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苏教版高考化学一轮复习专题1化学家眼中的物质世界第2讲物质的量物质的聚集状态学案
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这是一份苏教版高考化学一轮复习专题1化学家眼中的物质世界第2讲物质的量物质的聚集状态学案，共17页。学案主要包含了课标要求等内容，欢迎下载使用。
第2讲 物质的量 物质的聚集状态
【课标要求】 1.了解物质的量(n)及其单位摩尔(mol)、摩尔质量(M)、气体摩尔体积(Vm)、物质的量浓度(c)、阿伏加德罗常数(NA)的含义。2.能根据粒子(原子、分子、离子等)数目、物质的量、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计算。
考点1 物质的量 摩尔质量
1．物质的量
(1)物质的量(n)
表示含有一定数目粒子的集合体的物理量，单位为摩尔(mol)。
(2)物质的量的规范表示方法：
(3)阿伏加德罗常数(NA)
0．012 kg 12C中所含的碳原子数为阿伏加德罗常数，其数值约为6.02×1023，单位为mol－1。公式：NA＝。
[提醒] “物质的量”的计量对象是微观粒子(如：分子、原子、离子、原子团、质子、中子、电子等)，而不是宏观物质。
2．摩尔质量
(1)1 mol NaCl和1 mol HCl含有相同的粒子数目。( )
(2)1 mol任何物质都含有6.02×1023个分子。( )
(3)NaOH的摩尔质量为40 g。( )
(4)1 mol CO2的质量与它的相对分子质量相等。( )
(5)1 mol NH的质量为18 g·mol－1。( )
(6)2 mol H2O的摩尔质量是1 mol H2O的摩尔质量的2倍。( )
答案：(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)×
1．阿伏加德罗常数(NA)与6.02×1023是否相同？
___________________________________________________________________。
答案：不相同。6.02×1023是纯数值，没有任何物理意义，而阿伏加德罗常数(NA)是指1 mol任何粒子所含的粒子数，它与0.012 kg 12C所含的碳原子数相同，数值上约为6.02×1023
2．摩尔质量、相对分子(或原子)质量、1 mol物质的质量三者有何区别与联系？请以钠为例加以说明。
___________________________________________________________________。
答案：三者是三个不同的物理量，具有不同的单位。其单位分别为g·mol－1、1、g。若摩尔质量、1 mol物质的质量分别以g·mol－1、g为单位时，三者在数值上是相同的。
例如：钠的摩尔质量为23 g·mol－1，钠的相对原子质量为23，1 mol钠的质量为23 g
题组一 基本概念的理解与应用
1．下列说法正确的是( )
A．物质的量是物质所含粒子数目
B．1 mol O2的质量与它的相对分子质量相等
C．1 mol OH－的质量为17 g·mol－1
D．氖气的摩尔质量(单位g·mol－1)在数值上等于它的相对原子质量
答案：D
2．下列关于物质的量、摩尔质量的叙述正确的是( )
A．0.012 kg 12C中含有约6.02×1023个碳原子
B．1 mol H2O中含有2 mol氢和1 mol氧
C．氢氧化钠的摩尔质量是40 g
D．2 mol水的摩尔质量是1 mol水的摩尔质量的2倍
答案：A
题组二 粒子数与相关物理量之间的换算
3．填空
答案：6.02×1023 1.204×1024 6.02×1023 1 mol 2 mol
4．最近材料科学家研究发现了首例带结晶水的晶体在5 K 下呈现超导性。据报道，该晶体的化学式为Na0.35CoO2·1.3H2O。若用NA表示阿伏加德罗常数，试计算12.2 g该晶体中含氧原子数为________，氢原子的物质的量为________mol。
答案：0.33NA 0.26
5．0.3 mol CH4分子中所含质子数与________个H2O分子中所含质子数相等。2.4 g TO中所含中子数为________，1.5 g CH中的电子数为________，15.6 g Na2O2中的阴离子数目为________。
解析：CH4分子和H2O分子的质子数都是10，所以H2O分子个数为0.3NA；TO中的中子数为14，2.4 g TO中所含中子数为1.4NA；CH中的电子数为8，1.5 g CH中的电子数为0.8NA；Na2O2中的阴离子为O，15.6 g Na2O2中的阴离子数目为0.2NA。
答案：0.3NA(或1.806×1023) 1.4NA 0.8NA 0.2NA
6．(1)某氯原子的质量是a g，12C原子的质量是b g，用NA表示阿伏加德罗常数的值。
①该氯原子的相对原子质量为________；②该氯原子的摩尔质量是____________；③m g该氯原子的物质的量为________；④n g该氯原子所含的电子数为________。
(2)12.4 g Na2R含Na＋ 0.4 mol，则Na2R的摩尔质量为________，R的相对原子质量为________。含R的质量为1.6 g的Na2R，其物质的量为________。
解析：(2)据电离方程式Na2R===2Na＋＋R2－，得1 mol Na2R电离生成2 mol Na＋，题目中有Na＋ 0.4 mol，则有0.2 mol Na2R。M(Na2R)＝＝＝62 g/mol。由Mr(Ma2R)＝62，求得Ar(R)＝62－2×23＝16，已知m(R)，根据n＝，得n(R)＝0.1 mol，则n(Na2R)＝0.1 mol。
答案：(1)① ②aNA g·mol－1 ③ mol ④
(2)62 g/mol 16 0.1 mol
考点2 气体摩尔体积 阿伏加德罗定律
1．影响物质体积的因素
2．气体摩尔体积
(1)含义：单位物质的量的气体所占的体积，符号Vm，单位是L·mol－1；基本表达式是Vm＝。
(2)基本关系式：n＝＝＝。
(3)影响因素：气体摩尔体积的数值不是固定不变的，它取决于气体所处的温度和压强。
3．阿伏加德罗定律及其推论
(1)阿伏加德罗定律：同温同压下，相同体积的任何气体，含有相同数目的分子(或气体的物质的量相同)。
(2)阿伏加德罗定律的推论
相同条件
结论公式
语言叙述
T、p
相同
＝
同温、同压下，气体的体积与其物质的量成正比
T、V
相同
＝
温度、体积相同的气体，其压强与其物质的量成正比
T、p
相同
＝
同温、同压下，气体的密度与其摩尔质量(或相对分子质量)成正比
[提醒] 对于同一种气体，当压强相同时，密度与温度成反比例关系。
(1)在标准状况下，1 mol气体的体积约是22.4 L，在非标准状况下，1 mol气体的体积则一定不是22.4 L。( )
(2)标准状况下，1 mol O2和1 mol SO3的体积相同。( )
(3)常温常压下，22.4 L氯气与足量铁粉充分反应，转移的电子数为2NA。( )
(4)常温常压下，9 g H2O和0.5 mol Br2所含分子数相同。( )
(5)在相同条件下，相同物质的量的CO、N2的混合气体与O2的分子个数相同，原子个数也相同。( )
(6)相同温度、压强下，相同质量的CO和N2所占的体积相同。( )
答案：(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√ (6)√
1．如图有三只气球，其中VA＝VB＝1.12 L。
(1)A、B中气体的物质的量________(填“一定”或“不一定”)是0.05 mol。
(2)标准状况下，A、B气球中的分子个数比为________。
(3)相同温度和压强下，A、C气球中气体的质量相等，则V(A)∶V(C)＝________。
答案：(1)不一定 (2)1∶1 (3)2∶1
2．由阿伏加德罗常数(NA)和一个水分子的质量(m水)、一个水分子的体积(V水)不能确定的物理量是________(填序号)。
①1摩尔水的质量 ②1摩尔水蒸气的质量 ③1摩尔水蒸气的体积
答案：③
题组一 有关n＝＝＝的计算
1．设NA为阿伏加德罗常数的值，如果a g某气态双原子分子的分子数为p，则b g该气体在标准状况下的体积V(L)是( )
A. B．
C． D．
解析：双原子分子的物质的量为 mol，双原子分子的摩尔质量为＝ g·mol－1，故b g气体在标准状况下的体积为×22.4 L·mol－1＝ L。
答案：D
2．0.2 mol NaO2与足量CO2完全反应后，下表对生成物Na2CO3和O2的描述中正确的是( )
Na2CO3的质量
关于O2的描述
A
21.2 g
O2的摩尔质量是36 g·mol－1
B
21.6 g
生成标准状况下O2的体积为2.24 L
C
21.6 g
O2的摩尔质量是34 g·mol－1
D
22.4 g
生成标准状况下O2的体积为2.24 mL
解析：2NaO2＋2CO2===2Na2C16OO＋18O2
2 mol 216 g 22.4 L
0.2 mol 21.6 g 2.24 L
即生成21.6 g Na2CO3、2.24 L(标准状况)O2，生成O2的摩尔质量为36 g·mol－1。
答案：B
3．(2021·陕西省延安检测)同温同压下相同体积的两种气体12C18O和14N2。下列判断正确的是( )
A．分子数目相等
B．中子数相等
C．密度之比为14∶15
D．电子数之比为2∶3
解析：A.同温同压下，其体积之比＝物质的量之比＝分子个数之比，相同体积的两种气体12C18O和14N2含有相同的分子数，故A正确；B.每个12C18O和14N2分子中的中子数分别是16、 14，相同体积的两种气体12C18O和14N2含有相同的分子数，其分子中的中子数之比为8∶7，故B错误；C.同温同压下，气体摩尔体积相等，两种气体12C18O和14N2的摩尔质量分别是30 g/mol、28 g/mol，根据ρ＝知，其密度之比等于摩尔质量之比，二者的摩尔质量之比为15∶14，所以其密度之比为15∶14，故C错误；D.同温同压下，其体积之比＝物质的量之比＝分子个数之比，每个12C18O和14N2分子中电子数都是14个，所以二者的电子数相等，故D错误。
答案：A
题组二 阿伏加德罗定律及其推论的应用
4．(双选)等温等压下，有质子数相等的CO、N2、C2H2三种气体，下列叙述正确的是( )
A．体积之比为1∶1∶1
B．密度之比为14∶14∶13
C．质量之比为1∶1∶1
D．原子数之比为1∶1∶1
解析：A项，三种气体分子的质子数分别为14、14、14，质子数相等的CO、N2、C2H2三种气体，物质的量相等，等温等压下，气体的体积与其物质的量成正比，所以三者体积之比为1∶1∶1，故A正确；B项，CO、N2、C2H2摩尔质量分别为28 g·mol－1、28 g·mol－1、26 g·mol－1，等温等压下，气体摩尔体积相同，根据ρ＝＝知，密度与摩尔质量成正比，则密度之比为28∶28∶26＝14∶14∶13，故B正确；C项，三种气体分子的质子数分别为14、14、14，质子数相等的CO、N2、C2H2三种气体，物质的量相等，CO、N2、C2H2摩尔质量分别为28 g·mol－1、28 g·mol－1、26 g·mol－1，根据m＝nM知：质量之比与摩尔质量成正比，则质量之比为28∶28∶26＝14∶14∶13，故C错误；D项，三种气体分子的质子数分别为14、14、14，质子数相等的CO、N2、C2H2三种气体，物质的量相等，1分子CO、N2、C2H2分别含原子数为2、2、4，所以三种气体原子数之比为1∶1∶2，故D错误。
答案：AB
5．在某温度时，一定量的元素A的氢化物AH3在一定体积密闭容器中可完全分解成两种气态单质，此时密闭容器中气体分子总的物质的量增加了75%。则A单质的一个分子中有________个A原子，AH3分解反应的化学方程式为_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
答案：4 4AH3A4＋6H2
题组三 气体物质的摩尔质量的计算
6．CO和CO2的混合气体18 g，完全燃烧后测得CO2体积为11.2 L(标准状况)，
(1)混合气体中CO的质量是________ g；
(2)混合气体中CO2在标准状况下的体积是________ L；
(3)混合气体在标准状况下的密度是________ g·L－1；
(4)混合气体的平均摩尔质量是________ g·mol－1。
解析：CO燃烧发生反应：2CO＋O22CO2，CO的体积与生成CO2的体积相等，燃烧后CO2的总体积为11.2 L，故18 g CO和CO2的混合气体的总体积为11.2 L，在标准状况下，18 g CO和CO2的混合气体的物质的量为0.5 mol，设CO的物质的量为x mol，CO2的物质的量为y mol，则，
解得x＝0.25，y＝0.25。
(1)混合气体中CO的质量＝28 g·mol－1×0.25 mol＝7 g；
(2)故原混合气体中，CO2的体积为0.25 mol×22.4 L·mol－1＝5.6 L；
(3)原混合气体的密度＝≈1.61 g·L－1；
(4)解法一：＝ρ×22.4 L·mol－1＝1.61 g·L－1×22.4 L·mol－1≈36 g·mol－1；
解法二：＝＝36 g·mol－1；
解法三：＝28 g·mol－1×50%＋44 g·mol－1×50%＝36 g·mol－1；
故平均摩尔质量为36 g·mol－1。
答案：(1)7 (2)5.6 (3)1.61 (4)36
计算气体摩尔质量的四种方法
序号
前提条件
公式
①
任意状态的任意物质
M＝(定义式)
②
已知一个分子的质量
M＝m(分子)×NA
③
标准状况下的气体
M＝ρ×22.4 L·mol－1
④
同温同压下的气体
M(A)＝M(B)×D(相对密度)
阿伏加德罗常数的综合应用
[考能突破练]
1．抓“两看”，突破气体与状况陷阱
(1)标准状况下，2.24 L CCl4含有的共价键数为0.4NA。( )
(2)标准状况下，5.6 L CO2气体中含有的氧原子数为0.5NA。( )
(3)常温常压下11.2 L甲烷气体含有的甲烷分子数为0.5NA。( )
解析：(1)标准状况下CCl4为液态，故无法求算2.24 L CCl4的物质的量，则其含有的共价键数不是0.4NA，错误。
(2)标准状况下CO2为气态，5.6 L CO2气体的物质的量为0.25 mol，0.25 mol CO2中氧原子数为0.5NA，正确。
(3)常温常压下11.2 L甲烷无法求算物质的量，或者说小于0.5 mol，所以甲烷分子数为小于0.5NA，错误。
答案：(1)× (2)√ (3)×
[突破陷阱]
(1)看“气体”是否处在“标准状况(0 ℃和101 kPa)”。注意常温常压下的气体摩尔体积大于22.4 L/mol。
(2)看“标准状况”下，物质是否为气体[如H2O、溴、SO3、含碳原子数大于4的烃(新戊烷除外)、CCl4、CH2Cl2、HF、苯等在标准状况下均不为气体]。
2．突破质量(或物质的量)与状况无关陷阱
(1)常温常压下，4.4 g乙醛所含σ键数目为0.7NA。( )
(2)标准状况下，18 g H2O所含的氧原子数目为NA。( )
(3)室温下，1 mol CH4中含有5NA原子。( )
解析：(1)质量与物质的量间的转化与温度压强无关，可求算4.4 g乙醛物质的量为0.1 mol，每个乙醛分子中含有6个σ键，故4.4 g乙醛所含σ键数目为0.6NA，错误。
(2)质量与物质的量间的转化与温度、压强无关，18 g H2O为1 mol，含的氧原子数目为NA，正确。
(3)直接知道物质的量，CH4为5个原子分子，正确。
答案：(1)× (2)√ (3)√
[突破陷阱]
给出非标准状况下气体的物质的量或质量，干扰学生的正确判断，误以为无法求解物质所含的粒子数，实际上，此时物质所含的粒子数与温度、压强等外界条件无关。
3．记“组成”突破物质与结构陷阱
(1)14 g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为2NA。( )
(2)18 g D2O和18 g H2O含有质子数均为10NA。( )
(3)17 g —OH与17 g OH－所含电子数均为10NA。( )
(4)62 g白磷中所含共价键数目为NA。( )
解析：(1)运用极值法分别求算，14 g乙烯物质的量为0.5 mol，氢原子物质的量为0.5×4＝2 mol，所以氢原子数目为2NA，同理14 g丙烯物质的量为 mol，氢原子物质的量为×6＝2 mol，所以氢原子数目为2NA，两者相同，正确。
(2)D2O和H2O质子数相同(均为10)，但D2O、H2O的摩尔质量不同，分别为20 g·mol－1和18 g·mol－1，所以18 g D2O和H2O的物质的量不同，质子数不同，错误。
(3)考查根和基的差别，—OH为中性基团所含电子数为9，OH－则为10，错误。
(4)考查白磷(P4)结构为正四面体，62 g白磷中所含共价键数目为3NA，错误。
答案：(1)√ (2)× (3)× (4)×
[突破陷阱]
(1)一定质量的两种或两种以上最简式相同的物质以任意比混合后，求所含粒子的数目，运用极值法分别求算所含粒子数。
(2)记特殊物质中所含粒子(分子、原子、电子、质子、中子等)的数目，如Ne、D2O、18O2、—OH、OH－等。
(3)记最简式相同的物质，如NO2和N2O4、乙烯(C2H4)和丙烯(C3H6)等。
(4)记摩尔质量相同的物质，如N2、CO、C2H4等。
(5)记物质中所含化学键的数目，如一分子H2O2、CnH2n＋2中化学键的数目分别为3、3n＋1。
4．运用化学平衡思想，突破电离、水解等平衡陷阱
(1)1 mol N2与4 mol H2反应生成的NH3分子数为2NA。( )
(2)0.1 L 0.5 mol/L CH3COOH溶液中含有的H＋数为0.05NA。( )
(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。( )
(4)1 L 0.1 mol·L－1的NaHCO3溶液中HCO和CO的数目之和为0.1NA。( )
(5)室温下，1 L pH＝13的NaOH溶液中，由水电离的OH－数目为0.1NA。( )
解析：(1)合成氨是可逆反应，则1 mol N2与4 mol H2反应生成的NH3分子数小于2NA，错误。
(2)醋酸是弱酸，部分电离：CH3COOH⇌CH3COO－＋H＋，含0.05 mol CH3COOH的溶液中H＋数目小于0.05NA，错误。
(3)发生反应：2NO＋O2===2NO2，生成2 mol NO2，常温下NO2和N2O4之间存在平衡：2NO2⇌N2O4，所以产物分子数少于2NA，错误。
(4)HCO既电离又水解，根据电解质溶液中物料守恒可知，1 L 0.1 mol·L－1的NaHCO3溶液中HCO、CO和H2CO3粒子数之和为0.1NA，错误。
(5)NaOH溶液中有n(OH－)水电离＝n(H＋)溶液＝10－13 mol·L－1×1 L＝10－13 mol，则水电离出的OH－数目为10－13NA，错误。
答案：(1)× (2)× (3)× (4)× (5)×
[突破陷阱]
(1)可逆在高中有以下几种情况：一是可逆反应；二是弱电解质的电离；三是弱酸阴离子或弱碱阳离子的水解；四是沉淀溶解平衡。
(2)溶液给了物质的量浓度时看是否指明了溶液的体积。
5．关注化合价突破氧化还原反应中电子转移数目
(1)1 mol Fe溶于过量稀硝酸，电子转移数为2NA。( )
(2)2.4 g Mg在足量的O2中燃烧，转移的电子数为0.1NA。( )
(3)过氧化钠与水反应时，生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.2NA。( )
(4)标准状况下，5.6 L CO2与足量Na2O2反应转移的电子数为 0.5NA。( )
(5)3 mol单质Fe完全转变为Fe3O4，失去8NA个电子。( )
(6)氢氧燃料电池正极消耗22.4 L(标准状况)气体时，电路中通过的电子数目为2NA。( )
解析：(1)铁和过量稀硝酸反应生成硝酸铁，故1 mol Fe电子转移数为3NA，错误。
(2)0.1 mol Mg完全反应转移电子数为0.2NA，错误。
(3)发生的反应是2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，转移电子数为2e－，所以生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.2NA，正确。
(4)根据2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，转移电子数为2e－，标准状况下，5.6 L CO2为0.25 mol，所以反应转移的电子数为0.25NA，错误。
(5)3 mol Fe生成1 mol Fe3O4，根据Fe3O4中Fe原子的化合价共为＋8价，可知反应中3 mol单质铁失去8NA个e－，(或者把Fe3O4看成Fe2O3·FeO)正确。
(6)氢氧燃料电池正极消耗的气体是O2，当消耗1 mol O2时，电路中通过的电子数目为4NA，错误。
答案：(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)×
[突破陷阱]
(1)同一种物质在不同反应中氧化剂、还原剂的判断。
如①Cl2和Fe、Cu等反应，Cl2只做氧化剂，而Cl2和NaOH反应，Cl2既做氧化剂，又做还原剂；②Na2O2与CO2或H2O反应，Na2O2既做氧化剂，又做还原剂，而Na2O2与SO2反应，Na2O2只做氧化剂。
(2)量不同，所表现的化合价不同。如Fe和HNO3反应，Fe不足，生成Fe3＋，Fe过量，生成Fe2＋。
(3)氧化剂或还原剂不同，所表现的化合价不同。如Cu和Cl2反应生成CuCl2，而Cu和S反应生成Cu2S。
(4)注意氧化还原的顺序。如向FeI2溶液中通入Cl2，Cl2首先氧化I－，再氧化Fe2＋。
6．关注“复合式”，突破特殊反应
(1)50 mL 12 mol/L盐酸与足量MnO2共热，转移的电子数为0.3NA。( )
(2)1 mol FeCl3完全转化为Fe(OH)3时，可得到Fe(OH)3胶粒的数目为NA。( )
(3)1 mol熔融NaHSO4中含有阳离子数目为2NA。( )
解析：(1)随着反应的进行浓盐酸变成稀盐酸，不再和MnO2反应，故50 mL 12 mol/L的盐酸与足量的MnO2共热转移的电子数小于0.3NA，错误。
(2)Fe(OH)3胶粒是很多个Fe(OH)3的聚合体，所以数目小于NA，错误。
(3)NaHSO4熔融时不破坏共价键，电离方程式为NaHSO4===Na＋＋HSO，而在水溶液中的电离方程式为NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO，所以1 mol熔融NaHSO4中含有阳离子数目为NA，错误。
答案：(1)× (2)× (3)×
[突破陷阱]
(1)2NO2⇌N2O4使分子数目减少。
(2)定量浓硝酸与金属反应、定量浓硫酸与活泼金属反应、浓盐酸与足量MnO2共热等随着浓度变化引起反应发生变化。
(3)气体溶于水或可逆反应不能进行到底，则生成的量比理论值小。如Cl2溶于水。
1．(2020·高考全国卷Ⅲ)NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A．22.4 L(标准状况)氮气中含有7NA个中子
B．1 mol重水比1 mol水多NA个质子
C．12 g石墨烯和12 g金刚石均含有NA个碳原子
D．1 L 1 mol·L－1 NaCl溶液含有28NA个电子
解析：标准状况下22.4 L氮气的物质的量是1 mol，1个N2中有14个中子，则1 mol氮气有14NA个中子，A错误；重水和水中的质子数相同，B错误；石墨烯和金刚石是碳的同素异形体，是由碳元素组成的不同单质，12 g石墨烯和12 g金刚石均含有1 mol碳原子，即NA个碳原子，C正确；1 L 1 mol·L－1 NaCl溶液中含有1 mol NaCl(含有28NA个电子)和大量的水(水分子也含有电子)，D错误。
答案：C
2．(2019·高考全国卷Ⅱ)已知NA是阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是( )
A．3 g 3He含有的中子数为NA
B．1 L 0.1 mol·L－1磷酸钠溶液含有的PO数目为0.1NA
C.1 mol K2Cr2O7被还原为Cr3＋转移的电子数目为6NA
D.48 g正丁烷和10 g异丁烷的混合物中共价键数目为13NA
解析：A对：3 g 3He含有的中子数为NA。B错：磷酸钠为强碱弱酸盐，PO会发生水解，所以所含PO的数目小于0.1NA。C对：Cr的化合价变化为6－3＝3，1 mol K2Cr2O7含有2 mol Cr，所以转移电子数为6NA。D对：58 g正丁烷、异丁烷的混合物为1 mol，烷烃(CnH2n＋2)中总键数为3n＋1，则该混合物中共价键数目为13NA。
答案：B
3．(2018·高考全国卷Ⅰ)NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.16.25 g FeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为0.1NA
B.22.4 L(标准状况)氩气含有的质子数为18NA
C．92.0 g甘油(丙三醇)中含有羟基数为NA
D．1.0 mol CH4与Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数为NA
解析：氩气是单原子分子，标准状况下，22.4 L氩气的物质的量为1 mol，含有的质子数为18NA，B正确；Fe(OH)3胶体粒子是若干个Fe(OH)3的集合体，所以胶体粒子数小于0.1NA，A错误；92.0 g甘油的物质的量为1 mol，每个甘油分子含有3个羟基，所以1 mol甘油含有的羟基数为3.0NA，C错误；CH4与Cl2发生取代反应生成的有机物除了CH3Cl以外，还有CH2Cl2、CHCl3和CCl4，生成的CH3Cl分子数小于NA，D错误。
答案：B
4．(2018·高考全国卷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，124 g P4中所含P－P键数目为4NA
B．100 mL 1 mol·L－1 FeCl3溶液中所含Fe3＋的数目为0.1NA
C．标准状况下，11.2 L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NA
D．密闭容器中，2 mol SO2和1 mol O2催化反应后分子总数为2NA
解析：标准状况下，11.2 L甲烷和乙烯混合物的物质的量为0.5 mol，每个甲烷和乙烯分子都含有4个氢原子，所以含有氢原子数目为2NA，C正确；124 g P4的物质的量为1 mol，每个P4分子中含有6个P－P键，所以含有P－P键数目为6NA，A错误；Fe3＋在水溶液中能发生水解，100 mL 1 mol·L－1 FeCl3溶液中所含Fe3＋的数目小于0.1NA，B错误；SO2和O2的化合反应为可逆反应，2 mol SO2和1 mol O2催化反应后，混合气体的物质的量大于2 mol，即分子总数大于2NA，D错误。
答案：C
第2讲 物质的量 物质的聚集状态
【课标要求】 1.了解物质的量(n)及其单位摩尔(mol)、摩尔质量(M)、气体摩尔体积(Vm)、物质的量浓度(c)、阿伏加德罗常数(NA)的含义。2.能根据粒子(原子、分子、离子等)数目、物质的量、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计算。
考点1 物质的量 摩尔质量
1．物质的量
(1)物质的量(n)
表示含有一定数目粒子的集合体的物理量，单位为摩尔(mol)。
(2)物质的量的规范表示方法：
(3)阿伏加德罗常数(NA)
0．012 kg 12C中所含的碳原子数为阿伏加德罗常数，其数值约为6.02×1023，单位为mol－1。公式：NA＝。
[提醒] “物质的量”的计量对象是微观粒子(如：分子、原子、离子、原子团、质子、中子、电子等)，而不是宏观物质。
2．摩尔质量
(1)1 mol NaCl和1 mol HCl含有相同的粒子数目。( )
(2)1 mol任何物质都含有6.02×1023个分子。( )
(3)NaOH的摩尔质量为40 g。( )
(4)1 mol CO2的质量与它的相对分子质量相等。( )
(5)1 mol NH的质量为18 g·mol－1。( )
(6)2 mol H2O的摩尔质量是1 mol H2O的摩尔质量的2倍。( )
答案：(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)×
1．阿伏加德罗常数(NA)与6.02×1023是否相同？
___________________________________________________________________。
答案：不相同。6.02×1023是纯数值，没有任何物理意义，而阿伏加德罗常数(NA)是指1 mol任何粒子所含的粒子数，它与0.012 kg 12C所含的碳原子数相同，数值上约为6.02×1023
2．摩尔质量、相对分子(或原子)质量、1 mol物质的质量三者有何区别与联系？请以钠为例加以说明。
___________________________________________________________________。
答案：三者是三个不同的物理量，具有不同的单位。其单位分别为g·mol－1、1、g。若摩尔质量、1 mol物质的质量分别以g·mol－1、g为单位时，三者在数值上是相同的。
例如：钠的摩尔质量为23 g·mol－1，钠的相对原子质量为23，1 mol钠的质量为23 g
题组一 基本概念的理解与应用
1．下列说法正确的是( )
A．物质的量是物质所含粒子数目
B．1 mol O2的质量与它的相对分子质量相等
C．1 mol OH－的质量为17 g·mol－1
D．氖气的摩尔质量(单位g·mol－1)在数值上等于它的相对原子质量
答案：D
2．下列关于物质的量、摩尔质量的叙述正确的是( )
A．0.012 kg 12C中含有约6.02×1023个碳原子
B．1 mol H2O中含有2 mol氢和1 mol氧
C．氢氧化钠的摩尔质量是40 g
D．2 mol水的摩尔质量是1 mol水的摩尔质量的2倍
答案：A
题组二 粒子数与相关物理量之间的换算
3．填空
答案：6.02×1023 1.204×1024 6.02×1023 1 mol 2 mol
4．最近材料科学家研究发现了首例带结晶水的晶体在5 K 下呈现超导性。据报道，该晶体的化学式为Na0.35CoO2·1.3H2O。若用NA表示阿伏加德罗常数，试计算12.2 g该晶体中含氧原子数为________，氢原子的物质的量为________mol。
答案：0.33NA 0.26
5．0.3 mol CH4分子中所含质子数与________个H2O分子中所含质子数相等。2.4 g TO中所含中子数为________，1.5 g CH中的电子数为________，15.6 g Na2O2中的阴离子数目为________。
解析：CH4分子和H2O分子的质子数都是10，所以H2O分子个数为0.3NA；TO中的中子数为14，2.4 g TO中所含中子数为1.4NA；CH中的电子数为8，1.5 g CH中的电子数为0.8NA；Na2O2中的阴离子为O，15.6 g Na2O2中的阴离子数目为0.2NA。
答案：0.3NA(或1.806×1023) 1.4NA 0.8NA 0.2NA
6．(1)某氯原子的质量是a g，12C原子的质量是b g，用NA表示阿伏加德罗常数的值。
①该氯原子的相对原子质量为________；②该氯原子的摩尔质量是____________；③m g该氯原子的物质的量为________；④n g该氯原子所含的电子数为________。
(2)12.4 g Na2R含Na＋ 0.4 mol，则Na2R的摩尔质量为________，R的相对原子质量为________。含R的质量为1.6 g的Na2R，其物质的量为________。
解析：(2)据电离方程式Na2R===2Na＋＋R2－，得1 mol Na2R电离生成2 mol Na＋，题目中有Na＋ 0.4 mol，则有0.2 mol Na2R。M(Na2R)＝＝＝62 g/mol。由Mr(Ma2R)＝62，求得Ar(R)＝62－2×23＝16，已知m(R)，根据n＝，得n(R)＝0.1 mol，则n(Na2R)＝0.1 mol。
答案：(1)① ②aNA g·mol－1 ③ mol ④
(2)62 g/mol 16 0.1 mol
考点2 气体摩尔体积 阿伏加德罗定律
1．影响物质体积的因素
2．气体摩尔体积
(1)含义：单位物质的量的气体所占的体积，符号Vm，单位是L·mol－1；基本表达式是Vm＝。
(2)基本关系式：n＝＝＝。
(3)影响因素：气体摩尔体积的数值不是固定不变的，它取决于气体所处的温度和压强。
3．阿伏加德罗定律及其推论
(1)阿伏加德罗定律：同温同压下，相同体积的任何气体，含有相同数目的分子(或气体的物质的量相同)。
(2)阿伏加德罗定律的推论
相同条件
结论公式
语言叙述
T、p
相同
＝
同温、同压下，气体的体积与其物质的量成正比
T、V
相同
＝
温度、体积相同的气体，其压强与其物质的量成正比
T、p
相同
＝
同温、同压下，气体的密度与其摩尔质量(或相对分子质量)成正比
[提醒] 对于同一种气体，当压强相同时，密度与温度成反比例关系。
(1)在标准状况下，1 mol气体的体积约是22.4 L，在非标准状况下，1 mol气体的体积则一定不是22.4 L。( )
(2)标准状况下，1 mol O2和1 mol SO3的体积相同。( )
(3)常温常压下，22.4 L氯气与足量铁粉充分反应，转移的电子数为2NA。( )
(4)常温常压下，9 g H2O和0.5 mol Br2所含分子数相同。( )
(5)在相同条件下，相同物质的量的CO、N2的混合气体与O2的分子个数相同，原子个数也相同。( )
(6)相同温度、压强下，相同质量的CO和N2所占的体积相同。( )
答案：(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√ (6)√
1．如图有三只气球，其中VA＝VB＝1.12 L。
(1)A、B中气体的物质的量________(填“一定”或“不一定”)是0.05 mol。
(2)标准状况下，A、B气球中的分子个数比为________。
(3)相同温度和压强下，A、C气球中气体的质量相等，则V(A)∶V(C)＝________。
答案：(1)不一定 (2)1∶1 (3)2∶1
2．由阿伏加德罗常数(NA)和一个水分子的质量(m水)、一个水分子的体积(V水)不能确定的物理量是________(填序号)。
①1摩尔水的质量 ②1摩尔水蒸气的质量 ③1摩尔水蒸气的体积
答案：③
题组一 有关n＝＝＝的计算
1．设NA为阿伏加德罗常数的值，如果a g某气态双原子分子的分子数为p，则b g该气体在标准状况下的体积V(L)是( )
A. B．
C． D．
解析：双原子分子的物质的量为 mol，双原子分子的摩尔质量为＝ g·mol－1，故b g气体在标准状况下的体积为×22.4 L·mol－1＝ L。
答案：D
2．0.2 mol NaO2与足量CO2完全反应后，下表对生成物Na2CO3和O2的描述中正确的是( )
Na2CO3的质量
关于O2的描述
A
21.2 g
O2的摩尔质量是36 g·mol－1
B
21.6 g
生成标准状况下O2的体积为2.24 L
C
21.6 g
O2的摩尔质量是34 g·mol－1
D
22.4 g
生成标准状况下O2的体积为2.24 mL
解析：2NaO2＋2CO2===2Na2C16OO＋18O2
2 mol 216 g 22.4 L
0.2 mol 21.6 g 2.24 L
即生成21.6 g Na2CO3、2.24 L(标准状况)O2，生成O2的摩尔质量为36 g·mol－1。
答案：B
3．(2021·陕西省延安检测)同温同压下相同体积的两种气体12C18O和14N2。下列判断正确的是( )
A．分子数目相等
B．中子数相等
C．密度之比为14∶15
D．电子数之比为2∶3
解析：A.同温同压下，其体积之比＝物质的量之比＝分子个数之比，相同体积的两种气体12C18O和14N2含有相同的分子数，故A正确；B.每个12C18O和14N2分子中的中子数分别是16、 14，相同体积的两种气体12C18O和14N2含有相同的分子数，其分子中的中子数之比为8∶7，故B错误；C.同温同压下，气体摩尔体积相等，两种气体12C18O和14N2的摩尔质量分别是30 g/mol、28 g/mol，根据ρ＝知，其密度之比等于摩尔质量之比，二者的摩尔质量之比为15∶14，所以其密度之比为15∶14，故C错误；D.同温同压下，其体积之比＝物质的量之比＝分子个数之比，每个12C18O和14N2分子中电子数都是14个，所以二者的电子数相等，故D错误。
答案：A
题组二 阿伏加德罗定律及其推论的应用
4．(双选)等温等压下，有质子数相等的CO、N2、C2H2三种气体，下列叙述正确的是( )
A．体积之比为1∶1∶1
B．密度之比为14∶14∶13
C．质量之比为1∶1∶1
D．原子数之比为1∶1∶1
解析：A项，三种气体分子的质子数分别为14、14、14，质子数相等的CO、N2、C2H2三种气体，物质的量相等，等温等压下，气体的体积与其物质的量成正比，所以三者体积之比为1∶1∶1，故A正确；B项，CO、N2、C2H2摩尔质量分别为28 g·mol－1、28 g·mol－1、26 g·mol－1，等温等压下，气体摩尔体积相同，根据ρ＝＝知，密度与摩尔质量成正比，则密度之比为28∶28∶26＝14∶14∶13，故B正确；C项，三种气体分子的质子数分别为14、14、14，质子数相等的CO、N2、C2H2三种气体，物质的量相等，CO、N2、C2H2摩尔质量分别为28 g·mol－1、28 g·mol－1、26 g·mol－1，根据m＝nM知：质量之比与摩尔质量成正比，则质量之比为28∶28∶26＝14∶14∶13，故C错误；D项，三种气体分子的质子数分别为14、14、14，质子数相等的CO、N2、C2H2三种气体，物质的量相等，1分子CO、N2、C2H2分别含原子数为2、2、4，所以三种气体原子数之比为1∶1∶2，故D错误。
答案：AB
5．在某温度时，一定量的元素A的氢化物AH3在一定体积密闭容器中可完全分解成两种气态单质，此时密闭容器中气体分子总的物质的量增加了75%。则A单质的一个分子中有________个A原子，AH3分解反应的化学方程式为_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
答案：4 4AH3A4＋6H2
题组三 气体物质的摩尔质量的计算
6．CO和CO2的混合气体18 g，完全燃烧后测得CO2体积为11.2 L(标准状况)，
(1)混合气体中CO的质量是________ g；
(2)混合气体中CO2在标准状况下的体积是________ L；
(3)混合气体在标准状况下的密度是________ g·L－1；
(4)混合气体的平均摩尔质量是________ g·mol－1。
解析：CO燃烧发生反应：2CO＋O22CO2，CO的体积与生成CO2的体积相等，燃烧后CO2的总体积为11.2 L，故18 g CO和CO2的混合气体的总体积为11.2 L，在标准状况下，18 g CO和CO2的混合气体的物质的量为0.5 mol，设CO的物质的量为x mol，CO2的物质的量为y mol，则，
解得x＝0.25，y＝0.25。
(1)混合气体中CO的质量＝28 g·mol－1×0.25 mol＝7 g；
(2)故原混合气体中，CO2的体积为0.25 mol×22.4 L·mol－1＝5.6 L；
(3)原混合气体的密度＝≈1.61 g·L－1；
(4)解法一：＝ρ×22.4 L·mol－1＝1.61 g·L－1×22.4 L·mol－1≈36 g·mol－1；
解法二：＝＝36 g·mol－1；
解法三：＝28 g·mol－1×50%＋44 g·mol－1×50%＝36 g·mol－1；
故平均摩尔质量为36 g·mol－1。
答案：(1)7 (2)5.6 (3)1.61 (4)36
计算气体摩尔质量的四种方法
序号
前提条件
公式
①
任意状态的任意物质
M＝(定义式)
②
已知一个分子的质量
M＝m(分子)×NA
③
标准状况下的气体
M＝ρ×22.4 L·mol－1
④
同温同压下的气体
M(A)＝M(B)×D(相对密度)
阿伏加德罗常数的综合应用
[考能突破练]
1．抓“两看”，突破气体与状况陷阱
(1)标准状况下，2.24 L CCl4含有的共价键数为0.4NA。( )
(2)标准状况下，5.6 L CO2气体中含有的氧原子数为0.5NA。( )
(3)常温常压下11.2 L甲烷气体含有的甲烷分子数为0.5NA。( )
解析：(1)标准状况下CCl4为液态，故无法求算2.24 L CCl4的物质的量，则其含有的共价键数不是0.4NA，错误。
(2)标准状况下CO2为气态，5.6 L CO2气体的物质的量为0.25 mol，0.25 mol CO2中氧原子数为0.5NA，正确。
(3)常温常压下11.2 L甲烷无法求算物质的量，或者说小于0.5 mol，所以甲烷分子数为小于0.5NA，错误。
答案：(1)× (2)√ (3)×
[突破陷阱]
(1)看“气体”是否处在“标准状况(0 ℃和101 kPa)”。注意常温常压下的气体摩尔体积大于22.4 L/mol。
(2)看“标准状况”下，物质是否为气体[如H2O、溴、SO3、含碳原子数大于4的烃(新戊烷除外)、CCl4、CH2Cl2、HF、苯等在标准状况下均不为气体]。
2．突破质量(或物质的量)与状况无关陷阱
(1)常温常压下，4.4 g乙醛所含σ键数目为0.7NA。( )
(2)标准状况下，18 g H2O所含的氧原子数目为NA。( )
(3)室温下，1 mol CH4中含有5NA原子。( )
解析：(1)质量与物质的量间的转化与温度压强无关，可求算4.4 g乙醛物质的量为0.1 mol，每个乙醛分子中含有6个σ键，故4.4 g乙醛所含σ键数目为0.6NA，错误。
(2)质量与物质的量间的转化与温度、压强无关，18 g H2O为1 mol，含的氧原子数目为NA，正确。
(3)直接知道物质的量，CH4为5个原子分子，正确。
答案：(1)× (2)√ (3)√
[突破陷阱]
给出非标准状况下气体的物质的量或质量，干扰学生的正确判断，误以为无法求解物质所含的粒子数，实际上，此时物质所含的粒子数与温度、压强等外界条件无关。
3．记“组成”突破物质与结构陷阱
(1)14 g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为2NA。( )
(2)18 g D2O和18 g H2O含有质子数均为10NA。( )
(3)17 g —OH与17 g OH－所含电子数均为10NA。( )
(4)62 g白磷中所含共价键数目为NA。( )
解析：(1)运用极值法分别求算，14 g乙烯物质的量为0.5 mol，氢原子物质的量为0.5×4＝2 mol，所以氢原子数目为2NA，同理14 g丙烯物质的量为 mol，氢原子物质的量为×6＝2 mol，所以氢原子数目为2NA，两者相同，正确。
(2)D2O和H2O质子数相同(均为10)，但D2O、H2O的摩尔质量不同，分别为20 g·mol－1和18 g·mol－1，所以18 g D2O和H2O的物质的量不同，质子数不同，错误。
(3)考查根和基的差别，—OH为中性基团所含电子数为9，OH－则为10，错误。
(4)考查白磷(P4)结构为正四面体，62 g白磷中所含共价键数目为3NA，错误。
答案：(1)√ (2)× (3)× (4)×
[突破陷阱]
(1)一定质量的两种或两种以上最简式相同的物质以任意比混合后，求所含粒子的数目，运用极值法分别求算所含粒子数。
(2)记特殊物质中所含粒子(分子、原子、电子、质子、中子等)的数目，如Ne、D2O、18O2、—OH、OH－等。
(3)记最简式相同的物质，如NO2和N2O4、乙烯(C2H4)和丙烯(C3H6)等。
(4)记摩尔质量相同的物质，如N2、CO、C2H4等。
(5)记物质中所含化学键的数目，如一分子H2O2、CnH2n＋2中化学键的数目分别为3、3n＋1。
4．运用化学平衡思想，突破电离、水解等平衡陷阱
(1)1 mol N2与4 mol H2反应生成的NH3分子数为2NA。( )
(2)0.1 L 0.5 mol/L CH3COOH溶液中含有的H＋数为0.05NA。( )
(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。( )
(4)1 L 0.1 mol·L－1的NaHCO3溶液中HCO和CO的数目之和为0.1NA。( )
(5)室温下，1 L pH＝13的NaOH溶液中，由水电离的OH－数目为0.1NA。( )
解析：(1)合成氨是可逆反应，则1 mol N2与4 mol H2反应生成的NH3分子数小于2NA，错误。
(2)醋酸是弱酸，部分电离：CH3COOH⇌CH3COO－＋H＋，含0.05 mol CH3COOH的溶液中H＋数目小于0.05NA，错误。
(3)发生反应：2NO＋O2===2NO2，生成2 mol NO2，常温下NO2和N2O4之间存在平衡：2NO2⇌N2O4，所以产物分子数少于2NA，错误。
(4)HCO既电离又水解，根据电解质溶液中物料守恒可知，1 L 0.1 mol·L－1的NaHCO3溶液中HCO、CO和H2CO3粒子数之和为0.1NA，错误。
(5)NaOH溶液中有n(OH－)水电离＝n(H＋)溶液＝10－13 mol·L－1×1 L＝10－13 mol，则水电离出的OH－数目为10－13NA，错误。
答案：(1)× (2)× (3)× (4)× (5)×
[突破陷阱]
(1)可逆在高中有以下几种情况：一是可逆反应；二是弱电解质的电离；三是弱酸阴离子或弱碱阳离子的水解；四是沉淀溶解平衡。
(2)溶液给了物质的量浓度时看是否指明了溶液的体积。
5．关注化合价突破氧化还原反应中电子转移数目
(1)1 mol Fe溶于过量稀硝酸，电子转移数为2NA。( )
(2)2.4 g Mg在足量的O2中燃烧，转移的电子数为0.1NA。( )
(3)过氧化钠与水反应时，生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.2NA。( )
(4)标准状况下，5.6 L CO2与足量Na2O2反应转移的电子数为 0.5NA。( )
(5)3 mol单质Fe完全转变为Fe3O4，失去8NA个电子。( )
(6)氢氧燃料电池正极消耗22.4 L(标准状况)气体时，电路中通过的电子数目为2NA。( )
解析：(1)铁和过量稀硝酸反应生成硝酸铁，故1 mol Fe电子转移数为3NA，错误。
(2)0.1 mol Mg完全反应转移电子数为0.2NA，错误。
(3)发生的反应是2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，转移电子数为2e－，所以生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.2NA，正确。
(4)根据2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，转移电子数为2e－，标准状况下，5.6 L CO2为0.25 mol，所以反应转移的电子数为0.25NA，错误。
(5)3 mol Fe生成1 mol Fe3O4，根据Fe3O4中Fe原子的化合价共为＋8价，可知反应中3 mol单质铁失去8NA个e－，(或者把Fe3O4看成Fe2O3·FeO)正确。
(6)氢氧燃料电池正极消耗的气体是O2，当消耗1 mol O2时，电路中通过的电子数目为4NA，错误。
答案：(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)×
[突破陷阱]
(1)同一种物质在不同反应中氧化剂、还原剂的判断。
如①Cl2和Fe、Cu等反应，Cl2只做氧化剂，而Cl2和NaOH反应，Cl2既做氧化剂，又做还原剂；②Na2O2与CO2或H2O反应，Na2O2既做氧化剂，又做还原剂，而Na2O2与SO2反应，Na2O2只做氧化剂。
(2)量不同，所表现的化合价不同。如Fe和HNO3反应，Fe不足，生成Fe3＋，Fe过量，生成Fe2＋。
(3)氧化剂或还原剂不同，所表现的化合价不同。如Cu和Cl2反应生成CuCl2，而Cu和S反应生成Cu2S。
(4)注意氧化还原的顺序。如向FeI2溶液中通入Cl2，Cl2首先氧化I－，再氧化Fe2＋。
6．关注“复合式”，突破特殊反应
(1)50 mL 12 mol/L盐酸与足量MnO2共热，转移的电子数为0.3NA。( )
(2)1 mol FeCl3完全转化为Fe(OH)3时，可得到Fe(OH)3胶粒的数目为NA。( )
(3)1 mol熔融NaHSO4中含有阳离子数目为2NA。( )
解析：(1)随着反应的进行浓盐酸变成稀盐酸，不再和MnO2反应，故50 mL 12 mol/L的盐酸与足量的MnO2共热转移的电子数小于0.3NA，错误。
(2)Fe(OH)3胶粒是很多个Fe(OH)3的聚合体，所以数目小于NA，错误。
(3)NaHSO4熔融时不破坏共价键，电离方程式为NaHSO4===Na＋＋HSO，而在水溶液中的电离方程式为NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO，所以1 mol熔融NaHSO4中含有阳离子数目为NA，错误。
答案：(1)× (2)× (3)×
[突破陷阱]
(1)2NO2⇌N2O4使分子数目减少。
(2)定量浓硝酸与金属反应、定量浓硫酸与活泼金属反应、浓盐酸与足量MnO2共热等随着浓度变化引起反应发生变化。
(3)气体溶于水或可逆反应不能进行到底，则生成的量比理论值小。如Cl2溶于水。
1．(2020·高考全国卷Ⅲ)NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A．22.4 L(标准状况)氮气中含有7NA个中子
B．1 mol重水比1 mol水多NA个质子
C．12 g石墨烯和12 g金刚石均含有NA个碳原子
D．1 L 1 mol·L－1 NaCl溶液含有28NA个电子
解析：标准状况下22.4 L氮气的物质的量是1 mol，1个N2中有14个中子，则1 mol氮气有14NA个中子，A错误；重水和水中的质子数相同，B错误；石墨烯和金刚石是碳的同素异形体，是由碳元素组成的不同单质，12 g石墨烯和12 g金刚石均含有1 mol碳原子，即NA个碳原子，C正确；1 L 1 mol·L－1 NaCl溶液中含有1 mol NaCl(含有28NA个电子)和大量的水(水分子也含有电子)，D错误。
答案：C
2．(2019·高考全国卷Ⅱ)已知NA是阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是( )
A．3 g 3He含有的中子数为NA
B．1 L 0.1 mol·L－1磷酸钠溶液含有的PO数目为0.1NA
C.1 mol K2Cr2O7被还原为Cr3＋转移的电子数目为6NA
D.48 g正丁烷和10 g异丁烷的混合物中共价键数目为13NA
解析：A对：3 g 3He含有的中子数为NA。B错：磷酸钠为强碱弱酸盐，PO会发生水解，所以所含PO的数目小于0.1NA。C对：Cr的化合价变化为6－3＝3，1 mol K2Cr2O7含有2 mol Cr，所以转移电子数为6NA。D对：58 g正丁烷、异丁烷的混合物为1 mol，烷烃(CnH2n＋2)中总键数为3n＋1，则该混合物中共价键数目为13NA。
答案：B
3．(2018·高考全国卷Ⅰ)NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.16.25 g FeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为0.1NA
B.22.4 L(标准状况)氩气含有的质子数为18NA
C．92.0 g甘油(丙三醇)中含有羟基数为NA
D．1.0 mol CH4与Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数为NA
解析：氩气是单原子分子，标准状况下，22.4 L氩气的物质的量为1 mol，含有的质子数为18NA，B正确；Fe(OH)3胶体粒子是若干个Fe(OH)3的集合体，所以胶体粒子数小于0.1NA，A错误；92.0 g甘油的物质的量为1 mol，每个甘油分子含有3个羟基，所以1 mol甘油含有的羟基数为3.0NA，C错误；CH4与Cl2发生取代反应生成的有机物除了CH3Cl以外，还有CH2Cl2、CHCl3和CCl4，生成的CH3Cl分子数小于NA，D错误。
答案：B
4．(2018·高考全国卷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，124 g P4中所含P－P键数目为4NA
B．100 mL 1 mol·L－1 FeCl3溶液中所含Fe3＋的数目为0.1NA
C．标准状况下，11.2 L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NA
D．密闭容器中，2 mol SO2和1 mol O2催化反应后分子总数为2NA
解析：标准状况下，11.2 L甲烷和乙烯混合物的物质的量为0.5 mol，每个甲烷和乙烯分子都含有4个氢原子，所以含有氢原子数目为2NA，C正确；124 g P4的物质的量为1 mol，每个P4分子中含有6个P－P键，所以含有P－P键数目为6NA，A错误；Fe3＋在水溶液中能发生水解，100 mL 1 mol·L－1 FeCl3溶液中所含Fe3＋的数目小于0.1NA，B错误；SO2和O2的化合反应为可逆反应，2 mol SO2和1 mol O2催化反应后，混合气体的物质的量大于2 mol，即分子总数大于2NA，D错误。
答案：C
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