主题3 第3讲 守正出新的阿伏加德罗常数(课件PPT)-【新高考方案】2027年高考化学一轮总复习
2026-08-28
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教辅
摘要:
该高中化学高考复习课件聚焦“阿伏加德罗常数(NA)”专题,依据高考评价体系梳理了结构微粒数目、氧化还原电子转移、可逆过程粒子变化三大常规考查角度,及无机反应、有机反应、结构分析、催化机理四种创新考法,通过近三年河北卷、广东卷等真题统计,明确“结构微粒判断”“电子转移计算”为高频考点,构建完整备考体系。
课件亮点在于“真题精析+思维建模+易错警示”策略,如以2025年河北卷“KO₂晶体离子数目”题为例,运用“记组成明结构”模型培养科学思维,针对可逆反应隐含过程设置“条件陷阱”专项训练。助力学生掌握答题技巧,教师可据此精准定位学情,实现高效复习。
内容正文:
第三讲
守正出新的阿伏加德罗常数
Di San Jiang
阿伏加德罗常数(NA)是近几年高考中的经典题型,试题通过阿伏加德罗常数将基本概念、基本原理、物质结构、元素化合物的知识与化学计量联系起来。近几年高考命题在坚守对这一经典题型持续考查之外,在命题形式、知识嫁接方面给予了创新改进,结合题干情境或给定具体反应进行考查已成为热点命题方向。
1
NA常规考查的三个角度
2
NA 创新命题的四种考法
3
作业验收评价
目
录
NA常规考查的三个角度
一、
角度(一) 通过结构特点考查微粒数目
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)(2025·河北卷)18 g H2O晶体内氢键的数目为2NA ( )
(2)(2025·广东卷)1 mol 18O2的中子数,比1 mol 16O2的多2NA ( )
(3)(2025·云南卷)22.4 L CH4中原子的数目为5NA ( )
(4)(2024·河北卷)1 mol KO2晶体中离子的数目为3NA ( )
(5)(2024·广东卷)26 g H—C≡C—H中含有σ键的数目为3NA ( )
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(6)(2024·黑吉辽卷)标准状况下,11.2 L SO2中原子总数为0.5NA ( )
(7)12 g NaHSO4中含有0.2NA个阳离子 ( )
(8)18.9 g三肽C6H11N3O4(相对分子质量:189)中的肽键数目为0.2NA ( )
(9)1 mol N2中,σ键的数目为3NA ( )
(10)32 g环状S8( )分子中含有的S—S键数为NA ( )
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|思维建模| 记“组成”,明“结构”
(1)熟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、O3、P4、H37Cl、—OH、OH-等。
(2)明确特殊物质的结构
如Na2O2是由Na+和构成的,而不是Na+和O2-;NaCl为离子化合物,NaCl中没有分子等。
(3)记住最简式相同的物质
如NO2和N2O4、乙烯和丙烯(质量相同的乙烯和丙烯所含的原子数、电子数均相等)等。
(4)明确物质中所含化学键的数目
如1 mol SiO2中含Si—O键的数目为4NA(设NA为阿伏加德罗常数的值),1个H2O2、1个CnH2n+2中化学键的数目分别为3、3n+1。
(5)根据分子结构确定σ、π键数目
如N2,HCHO,CO2。
角度(二) 结合氧化还原反应考查转移电子数目
2.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)(2025·河北卷)铅酸蓄电池负极增重96 g,理论上转移电子数为2NA ( )
(2)(2025·广东卷)1 mol Fe与水蒸气完全反应,生成H2的数目为2NA ( )
(3)(2025·云南卷)28 g Fe粉和足量S完全反应,转移电子的数目为1.5NA ( )
(4)(2024·广东卷)Na与H2O反应生成11.2 L H2,转移电子数目为NA ( )
(5)(2023·海南卷)2.4 g镁条在空气中充分燃烧,转移的电子数目为0.2NA ( )
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(6)反应NaH+H2O==NaOH+H2↑生成1 mol H2,转移NA个电子 ( )
(7)3.9 g Na2O2与足量水反应,转移电子数目为0.1NA ( )
(8)惰性电极电解CuSO4溶液,当阳极有0.5 mol气体生成时,转移的电子数为NA ( )
(9)0.3 mol NO2与足量水充分反应,转移电子数目为0.3NA ( )
(10)H2O2分解制得标准状况下1.12 L O2,转移的电子数为0.2NA ( )
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|思维建模|理解“反应”,抓准“价态”
(1)同一种物质在不同反应中做氧化剂、还原剂的判断。
如Cl2和Fe、Cu等反应,Cl2只做氧化剂,而Cl2和NaOH反应,Cl2既做氧化剂,又做还原剂;Na2O2与CO2或H2O反应,Na2O2既做氧化剂,又做还原剂,而Na2O2与SO2反应,Na2O2只做氧化剂。
(2)量不同,在生成物中的化合价可能不同。
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,在生成物中的化合价可能不同。
如Cu和Cl2反应生成CuCl2,而Cu和S反应生成Cu2S。
角度(三) 通过隐含过程的可逆性考查粒子数目
3.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)(2025·河北卷)1 L 1 mol·L-1的NaF溶液中阳离子总数为NA ( )
(2)(2025·广东卷)在1 L 0.1 mol·L-1的NH4Cl溶液中,N的数目为0.1NA ( )
(3)(2024·广东卷)1 L 1 mol·L-1 NH4NO3溶液中含N的数目为NA ( )
(4)(2024·黑吉辽卷)100 mL 0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液中,S数目为0.01NA ( )
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(5)(2023·全国甲卷)1.0 L 1.0 mol·L-1的Na2CO3溶液中C的数目为1.0NA ( )
(6)标准状况下,33.6 mL氯气通入足量水中发生反应,转移电子数为
1.5×10-3NA ( )
(7)常温常压下,0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液中含有HC的数目一定小于0.5NA ( )
(8)50 mL 12 mol·L-1盐酸与足量MnO2共热,转移的电子数为0.3NA ( )
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|思维建模| 记“隐含”,析“变化”
(1)隐含可逆反应
①反应为可逆反应,反应物不能完全转化,如:
I2+H2⇌2HI、2SO2+O2 2SO3、N2+3H2 2NH3。
②有些物质常温常压下就以聚合分子形式存在。比如2NO2⇌N2O4。
(2)隐含浓度变化
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。
(3)电解质溶液中的行为
①是否指明了溶液的体积。
②是否有弱电解质或可水解的盐。
③所给条件是否与电解质的组成有关。
NA创新命题的四种考法
二、
考法(一) 以无机反应为情境载体考查
1.(2025·湖南卷)加热时,浓硫酸与木炭发生反应:2H2SO4(浓)+C CO2↑+2SO2↑+2H2O。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.12 g 12C含质子数为6NA
B.常温常压下,6.72 L CO2含σ键数目为0.6NA
C.1.0 L pH=1的稀硫酸中含H+数目为0.2NA
D.64 g SO2与16 g O2充分反应得到SO3的分子数为NA
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解析:12 g 12C的物质的量为1 mol,每个12C原子中含有6个质子,因此质子数为6NA,A正确;常温常压下,6.72 L CO2的物质的量小于0.3 mol,每个CO2分子含2个σ键,σ键数小于0.6NA,B错误;pH=1的稀硫酸中,H+浓度为0.1 mol·L-1,1 L溶液中H+数目为0.1NA,而非0.2NA,C错误;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。
2.(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 ( )
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:反应①电解熔融NaCl生成Cl2,标准状况下11.2 L Cl2为0.5 mol,含0.5×2=1 mol原子,即所含原子数为NA,A正确;2.3 g Na(0.1 mol)与氧气加热反应生成0.05 mol Na2O2,每个Na2O2含1个O—O非极性键,所以非极性键数目为0.05NA,B错误;Na2O2与水反应生成氢氧化钠和氧气,化学方程式为2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑,1 mol Na2O2与足量水反应转移1 mol电子,数目为NA,C错误;ClO-在水中会水解,故ClO-的数目小于0.1NA,D错误。
考法(二) 以有机反应为情境载体考查
3.(2025·广西卷)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H2O2+HCOOH==2H2O+CO2。NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.0.1 mol H2O2含非极性共价键的数目为0.1NA
B.pH=1的HCOOH溶液中,H+的数目为0.1NA
C.反应0.1 mol H2O2,转移的电子数目为0.1NA
D.反应0.1 mol HCOOH,标准状况下生成4.48 L H2O
√
解析:一个H2O2分子中含有一个O—O非极性共价键,0.1 mol H2O2含非极性键数目为0.1NA,A正确;pH=1的HCOOH溶液中,H+浓度为0.1 mol·L-1,但未提供溶液体积,无法确定H+数目,B错误;H2O2作为氧化剂被还原,1 mol H2O2分子转移2 mol电子,0.1 mol H2O2转移0.2NA电子,C错误;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。
4.有机玻璃(PMMA)可由甲基丙烯酸和甲醇为原料合成,其有机合成路线如图所示。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 ( )
A.0.1 L 18 mol·L-1H2SO4溶液中氢离子数目为3.6NA
B.甲基丙烯酸转化为1 mol甲基丙烯酸甲酯时有NA个水分子生成
C.50 g质量分数为64%的甲醇水溶液中σ键数目为5NA
D.甲醇燃料电池中,每消耗22.4 L(标准状况)甲醇,转移的电子数目为6NA
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解析:18 mol·L-1的H2SO4为浓硫酸,浓硫酸中硫酸主要以分子形式存在,几乎不电离出H+,不能按完全电离计算H+数目,A错误。甲基丙烯酸[CH2==C(CH3)—COOH]与甲醇(CH3OH)发生酯化反应生成甲基丙烯酸甲酯[CH2 C(CH3)—COOCH3]和水,反应式为CH2 C(CH3)—COOH + CH3OH CH2==C(CH3)—COOCH3 + H2O,生成1 mol酯时恰好生成1 mol水,即NA个水分子,B正确。50 g溶液中甲醇质量为50 g×64%=32 g(1 mol),水质量为18 g(1 mol)。甲醇(CH3OH)含5个σ键(3个C—H、1个C—O、1个O—H),1 mol甲醇含5NAσ键;水(H2O)含2个σ键(2个O—H),1 mol水含2NA σ键,总σ键数目为5NA+2NA=7NA≠5NA,C错误。标准状况下甲醇为液体,22.4 L甲醇物质的量远大于1 mol,转移电子数不为6NA,D错误。
考法(三) 借助结构进行考查
5.(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)+2LiH Li2[15NC15N]+H2
A.22.4 L15N2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
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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项错误;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项错误;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项错误;由N从0价变成-3价知,该反应转移6e-,则生成1 mol H2时,总反应转移的电子数为6NA,D项正确。
6.(2025·福建卷)分子Z(C42H26)有超长碳—碳σ键(C1—C2键长180.6 pm),被I2氧化过程如图。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 ( )
A.1.0 mol Z的sp3杂化碳原子数为2NA
B.1.0 mol [Z·]+的未成对电子数为NA
C.1.0 mol Z2+的sp2杂化碳原子数为40NA
D.0.1 mol Z完全氧化为Z2+,生成的阴离子数为0.2NA
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解析:Z的分子结构中,只有C1和C2两个碳原子是sp3杂化,则1.0 mol Z的sp3杂化碳原子数为2NA,A正确;[Z·]+中C1和C2两个碳原子之间的σ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[Z·]+的未成对电子数为1,则1.0 mol [Z·]+的未成对电子数为NA,B正确;Z2+结构中和均形成3个σ键,且无孤电子对,采取sp2杂化,则Z2+中所有碳原子均采取sp2杂化,故1.0 mol Z2+的sp2杂化碳原子数为42NA,C错误;该反应可表示为Z+3I2→2+Z2+,即1个Z完全氧化为Z2+,生成的阴离子数为2,则0.1 mol Z完全氧化为Z2+,生成的阴离子数为0.2NA,D正确。
考法(四) 借助催化反应机理考查
7.(2024·安徽卷)地球上的生物氮循环涉及多种含氮物质,转化关系之一如图所示(X、Y均为氮氧化物),羟胺(NH2OH)以中间产物的形式参与循环。常温常压下,羟胺易潮解,水溶液呈碱性,与盐酸反应的产物盐酸羟胺([NH3OH]Cl)广泛用于药品、香料等的合成。已知25 ℃时,Ka(HNO2)=7.2×10-4,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5,Kb(NH2OH)=8.7×10-9。
NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.标准状况下,2.24 L X和Y混合气体中氧原子数为0.1NA
B.1 L 0.1 mol·L-1NaNO2溶液中Na+和N数均为0.1NA
C.3.3 g NH2OH完全转化为N时,转移的电子数为0.6NA
D.2.8 g N2中含有的价电子总数为0.6NA
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解析:N中N为+3价,X、Y均为氮氧化物,由已知图可知,N经三步还原转化为N2,则X为NO,Y为N2O,标准状况下2.24 L NO和N2O混合气体的物质的量为0.1 mol,故氧原子数为0.1NA,A项正确;由HNO2的电离常数知,HNO2为弱酸,1 L 0.1 mol·L-1 NaNO2溶液中,由于N发生水解,故N数小于0.1NA,B项错误;NH2OH转化为N时,N由-1价升高为+3价,3.3 g NH2OH的物质的量为0.1 mol,完全转化为N时,转移的电子数为0.4NA,C项错误;1个N2分子中含有10个价电子,2.8 g N2的物质的量为0.1 mol,含有的价电子数为NA,D项错误。
8.天然气因含有少量H2S等气体开采应用受限,T.F菌在酸性溶液中可实现天然气的催化脱硫,其原理如图所示。下列说法不正确的是 ( )
A.8 g CH4中C所含价层电子对数为2NA
B.20 g O中所含质子数为10NA
C.过程Ⅰ中每脱去1 mol H2S,转移的电子数为2NA
D.常温常压下,6.72 L O2所含σ键数为0.3NA
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解析:8 g CH4的物质的量为8 g÷16 g·mol-1=0.5 mol,CH4中C原子的价层电子对数=σ键数+孤电子对数=4+0=4,故0.5 mol CH4中C的价层电子对数为0.5 mol
×4=2 mol,即2NA,A正确;O的摩尔质量为2×1+18=20 g·mol-1,20 g O的物质的量为1 mol,每个O分子含质子数=2×1+8=10,故所含质子数为10NA,B正确;过程Ⅰ中H2S被氧化为S,S元素从-2价升至0价,1 mol H2S失去
2 mol电子,转移电子数为2NA,C正确;常温常压下气体摩尔体积不是22.4 L·mol-1,6.72 L O2的物质的量小于6.72 L÷22.4 L·mol-1=0.3 mol,O2分子中含1个σ键,故σ键数小于0.3NA,D错误。
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1.(2026·重庆市第一中学校开学摸底)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 ( )
A.1 mol正四面体烷 中含有σ键的数目是6NA
B.标准状况下,11.2 L N2O4中所含原子数目为3NA
C.在1 L 0.2 mol·L-1NH4Cl溶液中,阳离子数目大于0.2NA
D.40 g SiC晶体中所含有的Si—C键数目为2NA
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解析:正四面体烷的结构为4个碳原子构成正四面体骨架,每个碳原子与另外3个碳原子形成C—C σ键,同时每个碳原子结合1个氢原子形成C—H σ键。分子中含6个C—C σ键和4个C—H σ键,总σ键数目为10,故1 mol正四面体烷中σ键数目为10NA,A错误;标准状况下N2O4为液体,不能用气体摩尔体积(22.4 L·mol-1)计算其物质的量,无法确定原子数目,B错误;1 L 0.2 mol·L-1 NH4Cl溶液中n(NH4Cl)=0.2 mol,N会水解:N+H2O⇌NH3·H2O+H+,溶液中阳离子有N和H+,根据电荷守恒:c(N)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),则c(N)+c(H+)>c(Cl-)=
0.2 mol·L-1,故阳离子数目大于0.2NA,C正确;SiC晶体为共价晶体,40 g SiC的物质的量为1 mol,每个Si原子与4个C原子形成Si—C键,1 mol SiC中含4 mol
Si—C键,数目为4NA,D错误。
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解析:pH=12的Na2CO3溶液中OH-浓度为0.01 mol·L-1,但未给出溶液体积,无法计算OH-具体数目,A错误;2.4 g Mg的物质的量为0.1 mol,Mg与H2SO4反应时每消耗1 mol Mg转移2 mol电子,则2.4 g Mg转移电子数为0.2NA,B错误;标准状况下,2.24 L气体总物质的量为0.1 mol,分子数为0.1NA,C错误;C2H2和C6H6的最简式均为CH,总物质的量为=2 mol,每个CH单元含1个C—H键,总数为2NA,D正确。
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2.阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法正确的是 ( )
A.pH=12的Na2CO3溶液中OH-数目为0.01NA
B.2.4 g Mg与H2SO4完全反应,转移的电子数为0.1NA
C.标准状况下,2.24 L N2和O2的混合气体中分子数为0.2NA
D.26g C2H2与C6H6混合气体中含C—H键的数目为2NA
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3.(2026·长沙市第一中学月考)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是 ( )
A.25 ℃、101 kPa条件下,气体摩尔体积约为24.5 L·mol-1,12.25 L SO2中所含原子数为1.5NA
B.1 L 0.1 mol·L-1K2Cr2O7溶液中Cr2离子数为0.1NA
C.23 g有机物C2H6O中含有极性共价键的数目可能为4NA
D.0.5 mol C2H5OH中采用sp3杂化的原子数为1.5NA
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解析:25 ℃、101 kPa条件下,气体摩尔体积约为24.5 L·mol-1,12.25 L SO2的物质的量为0.5 mol,则总原子数为0.5×3NA=1.5NA,A正确;已知常温下K2Cr2O7溶液中存在Cr2+H2O⇌+2H+,故1 L 0.1 mol·L-1K2Cr2O7溶液中Cr2的数目小于0.1NA,B错误;23 g C2H6O(0.5 mol)若为甲醚(CH3OCH3),CH3OCH3分子内含8个极性键(6个C—H、2个C—O),总数为0.5×8NA=4NA,
C正确;C2H5OH中羟基O和两个C均为sp3杂化,每个分子含3个sp3杂化原子,
0.5 mol对应1.5NA,D正确。
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4.(2026·湖北省黄冈中学月考)NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 ( )
A.12 g石墨中含有的σ键数目为3NA
B.标准状况下,44.8 L NO和22.4 L O2反应后的分子数是2NA
C.常温下,1.0 L pH=12的Ba(OH)2溶液中OH-的数目是0.02NA
D.将1 mol NH4Cl与少量的稀氨水混合后,溶液呈中性,则溶液中数目为NA
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解析:石墨中每个碳原子形成3个σ键,但每个σ键被2个碳原子共享,故12 g
(1 mol)石墨含σ键数目为1.5NA,A错误;标准状况下44.8 L NO(2 mol)和22.4 L O2
(1 mol)完全反应生成2 mol NO2,但NO2会部分转化为N2O4,分子数小于2NA,B错误;pH=12的Ba(OH)2溶液中,OH-浓度为0.01 mol·L-1,1 L溶液中OH-数目为0.01NA,C错误;溶液呈中性时,由电荷守恒得)=n(Cl-)=1 mol,即其数目为NA,D正确。
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5.(2026·安徽省江淮十校联考)下列叙述正确的是(NA表示阿伏加德罗常数的值) ( )
A.1 mol P4在氧气中充分燃烧,断裂P—P键的数目为4NA
B.一定条件下足球烯C60与F2反应生成C60F60,1 mol C60F60分子中非极性共价键数目为60NA
C.2.1 g水分子DTO中所含中子数为NA
D.4.6 g N2O4和NO2混合物中含电子数为2.3NA
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解析:1 mol P4分子含有6 mol P—P键,燃烧时全部断裂,故断裂数目为6NA,A错误;1个C60原有90个C—C非极性键,生成C60F60后,每个C连接一个F,但
C—C键数目仍为90,故1 mol C60F60分子非极性键数目为90NA,B错误;DTO的摩尔质量为21 g·mol-1,2.1 g DTO的物质的量为0.1 mol,每个DTO分子中含11个中子,0.1 mol DTO分子含有中子数为1.1NA,C错误;N2O4和NO2的混合物可视为(NO2)n,4.6 g NO2单元的物质的量为0.1 mol,每个NO2单元含23个电子,总电子数为0.1×23NA=2.3NA,D正确。
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6.(2026·陕西省部分学校联考)NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 ( )
A.2.4 g镁条在空气中充分燃烧,转移的电子数为0.2NA
B.8.0 g由Cu2S和CuO组成的混合物中含有的铜原子数为0.1NA
C.1 mol 1O含有的中子数是8NA
D.2.24 L(标准状况)乙醇与足量Na充分反应,生成的H2分子数为0.05NA
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解析:2.4 g镁的物质的量为0.1 mol,镁燃烧后化合价由0价升至+2价,转移电子数为0.2NA,A正确;Cu2S和CuO的摩尔质量分别为160 g·mol-1和80 g·mol-1,无论混合物比例如何,8.0 g混合物中铜原子总物质的量恒为0.1 mol(通过极值法验证),B正确;1O中H没有中子,O有16-8=8个中子,故1 mol 1O含有的中子数是8NA,C正确;标准状况下乙醇为液体,无法通过气体摩尔体积计算其物质的量,因此生成的H2分子数无法确定,D错误。
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7.(2026·重庆市巴蜀中学月考)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是 ( )
A.48 g正丁烷和10 g异丁烷的混合物中共价键数目为13NA
B.标准状况下22.4 L苯在O2中完全燃烧,得到6NA个CO2分子
C.含0.15 mol晶胞(如图所示)的Cu2O晶体中Cu+的数目为0.6NA
D.常温下,1 L pH=1的NaHSO4溶液中含有的氧原子数大于0.4NA
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解析:正丁烷和异丁烷的摩尔质量均为58 g·mol-1,总质量为58 g,对应物质的量为1 mol,每个丁烷分子含13个共价键,因此混合物中共价键总数为13NA,A正确;标准状况下苯为液体,无法确定其物质的量,B错误;一个晶胞中:白球个数为1+×8=2,黑球个数为4,则白球为O2-,黑球为Cu+,则含0.15 mol晶胞的Cu2O晶体中Cu+的数目为0.15 mol×4×NA mol-1=0.6NA,C正确;1 L pH=1的NaHSO4溶液中S含有的氧原子数为0.4NA,水分子中也含有氧原子,因此溶液中的氧原子数大于0.4NA,D正确。
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8.高溴酸钠是一种氧化剂,其制备反应为NaBrO3+F2+2NaOH==NaBrO4+
2NaF+H2O,设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 ( )
A.11.2 L F2中含质子数目为9NA
B.0.1 mol·L-1NaF溶液中含Na+数目为0.1NA
C.10 g MgO与NaOH的混合固体中含电子数目为5NA
D.含0.1 mol NaBrO4的溶液中氧原子数目为0.4NA
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解析:题目未说明气体是否处于标准状况,无法计算,A错误;未提供溶液体积,无法计算,B错误;MgO和NaOH的摩尔质量均为40 g·mol-1,10 g混合固体总物质的量为0.25 mol,每摩尔MgO或NaOH均含20 mol电子,总电子数为0.25×20×NA=5NA,C正确;NaBrO4溶液中含0.4NA个氧原子,但水中还有大量氧原子,总氧原子数远大于0.4NA,D错误。
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9.(2026·广东省八校联盟质检)氮及其化合物的部分转化关系如图(转化条件已略去)。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1 mol NH3参加反应,消耗O2分子的数目为0.5NA
B.11.2 L NO和NO2的混合物中,含有氮原子的数目为0.5NA
C.反应③中1 mol NO2与足量H2O反应生成的数目为NA
D.反应④中6.4 g Cu参加反应,转移电子的数目一定为0.2NA
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解析:反应①为4NH3+5O2 4NO+6H2O,每1 mol NH3消耗1.25 mol O2,对应O2分子数为1.25NA,而非0.5NA,A错误;未明确气体是否处于标准状况(如温度、压强),无法确定11.2 L混合气体的总物质的量,因此氮原子数无法确定为0.5NA,B错误;反应③为3NO2+H2O==2HNO3+NO,每3 mol NO2生成2 mol N,
故1 mol NO2生成 mol N,对应数目为NA,C错误;6.4 g Cu的物质的量为
0.1 mol,Cu与HNO3反应生成Cu2+时,每1 mol Cu失去2 mol e-,故转移电子数为0.2NA,无论硝酸浓度如何,Cu最终均以Cu2+形式存在,转移电子数恒定,D正确。
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10.(2026·江西省赣抚吉十二校联考)工业上生产高纯硅的原理如下(已知硅、氢的电负性分别为1.8、2.1):
设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.①中产生2.24 L(标准状况)气体时,SiO2断裂Si—O的数目为0.4NA
B.②中生成0.1 mol SiHCl3时,同时生成H2的数目为0.1NA
C.③中生成5.6 g Si时转移电子的数目为0.4NA
D.熔点:SiO2>SiHCl3>Si
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解析:反应①为SiO2+2C Si+2CO↑,标准状况下2.24 L CO的物质的量为0.1 mol,由方程式可知消耗0.05 mol SiO2,SiO2为共价晶体,在SiO2晶体中,硅原子形成4个单键,每个键被2个原子分摊,1个氧形成2个键,1个键被2个原子分摊,1 mol SiO2含Si—O:4×+2××2=4 mol,故断裂Si—O键数目为0.05 mol
×4×NA mol-1=0.2NA,A错误;反应②为Si+3HCl SiHCl3+H2↑,生成1 mol SiHCl3时生成1 mol H2,故生成0.1 mol SiHCl3时生成0.1 mol H2,数目为0.1NA,B正确;反应③为SiHCl3+H2 Si+3HCl,5.6 g Si相当于0.2 mol,根据电负性知,氢的电负性大于硅,所以,SiHCl3中硅显+4价,氢显-1价,氯显-1价,生成
1 mol硅转移4 mol电子,故生成0.2 mol Si时转移0.8 mol电子,C错误;SiO2和Si均为共价晶体,熔点远高于分子晶体SiHCl3,共价晶体中,Si—O的键长小于Si—Si的键长,Si—O键键能大于Si—Si键,故熔点高低排序为SiO2>Si>SiHCl3,D错误。
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11.(2026·漳州市质检)烟酸结构简式如图, 结构与苯相似。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列关于1 mol烟酸的说法错误的是( )
A.σ键电子数目为20NA
B.共平面的C原子数目为6NA
C.与H2发生加成反应,最多消耗H2分子数目为3NA
D.与足量NaHCO3完全反应,生成的CO2分子数目为NA
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解析:σ键数目需计算分子中所有单键及双键中的σ键。吡啶环(六元环)含6个σ键,环上4个C—H σ键,羧基中C—C(环与羧基碳)、C==O(σ)、C—O(羟基)、O—H各1个σ键,共6+4+4=14个σ键,每个σ键含2个电子,电子总数为28NA,故A错误;吡啶环为平面结构(5个C、1个N共平面),羧基碳与环上C通过单键连接,羧基碳与环平面共平面,分子中6个C(环上5个+羧基1个)共平面,故B正确;吡啶环类似苯环,1 mol吡啶环可与3 mol H2加成,羧基不能加成H2,故最多消耗3NA H2,C正确;羧基(—COOH)酸性强于碳酸,与NaHCO3反应:—COOH+NaHCO3
→—COONa+CO2↑+H2O,1 mol烟酸含1 mol羧基,生成1 mol CO2,即NA个分子,故D正确。
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12.二甲基锌是制备薄膜太阳能电池的关键前驱体材料,常温下二甲基锌与H2O会发生如下反应。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 ( )
A.二甲基锌是一种离子化合物
B.生成5.6 L CH4,消耗水分子数为0.25NA
C.1 mol基态Zn原子s能级电子总数为8NA
D.1 mol H2O分子中含有的非极性键数目为2NA
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解析:二甲基锌中Zn与—CH3通过共价键结合,属于共价化合物,而非离子化合物,A错误;未说明是否为标准状况,5.6 L CH4的物质的量无法确定,消耗水分子数也无法计算,B错误;基态Zn原子的电子排布式为[Ar]3d104s2,s能级包括1s2、2s2、3s2、4s2,共8个电子,1 mol Zn原子s能级电子总数为8NA,C正确;H2O分子中只含O—H极性键,无非极性键,D错误。
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13.三氟化氮(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.1 mol HNO3所含中子数为32NA
B.生成11.2 L NO,转移电子数为0.5NA
C.若1 mol NF3被氧化,则需氧化剂的分子数为2NA
D.1 mol·L-1的HF溶液含氟原子数为NA
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解析:1 mol HNO3所含中子数为7+8×3=31NA,A错误;状况不知无法由气体体积计算物质的量,B错误;在3NF3+5H2O==2NO+HNO3+9HF中,有1个氮原子化合价由+3价升高到+5价,有2个氮原子化合价由+3价降低到+2价,即反应中若有1 mol NF3被氧化,则需要2 mol氧化剂,也就是2NA,C正确;无HF溶液的体积,无法计算,D错误。
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14.(2026·湖北省华大新高考联盟质量测评)白磷和红磷是磷元素的两种常见同素异形体。白磷(P4)与浓硫酸反应的化学方程式为P4+10H2SO4(浓)==4H3PO4
+10SO2↑+4H2O。设NA是阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是 ( )
A.1 mol P4中含有共价键的数目为4NA
B.0.1 mol·L-1H2SO4溶液中H+的数目为0.2NA
C.18 g H2O中含有的电子数为10NA
D.每生成11.2 LSO2,转移的电子数为10NA
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解析: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6NA,A错误;0.1 mol·L-1 H2SO4溶液中H+的数目需结合溶液体积计算,但题目未提供体积,无法确定具体数目,B错误;18 g H2O的物质的量为1 mol,每个H2O分子含10个电子,因此电子总数为10NA,C正确;根据反应方程式,每生成10 mol SO2转移20 mol电子,即每生成1 mol SO2转移2 mol电子,若11.2 L SO2为标准状况下的体积(0.5 mol),则转移电子数为NA,但题目未给条件,无法计算,D错误。
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15.(2026·河北省百师联盟开学摸底)硫酸是重要的化工原料,可用于生产化肥、农药、炸药、染料和盐类等。工业上一般以硫黄或其他含硫矿物(如黄铁矿)为原料来制备硫酸。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 ( )
A.0.1 mol FeS2晶体中含离子数目为0.2NA
B.64 g SO2和足量的O2在密闭容器中充分反应,生成的SO3的分子数为NA
C.标准状况下,3.36 L的SO3中含有的质子数为6NA
D.100 mL 0.1 mol·L-1的H2SO4水溶液中含有氧原子数为0.04NA
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解析:FeS2晶体中阳离子为Fe2+,阴离子为,1个FeS2含2个离子(1个Fe2+和1个),则0.1 mol FeS2含离子数目为0.1 mol×2×NA mol-1=0.2NA,A正确;SO2与O2生成SO3的反应为可逆反应(2SO2+O2⇌2SO3),64 g SO2(1 mol)与足量O2反应时,SO2不能完全转化,生成的SO3分子数小于NA,B错误;标准状况下SO3为固体,不能用气体摩尔体积(22.4 L·mol-1)计算其物质的量,C错误;100 mL 0.1 mol·L-1 H2SO4溶液中,H2SO4的物质的量为0.01 mol,含O原子0.04 mol,但溶液中的水也含O原子,总O原子数远大于0.04NA,D错误。
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16.(2026·江西赣州模拟)一种光催化重整聚乳酸生成丙酮酸的过程如图所示。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是 ( )
A.1 mol乳酸分子中含有s⁃sp3σ键数目为6NA
B.1 mol乳酸比1 mol丙酮酸多2NA质子
C.生成1 mol丙酮酸,需要消耗2NA h+
D.1 mol丙酮酸与足量Na2CO3溶液反应,生成CO2分子数为0.5NA
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解析:由乳酸结构可知,该结构中单键C、O均为sp3杂化,羧基碳原子为sp2杂化,其中H原子与单键C、O之间为s⁃sp3σ键,1分子中含6个s⁃sp3σ键,故A正确;由结构简式可知乳酸比丙酮酸多两个H原子,乳酸比丙酮酸多2个质子,则
1 mol乳酸比1 mol丙酮酸多2NA质子,故B正确;生成1 mol丙酮酸,转移2 mol电子,则需要消耗2NA h+,故C正确;1 mol丙酮酸与足量Na2CO3溶液反应,生成碳酸氢钠,没有二氧化碳生成,故D错误。
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