高考化学一轮复习（新高考版） 第2章 热点强化4 包罗万象的阿伏加德罗常数(NA)

热点强化4　包罗万象的阿伏加德罗常数(N_A)

一、识破阿伏加德罗常数判断的陷阱

1．N_A为阿伏加德罗常数的值。请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。

(1)2.24 L CO₂中含有的原子数为0.3N_A(　　)

(2)常温下，11.2 L甲烷气体含有的甲烷分子数为0.5N_A(　　)

(3)常温常压下，1.4 g乙烯与丙烯混合气体含有的原子数为0.3N_A(　　)

(4)标准状况下，22.4 L SO₃中含有SO₃的分子数为N_A(　　)

(5)标准状况下，22.4 L氧气、氮气和CO的混合气体中含有2N_A个原子(　　)

(6)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N_A个电子(　　)

(7)常温常压下，1 mol CO₂与SO₂的混合气体中含氧原子数为2N_A(　　)

答案　(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)√　(6)×　(7)√

2．N_A为阿伏加德罗常数的值。请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。

(1)0.1 L 3.0 mol·L^－1的NH₄NO₃溶液中含有的NH的数目为0.3N_A(　　)

(2)在高温、高压和催化剂条件下，密闭容器中2 g H₂与足量N₂反应，转移电子数为2N_A(　　)

(3)等体积、等物质的量浓度的NaCl和KCl溶液中，阴、阳离子数目之和均为2N_A(　　)

(4)1 mol Al^3＋完全水解生成氢氧化铝胶体粒子的数目为N_A(　　)

(5)含2 mol H₂SO₄的浓硫酸与足量铜共热，转移的电子数为2N_A(　　)

(6) 0.1 mol·L^－1的NaHSO₄溶液中，Na^＋数目为0.1N_A(　　)

(7)密闭容器中，2 mol NO与1 mol O₂充分反应后，混合气体中氧原子数为4N_A(　　)

(8)100 g 46%的乙醇溶液中含有氧原子数为N_A(　　)

答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×　(7)√　(8)×

阿伏加德罗常数判断题中的常见陷阱

1．气体摩尔体积的适用条件设陷，如第1题(1)(2)(4)(6)

应对策略：

一看“气体”是否处在“标准状况”。

二看“标准状况”下，物质是否为“气体”[如CCl₄、CHCl₃、CH₂Cl₂(注：CH₃Cl为气体)、H₂O、溴、SO₃、己烷、苯、HF、NO₂等在标准状况下均不为气体]。

2．设置与计算无关的一些干扰条件，如第1题(3)(7)

应对策略：注意物质的质量、摩尔质量、微粒个数不受“温度”“压强”等外界条件的影响。

3．忽视可逆反应、隐含反应、反应物浓度变化对反应的影响，如第2题(1)(2)(4)(5)

应对策略：

(1)熟记常考可逆反应。

①2SO₂＋O₂催化剂△2SO₃

②N₂＋3H₂高温、高压催化剂2NH₃

③Cl₂＋H₂OHCl＋HClO

(2)注意盐溶液中N_A是否涉及弱碱阳离子、弱酸酸根阴离子。

(3)有些反应的反应物浓度不一样，反应就不一样。如铜与浓硝酸的反应、铜与浓硫酸的反应、二氧化锰与浓盐酸的反应。

4．计算电解质溶液中微粒数目常在溶液体积、溶剂方面设陷，如第2题(3)(6)(8)

应对策略：

(1)已知浓度时，特别关注是否有具体的体积。

(2)若N_A涉及O原子、H原子数目，是否忽视溶剂水。

二、关注特殊物质的“组成”和结构特点

3．N_A为阿伏加德罗常数的值。请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。

(1)36 g ¹⁸O₂中含有10N_A个中子(　　)

(2)17 g —OH与17 g OH^－所含电子数均为10N_A(　　)

(3)92 g NO₂与N₂O₄的混合气体中含有的原子总数为6N_A(　　)

(4)乙烯和环丙烷(C₃H₆)组成的28 g混合气体中含有3N_A个氢原子(　　)

(5)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均为4N_A(　　)

(6)4.5 g SiO₂晶体中含有的硅氧键的数目为0.3N_A(　　)

(7)34 g过氧化氢存在的极性键总数为3N_A(　　)

(8)46 g乙醇中存在的共价键总数为8N_A(　　)

(9)26 g乙炔中含有π键的个数为2N_A(　　)

答案　(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×　(6)√　(7)×　(8)√　(9)√

(1)理清整体与部分的数量关系

确定粒子个数：弄清楚微粒中相关粒子(质子、中子、电子、离子)、化学键之间的数量关系。

如单原子分子：稀有气体He、Ne等；双原子分子：Cl₂、N₂、O₂、H₂等。

有特殊结构的物质的量计算：如1 mol Si中含Si—Si的数目为2N_A、1 mol SiO₂中含Si—O的数目为4N_A、1 mol石墨烯(单层石墨)中含有六元环的个数为0.5N_A。

(2)最简式相同的混合物计算技巧——求同存异，如第3题(3)将混合物看作“NO₂”，(4)将混合物看作“CH₂”。

(3)最简式相同的混合物计算技巧——极端假设法，如第3题(3)可先假设都是NO₂计算，再假设都是N₂O₄，结果相同；同样的方法解答第3题(4)。

三、关注特殊物质氧化还原反应中电子转移数目

4．N_A为阿伏加德罗常数的值。请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)，简述判断依据。

(1)标准状况下，2.24 L CO₂与足量的Na₂O₂充分反应，转移的电子总数为0.2N_A(×)

判断依据：该反应为Na₂O₂中－1价氧元素的歧化反应，0.1 mol CO₂反应消耗0.1 mol Na₂O₂，转移0.1 mol电子。

(2)5.6 g Fe和6.4 g Cu分别与0.1 mol Cl₂充分反应，转移的电子数均为0.2N_A(√)

判断依据：0.1 mol Fe和0.1 mol Cu均能完全使0.1 mol Cl₂转化为0.2 mol Cl^－，转移0.2 mol电子。

(3)5.6 g铁粉与硝酸反应失去的电子数一定为0.3N_A(×)

判断依据：没有给出硝酸的量，不能判断最终产物中铁元素的价态，故不能判断转移电子的数目。

(4)6.4 g Cu与S完全反应，转移的电子数为0.2N_A(×)

判断依据：该反应的产物为Cu₂S,0.1 mol Cu只能失去0.1_mol电子。

(5)向FeBr₂溶液中通入适量Cl₂，当有1 mol Fe^2＋被氧化时，转移的电子总数一定等于3N_A(×)

判断依据：还原性：Fe^2＋>Br^－，Cl₂首先氧化Fe^2＋，Cl₂的量不确定，无法确定Br^－被氧化的量，转移的电子数在N_A～3N_A之间。

1．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Fe^3＋，与少量硝酸反应生成Fe^2＋。

(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．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

1．(2022·全国甲卷，11)N_A为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　)

A．25 ℃，101 kPa下，28 L氢气中质子的数目为2.5N_A

B．2.0 L 1.0 mol·L^－1 AlCl₃溶液中，Al^3＋的数目为2.0N_A

C．0.20 mol苯甲酸完全燃烧，生成CO₂的数目为1.4N_A

D．电解熔融CuCl₂，阴极增重6.4 g，外电路中通过电子的数目为0.10N_A

答案　C

解析　25℃、101 kPa不是标准状况，不能用标况下的气体摩尔体积计算氢气的物质的量，故A错误；Al^3＋在溶液中会发生水解生成Al(OH)₃，因此Al^3＋的数目小于2.0N_A，故B错误；苯甲酸完全燃烧的化学方程式为C₆H₅COOH＋O₂7CO₂＋3H₂O，1 mol苯甲酸完全燃烧生成7 mol CO₂，则0.20 mol苯甲酸完全燃烧生成1.4 mol CO₂，数目为1.4N_A，故C正确；电解熔融CuCl₂时，阳极反应为2Cl^－－2e^－===Cl₂↑，阴极反应为Cu^2＋＋2e^－===Cu，阴极增加的重量为Cu的质量，6.4 g Cu的物质的量为0.10 mol，根据阴极反应可知，外电路中通过电子的物质的量为0.20 mol，数目为0.20N_A，故D错误。

2．(2022·浙江6月选考，12)N_A为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　)

A．12 g NaHSO₄中含有0.2N_A个阳离子

B．11.2 L乙烷和丙烯的混合气体中所含碳氢键数为3N_A

C．8 g CH₄含有中子数为3N_A

D．0.1 mol H₂和0.1 mol I₂于密闭容器中充分反应后，HI分子总数为0.2N_A

答案　C

解析　NaHSO₄由钠离子和硫酸氢根离子构成，其中的阳离子只有钠离子，12 g NaHSO₄的物质的量为0.1 mol，因此，其中只含有0.1N_A个阳离子，A说法不正确；没有指明气体的温度和压强，无法确定混合气体的物质的量是多少，因此，无法确定其中所含碳氢键的数目，B说法不正确；1个CH₄分子中有6个中子，8 g CH₄的物质的量为0.5 mol，因此，8 g CH₄含有的中子数为3N_A，C说法正确；H₂和I₂发生反应生成HI，该反应是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，因此充分反应后，HI分子总数小于0.2N_A，D说法不正确。

3．(2022·海南，7)在2.8 g Fe中加入100 mL 3 mol·L^－1 HCl，Fe完全溶解。N_A代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　)

A．反应转移电子为0.1 mol

B．HCl溶液中Cl^－数为3N_A

C．2.8 g ⁵⁶Fe含有的中子数为1.3N_A

D．反应生成的标准状况下气体3.36 L

答案　A

解析　2.8 g Fe的物质的量为0.05 mol，与100 mL 3 mol·L^－1HCl发生反应后，Fe完全溶解，而盐酸过量。Fe完全溶解生成Fe^2＋，该反应转移电子0.1 mol，A正确；HCl溶液中Cl^－的物质的量为0.3 mol，因此，Cl^－数为0.3N_A，B不正确；⁵⁶Fe的质子数为26、中子数为30,2.8 g ⁵⁶Fe含有的中子数为1.5N_A，C不正确；反应生成H₂的物质的量为0.05 mol，在标准状况下的体积为1.12 L ，D不正确。

4．(2022·辽宁，3)设N_A为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)

A．1.8 g ¹⁸O中含有的中子数为N_A

B．28 g C₂H₄分子中含有的σ键数目为4N_A

C．标准状况下，22.4 L HCl气体中H^＋数目为N_A

D．pH＝12的Na₂CO₃溶液中OH^－数目为0.01N_A

答案　A

解析　1个¹⁸O原子中含有10个中子，1.8 g ¹⁸O的物质的量为＝0.1 mol，故1.8 g ¹⁸O中含有的中子数为N_A，故A正确；乙烯分子的结构式为

，1个乙烯分子中含有5个σ键，28 g C₂H₄(即1 mol)分子中含有的σ键数目为5N_A，故B错误；HCl是共价化合物，HCl分子中不存在H^＋，故C错误；没有给出Na₂CO₃溶液的体积，无法计算pH＝12的Na₂CO₃溶液中OH^－的数目，故D错误。

5．(2021·广东，11)设N_A为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)

A．1 mol CHCl₃含有C—Cl键的数目为3N_A

B．1 L 1.0 mol·L^－1的盐酸含有阴离子总数为2N_A

C．11.2 L NO与11.2 L O₂混合后的分子数目为N_A

D．23 g Na与足量H₂O反应生成的H₂分子数目为N_A

答案　A

解析　1 mol CHCl₃含有3 mol C—Cl键，C—Cl键的数目为3N_A，A正确；盐酸中氯化氢会全部电离出Cl^－，水会部分电离出OH^－，水的质量及电离程度未知，故无法计算1 L 1.0 mol·L^－1的盐酸含有的阴离子的总数，B错误；未提到具体的温度、压强(如标况下)，故无法计算11.2 L NO与11.2 L O₂混合后的分子数目，C错误；钠与足量的水反应生成氢气的关系式为2Na～H₂，故1 mol Na与水反应生成0.5 mol H₂，H₂分子数目应为0.5N_A，D错误。

6．(2021·全国甲卷，8)N_A为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是(　　)

A．18 g重水(D₂O)中含有的质子数为10N_A

B．3 mol的NO₂与H₂O完全反应时转移的电子数为4N_A

C．32 g环状S₈(

)分子中含有的S—S键数为1N_A

D．1 L pH＝4的0.1 mol·L^－1 K₂Cr₂O₇溶液中Cr₂O离子数为0.1N_A

答案　C

解析　D₂O的质子数为10,18 g D₂O的物质的量为＝0.9 mol, 则18 g重水(D₂O)中所含质子数为9N_A，A错误；NO₂与H₂O反应的化学方程式为3NO₂＋H₂O===2HNO₃＋NO，有3 mol的NO₂参与反应时，转移的电子数为2N_A，B错误；一个S₈(

)分子中含有的S—S键数为8,32 g S₈的物质的量为＝ mol，则含有的S—S键数为×8×N_A＝N_A，C正确；酸性K₂Cr₂O₇溶液中存在：Cr₂O＋H₂O2CrO＋2H^＋，则1 L pH＝4的0.1 mol·L^－1 K₂Cr₂O₇溶液中Cr₂O离子数小于0.1N_A，D错误。

7．(2021·浙江6月选考，18)设N_A为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是(　　)

A．标准状况下，1.12 L ¹⁸O₂中含有中子数为N_A

B．31 g P₄(分子结构：

)中的共价键数目为1.5N_A

C．100 mL 0.1 mol·L^－1的NaOH水溶液中含有氧原子数为0.01N_A

D．18.9 g 三肽C₆H₁₁N₃O₄(相对分子质量：189)中的肽键数目为0.2N_A

答案　C

解析　标准状况下，1.12 L ¹⁸O₂的物质的量为0.05 mol，1个¹⁸O中含有中子数为18－8＝10，所以1.12 L ¹⁸O₂中含有中子数为N_A，A正确；31 g P₄的物质的量为0.25 mol，根据白磷的分子结构可知，1个白磷分子里含有6个共价键，所以共价键数目为1.5N_A，B正确；100 mL 0.1 mol·L^－1的NaOH水溶液中含有溶质氢氧化钠和溶剂水，氧原子数目为二者氧原子数目的加和，C错误；18.9 g三肽C₆H₁₁N₃O₄的物质的量为0.1 mol，三分子氨基酸脱水缩合形成三肽，三肽中含有两个肽键，所以18.9 g三肽C₆H₁₁N₃O₄中的肽键数目为0.2N_A，D正确。

8．(2021·湖南，5)N_A为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)

A．18 g H₂¹⁸O含有的中子数为10N_A

B．0.1 mol·L^－1 HClO₄溶液中含有的H^＋数为0.1N_A

C．2 mol NO与1 mol O₂在密闭容器中充分反应后的分子数为2N_A

D．11.2 L CH₄和22.4 L Cl₂(均为标准状况)在光照下充分反应后的分子数为1.5N_A

答案　D

解析　18 g H₂¹⁸O的物质的量为＝0.9 mol，1个H₂¹⁸O含10个中子，则18 g H₂¹⁸O含有的中子数为9N_A，A错误；未给出溶液体积，无法计算，B错误；存在2NO＋O₂===2NO₂, 2NO₂N₂O₄，因此2 mol NO与1 mol O₂在密闭容器中充分反应后的分子数小于2N_A，C错误；标准状况下11.2 L CH₄的物质的量为0.5 mol,22.4 L Cl₂的物质的量为1 mol，反应前后分子数不变，因此11.2 L CH₄和22.4 L Cl₂(均为标准状况)在光照下充分反应后的分子数为1.5N_A，D正确。

9．(2021·河北，7)N_A是阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是(　　)

A．22.4 L(标准状况)氟气所含的质子数为18N_A

B．1 mol碘蒸气和1 mol氢气在密闭容器中充分反应，生成的碘化氢分子数小于2N_A

C．电解饱和食盐水时，若阴阳两极产生气体的总质量为73 g，则转移电子数为N_A

D．1 L 1 mol·L^－1溴化铵水溶液中NH与H^＋离子数之和大于N_A

答案　C

解析　在标准状况下，22.4 L氟气的物质的量为1 mol，其质子数为1×9×2×N_A＝18N_A，A正确；碘蒸气与氢气发生的反应为I₂(g)＋H₂(g)2HI(g)，反应为可逆反应，生成的碘化氢分子数小于2N_A，B正确；电解饱和食盐水时电极总反应为2NaCl＋2H₂O2NaOH＋H₂↑＋Cl₂↑，阴、阳两极产生的气体分别是氢气与氯气，且物质的量之比为1∶1，若气体的总质量为73 g，则说明反应生成的氢气与氯气的物质的量各为1 mol，根据关系式H₂～2e^－可知，转移的电子数为2N_A，C错误；1 L 1 mol·L^－1溴化铵水溶液存在电荷守恒，n(NH)＋n(H^＋)＝n(Br^－)＋n(OH^－)，因为n(Br^－)＝1 L×1 mol·L^－1＝1 mol，所以该溶液中NH与H^＋离子数之和大于N_A，D正确。

10．若N_A表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　)

A．常温常压下，78 g Na₂O₂中含有的阴离子数为2N_A

B．1 mol —OH含有的电子数为10N_A

C．1 mol 3-苯基丙烯(

)中含有的碳碳双键数为4N_A

D．常温常压下，32 g N₂H₄所含共价键的数目为5N_A

答案　D

解析　常温常压下，78 g Na₂O₂的物质的量是1 mol，其中含有的阴离子(O)数为N_A，A错误；1 mol —OH含有的电子数为9N_A，B错误；苯环不存在碳碳双键，1 mol 3-苯基丙烯(

)中含有的碳碳双键数为N_A，C错误；常温常压下，32 g N₂H₄的物质的量是1 mol，其结构式为

，则所含共价键的数目为5N_A，D正确。

11．设N_A为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)

A．0.1 L 0.5 mol·L^－1乙醇溶液中含有的氧原子数为0.05N_A

B．将4.6 g钠用铝箔包裹并刺小孔，与足量水充分反应，生成的H₂分子数为0.1N_A

C．C₂H₄O与C₂H₆O₂的混合物0.1 mol，充分燃烧消耗O₂的数目为0.25N_A

D．常温常压下，22.4 L HF所含的分子数目为N_A

答案　C

解析　0.1 L 0.5 mol·L^－1乙醇溶液中含有0.05 mol乙醇，故含有的氧原子数为0.05N_A，但是水中还含有氧原子，故A错误；4.6 g钠的物质的量为＝0.2 mol，根据2Na＋2H₂O===2NaOH＋H₂↑，此反应产生的H₂分子数为0.1N_A，但是氢氧化钠与铝单质反应也生成了氢气，故B错误；分子式C₂H₆O₂可改写为C₂H₄O·H₂O，故C₂H₄O与C₂H₆O₂的混合物0.1 mol，充分燃烧消耗O₂的数目为0.25N_A，故C正确；HF在标准状况下为液体，不能用22.4 L·mol^－1计算，故D错误。

12．设N_A为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)

A．11 g K₂S和K₂O₂的混合物中含有的离子数目为0.3N_A

B．标准状况下，4.48 L CCl₄所含的分子数为0.2N_A

C．一定条件下，32 g SO₂与足量O₂反应，转移的电子数为N_A

D．0.1 mol·L^－1Na₂SO₄溶液中含有的氧原子数为0.4N_A

答案　A

解析　K₂S和K₂O₂的摩尔质量均为110 g·mol^－1、且1 mol K₂S或1 mol K₂O₂中均含3 mol离子，因此11 g K₂S和K₂O₂的混合物的物质的量为＝0.1 mol，所含离子的物质的量为0.3 mol，所含离子数目为0.3N_A，A正确；标准状况下，四氯化碳不是气体，无法计算分子数，B错误；32 g SO₂的物质的量为＝0.5 mol，二氧化硫与氧气反应的化学方程式为2SO₂＋O₂催化剂△2SO₃，反应为可逆反应，因此0.5 mol SO₂与足量O₂反应，转移的电子数小于N_A，C错误；溶液体积未知，且水中也含有氧原子，无法计算氧原子数目，D错误。

13．设N_A为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是(　　)

A．18 g葡萄糖中sp³杂化的原子数为1.1N_A

B．1 mol K₃[Fe(CN)₆]中配位键的个数为6N_A

C．将1 mol NH₄Cl溶于稀氨水中使溶液呈中性，溶液中NH数目为N_A

D．23 g Na与O₂充分反应生成Na₂O和Na₂O₂的混合物，消耗O₂的分子数在0.25N_A和0.5N_A之间

答案　A

解析　葡萄糖分子中五个饱和碳和五个羟基氧均为sp³杂化，1个葡萄糖分子中含有10个sp³杂化的原子，18 g葡萄糖为0.1 mol，含sp³杂化的原子数为N_A，A错误；1个[Fe(CN))₆]^3－含有6个配位键，故1 mol K₃[Fe(CN))₆]中配位键的个数为6N_A，B正确；将1 mol NH₄Cl溶于稀氨水中使溶液呈中性，则n(H^＋)＝n(OH^－)，根据电荷守恒，n(NH)＝n(Cl^－)，溶液中Cl^－数目为N_A，则NH数目也为N_A，C正确；根据化学方程式：4Na＋O₂===2Na₂O,23 g Na与O₂充分反应生成Na₂O，消耗0.25 mol O₂，同理，2Na＋O₂Na₂O₂,23 g Na与O₂反应生成Na₂O₂，消耗0.5 mol O₂，生成Na₂O和Na₂O₂的混合物，消耗O₂的分子数在0.25N_A和0.5N_A之间，D正确。