专题04-阿伏加德罗常数及应用(湖南专用)(解析版)

专题04阿伏加德罗常数及应用【母题来源】2021年高考湖南卷第5题【母题题文】为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A．含有的中子数为B．溶液中含有的数为C．与在密闭容器中充分反应后的分子数为D．和(均为标准状况)在光照下充分反应后的分子数为【答案】D【试题解析】A．的物质的量为=0.9mol，1个含0+(18-8)=10个中子，则含有的中子数为，A错误；B．未给溶液体积，无法计算，B错误；C．存在2NO+O2=2NO2，2NO2N2O4，因此与在密闭容器中充分反应后的分子数小于，C错误；D．甲烷和氯气在光照下发生取代，1mol氯气可取代1molH，同时产生1molHCl分子，标准状况下的物质的量为0.5mol，的物质的量为1mol，0.5molCH4含4molH，最多可消耗4molCl2，因此CH4过量，根据1mol氯气可取代1molH，同时产生1molHCl分子可知1molCl2完全反应可得1moHCl，根据C守恒，反应后含C物质的物质的量=甲烷的物质的量=0.5mol，因此和(均为标准状况)在光照下充分反应后的分子数为，D正确；选D。【命题意图】本题主要是考查阿伏加德罗常数的有关计算，考查考生对基本概念的综合应用能力和推理能力，涉及原子中的微粒、可逆反应、甲烷与氯气反应的特点等。【命题方向】阿伏加德罗常数是历年高考的“热点”问题。多年来全国各高考化学试题重现率几乎为100％。考查阿伏目，这是由于它既考查了学生对物质的量、粒子数、质量、体积等与阿伏加德罗常数关系的理解，又可以涵盖多角度的化学知识内容。以阿伏加德罗常数为载体，考查物质的量相互转化关系，通常涉及物质结构、氧化还原反应、离子反应、电解质溶液等相关知识。有关物质的量的概念、应用以及物质的量浓度的计算仍然是高考高频考点，题型以选择题为主，难度适中。非选择题多以溶液的配制、实验为载体考查化学实验基本操作、溶液浓度的测定、数据处理方法和化学实验中的定量分析能力。考点应用规律性强，能提升综合解题能力。该部分知识的前后关联性极强，应用广泛，尤其是条件性、规律性、结论性的数据快速处理运用，仍为命题的主要方向。展望2022年高考仍然会以重点考查氧化还原反应中电子得失数目、电解质溶液中粒子数目、可逆反应、化学键、微粒数目计算等相关知识，体现化学研究从定性到定量、从宏观到微观的特点，更凸显了化学学科特点和化学研究基本方法。对物质的量浓度的考查体现在其工具性上，结合滴定计算、产率的计算、百分含量的计算等考查物质的量和物质的量浓度的有关计算。【得分要点】（1）阿伏加德罗定律的适用范围是气体，其适用条件是三“同”，即在同温、同压、同体积的条件下，才有分子数相等这一结论，但所含原子数不一定相等。（2）阿伏加德罗定律既适用于单一气体，也适用于混合气体；只有在相同温度和压强下，才能比较体积大小。阿伏加德罗常数综合考查五注意1．注意“标准状况”“常温常压”等外界条件巧记：见体积想条件。见物质想状态。（1）在标准状况下非气态物质如H2O、SO3、戊烷、CHCl3等。（2）物质的质量、摩尔质量、微粒个数不受外界条件的影响。2．注意物质的组成和结构（1）特殊物质中所含微粒(分子、原子、电子、质子、中子等)的数目，如Ne、D2O、18O2、H37Cl。（2）物质中所含化学键的数目，如CO2、CnH2n＋2等。（3）最简式相同的物质中的微粒数目，如NO2和N2O4、乙烯和丙烯等。（4）摩尔质量相同的物质中的微粒数目，如N2、CO、C2H4等。3．注意氧化还原反应中电子的转移电子转移(得失)数目的问题分析，如Na2O2、NO2与H2O反应；电解AgNO3溶液、CuSO4溶液反应；Cl2与H2O、NaOH、Fe反应等，分析该类题目时还要注意反应产物以及过量计算问题。4．注意弱电解质的电离、盐类的水解弱电解质在水溶液中部分电离，可水解盐溶液中，离子发生微弱水解。如0.1mol·L－1的乙酸溶液和0.1mol·L－1的乙酸钠溶液中c(CH3COO－)不相等。5．注意一些特殊的反应如一氧化氮和氧气不需要条件即可反应，二氧化氮和四氧化二氮之间的相互转化、合成氨反应等属于可逆反应。1．（2021·长沙市明德中学高三三模）用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是A．标准状况下，2.24L乙醇中含共价键数目为0.8NAB．1L0.1mol·L−1Na2CO3溶液中含有数目小于0.1NAC．100mL18.4mol·L−1硫酸与足量铜反应，生成SO2的分子数为0.92NAD．Na2O2与CO2反应，每生成1molO2转移的电子数为NA【答案】B【详解】A．乙醇标准状况下为液体，不能使用22.4L/mol求算其物质的量，A错误；B．n(Na2CO3)=1L×0.1mol/L=0.1mol，由于水解，故其数目会小于0.1mol，B正确；C．若硫酸恰好反应，则由关系式：2H2SO4~SO2，得n(SO2)=，而实际上随着反应进行，浓硫酸逐渐转化为稀硫酸，稀硫酸与Cu不反应，故所给硫酸不可能完全反应，则生成的SO2小于0.92mol，C错误；D．Na2O2与CO2反应为Na2O2自身歧化，由关系式：2Na2O2~O2~2e-，知转移电子数=2n(O2)=2mol，D错误；故答案选B。2．（2020·长沙市·湖南师大附中高三一模）设NA为阿伏加德罗常数的值.下列说法正确的是A．标准状态下，体积均为1.12L的HCl和HF中所含分子数都为0.05NAB．2.0gDO和14ND3的混合物中含有的电子数为NAC．0.66g巯基(—SH)中含有的电子数为0.14NAD．23gC2H6O分子中含有碳氢键的数目一定为3NA【答案】B【详解】A．标准状态下，HF为液态，故A错误；B．2.0gDO和14ND3的混合物物质的量为0.1mol,DO和14ND3都是10电子微粒，所含电子数为NA，故B正确；C．0.66g巯基(—SH)物质的量为0.02mol,1mol巯基(—SH)所含电子数为17mol，故0.2mol巯基(—SH)所含电子数为0.34NA，故C错误；D．C2H6O有同分异构体乙醇和甲醚两种，23gC2H6O为0.5mol，如果为乙醇则含有碳氢键的数目为2.5NA，如果为甲醚则含碳氢键的数目为3NA，故D错误；故答案为B。3．（2020·长沙市·湖南师大附中高三一模）Na2S2O3是重要的化工原料，用途很广，其还原性较强，在溶液中易被Cl2氧化成SO，常用作脱氯剂，主要用于治疗氰化物中毒.工业上可利用反应Na2CO3+2Na2S+4SO2=3Na2S2O3+CO2制取Na2S2O3，下列说法正确的是A．每吸收4molSO2，放出22.4LCO2B．每生成1molNa2S2O3，转移NA个电子C．氧化产物与还原产物的质量之比为2：1D．还原性强弱：S2-＞S2O>Cl-【答案】D【详解】A．标准状况下，每吸收4molSO2就会放出1mol二氧化碳，即22.4LCO2，故A错误；B．每生成3molNa2S2O3，转移8mol电子，每生成1molNa2S2O3移

×6.02×1023

个电子，故B错误；C．化合价升高元素所在的产物是氧化产物，化合价降低元素所在的产物是还原产物，二者的物质的量之比为1：2，故C错误；D．Na2S为还原剂，Na2S2O3既是氧化产物又是还原产物，还原剂的还原性强于环宇产物，故S2-＞S2O，S2O在溶液中易被Cl2氧化成SO，故S2O>Cl-，所以还原性还原性强弱：S2-＞S2O>Cl-，故D正确；故答案为D。4．（2021·湖南高三其他模拟）用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列判断正确的是A．10g重水中含有电子数目为4NAB．标准状况下22.4LCH3Cl分子中所含的C—H键总数为3NAC．7.1gCl2与足量的水反应转移的电子总数为0.1NAD．向1L0.1mol/LNaCN溶液中加入适量HCN使溶液呈酸性，则溶液中CN-的数目小于0.1NA【答案】B【详解】A．，10g重水()为0.5mol，含有电子数目为5，A项错误；B．标准状况下为1mol，1mol分子中含有3molC—H键，B项正确；C．与水的反应为可逆反应，7.1g与足量水反应转移的电子总数小于0.1，C项错误；D．溶液中存在电荷守恒式：，根据题意溶液呈酸性，即，则，即，D项错误；答案选B。5．（2021·湖南永州市·高三其他模拟）设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A．6.0g正丙醇中含有共价键的总数为NAB．0.1molCu与足量硫单质充分反应，转移的电子数为0.2NAC．0.1mol/L的NaCl溶液中含有的阴、阳离子总数共有0.2NAD．标准状况下，11.2L由甲烷和乙烯组成的混合气体中所含氢原子数为2NA【答案】D【详解】A．每个正丙醇分子中含有11个共价键，6.0g正丙醇中含有共价键的总数为1.1NA，选项A错误；B．Cu与硫反应生成Cu2S，0.lmolCu与足量硫单质充分反应，转移的电子数为0.1NA，选项B错误；C．溶液的体积未知，无法计算离子总数，选项C错误；D．每个甲烷和乙烯分子中均含有4个H原子，标准状况下，11.2L由甲烷和乙烯组成的混合气体为0.5mol，所含氢原子数为2NA，选项D正确；答案选D。6．（2021·湖南长沙市·长沙一中高三一模）设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A．向含1molCH3COONa的水溶液中滴加醋酸使溶液呈中性，CH3COO-数目为NAB．3MnO+5FeC2O4+24H+=3Mn2++5Fe3++10CO2↑+12H2O，每生成1molCO2，反应转移的电子数为NAC．用惰性电极电解AlCl3溶液，当电路中通过的电子数为NA时，阴极有9gAl析出D．0.100mol·L-1的NH4Cl溶液中，NH数目小于0.100NA【答案】A【详解】A．由电荷守恒c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)，1molCH3COONa溶于稀醋酸中得中性溶液，所以c(OH-)=c(H+)，故c(CH3COO-)=c(Na+)，溶液中含CH3COO-数目为NA，A正确；B．反应中铁元素和碳元素化合价升高，锰元素化合价降低，则3MnO+5FeC2O4+24H+=3Mn2++5Fe3++10CO2↑+12H2O，生成10mol二氧化碳转移电子数为3mol×(7一2)=15mol，即每生成1molCO2反应转移的电子数为1.5NA，B错误；C．用惰性电极电解AlCl3溶液，阴极氢离子得到电子生成氢气，不会产生铝，C错误；D．溶液体积未知，无法计算铵根离子数目，D错误；故选A。7．（2021·湖南衡阳市·高三二模）设NA为阿伏伽德罗常数的值，下列说法正确的是A．(R核内中子数为N，质量数为A)的核外电子数a(A-N-2)NAB．10g46%的甲酸(HCOOH)水溶液中所含氧原子数为0.2NAC．含的浓硫酸和足量镁反应，转移电子数为0.2NAD．将溶于适量水中，溶液中、和粒子数之和为NA【答案】A【详解】A．R核内中子数为N，质量数为A，R的质子数为(A-N)，则R的核外电子数为(A-N)，R失去2个电子形成，的核外电子数为(A-N-2)，则的核外电子数a(A-N-2)NA，A项正确；B．10g46%的甲酸水溶液中HCOOH的物质的量为，0.1molHCOOH中含有O原子的数目为0.2NA，10g46%的甲酸水溶液中H2O的物质的量为，0.3molH2O中含有O原子的数目为0.3NA，故10g46%的甲酸(HCOOH)水溶液中所含氧原子数为，B项错误；C．Mg和浓硫酸反应：，Mg和稀硫酸反应：，反应有生成，随着反应的进行，浓变为稀，如果反应只有生成，则转移0.2mol电子，若反应只有生成，则转移0.4mol电子，所以含的浓硫酸和足量镁反应，转移电子数目大于0.2NA小于0.4NA，C项错误；D．将溶于适量水中，溶液中粒子除了、和外，还有分子，故溶液中、、和粒子数之和为NA，D项错误；答案选A。8．（2021·湖南高三其他模拟）NA表示阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是A．1.56gNa2O2和Na2S的混合物中阴阳离子的总数是0.07NAB．常温常压下，8gO2与O3的混合气体中含有4NA个电子C．常温下，1L中性CH3COONH4溶液中水电离的H+数目为1×10-7NAD．由H2O2制得2.24LO2，转移的电子数目为0.2NA【答案】B【详解】A．Na2O2和Na2S的摩尔质量均为78g/mol，1.56g混合物的物质的量为=0.02mol，每摩尔Na2O2和Na2S均含3mol离子，所以混合物中离子总数为0.06NA，A错误；B．8gO2与O3的混合气体即8g氧原子，含有0.5mol氧原子，每个氧原子含有8个电子，所以混合物中共4NA个电子，B正确；C．常温下中性CH3COONH4溶液中c(H+)=1×10-7mol/L，1L该溶液中含有1×10-7NA个H+，但醋酸根和铵根的水解都会促进水的电离，所以水电离的H+数目大于1×10-7NA，C错误；D．气体所处温度和压强未知，无法确定2.24LO2的物质的量，则无法计算转移电子数，D错误；综上所述答案为B。9．（2021·湖南永州市·高三三模）设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是A．标准状况下，11.2LHF含有的分子数为0.5NAB．1molCH2=CH2分子中含有的共价键数为6NAC．7.8gNa2S与Na2O2的混合物，含离子总数为0.3NAD．0.1molFe和0.1molCu分别与0.1molCl2完全反应，转移电子数均为0.2NA【答案】A【详解】A．标准状况下，HF是液体，11.2LHF的物质的量不是0.5mol，故A错误；B．1个CH2=CH2分子中含有6个共价键，1molCH2=CH2分子中含有的共价键数为6NA，故B正确；C．Na2S含，Na2O2含，7.8gNa2S与Na2O2的总物质的量为0.1mol，含离子总数为0.3NA，故C正确；D．0.1molFe和0.1molCu分别与0.1molCl2反应，氯气完全反应，氯元素化合价由0降低为-1，所以转移电子数均为0.2NA，故D正确；选A。10．（2021·湖南高三二模）用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列判断正确的是A．3molH2与1molN2在一定条件下充分反应生成NH3分子数为2NAB．标准状况下，2.24L苯在O2中完全燃烧，得到0.6NA个CO2分子C．0.1mol/L的CuSO4溶液中Cu2+数为0.1NAD．1molC2H6中所含的共价键数为7NA【答案】D【详解】A．H2与N2在一定条件下生成NH3的反应为可逆反应，故NH3分子数小于2NA，A项错误；B．标准状况下苯为非气态，故B项错误；C．未说明体积，所以无法确定Cu2+的物质的量，故无法求出Cu2+的数目，C项错误；D．1个C2H6分子中含有6个C—H键和一个C—C键，故1molC2H6中所含的共价键数为7NA，D项目正确。11．（2021·湖南常德市·高三一模）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，22.4LNO2中含原子数为2NAB．138gC2H5OH中含极性键的数目为20NAC．标准状况下，11.2LCl2溶于水，溶液中Cl-、ClO-和HClO的微粒数之和为NAD．向1L1mol·L-1的NH4Cl溶液中加氨水至中性，此时溶液含NH数目为NA【答案】D【详解】A．标准状况下二氧化氮不是气体，22.4LNO2的物质的量不是1mol，含有的氧原子数不是2NA，故A错误；B．一个乙醇分子中含有一个C-C键、一个C-O键、一个O-H键和5个C-H键，除C-C键属于非极性键外，其他都是极性键，因此一个乙醇分子含有7个极性键，138gC2H5OH的物质的量为3mol，含有的极性键数为21NA，故B错误；C．氯水中含有氯元素的微粒有Cl2、Cl-、HC1O和ClO-，标准状况下11.2LCl2的物质的量为0.5mol，含有0.5molCl，其水溶液中存在的物料守恒关系为：2N(Cl2)+N(HC1O)+N(Cl-)+N(ClO-)=NA，故C错误；D．1L1mol·L-1NH4Cl溶液中溶解了1molNH4C1，含有1molCl-，溶液中存在的电荷守恒关系为：加入氨水至溶液呈中性，c(H+)=c(OH-)，则，因此该溶液中NH与Cl-的数目相等，含NH数目为NA，故D正确；故选D。12．（2021·湖南怀化市·高三一模）下列说法错误的是A．(标准状况)含有的质子数为B．与足量的充分反应生成分数小于NAC．含的溶液中加入适量氨水使溶液呈中性，此时溶液中数为NAD．电解精炼铜时，若阳极溶解粗铜，则转移电子数一定为NA【答案】D【详解】A．标准状况下氨气为气态，22.4L氨气为1mol，1mol氨气含有10mol质子，故质子数为，A项正确；B．该反应是可逆反应，故与足量的充分反应生成分数小于NA，B项正确；C．加入一定量的氨水后，溶液呈中性，氢离子的物质的量等于氢氧根离子的物质的量，据溶液中存在电荷守恒，n(H+)+n()=n(Cl-)+n(OH-)，所以n()=n(Cl-)=1mol，即数为NA，C项正确；D．电解精炼铜时，阳极是粗铜，粗铜中含有比铜活泼的金属也放电，当阳极溶解粗铜，则转移电子数大于NA，D项错误；答案选D。13．（2021·湖南邵阳市·高三一模）为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是A．溶液中含有个分子B．标准状况下，臭氧所含质子数为C．与在密闭容器中充分反应后，容器中含有的氧原子数为D．标准状况下，中含有的键数为【答案】C【详解】A．是弱酸，在溶液中会电离，溶液中分子少于个，A错误；B．标准状况下，臭氧的物质的量是，由于1个分子中含有24个质子，则中所含质子数为，B错误；C．与在密闭容器中充分反应后，根据氧原子守恒可知容器中含有的氧原子数为，C正确；D．标准状况下，四氯化碳为液体，中含有的键数原大于，D错误。答案选C。14．（2021·湖南衡阳市·高三一模）设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是A．CH4和C2H4混合气体2.24L，含有的C－H数目为0.4NAB．常温下，1LpH=13的Ba(OH)2溶液中含有的OH-的数目0.2NAC．1molFe3O4被完全还原为Fe2+转移的电子数为2NAD．100mL1mol•L-1AlCl3溶液中所含Al3+的数目为0.1NA【答案】C【详解】A．CH4和C2H4混合气体2.24L，其物质的量无法计算，不能确定含有的C－H数目，A错误；B．常温下，1LpH=13的Ba(OH)2溶液中氢氧根的物质的量是0.1mol，含有的OH-的数目0.1NA，B错误；C．Fe3O4可写成FeO·Fe2O3，因此1molFe3O4中含有2mol铁离子，被完全还原为Fe2+转移的电子数为2NA，C正确；D．氯化铝在溶液中铝离子水解，因此100mL1mol•L-1AlCl3溶液中所含Al3+的数目小于0.1NA，D错误；答案选C。15．（2021·湖南岳阳市·高三二模）设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是A．常温下，将5.6g铁