内容正文:
0
第二单元 物质的量
高考题型专项突破
阿伏加德罗常数的综合考查
真题精研
01
专项作业
04
目录
CONTENTS
题型突破
02
题型专练
03
真题精研
真题精研
4
题型突破
1.记“组成”,突破物质与结构陷阱
(1) 记特殊物质中所含微粒(分子、原子、电子、质子、中子等)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
题型突破
6
题型突破
7
2.抓“两看”,突破气体与状况陷阱
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、H2O、溴、SO3、己烷、HF、苯、NO2、N2O4等在标准状况下均不为气体。
若给出非标准状况下气体的物质的量或质量,则会干扰考生正确判断,让考生误以为无法求解物质所含的粒子数,实际上,此时物质所含的粒子数与温度、压强等外界条件无关。
题型突破
8
3.突破氧化还原反应中转移电子数目的陷阱
(1) 同一种物质在不同反应中作氧化剂、还原剂的判断。
如①Cl2和Fe、Cu等反应,Cl2只作氧化剂,而Cl2和NaOH反应,Cl2既作氧化剂,又作还原剂;②Na2O2与CO2或H2O反应,Na2O2既作氧化剂,又作还原剂,而Na2O2与SO2反应,Na2O2只作氧化剂;③NO2和H2O的反应中,NO2既作氧化剂,又作还原剂
(2) 量不同,所表现的化合价不同。如Fe和HNO3反应,Fe不足,生成Fe3+;Fe过量,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) 注意氧化还原反应的顺序。如向FeI2溶液中通入Cl2,Cl2首先氧化I-,再氧化Fe2+
题型突破
9
题型突破
10
题型突破
11
(2) 常温下,不能共存的气体间的反应。
如:①HCl+NH3===NH4Cl。
②2NO+O2===2NO2。
③2H2S+SO2===3S+2H2O
(3) “隐含”浓度变化
如:①在MnO2与浓盐酸的反应中,随着反应的进行,浓盐酸逐渐变为稀盐酸,MnO2与稀盐酸不反应。
②在Cu与浓硫酸的反应中,随着反应的进行,浓硫酸逐渐变为稀硫酸,Cu与稀硫酸不反应。
③常温下,Fe、Al在浓硝酸、浓硫酸中钝化,反应不具有持续性
题型突破
12
题型专练
题型专练
14
解析:1个15N2含有16个中子,但没有指明22.4 L 15N2所处的状况,其物质的量无法计算,A错误;石墨中C原子为sp2杂化,每个杂化轨道中的2个电子被2个C原子共用,12 g C(石墨)含有1 mol C,sp2杂化轨道含有的电子数为3NA,B错误;1个[N===C===N]2-含有2个π键,则1 mol [N===C===N]2-中含有的π键数为2NA,C错误。
题型专练
15
题型专练
16
3.(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为阿伏加德罗常数的值,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
解析:气体所处状况未知,无法根据CO2的体积计算其物质的量,A错误;根据题给化学方程式知,S、KNO3为氧化剂,C为还原剂,生成1 mol N2转移12 mol e-,则每生成2.8 g N2 (0.1 mol)转移电子数为1.2NA,B错误;S2-在溶液中会水解,则其物质的量小于0.1 mol,D错误。
题型专练
17
4.(2022·全国甲卷)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
题型专练
18
5.(2022·辽宁高考)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
解析:28 g C2H4分子中含有的σ键数目为5NA,B错误;HCl分子中不存在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。
题型专练
19
专项作业
[建议用时:30分钟]
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
专项作业
21
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
专项作业
22
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
专项作业
23
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
专项作业
24
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
专项作业
25
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
专项作业
26
4.(2025·甘肃省武威市高三质检)白磷(P4)有剧毒,不小心沾到皮肤上可以用CuSO4溶液解毒,发生的反应为11P4+60CuSO4+96H2O===20Cu3P+24H3PO4+60H2SO4。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.31 g P4(结构: )中的共价键数目为3NA
B.1 L 0.1 mol·L-1 CuSO4溶液中含Cu2+数目为0.1NA
C.标准状况下,2.24 L H2O中含原子总数为0.3NA
D.9.8 g由H3PO4和H2SO4组成的混合物中含氧原子数目为0.4NA
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
专项作业
27
解析:由题图可知,1个P4分子中含有6个共价键,31 g P4的物质的量为0.25 mol,则其中含有共价键的数目为1.5NA,A错误;铜离子可以水解,则1 L 0.1 mol·L-1 CuSO4溶液中含Cu2+数目小于0.1NA,B错误;标准状况下H2O不是气体,不能根据标准状况下的气体摩尔体积计算其物质的量,C错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
专项作业
28
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
专项作业
29
6.(2025·广东省河源中学高三调研考试)NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.2 mol SO2与1 mol O2充分反应转移的电子数为4NA
B.标准状况下,1.12 L HF中含有氢原子数为0.05NA
C.1 mol FeBr2与22.4 L Cl2完全反应时转移的电子数为2NA
D.标准状况下,过氧化钠与水反应生成2.24 L氧气,转移的电子数为0.2NA
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
专项作业
30
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
专项作业
31
8.(2025·河北省邯郸市高三调研)我国科学家合成了一种催化剂,实现了如图所示的异丁烷氧化脱氢。NA表示阿伏加德罗常数的值,下列有关说法正确的是( )
A.1 mol异丁烷分子中含化学键的数目为13NA
B.每生成1 mol CO可同时得到11.2 L的C4H8
C.上述各物质中碳原子所形成的化学键均为极性键
D.CO2中的C为sp2杂化
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
专项作业
32
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
专项作业
33
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
专项作业
34
10.(2025·江西省重点中学高三联考)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是( )
A.34 g H2O2中含有共用电子对的数目为3NA
B.1 mol [Co(NH3)5Cl]Cl2与足量硝酸银溶液反应,生成AgCl的数目为3NA
C.1 mol K2 FeO4反应生成的Fe(OH)3胶粒数小于NA
D.1 mol C2H4和C2H6O的混合气体完全燃烧,消耗O2分子数为3NA
解析:1 mol [Co(NH3)5Cl]Cl2能够电离出2 mol Cl-,与足量硝酸银溶液反应,生成AgCl的数目为2NA,B错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
专项作业
35
11.(2025·甘肃省民乐市第一中学高三诊断)生活中将洁厕灵和84消毒液不慎混在一起会产生氯气而使人中毒,发生的反应为NaClO+2HCl===NaCl+Cl2↑+H2O。NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是( )
A.1 mol·L-1 NaClO溶液中含有ClO-数目小于NA
B.18 g H2O含有的质子数为10NA
C.58.5 g NaCl固体中含有NA个NaCl分子
D.生成2.24 L Cl2转移电子数目为0.1NA
解析:未给出NaClO溶液的体积,无法计算物质的量,A错误;氯化钠固体中没有分子,C错误;未给出Cl2所处状况,无法根据体积计算物质的量,D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
专项作业
36
12.(2024·福建卷)我国科学家预测了稳定的氮单质分子N8(结构如图)。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( )
A.1.0 mol N8的σ键电子数为16NA
B.1.0 mol N8的(价层)孤电子对数为7NA
C.1.0 mol N8的sp2杂化N原子数为6NA
D.112.0 g N8完全分解,产生的N2分子数为4NA
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
专项作业
37
13.(2025·琼海市嘉积中学高三质量检测)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是( )
A.20 g ND3溶于水形成的氨水中质子数约为10NA
B.0.01 mol氯气溶于1 L水中,溶液中N(Cl2)+N(Cl-)=0.01NA
C.锌和不同浓度的硫酸反应产生22.4 L(标准状况)气体,转移的电子数均为2NA
D.0.1 mol H2和0.1 mol I2于密闭容器中充分反应,容器中分子的总数为0.2NA
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
专项作业
38
解析:所形成的氨水中除了ND3中含有质子,H2O中也含有质子,无法确定氨水中的质子数,A错误;Cl2溶于水发生的反应为Cl2+H2OHCl+HClO,容器中未反应的氯气的物质的量为n(Cl2),反应的氯气的物质的量等于生成的HCl的物质的量,则溶液中n(Cl2)+n(Cl-)=0.01 mol,即N(Cl2)+N(Cl-)=0.01NA,B正确;无论生成的气体是H2还是SO2,化合价的变化都是2,则锌和不同浓度的硫酸反应产生22.4 L(标准状况)气体,即生成1 mol气体,转移电子的物质的量均为2 mol,即转移的电子数均为2NA,C正确;氢气和碘反应生成HI,反应物的系数之和等于生成物系数之和,故反应前后的物质的量不变,无论反应程度如何,容器中分子的总数为0.2NA,D正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
专项作业
39
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
专项作业
40
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
专项作业
41
R
例 (2024·广东卷)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.26 g H—C≡C—H中含有σ键的数目为3NA
B.1 L 1 mol·L-1 NH4NO3溶液中含NHeq \o\al(+,4)的数目为NA
C.1 mol CO和H2的混合气体含有的分子数目为3NA
D.Na与H2O反应生成11.2 L H2,转移电子数目为NA
[解题思路分析] NHeq \o\al(+,4)在水溶液中发生水解,1 L 1 mol·L-1 NH4NO3溶液中含NHeq \o\al(+,4)的数目小于NA,B错误;CO和H2均由分子构成,1 mol CO和H2的混合气体含有的分子数目为NA,C错误;由于未给出H2所处的状况,无法求出生成气体的物质的量,也无法得出转移电子的数目,D错误。
(4)
记物质中所含化学键的数目,如巧用成键电子数突破共用电子对数的判断eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(共用电子对数=\f(成键电子数,2)))。
①1 mol白磷(P4)中含磷磷单键的数目为6NA,1 mol硅中含硅硅单键的数目为2NA,1 mol SiO2中含硅氧单键的数目为4NA,1 mol石墨中含碳碳单键的数目为1.5NA。
②1 mol CnH2n+2中含共价键数为(3n+1)NA[其中(2n+2)NA个极性键,(n-1)NA个非极性键],1 mol CnH2n中含共价键数为3nNA,1 mol CnH2n+2O中含共价键数为(3n+2)NA
4.正确分析“组成、体积”因素,突破电解质溶液中粒子数目陷阱
(1)
是否有弱电解质电离和某些盐的水解,如含1 mol Na2CO3的溶液中含有COeq \o\al(2-,3)的数目小于NA
(2)
是否指明了溶液的体积,如1.0 mol·L-1 NaCl溶液中Na+的数目无法计算
(3)
所给条件是否与电解质的组成有关,如pH=1的H2SO4、HCl溶液c(H+)都等于0.1 mol·L-1,与电解质的组成无关;0.05 mol·L-1的H2SO4溶液,c(H+)=0.1 mol·L-1,与电解质的组成有关
(4)
不要忽略溶剂水中的水分子或氢、氧原子数目,如1 L 1.0 mol·L-1蔗糖溶液中含有NA个分子的说法是错误的,没有考虑水分子
(5)
是否注意了胶体的特征,如1 mol FeCl3完全水解生成Fe(OH)3胶体胶粒的数目小于NA
5.理解反应原理,突破“隐含”的陷阱
(1)
可逆反应不能进行到底,反应物不能全部转化为产物。常见的可逆反应:
①2NO2N2O4。
②Cl2+H2OHCl+HClO。
③NH3+H2ONH3·H2ONHeq \o\al(+,4)+OH-。
④2SO2+O2eq \o(,\s\up15(催化剂),\s\do14(△))2SO3。
⑤N2+3H2eq \o(,\s\up15(高温、高压),\s\do14(催化剂))2NH3。
⑥H2+I2eq \o(,\s\up15(△))2HI。
⑦CH3COOH+C2H5OHeq \o(,\s\up15(浓硫酸),\s\do14(△))CH3COOC2H5+H2O
1.(2024·江西卷)我国学者把游离态氮固定在碳上(示踪反应如下),制得的[N===C===N]2-离子可用于合成核酸的结构单元。阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法正确的是( )
15N2+C(石墨)+2LiHeq \o(===============,\s\up15(20 atm,500 ℃,5 h))Li2[15NC15N]+H2
A.22.4 L 15N2含有的中子数为16NA
B.12 g C(石墨)中sp2杂化轨道含有的电子数为6NA
C.1 mol [N===C===N]2-中含有的π键数为4NA
D.生成1 mol H2时,总反应转移的电子数为6NA
2.(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.0.50 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COeq \o\al(2-,3)的数目为1.0NA
解析:标准状况下,SO3为固态,不能根据气体摩尔体积计算出2.24 L SO3的物质的量,B错误;pH=2的硫酸溶液中氢离子浓度为0.01 mol·L-1,则1.0 L pH=2的硫酸溶液中氢离子数目为0.01NA,C错误;在水溶液中COeq \o\al(2-,3)会发生水解,所以1.0 L 1.0 mol·L-1的Na2CO3溶液中COeq \o\al(2-,3)的数目小于1.0NA,D错误。
每小题只有1个选项符合题意
1.(2023·广东卷)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.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,HCOeq \o\al(-,3)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
解析:铵根离子中存在4个N—H共价键,1 mol 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0.5 mol CO2分子,B错误;NaHCO3===Na++HCOeq \o\al(-,3),HCOeq \o\al(-,3)会发生水解和电离,则含1 mol NaHCO3的溶液中HCOeq \o\al(-,3)数目小于NA,C错误。
2.(2025·武汉市高三年级调研考试)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.0.1 mol NHeq \o\al(+,4)中N的价层电子对数为0.4NA
B.0.1 mol·L-1 HClO4溶液中H+的数目为0.1NA
C.标准状况下,2.24 L氯仿中分子数为0.1NA
D.常温下,5.6 g Fe与足量浓硝酸反应转移的电子数为0.3NA
解析:NHeq \o\al(+,4)中N的价层电子对数为4+eq \f(5-1-1×4,2)=4,则0.1 mol NHeq \o\al(+,4)中N的价层电子对数为0.4NA,A正确;没有提供溶液体积,H+的数目无法计算,B错误;标准状况下,氯仿为液体,不能根据标准状况下的气体摩尔体积计算2.24 L氯仿的物质的量,C错误;常温下铁遇浓硝酸钝化,D错误。
3.(2025·福建省厦门一中高三月考)设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.常温下,60 g SiO2晶体中含有Si—O极性键的数目为4NA
B.1 mol Mg3N2与过量水反应收集的气态氨分子数目为2NA
C.0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液中H2CO3、HCOeq \o\al(-,3)、COeq \o\al(2-,3)的粒子总数为0.1NA
D.56 g Fe与足量水蒸气充分反应,转移电子数为3NA
解析:反应生成的氨气极易溶于水,故收集的气态氨分子数目小于2NA,B错误;0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液中H2CO3、HCOeq \o\al(-,3)、COeq \o\al(2-,3)的粒子总浓度之和为0.1 mol·L-1,溶液体积未知,无法计算其数目,C错误;56 g Fe为1 mol,与足量水蒸气充分反应生成四氧化三铁,四氧化三铁中铁元素化合价为+2价、+3价,故转移电子数目小于3NA,D错误。
5.(2025·八省联考(云南)适应性演练)Cl2制备Cl2O的化学方程式为2Cl2+2Na2CO3+H2O===2NaHCO3+2NaCl+Cl2O,设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.22.4 L Cl2O中原子总数为3NA
B.1 mol COeq \o\al(2-,3)中σ键的数目为3NA
C.每消耗2 mol Cl2,转移电子数为4NA
D.0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中HCOeq \o\al(-,3)的数目等于0.1NA
7.(2025·广东省南粤名校高三联考)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述错误的是( )
A.1 L 0.1 mol·L-1 (NH4)2SO4溶液中NHeq \o\al(+,4)的数目为0.2NA
B.6.4 g SO2含有的电子数目为3.2NA
C.1 mol HC≡CH分子中所含σ键数为3NA
D.42.0 g乙烯和丙烯的混合气体中含有的碳原子数为3NA
解析:NHeq \o\al(+,4)可以水解,故NHeq \o\al(+,4)数目会小于0.2NA,A错误。
解析:由题干图示信息可知,该反应方程式为C4H10+CO2eq \o(――→,\s\up15(MgFe2O4))C4H8+CO+H2O,则每生成1 mol CO可同时得到1 mol C4H8,由于题干未告知所处的状况,则无法计算其体积,B错误;C4H10和C4H8中均含有C—C非极性键,C错误;CO2中C原子的价层电子对数=2+eq \f(1,2)×(4-2×2)=2,为sp杂化,D错误。
9.(2025·河北省部分学校高三质量检测)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.0.1 mol CaC2中含碳碳三键数为0.2NA
B.3 mol铁在足量的氧气中燃烧,转移电子数为9NA
C.12 g由3H和18O组成的水中,中子数和电子数之和为12NA
D.常温下,pH=1的H2SO4溶液中SOeq \o\al(2-,4)的数目为0.05NA
解析:0.1 mol CaC2中含碳碳三键数为0.1NA,A错误;铁在氧气中燃烧,反应方程式为3Fe+2O2eq \o(=====,\s\up15(点燃))Fe3O4,故3 mol Fe参与反应转移电子数为8NA,B错误;没有给出溶液体积,无法计算H2SO4溶液中SOeq \o\al(2-,4)的数目,D错误。
14.在化工生产中常利用某分子筛作催化剂,催化NH3脱除废气中的NO和NO2,生成两种无毒物质,其反应历程如图所示。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是( )
A.2 L 0.5 mol·L-1NH4Cl溶液中含有NHeq \o\al(+,4)的数目为NA
B.常温下,4.6 g二氧化氮气体中含有的分子数为0.1NA
C.1 mol NHeq \o\al(+,4)中含有完全相同的N—H共价键的数目为3NA
D.总反应中生成11.2 L N2(标准状况)时转移电子数为1.5NA
解析:铵根离子水解,导致铵根离子数目减少,2 L 0.5 mol·L-1NH4Cl溶液中含有NHeq \o\al(+,4)的数目小于NA,A错误;4.6 g二氧化氮物质的量为0.1 mol,二氧化氮气体中存在2NO2N2O4,含有的分子数小于0.1NA,B错误;铵根离子中四个N—H键完全相同,1 mol NHeq \o\al(+,4)中含有完全相同的N—H共价键的数目为4NA,C错误;总反应为2NH3+NO2+NO===2N2+3H2O,生成2 mol氮气转移6 mol电子,11.2 L N2(标准状况)物质的量为0.5 mol,则转移电子数为1.5NA,D正确。
$$