考点01 阿伏加德罗常数解析版.docx
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考点01阿伏加德罗常数解析版
考点01阿伏加德罗常数
1.(2019全国Ⅱ卷)已知NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.3g3He含有的中子数为1NA
B.1L0.1mol·L−1磷酸钠溶液含有的
数目为0.1NA
C.1molK2Cr2O7被还原为Cr3+转移的电子数为6NA
D.48g正丁烷和10g异丁烷的混合物中共价键数目为13NA
【答案】B
【解析】A.
的中子数为3-2=1,则3g
的中子数为
=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1L0.1mol/L的磷酸钠溶液中磷酸根离子的个数小于1L×0.1mol/L×NAmol-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×NAmol-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
×13×NAmol-1=NA,D项正确。
2.(2018课标Ⅰ)NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.16.25gFeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为0.1NA
B.22.4L(标准状况)氩气含有的质子数为18NA
C.92.0g甘油(丙三醇)中含有羟基数为1.0NA
D.1.0molCH4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0.1NA,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18NA,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3NA,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1.0NA,D错误。
3.(2018课标Ⅱ)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,124gP4中所含P—P键数目为4NA
B.100mL1mol·L−1FeCl3溶液中所含Fe3+的数目为0.1NA
C.标准状况下,11.2L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NA
D.密闭容器中,2molSO2和1molO2催化反应后分子总数为2NA
【答案】C
【解析】A.常温常压下,124gP4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100mL1mol·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,11.2L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,2molSO2和1molO2催化反应后分子总数大于2NA,D错误。
4.(2017课标Ⅱ)阿伏加德罗常数的值为NA。
下列说法正确的是
A.1L0.1mol·
NH4Cl溶液中,
的数量为0.1NA
B.2.4gMg与H2SO4完全反应,转移的电子数为0.1NA
C.标准状况下,2.24LN2和O2的混合气体中分子数为0.2NA
D.0.1molH2和0.1molI2于密闭容器中充分反应后,其分子总数为0.2NA
【答案】D
【解析】A、NH4+是弱碱根离子,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、N2和O2都是分子组成,标准状况下,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。
5.(2017课标Ⅲ)
为阿伏加德罗常数的值。
下列说法正确的是
A.0.1mol的
中,含有
个中子
B.pH=1的H3PO4溶液中,含有
个
C.2.24L(标准状况)苯在O2中完全燃烧,得到
个CO2分子
D.密闭容器中1molPCl3与1molCl2反应制备PCl5(g),增加
个P-Cl键
【答案】A
【解析】A.11B中含有6个中子,0.1mol11B含有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22.4L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,则所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。
1、顺利解答该类题目的关键是:
一方面要仔细审题,注意关键字词,熟悉常见的“陷阱”;另一方面是要把各种量转化为物质的量,以此为中心进行计算。
2、命题者常把一些容易忽视的液态或固态物质作为气体来命题,让考生落入陷阱;物质变化:
一些物质间的变化具有一定的隐蔽性,有时需要借助方程式分析才能挖掘出隐含的变化情况。
如NO2存在与N2O4的平衡;粒子数目:
粒子种类一般有分子、原子、离子、质子、中子、电子等。
命题者往往通过NA与粒子数目的转换,巧设陷阱。
3、物质的质量、摩尔质量、微粒个数不受外界条件的影响。
考查内容
解题技巧
22.4L/mol
“标准状况(0℃、101kPa)”气体摩尔体积22.4L/mol。
干扰因素:
(1)常温常压下:
0℃、101kPa;
(2)标准状况下,非气态物质:
H2O、苯、CCl4、CH2Cl2、CHCl3、CH3OH、CH3CH2OH、溴、HF及碳原子数大于4的烃,均为液体;SO3为固体。
物质结构
(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、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中子数;
(6)一定物质的量的有机物中共价键的数目(苯环中无碳碳双键),如C3H8、CH3OH;
(7)一定物质的量的SiO2中含Si—O键、1molC(金刚石或石墨)中含C—C键、1molP4中含P—P键的数目,但要注意苯分子中无单双键;
(8)含NA个Fe(OH)3的氢氧化铁胶粒数小于NA。
最简式
等质量的最简式相同的有机物(如烯烃)、同素异形体、NO2与N2O4等具有相同的原子数目。
可逆
(1)可逆反应:
N2+3H2 2NH3、2NO2
N2O4、2SO2+O22SO3、
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CH3COONa、NH4Cl、FeCl3溶液中各微粒数目。
氧化还
原反应
(1)歧化反应:
NO2与水、Na2O2与CO2、Na2O2与H2O、Cl2与水、Cl2与NaOH(冷稀、浓热)等。
(2)强弱:
变价金属(Fe、Cu)与强弱氧化剂(Cl2/Br2、S/I2)反应类。
(3)与量有关:
足量/不足量Fe与稀硝酸、足量/不足量Fe与浓硫酸反应类。
(4)浓稀有关:
MnO2与浓盐酸反应,Cu与浓H2SO4反应,Cu与浓硝酸反应,均需要考虑浓度的降低对反应的影响,从而判断对转移电子数目的影响。
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0.02NA;
(2)缺少温度压强,如由H2O2制得2.24LO2,转移的电子数目为0.2NA;
(3)没有具体反应,如1molCl2参加反应,转移电子数一定为2NA。
典例设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
考向一考查22.4L/mol:
1、若2.24 L某气体中含有的分子数为0.1NA,则该气体所处的状态一定为标准状况
根据pV=nRT可知,1mol气体的体积为22.4L,所处的条件有很多,不一定是标准状况,错误;
2、11.2LCl2与足量NaOH溶液反应时转移的电子数为0.5NA
由于Cl2所处温度和压强未知,无法用22.4L/mol计算Cl2物质的量,无法计算Cl2与NaOH溶液反应时转移电子数,错误;
3、标准状况下,2.24L苯含C-H键的数目为0.6NA
标准状况下苯为液体,不能根据气体摩尔体积计算其物质的量,错误;
4、标准状况下,2.24 LHF 中含有的极性键数目为0.1NA
标准状况下HF是液体,错误;
5、2.24L(标准状况)苯在O2中完全燃烧,得到0.6NA个CO2分子
标准状况时苯为液体,根据体积无法计算其物质的量,错误;
考向二考查物质结构:
1、常温常压下,18gD2O含有的质子数为10NA
常温常压下,18gD2O含有的质子数
,错误;
2、0.1mol熔融状态下的NaHSO4中含有的阴离子数为0.2NA
熔融状态下的NaHSO4中含有钠离子和硫酸氢根离子,0.1mol熔融状态下的NaHSO4中含有的阴离子数为0.1NA,错误;
3、7.4g丁醇中存在的共价键总数为1.4NA
7.4g丁醇的物质的量为0.1mol,而1mol丁醇中含14mol共价键,故0.1mol丁醇中含1.4NA个共价键,正确;
4、常温常压下,4.6g乙醇中含有极性共价键的数目为0.8NA
0.1mol乙醇中含有极性键0.7NA,分别为C-H×5,C-O×1,O-H×1,错误;
5、1mol淀粉(C6H10O5)n水解后产生的葡萄糖分子数目为NA
1mol淀粉水解后产生nmol葡萄糖,分子数目为nNA,错误;
6、1mol羟基中含有电子数目为10NA
羟基中没有电子数目变化,所以1mol羟基中含有电子数目为9NA,错误;
7、2.8g环已烷含共价键数目为0.4NA
2.8g环已烷的物质的量为
=
mol,含共价键数目为
mol×18NA=0.6NA,错误;
8、142gNa2SO4和Na2HPO4固体混合物中,阴阳离子总数为3NA
Na2SO4和Na2HPO4的摩尔质量均为142g/mol,故142g混合物的物质的量为1mol,而且两者均含2个钠离子和1个阴离子,故1mol混合物中含离子共3NA个,正确;
9、4.0gH218O与D2O的混合物中,所含中子数为2NA
H218O与D2O的相对分子质量均是20,所含中子数均是10个,因此4.0gH218O与D2O的混合物中,所含中子数为2NA,正确;
10、44g由CO2和N2O组成的混合气体中含有的质子数为22NA
44gCO2、N2O的物质的量为1mol,1mol二者的混合物中含有质子的物质的量为:
22×1mol=22mol,含有的质子数为22NA,正确;
11、31g白磷中含有1.5NA个P-P
1mol白磷中含有6molP-P键,31g白磷(0.25mol)中含有P-P键1.5NA个,正确;
12、12g石墨烯(单层石墨)中含有六元环的个数为0.5NA
石墨烯中平均1个六元环含有碳原子的个数是6×1/3=2,12g石墨烯(单层石墨)的物质的量是1mol,其中含有六元环的个数为0.5NA,正确;
13、1.0L1.0mo1·L-1的C6H12O6水溶液中含有的氧原子数为6NA
溶质和溶剂水中均含有氧原子,所以1.0L1.0mo1·L-1C6H12O6水溶液中含有的氧原子数大于6NA,错误;
考向三考查最简式:
1、9.0g淀粉和葡萄糖的混合物中共含有0.3NA碳原子
淀粉的最简式是
,9.0g淀粉中含有碳原子
,9.0g葡萄糖中含有碳原子
,9.0g淀粉和葡萄糖的混合物中共含碳原子大于0.3NA,错误;
2、标准状况下,22.4L丁烷中含有共价键的数目为13NA
每个丁烷分子中含有13个共价键,标准状况下,22.4L丁烷为1mol,含有共价键的数目为13NA,正确;
3、7g乙烯和丁烯的混合气体中所含的碳原子数是0.5NA
乙烯的分子式为C2H4,丁烯的分子式为C4H8,两者的实验式都是CH2,7g乙烯和丁烯的混合气体中n(CH2)=
=0.5mol,其中所含碳原子物质的量为0.5mol,正确;
4、3.0g含甲醛(HCHO)的冰醋酸中含有的原子总数为0.4NA
甲醛(HCHO)和冰醋酸的最简式都是CH2O,3.0g含甲醛(HCHO)的冰醋酸中含有0.1molCH2O,故其原子总数为0.4NA,正确。
考向四考查可逆:
1、将1molN2与3molH2通入密闭容器中充分反应、转移的电子数小于6NA
合成氨是可逆反应,1molN2和3molH2充分混合,反应生成的氨气小于2mol,转移的电子数小于6NA,正确;
2、一定条件下,密闭容器中1.4gN2与0.2mol H2充分反应,转移的电子数为0.3NA
1.4gN2的物质的量为
=0.05mol,该反应是可逆反应,与0.2mol H2充分反应,不可能完全反应,则转移电子的数目小于0.05mol×6=0.3mol,错误;
3、0.2molSO2与0.1molO2反应生成SO3的分子数为0.2NA
0.2molSO2与0.1molO2反应生成SO3的反应是可逆反应,SO3的分子数小于0.2NA,错误;
4、5mL0.1mol/LCH3COOH 溶液和10mL0.5mol/LCH3COOH 溶液中所含CH3COOH 分子数相等
醋酸溶液越稀电离程度越大,5mL0.1mol/LCH3COOH 溶液和10mL0.5mol/LCH3COOH 溶液中所含CH3COOH 分子数后者大,错误;
5、一定条件下,向0.1L容器内通入4.6gNO2气体,NO2的物质的量浓度小于1mol/L
存在
平衡,所以一定条件下,向0.1L容器内通入4.6gNO2气体,NO2的物质的量浓度小于1mol/L,正确;
6、1L0.1mol·L-1的NaHCO3溶液中HCO3-和CO32-离子数之和为0.1NA
HCO3-在溶液中既能水解,也能电离,所以HCO3-、H2CO3和CO32-的数目之和为0.1NA,错误;
7、密闭容器中2molNO与1molO2充分反应,产物的分子数为2NA
由于在密闭容器中NO与O2反应生成的NO2能转化为N2O4,所以产物的分子数小于2NA,错误;
8、1L0.1mol/L的Na2CO3溶液中含阴离子总数为0.1NA个
CO32-+H2O
HCO3-+OH-,1个CO32-水解产生2个阴离子,溶液中阴离子总数增大,所以1L、0.1mol/L的Na2CO3溶液中含阴离子总数大于为0.1NA个,错误;
9、标准状况下,2.24LCl2溶于水,转移的电子数目为0.1NA
氯气和水反应为可逆反应,0.1mol氯气反应转移电子数小于0.1NA,错误;
10、将1molCl2通入水中,则N(HClO)+N(C1-)+N(ClO-)=2NA
将1molCl2通入水中,假如氯气全部溶于水中,因氯气与水发生的反应是可逆反应,根据氯原子守恒可得2N(Cl2)+N(HClO)+N(C1-)+N(ClO-)=2NA,不正确;
考向五考查氧化还原反应:
1、铜粉与硫粉混合加热,每消耗1mol铜粉,转移的电子数为2NA
铜粉与硫粉混合加热生成
,每消耗1mol铜粉,转移的电子数为NA,错误;
2、标准状况下,11.2LO2 参加反应转移的电子数可能为NA
若生成O22-粒子,则0.5molO2参加反应转移的电子数为NA,正确;
3、过氧化钠与水反应,生成0.1mol氧气时,转移的电子数为0.4NA
过氧化钠与水反应时,氧元素由-1价变为0价生成氧气,故当生成0.1mol氧气时转移0.2mol电子即0.2NA个,错误;
4、用惰性电极电解CuSO4溶液后,如果加入0.1molCu(OH)2能使溶液复原,则电路中转移电子数为0.2NA
用惰性电极电解CuSO4溶液后,如果加入0.1mol Cu(OH)2能使溶液复原,则说明阳极上析出的是0.1mol氧气,阴极上析出的是0.1mol铜和0.1mol氢气,故转移0.4mol电子即0.4NA个,错误;
5、5.6gFe与过量稀硝酸反应,转移的电子数为0.3NA
5.6gFe的物质的量为0.1mol,与过量稀硝酸反应生成Fe(NO3)3时转移的电子数为0.3NA,正确;
6、K35ClO3与浓H37Cl反应制得7.1g氯气,则生成的Cl2分子数为0.1NA
K35ClO3与浓H37Cl反应制得的氯气,既是氧化产物又是还原产物,所得氯气的相对分子质量不是71,则7.1g氯气的物质的量不是0.1mol,所含有的Cl2分子数不为0.1NA,错误;
7、6.4gCu与40mL10mol·L-1浓硝酸充分反应,生成的NO2分子数为0.2NA
浓硝酸随着反应的进行,逐渐变为稀硝酸,故6.4 g Cu不能完全反应生成NO2,还有部分生成NO,错误;
8、1molFe与高温水蒸气反应,转移电子的数目为3NA
Fe与高温水蒸气反应生成Fe3O4,1molFe与高温水蒸气反应,转移电子的数目为
NA,错误;
9、钠在空气中燃烧可生成多种氧化物。
23g钠充分燃烧时转移电子数为1NA
不论钠在空气中燃烧生成哪种氧化物,23g钠只能转移1mol电子,正确;
10、50mL12 mol/L浓盐酸与足量MnO2共热转移电子数0.3NA
二氧化锰只能与浓盐酸反应,和稀盐酸不反应,即盐酸不能反应完全,故转移的电子数小于0.3NA个,错误;
11、电解精炼铜时转移了NA个电子,阳极溶解32g铜
粗铜中含有锌、铁、银等杂质,锌、铁先失电子,反应完成后,铜再失电子,阳极溶解铜小于32g,错误;
考向六考查缺少条件:
1、0.5mol/L的AlCl3溶液中含有Al3+的数目小于0.5NA
没有给定溶液体积,无法计算Al3+的数目,不正确;
2、1mol·L-1的Fe2(SO4)3溶液中含有的SO42-数为3NA
由于溶液的体积未知,无法计算Fe2(SO4)3物质的量,错误;
1.(安徽六校教育研究会2020届高三第一次素质测试)设阿伏加德罗常数的值为NA,下列有关叙述不正确的是
A.密闭容器中,0.2molNO和0.1molO2充分反应后,分子总数为0.2NA
B.室温下,1LpH=13的Ba(OH)2溶液中含有OH-的数目为0.1 NA
C.7.8gNa2S和7.8gNa2O2中含有阴、阳离子总数均为0.3 NA
D.1.0L1.0mol/L的NaClO水溶液中含有的氧原子数大于NA
【答案】A
【解析】A.NO和氧气反应后生成的NO2中存在平衡:
2NO2⇌N2O4,导致分子个数减少,则最终分子个数小于0.2NA个,故A错误;B.室温下,pH=13的氢氧化钡溶液中,氢氧根浓度为0.1mol/L,故1L该溶液中氢氧根的物质的量为0.1mol,个数为0.1NA个,故B正确;C.7.8gNa2S和7.8gNa2O2的物质的量均为0.1mol,且两者均含2个钠离子和1个阴离子,故0.1mol过氧化钠和0.1mol硫化钠中均含0.3NA个离子,故C正确;
D.由于NaClO水溶液中的溶剂水中含有氧原子,所以1.0L1.0mol/L的NaClO水溶液中含有的氧原子数大于NA,故D正确。
2.(黑龙江省大庆实验中学2020届高三上学期开学考试)阿伏伽德罗常数的值为NA,下列有关说法正确的是()
A.用惰性电极电解CuSO4溶液一段时间后,若加入29.4gCu(OH)2能使溶液复原,则电解过程中转移的电子数目为0.6NA
B.15.6g苯中含有碳碳双键的数目为0.6NA
C.标况下,2.24LCHCl3中含有C-Cl键的数目大于0.3NA
D.25℃时,pH=13的NaOH溶液中含有OH-的数目为0.1NA
【答案】C
【解析】A.用惰性电极电解CuSO4溶液一段时间后,加入29.4gCu(OH)2能使溶液复原,氢氧化铜的物质的量是0.3mol,这说明电解过程中开始电解硫酸铜,后来电解硫酸(水)。
根据阳极产物为0.3mol氧气生成,则电解过程中转移的电子数目为1.2NA,A错误;B.苯分子中不存在碳碳双键,B错误;C.标况下CHCl3是液体,2.24LCHCl3的物质的量大于0.1mol,其中含有C-Cl键的数目大于0.3NA,C正确;D.溶液体积未知,无法计算25℃时,pH=13的NaOH溶液中含有OH-的数目,D错误。
3.(河北省辛集中学2020届高三上学期入学考试)已知NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.3g3He含有的中子数为NA
B.22gCO2与标准状况下11.2LHF含有相同分子数
C.1molK2Cr2O7被还原为Cr3+转移的电子数为6NA
D.在25℃、1.01×105Pa的条件下,2.24LH2中含有的分子数小于0.1NA
【答案】B
【解析】A.3He的质子数为2,中子数为1,质量数为3,故3g3He的物质的量为
=1mol,其中子数为NA,A项正确;B.标准状况下HF为液体,无法计算其分子个数,B项错误;C.K2Cr2O7中Cr的化合价为+6价,则1molK2Cr2O7被还原为Cr3+转移的电子数为6NA,C项正确;D.在25℃、1.01×105Pa的条件下,H2的气体摩尔体积大于22.4L,则2.24LH2中含有的分子数小于0.1NA,D项正确。
4.(河北省辛集中学2020届高三上学期入学考试)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.4.6gC2H5OH与6.0gCH3COOH反应,生成的CH3COOC2H3分子数目为0.1NA
B.98gH2SO4含有2NA个H+和NA个SO42—
C.32gO2和O3的混合物中含有的氧原子数目为2NA
D.25℃时,1LpH=12的Ba(OH)2溶液中含有的OH﹣数目为0.02NA
【答案】C
【解析】A.酯化反应为可逆反应,不能进行彻底,4.6gC2H5OH与6.0gCH3COOH的物质的量均为0.1mol,所以反应后生成的乙酸乙酯分子数小于0.1NA个,A项错误;B. 硫酸为共价化合物,分子内不存在阴阳离子,B项错误;C.氧气和臭氧均由氧原子构成,故32g混合物中含有氧原子为2mol,个数为2NA个,C项正确;D. 25℃时,pH=12的氢氧化钡溶液中氢氧根浓度为0.01mol/L,故1L此溶液中含有的氢氧根的物质的量为0.01NA个,D项错误。
5.(河北省辛集中学2020届高三上学期入学考试)设N