2024-2025学年高考化学二轮题型分类突破：专题二 阿伏加德罗常数

专题二　阿伏加德罗常数
【知识重构】
　通过结构考查粒子数
命题 方向 举例 判断 正误 注意事项
原子 结构 ①18 g H2O、D2O组成的物质中含有的质子数为10NA × 应注意整体与部分的关系;是离子还是官能团;是等质量还是等物质的量;同位素之间中子数的差别
②0.1 mol 11B中,含有0.6NA个中子 √
③1 mol OD-中含有的质子、中子数均为9NA √
④1 mol羟基与1 mol氢氧根离子所含电子数均为9NA ×
⑤1 mol F2和Ar所含质子数均为18NA √
化学 键数 ①0.1 mol CaC2中所含碳碳三键数目为0.2NA × 苯环中不含有碳碳双键;1 mol Na2O2、CaC2中分别含有的、均是1 mol;1 mol白磷(P4)中含有的P—P数目为6NA
②1 mol苯中含有的碳碳双键数目为3NA ×
③0.1 mol CCl4中含有的共价键数目为0.4NA √
④1 mol白磷中含有的P—P数目为4NA ×
⑤1 mol甲烷中含有的C—H数目为4NA √
特定 组成 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看物质的实验式是否相同(如乙烯与丙烯); ②看物质的相对分子质量是否相同(如N2、CO);
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 √
特定 组成 ③16 g O2和O3的混合气体中含有的O原子数为NA √ ③看A、B是否由同一种元素组成(如O2、O3); ④看A、B中相同元素的质量分数是否相同(如CuO、Cu2S); ⑤看A、B中相同元素的原子数是否相同(如SO2与CO2)
④78 g Na2O2和Na2S的混合物中含有的离子总数为3NA(二者不反应) √
⑤1 mol CO2和SO2的混合气体中含有的氧原子数为2NA √
　电子转移数目的判断
命题 方向 举例 判断 正误 注意事项
常规 反应 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,如过氧化钠、过氧化氢制取1 mol氧气转移2 mol电子
②铁与硫的反应中,1 mol 铁失去的电子数为3NA ×
③3 mol铁在足量的氧气中燃烧,转移的电子数为9NA ×
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 ×
⑤1 mol铁在1 mol氯气中燃烧,转移的电子数为3NA ×
⑥KIO3+6HIKI+3H2O+3I2中,生成1 mol I2转移电子的总数为2NA ×
非常 规反 应 ①5.6 g铁与少量硝酸完全反应时转移的电子数为0.3NA × ①铁与硫单质、碘单质、非氧化性酸反应时,1 mol铁转移2 mol电子;1 mol铁与足量稀硝酸反应时,转移3 mol电子; ②可逆反应
②向含有FeI2的溶液中通入适量氯气,当有1 mol Fe2+被氧化时,该反应转移电子的数目至少为3NA √
③0.1 mol Cl2全部溶于水后转移电子的数目为0.1NA ×
④1 mol Fe(NO3)3与足量HI溶液反应时转移的电子数为3NA ×
　常见设陷阱方向
设陷 方向 举例 判断 正误 注意事项
摩尔 体积 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 × ①非标准状况下,气体摩尔体积不一定为22.4 L·mol-1; ②标准状况下为非气态的物质:水、乙醇、硫酸、三氧化硫、四氯化碳、苯、碳原子数大于4的烃类化合物、甲醇等
②锌与足量的稀硫酸反应生成22.4 L H2,转移的电子数为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在标准状况下,11.2 LH2和D2的混合气体中含有的质子数为NA √
溶液 体积 未知 ①在pH=13的NaOH溶液中,OH-的数目为0.1NA × 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-1 NaF溶液中所含F-的数目小于0.1NA ×
③0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中所含H+的数目为0.1NA ×
④0.1 mol·L-1 FeCl3溶液中所含Fe3+的数目小于0.1NA ×
浓度 变化 ①常温下,1 mol浓硝酸与足量Al反应,转移的电子数为3NA × ①浓盐酸与MnO2、浓硫酸与金属活动性顺序中氢后边的金属反应,随着浓度的降低,酸不可能消耗完; ②浓硝酸与足量金属反应(NO2→NO),浓硫酸与金属活动性顺序中氢前面的金属反应(SO2→H2)
②50 mL 12 mol·L-1盐酸与足量MnO2共热,转移的电子数为0.3NA ×
③含2 mol H2SO4的浓硫酸与足量铜共热,转移的电子数为2NA ×
可逆 反应 ①2 mol NO2置于密闭容器中,最终生成的N2O4分子数为NA × Cl2与H2O、PCl3与Cl2、N2与H2、SO2与O2、酯化反应等均是可逆反应,反应物不可能被消耗完
②密闭容器中1 mol N2与3 mol H2充分反应,生成2 mol NH3 ×
③密闭容器中2 mol NO与1 mol O2充分反应,产物的分子数为2NA ×
电离、 水解 ①1 L 0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中所含H+的数目为0.1NA × 盐的水解、弱电解质的电离是可逆过程
②2 L 1 mol·L-1 FeCl3溶液中所含Fe3+的数目为2NA ×
【题型解码】
题型1　涉及物质组成
例1　(2024·河北高考)超氧化钾(KO2)可用作潜水或宇航装置的CO2吸收剂和供氧剂,反应为4KO2+2CO22K2CO3+3O2,NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 (　　)
A.44 g CO2中σ 键的数目为2NA
B.1 mol KO2晶体中离子的数目为3NA
C.1 L 1 mol·L-1 K2CO3溶液中C的数目为NA
D.该反应中每转移1 mol电子生成O2的数目为1.5NA
变式1　(2022·浙江6月选考)NA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0.2NA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3NA
C.8 g CH4含有中子数为3NA
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0.2NA
题型2　涉及物质反应
例2　(2024·辽宁高考)硫及其化合物部分转化关系如图。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 (　　)
A.标准状况下,11.2 L SO2中原子总数为0.5NA
B.100 mL 0.1 mol·L-1Na2SO3溶液中,S数目为0.01NA
C.反应①每消耗3.4 g H2S,生成物中硫原子数目为0.1NA
D.反应②每生成1 mol 还原产物,转移电子数目为2NA
变式2　(2024·安徽高考)地球上的生物氮循环涉及多种含氮物质,转化关系之一如图所示(X、Y均为氮氧化物),羟胺(NH2OH)以中间产物的形式参与循环。常温常压下,羟胺易潮解,水溶液呈碱性,与盐酸反应的产物盐酸羟胺[(NH3OH)Cl]广泛用于药品、香料等的合成。
已知25 ℃时,Ka(HNO2)=7.2×10-4,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5,Kb(NH2OH)=8.7×10-9。
NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 (　　)
A.标准状况下,2.24 L X和Y混合气体中氧原子数为0.1NA
B.1 L 0.1 mol·L-1NaNO2溶液中Na+和N数目均为0.1NA
C.3.3 g NH2OH完全转化为N时,转移的电子数为0.6NA
D.2.8 g N2中含有的价电子总数为0.6NA
题型3　涉及隐含平衡
例3　(2023·浙江6月选考)NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 (　　)
A.4.4 g C2H4O中含有σ键数目最多为0.7NA
B.1.7 g H2O2中含有氧原子数为0.2NA
C.向1 L 0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液通氨气至中性,铵根离子数为0.1NA
D.标准状况下,11.2 L Cl2通入水中,溶液中氯离子数为0.5NA
变式3　(2021·浙江1月选考)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 (　　)
A.1 mol NH4F晶体中含有的共价键数目为3NA
B.CH4和C2H4混合气体2.24 L(标准状况)完全燃烧,则消耗O2分子数目为0.25NA
C.向100 mL 0.10 mol·L-1 FeCl3溶液中加入足量Cu粉充分反应,转移电子数目为0.01NA
D.0.1 mol CH3COOH与足量CH3CH2OH充分反应生成的CH3COOCH2CH3分子数目为0.1NA
　　树立“平衡观念”,突破陷阱。要识破隐含的可逆反应,记住反应条件、反应物浓度变化对反应的影响。
【真题改编】
(选择题1~7题,每题3分,共21分)
1.(2023·全国甲卷改编)NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是 (　　)
A.32 g Cu与足量S充分反应,转移电子数为0.5NA
B.电解精炼铜时,当电路中通过NA个电子时,阳极溶解32 g铜
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C的数目为1.0NA
2.(2023·辽宁高考改编)我国古代四大发明之一黑火药的爆炸反应为S+2KNO3+3CK2S+N2↑+3CO2↑。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是 (　　)
A.该反应在任何温度下都可以自发进行
B.每生成28 g N2转移电子的数目为10NA
C.KNO3是氧化剂
D.K2S和N2都是还原产物
3.(2023·广东高考改编)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.17 g NH3通入水中,溶液中含有的质子数为10NA
B.1 mol NaHCO3完全分解,得到的CO2分子数目为2NA
C.1 L 1 mol·L-1 NaHCO3溶液中,HC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
4.(2023·海南高考改编)NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 (　　)
A.42 g环己烷()中含有σ 键的数目为9NA
B.5.6 g铁粉与0.1 L 1 mol·L-1 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.6.0 g SiO2与足量NaOH溶液反应,所得溶液中Si数目为0.1NA
5.(2022·海南高考改编)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.反应生成标准状况下气体3.36 L
B.HCl溶液中Cl- 数目为3NA
C.2.8 g 56Fe含有的中子数为1.3NA
D.1 L 0.1 mol·L-1 FeCl2溶液中,阳离子数目大于0.1NA
6.(2022·全国甲卷改编)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.10 g质量分数为34%的H2O2溶液中含有的氢原子数为0.2NA
C.0.2 mol苯甲酸完全燃烧,生成CO2的数目为1.4NA
D.Cu与浓硫酸在加热条件下反应,当产生1 mol SO2时,转移的电子数大于2NA
7.(2021·全国甲卷改编)NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是 (　　)
A.22 g CO2中含有的质子数为22NA
B.3 mol的NO2与H2O完全反应时转移的电子数为4NA
C.32 g环状S8 ()分子中含有的S—S数目为2NA
D.1 L 0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液中阳离子总数大于0.1NA
【新题快递】
(选择题1~10题,每题3分,共30分)
1.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 (　　)
A.7.1 g Cl2与足量铁粉反应转移的电子数为0.2NA
B.1 mol·L-1 CaCl2溶液中所含离子总数为3NA
C.标准状况下,2.24 L CO2分子中含有的σ键的数目为0.4NA
D.44 g CH3CHO中采取sp3杂化的碳原子数目为2NA
2.下列有关阿伏加德罗常数(NA)的叙述正确的是 (　　)
A.18 g液态水中含有的氢键数目为2NA
B.10 g质量分数为46%的乙醇溶液中含有的O—H数目为0.1NA
C.常温下,2.7 g Al加入足量的浓硝酸中,转移的电子数为0.3NA
D.25 ℃时,1 L pH=2的CH3COOH溶液中,H+ 的数目为0.01NA
3.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 (　　)
A.电解精炼铜时,阳极质量减少64 g,电路中转移的电子数可能是2NA
B.1 mol CaC2晶体和1 mol CaH2晶体含有的离子数均为2NA
C.1 mol HOOCCH2COOH与足量乙醇在一定条件下反应,生成的酯基的数目为2NA
D.F-的水解能力弱于N,1 L 1 mol·L-1 NH4F溶液中HF和N的总数大于NA
4.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 (　　)
A.标准状况下,22.4 L正丙醇(C3H8O)分子中含有C—H 的数目为8NA
B.24 g质量分数为25%的甲醛水溶液中含有的氢原子数目为2.4NA
C.pH=1的H2SO4溶液与足量的Zn反应产生的氢气分子数目为0.05NA
D.0.1 mol FeI2与0.1 mol Cl2反应时,转移的电子数目为0.3NA
5.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 (　　)
A.46.0 g C2H6O完全燃烧,有5NA个C—H断裂
B.25 ℃时,1 L pH=8的CH3COONa溶液中水电离出的OH-数目为10-8NA
C.铅酸蓄电池中,当正极理论上增加3.2 g时,电路中通过的电子数目为0.1NA
D.32 g Cu将足量浓、稀硝酸分别还原为NO2和NO,浓、稀硝酸得到的电子数分别为NA、3NA
6.新制的氢氧化铜和葡萄糖的反应可用来检验血糖,其反应为CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH2OH(CHOH)4COONa+Cu2O↓+3H2O。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 (　　)
A.18 g CH2OH(CHOH)4CHO中含有的羟基数目为0.6NA
B.每消耗1 mol Cu(OH)2,转移的电子数目为2NA
C.1 L 1 mol·L-1 CH2OH(CHOH)4COONa溶液中含有的离子数目为2NA
D.4 ℃时,108 mL H2O(l)(密度为1 g·cm-3)中含有的分子数目为6NA
7.工业上制备PH3的反应原理为P4(s)+3NaOH(aq)+3H2O(l)PH3(g)+3NaH2PO2(aq)。NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 (　　)
A.常温下,pH=13的NaOH溶液中水电离出的c(OH-)=0.1 mol·L-1
B.3.1 g白磷(P4)中共价键的数目为NA
C.每转移3个电子,生成 g PH3
D.0.1 mol·L-1的NaH2PO2溶液中H2P的数目小于0.1NA
8.三氟化氮(NF3)在潮湿的环境中能发生反应3NF3+5H2O2NO+HNO3+9HF,NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 (　　)
A.生成22.4 L NO,转移的电子数为NA
B.1 mol H2O含有的中子数为10NA
C.1 mol·L-1的HNO3溶液所含N数目为NA
D.反应中若有1 mol NF3被氧化,则理论上需要氧化剂的分子数为2NA
9.设NA为阿伏加德罗常数的值。制备(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O会用到Fe、H2SO4、H2O、(NH4)2SO4等物质。下列说法正确的是 (　　)
A.1 L pH=1的硫酸溶液中阳离子总数为0.1NA
B.标准状况下,2.24 L H2O所含共价键数为0.2NA
C.0.1 mol·L-1 (NH4)2SO4溶液中,N的数目为0.2NA
D.5.6 g Fe与含0.05 mol H2SO4的稀溶液反应,转移的电子数为0.2NA
10.桂皮中含有的肉桂醛是一种食用香料,工业上可通过如下反应制备肉桂醛:
CH3CHO+H2O
　　苯甲醛　　　　　　　　　　　　　　肉桂醛
设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 (　　)
A.0.5 mol 分子中含有σ键的数目为4.5NA
B.标准状况下,11.2 L CH3CHO含有π键的数目为0.5NA
C.1 mol 中采取sp2杂化的碳原子数为9NA
D.1 L 0.1 mol·L-1 NaOH溶液中含有氧原子的数目为0.1NA
【原创好题】
(选择题1~6题,每题3分,共18分)
1.(含结构和电化学知识)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是 (　　)
A.1 mol [Co(NH3)4(H2O)2]3+含σ键的数目为16NA
B.0.1 mol甘氨酸含有的碱性官能团数目为0.2NA
C.铅酸蓄电池放电时,负极质量增加9.6 g,转移电子数为0.2NA
D.粗铜精炼中,阳极质量减少12.8 g时,阴极上被还原的Cu2+数为0.2NA
2.(含平衡原理)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是 (　　)
A.1 L 0.5 mol·L-1 Na3PO4溶液中阴离子数小于0.5NA
B.在14N+4He X+1H中,3.4 g X含中子数为1.8NA
C.1 L 0.1 mol·L-1 H2SO3溶液中含HS和S总数为0.1NA
D.6.0 g 冰醋酸和1 mol 异丙醇在催化剂作用下生成乙酸异丙酯的分子数为0.1NA
3.(含有机氧化还原反应)NA为阿伏加德罗常数的值。石墨与热浓硝酸反应生成苯六甲酸,反应的化学方程式为12C+18HNO3(浓)(CCOOH)6+18NO2↑+6H2O。苯六甲酸的结构如图所示。
下列叙述正确的是 (　　)
A.12 mol·L-1硝酸溶液中含N数目为12NA
B.2.4 g 石墨完全反应转移电子数为0.3NA
C.0.1 mol HNO3完全反应时还原产物的分子数目为0.1NA
D.0.1 mol苯六甲酸分子含sp2杂化的碳原子数目为0.6NA
4.(含微粒构成)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是 (　　)
A.0.1 mol 锗晶体(类似金刚石结构)含sp3-sp3型σ键数为0.4NA
B.6.4 g S8、S4和S2的混合物含S原子数为0.4NA
C.8.4 g NaHCO3和MgCO3的混合物中含离子总数为0.3NA
D.标准状况下,4.48 L H2和CO的混合气体在O2中完全燃烧消耗O2分子数为0.1NA
5.(含手性碳的化学反应)设NA为阿伏加德罗常数的值。科学家通过控制反应CaCl2+H2C4H4O6(酒石酸)+4H2OCaC4H4O6·4H2O(酒石酸钙)↓+2HCl的速率,可研究人体中结石形成的病理。酒石酸的键线式如图所示。
下列叙述错误的是 (　　)
A.0.1 mol 酒石酸分子含手性碳原子数为0.2NA
B.22.2 g CaCl2晶体含离子总数为0.6NA
C.1 L 0.1 mol·L-1盐酸中含HCl分子数为0.1NA
D.18 g H2O所含孤电子对数为2NA
6.(含无机化工)设NA为阿伏加德罗常数的值。工业上常利用接触法制备硫酸,某条件下其转化关系为
已知:H2SO4的结构式为;
FeS2Fe2++。
下列叙述正确的是 (　　)
A.12.0 g FeS2含阴离子数为0.2NA
B.标准状况下,11.2 L SO3含分子数为0.5NA
C.生成0.1 mol Fe3O4,则转移电子数为4.4NA
D.1 L 0.1 mol·L-1 H2SO4 溶液含π键数为0.2NA
参考答案
例1　A　解析　44 g (1 mol) CO2中σ 键的数目为2NA,A项正确;KO2由K+和构成,1 mol KO2晶体中离子的数目为2NA,B项错误;C在水溶液中会发生水解C+H2OHC+OH-,故1 L 1 mol·L-1 K2CO3溶液中C的数目小于NA,C项错误;该反应中部分氧元素的化合价由-0.5价升至0价,部分氧元素化合价由-0.5价降至-2价,则每4 mol KO2参加反应转移3 mol 电子,每转移1 mol 电子生成O2的数目为NA,D项错误。
变式1　C　解析　NaHSO4由钠离子和硫酸氢根离子构成,所含阳离子只有钠离子,12 g NaHSO4的物质的量为0.1 mol,只含有0.1NA个阳离子,A项错误;没有指明气体的温度和压强,无法确定11.2 L乙烷和丙烯的混合气体的物质的量是多少,无法确定其中所含碳氢键的数目,B项错误;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3NA,C项正确;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,D项错误。
例2　D　解析　标准状况下,SO2为气体,11.2 L SO2为0.5 mol,其含有1.5 mol原子,A项错误;S为弱酸根离子,其在水中易发生水解,因此,100 mL 0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液中S数目小于0.01NA,B项错误;反应①的化学方程式为SO2+2H2S3S↓+2H2O,反应中每生成3 mol S消耗2 mol H2S,3.4 g H2S为0.1 mol,故反应①每消耗3.4 g H2S可以生成0.15 mol S,C项错误;反应②的离子方程式为3S+6OH-S+2S2-+3H2O,反应的还原产物为S2-,每生成2 mol S2-共转移4 mol电子,因此,每生成1 mol S2-,转移2 mol电子,D项正确。
变式2　A　解析　N在亚硝酸盐还原酶的作用下转化为X,X在X还原酶的作用下转化为Y,X、Y均为氮氧化物,即X为NO,Y为N2O。标准状况下,2.24 L NO和N2O混合气体的物质的量为0.1 mol,氧原子数为0.1NA,A项正确;HNO2为弱酸,因此N能够水解为HNO2,1 L 0.1 mol·L-1 NaNO2溶液中N数目小于0.1NA,B项错误;NH2OH完全转化为N时,N元素的化合价由-1价上升到+3价,则每1 mol NH2OH参加反应转移4 mol电子,3.3 g NH2OH的物质的量为0.1 mol,故3.3 g NH2OH完全转化为N时,转移的电子数为0.4NA,C项错误;2.8 g N2的物质的量为0.1 mol,N的价电子数等于最外层电子数,为5,2.8 g N2含有的价电子总数为NA,D项错误。
例3　A　解析　1个C2H4O分子中含有6个σ键和1个π键(乙醛)或7个σ键(环氧乙烷),4.4 g C2H4O的物质的量为0.1 mol,则其中含有σ键数目最多为0.7NA,A项正确;1.7 g H2O2的物质的量为0.05 mol,则其中含有的氧原子数为0.1NA,B项错误;向1 L 0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液通氨气至中性,溶液中存在电荷守恒c(CH3COO-)+c(OH-)=c(N)+c(H+),中性溶液中c(OH-)=c(H+),则c(CH3COO-)=c(N),再根据n(CH3COO-)+n(CH3COOH)=0.1 mol,得出铵根离子数小于0.1NA,C项错误;标准状况下,11.2 L Cl2的物质的量为0.5 mol,通入水中后只有一部分Cl2与水反应生成H+、Cl-和HClO,所以溶液中氯离子数小于0.5NA,D项错误。
变式3　C　解析　NH4F结构中只有N含有4个共价键,则1 mol NH4F晶体中含有的共价键数目为4NA,A项错误;标准状况下,2.24 L CH4和C2H4混合气体的总物质的量是0.1 mol,若气体全部为CH4,完全燃烧消耗0.2 mol O2,若气体全部为C2H4,完全燃烧消耗0.3 mol O2,则0.1 mol该混合气体完全燃烧消耗氧气的分子数目应该介于0.2NA和0.3NA之间,B项错误;100 mL 0.10 mol·L-1 FeCl3溶液中铁离子的物质的量是0.01 mol,加入足量Cu粉充分反应,Fe3+被还原为Fe2+,则转移电子数目为0.01NA,C项正确;乙酸和乙醇的酯化反应是可逆反应,则0.1 mol CH3COOH与足量CH3CH2OH充分反应生成的CH3COOCH2CH3分子数目小于0.1NA,D项错误。
1.A　解析　Cu与硫共热反应生成Cu2S,每2 mol铜参加反应转移2 mol电子,32 g铜的物质的量为0.5 mol,转移电子数为0.5NA,A项正确;电解精炼铜时,粗铜作阳极,铜和比铜活泼的金属失去电子,无法通过转移电子数计算溶解金属的质量,B项错误;pH=2的硫酸溶液中氢离子浓度为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项错误;Na2CO3属于强碱弱酸盐,在水溶液中C会发生水解,所以1.0 L 1.0 mol·L-1的Na2CO3溶液中C的数目小于1.0NA,D项错误。
2.B　解析　黑火药的爆炸反应的化学方程式为S+2KNO3+3CK2S+N2↑+3CO2↑,反应中C元素化合价升高,所以C是还原剂,CO2是氧化产物,S和N元素化合价降低,则S和KNO3是氧化剂,K2S和N2是还原产物。该反应的正反应是气体体积增大的放热反应,ΔH<0,ΔS>0,ΔG=ΔH-TΔS<0,故该反应在任何温度下都可以自发进行,A项正确;根据反应的化学方程式可知,每生成1 mol N2,反应过程中转移12 mol电子,28 g N2的物质的量是1 mol,因此每生成28 g N2,反应过程中转移电子的数目为12NA,B项错误;由上述分析可知,C、D两项正确。
3.D　解析　水中也含质子,则溶液中含有的质子数大于10NA,A项错误;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项错误;NaHCO3Na++HC,HC会发生水解和电离,则1 mol NaHCO3溶液中HC数目小于NA,C项错误;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项正确。
4.A　解析　n===0.5 mol,1个环己烷分子中含有18个σ 键,则42 g环己烷中含有σ键的数目为 9NA,A项正确;5.6 g铁粉(过量)与0.1 L 1 mol·L-1 HCl溶液充分反应,产生的氢气分子数目为0.05NA,B项错误;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分子数目小于0.1NA,C项错误;二氧化硅与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水,硅酸钠在溶液中会发生水解反应,根据原子守恒,n(Si)===0.1 mol,则Si数目小于0.1NA,D项错误。
5.D　解析　2.8 g Fe的物质的量为0.05 mol,100 mL 3 mol·L-1 HCl中H+和Cl-的物质的量均为0.3 mol,两者发生反应后,Fe完全溶解,而盐酸过量。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,A项不正确;HCl溶液中Cl-的物质的量为0.3 mol,因此,Cl-数目为0.3NA,B项不正确;56Fe 的质子数为26,中子数为30,2.8 g 56Fe的物质的量为0.05 mol,因此,2.8 g 56Fe含有的中子数为1.5NA,C项不正确;Fe2+发生水解反应Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+,导致溶液中阳离子数目变多,即1 L 0.1 mol·L-1 FeCl2溶液中,阳离子数目大于0.1NA,D项正确。
6.C　解析　25 ℃、101 kPa不是标准状况,不能用标准状况下的气体摩尔体积计算氢气的物质的量,A项错误;H2O2溶液中,除了H2O2分子中含有氢原子外,水分子中也含有氢原子,10 g质量分数为34%的H2O2溶液中溶质的质量为10 g×34%=3.4 g,物质的量为0.1 mol,0.1 mol过氧化氢分子中含有的氢原子数为0.2NA,水分子中也含有氢原子,故总的氢原子数大于0.2NA,B项错误;苯甲酸完全燃烧的化学方程式为C6H5COOH+O27CO2+3H2O,0.2 mol苯甲酸完全燃烧生成1.4 mol CO2,数目为1.4NA,C项正确;Cu与浓硫酸在加热条件下反应,硫酸中硫元素由+6价降低到+4价,所以当产生1 mol SO2时,转移的电子数等于2NA,D项错误。
7.D　解析　1个CO2分子的质子数为22,22 g CO2的物质的量为0.5 mol,则22 g CO2中所含质子数为11NA,A项错误;NO2与H2O反应的化学方程式为3NO2+H2O2HNO3+NO,则3 mol NO2参与反应时,转移的电子数为2NA,B项错误;一个S8()分子中含有的S—S数目为8,32 g S8的物质的量为 mol,则含有的S—S数目为×8×NA=NA,C项错误;NH4Cl溶液中存在电荷守恒c(N)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-),因为c(Cl-)=0.1 mol·L-1,所以阳离子总数大于0.1NA,D项正确。
1.A　解析　7.1 g Cl2的物质的量为0.1 mol,与足量铁粉反应转移的电子数为0.2NA,A项正确;1 mol·L-1 CaCl2溶液的体积未知,不能计算溶液中所含离子总数,B项错误;标准状况下,2.24 L CO2的物质的量为0.1 mol,分子中含有的σ键的数目为0.2NA,C项错误;44 g CH3CHO的物质的量为1 mol,分子中采取sp3杂化的碳原子数目为NA,D项错误。
2.D　解析　冰中每个水分子与其相邻的4个水分子间形成4个氢键,冰融化为液态水,破坏了一部分氢键,故18 g液态水的物质的量为1 mol,可形成氢键的数目小于×4NA=2NA,A项错误;10 g质量分数为46%的乙醇溶液中含乙醇的质量为4.6 g,物质的量为0.1 mol,溶液中的水分子中也含O—H,所以10 g质量分数为46%的乙醇溶液中含O—H的数目大于0.1NA,B项错误;常温下,Al与浓硝酸反应会发生钝化,C项错误;pH=2的CH3COOH溶液中c(H+)=0.01 mol·L-1,溶液体积为1 L,H+的数目为0.01NA,D项正确。
3.A　解析　电解精炼铜时,阳极粗铜中含有活泼性较强的铁、锌等杂质,电解时,铁、锌杂质先放电,且铁的摩尔质量小于64 g·mol-1,锌的摩尔质量大于64 g·mol-1,若阳极减少64 g,电路中转移的电子数可能是2NA,A项正确;CaC2由Ca2+和构成,CaH2由Ca2+和H-构成,1 mol CaC2晶体和1 mol CaH2晶体含有离子的数目分别为2NA、3NA,B项错误;酯化反应是可逆反应,1 mol HOOCCH2COOH与足量乙醇在一定条件下反应,生成的酯基的数目小于2NA,C项错误;F-的水解能力弱于N,NH4F溶液呈酸性,1 L 1 mol·L-1 NH4F溶液中,c(N)4.B　解析　标准状况下,正丙醇(C3H8O)是液体,不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量,故无法计算标准状况下22.4 L正丙醇分子中C—H的数目,A项错误;24 g质量分数为25%的甲醛水溶液中含6 g甲醛、18 g水,6 g甲醛中含有的氢原子数目为0.4NA,18 g水中含氢原子数目为2NA,共含有氢原子数目为2.4NA,B项正确;溶液体积未知,不能确定氢离子的物质的量,不能计算生成的H2分子数目,C项错误;碘离子的还原性强于亚铁离子,0.1 mol FeI2与0.1 mol Cl2反应时,氯气不足,碘离子完全反应,氯元素化合价由0价变为-1价,则转移0.2 mol电子,数目为0.2NA,D项错误。
5.C　解析　C2H6O可能是乙醇,也可能是二甲醚,46.0 g二甲醚完全燃烧有6NA个C—H断裂,A项错误;pH=8,则c(H+)=10-8 mol·L-1,醋酸钠溶液中的OH-全部来自水的电离,根据水的离子积进行计算,水电离出的OH-数目为10-6NA,B项错误;正极由PbO2PbSO4,每增重64 g转移2 mol电子,故正极增重3.2 g,转移的电子数为0.1NA,C项正确;32 g Cu为0.5 mol,最后Cu均全部转化为Cu2+,共失去了NA个电子,所以浓、稀硝酸得到的电子数均为NA,D项错误。
6.D　解析　18 g CH2OH(CHOH)4CHO为0.1 mol,含有的羟基数目为0.5NA,A项错误;Cu(OH)2中铜元素的化合价降低1价,故每消耗1 mol Cu(OH)2,转移的电子数目为NA,B项错误;溶液中还含有H+和OH-,1 L 1 mol·L-1 CH2OH(CHOH)4COONa溶液中含有的离子数目大于2NA,C项错误;108 mL H2O(l)的质量为108 g,物质的量为6 mol,含有的分子数目为6NA,D项正确。
7.C　解析　常温下,pH=13的NaOH溶液中,由NaOH电离产生的c(OH-)=0.1 mol·L-1,则由水电离出的c(OH-)=1.0×10-13 mol·L-1,A项错误;白磷的分子结构为,共价键数目为×6×NA mol-1=0.15NA,B项错误;由化学方程式可建立关系式PH3~3e-,则每转移3 mol电子,生成1 mol PH3,质量为34 g,每生成3个电子,生成 g PH3,C项正确;0.1 mol·L-1的NaH2PO2溶液的体积未知,无法计算溶液中H2P的数目,D项错误。
8.D　解析　未指明气体所处状况,不能根据体积确定NO的物质的量,无法计算电子转移数,A项错误;1 mol H2O含有的中子数为8NA,B项错误;溶液体积未知,不能确定溶液中所含离子的数目,C项错误;若有1 mol NF3被氧化,则转移2 mol电子,而1 mol NF3作氧化剂时,得1 mol电子,根据得失电子守恒可知,1 mol NF3被氧化,则理论上需要氧化剂的分子数为2NA,D项正确。
9.A　解析　 pH=1的硫酸溶液中c(H+)=0.1 mol·L-1,则1 L pH=1的硫酸溶液中阳离子总数为0.1 mol·L-1×1 L×NA mol-1=0.1NA,A项正确;标准状况下,H2O不是气体,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,B项错误;溶液体积未知,无法计算N的数目,C项错误;Fe过量,转移的电子数为0.1NA,D项错误。
10.C　解析　1个分子中含有14个σ键,故0.5 mol 分子中含有σ键的数目为7NA,A项错误;CH3CHO在标准状况下不是气体,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,故无法计算其所含π键的数目,B项错误;1个分子中9个碳原子均采取sp2杂化,故1 mol 中采取sp2杂化的碳原子数为9NA,C项正确;NaOH溶液中溶质NaOH、溶剂水均含有氧原子,故1 L 0.1 mol·L-1 NaOH溶液中含有氧原子的数目大于0.1NA,D项错误。
1.C　解析　1个NH3与Co3+形成1个配位键,1个H2O与Co3+形成1个配位键,配位键也是σ键,1 mol [Co(NH3)4(H2O)2]3+含σ键的数目为22NA,A项错误;H2NCH2COOH(甘氨酸)中氨基是碱性官能团,0.1 mol甘氨酸含有的碱性官能团数目为0.1NA,B项错误;铅酸蓄电池的负极反应为Pb+S-2e-PbSO4,负极增加9.6 g时转移0.2 mol电子,C项正确;粗铜中含铁、锌等比铜活泼的金属,阳极质量减少12.8 g时,转移电子不一定是0.4 mol,阴极上被还原的铜离子不一定是0.2 mol,D项错误。
2.B　解析　P+H2OHP+OH-,阴离子总数增多,故1 L 0.5 mol·L-1 Na3PO4溶液中阴离子数大于0.5NA,A项错误;根据质量守恒、质子守恒可知,m=17,n=8X中的中子数为9,3.4 g X相当于0.2 mol,含1.8 mol中子,B项正确;H2SO3是弱酸,在水中存在电离平衡,溶液中含S的粒子为H2SO3、HS、S,C项错误;酯化反应是可逆反应,0.1 mol CH3COOH反应生成的乙酸异丙酯小于0.1 mol,D项错误。
3.B　解析　未指明硝酸溶液的体积,不能计算硝酸根离子的数目,A项错误;2.4 g石墨的物质的量为0.2 mol,0.2 mol石墨完全反应时,转移电子为0.2 mol×=0.3 mol,B项正确;存在反应2NO2N2O4,部分NO2会转化成N2O4,故0.1 mol HNO3完全反应时还原产物的分子数目小于0.1NA,C项错误;苯六甲酸分子中每个碳原子都是sp2杂化,故0.1 mol苯六甲酸分子含sp2杂化的碳原子数目为1.2NA,D项错误。
4.D　解析　锗晶体的结构与金刚石类似,呈正四面体形,1 mol锗晶体含2 mol非极性键(sp3-sp3型σ键),故0.1 mol锗晶体含共价键数为0.2NA,A项错误;硫单质都是由S元素组成的,6.4 g Sn相当于0.2 mol S,6.4 g S8、S4和S2的混合物含S原子数为0.2NA,B项错误;NaHCO3、MgCO3的摩尔质量都是84 g·mol-1,该混合物只含Na+、Mg2+、HC、C四种离子,8.4 g NaHCO3和MgCO3的混合物中含离子总数为0.2NA,C项错误;n(H2,CO)=0.2 mol,2H2+O22H2O,2CO+O22CO2,0.2 mol该混合气体完全燃烧,需要消耗0.1 mol O2,D项正确。
5.C　解析　1个酒石酸分子含2个手性碳原子,故0.1 mol 酒石酸分子含手性碳原子数为0.2NA,A项正确;22.2 g CaCl2的物质的量为0.2 mol,CaCl2Ca2++2Cl-,0.2 mol CaCl2含阴、阳离子共0.6 mol,即0.6NA,B项正确;氯化氢是强电解质,在水中完全电离,HClH++Cl-,盐酸中不存在HCl分子,C项错误;1个水分子含2个孤电子对,18 g H2O所含孤电子对数为2NA,D项正确。
6.D　解析　12.0 g FeS2的物质的量为0.1 mol,0.1 mol FeS2含阴离子0.1 mol,A项错误;标准状况下,SO3呈固态,不能用标准状况下的气体摩尔体积计算其物质的量,故无法计算其分子数,B项错误;3FeS2+8O2Fe3O4+6SO2,生成0.1 mol Fe3O4时转移3.2 mol电子,转移电子数为3.2NA,C项错误;H2SO4在溶液中发生电离,只断裂H—O,根据H2SO4的结构可知,0.1 mol H2SO4含0.2 mol π键,D项正确。