内容正文:
高考热点2 越考越热的NA
【知识梳理】
阿伏加德罗常数试题(NA试题)的高考命题特点:
学情
知识特点
考向
是学生知识掌握的弱点、难点和易错点,考查学生思维的严密性
知识面广,是学生不易记忆,不好区分的易混的知识
了解命题人在题目选项中设置的误区,能快速找到此类试题的解题方法
一、一定体积的气体中微粒数目的分析
NA为阿伏加德罗常数的值,请按要求填空或判断正误。
(1)(2024·江西吉安一模)标准状况下,11.2 L N2含π键数目为 。
(2)2.24 L(标准状况)乙醇与足量Na充分反应,生成H2的分子数为0.05NA。( )
(3)(2024·河北邢台一模)标准状况下,11.2 L HF含有的原子数目为NA。( )
(4)标准状况下,11.2 L二氯甲烷(CH2Cl2)中含有氯原子的数目为NA。( )
(5)25 ℃,101 kPa下,28 L氢气中质子的数目为2.5NA。( )
(6)标准状况下,22.4 L SO3中含有SO3分子总数为NA。( )
(7)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。( )
【解题妙招】
解这类题要注意两方法:
(1)看“气体”是否处于“标准状况(0 ℃,101 kPa)”。
当题干中设置“常温常压”“室温”等条件时,无法用标准状况下的气体摩尔体积求解粒子数目。
(2)看“标准状况”下物质是否为“气体”。
只有气体并且在标准状况下才能使用Vm=22.4 L·mol-1进行有关计算;当题干中所给物质在标准状况下为非气态物质时,无法用标准状况下的气体摩尔体积求解粒子数目。
①标况时He、Ne、Ar、Kr、Xe、Rn是气体。
②标况时C1~C4的烃、HCHO、CH3Cl是气体。
③氟化氢、新戊烷常温为气体,标况为液体。
④三氧化硫常温为液体,标况为固体。
⑤水、苯、汽油、四氯化碳、乙醇、甲醇、NO2、CH2Cl2、CHCl3均为液体。
二、一定物质中原子、中子、质子、电子等数目的分析
NA为阿伏加德罗常数的值,请按要求填空或判断正误。
(1)2.8 g N2中含有的价电子总数为 。
(2)17 g —OH与17 g OH-所含电子数分别为 和 。
(3)92 g NO2与N2O4的混合气体中含有的原子总数为6NA。( )
(4)常温常压下0.1 mol NH3与0.1 mol HCl充分反应后所得到产物中含有分子数仍为0.1NA。( )
(5)0.1 mol Na2O2晶体中含离子数目为 。
(6)0.5 mol D2O中含有的中子数目为 。
【解题妙招】
一些特殊微粒:
(1)Ne:是单原子分子。
(2)臭氧(O3)、白磷(P4):多原子分子中的原子个数。
(3)HH)、DH)、TH)三者中的中子数不同。
(4)16O2、17O2、18O2、16O 、17O 、18O、35Cl、37Cl中的中子数不同。
(5)Na2O2、Na2O、KO2中的阴、阳离子个数比。
三、一定量的物质中化学键数目的分析
NA为阿伏加德罗常数的值,请按要求填空或判断正误。
(1)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分别为 和 。
(2)4.5 g SiO2晶体中含有的硅氧键的数目为 。
(3)34 g过氧化氢存在的极性键总数为3NA。( )
(4)46 g乙醇中存在的共价键总数为8NA。( )
(5)26 g乙炔中含有π键的个数为2NA。( )
【解题妙招】
(1)共用电子对数即共价键数。
(2)苯环中不含碳碳双键。
(3)理解一些特殊物质中的化学键数目。
物质
CnH2n+2
P4
(P—P)
Si
(Si—Si)
SiO2
(Si—O)
石墨
金刚石
每摩尔
含共价
键数目
(3n+1)NA
6NA
2NA
4NA
1.5NA
2NA
四、电解质溶液中微粒数目的分析
NA为阿伏加德罗常数的值,请判断下列说法的正误。
(1)(2024·安徽卷)1 L 0.1 mol·L-1 NaNO2溶液中Na+和N数均为0.1NA。( )
(2)2.0 L 1.0 mol·L-1 AlCl3溶液中,Al3+的数目为2.0NA。( )
(3)在25 ℃时,1 L pH为12的Ba(OH)2溶液中含有OH-数目为0.01NA。( )
(4)1 mol Al3+完全水解生成氢氧化铝胶体粒子的数目为NA。( )
(5)pH=12的Na2CO3溶液中OH-数目为0.01NA。( )
【解题妙招】
解题时的几个易错点:
(1)“已知浓度缺体积”及“已知体积缺浓度”。无法求出溶液所含粒子数目。
(2)溶质为弱电解质在溶液中部分电离,无法计算溶液所含分子和离子数目。
(3)电解质在溶液中发生水解的离子数目无法直接求解。
(4)溶剂中含有所求的粒子时,只考虑溶质中所含粒子,忽视了溶剂中所含粒子。
(5)胶体中微粒是多个微粒的聚合体。
五、氧化还原反应中电子转移数目的分析
NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是 。
(1)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
(2)常温下,2.7 g铝片投入足量的浓硫酸中,铝失去的电子数为0.3NA
(3)含0.5 mol Cr2的酸性溶液与足量H2O2反应生成,转移电子数4NA
(4)(2024·安徽卷)3.3 g NH2OH完全转化为N时,转移的电子数为0.6NA
【解题妙招】
(1)注意氧化顺序:如向FeI2溶液中通入氯气,氯气先氧化碘离子,再氧化亚铁离子。
(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)掌握常考反应中转移的电子数:
反应
物质
转移电子数
(NA)
Na2O2+CO2
(或H2O)
1 mol Na2O2
1
1 mol O2
2
Cl2+NaOH(H2O)
1 mol Cl2
1
Cl2+Fe
1 mol Cl2
2
Cu+S
1 mol Cu
1
I+I-(+H+)
1 mol I2
NH4NO3→N2
1 mol N2
3.75
Cl+Cl-(+H+)
3 mol Cl2
5
NH4NO2→N2
1 mol N2
3
六、特殊反应或隐含反应中NA的分析
NA为阿伏加德罗常数的值,判断下列说法错误的是 。
(1)某密闭容器盛有0.1 mol N2和0.3 mol H2,在一定条件下充分反应,转移的电子数目为0.6NA
(2)80 mL 12 mol·L-1的浓盐酸与足量MnO2反应,生成Cl2的分子数目为0.24NA
(3)标准状况下,5.6 L NO和5.6 L O2混合后的分子总数为0.5NA
(4)标准状况下,22.4 L CH4和44.8 L Cl2在光照下充分反应后的分子数为3NA
【解题妙招】
做题时应注意题中所给的隐含条件,如:
(1)隐含“可逆反应”
2SO2+O22SO3,2NO2N2O4,
N2+3H22NH3,Cl2+H2OHCl+HClO。
(2)隐含“浓度的变化”
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,
Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+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”。
【热点训练】
1.(2024·四川内江一模)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.标准状况下,5.6 L CH3CCl3中含有的氯原子数为0.75NA
B.2 L 0.5 mol·L-1 Na2C2O4溶液中的C2数目为NA
C.密闭容器中,1 mol N2和3 mol H2在催化剂作用下充分反应后分子总数为2NA
D.1 mol Na与足量O2反应生成Na2O和Na2O2的混合物,转移的电子数为NA
2.(2025·八省联考内蒙古卷)CO2能与H2反应生成一系列高附加值的化学品,其碳元素转化关系如下图所示。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.反应①每生成1 mol CH4,消耗H2分子数目为4NA
B.标准状况下,2.24 L HCHO中含中子数目为1.6NA
C.反应③每生成3.2 g CH3OH,转移电子数目为0.4NA
D.100 mL 1 mol·L-1 HCOOH溶液中含H原子数目为0.2NA
3.(2024·四川绵阳一模)NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.已知Na2HPO3为正盐,可知1 mol H3PO3含羟基数为3NA
B.1 mol基态碳原子核外电子占据的原子轨道数目为3NA
C.58 g正丁烷和异丁烷的混合物中共价键数目为13NA
D.一定条件下,足量氧气通过Na单质后,若固体增重3.2 g,则转移的电子数一定为0.4NA
4.(2024·浙江温州一模)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.18 g O中含有的中子数为10NA
B.42 g环己烷()中含有σ键的数目为9NA
C.标准状况下,22.4 L CHCl3中含有的分子数为NA
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
5.(2024·四川宜宾一模)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是( )
A.室温下,20 g KH固体中所含H-的数目为0.5NA
B.1 L 0.01 mol·L-1的Ca(HCO3)2溶液中含碳粒子总数为0.02NA
C.50 g质量分数为46%的乙醇水溶液中含有的氧原子总数为0.5NA
D.2NH3(g)3H2(g)+N2(g) ΔH=+a kJ·mol-1,若参加反应的NH3数目为2NA,反应会吸收a kJ热量
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高考热点2 越考越热的NA
【知识梳理】
阿伏加德罗常数试题(NA试题)的高考命题特点:
学情
知识特点
考向
是学生知识掌握的弱点、难点和易错点,考查学生思维的严密性
知识面广,是学生不易记忆,不好区分的易混的知识
了解命题人在题目选项中设置的误区,能快速找到此类试题的解题方法
一、一定体积的气体中微粒数目的分析
NA为阿伏加德罗常数的值,请按要求填空或判断正误。
(1)(2024·江西吉安一模)标准状况下,11.2 L N2含π键数目为 。
(2)2.24 L(标准状况)乙醇与足量Na充分反应,生成H2的分子数为0.05NA。( )
(3)(2024·河北邢台一模)标准状况下,11.2 L HF含有的原子数目为NA。( )
(4)标准状况下,11.2 L二氯甲烷(CH2Cl2)中含有氯原子的数目为NA。( )
(5)25 ℃,101 kPa下,28 L氢气中质子的数目为2.5NA。( )
(6)标准状况下,22.4 L SO3中含有SO3分子总数为NA。( )
(7)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。( )
答案 (1)NA (2)× (3)× (4)× (5)×
(6)× (7)√
【解题妙招】
解这类题要注意两方法:
(1)看“气体”是否处于“标准状况(0 ℃,101 kPa)”。
当题干中设置“常温常压”“室温”等条件时,无法用标准状况下的气体摩尔体积求解粒子数目。
(2)看“标准状况”下物质是否为“气体”。
只有气体并且在标准状况下才能使用Vm=22.4 L·mol-1进行有关计算;当题干中所给物质在标准状况下为非气态物质时,无法用标准状况下的气体摩尔体积求解粒子数目。
①标况时He、Ne、Ar、Kr、Xe、Rn是气体。
②标况时C1~C4的烃、HCHO、CH3Cl是气体。
③氟化氢、新戊烷常温为气体,标况为液体。
④三氧化硫常温为液体,标况为固体。
⑤水、苯、汽油、四氯化碳、乙醇、甲醇、NO2、CH2Cl2、CHCl3均为液体。
二、一定物质中原子、中子、质子、电子等数目的分析
NA为阿伏加德罗常数的值,请按要求填空或判断正误。
(1)2.8 g N2中含有的价电子总数为 。
(2)17 g —OH与17 g OH-所含电子数分别为 和 。
(3)92 g NO2与N2O4的混合气体中含有的原子总数为6NA。( )
(4)常温常压下0.1 mol NH3与0.1 mol HCl充分反应后所得到产物中含有分子数仍为0.1NA。( )
(5)0.1 mol Na2O2晶体中含离子数目为 。
(6)0.5 mol D2O中含有的中子数目为 。
答案 (1)NA (2)9NA 10NA (3)√ (4)× (5)0.3NA (6)5NA
【解题妙招】
一些特殊微粒:
(1)Ne:是单原子分子。
(2)臭氧(O3)、白磷(P4):多原子分子中的原子个数。
(3)HH)、DH)、TH)三者中的中子数不同。
(4)16O2、17O2、18O2、16O 、17O 、18O、35Cl、37Cl中的中子数不同。
(5)Na2O2、Na2O、KO2中的阴、阳离子个数比。
三、一定量的物质中化学键数目的分析
NA为阿伏加德罗常数的值,请按要求填空或判断正误。
(1)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分别为 和 。
(2)4.5 g SiO2晶体中含有的硅氧键的数目为 。
(3)34 g过氧化氢存在的极性键总数为3NA。( )
(4)46 g乙醇中存在的共价键总数为8NA。( )
(5)26 g乙炔中含有π键的个数为2NA。( )
答案 (1)4NA 6NA (2)0.3NA (3)× (4)√
(5)√
【解题妙招】
(1)共用电子对数即共价键数。
(2)苯环中不含碳碳双键。
(3)理解一些特殊物质中的化学键数目。
物质
CnH2n+2
P4
(P—P)
Si
(Si—Si)
SiO2
(Si—O)
石墨
金刚石
每摩尔
含共价
键数目
(3n+1)NA
6NA
2NA
4NA
1.5NA
2NA
四、电解质溶液中微粒数目的分析
NA为阿伏加德罗常数的值,请判断下列说法的正误。
(1)(2024·安徽卷)1 L 0.1 mol·L-1 NaNO2溶液中Na+和N数均为0.1NA。( )
(2)2.0 L 1.0 mol·L-1 AlCl3溶液中,Al3+的数目为2.0NA。( )
(3)在25 ℃时,1 L pH为12的Ba(OH)2溶液中含有OH-数目为0.01NA。( )
(4)1 mol Al3+完全水解生成氢氧化铝胶体粒子的数目为NA。( )
(5)pH=12的Na2CO3溶液中OH-数目为0.01NA。( )
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)×
【解题妙招】
解题时的几个易错点:
(1)“已知浓度缺体积”及“已知体积缺浓度”。无法求出溶液所含粒子数目。
(2)溶质为弱电解质在溶液中部分电离,无法计算溶液所含分子和离子数目。
(3)电解质在溶液中发生水解的离子数目无法直接求解。
(4)溶剂中含有所求的粒子时,只考虑溶质中所含粒子,忽视了溶剂中所含粒子。
(5)胶体中微粒是多个微粒的聚合体。
五、氧化还原反应中电子转移数目的分析
NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是 。
(1)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
(2)常温下,2.7 g铝片投入足量的浓硫酸中,铝失去的电子数为0.3NA
(3)含0.5 mol Cr2的酸性溶液与足量H2O2反应生成,转移电子数4NA
(4)(2024·安徽卷)3.3 g NH2OH完全转化为N时,转移的电子数为0.6NA
答案 (1)(2)(3)(4)
【解题妙招】
(1)注意氧化顺序:如向FeI2溶液中通入氯气,氯气先氧化碘离子,再氧化亚铁离子。
(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)掌握常考反应中转移的电子数:
反应
物质
转移电子数
(NA)
Na2O2+CO2
(或H2O)
1 mol Na2O2
1
1 mol O2
2
Cl2+NaOH(H2O)
1 mol Cl2
1
Cl2+Fe
1 mol Cl2
2
Cu+S
1 mol Cu
1
I+I-(+H+)
1 mol I2
NH4NO3→N2
1 mol N2
3.75
Cl+Cl-(+H+)
3 mol Cl2
5
NH4NO2→N2
1 mol N2
3
六、特殊反应或隐含反应中NA的分析
NA为阿伏加德罗常数的值,判断下列说法错误的是 。
(1)某密闭容器盛有0.1 mol N2和0.3 mol H2,在一定条件下充分反应,转移的电子数目为0.6NA
(2)80 mL 12 mol·L-1的浓盐酸与足量MnO2反应,生成Cl2的分子数目为0.24NA
(3)标准状况下,5.6 L NO和5.6 L O2混合后的分子总数为0.5NA
(4)标准状况下,22.4 L CH4和44.8 L Cl2在光照下充分反应后的分子数为3NA
答案 (1)(2)(3)
【解题妙招】
做题时应注意题中所给的隐含条件,如:
(1)隐含“可逆反应”
2SO2+O22SO3,2NO2N2O4,
N2+3H22NH3,Cl2+H2OHCl+HClO。
(2)隐含“浓度的变化”
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,
Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+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”。
【热点训练】
1.(2024·四川内江一模)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.标准状况下,5.6 L CH3CCl3中含有的氯原子数为0.75NA
B.2 L 0.5 mol·L-1 Na2C2O4溶液中的C2数目为NA
C.密闭容器中,1 mol N2和3 mol H2在催化剂作用下充分反应后分子总数为2NA
D.1 mol Na与足量O2反应生成Na2O和Na2O2的混合物,转移的电子数为NA
答案 D
解析 标准状况下,CH3CCl3不是气体,不确定其物质的量,A错误; 草酸根离子水解导致其物质的量小于1 mol,故其数目小于NA,B错误;N2+3H22NH3反应为可逆反应,故密闭容器中,1 mol N2和3 mol H2在催化剂作用下充分反应后生成氨分子小于2 mol,故分子总数大于2NA,C错误;生成氧化钠和过氧化钠过程中钠元素化合价均由0升高为+1,故1 mol Na与足量O2反应转移电子1 mol,数目为NA,D正确。
2.(2025·八省联考内蒙古卷)CO2能与H2反应生成一系列高附加值的化学品,其碳元素转化关系如下图所示。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.反应①每生成1 mol CH4,消耗H2分子数目为4NA
B.标准状况下,2.24 L HCHO中含中子数目为1.6NA
C.反应③每生成3.2 g CH3OH,转移电子数目为0.4NA
D.100 mL 1 mol·L-1 HCOOH溶液中含H原子数目为0.2NA
答案 A
解析 A.反应①为CO2+4H2CH4+2H2O,每生成1 mol CH4,消耗H2分子数目为4NA,A正确;B.标准状况下,2.24 L HCHO物质的量为0.1 mol,HCHO中中子数为6+8=14个,故2.24 L HCHO中含中子数目为1.4NA,B错误;C.反应③中CO2→CH3OH,碳元素从+4价到-2价,每生成3.2 g CH3OH即0.1 mol,转移电子数目为0.6NA,C错误;D.HCOOH溶液中HCOOH和H2O中都含H原子,故H原子数目大于0.2NA,D错误。
3.(2024·四川绵阳一模)NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.已知Na2HPO3为正盐,可知1 mol H3PO3含羟基数为3NA
B.1 mol基态碳原子核外电子占据的原子轨道数目为3NA
C.58 g正丁烷和异丁烷的混合物中共价键数目为13NA
D.一定条件下,足量氧气通过Na单质后,若固体增重3.2 g,则转移的电子数一定为0.4NA
答案 C
解析 已知Na2HPO3为正盐,则1 mol H3PO3中含有2 mol羟基,故1 mol H3PO3含羟基数为2NA,A错误; 碳为6号元素,基态C原子核外电子排布图为;则1 mol基态碳原子核外电子占据的原子轨道数目为4NA,B错误; 每1 mol正丁烷和异丁烷都含有13 mol共价键,所以不论二者以什么比例混合,只要总物质的量为1 mol(或总质量为58 g),则必含有13 mol(即13NA)共价键,C正确;氧气与Na单质反应,得到的产物可能是氧化钠,也可能是过氧化钠,无法计算转移电子数,D错误。
4.(2024·浙江温州一模)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.18 g O中含有的中子数为10NA
B.42 g环己烷()中含有σ键的数目为9NA
C.标准状况下,22.4 L CHCl3中含有的分子数为NA
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
答案 B
解析 n===0.9 mol,则中子数为9NA,A错误;n===0.5 mol,1个环己烷中含有18个σ 键,则42 g环己烷中含有σ键的数目为 9NA,B正确;标准状况下,CHCl3为液体,无法根据体积计算物质的量,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,根据原子守恒,n(Si)=n(SiO2)===0.1 mol,则Si个数小于0.1NA,故D错误。
5.(2024·四川宜宾一模)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是( )
A.室温下,20 g KH固体中所含H-的数目为0.5NA
B.1 L 0.01 mol·L-1的Ca(HCO3)2溶液中含碳粒子总数为0.02NA
C.50 g质量分数为46%的乙醇水溶液中含有的氧原子总数为0.5NA
D.2NH3(g)3H2(g)+N2(g) ΔH=+a kJ·mol-1,若参加反应的NH3数目为2NA,反应会吸收a kJ热量
答案 C
解析 KH由K+和H-组成,20 g KH的物质的量为0.5 mol,所含H-的数目为0.5NA,故A正确;1 L 0.01 mol·L-1的Ca(HCO3)2的物质的量为0.01 mol,碳酸氢根离子的物质的量为0.02 mol,根据元素守恒可知含碳粒子总数为0.02NA,故B正确;未考虑溶剂水中的氧原子,故C错误;由热化学方程式可知,2 mol氨气完全反应时吸收a kJ热量,则参加反应的NH3数目为2NA,会吸收a kJ热量,故D正确。
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