内容正文:
专题02 阿伏加德罗常数(NA)
目录
第一部分 考情精析
第二部分 重难考点深解
【考点01】 与气体摩尔体积相关的NA考查
【考点02】 与物质结构相关的NA考查
【考点03】 与氧化还原反应相关的NA考查
【考点04】 与电解质溶液相关的NA考查
【考点05】 与“特殊条件”或“隐含反应”相关的NA考查
第三部分 解题思维优化
【题型01】考查与物质结构相关的NA的正误判断
【题型02】考查与化学变化相关的NA的正误判断
【题型03】考查与各种条件相关的NA的正误判断
【题型04】考查与电解质溶液相关的NA的正误判断
核心考向聚焦
主战场转移:阿伏加德罗常数的考查从单一概念考查转向真实情境嵌入;从孤立计算转向多模块知识综合;从基础计算转向细节陷阱突破;从常规物质转向特殊物质及反应拓展。
核心价值:阿伏加德罗常数的考查,以“宏观—微观转化”为基础,以“多模块知识综合”为载体,以“思维严谨性”为核心,以“真实情境应用”为导向,最终实现对考生化学核心素养(宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知、科学态度与社会责任)和关键能力(定量计算、知识整合、逻辑推理)的全面检验。其核心价值不仅在于选拔具备扎实化学基础的考生,更在于引导教学中注重“概念本质理解”“知识网络化构建”“思维严谨性培养”和“学以致用”的化学学科核心素养落地。。
关键能力与思维瓶颈
关键能力:NA考查的四大关键能力层层递进:定量转化能力是基础(实现宏微关联),整合迁移能力是核心(串联多模块知识),细节把控能力是保障(避免陷阱错误),情境分析能力是延伸(衔接实际应用)。在教学中,需通过“基础题→综合题→情境题”的梯度训练,强化每个能力维度,同时引导学生建立“审题→拆解→分析→验证”的解题流程,确保在Nₐ相关考查中精准突破。。
培优瓶颈:NA考点的培优核心,是从“基础计算”向“深度理解+思维建模”转变。教学中需重点关注:
知识层面:强化“特殊物质结构、复杂氧化还原反应、隐蔽陷阱”的专项积累,构建网络化知识体系;
能力层面:通过“模型化训练、批判性思维训练、情境拆解训练”,提升学生的整合迁移能力和问题解决能力;
训练层面:设计“基础题→进阶题→高阶题”的梯度习题,配套“错题陷阱分析表”,让学生明确错误成因,避免重复犯错。
命题前瞻与备考策略
预测:2026年高考中,NA命题会大量结合新材料合成、能源转化、环境治理等热点情境,打破单一模块局限,实现多知识点的深度融合,这类题目看似背景陌生,核心仍是NA的定量计算,重点考查考生“去情境包装”提取化学信息的能力。
策略:结合2026年高考阿伏加德罗常数(NA)的命题预测,备考需围绕“夯实基础、突破陷阱、适配情境、强化训练”展开,通过系统化梳理、针对性突破和科学化练习,实现该考点的稳定得分。
◇考点 01 与气体摩尔体积相关的NA考查
1.“Vm=22.4 L·mol-1”及NA的计算
(1)非标准状况下的气体、标准状况(0 ℃,101 kPa)下的非气体均不能用Vm=22.4 L·mol-1计算物质的量。
(2)常考物质在标准状况下的状态:H2O、HF、苯、CCl4、CH2Cl2、CHCl3、CH3OH、CH3CH2OH、碳原子数大于4的烃(新戊烷除外)等均为液体;SO3为固体。
2.核心考点:一是区分标况(0℃、101kPa)与常温常压等非标准状况,判断是否能使用 22.4L/mol 计算;二是识别标况下非气态的常见物质。
3.易错重点:需熟记标况下的非气态物质,比如液态的 CCl4、苯、乙醇,固态的 SO3等;还要警惕 “常温常压下22.4L气体”这类表述,该条件下绝不能用22.4L/mol计算物质的量。另外要注意,物质的质量确定时,所含粒子数与温度压强无关,如18gH2O无论状态如何,均含NA个水分子。
4.培优瓶颈:“标准状况与非标准状况的辨析不精准、气体与非气体的判断存在盲区、混合气体与特殊反应的粒子数计算逻辑混乱”
(1)瓶颈表现:
①机械套用 22.4L/mol,忽略 “标准状况(0℃、101kPa)” 的双重条件(温度 + 压强);
②误将“常温常压(25℃、101kPa)”“高温高压”“低温低压”等非标准状况当作标准状况计算;
③混淆标准状况下物质的状态,将液态、固态物质当作气体计算;
④对常见非气态物质记忆不全面,尤其对有机物、氧化物的状态判断失误;
⑤混合气体中存在可逆平衡(如NO2与N2O4),无法正确判断粒子数(忽略平衡移动导致的分子数变化);
⑥气体反应中存在“浓度依赖”“温度依赖”等条件限制(如Cl2与水的可逆反应、MnO2与浓盐酸反应),仍按完全反应计算粒子数;
(2)典型错误:
①认为“25℃、101kPa下22.4LCO₂含NA个分子”(常温常压下Vₘ≈24.5L/mol,实际物质的量小于1mol)。
②认为“标准状况下22.4LSO₃含NA个分子”(标况下SO₃为固态)、“22.4LCCl₄含NA个分子”(标况下CCl₄为液态)。
③认为“1molNO₂放入密闭容器中,含分子数为NA”(存在2NO₂⇌N₂O₄平衡,分子数小于NA)。
(3)成因分析
①对气体摩尔体积的定义理解不深,仅记忆“22.4L/mol”,未明确其适用的严格条件;
②缺乏“条件→Vₘ→物质的量→粒子数”的逻辑链,审题时未养成“先判断条件是否为STP”的习惯;
③对不同条件下Vₘ的变化规律不熟悉(如压强不变时,温度升高,Vₘ增大;温度不变时,压强增大,Vₘ减小)。
④对物质的状态与温度、压强的关联认知不足,仅记忆常温下的状态,忽略标况(0℃)与常温(25℃)的差异;
⑤缺乏“标况下非气态物质清单”的系统积累,对陌生有机物(如戊烷、苯)的状态判断无依据;
⑥未掌握“相对分子质量较大、沸点较高的物质,标况下多为非气态”的规律(如沸点高于0℃的物质,标况下为液态或固态)。
⑦未将“气体摩尔体积计算”与“可逆反应限度”“反应条件限制”等知识点整合,思维单一;
⑧对混合气体的粒子数计算规律不熟悉(如原子数可按最简式计算,分子数需考虑平衡或反应);
⑨缺乏“先分析反应/平衡是否影响粒子数,再进行NA计算”的逻辑。
◇考点 02 与物质结构相关的NA考查
1.物质的组成与结构及NA的计算
(1)熟记特殊物质中所含微粒(分子、原子、质子、中子、电子)的数目,常见的特殊物质有氩气(Ar)、D2O、O3、P4(白磷)、Na2O2等。
①单原子分子:稀有气体He、Ne等。
②双原子分子:Cl2、N2、O2、H2等。
③多原子分子:O3、P4等。
(2)记住最简式相同的物质,明确微粒数目的特点,如O2和O3、NO2和N2O4、乙烯(C2H4)和丙烯(C3H6)等。
(3)记住物质中所含化学键的数目,白磷(P4,分子结构为)、SiO2中含Si—O键、金刚石(或石墨)中1 mol C中含C—C键等。
1 mol物质
H2O
NH3
CH4
金刚石
Si
石墨
SiO2
P4
S8 (八元环)
化学键
O—H
N—H
C—H
C—C
Si—Si
C—C
Si—O
P—P
S—S
共价键数目
2NA
3NA
4NA
2NA
2NA
1.5NA
4NA
6NA
8NA
(4)羟基(—OH)与氢氧根离子(OH-)所含质子、电子或原子数目。
(5)一定物质的量的有机物中共价键的数目(苯环、萘环中无碳碳双键),例如,CnH2n+2中共价键数目为3n+1。
(6)强酸酸式盐(如:NaHSO4)电离的特殊性
①水溶液中:NaHSO4===Na++H++SO
②熔融状态:NaHSO4===Na++HSO
(7)强碱弱酸盐(如:Na2CO3)的复杂性
①1mol Na2CO3固体中含有2mol Na+和1mol CO32-
②1L 1 mol·L-1 Na2CO3溶液中含有的CO32-数目小于1mol,阴离子数大于1mol
(8)注意原子杂化方式(sp、sp2、sp3)、手性碳原子的判断,抓住原子的成键数目判断杂化方式,基于碳原子连接原子或原子团判断手性碳原子。
2.核心考点:涵盖特殊粒子构成的物质(如单原子分子、多原子分子)、含同位素的物质(如 D2O)、特殊晶体与有机物的化学键计数。
3.忽视常见物质的结构特点
(1)此角度所设题目考查的主要内容包括:一定量的物质中所含相关粒子的数目(如质子数、中子数、电子数、离子数、电荷数);一定量的物质中存在的化学键数目(如共价键数目)。
(2)易错重点:
①稀有气体(He、Ne 等)是单原子分子,1mol He 含 NA 个原子;
②1molP4含6molP-P键、1molSiO2含4molSi-O键,苯环中无典型碳碳双键,不能按3个双键计算;
③D2O的摩尔质量为20g/mol,计算其质子、中子数时,不能误用H2O的18g/mol来换算。
4.培优瓶颈:特殊物质结构与化学键计数的深度盲区
(1)瓶颈表现:基础题中能计算 CO2、CH4等简单物质的化学键数目,但面对复杂分子、晶体结构(如 P4、SiO2、石墨烯、MOFs 材料)时,无法准确分析成键方式,导致微粒数计算错误。
(2)典型错误:①认为1molP4含4个P-P键(实际为6个);②误判1molSiO2含2个Si-O键(实际为4个);③忽略苯环中C-Hσ键,仅计算C-C键导致σ键数目偏少。
(3)成因分析
①对物质结构的 “空间模型” 理解不透彻,仅记忆公式而非本质;
②未建立 “结构→成键规律→微粒计数” 的逻辑链,缺乏跨模块(晶体结构 + 化学键 + NA)的整合能力;
③特殊物质结构的积累不足,对陌生物质(如 KO2、N2O5、环烷烃)的成键特点不熟悉。
◇考点 03 与氧化还原反应相关的NA考查
1.氧化还原反应及NA的计算
(1)常考氧化还原反应中转移的电子数(其他物质均过量)如下表:
反应
物质
转移电子数目
Na2O2+CO2(或H2O)
1 mol Na2O2
NA
1 mol O2
2NA
Cl2+NaOH
1 mol Cl2
NA
Cl2+Fe
1 mol Cl2
2NA
1 mol Fe
3NA
S+Cu
1 mol S
2NA
1 mol Cu
NA
(2)其他与量、浓度有关的关系
①与量有关:足量/不足量Fe与稀硝酸、足量/不足量Fe与浓硫酸反应类;
②浓稀有关:MnO2与浓盐酸反应,Cu与浓H2SO4反应,Cu与浓硝酸反应,均需要考虑浓度的降低对反应的影响,从而判断对转移电子数目的影响。
反应
物质变化量
转移电子的物质的量或数目
Fe(少量)+4HNO3(稀)===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
1 mol Fe
3mol或3NA
3Fe(过量)+8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
1 mol Fe
2 mol或2NA
(3)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
2.核心考点:歧化反应、变价金属反应、浓度依赖型反应的电子转移数目计算。
3.常在电子转移数目上设陷
此角度易在特殊氧化还原反应中电子转移数目上命题,主要的命题点有:歧化反应中转移的电子数(如Cl2与NaOH溶液的反应);变价元素的单质参与反应时转移电子数(量不同,所表现的化合价不同,如Fe与HNO3反应,Fe不足,生成Fe3+;Fe过量,生成Fe2+。氧化剂或还原剂不同,所表现的化合价不同,如Cu与Cl2反应生成CuCl2,而Cu与S反应生成Cu2S)。
4.培优瓶颈:复杂氧化还原反应电子转移的精准判断
(1)瓶颈表现:能计算简单反应(如 Zn 与盐酸反应)的电子转移,但面对多元素化合价变化、特殊氧化剂 / 还原剂、反应条件限制的复杂反应时,容易出现电子转移数目误判。
(2)典型错误:①认为1molNa₂O₂与水反应转移2Nₐ个电子(实际为1Nₐ);②忽略Fe与足量浓HNO₃常温下钝化,按完全反应计算电子转移;③未考虑MnO₂与浓盐酸反应中盐酸变稀后反应停止,高估Cl₂产量及电子转移数。
(3)成因分析
①对特殊反应的“电子转移本质”理解不深,仅记忆“固定数值”而非“化合价变化规律”;
②忽略反应的“限度条件”(如可逆反应、浓度限制、钝化),默认反应完全进行;
③无法快速分析陌生反应(如情境题中的新型氧化还原反应)中元素的化合价变化。
◇考点 04 与电解质溶液相关的NA考查
1.电解质溶液中粒子数目及NA的计算
(1)溶液中是否有“弱粒子”,即是否存在弱电解质或能水解的“弱离子”,如1 L 1 mol·L-1 的乙酸或1 L 1 mol·L-1 乙酸钠溶液中CH3COO-数目均小于NA。
(2)题目中是否指明了溶液的体积,如在pH=1的HCl溶液中,因溶液体积未知而无法求算H+的数目。
(3)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。
2.核心考点:弱电解质的部分电离、可水解盐的离子数目变化,以及溶液体积对粒子数计算的影响。
3.常在电解质溶液中微粒数目上设陷
此角度主要考查电解质在溶液中的存在形式,绝大多数需要利用公式cV=n进行解题,其具体的表现形式为弱酸溶液中所含的H+数目,弱碱溶液中所含的OH-数目;强酸弱碱盐溶液中所含的阳离子数,强碱弱酸盐溶液中所含弱酸根的离子数等。
4.培优瓶颈:“守恒思想应用不熟练、弱电解质电离与盐类水解叠加分析困难、溶液条件隐蔽陷阱识别不足”
(1)瓶颈表现:①无法利用物料守恒判断 “含弱离子的溶液中粒子总数”(如 NaHCO3溶液中 HCO3-、CO32-、H2CO3的总数);
②混淆电荷守恒中的“离子浓度”与“粒子数目”,忽略溶液体积的影响;
③同时存在电离和水解时(如NaHSO3溶液中HSO3-的电离与水解),无法判断离子数的变化趋势;
④忽略“水电离的离子”对总数的影响(如强酸溶液中水电离的H+、强碱溶液中水电离的OH-);
⑤未给出溶液体积时,直接根据浓度计算离子数目(如“0.1mol/LNaClO溶液中ClO-数目为0.1NA”);
⑥混淆“pH与离子浓度的换算”(如pH=13的Ba(OH)2溶液中OH-浓度误算为0.2mol/L);
⑦忽略“温度对水的离子积(Kw)的影响”(如100℃时pH=6的溶液中H+数目计算未用Kw=10-12)。
(2)典型错误
①认为“1L0.1mol/LNa2CO3溶液中CO32-数目为0.1NA”(忽略水解,且未用物料守恒判断总粒子数)。
②认为“pH=1的1LHCl溶液中H⁺数目为0.1NA”(忽略水电离的少量H⁺,实际略大于0.1NA)。
(3)成因分析
①对守恒思想的本质理解不深,仅记忆公式而非“元素守恒”“电荷平衡”的核心逻辑;
②未建立“守恒关系→粒子种类→数目计算”的思维链条,将守恒与Nₐ孤立看待;
③缺乏对“水解/电离不改变守恒关系”的认知,误以为粒子数会无规律变化;
④对“电离是粒子增多、水解是粒子重新组合(总数可能不变或变化)”的本质区分不清;
⑤缺乏“主次分析”思维(如强酸溶液中酸的电离为主,水电离可忽略但不能无视);
⑥对“弱电解质部分电离、可水解盐离子部分损耗”的定量判断缺乏标准;
⑦审题不细致,未养成“圈画关键条件(体积、温度、pH)”的习惯;
⑧对pH计算的本质理解不深,仅机械记忆“pH=-lgc(H+)”,忽略温度对Kw的影响;
⑨对“溶液中离子来源的多样性”(酸/碱电离、盐类水解、水电离)考虑不全面。
◇考点 05 与“特殊条件”或“隐含反应”相关的NA考查
1.隐含的可逆反应及NA的计算
在“NA”应用中,高考常考的可逆反应如下:
(1)2SO2+O22SO3;
(2)2NO2N2O4;
(3)N2+3H22NH3;
(4)Cl2+H2OHCl+HClO;
(5)NH3+H2ONH3·H2ONH+OH-;
(6)酯化反应(如CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O)与酯的水解反应为可逆反应;
(7)H2+I22HI。
2.核心考点:常见可逆反应的粒子数或电子转移数计算,需考虑反应的不完全性。
3.忽视“特殊条件”或“隐含反应”
此角度是考生最易失分的点,因反应过程“隐含”着特殊情况,稍不留神就会掉入命题人设计的陷阱,常涉及的命题范围有:含有特殊的条件要求(如MnO2与浓盐酸的反应);含有特殊的转化关系(如N2与H2的反应为可逆反应不能进行到底);具有特殊结构物质的混合(如一定量的乙炔与苯的混合物)。
1有些反应浓度不一样,反应不一样。如铜与硝酸的反应、铜与浓硫酸的反应。
①Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+2H2O,随着反应的进行,浓硫酸变稀硫酸,
Zn+H2SO4(稀)===ZnSO4+H2↑,得到SO2和H2的混合气体。
②Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,随着反应的进行,浓硝酸变稀硝酸,
3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,得到NO2和NO的混合气体。
2有些反应反应物的用量不一样,反应不一样。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。
(3)浓度降低,反应不再进行。
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。
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
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。
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
(4)常温下,Fe、Al遇浓硫酸、浓硝酸发生“钝化”。
(5)常温下,不能共存的气体间的反应。
①HCl+NH3===NH4Cl。
②2NO+O2===2NO2(NO与O2反应生成NO2,NO2又部分转化成N2O4,使分子数目减少)。
4.分散系与特殊体系
(1)此类考点较少单独考查,常结合电解质溶液或物质结构命题,难点在于胶体粒子的特殊存在形式。
(2)核心考点:胶体粒子的数目判断,重点是胶体微粒的集合体特性。
(3)易错重点:FeCl3溶液制备 Fe(OH)3胶体时,胶体粒子是多个Fe(OH)3分子的聚集体,因此 1mol Fe3+形成的胶体粒子数远小于 NA,不能直接按 Fe3+的物质的量计算胶体粒子数。
5.培优瓶颈:隐蔽陷阱的深度识别与批判性思维不足
(1)瓶颈表现:能识别“标况下SO3为固体”“未给溶液体积”等常规陷阱,但对多重陷阱叠加、概念混淆、隐含条件的题目缺乏判断力,容易陷入“惯性思维”。
(2)典型错误:①认为“1L1mol/LCH3COOH溶液中含NA个CH3COO⁻”(忽略弱电解质部分电离+水解,实际数目远小于NA);②误判“25℃、101kPa下,22.4LO2含NA个分子”(非标准状况,Vₘ≠22.4L/mol);③忽略“NO2与N2O4的可逆平衡”,直接按反应方程式计算分子数。
(3)成因分析
①审题不细致,未养成“逐字圈画关键信息”的习惯;
②对陷阱类型的总结不全面,仅关注单一陷阱,未考虑“多重陷阱叠加”(如“弱电解质+溶液体积+水解”);
③缺乏批判性思维,容易默认“题干条件完全合理”,未对“隐含矛盾”(如“常温下11.2L气体”)进行质疑。
◇题型 01 考查与物质结构相关的NA的正误判断
典|例|精|析
典例1(2025·福建·高考真题)分子有超长碳碳—键(C1-C2键长180.6 pm),被氧化过程如图。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.的杂化碳原子数为
B.的未成对电子数为
C.的杂化碳原子数为
D.完全氧化为,生成的阴离子数为
【答案】C
【解析】A.Z的分子结构中,只有C1和C2两个碳原子是sp3杂化,则的杂化碳原子数为,A正确;B.中C1和C2两个碳原子之间的键电子对失去一个电子,剩余一个单电子,其他的共价键均未被破坏,即1个的未成对电子数为1,则的未成对电子数为,B正确;C.结构中,所有碳原子(包括C1和C2)均采取sp2杂化,故的杂化碳原子数为,C错误;D.该反应式可表示为:,即1个完全氧化为,生成的阴离子数为2,则完全氧化为,生成的阴离子数为,D正确;故选C。
典例2(2024·福建·高考真题)我国科学家预测了稳定的氮单质分子(结构如图)。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.的键电子数为
B.的(价层)孤电子对数为
C.的杂化N原子数为
D.完全分解,产生的分子数为
【答案】B
【解析】A.1个分子中有8个键,每个键含有2个电子,共16个电子,的键电子数为,A正确;B.分子中所有原子共面可知1个分子1~6处的6个N原子采取sp2杂化,7、8两处N原子采取sp杂化,其中8、1、3、4、5、6六处N原子各有一对孤电子对即1个分子有6对孤电子对,的(价层)孤电子对数为,B错误;C.分子中所有原子共面可知,1个分子有6个N原子采取sp2杂化,的杂化N原子数为,C正确;D.为,含有8molN,根据氮原子守恒,完全分解产生4mol ,产生的N2分子数为4NA,D正确;故答案为:B。
方|法|提|练
1.牢记“结构特点”,突破陷阱:
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,理清整体与部分的关系。
②记最简式相同的物质,构建解答混合物的模型,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,如一分子H2O2、CnH2n+2中化学键的数目分别为3、3n+1,SiO2中Si—O键的数目为4,苯环中不含双键等。
⑤记Na2O2中O2为一个阴离子。
⑥记物质的特殊结构,如白磷、SiO2、苯等
⑦记特殊物质的组成,如He、Ne为单原子分子,O3为三原子分子,P4为四原子分子。
2.构建 “结构模型 + 成键规律” 知识库
物质类型
核心结构特征
成键规律
计数示例(1mol 物质)
分子晶体(单原子)
无化学键(如稀有气体)
直接按原子数计数
He含NA个原子,0个化学键
分子晶体(多原子)
P4(正四面体)
每个原子与3个相邻原子成键,键数=4×(3/2)=6
P4含6NA个P-P键
原子晶体
SiO2(空间网状)
每个Si连4个O,每个O连2个Si
含4NA个Si-O键
离子晶体
Na2O2(Na++O22-)、KO2(K++O2-)
含特殊阴离子(过氧根、超氧根)
Na2O2含3NA个离子(2Na++O22-)
有机物(苯环)
6个C原子形成共轭体系
6个C-Cσ键+6个C-Hσ键(共12个σ键)
苯含12NA个σ键
变|式|巩|固
变式1(2025·陕西西安·模拟预测)共价化合物Al2Cl6中所有原子均满足8电子稳定结构,一定条件下可发生反应,为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是
A.NH3是共价化合物,形成的晶体为共价晶体
B.0.1 mol/L的氨水溶液中数目小于
C.比更难与NH3发生反应
D.1 mol中含有的孤电子对数目为
【答案】D
【解析】A.NH3是共价化合物,但其晶体通过分子间作用力(氢键和范德华力)形成,属于分子晶体,而非共价晶体,A错误;B.题目未给出溶液体积,无法确定0.1 mol/L的氨水溶液中的数目,B错误;C.溴元素的电负性小于氯元素,溴原子的原子半径大于氯原子,则铝溴键弱于铝氯键,所以双聚溴化铝的铝溴键更易断裂,比双聚氯化铝更易与氨气反应,C错误;D.Al(NH3)Cl3中N原子上的孤电子对参与形成了配位键,每个Cl-提供3个孤电子对,故1mol该物质含有的孤电子对数目为,D正确;故选D。
变式2(2025·贵州遵义·一模)高温结构陶瓷可作为火箭发动机的材料,其主要成分可由如下反应制备:。设Na为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.60 g 中含有Si-O键数目为4
B.1 mol 中含有键数目为2
C.每生成1 mol 时转移电子数目为6
D.22.4 L 和CO混合气体中所含原子数为2
【答案】A
【解析】A.SiO2的摩尔质量为60 g/mol,60 g即1mol。SiO2为共价晶体,每个Si原子连接4个O原子,每个O原子连接2个Si原子,因此1 mol SiO2中Si-O键数目为4 mol,即4 NA,A正确;B.N2分子中三键包含1个σ键和2个π键,因此1 mol N2中σ键数目为NA,而非2 NA,B错误;C.反应中N2(0价)被还原为Si3N4中的-3价,每个N原子获得3e-,1 mol Si3N4含4 mol N原子,总转移电子数为3×4 NA=12 NA,C错误;D.未说明气体是否处于标准状况,22.4 L不一定对应1mol,且温度和压强未知,无法确定原子数,D错误;答案选A。
变式3(2025·江西·模拟预测)设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.溶液中阴离子数小于
B.在中,3.4 g 含中子数为
C.和的混合溶液中含和总数为
D.冰醋酸和异丙醇在催化剂作用下生成乙酸异丙酯的分子数为
【答案】B
【解析】A.溶液中会发生水解反应等,阴离子会增多,导致阴离子总数大于0.5 mol∙L-1×1 L×NA mol-1=0.5 NA,A错误;B.核反应方程配平后,X为(中子数9),3.4 g 的物质的量为0.2 mol,中子数为0.2 mol×9×NA mol-1=1.8 NA,B正确;C.H2SO4为强酸,H2SO3为弱酸,H2SO4和H2SO3的混合溶液中,H2SO4完全电离为,而H2SO3解离成的极少,总数小于0.1 mol∙L-1×1 L×NA mol-1=0.1 NA,C错误;D.冰醋酸的物质的量为,虽然异丙醇(1 mol)过量,但酯化反应为可逆反应,实际生成的乙酸异丙酯分子数小于理论值0.1 mol×NA mol-1=0.1 NA,D错误;故答案选B。
变式4[原创题]设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()
A.1mol白磷(P4)分子中含有的P-P键数目为4NA
B.1mol SiO2晶体中含有的Si-O键数目为2NA
C.1mol NaCl晶体中含有的钠离子数目为NA
D.1mol苯分子中含有的碳碳双键数目为3NA
【答案】C
【解析】A.白磷(P4)为正四面体结构,1个P分子中含6个P-P键,故1mol P含6NA个P-P键,A错
误;B.SiO2晶体为共价晶体,每个Si原子与4个0原子形成4个Si-O键,1mol SiO2含4NA个Si-0
键,B错误;C.NaCl为离子品体,构成微粒为Na+和Cl-,1mol NaCl中含1molNa+,数目为NA,C正确;D.苯分子中不存在典型的碳碳双键,而是介于单键和双键之间的特殊化学键,故苯分子中碳碳双键数目为0,D错误,故答案选C。
◇题型 02 考查与化学变化相关的NA的正误判断
典|例|精|析
典例1(2025·天津·高考真题)利用反应可处理。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.中含有的电子数目为
B.消耗,生成的体积为67.2 L
C.处理6.5 g NaN3,至少需要
D.处理1 mol NaN3,反应转移的电子数目为
【答案】C
【解析】A.N离子的电子数为3×7+1=22,则1 mol N离子含有的电子数为1mol×22×NAmol-1=22NA,A错误;B.未明确是否为标准状况,无法计算消耗1mol次氯酸钠时,生成氮气的体积,B错误;C.由方程式可知,反应消耗2 mol NaN3时,消耗次氯酸钠的物质的量为1 mol ,则处理6.5 g NaN3 时,至少需要次氯酸钠的物质的量为×=0.05 mol,C正确;D.由方程式可知,反应消耗2 mol NaN3时,转移电子的物质的量为2mol,处理1 mol NaN3时,转移电子的数目为1mol×2××NAmol-1=NA,D错误;故选C。
典例2(2023·海南·高考真题)代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.2.4g镁条在空气中充分燃烧,转移的电子数目为
B.5.6g铁粉与的HCl的溶液充分反应,产生的气体分子数目为
C.标准状况下,与充分反应,生成的分子数目为
D.完全溶于所得溶液,微粒数目为
【答案】A
【解析】A.2.4g镁条在空气中充分燃烧,镁被氧化为+2价,故转移的电子数目为,故A正确;B.5.6g铁粉与的HCl的溶液充分反应,产生的氢气的分子数目为,故B错误;C.标准状况下,与充分反应,该反应为可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,故生成的分子数目无法计算,故C错误;D.完全溶于所得溶液,发生反应:,生成的微粒数目小于,故D错误。答案为:A。
方|法|提|练
1.抓“反应”,突破陷阱
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.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,如合成氨N2+3H22NH3,例如0.1molN2和0.3molH2反应,转移电子数远小于0.6NA;
(2)有些物质常温常压下就以聚合分子形式存在。比如2NO2N2O4,2HF(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。
3. 建立“化合价变化→电子转移”核心逻辑
核心公式:电子转移数=化合价变化值×物质的量×粒子个数(如1molFe从0→+3价,转移3mol电子)。
4.强化“反应限度”与电子转移的关联
①可逆反应(如N₂+3H₂⇌2NH₃)不能完全转化,电子转移数小于理论值;
②浓度依赖反应(如MnO₂与浓盐酸、Cu与浓HNO₃),反应物变稀后反应停止,需按“实际参与反应的物质的量”计算;
③钝化反应(如Fe、Al与浓HNO₃/浓H₂SO₄常温),电子转移数近似为0。
变|式|巩|固
变式1(2025·四川·一模)钠及其化合物在一定条件下的转化关系如图所示。设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.中含有的质子数为
B.反应②中,若有反应,则生成
C.反应③中,既是氧化剂又是还原剂
D.反应④中,若生成,则转移的电子数为
【答案】C
【解析】A.1个Na218O分子中质子数为2×11(Na原子序数)+8(O原子序数)=30,1 mol Na218O含质子数为30NA,A错误;B.22.4 L O2未指明标准状况,无法确定其物质的量,B错误;C.反应③中Na2O2与盐酸反应(2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑),Na2O2中-1价O部分变为-2价(H2O)、部分变为0价(O2),既是氧化剂又是还原剂,C正确;D.反应④为电解NaCl生成Cl2,反应式,生成1 mol Cl2转移2 mol电子,71 g Cl2(1 mol)转移电子数为2NA,D错误;故选C。
变式2(2025·河南信阳·一模)是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.与足量水反应,转移电子个数为
B.的中子数,比的多
C.与水蒸气完全反应,生成的数目为
D.标准状况下,2.24L与1.12L充分反应,生成的分子数目为
【答案】B
【解析】A.3.9 g过氧化钠的物质的量为0.05 mol,而过氧化钠和水的反应为歧化反应,氧元素歧化为-2价和0价,故1 mol过氧化钠转移1mol电子,则 0.05 mol过氧化钠转移0.05 NA个电子,A错误;B.的中子数为10,的中子数为8,每个O2分子含2个O原子,的中子数比的中子数多4 NA,B正确;C.Fe与水蒸气反应生成Fe3O4和H2,1 mol Fe与水蒸气完全反应,生成氢气数目为,C错误;D.SO2与O2生成SO3的反应为可逆反应,无法完全转化,0.1 mol SO2和0.05 mol O2充分反应生成的SO3分子数小于0.1 NA,D错误;故选B。
变式3(2025·河北衡水·三模)设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.1 mol完全水解生成氢氧化铁胶体粒子的数目为
B.含2 mol的浓硫酸与64g Cu共热,转移电子数小于
C.标准状况下,4.48 L含有的分子数为
D.在高温、高压和催化剂条件下,0.2 mol与0.6 mol充分反应后生成0.4 mol
【答案】B
【解析】A.FeCl3水解生成Fe(OH)3胶体粒子时,由于水解不完全且胶体粒子是多个Fe(OH)3的聚集体,数目远小于,A错误;B.浓硫酸与Cu反应时,随硫酸浓度降低反应停止,实际参与反应的H2SO4少于2 mol,转移电子数小于2,B正确;C.标准状况下SO3为固体,无法用气体体积计算分子数,C错误;D.合成氨为可逆反应,无法完全转化,0.2 mol与0.6 mol充分反应后生成的NH3必小于0.4 mol,D错误;故答案选B。
变式4[原创题]下列关于阿伏加德罗常数(NA)的说法正确的是()
A.1mol Cu与足量浓硝酸反应,生成NO2分子数为2NA
B.标准状况下,22.4LCl2与足量NaOH溶液反应,转移电子数为NA
C.1mol Na2O2与足量CO2反应,生成O2的分子数为NA
D.1mol Fe与足量稀硝酸反应,转移电子数为2NA
【答案】B
【解析】A.Cu与浓硝酸反应的初始方程式为:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,理论上1mol Cu生成2mol NO2,但反应过程中,浓硝酸逐渐变稀,稀硝酸与Cu反应生成NO(而非NO2),且生成的NO2会发生可逆反应:2NO2N2O4,双重因素导致实际生成的NO2分子数小于2NA,A错误;B.Cl2与NaOH溶液的反应为歧化反应:
Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,标准状况下22.4LCl2的物质的量为1mol,反应中1mol Cl2中一半Cl从0价→-1价(生成NaCl),另一半从0价→+1价(生成NaClO),整体转移1mol电子,故转移电子数为NA,B正确;C.Na2O2与CO2的反应为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,由化学方程式可知,2molNa2O2反应生成1molO2,则1molNa2O2反应生成0.5molO2,分子数为0.5NA,C错误;D.稀硝酸具有强氧化性,足量稀硝酸会将Fe完全氧化为Fe3+,反应方程式为:Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O,1mol Fe从0价→+3价,转移3mol电子,故转移电子数为3NA,D错误,答案选B。
◇题型 03 考查与各种条件相关的NA的正误判断
典|例|精|析
典例1(2025·云南·高考真题)为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.中原子的数目为
B.所含中子的数目为
C.粉和足量S完全反应,转移电子的数目为
D.盐酸与足量反应,生成的数目为
【答案】B
【解析】A.未指明气体是否处于标准状况,22.4L CH4的物质的量无法确定为1mol,因此原子数目无法确定为5NA,A错误;B.18O的中子数为18-8=10,1mol18O含10mol中子,数目为10NA,B正确;C.28g Fe(0.5mol)与S反应生成FeS,Fe的氧化态为+2,转移电子数为0.5×2=1mol=1NA,而非1.5NA,C错误;D.浓盐酸与MnO2反应时,随反应进行浓度降低,反应停止,实际生成Cl2的物质的量小于理论值0.3mol,D错误;故选B。
典例2(2025·广西·高考真题)虫蚁叮咬时所分泌的蚁酸,会引起肿痛。医用双氧水既可消毒,又可将蚁酸氧化,氧化原理为。为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.含非极性共价键的数目为
B.的溶液中,的数目为
C.反应,转移的电子数目为
D.反应,标准状况下生成
【答案】A
【解析】A.H2O2分子中含有一个O-O非极性共价键,0.1mol H2O2含非极性键数目为0.1NA,A正确;B.pH=1的HCOOH溶液中,H+浓度为0.1mol/L,但未提供溶液体积,无法确定H+数目,B错误;C.H2O2作为氧化剂被还原,1mol H2O2分子转移2mol电子,0.1mol H2O2转移0.2NA电子,C错误;D.反应生成的H2O在标准状况下为液态,不能用气体摩尔体积计算体积,D错误;故选A。
方|法|提|练
1.排“干扰”,突破陷阱
解题时要注意两点:①物质的量或质量与物质所处状况无关,如18gH2O无论状态如何,均含NA个水分子;②物质的量或质量确定时,物质所含的粒子数与温度、压强等外界条件无关。
2.抓“两看”,突破陷阱
一看“气体”是否处在“标准状况”。还要警惕 “常温常压下 22.4L 气体” 这类表述,该条件下绝不能用 22.4L/mol 计算物质的量。
二看“标准状况”下,物质是否为“气体”,需熟记标况下的非气态物质,比如液态的 CCl4、苯、乙醇,固态的 SO3等;另外要注意,物质的质量确定时,所含粒子数与温度压强无关。
3.构建“陷阱类型+识别标志+应对方法”三维清单
陷阱层级
陷阱类型
识别标志
应对方法
基础陷阱
非标准状况用22.4L/mol
常温常压、25℃/101kPa、未说明标况
先判断“标况+气体”,两者缺一不可
进阶陷阱
弱电解质电离+盐类水解
弱酸、弱碱、可水解盐(如NH₄Cl、NaClO)
离子数≠物质的量×Nₐ,需考虑“部分电离”或“水解消耗”
高阶陷阱
多重平衡叠加
NO₂、N₂O₄、可逆反应+物质状态变化
分子数需考虑平衡移动(如NO2体系分子数小于理论值)
隐蔽陷阱
隐含反应条件
浓盐酸、浓硝酸、常温、钝化
优先判断反应是否能完全进行(如浓盐酸变稀停止反应)
变|式|巩|固
变式1(2025·安徽阜阳·一模)设为阿伏加德罗常数的值,下列有关叙述正确的是
A.标准状况下11.2 L中,含有的氧原子数目为
B.1 mol的晶体中,离子总数为
C.0.1 溶液中,离子的数目小于
D.28 g由和组成的混合气体中,含有的原子总数为
【答案】D
【解析】A.标准状况下,三氧化硫为固体,无法计算11.2L三氧化硫的物质的量和含有的氧原子数目,A错误;B.硫酸氢钠是由钠离子和硫酸氢根离子形成的离子化合物,则1 mol硫酸氢钠含有的离子总数为1mol×2×NAmol-1=2NA,B错误;C.缺溶液体积,无法计算0.1mol/L碳酸钠溶液中碳酸根离子的物质的量,不能确定溶液中碳酸根离子的的离子数目,C错误;D.C2H4和C3H6的最简式相同,均为CH2,则28g混合气体含有的原子总数为×3×NAmol-1=6NA,D正确;故选D。
变式2(2025·辽宁·二模)在潮湿的环境中能发生反应:,代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.1 所含电子数为
B.每生成22.4 L NO,转移电子数为
C.若2 被氧化,则需氧化剂的分子数为
D.1 mol/L的HF溶液中含氟原子数为
【答案】A
【解析】A.HNO3的每个分子含有1个H(1电子)、1个N(7电子)、3个O(每个8电子),总电子数为1+7+3×8=32,因此1 mol HNO3所含电子数为32 ,A正确;B.气体体积未说明是否在标准状况,无法确定22.4 L NO对应1 mol,转移电子数无法计算,B错误;C.反应中,每1 mol NF3被氧化(生成HNO3)需2 mol NF3被还原(生成NO)作为氧化剂。若2 mol NF3被氧化,需4 mol氧化剂(被还原的NF3),对应4 ,C错误;D.未给出溶液体积,无法计算氟原子数,D错误;故选A。
变式3(25-26高三上·陕西宝鸡·月考)白磷和红磷是磷元素的两种常见同素异形体。白磷()与浓硫酸反应的化学方程式为(浓)。设是阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.已知P4为正四面体分子,1 mol 中含有共价键的数目为4
B.0.1 溶液中的数目为0.2
C.2 mol SO2和1 mol O2充分反应生成的SO3的分子数目小于2
D.每生成11.2 L,转移的电子数为10
【答案】C
【解析】A.白磷(P4)分子为正四面体结构,每个分子含有6个P-P共价键,因此1 mol P4中共价键数目为6 NA,A错误;B.题中未提供0.1 mol∙L-1 H2SO4溶液的体积,无法计算溶液中H+的数目,B错误;C.SO2和O2生成SO3的反应为可逆反应,即2 mol SO2和1 mol O2无法完全转化为SO3,因此生成的SO3分子数一定小于理论最大值2 NA,C正确;D.题中并未明确11.2 L是标准状况下的体积,因此的物质的量无法计算,即反应转移的电子数无法计算,D错误;故答案选C。
变式4[原创题]下列关于阿伏加德罗常数(NA)的说法正确的是()
A.常温常压下,22.4LCO2与足量Ca(OH)2溶液反应,生成CaCO3的数目为NA
B.25℃、101kPa时,18g H2O含有的共价键数目为2NA
C.加热条件下,含4molHCl的浓盐酸与足量MnO2与反应,生成Cl2的分子数为NA
D.常温下,1mol Fe与足量浓硝酸反应,转移电子数为3NA
【答案】B
【解析】A.气体摩尔体积(22.4L/mol)的适用条件是标准状况(0℃、101kPa),而题干给出的是“常温常压(25℃、101kPa)",常温常压下Vm>22.4L/mol,22.4LCO2的物质的量小于1mol,与足量Ca(OH)2反应生成CaCO3的数目小于NA,A错误;B.H2O在常温常压下为液体,其物质的量计算仅与质量相关(与温度、压强无关),18g H2O的物质的量为1mol,1个H2O分子含2个H-0共价键,故1mol H2O含有的共价键数目为2NA,B正确;C.MnO2与浓盐酸反应的条件是“加热+浓盐酸”,反应方程式为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,随着反应进行,浓盐酸逐渐变稀,稀盐酸与MnO2不反应,导致4molHCl无法完全反应;实际生成Cl2的分子数小于NA,C错误;D.浓硝酸具有强氧化性,但常温下Fe与浓硝酸会发生钝化,表面形成致密氧化膜阻止反应进一步进行;钝化过程中电子转移极少,远小于3mol,故转移电子数远小于3NA,D错误,答案选B。
◇题型 04 考查与电解质溶液相关的NA的正误判断
典|例|精|析
典例1(2025·湖南·高考真题)加热时,浓硫酸与木炭发生反应:(浓)。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.含质子数为
B.常温常压下,含σ键数目为
C.的稀硫酸中含数目为
D.与充分反应得到的分子数为
【答案】A
【解析】A.12g的12C的物质的量为1mol,每个12C原子含有6个质子,因此总质子数为6NA,A正确;B.常温常压下,6.72L CO2的物质的量小于0.3mol,每个CO2分子含2个σ键,总σ键数小于0.6NA,B错误;C.pH=1的稀硫酸中,浓度为0.1mol/L,1L溶液中数目为0.1NA,而非0.2NA,C错误;D.SO2与O2生成SO3的反应为可逆反应,无法完全转化,实际生成的SO3分子数小于NA,D错误;故选A。
典例2(2025·河北·高考真题)设是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.晶体内氢键的数目为
B.的NaF溶液中阳离子总数为
C.28g环己烷和戊烯的混合物中碳原子的数目为
D.铅酸蓄电池负极增重96g,理论上转移电子数为
【答案】B
【解析】A.每个水分子在冰中形成4个氢键,但每个氢键被两个分子共享,故每个分子贡献2个氢键。,氢键数目为,A正确;B.溶液中阳离子包括。,根据电荷守恒:,钠离子不会水解,并且水电离出少量氢离子,则有,所以阳离子总数大于,B错误;C.环己烷和戊烯的最简式均为,混合物含单元,对应碳原子,碳原子数目为,C正确;D.铅酸蓄电池负极反应为。增重对应生成,转移电子,数目为:,D正确;故选B。
方|法|提|练
1.注意“五看”,突破陷阱
一看:溶液中是否有弱酸、弱碱离子的水解
二看:溶液中是否有弱电解质的电离,即是否存在弱电解质或能水解的“弱离子”,如1 L 1 mol·L-1 的乙酸或1 L 1 mol·L-1 乙酸钠溶液中CH3COO-数目均小于NA。
三看:是否指明了溶液的体积,如在pH=1的HCl溶液中,因溶液体积未知而无法求算H+的数目。
四看:是否为可逆反应
五看: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;0.05 mol·L-1的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=0.1 mol·L-1,与电解质组成有关。
特别注意:求溶液中所含H、O原子数时,不要忽略溶剂水中的H、O原子数目。
2.策略
(1)构建“守恒思想+Nₐ计算”的核心模型
①核心逻辑
a.物料守恒:某元素的总粒子数(原子/离子/分子)=初始投入的该元素物质的量×Nₐ(不受电离、水解影响);
b.电荷守恒:溶液中阳离子所带正电荷总数=阴离子所带负电荷总数(用于验证离子数目关系,避免单一离子计算错误)。
②模型应用步骤
a.确定核心元素(如NaHCO3溶液中的Na+与C元素);
b.写出物料守恒关系式(n(Na+)=n(HCO3-)+n(CO32-)+n(H2CO3));
c.结合溶液体积计算初始物质的量,推导目标粒子总数。
(2)建立“电离/水解主次分析+粒子数判断”标准
a.弱电解质溶液(如CH₃COOH):仅电离(部分),离子数=电离出的离子数+水电离的离子数(主电离,次水电离);
b.可水解盐溶液(如NaClO):仅水解(部分),离子数=初始离子数-水解消耗的离子数+水解生成的离子数(总数可能不变,如CH3COO⁻+H2O⇌CH3COOH+OH⁻,离子总数不变);
c.两性物质溶液(如NaHSO₃):电离与水解并存,需判断主次(如NaHSO₃溶液中电离>水解,H⁺数目增多)。
(3)梳理“溶液条件陷阱清单”,强化审题敏感度
陷阱类型
识别标志
应对策略
未给出溶液体积
仅给出浓度(如“0.1mol/LNaCl溶液”)
直接排除,因粒子数=浓度×体积×NA,无体积无法计算
pH与离子浓度换算错误
给出pH,未说明温度
常温下(25℃)用Kw=10-14计算,非常温需注明Kw(如100℃时Kw=10-12)
忽略水电离的离子
强酸/强碱溶液计算离子数
酸溶液中H+总数=酸电离的H++水电离的H+(后者可忽略但存在,故总数略大于理论值);碱溶液同理
混淆“离子浓度”与“粒子数目”
用电荷守恒直接计算数目
电荷守恒是浓度关系(c1v1+c2v2=...),需乘以体积才能换
变|式|巩|固
变式1(2025·河北石家庄·三模)为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.溶液中的数目为
B.中阴阳离子总数为
C.标准状况下,分子数为
D.的盐酸稀释10倍后所得溶液中的数目为
【答案】B
【解析】A.NH4Cl溶液中NH4+会水解,数目小于NA,A错误;B.3.9gNa2O2为0.05 mol,每mol Na2O2含2 mol Na+和1 mol O22-,总离子数为0.05×3=0.15NA,B正确;C.标准状况下NO2为液态,无法计算气体分子数,且存在N2O4二聚体,C错误;D.未明确溶液体积,无法确定Cl-数目,D错误;故选B。
变式2(2025·四川·三模)高铁酸钠()作为一种新型高效的绿色消毒剂,在饮用水处理领域备受瞩目。工业上制备高铁酸钠有多种方法,其中一种方法的原理为。是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.常温下,的溶液中的数目为
B.的溶液中,的数目为
C.每生成转移电子数目为
D.和所含的质子数分别是
【答案】D
【解析】A.常温下,pH=11的NaClO溶液中OH-浓度为1×10-3 mol/L,但未给出溶液体积,无法确定OH-数目,A错误;B.FeCl3溶液中Fe3+会水解,导致其数目小于1 mol/L×1L×NA,B错误;C.Fe从+3升至+6,每生成1 mol Na2FeO4转移3 mol电子,生成2 mol则转移6NA电子,C错误;D.18 g H2O(1 mol)含10NA质子,18 g D2O(0.9 mol)含0.9NA×10=9NA质子,D正确;故选D。
变式3(2025·福建龙岩·一模)是火箭固体燃料重要的氧载体,与某些易燃物作用可全部生成气态产物,如。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.44 g 中键和键的数目都为2
B.1 mol 晶体中含有的离子数目为
C. 溶液中的数目为
D.该反应中每转移8 mol电子,生成的HCl的数目为
【答案】C
【解析】A.1个分子中含有2个键、2个键,44 g 的物质的量为1 mol,含有键和键的数目都为,A正确;B.由和构成,1 mol 晶体中含有的离子数目为,B正确;C.在水溶液中发生水解,1 L 0.1 溶液中的数目小于,C错误;D.该反应中,C失电子生成二氧化碳,得电子生成氯化氢,可知,故该反应中每转移8 mol电子,生成的HCl的数目为,D正确;故答案为C。
变式4[原创题]下列关于阿伏加德罗常数(NA)的说法不正确的是()
A.25℃时,pH=1的1LH2SO4溶液中含有的H+数目为0.1NA
B.1L0.1mol/LCH3COONa溶液中含有的CH3COO-数目为0.1NA
C.25℃时,1L pH=13的Ba(OH)2溶液中含有的OH-数目为0.1NA
D.1L0.1mol/LNaHCO₃溶液中含有的HCO3-、CO32-、H2CO3粒子总数为0.1NA
【答案】B
【解析】A.pH=1的H2SO4溶液中,c(H+)=0.1mol/L,1L溶液中H+为0.1mol,即溶液中H+数目为0.1NA,A正确;B.CH3COONa是强碱弱酸盐,CH3COO-会发生水解:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,水解导致CH3COO-数目减少,1L0.1mol/L溶液中CH3COO-数目小于0.1NA,B错误;C.25℃时,pH=13的溶液中c(OH-)=0.1mol/L,1L溶液中n(OH-)=0.1mol/L×1L=0.1mol,即溶液中OH-数目为0.1NA,C正确;D.NaHCO3溶液中存在物料守恒:
n(Na+)=n(HCO3-)+n(CO32-)+n(H2CO3),1L0.1mol/LNaHCO3溶液中,n(Na+)=0.1mol,故HCO3-、CO32-、H2CO3粒子总数为0.1NA,D正确,答案选B。
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专题02 阿伏加德罗常数(NA)
目录
第一部分 考情精析
第二部分 重难考点深解
【考点01】 与气体摩尔体积相关的NA考查
【考点02】 与物质结构相关的NA考查
【考点03】 与氧化还原反应相关的NA考查
【考点04】 与电解质溶液相关的NA考查
【考点05】 与“特殊条件”或“隐含反应”相关的NA考查
第三部分 解题思维优化
【题型01】考查与物质结构相关的NA的正误判断
【题型02】考查与化学变化相关的NA的正误判断
【题型03】考查与各种条件相关的NA的正误判断
【题型04】考查与电解质溶液相关的NA的正误判断
核心考向聚焦
主战场转移:阿伏加德罗常数的考查从单一概念考查转向真实情境嵌入;从孤立计算转向多模块知识综合;从基础计算转向细节陷阱突破;从常规物质转向特殊物质及反应拓展。
核心价值:阿伏加德罗常数的考查,以“宏观—微观转化”为基础,以“多模块知识综合”为载体,以“思维严谨性”为核心,以“真实情境应用”为导向,最终实现对考生化学核心素养(宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知、科学态度与社会责任)和关键能力(定量计算、知识整合、逻辑推理)的全面检验。其核心价值不仅在于选拔具备扎实化学基础的考生,更在于引导教学中注重“概念本质理解”“知识网络化构建”“思维严谨性培养”和“学以致用”的化学学科核心素养落地。。
关键能力与思维瓶颈
关键能力:NA考查的四大关键能力层层递进:定量转化能力是基础(实现宏微关联),整合迁移能力是核心(串联多模块知识),细节把控能力是保障(避免陷阱错误),情境分析能力是延伸(衔接实际应用)。在教学中,需通过“基础题→综合题→情境题”的梯度训练,强化每个能力维度,同时引导学生建立“审题→拆解→分析→验证”的解题流程,确保在Nₐ相关考查中精准突破。。
培优瓶颈:NA考点的培优核心,是从“基础计算”向“深度理解+思维建模”转变。教学中需重点关注:
知识层面:强化“特殊物质结构、复杂氧化还原反应、隐蔽陷阱”的专项积累,构建网络化知识体系;
能力层面:通过“模型化训练、批判性思维训练、情境拆解训练”,提升学生的整合迁移能力和问题解决能力;
训练层面:设计“基础题→进阶题→高阶题”的梯度习题,配套“错题陷阱分析表”,让学生明确错误成因,避免重复犯错。
命题前瞻与备考策略
预测:2026年高考中,NA命题会大量结合新材料合成、能源转化、环境治理等热点情境,打破单一模块局限,实现多知识点的深度融合,这类题目看似背景陌生,核心仍是NA的定量计算,重点考查考生“去情境包装”提取化学信息的能力。
策略:结合2026年高考阿伏加德罗常数(NA)的命题预测,备考需围绕“夯实基础、突破陷阱、适配情境、强化训练”展开,通过系统化梳理、针对性突破和科学化练习,实现该考点的稳定得分。
◇考点 01 与气体摩尔体积相关的NA考查
1.“Vm=22.4 L·mol-1”及NA的计算
(1)非标准状况下的气体、标准状况(0 ℃,101 kPa)下的非气体均不能用Vm=22.4 L·mol-1计算物质的量。
(2)常考物质在标准状况下的状态:H2O、HF、苯、CCl4、CH2Cl2、CHCl3、CH3OH、CH3CH2OH、碳原子数大于4的烃(新戊烷除外)等均为液体;SO3为固体。
2.核心考点:一是区分标况(0℃、101kPa)与常温常压等非标准状况,判断是否能使用 22.4L/mol 计算;二是识别标况下非气态的常见物质。
3.易错重点:需熟记标况下的非气态物质,比如液态的 CCl4、苯、乙醇,固态的 SO3等;还要警惕 “常温常压下22.4L气体”这类表述,该条件下绝不能用22.4L/mol计算物质的量。另外要注意,物质的质量确定时,所含粒子数与温度压强无关,如18gH2O无论状态如何,均含NA个水分子。
4.培优瓶颈:“标准状况与非标准状况的辨析不精准、气体与非气体的判断存在盲区、混合气体与特殊反应的粒子数计算逻辑混乱”
(1)瓶颈表现:
①机械套用 22.4L/mol,忽略 “标准状况(0℃、101kPa)” 的双重条件(温度 + 压强);
②误将“常温常压(25℃、101kPa)”“高温高压”“低温低压”等非标准状况当作标准状况计算;
③混淆标准状况下物质的状态,将液态、固态物质当作气体计算;
④对常见非气态物质记忆不全面,尤其对有机物、氧化物的状态判断失误;
⑤混合气体中存在可逆平衡(如NO2与N2O4),无法正确判断粒子数(忽略平衡移动导致的分子数变化);
⑥气体反应中存在“浓度依赖”“温度依赖”等条件限制(如Cl2与水的可逆反应、MnO2与浓盐酸反应),仍按完全反应计算粒子数;
(2)典型错误:
①认为“25℃、101kPa下22.4LCO₂含NA个分子”(常温常压下Vₘ≈24.5L/mol,实际物质的量小于1mol)。
②认为“标准状况下22.4LSO₃含NA个分子”(标况下SO₃为固态)、“22.4LCCl₄含NA个分子”(标况下CCl₄为液态)。
③认为“1molNO₂放入密闭容器中,含分子数为NA”(存在2NO₂⇌N₂O₄平衡,分子数小于NA)。
(3)成因分析
①对气体摩尔体积的定义理解不深,仅记忆“22.4L/mol”,未明确其适用的严格条件;
②缺乏“条件→Vₘ→物质的量→粒子数”的逻辑链,审题时未养成“先判断条件是否为STP”的习惯;
③对不同条件下Vₘ的变化规律不熟悉(如压强不变时,温度升高,Vₘ增大;温度不变时,压强增大,Vₘ减小)。
④对物质的状态与温度、压强的关联认知不足,仅记忆常温下的状态,忽略标况(0℃)与常温(25℃)的差异;
⑤缺乏“标况下非气态物质清单”的系统积累,对陌生有机物(如戊烷、苯)的状态判断无依据;
⑥未掌握“相对分子质量较大、沸点较高的物质,标况下多为非气态”的规律(如沸点高于0℃的物质,标况下为液态或固态)。
⑦未将“气体摩尔体积计算”与“可逆反应限度”“反应条件限制”等知识点整合,思维单一;
⑧对混合气体的粒子数计算规律不熟悉(如原子数可按最简式计算,分子数需考虑平衡或反应);
⑨缺乏“先分析反应/平衡是否影响粒子数,再进行NA计算”的逻辑。
◇考点 02 与物质结构相关的NA考查
1.物质的组成与结构及NA的计算
(1)熟记特殊物质中所含微粒(分子、原子、质子、中子、电子)的数目,常见的特殊物质有氩气(Ar)、D2O、O3、P4(白磷)、Na2O2等。
①单原子分子:稀有气体He、Ne等。
②双原子分子:Cl2、N2、O2、H2等。
③多原子分子:O3、P4等。
(2)记住最简式相同的物质,明确微粒数目的特点,如O2和O3、NO2和N2O4、乙烯(C2H4)和丙烯(C3H6)等。
(3)记住物质中所含化学键的数目,白磷(P4,分子结构为)、SiO2中含Si—O键、金刚石(或石墨)中1 mol C中含C—C键等。
1 mol物质
H2O
NH3
CH4
金刚石
Si
石墨
SiO2
P4
S8 (八元环)
化学键
O—H
N—H
C—H
C—C
Si—Si
C—C
Si—O
P—P
S—S
共价键数目
2NA
3NA
4NA
2NA
2NA
1.5NA
4NA
6NA
8NA
(4)羟基(—OH)与氢氧根离子(OH-)所含质子、电子或原子数目。
(5)一定物质的量的有机物中共价键的数目(苯环、萘环中无碳碳双键),例如,CnH2n+2中共价键数目为3n+1。
(6)强酸酸式盐(如:NaHSO4)电离的特殊性
①水溶液中:NaHSO4===Na++H++SO
②熔融状态:NaHSO4===Na++HSO
(7)强碱弱酸盐(如:Na2CO3)的复杂性
①1mol Na2CO3固体中含有2mol Na+和1mol CO32-
②1L 1 mol·L-1 Na2CO3溶液中含有的CO32-数目小于1mol,阴离子数大于1mol
(8)注意原子杂化方式(sp、sp2、sp3)、手性碳原子的判断,抓住原子的成键数目判断杂化方式,基于碳原子连接原子或原子团判断手性碳原子。
2.核心考点:涵盖特殊粒子构成的物质(如单原子分子、多原子分子)、含同位素的物质(如 D2O)、特殊晶体与有机物的化学键计数。
3.忽视常见物质的结构特点
(1)此角度所设题目考查的主要内容包括:一定量的物质中所含相关粒子的数目(如质子数、中子数、电子数、离子数、电荷数);一定量的物质中存在的化学键数目(如共价键数目)。
(2)易错重点:
①稀有气体(He、Ne 等)是单原子分子,1mol He 含 NA 个原子;
②1molP4含6molP-P键、1molSiO2含4molSi-O键,苯环中无典型碳碳双键,不能按3个双键计算;
③D2O的摩尔质量为20g/mol,计算其质子、中子数时,不能误用H2O的18g/mol来换算。
4.培优瓶颈:特殊物质结构与化学键计数的深度盲区
(1)瓶颈表现:基础题中能计算 CO2、CH4等简单物质的化学键数目,但面对复杂分子、晶体结构(如 P4、SiO2、石墨烯、MOFs 材料)时,无法准确分析成键方式,导致微粒数计算错误。
(2)典型错误:①认为1molP4含4个P-P键(实际为6个);②误判1molSiO2含2个Si-O键(实际为4个);③忽略苯环中C-Hσ键,仅计算C-C键导致σ键数目偏少。
(3)成因分析
①对物质结构的 “空间模型” 理解不透彻,仅记忆公式而非本质;
②未建立 “结构→成键规律→微粒计数” 的逻辑链,缺乏跨模块(晶体结构 + 化学键 + NA)的整合能力;
③特殊物质结构的积累不足,对陌生物质(如 KO2、N2O5、环烷烃)的成键特点不熟悉。
◇考点 03 与氧化还原反应相关的NA考查
1.氧化还原反应及NA的计算
(1)常考氧化还原反应中转移的电子数(其他物质均过量)如下表:
反应
物质
转移电子数目
Na2O2+CO2(或H2O)
1 mol Na2O2
NA
1 mol O2
2NA
Cl2+NaOH
1 mol Cl2
NA
Cl2+Fe
1 mol Cl2
2NA
1 mol Fe
3NA
S+Cu
1 mol S
2NA
1 mol Cu
NA
(2)其他与量、浓度有关的关系
①与量有关:足量/不足量Fe与稀硝酸、足量/不足量Fe与浓硫酸反应类;
②浓稀有关:MnO2与浓盐酸反应,Cu与浓H2SO4反应,Cu与浓硝酸反应,均需要考虑浓度的降低对反应的影响,从而判断对转移电子数目的影响。
反应
物质变化量
转移电子的物质的量或数目
Fe(少量)+4HNO3(稀)===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
1 mol Fe
3mol或3NA
3Fe(过量)+8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
1 mol Fe
2 mol或2NA
(3)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
2.核心考点:歧化反应、变价金属反应、浓度依赖型反应的电子转移数目计算。
3.常在电子转移数目上设陷
此角度易在特殊氧化还原反应中电子转移数目上命题,主要的命题点有:歧化反应中转移的电子数(如Cl2与NaOH溶液的反应);变价元素的单质参与反应时转移电子数(量不同,所表现的化合价不同,如Fe与HNO3反应,Fe不足,生成Fe3+;Fe过量,生成Fe2+。氧化剂或还原剂不同,所表现的化合价不同,如Cu与Cl2反应生成CuCl2,而Cu与S反应生成Cu2S)。
4.培优瓶颈:复杂氧化还原反应电子转移的精准判断
(1)瓶颈表现:能计算简单反应(如 Zn 与盐酸反应)的电子转移,但面对多元素化合价变化、特殊氧化剂 / 还原剂、反应条件限制的复杂反应时,容易出现电子转移数目误判。
(2)典型错误:①认为1molNa₂O₂与水反应转移2Nₐ个电子(实际为1Nₐ);②忽略Fe与足量浓HNO₃常温下钝化,按完全反应计算电子转移;③未考虑MnO₂与浓盐酸反应中盐酸变稀后反应停止,高估Cl₂产量及电子转移数。
(3)成因分析
①对特殊反应的“电子转移本质”理解不深,仅记忆“固定数值”而非“化合价变化规律”;
②忽略反应的“限度条件”(如可逆反应、浓度限制、钝化),默认反应完全进行;
③无法快速分析陌生反应(如情境题中的新型氧化还原反应)中元素的化合价变化。
◇考点 04 与电解质溶液相关的NA考查
1.电解质溶液中粒子数目及NA的计算
(1)溶液中是否有“弱粒子”,即是否存在弱电解质或能水解的“弱离子”,如1 L 1 mol·L-1 的乙酸或1 L 1 mol·L-1 乙酸钠溶液中CH3COO-数目均小于NA。
(2)题目中是否指明了溶液的体积,如在pH=1的HCl溶液中,因溶液体积未知而无法求算H+的数目。
(3)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。
2.核心考点:弱电解质的部分电离、可水解盐的离子数目变化,以及溶液体积对粒子数计算的影响。
3.常在电解质溶液中微粒数目上设陷
此角度主要考查电解质在溶液中的存在形式,绝大多数需要利用公式cV=n进行解题,其具体的表现形式为弱酸溶液中所含的H+数目,弱碱溶液中所含的OH-数目;强酸弱碱盐溶液中所含的阳离子数,强碱弱酸盐溶液中所含弱酸根的离子数等。
4.培优瓶颈:“守恒思想应用不熟练、弱电解质电离与盐类水解叠加分析困难、溶液条件隐蔽陷阱识别不足”
(1)瓶颈表现:①无法利用物料守恒判断 “含弱离子的溶液中粒子总数”(如 NaHCO3溶液中 HCO3-、CO32-、H2CO3的总数);
②混淆电荷守恒中的“离子浓度”与“粒子数目”,忽略溶液体积的影响;
③同时存在电离和水解时(如NaHSO3溶液中HSO3-的电离与水解),无法判断离子数的变化趋势;
④忽略“水电离的离子”对总数的影响(如强酸溶液中水电离的H+、强碱溶液中水电离的OH-);
⑤未给出溶液体积时,直接根据浓度计算离子数目(如“0.1mol/LNaClO溶液中ClO-数目为0.1NA”);
⑥混淆“pH与离子浓度的换算”(如pH=13的Ba(OH)2溶液中OH-浓度误算为0.2mol/L);
⑦忽略“温度对水的离子积(Kw)的影响”(如100℃时pH=6的溶液中H+数目计算未用Kw=10-12)。
(2)典型错误
①认为“1L0.1mol/LNa2CO3溶液中CO32-数目为0.1NA”(忽略水解,且未用物料守恒判断总粒子数)。
②认为“pH=1的1LHCl溶液中H⁺数目为0.1NA”(忽略水电离的少量H⁺,实际略大于0.1NA)。
(3)成因分析
①对守恒思想的本质理解不深,仅记忆公式而非“元素守恒”“电荷平衡”的核心逻辑;
②未建立“守恒关系→粒子种类→数目计算”的思维链条,将守恒与Nₐ孤立看待;
③缺乏对“水解/电离不改变守恒关系”的认知,误以为粒子数会无规律变化;
④对“电离是粒子增多、水解是粒子重新组合(总数可能不变或变化)”的本质区分不清;
⑤缺乏“主次分析”思维(如强酸溶液中酸的电离为主,水电离可忽略但不能无视);
⑥对“弱电解质部分电离、可水解盐离子部分损耗”的定量判断缺乏标准;
⑦审题不细致,未养成“圈画关键条件(体积、温度、pH)”的习惯;
⑧对pH计算的本质理解不深,仅机械记忆“pH=-lgc(H+)”,忽略温度对Kw的影响;
⑨对“溶液中离子来源的多样性”(酸/碱电离、盐类水解、水电离)考虑不全面。
◇考点 05 与“特殊条件”或“隐含反应”相关的NA考查
1.隐含的可逆反应及NA的计算
在“NA”应用中,高考常考的可逆反应如下:
(1)2SO2+O22SO3;
(2)2NO2N2O4;
(3)N2+3H22NH3;
(4)Cl2+H2OHCl+HClO;
(5)NH3+H2ONH3·H2ONH+OH-;
(6)酯化反应(如CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O)与酯的水解反应为可逆反应;
(7)H2+I22HI。
2.核心考点:常见可逆反应的粒子数或电子转移数计算,需考虑反应的不完全性。
3.忽视“特殊条件”或“隐含反应”
此角度是考生最易失分的点,因反应过程“隐含”着特殊情况,稍不留神就会掉入命题人设计的陷阱,常涉及的命题范围有:含有特殊的条件要求(如MnO2与浓盐酸的反应);含有特殊的转化关系(如N2与H2的反应为可逆反应不能进行到底);具有特殊结构物质的混合(如一定量的乙炔与苯的混合物)。
1有些反应浓度不一样,反应不一样。如铜与硝酸的反应、铜与浓硫酸的反应。
①Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+2H2O,随着反应的进行,浓硫酸变稀硫酸,
Zn+H2SO4(稀)===ZnSO4+H2↑,得到SO2和H2的混合气体。
②Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,随着反应的进行,浓硝酸变稀硝酸,
3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,得到NO2和NO的混合气体。
2有些反应反应物的用量不一样,反应不一样。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。
(3)浓度降低,反应不再进行。
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。
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
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。
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
(4)常温下,Fe、Al遇浓硫酸、浓硝酸发生“钝化”。
(5)常温下,不能共存的气体间的反应。
①HCl+NH3===NH4Cl。
②2NO+O2===2NO2(NO与O2反应生成NO2,NO2又部分转化成N2O4,使分子数目减少)。
4.分散系与特殊体系
(1)此类考点较少单独考查,常结合电解质溶液或物质结构命题,难点在于胶体粒子的特殊存在形式。
(2)核心考点:胶体粒子的数目判断,重点是胶体微粒的集合体特性。
(3)易错重点:FeCl3溶液制备 Fe(OH)3胶体时,胶体粒子是多个Fe(OH)3分子的聚集体,因此 1mol Fe3+形成的胶体粒子数远小于 NA,不能直接按 Fe3+的物质的量计算胶体粒子数。
5.培优瓶颈:隐蔽陷阱的深度识别与批判性思维不足
(1)瓶颈表现:能识别“标况下SO3为固体”“未给溶液体积”等常规陷阱,但对多重陷阱叠加、概念混淆、隐含条件的题目缺乏判断力,容易陷入“惯性思维”。
(2)典型错误:①认为“1L1mol/LCH3COOH溶液中含NA个CH3COO⁻”(忽略弱电解质部分电离+水解,实际数目远小于NA);②误判“25℃、101kPa下,22.4LO2含NA个分子”(非标准状况,Vₘ≠22.4L/mol);③忽略“NO2与N2O4的可逆平衡”,直接按反应方程式计算分子数。
(3)成因分析
①审题不细致,未养成“逐字圈画关键信息”的习惯;
②对陷阱类型的总结不全面,仅关注单一陷阱,未考虑“多重陷阱叠加”(如“弱电解质+溶液体积+水解”);
③缺乏批判性思维,容易默认“题干条件完全合理”,未对“隐含矛盾”(如“常温下11.2L气体”)进行质疑。
◇题型 01 考查与物质结构相关的NA的正误判断
典|例|精|析
典例1(2025·福建·高考真题)分子有超长碳碳—键(C1-C2键长180.6 pm),被氧化过程如图。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.的杂化碳原子数为
B.的未成对电子数为
C.的杂化碳原子数为
D.完全氧化为,生成的阴离子数为
典例2(2024·福建·高考真题)我国科学家预测了稳定的氮单质分子(结构如图)。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.的键电子数为
B.的(价层)孤电子对数为
C.的杂化N原子数为
D.完全分解,产生的分子数为
方|法|提|练
1.牢记“结构特点”,突破陷阱:
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,理清整体与部分的关系。
②记最简式相同的物质,构建解答混合物的模型,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,如一分子H2O2、CnH2n+2中化学键的数目分别为3、3n+1,SiO2中Si—O键的数目为4,苯环中不含双键等。
⑤记Na2O2中O2为一个阴离子。
⑥记物质的特殊结构,如白磷、SiO2、苯等
⑦记特殊物质的组成,如He、Ne为单原子分子,O3为三原子分子,P4为四原子分子。
2.构建 “结构模型 + 成键规律” 知识库
物质类型
核心结构特征
成键规律
计数示例(1mol 物质)
分子晶体(单原子)
无化学键(如稀有气体)
直接按原子数计数
He含NA个原子,0个化学键
分子晶体(多原子)
P4(正四面体)
每个原子与3个相邻原子成键,键数=4×(3/2)=6
P4含6NA个P-P键
原子晶体
SiO2(空间网状)
每个Si连4个O,每个O连2个Si
含4NA个Si-O键
离子晶体
Na2O2(Na++O22-)、KO2(K++O2-)
含特殊阴离子(过氧根、超氧根)
Na2O2含3NA个离子(2Na++O22-)
有机物(苯环)
6个C原子形成共轭体系
6个C-Cσ键+6个C-Hσ键(共12个σ键)
苯含12NA个σ键
变|式|巩|固
变式1(2025·陕西西安·模拟预测)共价化合物Al2Cl6中所有原子均满足8电子稳定结构,一定条件下可发生反应,为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是
A.NH3是共价化合物,形成的晶体为共价晶体
B.0.1 mol/L的氨水溶液中数目小于
C.比更难与NH3发生反应
D.1 mol中含有的孤电子对数目为
变式2(2025·贵州遵义·一模)高温结构陶瓷可作为火箭发动机的材料,其主要成分可由如下反应制备:。设Na为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.60 g 中含有Si-O键数目为4
B.1 mol 中含有键数目为2
C.每生成1 mol 时转移电子数目为6
D.22.4 L 和CO混合气体中所含原子数为2
变式3(2025·江西·模拟预测)设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.溶液中阴离子数小于
B.在中,3.4 g 含中子数为
C.和的混合溶液中含和总数为
D.冰醋酸和异丙醇在催化剂作用下生成乙酸异丙酯的分子数为
变式4[原创题]设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()
A.1mol白磷(P4)分子中含有的P-P键数目为4NA
B.1mol SiO2晶体中含有的Si-O键数目为2NA
C.1mol NaCl晶体中含有的钠离子数目为NA
D.1mol苯分子中含有的碳碳双键数目为3NA
◇题型 02 考查与化学变化相关的NA的正误判断
典|例|精|析
典例1(2025·天津·高考真题)利用反应可处理。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.中含有的电子数目为
B.消耗,生成的体积为67.2 L
C.处理6.5 g NaN3,至少需要
D.处理1 mol NaN3,反应转移的电子数目为
典例2(2023·海南·高考真题)代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.2.4g镁条在空气中充分燃烧,转移的电子数目为
B.5.6g铁粉与的HCl的溶液充分反应,产生的气体分子数目为
C.标准状况下,与充分反应,生成的分子数目为
D.完全溶于所得溶液,微粒数目为
方|法|提|练
1.抓“反应”,突破陷阱
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.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,如合成氨N2+3H22NH3,例如0.1molN2和0.3molH2反应,转移电子数远小于0.6NA;
(2)有些物质常温常压下就以聚合分子形式存在。比如2NO2N2O4,2HF(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。
3. 建立“化合价变化→电子转移”核心逻辑
核心公式:电子转移数=化合价变化值×物质的量×粒子个数(如1molFe从0→+3价,转移3mol电子)。
4.强化“反应限度”与电子转移的关联
①可逆反应(如N₂+3H₂⇌2NH₃)不能完全转化,电子转移数小于理论值;
②浓度依赖反应(如MnO₂与浓盐酸、Cu与浓HNO₃),反应物变稀后反应停止,需按“实际参与反应的物质的量”计算;
③钝化反应(如Fe、Al与浓HNO₃/浓H₂SO₄常温),电子转移数近似为0。
变|式|巩|固
变式1(2025·四川·一模)钠及其化合物在一定条件下的转化关系如图所示。设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.中含有的质子数为
B.反应②中,若有反应,则生成
C.反应③中,既是氧化剂又是还原剂
D.反应④中,若生成,则转移的电子数为
变式2(2025·河南信阳·一模)是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.与足量水反应,转移电子个数为
B.的中子数,比的多
C.与水蒸气完全反应,生成的数目为
D.标准状况下,2.24L与1.12L充分反应,生成的分子数目为
变式3(2025·河北衡水·三模)设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.1 mol完全水解生成氢氧化铁胶体粒子的数目为
B.含2 mol的浓硫酸与64g Cu共热,转移电子数小于
C.标准状况下,4.48 L含有的分子数为
D.在高温、高压和催化剂条件下,0.2 mol与0.6 mol充分反应后生成0.4 mol
变式4[原创题]下列关于阿伏加德罗常数(NA)的说法正确的是()
A.1mol Cu与足量浓硝酸反应,生成NO2分子数为2NA
B.标准状况下,22.4LCl2与足量NaOH溶液反应,转移电子数为NA
C.1mol Na2O2与足量CO2反应,生成O2的分子数为NA
D.1mol Fe与足量稀硝酸反应,转移电子数为2NA
◇题型 03 考查与各种条件相关的NA的正误判断
典|例|精|析
典例1(2025·云南·高考真题)为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.中原子的数目为
B.所含中子的数目为
C.粉和足量S完全反应,转移电子的数目为
D.盐酸与足量反应,生成的数目为
典例2(2025·广西·高考真题)虫蚁叮咬时所分泌的蚁酸,会引起肿痛。医用双氧水既可消毒,又可将蚁酸氧化,氧化原理为。为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.含非极性共价键的数目为
B.的溶液中,的数目为
C.反应,转移的电子数目为
D.反应,标准状况下生成
方|法|提|练
1.排“干扰”,突破陷阱
解题时要注意两点:①物质的量或质量与物质所处状况无关,如18gH2O无论状态如何,均含NA个水分子;②物质的量或质量确定时,物质所含的粒子数与温度、压强等外界条件无关。
2.抓“两看”,突破陷阱
一看“气体”是否处在“标准状况”。还要警惕 “常温常压下 22.4L 气体” 这类表述,该条件下绝不能用 22.4L/mol 计算物质的量。
二看“标准状况”下,物质是否为“气体”,需熟记标况下的非气态物质,比如液态的 CCl4、苯、乙醇,固态的 SO3等;另外要注意,物质的质量确定时,所含粒子数与温度压强无关。
3.构建“陷阱类型+识别标志+应对方法”三维清单
陷阱层级
陷阱类型
识别标志
应对方法
基础陷阱
非标准状况用22.4L/mol
常温常压、25℃/101kPa、未说明标况
先判断“标况+气体”,两者缺一不可
进阶陷阱
弱电解质电离+盐类水解
弱酸、弱碱、可水解盐(如NH₄Cl、NaClO)
离子数≠物质的量×Nₐ,需考虑“部分电离”或“水解消耗”
高阶陷阱
多重平衡叠加
NO₂、N₂O₄、可逆反应+物质状态变化
分子数需考虑平衡移动(如NO2体系分子数小于理论值)
隐蔽陷阱
隐含反应条件
浓盐酸、浓硝酸、常温、钝化
优先判断反应是否能完全进行(如浓盐酸变稀停止反应)
变|式|巩|固
变式1(2025·安徽阜阳·一模)设为阿伏加德罗常数的值,下列有关叙述正确的是
A.标准状况下11.2 L中,含有的氧原子数目为
B.1 mol的晶体中,离子总数为
C.0.1 溶液中,离子的数目小于
D.28 g由和组成的混合气体中,含有的原子总数为
变式2(2025·辽宁·二模)在潮湿的环境中能发生反应:,代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.1 所含电子数为
B.每生成22.4 L NO,转移电子数为
C.若2 被氧化,则需氧化剂的分子数为
D.1 mol/L的HF溶液中含氟原子数为
变式3(25-26高三上·陕西宝鸡·月考)白磷和红磷是磷元素的两种常见同素异形体。白磷()与浓硫酸反应的化学方程式为(浓)。设是阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.已知P4为正四面体分子,1 mol 中含有共价键的数目为4
B.0.1 溶液中的数目为0.2
C.2 mol SO2和1 mol O2充分反应生成的SO3的分子数目小于2
D.每生成11.2 L,转移的电子数为10
变式4[原创题]下列关于阿伏加德罗常数(NA)的说法正确的是()
A.常温常压下,22.4LCO2与足量Ca(OH)2溶液反应,生成CaCO3的数目为NA
B.25℃、101kPa时,18g H2O含有的共价键数目为2NA
C.加热条件下,含4molHCl的浓盐酸与足量MnO2与反应,生成Cl2的分子数为NA
D.常温下,1mol Fe与足量浓硝酸反应,转移电子数为3NA
◇题型 04 考查与电解质溶液相关的NA的正误判断
典|例|精|析
典例1(2025·湖南·高考真题)加热时,浓硫酸与木炭发生反应:(浓)。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.含质子数为
B.常温常压下,含σ键数目为
C.的稀硫酸中含数目为
D.与充分反应得到的分子数为
典例2(2025·河北·高考真题)设是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.晶体内氢键的数目为
B.的NaF溶液中阳离子总数为
C.28g环己烷和戊烯的混合物中碳原子的数目为
D.铅酸蓄电池负极增重96g,理论上转移电子数为
方|法|提|练
1.注意“五看”,突破陷阱
一看:溶液中是否有弱酸、弱碱离子的水解
二看:溶液中是否有弱电解质的电离,即是否存在弱电解质或能水解的“弱离子”,如1 L 1 mol·L-1 的乙酸或1 L 1 mol·L-1 乙酸钠溶液中CH3COO-数目均小于NA。
三看:是否指明了溶液的体积,如在pH=1的HCl溶液中,因溶液体积未知而无法求算H+的数目。
四看:是否为可逆反应
五看: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;0.05 mol·L-1的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=0.1 mol·L-1,与电解质组成有关。
特别注意:求溶液中所含H、O原子数时,不要忽略溶剂水中的H、O原子数目。
2.策略
(1)构建“守恒思想+Nₐ计算”的核心模型
①核心逻辑
a.物料守恒:某元素的总粒子数(原子/离子/分子)=初始投入的该元素物质的量×Nₐ(不受电离、水解影响);
b.电荷守恒:溶液中阳离子所带正电荷总数=阴离子所带负电荷总数(用于验证离子数目关系,避免单一离子计算错误)。
②模型应用步骤
a.确定核心元素(如NaHCO3溶液中的Na+与C元素);
b.写出物料守恒关系式(n(Na+)=n(HCO3-)+n(CO32-)+n(H2CO3));
c.结合溶液体积计算初始物质的量,推导目标粒子总数。
(2)建立“电离/水解主次分析+粒子数判断”标准
a.弱电解质溶液(如CH₃COOH):仅电离(部分),离子数=电离出的离子数+水电离的离子数(主电离,次水电离);
b.可水解盐溶液(如NaClO):仅水解(部分),离子数=初始离子数-水解消耗的离子数+水解生成的离子数(总数可能不变,如CH3COO⁻+H2O⇌CH3COOH+OH⁻,离子总数不变);
c.两性物质溶液(如NaHSO₃):电离与水解并存,需判断主次(如NaHSO₃溶液中电离>水解,H⁺数目增多)。
(3)梳理“溶液条件陷阱清单”,强化审题敏感度
陷阱类型
识别标志
应对策略
未给出溶液体积
仅给出浓度(如“0.1mol/LNaCl溶液”)
直接排除,因粒子数=浓度×体积×NA,无体积无法计算
pH与离子浓度换算错误
给出pH,未说明温度
常温下(25℃)用Kw=10-14计算,非常温需注明Kw(如100℃时Kw=10-12)
忽略水电离的离子
强酸/强碱溶液计算离子数
酸溶液中H+总数=酸电离的H++水电离的H+(后者可忽略但存在,故总数略大于理论值);碱溶液同理
混淆“离子浓度”与“粒子数目”
用电荷守恒直接计算数目
电荷守恒是浓度关系(c1v1+c2v2=...),需乘以体积才能换
变|式|巩|固
变式1(2025·河北石家庄·三模)为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.溶液中的数目为
B.中阴阳离子总数为
C.标准状况下,分子数为
D.的盐酸稀释10倍后所得溶液中的数目为
变式2(2025·四川·三模)高铁酸钠()作为一种新型高效的绿色消毒剂,在饮用水处理领域备受瞩目。工业上制备高铁酸钠有多种方法,其中一种方法的原理为。是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.常温下,的溶液中的数目为
B.的溶液中,的数目为
C.每生成转移电子数目为
D.和所含的质子数分别是
变式3(2025·福建龙岩·一模)是火箭固体燃料重要的氧载体,与某些易燃物作用可全部生成气态产物,如。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.44 g 中键和键的数目都为2
B.1 mol 晶体中含有的离子数目为
C. 溶液中的数目为
D.该反应中每转移8 mol电子,生成的HCl的数目为
变式4[原创题]下列关于阿伏加德罗常数(NA)的说法不正确的是()
A.25℃时,pH=1的1LH2SO4溶液中含有的H+数目为0.1NA
B.1L0.1mol/LCH3COONa溶液中含有的CH3COO-数目为0.1NA
C.25℃时,1L pH=13的Ba(OH)2溶液中含有的OH-数目为0.1NA
D.1L0.1mol/LNaHCO₃溶液中含有的HCO3-、CO32-、H2CO3粒子总数为0.1NA
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