专题03 第9题阿伏加德罗常数（知识过关）-2021高考化学二三轮复习题型大突破系列（解析版）

专题 03 第 9 题 阿伏加德罗常数（知识过关） 一、试题分析 阿伏伽德罗常数的考查，涉及各种微粒数目的计算（分子数、原子数、质子数、电子数等），氧化还原 反应中电子得失数目，体现化学研究从定性到定量、从宏观到微观的特点，更凸显了化学学科特点和化学 研究基本方法，考查内容广、综合性强。 二、试题导图 三、必备知识 1、整体与部分的关系 命题角度 举例 判断 正误 注意事项 1. 求粒子 数 ①1 L 0.1 mol·L－1 K2CO3 溶液中含有 K＋数目为 0.1NA （×） 要注意溶质中和溶剂中都含 有的微粒；要注意是离子还是 官能团 ②1 L 0.1 mol·L－1 H2O2 溶液中含有 O 原子数为 0.2NA （×） ③1 mol Na2O2 中含有的阴离子数为 2NA （×） ④1 mol —OH 中含有的电子数为 10NA （×） ⑤1 mol OH－中含有的电子数为 10NA （√） ⑥1 mol 熔融的 KHSO4 中含有 2NA 个阳离子 （×） 2. 求化学 键数目 ①0.1 mol CaC2 中含碳碳三键数为 0.2NA （×） 1 mol Na2O2、CaC2 中含 O2－ 2 、 C 2－ 2 分别是 1 mol；苯环中的 碳碳键是介于单键和双键之 间的一种独特的键，不含有碳 碳双键；1 mol 白磷(P4)中含有 的 P—P 键的数目为 6NA ；1 mol S8 含 8 mol S—S 键；1 mol 金刚石(晶体硅)中含有 2 mol C—C(Si—Si)键；1 mol SiO2 含有 4 mol Si—O 键 ②1 mol 苯中含有的碳碳双键数为 3NA （×） ③0.1 mol CCl4 中含有的共价键数为 0.4NA （√） ④1 mol 白磷中含有的 P—P 键的数目为 4NA （×） ⑤1 mol 甲烷中含有的 C—H 键的数目为 4NA （√） ⑥1 mol 金刚石(或晶体硅)中含有的 C—C 键(或 Si—Si 键)数为 4NA （×） ⑦氢原子数为 0.4NA 的甲醇分子中含有的σ键数为 0.4NA （×） 2、已知物质的质量(或物质的量)求微粒个数 命题角度 举例 判断 正误 注意事项 1. 纯净物 ①18 g H2O 含有的分子数为 NA （√） ①单一纯净物直接计算 ②因同位素而造成的摩尔质 量不同的物质(如 H2O、D2O 组成的物质)分别计算 ②2 g H2 含有的原子数为 2NA （√） ③18 g H2O、D2O 组成的物质中含有的质子数为 10NA （×） ④0.1 mol 11B 中，含有 0.6NA 个中子 （√） 2. 混合物 ①28 g 乙烯和环丁烷(C4H8)的混合气体中含有的碳原 子数为 2NA （√） ①（√）实验式相同的混合物， 按最简式来计算(如乙烯和丙 烯、乙烯和环丁烷，它们的最 简式都是 CH2) ②实验式不同的物质要分别 计算 ③注意整体和部分的关系 ②常温常压下，92 g NO2 和 N2O4 的混合气体中含有 的原子数为 6NA （√） ③16 g O2 和 O3 的混合气体中含有的 O 原子数为 NA （√） ④1 mol Na2O2 和 Na2S 的混合物中含有的离子总数为 3NA （√） ⑤1 mol CO2 和 SO2 的混合气体中含有的氧原子数为 2NA （√） ⑥160 g Cu2S 和 CuO 的混合物中含有的铜原子数为 2NA （√） 3、常考陷阱 （3）不 ①2 mol NO2 置于密闭容器中，最终生成的 N2O4 分子数为 NA （×） 可逆反应进行不 命题角度 举例 判断正 误 注意事项 （1）溶液体 积未知 ①在 pH＝13 的 NaOH 溶液中 OH－的数目为 0.1×6.02×1023 （×） 溶液的体积未知， 溶质的物质的量 无法计算，所含微 粒数也无法计算 ②0.1 mol·L－1NaF 溶液中所含 F－的数目小于 0.1NA （×） ③0.1 mol·L－1CH3COOH 溶液中所含 H＋的数目为 0.1NA （×） ④0.1 mol·L－1FeCl3 溶液中所含 Fe3＋的数目小于 0.1NA （×） ⑤pH＝1 的 H3PO4 溶液中，含有 0.1NA 个 H＋ （×） （2）标准状 况下与非标 准状况下的 陷阱 ①常温常压下，22.4 L 氯气与足量的镁粉充分反应，转移的 电子数为 2NA （×） 气体若在非标准状 况下，气体摩尔体 积不能用 22.4 L·mol－1 计算；标准 状况下为非气体的 物质：水、乙醇、 硫酸、三氧化硫、 四氯化碳、苯、甲 醇、HF 等 ②锌与足量的稀硫酸反应生成 22.4 L H2，转移电子数为 2NA （×） ③标准状况下，2.24 L SO3 中含有 0.3NA 个氧原子 （×） ④标准状况下，22.4 L CCl4 中含有 NA 个分子 （×） ⑤标准状况下，22.4 L 苯中含有 6NA 个碳原子 （×） 能完全 反应的 陷阱 到底；一定量的浓 盐酸(浓硫酸)与足 量的二氧化锰(金 属铜)不能反应完 全 ②密闭容器中 1 mol N2 与 3 mol H2 充分反应，生成 2 mol NH3 （×） ③50 mL 12 mol·L－1盐酸与足量MnO2共热，转移的电子数为0.3NA （×） ④含 2 mol 硫酸的浓硫酸与足量铜共热，转移的电子数为 2NA （×） ⑤密闭容器中 2 mol SO2 与 1 mol O2 充分反应，产物的分子数为 2NA （×） ⑥1 mol H2 和 1 mol I2 于密闭容器中充分反应后，其分子总数为 2NA （√） （4）弱 电解质 的电离 盐类水 解 ①1 L 0.1 mol·L－1 CH3COOH 溶液中所含 H＋的数目为 0.1NA （×） 弱电解质仅部分 电离；注意盐类水 解进行不彻底 ②1 L 0.1 mol·L－1 NH3·H2O 溶液中所含 OH－的数目为 0.1NA （×） ③1 L 0.1 mol·L－1NH4Cl 溶液中，NH ＋ 4 的数目为 0.1NA （×） 4、电子转移数的计算 举例 判断正误 注意事项 ①过氧化钠与水反应时，生成 0.1 mol 氧气转移的电子数为 0.4NA （×） 要注意特殊物质，如由过 氧化钠、过氧化氢制取 1 mol 氧气转移 2 mol 电子； 铁与硫、碘、非氧化性酸 反应，1 mol 铁转移 2 mol 电子；1 mol 铁与足量的氯 气、稀硝酸反应，转移 3 mol 电子 ②铁与硫的反应中，1 mol 铁失去的电子数为 3NA （×） ③1 mol 氯气溶于水，转移的电子数为 NA （×） ④标准状况下，6.72 L NO2 溶于足量的水中，转移的电子数为 0.3NA （×） ⑤3 mol 铁在足量的氧气中燃烧，转移电子数为 9NA （×） ⑥1 mol 铁在 1 mol 氯气中燃烧，转移的电子数为 3NA （×） ⑦KIO3＋6HI==KI＋3H2O＋3I2 中，生成 1 mol I2 转移电子的总数 为 2NA （×） 四、高考回顾 1．（2020 全国 3 卷）NA 是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．22.4 L(标准状况)氮气中含有 7NA 个中子 B．1 mol 重水比 1 mol 水多 NA 个质子 C．12 g 石墨烯和 12 g 金刚石均含有 NA 个碳原子 D．1 L 1 mol·L−1 NaCl 溶液含有 28NA 个电子 【答案】C 【详解】 A．标准状况下 22.4L 氮气的物质的量为 1mol，若该氮气分子中的氮原子全部为 14N，则每个 N2 分子含有 (14-7)×2=14 个中子，1mol 该氮气含有 14NA 个中子，不是 7NA，且构成该氮气的氮原子种类并不确定，故 A 错误； B．重水分子和水分子都是两个氢原子和一个氧原子构成的，所含质子数相同，故 B 错误； C．石墨烯和金刚石均为碳单质，12g 石墨烯和 12g 金刚石均相当于 12g 碳原子，即 12g 12g/mol =1molC 原子， 所含碳原子数目为 NA 个，故 C 正确； D．1molNaCl 中含有 28NA 个电子，但该溶液中除 NaCl 外，水分子中也含有电子，故 D 错误； 故答案为 C。 2．（2019 全国 2 卷）已知 NA 是阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A．3g 3He 含有的中子数为 1NA B．1 L 0.1 mol·L−1 磷酸钠溶液含有的 3 4PO  数目为 0.1NA C．1 mol K2Cr2O7 被还原为 Cr3+转移的电子数为 6NA D．48 g 正丁烷和 10 g 异丁烷的混合物中共价键数目为 13NA 【答案】B 【解析】A. 3 He 的中子数为 3-2=1，则 3g 3 He 的中子数为 3g 3g/mol AN =NA，A 项正确； B. 磷酸钠为强碱弱酸盐，磷酸根离子在水溶液中会发生水解，则 1L 0.1mol/L 的磷酸钠溶液中磷酸根离子的 个数小于 1L×0.1mol/L×NA mol-1 =0.1NA，B 项错误； C. 重铬酸钾被还原为铬离子时，铬元素从+6 降低到+3，1mol 重铬酸钾转移的电子数为 3mol×2×NA mol-1 =6NA，C 项正确； D. 正丁烷与异丁烷的分子式相同，1 个分子内所含共价键数目均为 13 个，则 48g 正丁烷与 10g 异丁烷所得 的混合物中共价键数目为 48g+10g 58g/mol ×13×NA mol-1 =13NA，D 项正确；答案选 B。 3．（2019 全国 3 卷）设 NA 为阿伏加德罗常数值。关于常温下 pH=2 的 H3PO4 溶液，下列说法正确的是 A．每升溶液中的 H+数目为 0.02NA B．c(H+)= c( 2 4H PO )+2c( 2 4HPO  )+3c( 3 4PO  )+ c(OH−) C．加水稀释使电离度增大，溶液 pH 减小 D．加入 NaH2PO4 固体，溶液酸性增强 【答案】B 【解析】A、常温下 pH＝2，则溶液中氢离子浓度是 0.01mol/L，因此每升溶液中 H＋数目为 0.01NA，A 错误；B、根据电荷守恒可知选项 B 正确；C、加水稀释促进电离，电离度增大，但氢离子浓度减小，pH 增大，C 错误；D、加入 NaH2PO4 固体，H2PO4 －浓度增大，抑制磷酸的电离，溶液的酸性减弱，D 错误； 答案选 B。 4．（2018 全国 1 卷）NA 是阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．16.25 g FeCl3 水解形成的 Fe(OH)3 胶体粒子数为 0.1 NA B．22.4 L（标准状况）氩气含有的质子数为 18NA C．92.0 g 甘油（丙三醇）中含有羟基数为 1.0NA D．1.0 mol CH4 与 Cl2 在光照下反应生成的 CH3Cl 分子数为 1.0NA 【答案】B 【解析】A、16.25g 氯化铁的物质的量是 16.25g÷162.5g/mol＝0.1mol，由于氢氧化铁胶体是分子的集合 体，因此水解生成的 Fe(OH)3 胶体粒子数小于 0.1 NA，A 错误；B、标准状况下 22.4L 氩气的物质的量是 1mol， 氩气是一个 Ar 原子组成的单质，其中含有的质子数是 18 NA，B 正确；C、1 分子丙三醇含有 3 个羟基，92.0g 丙三醇的物质的量是 1mol，其中含有羟基数是 3 NA，C 错误；D、甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应 生成的卤代烃不止一种，因此生成的 CH3Cl 分子数小于 1.0 NA，D 错误。 5．（2018 全国 2 卷）NA 代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．常温常压下，124 g P4 中所含 P—P 键数目为 4NA B．100 mL 1mol·L−1FeCl3 溶液中所含 Fe3+的数目为 0.1NA C．标准状况下，11.2 L 甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为 2NA D．密闭容器中，2 mol SO2 和 1 mol O2 催化反应后分子总数为 2NA 【答案】C 【解析】A. 常温常压下，124 g P4 的物质的量是 1mol，由于白磷是正四面体结构，含有 6 个 P－P 键， 因此其中所含 P—P 键数目为 6NA，A 错误；B. 铁离子在溶液中水解，所以 100 mL 1mol·L−1FeCl3 溶液中所 含 Fe3+的数目小于 0.1NA，B 错误；C. 甲烷和乙烯分子均含有 4 个氢原子，标准状况下，11.2 L 甲烷和乙烯 混合物的物质的量是 0.5mol，其中含氢原子数目为 2NA，C 正确；D. 反应 2SO2+O2 2SO3 是可逆反应， 因此密闭容器中，2 mol SO2 和 1 mol O2 催化反应后分子总数大于 2NA，D 错误。答案选 C。 6．（2017 新课标 2 卷）阿伏加德罗常数的值为 AN 。下列说法正确的是 A．1L0.1mol· 1L NH4Cl 溶液中， 4NH 的数量为 0.1 AN B．2.4gMg 与 H2SO4 完全反应，转移的电子数为 0.1 AN C．标准状况下，2.24LN2 和 O2 的混合气体中分子数为 0.2 AN D．0.1molH2 和 0.1molI2 于密闭容器中充分反应后，其分子总数为 0.2 AN 【答案】D 【解析】A、NH4 ＋是弱碱阳离子，发生水解：NH4 ＋＋H2O NH3·H2O＋H＋，因此 NH4 ＋数量小于 0.1NA， 故 A 错误；B、2.4gMg 为 0.1mol，与硫酸完全反应后转移的电子的物质的量为 2.4×2/24mol=0.2mol，因此 转移电子数为为 0.2NA，故 B 错误；C、标准状况下，N2 和 O2 都是气态分子，2.24L 任何气体所含有的分子 数都为 0.1NA，故 C 错误；D、H2＋I2 2HI，反应前后系数之和相等，即反应后分子总物质的量仍为 0.2mol， 分子数为 0.2NA，故 D 正确。 7．（2017 新课标 3 卷）NA 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．0.1mol 的 11B 中，含有 0.6NA 个中子 B．pH=1 的 H3PO4 溶液中，含有 0.1NA 个 H C．2.24L（标准状况）苯在 O2 中完全燃烧，得到 0.6NA 个 CO2 分子 D．密闭容器中 1molPCl3 与 1molCl2 反应制备 PCl5（g），增加 2NA 个 P-Cl 键 【答案】A 【解析】A．B 的原子序数为 5，即质子数为 5，在质量数为 11 的 B 原子中含有 6 个中子，0.1mol11B 含有 0.6NA 个中子，A 正确；B．溶液体积未定，不能计算氢离子个数，B 错误；C．标准状况下苯是液体， 不能利用气体摩尔体积计算 2．24L 苯的物质的量，则无法判断其完全燃烧产生的 CO2 分子数目，C 错误； D．PCl3 与 Cl2 反应生成 PCl5 的反应是可逆反应，反应物不可能完全转化为生成物，则 1molPCl3 与 1molCl2 反应生成的 PCl5 小于 1mol，增加的 P－Cl 键的数目小于 2NA 个，D 错误。答案选 A。 五、预测 2021 1．设 NA 为阿伏加德罗常数值。如图表示 N2O 在 Pt2O+表面与 CO 反应转化成无害气体的过程。下列说法不 正确的是 A．N2O 转化成无害气体时的催化剂是 Pt2O+ B．每 lmolPt2O+转化为 + 2 2Pt O 失电子数为 2NA C．将生成的 CO2 通入含大量 2- 3SiO 、Na+、Cl-的溶液中，无明显现象 D．lgCO2、N2O 的混合气体中含有电子数为 0.5NA 【答案】C 【详解】 A．根据转化关系，N2O 转化 N2 时，Pt2O+转化为 + 2 2Pt O ，则该过程的催化剂是 Pt2O+，故 A 正确； B．根据转化关系，结合得失电子守恒，N2O 转化 N2 时，Pt2O+转化为 + 2 2Pt O ，氧化还原反应方程式为： N2O+Pt2O+=N2+ + 2 2Pt O ，反应中氮元素由+1 价得电子变为 0 价，1mol N2O 转化为 N2 得到 2mol 电子，则每 1mol Pt2O+转化为 + 2 2Pt O 失电子为 2mol，数目为 2NA，故 B 正确； C．将生成的 CO2 通入含大量 2- 3SiO 、Na+、Cl-的溶液中，碳酸的酸性大于硅酸， 2- 3SiO +CO2(少 量)+H2O= 2- 3CO +H2SiO3↓，有白色沉淀生成，故 C 错误； D．CO2 和 N2O 的摩尔质量都为 44g/mol，一个分子中含有的电子数都为 22 个，则 1g CO2、N2O 的混合气 体的物质的量为 1 44 mol，含有电子数为 1 44 mol×22×NA=0.5NA，故 D 正确。 故选：C； 2．设 NA 为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是 A．0.1mol 甲基中所含电子数目为 NA 为 B．2.0gH218O 与 D2O 的混合物中所含中子数为 NA 为 C．常温时，pH=12 的 Na2CO3 溶液中水电离出的 OH 的数目为 0.01NA D．2SO2 + O2 ⇌ 2SO3 ΔH= -a kJ·mol-1，当 2molSO2 和 1molO2 充分反应，释放 a kJ 的能量 【答案】B 【详解】 A．0.1 mol 甲基中所含电子数目为 0.9NA，A 项错误； B．H218O 与 D2O 均含有 10 个中子，H218O 与 D2O 的摩尔质量均为 20g/mol，2.0gH218O 与 D2O 的混合物中 所含中子数为 NA，B 项正确； C．溶液体积不明确，故溶液中氢氧根的个数无法计算，C 项错误； D．热化学方程式中的反应热是物质完全转化时的能量变化，而 2molSO2 和 1molO2 充分反应不可能完全转 化，则释放小于 a kJ 的能量，D 项错误； 答案选 B。 3．设 NA 为阿伏伽德罗常数的值，下列有关叙述正确的是 A．常温下，78g Na2O2 中含有离子数为 4NA B．0.5mol/L 的 AlCl3 溶液中所含 Al3+的数目小于 0.5NA C．1mol Cl2 与过量 H2O 反应，转移的电子数目为 NA D．标准状况下，11.2L N2 和 NO 混合气体中的原子数为 NA 【答案】D 【详解】 A．常温下，78g Na2O2 为 1mol，含有离子数为 3NA，故 A 错误； B．因 0.5mol/L 的 AlCl3 溶液没有体积，所以无法计算所含 Al3+的数目，故 B 错误； C．因为 1mol Cl2 与 H2O 反应是可逆的，所以转移的电子数目小于 NA，故 C 错误； D．因为 N2 和 NO 都是双原子分子，所以标准状况下，11.2L N2 和 NO 混合气体中的原子数为 NA，故 D 正确； 故答案：D。 4．设 NA 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．18g D2O 含有 10NA 个质子 B．78g Na2O2 中存在 NA 个共价键 C．1mol Cu 和足量热浓硫酸反应可生成 NA 个 SO3 分子 D．0.1mol FeCl3 溶于 1L 水中，所得溶液中含有 0.1 NA 个 Fe3+ 【答案】B 【详解】 A．D 为重氢，1 个 D 原子中有 1 个质子和 1 个中子。D2O 的摩尔质量为 20g/mol，18gD2O 的物质的量为 0.9mol。1 个 D2O 中含有 10 个质子，则 0.9molD2O 中含有质子数为 9NA，故 A 错误； B．78gNa2O2 的物质的量为 1mol。Na2O2 中两个氧原子之间有一对共用电子，所以 78g Na2O2 中存在 NA 个 共价键，故 B 正确； C．铜和浓硫酸反应生成的是 SO2，不是 SO3，故 C 错误； D．Fe3+在水中会发生水解，所以 0.1mol FeCl3 溶于 1L 水中，所得溶液中 Fe3+的个数小于 0.1 NA 个，故 D 错误； 故选 B。 5．设 NA 为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是 A．1L0.1 mo/L NH4NO3 溶液中氮原子数目为 0.2NA B．5.6gFe 与水蒸气完全反应转移的电子数目为 0.3NA C．等质量的 N2 和 CO 所含原子数目均为 2NA D．标准状况下，5.6LCHCl3 所含 C—Cl 键数目为 0.75NA 【答案】A 【详解】 A．1 L 0.1 mol/L NH4NO3 中 n(N)≡2×1 L×0.1 mol/L = 0.2 mol，A 正确； B．5.6 g Fe 的物质的量虽然为 0.1 mol，但 Fe 与水蒸气反应生成 Fe3O4，转移的电子数