第一部分 专题二 化学常用计量

专题二化学常用计量题型3有关NA的综合考查对应学生用书P008[考情分析]此题型利用阿伏加德罗常数这个载体综合考查相关知识，涉及一定量的物质中所含粒子的数目、氧化还原反应中转移电子的数目以及电解质溶液中的电离、水解平衡及守恒思想等，该题涉及知识范围广，各选项考点独立，形式灵活，具有一定难度。1．(2023·全国甲卷)NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是(A)A．0.50mol异丁烷分子中共价键的数目为6.5NAB．标准状况下，2.24LSO3中电子的数目为4.00NAC．1.0LpH＝2的H2SO4溶液中H＋的数目为0.02NAD．1.0L1.0mol·L－1的Na2CO3溶液中COeq\o\al(2－,3)的数目为1.0NA解析异丁烷的结构简式是HC(CH3)3，含13个共价键，故0.50mol异丁烷分子中共价键的数目为13×0.5NA＝6.5NA，A正确；标准状况下SO3为固体，不能用标准状况下的气体摩尔体积计算其物质的量，B错误；1.0LpH＝2的H2SO4溶液中n(H＋)＝1.0L×10－2mol·L－1＝0.01mol，H＋的数目为0.01NA，C错误；Na2CO3溶液中COeq\o\al(2－,3)部分水解，故1.0L1.0mol·L－1的Na2CO3溶液中COeq\o\al(2－,3)的数目少于1.0NA，D错误。2．(2022·全国甲卷)NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(C)A．25℃，101kPa下，28L氢气中质子的数目为2.5NAB．2.0L1.0mol·L－1AlCl3溶液中，Al3＋的数目为2.0NAC．0.20mol苯甲酸完全燃烧，生成CO2的数目为1.4NAD．电解熔融CuCl2，阴极增重6.4g，外电路中通过电子的数目为0.10NA解析25℃，101kPa不是标准状况，不可以使用n＝eq\f(V,Vm)计算氢气的物质的量，A项错误；AlCl3为强酸弱碱盐，Al3＋会发生水解，Al3＋的数目小于2.0NA，B项错误；1mol苯甲酸中含有7mol碳原子，所以0.20mol苯甲酸完全燃烧生成二氧化碳的数目是1.4NA，C项正确；根据阴极反应式：Cu2＋＋2e－=Cu可得，阴极增重6.4gCu时，外电路中通过电子的数目为0.2NA，D项错误。3．(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(C)A．12gNaHSO4中含有0.2NA个阳离子B．11.2L乙烷和丙烯的混合气体中所含碳氢键数为3NAC．8gCH4含有中子数为3NAD．0.1molH2和0.1molI2于密闭容器中充分反应后，HI分子总数为0.2NA解析NaHSO4固体中含有Na＋和HSOeq\o\al(－,4)，12gNaHSO4物质的量为0.1mol，含有0.1NA个阳离子，A项错误；没有指明是否为标准状况，11.2L乙烷和丙烯的混合气体物质的量不能计算，B项错误；一个碳原子中含有6个中子，H原子中没有中子，8gCH4物质的量为0.5mol，含有中子数为3NA，C项正确；H2和I2反应生成HI为可逆反应，反应不能进行到底，故0.1molH2和0.1molI2充分反应生成的HI的分子数小于0.2NA，D项错误。4．(2022·辽宁卷)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(A)A．1.8g18O中含有的中子数为NAB．28gC2H4分子中含有的σ键数目为4NAC．标准状况下，22.4LHCl气体中H＋数目为NAD．pH＝12的Na2CO3溶液中OH－数目为0.01NA解析1个18O原子中含有10个中子，1.8g18O的物质的量为eq\f(1.8g,18g·mol－1)＝0.1mol，故1.8g18O中含有中子的物质的量为1mol，中子数为NA，故A正确；乙烯分子的结构式为,1个乙烯分子中含有5个σ键，28gC2H4的物质的量为1mol，所以28gC2H4分子中含有的σ键数目为5NA，故B错误；HCl是共价化合物，HCl分子中不存在H＋，故C错误；没有给出Na2CO3溶液的体积，无法计算pH＝12的Na2CO3溶液中OH－的数目，故D错误。|题型建模►在分析解答NA综合判断试题时，可按如下思路分析，快速准确解题：1．22.4L·mol－1的适用条件标准状况(0℃、101kPa)下气体摩尔体积约为22.4L·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22.4L·mol－1进行物质的量的计算。(2)标准状况下的非气态物质：H2O、苯、CCl4、CH2Cl2、CHCl3、CH3OH、CH3CH2OH、CH3COOH、溴、HF、NO2、SO3及碳原子数大于4的烃等。2．物质的组成与结构(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、电子或原子的数目。(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。(7)共价化合物中的价键数目，如1molSiO2中含Si—O的数目为eq\x(1)4NA；1molC(金刚石)中含C—C的数目为eq\x(2)2NA；1molC(石墨)中含C—C的数目为eq\x(3)1.5NA；1mol白磷(P4)中含P—P的数目为eq\x(4)6NA；CnH2n＋2中共价键数为eq\x(5)3n＋1；1molS8中含S—S的数目为eq\x(6)8NA。(8)含NA个Fe(OH)3的氢氧化铁胶粒数小于NA。3．具有特定组合关系的物质(1)乙烯与丙烯具有相同的eq\x(7)最简式。(2)N2与CO具有相同的eq\x(8)相对分子质量。(3)O2与O3、NO2与N2O4由相同eq\x(9)元素组成。(4)CuO与Cu2S中相同元素的eq\x(10)质量分数相同。4．可逆过程(1)可逆反应：N2＋3H2eq\o(,\s\up15(高温、高压),\s\do15(催化剂))2NH3、2NO2N2O4、2SO2＋O2eq\o(,\s\up15(催化剂),\s\do15(△))2SO3、Cl2＋H2OHCl＋HClO、H2＋I22HI，生成物的分子数、反应中转移的电子数等。(2)弱电解质溶液中各微粒的数目和浓度，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溶液中各微粒数目。5．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溶液(冷稀、浓热)等。(2)与氧化性强弱有关：变价金属(Fe、Cu)与强、弱氧化剂(Cl2/Br2、S/I2)反应。(3)与量有关(足量、不足量)：Fe与稀硝酸、Fe与浓硫酸反应。(4)与浓、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。(5)与氧化还原的顺序有关：如向FeI2溶液中通入Cl2，首先氧化eq\x(11)I－，再氧化eq\x(12)Fe2＋。(6)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)1molNa2O2eq\x(13)1mol或NA1molO2eq\x(14)2mol或2NACl2＋NaOH1molCl2eq\x(15)1mol或NACl2＋Fe1molCl2eq\x(16)2mol或2NA1molFeeq\x(17)3mol或3NA6.电解质溶液中的粒子数目(1)溶液中是否存在弱电解质或能水解的“弱离子”，如1L1mol·L－1的乙酸或1L1mol·L－1乙酸钠溶液中CH3COO－数目均eq\x(18)小于NA。(2)试题中是否指明了溶液的体积，如在pH＝1的HCl溶液中，因溶液体积未知而无法求算H＋的数目。(3)所给条件是否与电解质的组成有关，如pH＝1的H2SO4溶液，c(H＋)＝eq\x(19)0.1mol·L－1，与电解质的组成eq\x(20)无关；0.05mol·L－1的Ba(OH)2溶液，c(OH－)＝eq\x(21)0.1mol·L－1，与电解质的组成eq\x(22)有关。7．特定反应中的相关隐含信息(1)隐含“可逆反应”，如2NO2N2O4、PCl3＋Cl2PCl5等。(2)隐含“浓度的变化”，如Cu＋4HNO3(浓)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。(3)隐含“存在反应”，如NO与O2混合发生反应：eq\x(23)2NO＋O2=2NO2。(4)隐含“钝化”，如常温下，铁、铝遇浓硫酸、浓硝酸发生eq\x(24)钝化。(5)隐含反应物的“用量”，如CO2与碱溶液的反应，少量CO2生成eq\x(25)正盐，足量CO2生成eq\x(26)酸式盐。1．(2023·四川泸州统考二模)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(B)A．18gHeq\o\al(18,2)O中含有的质子数为10NAB．1mL2mol/LH3PO4溶液中H＋数目小于0.002NAC．2.3g钠用铝箔包裹与足量水反应，生成H2分子数为0.05NAD．标准状况下，2.24L乙烯与Br2完全反应，断裂共价键总数为0.1NA解析Heq\o\al(18,2)O的摩尔质量为20g/mol,18gHeq\o\al(18,2)O的物质的量为0.9mol，含有的质子数为9NA，A错误；磷酸为中强酸，不能完全电离，1mL2mol/LH3PO4溶液含有磷酸的物质的量为0.002mol，电离产生的氢离子小于0.002mol，数目小于0.002NA，B正确；铝箔能与钠和水的反应产物氢氧化钠反应放出氢气，因此生成氢气的分子数大于0.05NA，C错误；标准状况下，2.24L乙烯的物质的量为0.1mol，与溴单质完全反应，乙烯和溴单质中的共价键都会断裂，断裂共价键的数目不是0.1mol，总数不为0.1NA，D错误。2．(2023·吉林四平统考二模)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(A)A．7.8gNa2O2中所含阴离子数为0.1NAB．1molFeCl3完全反应制成胶体后，其中含有氢氧化铁胶粒数为NAC．1molN2和3molH2在一定条件下充分反应生成的NH3分子数为2NAD．常温下pH＝2的醋酸溶液中含有的氢离子数为0.1NA解析Na2O2中含有Na＋和Oeq\o\al(2－,2)，7.8gNa2O2物质的量为0.1mol，则阴离子数为0.1NA，A正确；1molFeCl3完全反应制成胶体后，其中含有氢氧化铁胶粒数小于NA，B错误；反应为可逆反应，生成的NH3分子数小于2NA，C错误；题中没有给出醋酸溶液的体积，无法算出氢离子数，D错误。3．(2023·湖南岳阳统考二模)汽车尾气中的碳氢化合物与臭氧反应是造成城市光化学污染的主要原因，其中常见的反应为CH3CH=CHCH3＋2O3→2CH3CHO＋2O2。已知NA为阿伏加德罗常数的值，下列有关说法正确的是(C)A．标准状况下，2.24LCH3CH=CHCH3中所含极性共价键的数目为1.1NAB．O2和O3均为只含非极性键的非极性分子C．CH3CHO和CH3CH=CHCH3分子中C原子采取sp2杂化和sp3杂化D．若有2molO3参与反应，则反应中转移的电子数目为12NA解析标准状况下，CH3CH=CHCH3是气体，2.24LCH3CH=CHCH3的物质的量为0.1mol，1molCH3CH=CHCH3中所含极性共价键的数目为8NA，即0.1molCH3CH=CHCH3中所含极性共价键的数目为0.8NA，A错误；含有非极性键不一定是非极性分子，要看其正、负电中心是否重合，O3分子结构中心不对称，正、负电中心不重合，故O3是极性分子，B错误；饱和碳原子采取sp3杂化，碳氧双键和碳碳双键的碳原子采取sp2杂化，所以CH3CHO和CH3CH=CHCH3分子中C原子采取sp2杂化和sp3杂化，C正确；在该反应中，2－丁烯转变为乙醛，碳元素化合价平均从－2价升高到－1价，氧元素化合价从0价降低到－2价，若有2molO3参与反应，则转移的电子为4mol，数目为4NA，D错误。4．(2023·广西来宾统考二模)设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(B)A．1mol苯分子中含碳碳双键的数目为3NAB．14gCO和N2的混合物中含有的质子数为7NAC．标准状况下，22.4LCHCl3分子中所含Cl原子数为3NAD．0.1molH2和0.1molI2于密闭容器中充分反应，转移的电子总数为0.2NA解析苯分子中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊的化学键，苯中不含有碳碳双键，A错误；1个CO和1个N2分子中均含有14个质子，CO、N2的摩尔质量均为28g/mol，所以14gCO和N2的混合物中含有的质子数为eq\f(14g,28g/mol)×14×NAmol－1＝7NA，B正确；标准状况下，CHCl3不是气体，无法计算22.4LCHCl3的物质的量及所含Cl原子数，C错误；H2和I2的反应为可逆反应，0.1molH2和0.1mol