大单元一 专题二 阿伏加德罗常数的应用【精讲精练】-2026届高三化学二轮复习●大概念专题突破(新高考通用)
2026-02-05
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普通
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-二轮专题 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 495 KB |
| 发布时间 | 2026-02-05 |
| 更新时间 | 2026-02-05 |
| 作者 | 至善教育 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-02-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56359280.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
大单元一 基本概念
专题二 阿伏加德罗常数的应用
【真题再现●明考向】
1.(2025·云南卷)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.22.4 L CH4中原子的数目为5NA
B.1 mol 18O所含中子的数目为10NA
C.28 g Fe粉和足量S完全反应,转移电子的数目为1.5NA
D.0.1 L 12 mol·L-1盐酸与足量MnO2反应,生成Cl2的数目为0.3NA
2.(2025·河北卷)设NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是( )
A.18 g H2O晶体内氢键的数目为2NA
B.1 L 1 mol·L-1的NaF溶液中阳离子总数为NA
C.28 g环己烷和戊烯混合物中碳原子的数目为2NA
D.铅酸蓄电池负极增重96 g,理论上转移电子数为2NA
3.(2025·黑吉辽蒙卷)钠及其化合物的部分转化关系如图。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
NaClNaNa2O2NaOHNaClO
A.反应①生成的气体,每11.2 L(标准状况)含原子的数目为NA
B.反应②中2.3 g Na完全反应生成的产物中含非极性键的数目为0.1NA
C.反应③中1 mol Na2O2与足量H2O反应转移电子的数目为2NA
D.100 mL 1 mol·L-1NaClO溶液中,ClO-的数目为0.1NA
4.(2024·贵州卷)二氧化氯(ClO2)可用于自来水消毒。实验室用草酸(H2C2O4)和KClO3制取ClO2的反应为H2C2O4+2KClO3+H2SO4===2ClO2↑+2CO2↑+K2SO4+2H2O。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.0.1 mol HO中含有的中子数为1.2NA
B.每生成67.5 g ClO2,转移电子数为2.0NA
C.0.1 mol·L-1 H2C2O4溶液中含有的H+数目为0.2NA
D.标准状况下,22.4 L CO2中含σ键数目为2.0NA
【核心梳理●明方向】
1.阿伏加德罗常数常考陷阱总结
(1)忽视气体摩尔体积的适用条件,忽视物质的聚集状态。
如:标准状况下CCl4、CHCl3、CH2Cl2、苯、汽油、环己烷、乙醇、SO3、NO2、HF不是气体。
(2)忽视原子结构中核素的计算关系。
如:D2O的中子数是10,NH 的电子数是10,稀有气体是单原子分子等。
(3)没有正确理解物质的组成和微观结构。
如:NaCl是离子构成的,HCl是分子构成的。
(4)错记特殊物质中的化学键数目。
如:苯中无碳碳双键,1 mol金刚石中有2 mol C—C,1 mol SiO2中有4 mol Si—O,1 mol石墨中有1.5 mol碳碳键。
(5)混淆某些氧化还原反应中电子转移的数目。Cu或Fe(过量或少量)与氯气反应均生成FeCl3、CuCl2,与硫反应生成FeS、Cu2S。Na2O2与H2O、CO2的反应是歧化反应,1 mol Na2O2反应转移1 mol电子。
(6)忽视不能完全进行到底的反应。
可逆反应进行不到底,常见的有N2+H2、SO2+O2、H2+I2、NO2与N2O4的转化、Cl2+H2O、酯化反应等。一定量的浓盐酸(浓硫酸)与足量的MnO2(金属铜)不能反应完全。
(7)忽视电解质溶液中因微粒的电离或水解造成微粒数目的变化。
(8)忽视胶体粒子的组成。
胶体粒子是胶团,如1 mol FeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数小于NA。
(9)忽视溶液的体积及溶剂水中的氧原子或氢原子。在pH=13的NaOH溶液中,OH-的数目不是0.1NA(没有溶液体积数据,无法计算)。
(10)忽视存在自由基连锁反应。
氯气与CH4反应同时生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种氯代物。
2.混合物中微粒数目的计算技巧——求同存异
举例
判断
正误
注意事项
①28 g乙烯和环丁烷(C4H8)的混合气体中含有的碳原子数为2NA
√
a.注意整体和部分的关系。
b.不同物质找相同,如:①的相同部分为最简式“CH2”;②中前者的相对分子质量为后者的2倍,铜原子数也为后者的2倍;③每摩尔物质中都含两摩尔“O”;④二者都是水,相对分子质量不同,每个分子中所含质子数相同
②8.0 g Cu2S和CuO的混合物中含有铜原子数为0.1NA
√
③1 mol CO2和SO2的混合气体中含有的氧原子数为2NA
√
④18 g H2O、D2O组成的物质中含有的质子数为10NA
×
【考点突破●提能力】
考向一 阿伏加德罗常数正误判断的常见陷阱
1.(2025·安徽皖北协作区一模联考)设NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.2.24 L由CO2和H2O组成的混合气体中原子总数为0.3NA
B.6.0 g (CH3)2NNH2中含质子总数为3NA
C.在某真空密闭容器中充入46 g NO2气体,容器中的分子总数小于NA
D.(CH3)2NNH2和N2O4的反应中每生成 1 mol CO2时,生成H—O键的数目为2NA
2.(2025·贵州普通高中选择性考试模拟)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.2.8 g乙烯与环丙烷的气体混合物中原子总数为0.6NA
B.标准状况下,11.2 L N2 中含有的π键数目为0.5NA
C.5.6 g Fe与足量的S反应转移电子数为0.3NA
D.常温下,1.0 L 0.1 mol·L-1 CH3COONH4溶液中,NH数目为0.1NA
考向二 以题干物质或反应为载体的NA类创新考查
3.(2025·河南名校学术联盟一模联考)工业上或实验室中,可用维生素C(抗坏血酸)与水中的O2 反应生成脱氢抗坏血酸,从而制备去氧水,其原理如图:
设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是( )
A.标准状况下,4.48 L 18O2 气体含中子数为 4NA
B.0.1 mol抗坏血酸完全反应时转移电子数为0.2NA
C.0.5 mol脱氢抗坏血酸含sp3杂化的碳原子数为1.5NA
D.1 mol抗坏血酸分子含σ键数为16NA
4.(2025·四川自贡市一模)橄榄、虾米、香菜中均含有丰富的氯元素,氯及其化合物的转化关系如图所示,NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.11.2 L Cl2中含有的质子数为17NA
B.理论上反应①中每消耗0.2 mol HCl,生成的Cl2分子数为0.1NA
C.在0.1 mol·L-1的Ca(ClO)2溶液中,含有的ClO-数小于0.02NA
D.反应②中每有0.3 mol Cl2参加反应,转移电子数为0.6NA
【解题技巧】解答阿伏加德罗常数题的思维模型
【限时训练】(限时:60分钟)
阿伏加德罗常数的应用 (选择题每题5分,满分:75分)
1.(2025·辽宁名校联盟一模联考)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述错误的是( )
A.1 L pH=1的H3PO4溶液中,含有H+的数目为0.1NA
B.1 mol DO+(其中D 代表H)中含有中子的数目为10NA
C.100 g 46% 的乙醇溶液中,含有氧原子的数目为4NA
D.标准状况下,2 mol HCl与44.8 L H2和Cl2的混合气体中含有共价键的数目均为2NA
2.(2025·河北石家庄一模)NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.25 ℃时,pH为12的氨水中含有OH- 的数目为0.01NA
B.3.2 g硫中含有价电子的数目为0.6NA
C.22.4 L甲醇中所含碳氢键的数目为3NA
D.制备粗硅的反应中,当有12 g碳参加反应时,转移电子的数目为4NA
3.(2025·安徽滁州市一模)NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.等物质的量的NH与OH-所含电子数均为10NA
B.48 g正丁烷和10 g异丁烷的混合物中所含σ键数目为13NA
C.1 L pH=4 的0.1 mol·L-1 K2Cr2O7溶液中Cr2O数为0.1NA
D.标准状况下,1 mol Fe 与22.4 L Cl2完全反应后,转移电子数为3NA
4.(2024·海南卷)NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.2.2 g超重水(3H2O)所含的电子数目为NA
B.1 L 0.1 mol·L-1 NaClO溶液中ClO-的数目为0.1NA
C.过量C与1 mol SiO2充分反应转移电子数目为3NA
D.1 mol Cl2与足量CH4发生取代反应生成HCl分子的数目为2NA
5.(2025·八省联考云南卷)Cl2制备Cl2O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 CO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HCO的数目等于0.1NA
6.(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
7.(2025·黑龙江齐齐哈尔市一模)三氟化氮(NF3)在潮湿的环境中能发生反应:3NF3+5H2O===2NO+HNO3+9HF,NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.消耗9 g H2O,形成H—F键数目为1.8NA
B.生成22.4 L NO,电子转移数为NA
C.若1 mol NF3被氧化,则需氧化剂的分子数为2NA
D.1 L 1 mol·L-1的HF溶液含F-数为NA
8.(2025·湖北省圆创联盟一模联考)乙醇与水催化重整制氢的反应为C2H5OH+3H2O2CO2+6H2 。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.1 mol C2H5OH中sp3杂化的原子数目为2NA
B.18 g H2O最多可形成氢键的数目为2NA
C.22 g CO2中心原子的价层电子对数为2NA
D.每生成11.2 L H2,转移电子数目为6NA
9.(2025·甘肃兰州市一模)离子化合物KC8水解可用于制备石墨,其反应原理为2KC8(s)+2H2O(l)===16C (石墨,s)+2KOH(aq)+H2(g),NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.2.7 g KC8 中含有的离子总数为0.18NA
B.常温下,pH=13的KOH溶液中含OH-的数目为0.1NA
C.7.2 g单层石墨中含有六元环的数目为0.3NA
D.每生成3.36 L H2,转移电子的数目为0.6NA
10. (2025·贵州六盘水市一诊)我国稀土资源丰富,其中稀土元素铈的常见化合价为+3和 +4,已知反应:2CeO2+H2O2+6H+===2Ce3++O2↑+4H2O。阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法正确的是( )
A.22.4 L O2含有的电子数为16NA
B.1 mol H2O2含有的σ键数为3NA
C.18 g H2O含有的孤电子对数为4NA
D.生成1 mol O2时转移的电子数为4NA
11.(2025·辽宁丹东市一模)羰基硫(COS) 是一种粮食熏蒸剂,能防止某些害虫和真菌的危害。由CO和H2S反应可制COS:H2S+CO⥫⥬COS+H2。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.17 g H2S与CO充分反应,生成COS分子的数目为0.5NA
B.22.4 L CO参与反应,转移电子的数目为2NA
C.30 g COS中含有σ键的数目为NA
D.1 mol H2和D2的混合气体含有中子的数目为1.5NA
12.(2025·山西一模)高铁酸钠(Na2FeO4)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3NaClO+2FeCl3+10NaOH===2Na2FeO4+9NaCl+5H2O。下列说法正确的是(已知NA是阿伏加德罗常数的值)( )
A.Na2FeO4的水溶液显碱性,故可杀菌消毒
B.每生成1 mol Na2FeO4转移电子数目为3NA
C.标准状况下,11.2 L H2O含σ键数目为2NA
D.1 L pH=11的NaClO溶液中OH-的数目为1×10-3NA
13.(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
14.锅炉水中有溶解氧时,会对锅炉的炉体造成腐蚀。工业上用N2H4除去锅炉水中氧的一种反应机理如图所示,NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.1 L 0.1 mol·L-1 NH3·H2O中含0.1NA个OH-
B.标准状况下11.2 L H2O中含0.5NA个质子
C.除去氧时每消耗16 g N2H4转移2NA个电子
D.1 mol [Cu(NH3)4]2+中含有4NA个σ键
15.(2025·江西赣州一模)以Fe/ZSM5为催化剂分解N2O,向原料气中加入适量C3H6能提高催化剂的活性,其反应机理如图。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.3.2 g O2中含有的价电子总数为0.8NA
B.22.4 L N2与22.4 L CO2所含π 键数均为2NA
C.22 g N2O与CO2的混合气体中所含质子数为11NA
D.由反应机理可知分解1 mol N2O,转移的电子总数为18NA
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大单元一 基本概念
专题二 阿伏加德罗常数的应用
【真题再现●明考向】
1.(2025·云南卷)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.22.4 L CH4中原子的数目为5NA
B.1 mol 18O所含中子的数目为10NA
C.28 g Fe粉和足量S完全反应,转移电子的数目为1.5NA
D.0.1 L 12 mol·L-1盐酸与足量MnO2反应,生成Cl2的数目为0.3NA
【解析】B
【解析】未指明气体是否处于标准状况,22.4 L CH4的物质的量无法确定为1 mol,因此原子数目无法确定为5NA,A错误;一个18O的中子数为18-8=10,1 mol 18O含10 mol中子,数目为10NA,B正确;28 g Fe(0.5 mol)与S反应生成FeS,FeS中Fe的化合价为+2,转移电子数为0.5×2 mol=1 mol=NA,而非1.5NA,C错误;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0.3 mol,D错误。
2.(2025·河北卷)设NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是( )
A.18 g H2O晶体内氢键的数目为2NA
B.1 L 1 mol·L-1的NaF溶液中阳离子总数为NA
C.28 g环己烷和戊烯混合物中碳原子的数目为2NA
D.铅酸蓄电池负极增重96 g,理论上转移电子数为2NA
【解析】B
【解析】18 g H2O的物质的量为1 mol,1个H2O分子平均能形成2个氢键,故1 mol H2O晶体内氢键数目为2NA ,A正确;NaF溶液中阳离子有Na+、H+(由水电离产生),则1 L 1 mol·L-1NaF溶液中阳离子总数大于NA,B错误;环己烷与戊烯的最简式均为CH2,故28 g环己烷与戊烯的混合物中碳原子的物质的量为=2 mol,碳原子的数目为2NA,C正确;放电时,铅酸蓄电池负极的电极反应式为Pb+SO-2e-===PbSO4,电池负极增加的质量为SO的质量,n(SO)==1 mol,结合负极的电极反应式可知,增加1 mol SO时,转移2 mol电子,即转移电子数为2NA,D正确。
3.(2025·黑吉辽蒙卷)钠及其化合物的部分转化关系如图。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
NaClNaNa2O2NaOHNaClO
A.反应①生成的气体,每11.2 L(标准状况)含原子的数目为NA
B.反应②中2.3 g Na完全反应生成的产物中含非极性键的数目为0.1NA
C.反应③中1 mol Na2O2与足量H2O反应转移电子的数目为2NA
D.100 mL 1 mol·L-1NaClO溶液中,ClO-的数目为0.1NA
【解析】A
【解析】反应①为2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑,标准状况下11.2 L Cl2的物质的量为0.5 mol,所含原子的数目为NA,A正确;2.3 g Na的物质的量为0.1 mol,根据原子守恒可知,0.1 mol Na完全反应生成Na2O2的物质的量为0.05 mol,1个Na2O2中含1个O—O非极性键,故产物中所含非极性键的数目为0.05NA,B错误;反应③的化学方程式为2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,该反应中Na2O2中O的化合价为-1,H2O和NaOH中O的化合价为-2,O2中O的化合价为0,故1 mol Na2O2与足量H2O反应生成 0.5 mol O2,反应转移电子的数目为NA,C错误;NaClO为强碱弱酸盐,ClO-会发生水解,导致该溶液中ClO-的数目小于0.1NA,D错误。
4.(2024·贵州卷)二氧化氯(ClO2)可用于自来水消毒。实验室用草酸(H2C2O4)和KClO3制取ClO2的反应为H2C2O4+2KClO3+H2SO4===2ClO2↑+2CO2↑+K2SO4+2H2O。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.0.1 mol HO中含有的中子数为1.2NA
B.每生成67.5 g ClO2,转移电子数为2.0NA
C.0.1 mol·L-1 H2C2O4溶液中含有的H+数目为0.2NA
D.标准状况下,22.4 L CO2中含σ键数目为2.0NA
【解析】D
【解析】HO分子中H原子无中子,18O原子的中子数为10,则0.1 mol HO中含有的中子数为NA,A错误;由反应方程式可知,每生成2 mol ClO2转移电子数为2NA,则每生成67.5 g ClO2,即1 mol ClO2转移电子数为NA,B错误;未给出草酸溶液的体积,无法计算氢离子的物质的量,C错误;1个二氧化碳分子中含有2个σ键和2个π键,则标准状况下22.4 L CO2,即1 mol CO2中含σ键数目为2.0NA,D正确。
【核心梳理●明方向】
1.阿伏加德罗常数常考陷阱总结
(1)忽视气体摩尔体积的适用条件,忽视物质的聚集状态。
如:标准状况下CCl4、CHCl3、CH2Cl2、苯、汽油、环己烷、乙醇、SO3、NO2、HF不是气体。
(2)忽视原子结构中核素的计算关系。
如:D2O的中子数是10,NH 的电子数是10,稀有气体是单原子分子等。
(3)没有正确理解物质的组成和微观结构。
如:NaCl是离子构成的,HCl是分子构成的。
(4)错记特殊物质中的化学键数目。
如:苯中无碳碳双键,1 mol金刚石中有2 mol C—C,1 mol SiO2中有4 mol Si—O,1 mol石墨中有1.5 mol碳碳键。
(5)混淆某些氧化还原反应中电子转移的数目。Cu或Fe(过量或少量)与氯气反应均生成FeCl3、CuCl2,与硫反应生成FeS、Cu2S。Na2O2与H2O、CO2的反应是歧化反应,1 mol Na2O2反应转移1 mol电子。
(6)忽视不能完全进行到底的反应。
可逆反应进行不到底,常见的有N2+H2、SO2+O2、H2+I2、NO2与N2O4的转化、Cl2+H2O、酯化反应等。一定量的浓盐酸(浓硫酸)与足量的MnO2(金属铜)不能反应完全。
(7)忽视电解质溶液中因微粒的电离或水解造成微粒数目的变化。
(8)忽视胶体粒子的组成。
胶体粒子是胶团,如1 mol FeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数小于NA。
(9)忽视溶液的体积及溶剂水中的氧原子或氢原子。在pH=13的NaOH溶液中,OH-的数目不是0.1NA(没有溶液体积数据,无法计算)。
(10)忽视存在自由基连锁反应。
氯气与CH4反应同时生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种氯代物。
2.混合物中微粒数目的计算技巧——求同存异
举例
判断
正误
注意事项
①28 g乙烯和环丁烷(C4H8)的混合气体中含有的碳原子数为2NA
√
a.注意整体和部分的关系。
b.不同物质找相同,如:①的相同部分为最简式“CH2”;②中前者的相对分子质量为后者的2倍,铜原子数也为后者的2倍;③每摩尔物质中都含两摩尔“O”;④二者都是水,相对分子质量不同,每个分子中所含质子数相同
②8.0 g Cu2S和CuO的混合物中含有铜原子数为0.1NA
√
③1 mol CO2和SO2的混合气体中含有的氧原子数为2NA
√
④18 g H2O、D2O组成的物质中含有的质子数为10NA
×
【考点突破●提能力】
考向一 阿伏加德罗常数正误判断的常见陷阱
1.(2025·安徽皖北协作区一模联考)设NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.2.24 L由CO2和H2O组成的混合气体中原子总数为0.3NA
B.6.0 g (CH3)2NNH2中含质子总数为3NA
C.在某真空密闭容器中充入46 g NO2气体,容器中的分子总数小于NA
D.(CH3)2NNH2和N2O4的反应中每生成 1 mol CO2时,生成H—O键的数目为2NA
【解析】C
【解析】未说明2.24 L混合气体所处的温度和压强,该状态下的气体摩尔体积未知,无法计算,A错误;质子数等于原子序数,(CH3)2NNH2中含有34个质子,6.0 g (CH3)2NNH2的物质的量为=0.1 mol,含质子总数为3.4NA,B错误;46 g NO2的物质的量为=1 mol,但NO2存在部分转化为N2O4的平衡:2NO2⥫⥬N2O4,导致分子总数减少,故容器中分子数小于NA,C正确;反应(CH3)2NNH2(l)+2N2O4(l)===4H2O(g)+2CO2(g)+3N2(g) 中每生成1 mol CO2 时,生成2 mol H2O,生成H—O键的数目为4NA,D错误。
2.(2025·贵州普通高中选择性考试模拟)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.2.8 g乙烯与环丙烷的气体混合物中原子总数为0.6NA
B.标准状况下,11.2 L N2 中含有的π键数目为0.5NA
C.5.6 g Fe与足量的S反应转移电子数为0.3NA
D.常温下,1.0 L 0.1 mol·L-1 CH3COONH4溶液中,NH数目为0.1NA
【解析】A
【解析】乙烯和环丙烷的最简式均为CH2,故28 g混合物中含有的CH2的物质的量为 2 mol,故含6NA个原子,故A正确;N2 中含有2个π键,标准状况下,11.2 L N2为 0.5 mol,含有的π键数目为NA,故B错误;Fe与S反应生成FeS,5.6 g Fe为0.1 mol,转移电子数为0.2NA,故C错误;NH水解使其数目减少,1.0 L 0.1 mol·L-1的CH3COONH4溶液中,NH数目小于0.1NA,故D错误。
考向二 以题干物质或反应为载体的NA类创新考查
3.(2025·河南名校学术联盟一模联考)工业上或实验室中,可用维生素C(抗坏血酸)与水中的O2 反应生成脱氢抗坏血酸,从而制备去氧水,其原理如图:
设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是( )
A.标准状况下,4.48 L 18O2 气体含中子数为 4NA
B.0.1 mol抗坏血酸完全反应时转移电子数为0.2NA
C.0.5 mol脱氢抗坏血酸含sp3杂化的碳原子数为1.5NA
D.1 mol抗坏血酸分子含σ键数为16NA
【解析】D
【解析】1个18O2分子中含20个中子,标准状况下,4.48 L18O2物质的量为0.2 mol,0.2 mol 18O2含中子的物质的量为4 mol,即4NA,A正确;1 mol氧气完全反应时转移 4 mol电子,根据反应方程式可知,2 mol抗坏血酸完全反应时也转移4 mol电子,故 0.1 mol抗坏血酸完全反应时转移电子数为0.2NA,B正确;饱和碳原子是sp3杂化,1个脱氢抗坏血酸分子含3个sp3杂化的碳原子,0.5 mol脱氢抗坏血酸含sp3杂化的碳原子数为1.5NA,C正确;单键都是σ键,1个双键中含1个σ键,由抗坏血酸分子结构可知,1 mol抗坏血酸分子中含20NA个σ键,D错误。
4.(2025·四川自贡市一模)橄榄、虾米、香菜中均含有丰富的氯元素,氯及其化合物的转化关系如图所示,NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.11.2 L Cl2中含有的质子数为17NA
B.理论上反应①中每消耗0.2 mol HCl,生成的Cl2分子数为0.1NA
C.在0.1 mol·L-1的Ca(ClO)2溶液中,含有的ClO-数小于0.02NA
D.反应②中每有0.3 mol Cl2参加反应,转移电子数为0.6NA
【解析】B
【解析】没有给出温度和压强,无法计算物质的量,A错误;反应①的化学方程式为4HCl+Ca(ClO)2===2Cl2↑+CaCl2+2H2O,反应中每生成2 mol Cl2消耗4 mol HCl,则每消耗0.2 mol HCl,生成的Cl2分子数为0.1NA,B正确;没有给出溶液的体积,无法计算物质的量,C错误;反应②的化学方程式为3Cl2+6KOHKClO3+5KCl+3H2O,每消耗 3 mol Cl2,转移电子的物质的量为5 mol,则每有0.3 mol Cl2参加反应,转移电子数为0.5NA,D错误。
【解题技巧】解答阿伏加德罗常数题的思维模型
【限时训练】(限时:60分钟)
阿伏加德罗常数的应用 (选择题每题5分,满分:75分)
1.(2025·辽宁名校联盟一模联考)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述错误的是( )
A.1 L pH=1的H3PO4溶液中,含有H+的数目为0.1NA
B.1 mol DO+(其中D 代表H)中含有中子的数目为10NA
C.100 g 46% 的乙醇溶液中,含有氧原子的数目为4NA
D.标准状况下,2 mol HCl与44.8 L H2和Cl2的混合气体中含有共价键的数目均为2NA
【解析】B
【解析】pH=1的H3PO4溶液中H+浓度为1 mol·L-1,1 L该溶液含有H+的数目为0.1NA,A正确;每个DO+含有13个中子,1 mol DO+(其中D代表H)中含有中子的数目为13NA,B错误;100 g 46%的乙醇溶液含有46 g乙醇和54 g水,46 g乙醇物质的量为1 mol,54 g水物质的量为3 mol,含有氧原子的数目为4NA,C正确;HCl、H2和Cl2分子中均含有1个共价键,标准状况下44.8 L H2和Cl2的混合气体物质的量为2 mol,标准状况下2 mol HCl与44.8 L H2和Cl2的混合气体中含有共价键的数目均为2NA,D正确。
2.(2025·河北石家庄一模)NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.25 ℃时,pH为12的氨水中含有OH- 的数目为0.01NA
B.3.2 g硫中含有价电子的数目为0.6NA
C.22.4 L甲醇中所含碳氢键的数目为3NA
D.制备粗硅的反应中,当有12 g碳参加反应时,转移电子的数目为4NA
【解析】B
【解析】25 ℃时,pH=12的氨水,溶液体积未知,不能计算氨水中所含OH-的数目,故A错误;硫的价电子排布为3s23p4,3.2 g硫中含有价电子的数目为×6×NA mol-1=0.6NA,故B正确;甲醇的状态未知,无法计算,故C错误;制备粗硅的反应为SiO2+2CSi+2CO↑,2 mol碳反应转移4 mol电子,则12 g碳参加反应时,转移电子的数目为×2NA mol-1=2NA,故D错误。
3.(2025·安徽滁州市一模)NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.等物质的量的NH与OH-所含电子数均为10NA
B.48 g正丁烷和10 g异丁烷的混合物中所含σ键数目为13NA
C.1 L pH=4 的0.1 mol·L-1 K2Cr2O7溶液中Cr2O数为0.1NA
D.标准状况下,1 mol Fe 与22.4 L Cl2完全反应后,转移电子数为3NA
【解析】B
【解析】选项只说明是等物质的量的铵根离子和氢氧根离子,并没有给出具体物质的量,所含电子数无法计算,A错误;正丁烷和异丁烷分子式都是C4H10,都含有13个σ键,48 g正丁烷和10 g异丁烷总物质的量为1 mol,故所含σ键数目为13NA,B正确;K2Cr2O7溶液中存在平衡Cr2O+H2O⥫⥬2CrO+2H+,故1 L pH=4的0.1 mol·L-1 K2Cr2O7溶液中Cr2O数小于0.1NA,C错误;铁与氯气反应生成氯化铁,每个Cl2失2个电子,标准状况下22.4 L Cl2物质的量为 1 mol,故完全反应转移电子数为2NA,D错误。
4.(2024·海南卷)NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.2.2 g超重水(3H2O)所含的电子数目为NA
B.1 L 0.1 mol·L-1 NaClO溶液中ClO-的数目为0.1NA
C.过量C与1 mol SiO2充分反应转移电子数目为3NA
D.1 mol Cl2与足量CH4发生取代反应生成HCl分子的数目为2NA
【解析】A
【解析】2.2 g超重水(3H2O为=0.1 mol)所含的电子为0.1 mol×10=1 mol,电子数目为NA,A正确;次氯酸根离子为弱酸根离子,水溶液中部分水解生成次氯酸和氢氧根离子,故1 L 0.1 mol·L-1 NaClO溶液中ClO-的数目小于0.1NA,B错误;过量C与1 mol SiO2充分生成硅单质和CO,硅化合价由+4变为0,则反应转移电子数目为4NA,C错误;甲烷与氯气发生取代反应为连锁反应,同时得到四种氯代产物和HCl,结合氯原子守恒,1 mol Cl2与足量CH4发生取代反应生成HCl分子的数目为NA,D错误。
5.(2025·八省联考云南卷)Cl2制备Cl2O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 CO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HCO的数目等于0.1NA
【解析】B
【解析】没有注明标准状况,无法计算气体的物质的量,A错误;1个CO 中有3个σ键,1 mol CO σ键的数目为3NA,B正确;根据方程式2Cl2+2Na2CO3+H2O===2NaHCO3+2NaCl+Cl2O 可知,2 mol Cl2参加反应,电子转移的物质的量为2 mol,电子转移数目为2NA,C错误;没有给出溶液的体积,无法计算NaHCO3的物质的量,D错误。
6.(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
【解析】B
【解析】1个N8分子中有8个σ键,每个σ键含有2个电子,共16个电子,1.0 mol N8的σ键电子数为16NA,A正确;由N8分子中所有原子共面可知,1个N8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N8分子有6对孤电子对,1.0 mol N8 的(价层)孤电子对数为6NA,B错误;由N8分子中所有原子共面可知,1个N8分子有6个N原子采取sp2杂化,1.0 mol N8的sp2杂化N原子数为6NA,C正确;112.0 g N8为=1 mol,含有8 mol N,根据氮原子守恒,1 mol N8 完全分解产生N2的分子数为4NA,D正确。
7.(2025·黑龙江齐齐哈尔市一模)三氟化氮(NF3)在潮湿的环境中能发生反应:3NF3+5H2O===2NO+HNO3+9HF,NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.消耗9 g H2O,形成H—F键数目为1.8NA
B.生成22.4 L NO,电子转移数为NA
C.若1 mol NF3被氧化,则需氧化剂的分子数为2NA
D.1 L 1 mol·L-1的HF溶液含F-数为NA
【解析】C
【解析】9 g H2O 是0.5 mol,可生成 0.9 mol HF即0.9NA H—F键,故A错误;没有说明标准状况无法由气体体积计算物质的量,故B错误;反应中只有N元素化合价发生改变,N元素由+3转化为+5和+2,转移2个电子,即若1 mol NF3 被氧化,则需2 mol NF3为氧化剂,也就是2NA,故C正确;HF是弱酸,溶液中部分电离,含有的氟离子数小于NA,故D错误。
8.(2025·湖北省圆创联盟一模联考)乙醇与水催化重整制氢的反应为C2H5OH+3H2O2CO2+6H2 。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.1 mol C2H5OH中sp3杂化的原子数目为2NA
B.18 g H2O最多可形成氢键的数目为2NA
C.22 g CO2中心原子的价层电子对数为2NA
D.每生成11.2 L H2,转移电子数目为6NA
【解析】B
【解析】C2H5OH中sp3杂化的原子有C和O原子,1 mol C2H5OH中sp3杂化的原子数目为3NA,A错误;在冰晶体中,一个水分子与周围四个水分子形成正四面体结构,一个水分子可以与周围4个水分子以氢键连接,而两个水分子共一个氢键,故一个水分子可形成两个氢键,1 mol冰晶体中存在2 mol氢键,故 1 mol H2O最多形成2 mol氢键,B正确;二氧化碳分子中碳的价层电子对数为2,22 g CO2 的物质的量为 0.5 mol,则22 g CO2 中心原子的价层电子对数为NA,C错误;H2的温度、压强未知,无法计算转移电子数目,D错误。
9.(2025·甘肃兰州市一模)离子化合物KC8水解可用于制备石墨,其反应原理为2KC8(s)+2H2O(l)===16C (石墨,s)+2KOH(aq)+H2(g),NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.2.7 g KC8 中含有的离子总数为0.18NA
B.常温下,pH=13的KOH溶液中含OH-的数目为0.1NA
C.7.2 g单层石墨中含有六元环的数目为0.3NA
D.每生成3.36 L H2,转移电子的数目为0.6NA
【解析】C
【解析】KC8由K+、C构成,2.7 g KC8物质的量为0.02 mol,含有的离子总数为0.04NA,A错误;溶液体积未知,无法计算离子数目,B错误;石墨中每个碳原子被3个六元环共用,故每个六元环实际占有2个碳原子,7.2克单层石墨含有0.6 mol碳原子,石墨中含有的六元环的个数为0.3 NA,C正确;H2的温度、压强未知,无法计算转移电子数目,D错误。
10. (2025·贵州六盘水市一诊)我国稀土资源丰富,其中稀土元素铈的常见化合价为+3和 +4,已知反应:2CeO2+H2O2+6H+===2Ce3++O2↑+4H2O。阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法正确的是( )
A.22.4 L O2含有的电子数为16NA
B.1 mol H2O2含有的σ键数为3NA
C.18 g H2O含有的孤电子对数为4NA
D.生成1 mol O2时转移的电子数为4NA
【解析】B
【解析】没有说明气体所处温度和压强,无法计算22.4 L O2 含有的电子数,故A错误;双氧水的结构式为,1 mol H2O2含有的σ键数为3NA,故B正确;一个水分子含有2个孤电子对,18 g H2O即 1 mol H2O含有的孤电子对数为2NA,故C错误;铈元素化合价从+4降低到+3价得到1个电子,所以消耗2 mol CeO2,同时生成 1 mol O2,转移的电子数为2NA,故D错误。
11.(2025·辽宁丹东市一模)羰基硫(COS) 是一种粮食熏蒸剂,能防止某些害虫和真菌的危害。由CO和H2S反应可制COS:H2S+CO⥫⥬COS+H2。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.17 g H2S与CO充分反应,生成COS分子的数目为0.5NA
B.22.4 L CO参与反应,转移电子的数目为2NA
C.30 g COS中含有σ键的数目为NA
D.1 mol H2和D2的混合气体含有中子的数目为1.5NA
【解析】C
【解析】17g H2S的物质的量为0.5 mol。但反应是可逆的,无法完全转化为COS,实际生成的COS分子数小于0.5NA,故A错误;未注明标准状况,无法进行计算,故B错误;COS的结构为O==C==S,每个双键(C==O和C==S)含1个σ键,故每个COS分子含2个σ键,30 g COS的物质的量为30 g÷60 g·mol-1=0.5 mol,σ键数目为NA,故C正确;H2分子无中子,D2分子含2个中子。若H2和D2混合,中子数取决于比例,题目未指明比例,无法确定中子数为1.5NA,故D错误。
12.(2025·山西一模)高铁酸钠(Na2FeO4)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3NaClO+2FeCl3+10NaOH===2Na2FeO4+9NaCl+5H2O。下列说法正确的是(已知NA是阿伏加德罗常数的值)( )
A.Na2FeO4的水溶液显碱性,故可杀菌消毒
B.每生成1 mol Na2FeO4转移电子数目为3NA
C.标准状况下,11.2 L H2O含σ键数目为2NA
D.1 L pH=11的NaClO溶液中OH-的数目为1×10-3NA
【解析】B
【解析】Na2FeO4具有强氧化性,能杀灭病菌,故可杀菌消毒,A错误;根据方程式中FeCl3Na2FeO4的变化可知,每生成 1 mol Na2FeO4转移电子数目为3NA,B正确;标准状况下,水为液体,不能用气体摩尔体积计算,C错误;溶液温度未知,Kw的数值不能确定,无法计算溶液中氢氧根离子的物质的量,D错误。
13.(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
【解析】A
【解析】反应①为CO2+4H2===CH4+2H2O,每生成1 mol CH4,消耗H2分子数目为4NA,A正确;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;反应③中C的化合价从+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;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。
14.锅炉水中有溶解氧时,会对锅炉的炉体造成腐蚀。工业上用N2H4除去锅炉水中氧的一种反应机理如图所示,NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.1 L 0.1 mol·L-1 NH3·H2O中含0.1NA个OH-
B.标准状况下11.2 L H2O中含0.5NA个质子
C.除去氧时每消耗16 g N2H4转移2NA个电子
D.1 mol [Cu(NH3)4]2+中含有4NA个σ键
【解析】C
【解析】NH3·H2O为弱电解质,部分电离,1 L 0.1 mol·L-1 NH3·H2O中含OH-小于0.1NA,故A错误;标准状况下,水不是气态,不能用气体摩尔体积进行计算,故B错误;除去氧时N2H4转化为N2,N的化合价由-2→0价,每消耗16 g N2H4(0.5 mol)转移0.5 mol×4=2 mol电子,故C正确;每个 [Cu(NH3)4]2+中含有16个σ键,1 mol [Cu(NH3)4]2+中含有16NA个σ键,故D错误。
15.(2025·江西赣州一模)以Fe/ZSM5为催化剂分解N2O,向原料气中加入适量C3H6能提高催化剂的活性,其反应机理如图。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.3.2 g O2中含有的价电子总数为0.8NA
B.22.4 L N2与22.4 L CO2所含π 键数均为2NA
C.22 g N2O与CO2的混合气体中所含质子数为11NA
D.由反应机理可知分解1 mol N2O,转移的电子总数为18NA
【解析】C
【解析】1个O2含有的价电子为12,3.2 g O2 为0.1 mol,价电子总数为1.2NA,故A错误;没有说明是标准状况,不能用标准状况下气体摩尔体积计算,故B错误;N2O与CO2的摩尔质量都为44 g·mol-1,22 g N2O与CO2的混合气体共为0.5 mol,1个N2O或CO2都含有22个质子,0.5 mol N2O与CO2的混合气体所含质子数为11NA,故C正确;分解N2O时,加入的C3H6的量未知,转移的总电子数无法计算;故D错误。
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