正确；标准状况下，SO3非气态，其物质的量无法通过气体摩尔体积计算，B错误；1.0 L pH＝2的H2SO4溶液中n(H＋)＝c(H＋)·V＝0.01 mol·L－1×1.0 L＝0.01 mol，H＋的数目为0.01NA，C错误；CO会发生水解，1.0 L 1.0 mol·L－1的Na2CO3溶液中CO的数目小于1.0NA，D错误。 归纳拓展： 1 mol CnH2n＋2中含(n－1)mol C—C键，(2n＋2)mol C—H键。 2．(2023·辽宁卷，5,3分)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( C ) 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 [解析]　A项，没有指明气体所处状况，CO2的物质的量无法确定，其所含π键数目无法确定，错误；B项，该反应中S元素由0价降低为－2价，1 mol S得到2 mol e－，N元素由＋5价降低为0价，2 mol KNO3得到10 mol e－，C元素由0价升高为＋4价，3 mol C失去12 mol e－，所以该反应中生成1 mol N2转移了12 mol e－，故每生成2.8 g(0.1 mol)N2转移电子数为1.2NA，错误；C项，KNO3中含有K＋和NO，故0.1 mol KNO3晶体中含离子数目为0.2NA，正确；D项，由于S2－会发生水解，所以1 L 0.1 mol·L－1 K2S溶液中含S2－数目小于0.1NA，错误。 3．(2022·福建卷，3,4分)常温常压下，电化学还原制氨气的总反应方程式：2N2＋6H2O4NH3＋3O2，设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( D ) A．9 g水中含有的孤电子对数为2NA B．每产生34 g NH3，N2失去的电子数为6NA C．1 mol·L－1氨水中，含有的NH3·H2O分子数少于NA D．消耗11.2 L N2(已折算为标准状况下)时，产生的O2分子数为0.75NA [解析]　1个H2O分子中含有的孤电子对数为×(6－2)＝2,9 g H2O的物质的量为＝0.5 mol，含有的孤电子对数为NA，A错误；反应中N元素化合价从0价降低到－3价，34 g NH3的物质的量为＝2 mol，每产生34 g NH3，N2得到6 mol电子，数目为6NA，B错误；氨水的体积未知，无法计算NH3·H2O分子数，C错误；标准状况下11.2 L N2的物质的量为0.5 mol，由化学方程式可得关系式：2N2～3O2，消耗0.5 mol N2，产生0.75 mol O2，O2分子数为0.75NA，D正确。 4．(2022·重庆卷，5,3分)工业上用N2和H2合成NH3，NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( B ) A．消耗14 g N2生成NH3分子数为2NA B．消耗1 mol H2，生成N—H键数为2NA C．生成标准状况下22.4 L NH3，电子转移数为2NA D．氧化1 mol NH3生成NO，需O2分子数为2NA [解析]　由化学方程式：N2＋3H22NH3可知，消耗14 g氮气生成氨气的分子数为×2×NA mol－1＝NA，A错误；消耗1 mol氢气生成N—H键数为1 mol××3×NA mol－1＝2NA，B正确；生成标准状况下22.4 L氨气，转移电子数为×3×NA mol－1＝3NA，C错误；NH3与O2反应生成NO的化学方程式为4NH3＋5O24NO＋6H2O，则1 mol NH3与O2反应生成NO，需氧气分子数为1 mol××NA mol－1＝1.25NA，D错误。 5．(2022·河北卷，4,3分)NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( B ) 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SiO的个数为0.1NA [解析]　Na2O2与H2O的反应中Na2O2既是氧化剂又是还原剂，当有1 mol Na2O2参与反应时转移1 mol电子，所以3.9 g(即0.05 mol)Na2O2参与反应时转移电子个数为0.05NA，A错误；Mg无论转化为MgO或Mg3N2，Mg元素化合价均由0价升高到＋2价，所以当有1.2 g(即0.05 mol)Mg参与反应时转移电子数为0.1NA，B正确；Al与NaOH溶液发生反应：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，当有2.7 g(即0.1 mol)Al参与反应时生成H2的个数为0.15NA，C错误；6.0 g(即0.1 mol)SiO2与足量NaOH溶液反应时生成0.1 mol Na2SiO3，SiO会发生水解，所以溶液中的SiO数小于0.1NA，D错误。 本讲要点速记： 1．摩尔质量的一个数量关系 摩尔质量以g·mol－1为单位时，数值上等于该粒子的相对原子质量或相对分子质量。 2．熟知一个“状况”和两个数值 (1)标准状况是指温度是0 ℃、压强为101 kPa。 (2)NA＝6.02×1023 mol－1，Vm＝22.4 L·mol－1(标准状况)。 3．熟练应用的两组公式 (1)n＝＝＝；(2)＝＝(同温、同压)。 4．有关阿伏加德罗定律及其推论的考查是高中化学的一个易错点，其解题关键是理解阿伏加德罗定律及其推论，并构建思维模型，明确已知条件和所求未知量，然后结合规律进行分析。 5．阿伏加德罗常数常考的五个方面 (1)气体摩尔体积适用条件。 (2)物质组成和结构。 (3)溶液中微粒数。 (4)物质转化中隐含反应。 (5)氧化还原反应中电子转移数目。 6．解答阿伏加德罗常数类题目的“三步曲” 一看——查看物质的状态和外界条件； 二定——确定研究对象的状态和外部条件； 三算——根据所求内容进行计算。 学科网（北京）股份有限公司 $$