2025版高考化学一轮总复习真题演练第2章物质的量第6讲物质的量阿伏加德罗常数

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物质的量贯穿于我们整个高中化学课程，近几年高考试题对物质的量的考查主要以阿伏加德罗常数的应用判断的形式在选择题中命题，主要考查物质的量的相关概念、气体摩尔体积的应用，以及与物质的量相关的简单计算等，通常涉及物质中所含的微粒数目、气体摩尔体积的适用条件、氧化还原反应中电子转移的数目、电解质的电离和盐类的水解、分子或晶体结构中的化学键数目等内容。这么重要的考点，我们没有理由不重视。
真 题 演 练
1．(2023·全国甲卷，10,6分)NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( A )
A．0.50 ml异丁烷分子中共价键的数目为6.5NA
B．标准状况下，2.24 L SO3中电子的数目为4.00NA
C．1.0 L pH＝2的H2SO4溶液中H＋的数目为0.02NA
D．1.0 L 1.0 ml·L－1的Na2CO3溶液中COeq \\al(2－,3)的数目为1.0NA
[解析] 烷烃通式为CnH2n＋2,1 ml CnH2n＋2中共价键数目为(3n＋1)NA，异丁烷分子式为C4H10，0.50 ml异丁烷分子中共价键数目为0.50×(3×4＋1)NA＝6.5NA，A正确；标准状况下，SO3非气态，其物质的量无法通过气体摩尔体积计算，B错误；1.0 L pH＝2的H2SO4溶液中n(H＋)＝c(H＋)·V＝0.01 ml·L－1×1.0 L＝0.01 ml，H＋的数目为0.01NA，C错误；COeq \\al(2－,3)会发生水解，1.0 L 1.0 ml·L－1的Na2CO3溶液中COeq \\al(2－,3)的数目小于1.0NA，D错误。
归纳拓展：
1 ml CnH2n＋2中含(n－1)ml C—C键，(2n＋2)ml C—H键。
2．(2023·辽宁卷，5,3分)我国古代四大发明之一黑火药的爆炸反应为S＋2KNO3＋3C===K2S＋N2↑＋3CO2↑。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( C )
A．11.2 L CO2含π键数目为NA
B．每生成2.8 g N2转移电子数目为NA
C．0.1 ml KNO3晶体中含离子数目为0.2NA
D．1 L 0.1 ml·L－1 K2S溶液中含S2－数目为0.1NA
[解析] A项，没有指明气体所处状况，CO2的物质的量无法确定，其所含π键数目无法确定，错误；B项，该反应中S元素由0价降低为－2价，1 ml S得到2 ml e－，N元素由＋5价降低为0价，2 ml KNO3得到10 ml e－，C元素由0价升高为＋4价，3 ml C失去12 ml e－，所以该反应中生成1 ml N2转移了12 ml e－，故每生成2.8 g(0.1 ml)N2转移电子数为1.2NA，错误；C项，KNO3中含有K＋和NOeq \\al(－,3)，故0.1 ml KNO3晶体中含离子数目为0.2NA，正确；D项，由于S2－会发生水解，所以1 L 0.1 ml·L－1 K2S溶液中含S2－数目小于0.1NA，错误。
3．(2022·福建卷，3,4分)常温常压下，电化学还原制氨气的总反应方程式：2N2＋6H2Oeq \(=======,\s\up17(催化剂),\s\d15(通电))4NH3＋3O2，设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( D )
A．9 g水中含有的孤电子对数为2NA
B．每产生34 g NH3，N2失去的电子数为6NA
C．1 ml·L－1氨水中，含有的NH3·H2O分子数少于NA
D．消耗11.2 L N2(已折算为标准状况下)时，产生的O2分子数为0.75NA
[解析] 1个H2O分子中含有的孤电子对数为eq \f(1,2)×(6－2)＝2,9 g H2O的物质的量为eq \f(9 g,18 g·ml－1)＝0.5 ml，含有的孤电子对数为NA，A错误；反应中N元素化合价从0价降低到－3价，34 g NH3的物质的量为eq \f(34 g,17 g·ml－1)＝2 ml，每产生34 g NH3，N2得到6 ml电子，数目为6NA，B错误；氨水的体积未知，无法计算NH3·H2O分子数，C错误；标准状况下11.2 L N2的物质的量为0.5 ml，由化学方程式可得关系式：2N2～3O2，消耗0.5 ml N2，产生0.75 ml O2，O2分子数为0.75NA，D正确。
4．(2022·重庆卷，5,3分)工业上用N2和H2合成NH3，NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( B )
A．消耗14 g N2生成NH3分子数为2NA
B．消耗1 ml H2，生成N—H键数为2NA
C．生成标准状况下22.4 L NH3，电子转移数为2NA
D．氧化1 ml NH3生成NO，需O2分子数为2NA
[解析] 由化学方程式：N2＋3H2eq \(====,\s\up17(高温、高压),\s\d15(催化剂))2NH3可知，消耗14 g氮气生成氨气的分子数为eq \f(14 g,28 g·ml－1)×2×NA ml－1＝NA，A错误；消耗1 ml氢气生成N—H键数为1 ml×eq \f(2,3)×3×NA ml－1＝2NA，B正确；生成标准状况下22.4 L氨气，转移电子数为eq \f(22.4 L,22.4 L·ml－1)×3×NA ml－1＝3NA，C错误；NH3与O2反应生成NO的化学方程式为4NH3＋5O2eq \(=====,\s\up7(催化剂),\s\d5(△))4NO＋6H2O，则1 ml NH3与O2反应生成NO，需氧气分子数为1 ml×eq \f(5,4)×NA ml－1＝1.25NA，D错误。
5．(2022·河北卷，4,3分)NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( B )
A．3.9 g Na2O2与足量水反应，转移电子个数为0.1NA
B．1.2 g Mg在空气中燃烧生成MgO和Mg3N2，转移电子个数为0.1NA
C．2.7 g Al与足量NaOH溶液反应，生成H2的个数为0.1NA
D．6.0 g SiO2与足量NaOH溶液反应，所得溶液中SiOeq \\al(2－,3)的个数为0.1NA
[解析] Na2O2与H2O的反应中Na2O2既是氧化剂又是还原剂，当有1 ml Na2O2参与反应时转移1 ml电子，所以3.9 g(即0.05 ml)Na2O2参与反应时转移电子个数为0.05NA，A错误；Mg无论转化为MgO或Mg3N2，Mg元素化合价均由0价升高到＋2价，所以当有1.2 g(即0.05 ml)Mg参与反应时转移电子数为0.1NA，B正确；Al与NaOH溶液发生反应：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，当有2.7 g(即0.1 ml)Al参与反应时生成H2的个数为0.15NA，C错误；6.0 g(即0.1 ml)SiO2与足量NaOH溶液反应时生成0.1 ml Na2SiO3，SiOeq \\al(2－,3)会发生水解，所以溶液中的SiOeq \\al(2－,3)数小于0.1NA，D错误。
本讲要点速记：
1．摩尔质量的一个数量关系
摩尔质量以g·ml－1为单位时，数值上等于该粒子的相对原子质量或相对分子质量。
2．熟知一个“状况”和两个数值
(1)标准状况是指温度是0 ℃、压强为101 kPa。
(2)NA＝6.02×1023 ml－1，Vm＝22.4 L·ml－1(标准状况)。
3．熟练应用的两组公式
(1)n＝eq \f(m,M)＝eq \f(V,Vm)＝eq \f(N,NA)；(2)eq \f(V1,V2)＝eq \f(n1,n2)＝eq \f(N1,N2)(同温、同压)。
4．有关阿伏加德罗定律及其推论的考查是高中化学的一个易错点，其解题关键是理解阿伏加德罗定律及其推论，并构建思维模型，明确已知条件和所求未知量，然后结合规律进行分析。
5．阿伏加德罗常数常考的五个方面
(1)气体摩尔体积适用条件。
(2)物质组成和结构。
(3)溶液中微粒数。
(4)物质转化中隐含反应。
(5)氧化还原反应中电子转移数目。
6．解答阿伏加德罗常数类题目的“三步曲”
一看——查看物质的状态和外界条件；
二定——确定研究对象的状态和外部条件；
三算——根据所求内容进行计算。