小题04 阿伏加德罗常数NA（根据陷阱类型分类）——备战2021年高考化学经典小题考前必刷（全国通用）（解析版）

小题 03 阿伏加德罗常数 NA（根据陷阱类型分类） 常考陷阱 注意事项 22.4 L·mol－1 的适用条件 “标准状况(0 ℃、101 kPa)”下气体摩尔体积为 22.4 L·mol－1。 (1)非标准状况下的气体、标准状况下的非气体均不适用 22.4 L·mol－1 进行物 质的量的计算； (2)标准状况下，非气态物质： H2O、苯、CCl4、CH2Cl2、CHCl3、CH3OH、 CH3CH2OH、CH3COOH、溴、HF、NO2、SO3 及碳原子数大于 4 的烃。 特殊组成与 结构 (1) 稀有气体、臭氧(O3)、白磷(P4)分子中的原子数目； (2) 一定质量含某核素的物质中的质子、中子、电子或原子的数目； (3) Na2O2、KO2、NaHSO4 中的阴、阳离子个数比；注意物质的存在形态不同， 离子的种类、数目不同； (4) 等物质的量的羟基与氢氧根离子所含质子、电子或原子数目； (5) H2O、D2O、T2O 的中子数； (6) 有机物中共价键的数目(苯环中无碳碳双键)，如 C3H8、CH3OH、CnH2n＋2； (7) 一定物质的量的 SiO2 中含 Si—O 键、1 mol C(金刚石或石墨)中含 C—C 键、 1 mol P4 中含 P—P 键、1 mol H2O2 中共价键的数目； (8) 含 NA 个 Fe(OH)3 的氢氧化铁胶粒数小于 NA。 具有特殊关 系的物质 等质量的最简式相同的有机物(如烯烃)、同素异形体、N2 与 CO、NO2 与 N2O4 等具有的原子、分子数目。 可逆过程 (1)可逆反应：N2＋3H2 催化剂 高温、高压 2NH3、2NO2 N2O4、2SO2＋ O2 催化剂 高温 2SO3、Cl2＋H2O HCl＋HClO、H2＋I2 2HI 生成的分子数、 反应中转移的电子数等； (2)弱电解质溶液中各微粒数目和浓度，如 CH3COOH、NH3·H2O 溶液中分子 和离子数目； (3)能水解的盐溶液中各微粒的数目和浓度，如一定体积、一定浓度的 CH3COONa、NH4Cl、FeCl3 溶液中各水解微粒数目。 缺少条件 (1)缺少体积，如常温下，pH＝2 的 H2SO4 溶液中含有的 H＋数目为 0.01NA； (2)缺少温度、压强，如由 H2O2 制得 2.24 L O2，转移的电子数目为 0.2NA； (3)没有具体反应，如 1 mol Cl2 参加反应，转移电子数一定为 2NA。 难度：★★★☆☆ 建议用时： 20 分钟 正确率 ： /40 1．设 NA 为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是( ) A．常温常压下，8 g 甲烷中含 C—H 键数目为 0.4NA B．标准状况下，11.2 L SO3 中含分子数目为 0.5NA C．1 L 0.1 mol·L－1 NH4NO3 溶液中含氧原子数目为 0.3NA D．7.8 g Na2O2 与足量 CO2 完全反应转移电子数目为 0.1NA 【答案】D 【解析】 A 项，1 个 CH4 含 4 个 C—H 键，8 g 甲烷为 0.5 mol，含 C—H 键数目为 2NA，错误；B 项，标 准状况下，SO3 为固体，11.2 L SO3 不为 0.5 mol，所含分子数目不为 0.5NA，错误；C 项，1 L 0.1 mol·L－1 NH4NO3 溶液中，溶质 NH4NO3 含氧原子数为 0.3NA，但溶剂水中还含有氧原子，因此 1 L 0.1 mol·L－1 NH4NO3 溶液 中含氧原子数目大于 0.3NA，错误；D 项，反应 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 中转移 2e－，7.8 g(0.1 mol)Na2O2 与足量 CO2 完全反应转移电子数目为 0.1NA，正确。 2．设 NA 为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( ) A．常温常压下，36 g18O2 中所含的中子数为 16NA B．4.6 g NO2 与 N2O4 的混合气体中所含氮原子数为 0.1NA C．100 mL pH＝2 的 CH3COOH 溶液中所含氢离子数小于 1.0×10－3NA D．标准状况下，2.24 L Cl2 与足量的 NaOH 稀溶液反应，转移电子数为 0.2NA 【答案】B 【解析】A 项，18O 的中子数为 10，则 18O2 的中子数为 20,36 g 即 1 mol 18O2 所含中子数为 20NA，错误；B 项，NO2 与 N2O4 的最简式均为 NO2，故 4.6 g 混合气体中含 0.1 mol N 原子，正确；C 项，pH＝2 的 CH3COOH 溶液中 c(H＋)＝1.0×10－2 mol·L－1，则 100 mL 该溶液中含 H＋数目为 0.1 L×10－2 mol·L－1×NA mol－1＝1.0×10－ 3NA，错误；D 项，标准状况下 2.24 L Cl2 为 0.1 mol，由 Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O 可知，Cl2 完全 反应时转移 0.1 mol 电子，错误。 3．用 NA 表示阿伏加德罗常数的值，下列表述正确的是( ) A．1 L 0.5 mol·L－1CuCl2 溶液中含有 Cu2＋的个数为 0.5NA B．18 g 重水(D2O)所含的电子数为 10NA C．25 ℃时，pH＝13 的 1.0 L Ba(OH)2 溶液中含有的 OH－数目为 0.1NA D．5NH4NO3===== △ 2HNO3＋4N2↑＋9H2O 反应中，生成 56 g N2 时，转移的电子数目为 3.75NA 【答案】C 【解析】 CuCl2 溶液中 Cu2＋水解，个数少于 0.5NA，A 错误；18 g 重水(D2O)的物质的量为 18 g 20 g·mol－1 ＝0.9 mol，所含的电子数为 9NA，B 错误；溶液的 pH＝13，故 c(H＋)＝10－13 mol·L－1，可知 c(OH－)＝0.1 mol·L－1， 溶液体积为 1.0 L，含有的氢氧根的个数为 0.1NA，C 正确；5NH4NO3===== △ 2HNO3＋4N2↑＋9H2O 反应中， 转移 15 mol 电子时生成 4 mol 氮气，故当生成 56 g(2 mol)氮气时，转移的电子数为 7.5NA，D 错误。 4．设 NA 为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是( ) A．60 g SiO2 晶体中含有硅氧键的数目为 4NA B．0.1 mol N2 和 0.3 mol H2 在某密闭容器中充分反应，转移电子的数目为 0.6NA C．密闭容器中 2 mol NO 与 1 mol O2 充分反应，产物的分子数为 2NA D．100 mL 1 mol·L－1 醋酸溶液中的氢原子数为 0.4NA 【答案】A 【解析】 1 mol SiO2 晶体含有 4 mol 的硅氧键，A 正确；工业上合成氨是可逆反应，0.1 mol N2 和 0.3 mol H2 在某密闭容器中不可能反应完全，转移电子的数目小于 0.6NA，B 错误；NO 和 O2 反应的化学方程式为 2NO ＋O2===2NO2，根据方程式知，2 mol NO 与 1 mol O2 恰好完全反应生成 2 mol NO2，但 NO2 和 N2O4 之间存 在转化，化学方程式为 2NO2 N2O4，所以产物的分子数小于 2NA，C 错误。 5．NA 代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( ) A．C2H4 和 C3H6 的混合物的质量为 a g, 所含碳氢键数目为aNA 7 B．标准状况下， 2.24 L 2H35Cl 中所含中子数为 1.8NA C．50 mL 12 mol·L－1 盐酸与足量 MnO2 共热， 转移的电子数为 0.3NA D．1 L 0.1 mol·L－1 的 NaHCO3 溶液中 HCO － 3 和 CO 2－ 3 的离子数之和为 0.1NA 【答案】A 【解析】A 项，C2H4 和 C3H6 的最简式均为 CH2，a g 二者混合物的物质的量为 a 14 mol，所含碳氢键数目为aNA 7 ， 正确；B 项，一个 2H35Cl 分子中含有 19 个中子，标准状况下， 2.24 L 2H35Cl 的物质的量为 0.1 mol，所含 中子数为 1.9NA，错误；C 项，随着反应的进行，盐酸的浓度逐渐变小，稀盐酸与二氧化锰不反应，故 50 mL 12 mol·L－1 盐酸与足量 MnO2 共热， 转移的电子数小于 0.3NA，错误；D 项，碳酸氢钠溶液中存在碳酸氢根 的电离平衡和水解平衡，根据物料守恒知 1 L 0.l mol·L－1 的 NaHCO3 溶液中 H2CO3、HCO － 3 和 CO 2－ 3 的数目 之和为 0.1NA，错误。 6．NA 代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( ) A．12 g 金刚石中含有化学键的数目为 4NA B．18 g 的 D2O 中含有的质子数为 10NA C．28 g 的乙烯和环丁烷混合气体中所含原子总数为 6NA D．1 L 1 mol· L－1 的 NH4Cl 溶液中 NH ＋ 4 和 Cl－的数目均为 1NA 【答案】C 【解析】A 项，12 g 金刚石中含有化学键的数目应为 2NA，错误；B 项，18 g D2O 的物质的量小于 1 mol， 质子数小于 10NA，错误；D 项，1 L 1 mol· L－1 的 NH4Cl 溶液中，因 NH ＋ 4 水解，其数目小于 1NA，错误。 7．用 NA 表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述错误的是( ) A．78 g 苯含有的碳碳双键数目为 3NA B．12 g 镁在空气中充分燃烧，电子转移数目为 NA C．0.1 mol 熔融 NaHSO4 中含有阳离子数目为 0.1NA D．标准状况下，6.72 L O2 和 N2 的混合气体含有的原子数目为 0.6NA 【答案】A 【解析】A 项，苯分子的结构中含有特殊的碳碳键，没有碳碳双键，错误；B 项，1 mol 镁在反应中转移 2 mol 电子，12 g 镁的物质的量为 0.5 mol，转移电子数为 NA，正确；C 项，熔融 NaHSO4 中含有 Na＋和 HSO－ 4 ， 所以 0.1 mol 熔融 NaHSO4 中含有阳离子数目为 0.1NA，正确；D 项，标准状况下，6.72 L O2 和 N2 混合气体 的物质的量为 0.3 mol，两种分子为双原子分子，所以 0.3 mol 混合气体含有的原子数目为 0.6NA，正确。 8．设 NA 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( ) A．25 ℃时，1 L pH＝1 的 H2SO4 溶液中含有的 H＋数为 0.2NA B．将 4 mL 5.0 mol·L－1 Na2SiO3 制得的硅酸胶体中，所含胶体粒子数为 0.02NA C．NaH 与 H2O 反应生成氢气，每生成 0.6 g 氢气转移电子数为 0.6NA D．将 0.2 mol NH4NO3 溶于稀氨水中使溶液呈中性，溶液中 NH ＋ 4 的数目为 0.2NA 【答案】D 【解析】A 项，25 ℃时，1 L pH＝1 的 H2SO4 溶液中含有的 H＋数为 0.1NA，错误；B 项，4 mL 5.0 mol·L－1 Na2SiO3 制得 0.02 mol 的硅酸分子，但胶体粒子是多个硅酸分子的聚合体，所含胶体粒子数小于 0.02NA，错误；C 项，NaH 与 H2O 反应的化学方程式为 NaH＋H2O===NaOH＋H2↑，每生成 0.6 g 氢气，即 0.3 mol，转移电子 数为 0.3NA，错误；D 项，将 0.2 mol NH4NO3 溶于稀氨水，根据电荷守恒可知，c(NH＋ 4 )＋c(H＋)＝c(NO－ 3 )＋ c(OH－)，溶液呈中性，c(H＋)＝c(OH－)，即 c(NH＋ 4 )＝c(NO－ 3 )＝0.2 mol，故溶液中 NH ＋ 4 的数目为 0.2NA，正确。 9．设 NA 为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( ) A．已知某 FeCl3 溶液中 Fe3＋的物质的量为 1 mol，则 Cl－的数目为 3NA B．标准状况下，22.4 L 乙烷中所含共价键数目为 6NA C．100 g 含氢元素质量分数为 12%的乙烯和乙醛(C2H4O)的混合物中，所含氧原子数目为 NA D．标准状况下，22.4 L H2O 所含分子数为 NA 【答案】C 【解析】A 项，FeCl3 是强酸弱碱盐，Fe3＋在水溶液中发生水解，若 FeCl3 溶液中 Fe3＋的物质的量为 1 mol， 则 Cl－的数目大于 3NA；B 项，标准状况下，22.4 L 乙烷的物质的量为 1 mol，一个乙烷分子中有 7 个共价键， 1 mol 乙烷中所含共价键数目为 7NA；C 项，根据化学式可知，两种物质中碳、氢元素的质量之比是 6∶1， 含氢元素质量分数为 12%，则含碳元素的质量分数为 72%，所以氧元素的质量分数是 16%,100 g 混合物中 含氧为 16 g，所含氧原子数目为 NA。 10．设 NA 为阿伏加德罗常数的值。下列有关说法中正确的是( ) A．10 g 46%的乙醇水溶液所含氢原子的数目为 0.6NA B．0.1 mol·L－1AlCl3 溶液中含有 Cl－的数目为 0.3NA C．5.6 g 乙烯和环丁烷(C4H8)的混合气体中含有碳原子数为 0.4NA D．11.2 L CO2 与足量的 Na2O2 充分反应，转移的电子数为 0.5NA 【答案】C 【解析】A 项，10 g 46%的乙醇水溶液中含有 0.1 mol 乙醇和 0.3 mol 水，所含氢原子数目为 1.2NA；B 项， 溶液体积未知，0.1 mol·L－1AlCl3 溶液中含有 Cl－数目不一定为 0.3NA；C 项，乙烯和环丁烷的最简式相同， 均是 CH2，所以 5.6 g 乙烯和环丁烷(C4H8)的混合气体可看作 5.6 g CH2，物质的量是 0.4 mol，含有碳原子数 为 0.4NA；D 项，11.2 L CO2 不一定处于标准状况下，与足量的 Na2O2 充分反应，转移的电子数不一定为 0.5NA。 11．设 NA 为阿伏加德罗常数的值，下列有关叙述正确的是( ) A．1.8 g NH ＋ 4 中含有的电子数为 1.1NA B．2.2 g CO2 和 N2O 的混合气体中原子数为 0.15NA C．1 mol Na2O2 与足量 CO2 反应，转移电子数为 2NA D．25 ℃、101 kPa 时，2.24 L CH4 含有的共价键数为 0.4NA 【答案】B 【解析】A 项，一个 NH ＋ 4 中含有 10 个电子，1.8 g NH ＋ 4 中含有的电子数为 1.0NA；B 项，CO2 和 N2O 都是 三原子分子，相对分子质量都是 44,2.2 g CO2 和 N2O 的混合气体中原子数为 0.15NA；C 项，2Na2O2＋ 2CO2===2Na2CO3＋O2,2 mol Na2O2 完全反应转移了 2 mol 电子，所以 1 mol Na2O2 与足量 CO2 反应转移 1 mol 电子，即 NA；D 项，25 ℃、101 kPa 条件下，气体摩尔体积不是 22.4 L·mol－1。 12．设 NA 为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( ) A．25 ℃，101 kPa 条件下，5.6 L 甲烷和乙烯的混合气体中含氢原子数为 NA 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 H2 分子数为 0.1NA C．将 1 mol Cl2 通入到足量的水中，则 N(HClO)＋N(Cl－)＋N(ClO－)＝2NA(N 表示粒子数) D．50 ℃时，1 L pH＝1 的 H2SO4 溶液中，含有 H＋的数目为 0.1NA 【答案】D 【解析】A 项，25 ℃，101 kPa 条件不是标准状况，不能使用气体摩尔体积 Vm＝22.4 L·mol－1 计算 5.6 L 甲 烷和乙烯的物质的量，错误；B 项，钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，4.6 g 钠的物质的量为 0.2 mol，反应 生成 0.1 mol 氢气，但是反应生成的氢氧化钠能够与铝箔反应生成氢气，与足量水充分反应生成 H2 大于 0.1 mol，错误；C 项，将 1 mol Cl2 通入到足量的水中，氯气部分与水反应，由氯原子个数守恒可得，2N(Cl2) ＋N(HClO)＋N(Cl－)＋N(ClO－)＝2NA，错误；D 项，50 ℃时，1 L pH＝1 的 H2SO4 溶液中，H＋的物质的量为 0.1 mol，H＋的数目为 0.1NA，正确。 13．设 NA 代表阿伏加德罗常数的值，下列有关叙述正确的是( ) A．高温下，60 g SiO2 与足量纯碱反应，最多可释放出 2NA 个气体分子 B．将 NA 个 HCl 气体分子溶于 1 L 水得到 1 mol·L－1 的盐酸 C．常温下，100 mL 1 mol·L－1Na2CO3 溶液中阴离子总数大于 0.1NA D．4.6 g 分子式为 C2H6O 的有机物，含 C—H 键数目一定为 0.5NA 【答案】C 【解析】60 g SiO2 的物质的量为 1 mol，根据反应 Na2CO3＋SiO2===== 高温 Na2SiO3＋CO2↑可知，1 mol 二氧化硅 完全反应可以生成 1 mol 二氧化碳，最多可释放出二氧化碳气体的分子数为 NA，故 A 错误；将 NA 个 HCl 气体分子溶于 1 L 水，得到溶液的体积不是 1 L，故溶液的浓度不是 1 mol·L－1，故 B 错误；要考虑 CO 2－ 3 水 解，所以 100 mL 1 mol·L－1Na2CO3 溶液中阴离子总数大于 0.1NA，故 C 正确；4.6 g C2H6O 的物质的量为 0.1 mol，该有机物若为甲醚，则 0.1 mol C2H6O 中含有 0.6 mol 碳氢键，若为乙醇，则含有 0.5 mol 碳氢键，由 于该有机物的结构不能确定，则含有的碳氢键数目无法确定，故 D 错误。 14．设 NA 为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( ) A．常温下，100 mL pH＝1 的醋酸溶液中含有的氢离子数目为 0.01NA B．一定量的钠与 8 g 氧气反应，若两者均无剩余，转移电子的数目为 NA C．等物质的量的 14NO 和 13CO 气体中所含中子数均为 15NA D．1 mol 丙烯酸(CH2===CHCOOH)中含有双键的数目为 NA 【答案】A 【解析】pH＝1 的醋酸溶液中 c(H＋)＝0.1 mol·L－1,100 mL 该溶液中含有的氢离子数目为 0.01NA，A 项正确； 一定量的钠与 8 g 氧气反应，且两者均无剩余，若生成 Na2O，则转移电子数为 NA，若生成 Na2O2，则转移 电子数为 0.5NA，若生成 Na2O 和 Na2O2 的混合物，则转移电子的数目在 0.5NA～NA 之间，B 项错误；未指 明二者物质的量的具体值，C 项错误；1 mol 丙烯酸(CH2==CHCOOH)中含有 1 mol C==C 键、1 mol C==O 键， 故含有双键的数目为 2NA，D 项错误。 15．设 NA 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( ) A．13 g 苯和甲苯的混合物中含碳原子数为 NA B．过量铁与标准状况下 5.6 L Cl2 充分反应，转移电子数为 0.75NA C．0.5 mol 乙烷含有的共价键数为 3NA D．常温下，2 L pH＝13 的 KOH 溶液中 OH－数为 0.2NA 【答案】D 【解析】苯的最简式为 CH，甲苯的最简式与苯不相同，A 项错误；过量铁与标准状况下 5.6 L Cl2 充分反应， 转移电子的物质的量为 2× 5.6 L 22.4 L·mol－1 ＝0.5 mol，B 项错误；1 个乙烷分子中含有 6 个 C—H 共价键和 1 个 C—C 共价键，故 0.5 mol 乙烷含有的共价键数为 3.5NA，C 项错误；c(OH－)＝0.1 mol·L－1，n(OH－)＝2 L×0.1 mol·L－1＝0.2 mol，D 项正确。