主题3 第3讲 守正出新的阿伏加德罗常数(Word教参)-【新高考方案】2027年高考化学一轮总复习（山东、海南专版）

该高中化学高考复习讲义聚焦阿伏加德罗常数（Nₐ）核心考点，将常规考查的结构特点、氧化还原反应、可逆过程三个角度与创新命题的无机反应、有机反应、结构、催化机理四种情境有机整合，通过考点梳理（思维建模）、方法指导（正误判断解析）、真题训练（2024-2025年各地高考题）等环节，帮助学生构建Nₐ计算的知识体系和解题逻辑。 资料以情境化命题为特色，如结合铅酸蓄电池负极增重分析电子转移，借助虫蚁叮咬时蚁酸氧化反应考查化学键数目，培养学生科学思维和化学观念。设置基础判断（10道正误题）与综合应用（8道高考真题）分层练习，配合思维建模总结（如“记组成明结构”“抓价态析反应”），确保学生高效突破Nₐ计算难点，为教师精准把握高考命题趋势、优化复习节奏提供实用指导。

第三讲　守正出新的阿伏加德罗常数 　　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。 　　一、NA常规考查的三个角度 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 (√) (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 (√) |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 (√) (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 (×) |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 (×) (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 (×) |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+O22SO3、N2+3H22NH3。 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。 二、NA创新命题的四种考法 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)+CCO2↑+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 解析:选A　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:选A　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:选A　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 解析:选B　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[CH2C(CH3)—COOH]与甲醇(CH3OH)发生酯化反应生成甲基丙烯酸甲酯[CH2C(CH3)—COOCH3]和水,反应式为CH2C(CH3)—COOH + CH3OH CH2C(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[NCN]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)+2LiHLi2[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 解析:选D　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 解析:选C　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 解析:选A　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.[双选]雄黄(As4S4, )与雌黄(As2S3)在古代均曾入药。二者可发生如图转化,NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 (　　) A.1 mol雄黄分子中,含有S—S非极性共价键的数目为2NA B.反应Ⅰ每生成22.4 L(标准状况下)SO2气体,转移的电子数目为7NA C.1 L 1 mol·L-1 NaH2AsO3溶液中,Na+、H2As、As数目之和为2NA D.反应Ⅲ每生成1 mol雌黄分子,同时生成的H2O数目为6NA 解析:选BD　As是第ⅤA族元素,S是第ⅥA族元素,结合8电子稳定结构原理,雄黄结构中黑球为As,白球为S,因此雄黄中不含有S—S共价键,故A错误;根据图示的反应过程,反应Ⅰ的化学方程式为As4S4+7O2==4SO2+2As2O3,反应过程中每生成4 mol SO2需要转移28 mol电子,标准状况下22.4 L SO2气体为1 mol,转移的电子数目为7NA,故B正确;1 L 1 mol·L-1 NaH2AsO3溶液中含Na+数目为NA,H3AsO3、H2As、HAs、As的数目之和为NA,Na+、H2As、As数目之和小于2NA,故C错误;反应Ⅲ的方程式为2H3AsO3+3H2S==6H2O+As2S3,反应Ⅲ每生成1 mol雌黄分子,同时生成的H2O数目为6NA,故D正确。 54 / 61 $