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热点强化4 包罗万象的阿伏加德罗常数(NA)
一、识破阿伏加德罗常数判断的陷阱
1.NA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0.3NA( )
(2)常温下,11.2 L 甲烷气体含有的甲烷分子数为0.5NA( )
(3)常温常压下,1.4 g 乙烯与丙烯的混合气体中含有的原子数为0.3NA( )
(4)标准状况下,22.4 L SO3中含有SO3分子总数为NA( )
(5)标准状况下,22.4 L 氧气、氮气和CO 的混合气体中含有2NA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NA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2NA( )
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)× (7)√
2.NA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0.3NA( )
(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2NA(
)
(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2NA( )
(4)1 mol Al3+完全水解生成氢氧化铝胶体粒子的数目为NA( )
(5)含2 mol H2SO4的浓硫酸与足量铜共热,转移的电子数为2NA( )
(6) 0.1 mol·L-1的NaHSO4溶液中,Na+数目为0.1NA( )
(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4NA( )
(8)100 g 46%的乙醇溶液中含有氧原子数为NA( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)× (7)√ (8) ×
练后反思 阿伏加德罗常数判断题中的常见陷阱
1.22.4 L·mol-1的适用条件
(1)若题中出现物质的体积,先看该物质是否是气体,如果是气体再看是否为标准状况(0
℃、1.01×105 Pa)。
(2)标准状况下不是气体的物质,常考的有:H2O、液溴、HF、CHCl3、CH2Cl2、CCl4、
SO3、NO2、酒精、乙酸、碳原子数大于4 的烃(除新戊烷)、苯等。
2.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)
(1)隐含的可逆反应
可逆反应不能进行到底,如N2(g)+3H2(g)2NH3(g)、2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)、Cl2+
1
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H2OHCl+HClO、2NO2N2O4等。
(2)注意盐溶液中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。
①MnO2与浓盐酸的反应,随着反应的进行,浓盐酸变为稀盐酸,反应停止。
②Cu 与浓硫酸的反应,随着反应的进行,浓硫酸变为稀硫酸,反应停止。
③Cu 与浓硝酸反应,随着反应的进行,浓硝酸变为稀硝酸,得到NO2和NO 的混合气体。
④Zn 与浓硫酸反应,随着反应的进行,浓硫酸变为稀硫酸,得到SO2和H2的混合气体。
3.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NA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.NA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10NA个中子( )
(2)17 g —OH 与17 g OH-所含电子数均为10NA( )
(3)92 g NO2与N2O4的混合气体中含有的原子总数为6NA( )
(4)乙烯和环丙烷(C3H6)组成的28 g 混合气体中含有3NA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
4NA( )
(6)4.5 g SiO2晶体中含有的硅氧键的数目为0.3NA( )
(7)34 g 过氧化氢存在的极性键总数为3NA( )
(8)46 g 乙醇中存在的共价键总数为8NA( )
(9)26 g 乙炔中含有π 键的个数为2NA( )
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)√ (7)× (8)√ (9)√
特殊物质的“组成”和结构特点
(1)注意某些物质分子中的原子个数,如氦气(He)、氖气(Ne)、氩气(Ar)、臭氧(O3)、白磷(P4)
等。
(2)注意特殊物质所含粒子(分子、原子、电子、质子、中子等)的数目,如D2O、T2O、18O2、
H37Cl、—OH、OH-等。
(3)注意物质中的离子数目,如Na2O2中阴离子为O、NaHSO4熔融状态含Na+、HSO。
(4)最简式相同的物质:NO2和N2O4、乙烯(C2H4)和丙烯(C3H6)等单烯烃。
(5)苯环中不含碳碳双键。
(6)理解一些特殊物质中的化学键数目。
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物质
CnH2n+2
P4(P—P)
Si(Si—Si)
SiO2(Si—O)
石墨
金刚石
每摩尔含共
价键数目
(3n+1) NA
6NA
2NA
4NA
1.5NA
2NA
三、关注特殊物质氧化还原反应中电子转移数目
4.NA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0.2NA(×)
判断依据:该反应为
Na
2O2 中-
1 价氧元素的歧化反应,
0.1 mol CO
2 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0.2NA(√)
判断依据:0.1 mol Fe
和
0.1 mol Cu
均能完全使
0.1 mol Cl
2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0.3NA(×)
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0.2NA(×)
判断依据:该反应的产物为
Cu
2S,0.1 mol Cu
只能失去
0.1 mol
电子
。
(5)向含1 mol FeBr2的溶液中通入适量Cl2,当有1 mol Fe2+被氧化时,转移的电子总数一定
等于3NA(×)
判断依据:还原性:
Fe
2 + >Br
- ,
Cl
2首先氧化
Fe
2 + ,
Cl
2 的量不确定,无法确定
Br
- 被氧化的
量,转移的电子数在
N A ~
3 N 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Fe3+,与少量硝酸反应生成Fe2+。
(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
3
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Cl2+Fe
1 mol Cl2
2 mol 或2NA
1 mol Fe
3 mol 或3NA
1.(2023·海南,6)NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.2.4 g 镁条在空气中充分燃烧,转移的电子数目为0.2NA
B.5.6 g 铁粉与0.1 L 1 mol·L-1的HCl 溶液充分反应,产生的气体分子数目为0.1NA
C.标准状况下,2.24 L SO2与1.12 L O2充分反应,生成的SO3分子数目为0.1NA
D.1.7 g NH3完全溶于1 L H2O 所得溶液中,NH3·H2O 微粒数目为0.1NA
答案 A
解析 2.4 g 即0.1 mol 镁条在空气中充分燃烧,镁被氧化为+2 价,故转移的电子数目为
0.2NA,故A 正确;5.6 g 铁粉与0.1 L 1 mol·L-1的HCl 溶液充分反应,产生的氢气的分子数
目为0.05NA,故B 错误;标准状况下,2.24 L SO2与1.12 L O2充分反应,该反应为可逆反应,
反应物不能完全转化为生成物,故生成的SO3分子数目无法计算,故C 错误;1.7 g NH3完
全溶于1 L H2O,发生反应:NH3+H2ONH3·H2O,生成的NH3·H2O 的微粒数目小于
0.1NA,故D 错误。
2.(2023·广东,11)设NA为阿伏加德罗常数的值。侯氏制碱法涉及NaCl、NH4Cl 和NaHCO3
等物质。下列叙述正确的是( )
A.1 mol NH4Cl 含有的共价键数目为5NA
B.1 mol NaHCO3完全分解,得到的CO2分子数目为2NA
C.体积为1 L 的1 mol·L-1 NaHCO3溶液中,HCO 数目为NA
D.NaCl 和NH4Cl 的混合物中含1 mol Cl-,则混合物中质子数为28NA
答案 D
解析 NH 中存在4 个N—H 共价键,1 mol NH4Cl 含有的共价键数目为4NA,A 错误;碳酸
氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,1 mol NaHCO3完全分解,得到0.5 mol CO2分子
B 错误;HCO 会发生水解和电离,则1 L 1 mol·L-1 NaHCO3溶液中HCO 数目小于NA,C 错
误;NaCl 和NH4Cl 的混合物中含1 mol Cl-,则混合物为1 mol,质子数为28NA,D 正确。
3.(2023·全国甲卷,10)NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )
A.0.50 mol 异丁烷分子中共价键的数目为6.5NA
B.标准状况下,2.24 L SO3中电子的数目为4.00NA
C.1.0 L pH=2 的H2SO4溶液中H+的数目为0.02NA
D.1.0 L 1.0 mol·L-1的Na2CO3溶液中CO 的数目为1.0NA
答案 A
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解析 异丁烷的结构简式为
,1 mol 异丁烷分子中含有13NA个共价键,所以0.50
mol 异丁烷分子中共价键的数目为6.5NA,A 正确;标准状况下,SO3为固态,故无法求出其
电子数目,B 错误;pH=2 的硫酸溶液中氢离子浓度为c(H+)=0.01 mol·L-1,则1.0 L pH=2
的硫酸溶液中氢离子数目为0.01NA,C 错误;Na2CO3属于强碱弱酸盐,在水溶液中CO 会发
生水解,所以1.0 L 1.0 mol·L-1的Na2CO3溶液中CO 的数目小于1.0NA,D 错误。
4.(2022·全国甲卷,11)NA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2.5NA
B.2.0 L 1.0 mol·L-1 AlCl3溶液中,Al3+的数目为2.0NA
C.0.20 mol 苯甲酸完全燃烧,生成CO2的数目为1.4NA
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0.10NA
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;Al3+在溶液中会发生水解生成Al(OH)3,因此2.0 L 1.0 mol·L-1 的AlCl3 溶液中
Al3+数目小于2.0NA,故B 错误;苯甲酸完全燃烧的化学方程式为C6H5COOH+O2――→7CO2
+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1.4NA,故C 正确;电解熔融CuCl2时,阳极反应为2Cl--2e-===Cl2↑,阴极
反应为Cu2++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0.20NA,故D 错误。
5.(2022·海南,7)在2.8 g Fe 中加入100 mL 3 mol·L-1 HCl,Fe 完全溶解。NA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3NA
C.2.8 g 56Fe 含有的中子数为1.3 NA
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Fe2+,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0.3NA,B 不正确;56Fe 的质子数为26、中子数为30,2.8
g56Fe 含有的中子数为1.5NA,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。
6.(2021·全国甲卷,8)NA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10NA
B.3 mol 的NO2与H2O 完全反应时转移的电子数为4NA
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C.32 g 环状S8(
)分子中含有的S—S 键数为1NA
D.1 L pH=4 的0.1 mol·L-1 K2Cr2O7溶液中Cr2O 离子数为0.1NA
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9NA,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2NA,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NA,C 正确;酸性K2Cr2O7溶液中存
在:Cr2O+H2O2CrO+2H+,则1 L pH=4 的0.1 mol·L-1 K2Cr2O7溶液中Cr2O 离子数小
于0.1NA,D 错误。
7.(2020·浙江7 月选考,19)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.4MnO+5HCHO+12H+===4Mn2++5CO2↑+11H2O,1 mol [4MnO+5HCHO]完全反应转
移的电子数为20NA
B.用电解粗铜的方法精炼铜,当电路中通过的电子数为NA时,阳极应有32 g Cu 转化为Cu2
+
C.常温下,pH=9 的CH3COONa 溶液中,水电离出的H+数为10-5 NA
D.1 L 浓度为0.100 mol·L-1的Na2CO3溶液中,阴离子数为0.100NA
答案 A
解析 Mn 元素由+7 价降低到+2 价,C 元素由0 价升高到+4 价,则1 mol [4MnO+5HCHO]
完全反应转移的电子数为20NA,A 正确;电解精炼铜时,开始阶段阳极上比Cu 活泼的金属
杂质也会放电,故电路中通过的电子数为NA 时,阳极上被氧化的Cu 的质量小于32 g,B 错
误;题目未指明pH=9 的CH3COONa 溶液的体积,无法确定水电离出的H+数,C 错误;1 L
浓度为0.100 mol·L-1 的Na2CO3 溶液中含有0.100 mol Na2CO3,CO 水解生成HCO 和OH
-,阴离子数目增加,故溶液中阴离子数大于0.100NA,D 错误。
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