第二章 热点强化3 包罗万象的阿伏加德罗常数(NA)（教师用书word）-【步步高】2024年高考化学大一轮复习讲义（人教版 浙江专用第二版）

热点强化3　包罗万象的阿伏加德罗常数(NA) 一、识破阿伏加德罗常数判断的陷阱 1．NA为阿伏加德罗常数的值。请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)2.24 L CO2中含有的原子数为0.3NA(　　) (2)常温下，11.2 L甲烷气体含有的甲烷分子数为0.5NA(　　) (3)常温常压下，1.4 g乙烯与丙烯混合气体含有的原子数为0.3NA(　　) (4)标准状况下，22.4 L SO3中含有SO3的分子数为NA(　　) (5)标准状况下，22.4 L氧气、氮气和CO的混合气体中含有2NA个原子(　　) (6)用惰性电极电解饱和食盐水，若阴极产生11.2 L气体，则线路中通过NA个电子(　　) (7)常温常压下，1 mol CO2与SO2的混合气体中含氧原子数为2NA(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)√　(6)×　(7)√ 2．NA为阿伏加德罗常数的值。请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)0.1 L 3.0 mol·L－1的NH4NO3溶液中含有的NH的数目为0.3NA(　　) (2)在高温、高压和催化剂条件下，密闭容器中2 g H2与足量N2反应，转移电子数为2NA(　　) (3)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(　　) (4)1 mol Al3＋完全水解生成氢氧化铝胶体粒子的数目为NA(　　) (5)含2 mol H2SO4的浓硫酸与足量铜共热，转移的电子数为2NA(　　) (6) 0.1 mol·L－1的NaHSO4溶液中，Na＋数目为0.1NA(　　) (7)密闭容器中，2 mol NO与1 mol O2充分反应后，混合气体中氧原子数为4NA(　　) (8)100 g 46%的乙醇溶液中含有氧原子数为NA(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×　(7)√　(8)× 阿伏加德罗常数判断题中的常见陷阱 1．气体摩尔体积的适用条件设陷，如第1题(1)(2)(4)(6) 应对策略： 一看“气体”是否处在“标准状况”。 二看“标准状况”下，物质是否为“气体”[如CCl4、CHCl3、CH2Cl2(注：CH3Cl为气体)、H2O、溴、SO3、己烷、苯、HF、NO2等在标准状况下均不为气体]。 2．设置与计算无关的一些干扰条件，如第1题(3)(7) 应对策略：注意物质的质量、摩尔质量、微粒个数不受“温度”“压强”等外界条件的影响。 3．忽视可逆反应、隐含反应、反应物浓度变化对反应的影响，如第2题(1)(2)(4)(5) 应对策略： (1)熟记常考可逆反应。 ①2SO2＋O22SO3 ②N2＋3H22NH3 ③Cl2＋H2OHCl＋HClO (2)注意盐溶液中NA是否涉及弱碱阳离子、弱酸酸根阴离子。 (3)有些反应的反应物浓度不一样，反应就不一样。如铜与浓硝酸的反应、铜与浓硫酸的反应、二氧化锰与浓盐酸的反应。 4．计算电解质溶液中微粒数目常在溶液体积、溶剂方面设陷，如第2题(3)(6)(8) 应对策略： (1)已知浓度时，特别关注是否有具体的体积。 (2)若NA涉及O原子、H原子数目，是否忽视溶剂水。 二、关注特殊物质的“组成”和结构特点 3．NA为阿伏加德罗常数的值。请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)36 g 18O2中含有10NA个中子(　　) (2)17 g —OH与17 g OH－所含电子数均为10NA(　　) (3)92 g NO2与N2O4的混合气体中含有的原子总数为6NA(　　) (4)乙烯和环丙烷(C3H6)组成的28 g混合气体中含有3NA个氢原子(　　) (5)CH4与P4的分子结构均为正四面体形，在1 mol CH4分子或P4分子中含有的共价键数均为4NA(　　) (6)4.5 g SiO2晶体中含有的硅氧键的数目为0.3NA(　　) (7)34 g过氧化氢存在的极性键总数为3NA(　　) (8)46 g乙醇中存在的共价键总数为8NA(　　) (9)26 g乙炔中含有π键的个数为2NA(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×　(6)√　(7)×　(8)√　(9)√ (1)理清整体与部分的数量关系 确定粒子个数：弄清楚微粒中相关粒子(质子、中子、电子、离子)、化学键之间的数量关系。 如单原子分子：稀有气体He、Ne等；双原子分子：Cl2、N2、O2、H2等。 有特殊结构的物质的量计算：如1 mol Si中含Si—Si的数目为2NA、1 mol SiO2中含Si—O的数目为4NA、1 mol石墨烯(单层石墨)中含有六元环的个数为0.5NA。 (2)最简式相同的混合物计算技巧——求同存异，如第3题(3)将混合物看作“NO2”，(4)将混合物看作“CH2”。 (3)最简式相同的混合物计算技巧——极端假设法，如第3题(3)可先假设都是NO2计算，再假设都是N2O4，结果相同；同样的方法解答第3题(4)。 三、关注特殊物质氧化还原反应中电子转移数目 4．NA为阿伏加德罗常数的值。请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)，简述判断依据。 (1)标准状况下，2.24 L CO2与足量的Na2O2充分反应，转移的电子总数为0.2NA(×) 判断依据：该反应为Na2O2中－1价氧元素的歧化反应，0.1 mol CO2反应消耗0.1 mol Na2O2，转移0.1 mol电子。 (2)5.6 g Fe和6.4 g Cu分别与0.1 mol Cl2充分反应，转移的电子数均为0.2NA(√) 判断依据：0.1 mol Fe和0.1 mol Cu均能完全使0.1 mol Cl2转化为0.2 mol Cl－，转移0.2 mol电子。 (3)5.6 g铁粉与硝酸反应失去的电子数一定为0.3NA(×) 判断依据：没有给出硝酸的量，不能判断最终产物中铁元素的价态，故不能判断转移电子的数目。 (4)6.4 g Cu与S完全反应，转移的电子数为0.2NA(×) 判断依据：该反应的产物为Cu2S,0.1_mol_Cu只能失去0.1_mol电子。 (5)向FeBr2溶液中通入适量Cl2，当有1 mol Fe2＋被氧化时，转移的电子总数一定等于3NA(×) 判断依据：还原性：Fe2＋>Br－，Cl2首先氧化Fe2＋，Cl2的量不确定，无法确定Br－被氧化的量，转移的电子数在NA_～3NA之间。 1．判断电子转移总数做到“三注意” (1)注意是否发生歧化反应，如Na2O2与H2O、CO2的反应；Cl2、NO2与H2O或NaOH的反应。 (2)注意变价元素，如Fe与足量硝酸反应生成Fe3＋，与少量硝酸反应生成Fe2＋。 (3)注意氧化还原反应的竞争及用量问题，如向FeBr2溶液中通入Cl2，Cl2的量不同，转移的电子数不同。 2．熟记特殊反应中电子转移总数 反应 物质变化量 转移电子的物质的量或数目 Na2O2＋CO2(或H2O) 1 mol Na2O2 1 mol或NA 1 mol O2 2 mol或2NA Cl2＋NaOH 1 mol Cl2 1 mol或NA Cl2＋Fe 1 mol Cl2 2 mol或2NA 1 mol Fe 3 mol或3NA 1．(2022·浙江6月选考，12)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 答案　C 解析　NaHSO4由钠离子和硫酸氢根离子构成，其中的阳离子只有钠离子，12 g NaHSO4的物质的量为0.1 mol，因此，其中只含有0.1NA个阳离子，A说法不正确；没有指明气体的温度和压强，无法确定混合气体的物质的量是多少，因此，无法确定其中所含碳氢键的数目，B说法不正确；1个CH4分子中有6个中子，8 g CH4的物质的量为0.5 mol，因此，8 g CH4含有的中子数为3NA，C说法正确；H2和I2发生反应生成HI，该反应是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，因此充分反应后，HI分子总数小于0.2NA，D说法不正确。 2．(2022·浙江1月选考，12)设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　) A．在25 ℃时，1 L pH为12的Ba(OH)2溶液中含有OH－数目为0.01NA B．1.8 g重水(D2O)中所含质子数为NA C．足量的浓盐酸与8.7 g MnO2反应，转移电子的数目为0.4NA D．32 g甲醇的分子中含有C—H的数目为4NA 答案　A 3．(2021·浙江6月选考，18)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，1.12 L 18O2中含有中子数为NA B．31 g P4(分子结构：)中的共价键数目为1.5NA C．100 mL 0.1 mol·L－1的NaOH水溶液中含有氧原子数为0.01NA D．18.9 g 三肽C6H11N3O4(相对分子质量：189)中的肽键数目为0.2NA 答案　C 解析　标准状况下，1.12 L 18O2的物质的量为0.05 mol，1个18O中含有中子数为18－8＝10，所以1.12 L 18O2中含有中子数为NA，A正确；31 g P4的物质的量为0.25 mol，根据白磷的分子结构可知，1个白磷分子里含有6个共价键，所以共价键数目为1.5NA，B正确；100 mL 0.1 mol·L－1的NaOH水溶液中含有溶质氢氧化钠和溶剂水，氧原子数目为二者氧原子数目的加和，C错误；18.9 g三肽C6H11N3O4的物质的量为0.1 mol，三分子氨基酸脱水缩合形成三肽，三肽中含有两个肽键，所以18.9 g三肽C6H11N3O4中的肽键数目为0.2NA，D正确。 4．(2021·浙江1月选考，18)设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　) A．1 mol NH4F晶体中含有的共价键数目为3NA B．CH4和C2H4混合气体2.24 L(标准状况)完全燃烧，则消耗O2分子数目为0.25NA 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 D．0.1 mol CH3COOH与足量CH3CH2OH充分反应生成的CH3COOCH2CH3分子数目为0.1NA 答案　C 解析　NH4F属于离子化合物，NH中含有共价键，并且一个NH中含有4个N—H，所以1 mol NH4F中含有的共价键数目为4NA，A错误；1 mol CH4完全燃烧消耗2 mol O2,1 mol C2H4完全燃烧消耗3 mol O2，由于CH4与C2H4的物质的量不确定，无法求解0.1 mol混合气体完全燃烧消耗的O2的量，B错误；FeCl3的物质的量为0.01 mol，FeCl3与足量Cu发生反应：2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2，转移电子数目为0.01NA，C正确；由于CH3COOH与CH3CH2OH的酯化反应是可逆反应，因此0.1 mol CH3COOH与足量CH3CH2OH反应生成的CH3COOCH2CH3的物质的量小于0.1 mol，即其分子数目小于0.1NA，D错误。 5．(2022·全国甲卷，11)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－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 答案　C 解析　25 ℃、101 kPa不是标准状况，不能用标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Al3＋的数目小于2.0NA，故B错误；苯甲酸完全燃烧的化学方程式为C6H5COOH＋O27CO2＋3H2O，1 mol苯甲酸完全燃烧生成7 mol CO2，则0.20 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0.10 mol，根据阴极反应可知，外电路中通过电子的物质的量为0.20 mol，数目为0.20NA，故D错误。 6．(2022·辽宁，3)设NA为阿伏加德罗常数的值。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 答案　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中含有的中子数为NA，故A正确；乙烯分子的结构式为,1个乙烯分子中含有5个σ键，28 g C2H4(即1 mol)分子中含有的σ键数目为5NA，故B错误；HCl是共价化合物，HCl分子中不存在H＋，故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，故D错误。 7．(2021·广东，11)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　) A．1 mol CHCl3含有C—Cl键的数目为3NA B．1 L 1.0 mol·L－1的盐酸含有阴离子总数为2NA C．11.2 L NO与11.2 L O2混合后的分子数目为NA D．23 g Na与足量H2O反应生成的H2分子数目为NA 答案　A 解析　1 mol CHCl3含有3 mol C—Cl键，C—Cl键的数目为3NA，A正确；盐酸中氯化氢会全部电离出Cl－，水会部分电离出OH－，水的质量及电离程度未知，故无法计算1 L 1.0 mol·L－1的盐酸含有的阴离子的总数，B错误；未提到具体的温度、压强(如标况下)，故无法计算11.2 L NO与11.2 L O2混合后的分子数目，C错误；钠与足量的水反应生成氢气的关系式为2Na～H2，故1 mol Na与水反应生成0.5 mol H2，H2分子数目应为0.5NA，D错误。 8．(2021·全国甲卷，8)NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是(　　) A．18 g重水(D2O)中含有的质子数为10NA B．3 mol的NO2与H2O完全反应时转移的电子数为4NA C．32 g环状S8()分子中含有的S—S键数为1NA D．1 L pH＝4的0.1 mol·L－1 K2Cr2O7溶液中Cr2O离子数为0.1NA 答案　C 解析　D2O的质子数为10,18 g D2O的物质的量为＝0.9 mol, 则18 g重水(D2O)中所含质子数为9NA，A错误；NO2与H2O反应的化学方程式为3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，有3 mol的NO2参与反应时，转移的电子数为2NA，B错误；一个S8()分子中含有的S—S键数为8,32 g S8的物质的量为＝ mol，则含有的S—S键数为×8×NA＝NA，C正确；酸性K2Cr2O7溶液中存在：Cr2O＋H2O2CrO＋2H＋，则1 L pH＝4的0.1 mol·L－1 K2Cr2O7溶液中Cr2O离子数小于0.1NA，D错误。 9．(2021·湖南，5)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　) A．18 g H218O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 答案　D 解析　18 g H218O的物质的量为＝0.9 mol，1个H218O含10个中子，则18 g H218O含有的中子数为9NA，A错误；未给出溶液体积，无法计算，B错误；存在2NO＋O2===2NO2,2NO2N2O4，因此2 mol NO与1 mol O2在密闭容器中充分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，反应前后分子数不变，因此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正确。 10．(2021·河北，7)NA是阿伏加德罗常数的值，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NH与H＋离子数之和大于NA 答案　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1×9×2×NA＝18NA，A正确；碘蒸气与氢气发生的反应为I2(g)＋H2(g)2HI(g)，反应为可逆反应，生成的碘化氢分子数小于2NA，B正确；电解饱和食盐水时电极总反应为2NaCl＋2H2O2NaOH＋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为1 mol，根据关系式H2～2e－可知，转移的电子数为2NA，C错误；1 L 1 mol·L－1溴化铵水溶液存在电荷守恒，n(NH)＋n(H＋)＝n(Br－)＋n(OH－)，因为n(Br－)＝1 L×1 mol·L－1＝1 mol，所以该溶液中NH与H＋离子数之和大于NA，D正确。 11．(2022·浙江省温州市高三模拟)设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　) A．1 000 L pH＝3的弱酸HR溶液中含有H＋数目小于NA B．100 g 30%的福尔马林溶液中含有氧原子数目为NA C．电解NaCl溶液，生成22.4 L气体(标准状况下)时，共转移电子的数目为2NA D．104 g环辛四烯()的分子中含有碳碳双键的数目为4NA 答案　D 解析　pH＝3的弱酸HR溶液中c(H＋)＝10－3 mol·L－1，故1 000 L溶液中H＋数目等于NA，A错误；100 g 30%的福尔马林溶液中甲醛的质量为30 g，物质的量为1 mol，但是水中还含有氧原子，溶液中含有氧原子数目大于NA，B错误；电解NaCl溶液发生反应2H2O＋2NaClCl2↑＋2NaOH＋H2↑，生成1 mol氢气、1 mol氯气共2 mol气体时转移2 mol电子，故生成22.4 L气体(标准状况下)即1 mol时，共转移电子的数目为NA，C错误；104 g环辛四烯的物质的量为1 mol,1个中含有4个碳碳双键，故1 mol环辛四烯的分子中含有碳碳双键的数目为4NA，D正确。 12．(2022·浙南名校联盟高三联考)设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　) A．1 mol K3[Fe(CN)6]配合物中含σ键数目为24NA B．30 g质量分数为10%的甲醛水溶液中含氢原子数为3.2NA C．5.6 g铁粉与足量的高温水蒸气反应，转移的电子数为0.3NA D．标准状况下，4.48 L NO与3.2 g O2充分反应，产物的分子数为0.2NA 答案　B 解析　1 mol K3 [Fe(CN)6]配合物中含σ键数目为12NA，故A错误；30 g质量分数为10%的甲醛水溶液中，HCHO的质量为3 g，物质的量为0.1 mol；水的质量为27 g，物质的量为1.5 mol，总的H原子的物质的量为(0.1×2＋1.5×2) mol＝3.2 mol，故B正确；5.6 g铁粉的物质的量为0.1 mol，铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，即3 mol Fe转移8 mol电子，所以0.1 mol铁粉完全反应转移 mol电子，故C错误；标况下，4.48 L NO的物质的量为0.2 mol,3.2 g O2的物质的量为0.1 mol，发生反应：2NO＋O2===2NO2，又存在2NO2N2O4，所以产物的分子数小于0.2NA，故D错误。 13．(2023·舟山市普陀中学高三月考)设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　) A．120 g NaHSO4和KHSO3的固体混合物中含有的阳离子数为NA B．0.1 mol·L－1 Ba(OH)2溶液中含有OH－的数目为0.2NA C．49.5 g COCl2中的氧氯键数目为NA D．60 g SiO2中的共价键数目为2NA 答案　A 解析　NaHSO4和KHSO3的相对分子质量相同，均为120，且均含有1个阳离子，则120 g 两者的固体混合物中含有的阳离子数为NA，A正确；不确定溶液体积，不能计算其物质的量及离子数目，B错误；COCl2的分子结构为，不含氧氯键，C错误；60 g SiO2的物质的量为1 mol，平均1个硅原子可以形成4个共价键，则共价键数目为4NA，D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $$