2019高三化学二轮复习配套教案：第二篇题型二　阿伏加德罗常数正误判断

题型二　阿伏加德罗常数正误判断

(对应学生用书第5页)

1.(2018·全国Ⅰ卷,10)NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　B　)

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1.0NA

D.1.0 mol CH4与Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数为1.0NA

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分子的集合体,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1.0NA,D错误。

2.(2018·全国Ⅱ卷,11)NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　C　)

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: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;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;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。

3.(2017·全国Ⅱ卷,8)阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法正确的是(　D　)

A.1 L 0.1 mol·L-1NH4Cl溶液中,N的数量为0.1NA

B.2.4 g Mg与H2SO4完全反应,转移的电子数为0.1NA

C.标准状况下,2.24 L N2和O2的混合气体中分子数为 0.2NA

D.0.1 mol H2和0.1 mol I2于密闭容器中充分反应后,其分子总数为0.2NA

解析:A中,n(NH4Cl)=1×0.1 mol=0.1 mol,但N水解,所以N数量小于0.1NA,A错;B中,n(Mg)==0.1 mol,在反应中,每个Mg失去2e-,所以转移电子数为0.2NA,B错;C中,标准状况下,n(气)==0.1 mol,所以N(气)=0.1 NA,C错;D中,H2+I22HI,反应前后气体分子数不变,所以0.1 mol H2与0.1 mol I2充分反应后,分子总量还是0.2 mol即0.2NA,所以D正确。

4.(2017·全国Ⅲ卷,10)NA 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　A　)

A.0.1 mol 的11B 中,含有 0.6NA 个中子

B.pH=1的H3PO4溶液中,含有 0.1NA 个H+

C.2.24 L(标准状况)苯在O2中完全燃烧,得到 0.6NA 个CO2分子

D.密闭容器中1 mol PCl3与1 mol Cl2反应制备 PCl5(g),增加 2NA 个P—Cl键

解析:A.一个11B原子中含有6个中子,则0.1 mol 11B中含有0.6NA个中子,正确;B.pH=1的H3PO4溶液c(H+)= 0.1 mol/L,溶液体积未知,无法计算H+的个数,错误;C.标准状况下,苯为液态,无法计算2.24 L的物质的量,C错误;D.1 mol PCl3与1 mol Cl2不能全部转化为1 mol PCl5,所以增加的P—Cl键小于2NA个,D错误。

5.(2016·全国Ⅰ卷,8)设NA为阿伏加德罗常数值。下列有关叙述正确的是(　A　)

A.14 g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为2NA

B.1 mol N2与4 mol H2反应生成的NH3分子数为2NA

C.1 mol Fe溶于过量硝酸,电子转移数为2NA

D.标准状况下,2.24 L CCl4含有的共价键数为0.4NA

解析:乙烯、丙烯的最简式均为CH2,故两者的混合物可以看成是由“CH2”构成的14 g混合物,含H:×2=2 mol,即2NA;N2与H2反应为可逆反应,不能进行到底,故1 mol N2与4 mol H2反应生成的NH3分子数小于2NA;由电子守恒知,1 mol Fe与硝酸完全反应转移电子数为3NA;标准状况下,CCl4为液态物质,2.24 L CCl4的物质的量不是0.1 mol,故含有的共价键数不是0.4NA。

1.此类题一般结合可逆反应、盐类水解、弱电解质电离、物质状态、混合气体组成、胶体、原子结构、化学键、氧化还原、电子转移等很多知识组合成拼盘式选择题。

2.此类题目四个选项往往互无关联,考查知识点较多,有利于使高考命题知识面更广。

3.由于高考题量固定,所以要想考查更广泛的知识面,那么这种题型至少覆盖四个知识点就成为热门考题,所以一直长盛不衰。

4.根据大量分析知道此类题型考查比较频繁的知识点是①物质标准状况下的状态;②混合气体分子、原子数目;③盐类水解、可逆反应、弱电解质电离等可逆过程;④电子转移数目。

考向1　涉及物质标准状况、混合气体分子、原子数目的考查

(对应学生用书第6页)

1.熟练掌握常见的标准状况下的气体物质:①单质气体:H2、O2、N2、F2、Cl2、O3、稀有气体等。②氧化物型气体:CO、CO2、NO、NO2、N2O4、N2O、SO2等。③气态氢化物:HF、HCl、HBr、HI、NH3、H2S等。④有机气体:含四个以下碳的烃、甲醛、一氯甲烷等。

2.混合气体问题可以把其视为一种纯净物来分析分子数,根据其各原子的平均数来分析原子数目。

【例1】 (2014·全国大纲卷,7)NA表示阿伏加德罗常数,下列叙述正确的是(　D　)

A.1 mol FeI2与足量氯气反应时转移的电子数为2NA

B.2 L 0.5 mol·L-1硫酸钾溶液中阴离子所带电荷数为NA

C.1 mol Na2O2固体中含离子总数为4NA

D.丙烯和环丙烷组成的42 g混合气体中氢原子的个数为6NA

精讲精析:此题D选项即考查混合气体问题,丙烯分子式为C3H6,环丙烷分子式为C3H6,把两者视为纯净物,其分子式仍为C3H6,42 g该“纯净物”物质的量为 1 mol,则其H原子物质的量为6 mol,即个数为6NA,所以D正确。A项氯气足量,所以碘离子连同亚铁离子全部被氧化,1 mol FeI2失去3 mol即3NA个电子,所以A错误;B选项阴离子容易算出为1 mol S,则其所带电荷应该为2 mol即2NA,所以B错误(注意若考虑水电离出的OH-则会大于2NA个);过氧化钠含有过氧根离子,化学式里的“O2”为一个离子,所以1 mol过氧化钠含有3 mol离子,也就是个数为3NA,所以C错误。

【例2】 用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是(　B　)

A.1 mol羟基与1 mol氢氧根离子所含电子数均为9NA

B.12 g石墨和C60的混合物中原子总数为NA

C.84 g NaHCO3晶体中含有NA个C

D.标准状况下,2.24 L己烷中共价键数目为1.9NA

精讲精析:本题中D项,有些同学认为2.24 L己烷根据气体标准状况下摩尔体积计算出其物质的量为 0.1 mol,再根据己烷结构式判断其共价键为0.1×(5+14)mol=1.9 mol,即1.9NA,但实际上己烷标准状况下是液体,2.24 L己烷物质的量远超过0.1 mol,所以D是错误的。A项由于羟基不带电而氢氧根离子带一个单位负电荷,所以显然羟基电子数应该小于氢氧根离子,故不用计算即可知道A错误;B项石墨、C60均为碳单质,仅含一种原子(C原子),12 g碳原子物质的量为1 mol,即碳原子为1 mol也就是NA个,所以B正确;C项碳酸氢钠晶体中不含碳酸根离子,即所含碳酸根离子数目为0,所以C错误。此题警示我们在运用气体摩尔体积 22.4 L/mol时务必注意前提条件有两点:①标准状况;②气体。

1.NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是(　C　)

A.1 mol 乙烯分子中含有的碳氢键数为4NA

B.1 mol 甲烷完全燃烧转移的电子数为8NA

C.1 L 0.1 mol·L-1的乙酸溶液中含H+的数量为0.1NA

D.1 mol的CO和N2混合气体中含有的质子数为14NA

解析:A项,有机物中C—H键数目取决于H原子数目,根据乙烯C2H4可知1 mol乙烯含有碳氢键为4 mol即4NA,所以正确;B项,根据关系式CH4~CO2~8e-容易判断1 mol甲烷转移电子数为8NA,所以正确;C项,含乙酸0.1 mol,若乙酸完全电离且忽略水的电离,那么其溶液含氢离子数量应该为0.1NA,由于乙酸为弱酸,不完全电离,所以其氢离子数远小于0.1NA,错误;D项,1个CO分子含有14个质子,1个N2分子也含14个质子,所以分析质子时可以把两者看作一种纯净物X,1 mol X含质子为14 mol,即14NA,D正确。

2.用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是(　D　)

A.1 mol F2和Ar所含质子数均为18NA

B.标准状况下,2.24 L甲烷和氨气的混合气,所含电子数是NA

C.14 g CnH2n中含有的碳原子数目为NA

D.标准状况下,22.4 L空气中含有NA个单质分子

解析:A项,1个F2分子所含质子数为9×2=18(个),1个 Ar原子含质子也是18个,所以1 mol两种气体含质子均为 18 mol,即18NA,所以正确;B项,甲烷、氨气均为10电子微粒,所以分析电子数时可以把两混合气体看作一种纯净气体X,标准状况下两者均为气体,所以2.24 L X气体物质的量为0.1 mol,所含电子为0.1×10 mol=1 mol,即NA个,所以正确;C项,有机物最简式为CH2,可以把该有机物看作是由很多CH2结构组成的,所以 14 g该物质含有CH2物质的量为=1 mol,显然碳原子数目为NA,所以正确;D项,由于空气中含有水、二氧化碳等化合物分子,所以1 mol空气中单质分子显然少于NA个,不正确。

3.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是(　A　)

A.100 g含氢元素质量分数为12%的乙烯与乙醛的混合气体中氧原子数为NA

B.0.1 mol Cl2与过量稀NaOH溶液反应,转移电子的数目为0.2NA

C.常温下,1 L 0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液中S的数目一定等于0.1NA

D.标准状况下,22.4 L CHCl3中含有氯原子数目为3NA

解析:乙烯和乙醛的分子式分别为C2H4、C2H4O,因此混合气体中氢元素和碳元素的质量之比为1∶6,故碳元素的质量分数为72%,则氧元素的质量分数为1-72%-12%=16%,100 g该混合气体中氧元素的质量为16 g,氧原子数为NA,A项正确;Cl2与NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO和H2O,0.1 mol Cl2与过量稀NaOH溶液反应,转移电子的数目为0.1NA,B项错误;Na2SO3溶液中S会发生水解,1 L 0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液中c(S)<0.1 mol·L-1,C项错误;标准状况下,CHCl3为液体,22.4 L CHCl3的物质的量不是1 mol,D项错误。

4.设NA为阿伏加徳罗常数的值。下列有关叙述正确的是(　A　)

A.25 ℃时,1 L pH=11的氨水中OH-为0.001NA

B.标准状况下,2.24 L SO3的氧原子数为0.3NA

C.4.6 g乙醇中含有的共价键数为0.7NA

D.3.6 g D2O所含质子数为2NA

解析:据pH可以计算出c(H+)=10-11 mol·L-1,所以c(OH-)=10-3 mol·L-1,因此氢氧根离子为 0.001 mol,即0.001NA,故A正确;标准状况下三氧化硫为固体,所以2.24 L三氧化硫物质的量远大于0.1 mol,因此其氧原子数目远大于0.3NA,故B错误;根据乙醇的结构式知,每个乙醇分子中含8个共价键,所以4.6 g乙醇,也就是0.1 mol所含共价键数目为0.8NA,故C错误;重水摩尔质量为20 g/mol,3.6 g D2O的物质的量为 0.18 mol,所含质子数为1.8NA,故D错误。

考向2　涉及可逆过程及电子转移数目的考查

(对应学生用书第7页)

1.因为不能完全反应、完全电离或完全水解,所以涉及可逆过程的阿伏加德罗常数题目,通常微粒数量无法具体判断,仅能知道比某个具体值偏大或偏小。所以此类题目微粒数量如果是具体值的话,一般是错误的。

2.电子转移数目类型考查的基本解题方法是写出方程式、画出双线桥解答,或者写出电子转移的相关关系式来分析。

【例1】 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　C　)

A.5.6 g铁与足量稀硝酸反应,转移电子的数目为0.2NA

B.标准状况下,22.4 L二氯甲烷的分子数约为NA

C.8.8 g乙酸乙酯中含共用电子对的数目为1.4NA

D.1 L 0.1 mol·L-1氯化铜溶液中铜离子数为0.1NA

精讲精析:铜离子为弱碱阳离子,在水溶液中水解,1 L 0.1 mol·L-1氯化铜溶液中铜离子数不能作出具体判断,仅能判断小于0.1NA,所以D项错误;5.6 g铁的物质的量为0.1 mol,根据关系式Fe~Fe3+~3e-,0.1 mol铁完全反应后转移电子的数目为0.3NA,A项错误;标准状况下,二氯甲烷为液体,22.4 L二氯甲烷物质的量远大于1 mol,即分子数远大于NA个,B项错误;1个乙酸乙酯分子中含有14个共用电子对,8.8 g乙酸乙酯的物质的量为=0.1 mol,8.8 g乙酸乙酯中共用电子对数为1.4NA,C项正确。

【例2】 (2015·全国Ⅰ卷,8改编)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　C　)

A.1 mol I-被氧化为I2时失去电子数为2NA

B.2 L 0.5 mol·L-1亚硫酸溶液中含有的H+离子数为2NA

C.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

D.密闭容器中2 mol NO与1 mol O2充分反应,产物的分子数为2NA

精讲精析:Na2O2与水反应时,根据歧化反应规律画出双线桥:,通过上述分析知,氧气与电子转移关系式为O2~2e-,因而生成1 mol O2转移2 mol e-,故C项正确;A项,据2I-~I2~2e-,1 mol I-只能失去1 mol e-,即NA个电子;B项,H2SO3是弱酸,不可能完全电离,所以其氢离子数目小于 0.2NA(注意:即使亚硫酸是二元强酸,若考虑水的电离,那么其溶液所含氢离子数也是稍大于0.2NA);D项,在通常情况下,生成的NO2还存在平衡2NO2N2O4,所以产物分子数无法具体判断,仅能判断会小于2NA。

1.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　C　)

A.标准状况下,22.4 L空气中O2、N2分子总数为NA

B.0.1 mol羟基中所含电子数为NA

C.28 g乙烯、丙烯混合气体中所含原子数为6NA

D.5.6 g铁与硝酸完全反应时转移的电子数为0.3NA

解析:空气中还含有CO2等物质,A项错误;0.1 mol羟基中含有0.9NA个电子,B项错误;乙烯、丙烯的最简式均为“CH2”,28 g“CH2”的物质的量为2 mol,原子数为6NA,C项正确;铁与硝酸反应,由于未说明硝酸是否过量,因此可能生成Fe2+或Fe2+与Fe3+或Fe3+,因此其电子转移数目无法具体确定,D项错误。

2.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　C　)

A.1 L 1 mol·L-1的NaClO溶液中含有ClO-的数目为NA

B.78 g苯含有CC键的数目为3NA

C.常温常压下,14 g由N2与CO组成的混合气体含有的原子数目为NA

D.标准状况下,6.72 L NO2与水充分反应转移的电子数目为0.1NA

解析:A项,ClO-水解,ClO-数目小于NA;B项,苯中没有CC键,而是介于单键和双键之间的一种独特的键;C项,相对分子质量皆为28的CO和N2的混合气体,因皆为双原子分子,所以可以看作同一种分子X2,14 g X2物质的量为0.5 mol,故原子X为1 mol即NA个;D项,6.72 L(标准状况下)即0.3 mol NO2溶于水,转移的电子数目为 0.2NA。

3.设NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是(　A　)

A.1 L 0.1 mol·L-1NaF溶液中含有0.1NA个F-

B.32 g硫跟足量金属铜反应转移电子数为2NA

C.48 g O2和O3的混合气体中含有3NA个氧原子

D.1 mol H2O中含有2NA个共价键

解析:1 L 0.1 mol·L-1NaF溶液中F-由于发生水解,其数目小于0.1NA,A项说法错误;根据反应2Cu+SCu2S可知,32 g硫跟足量铜反应转移电子数为2NA,B项说法正确;48 g O2和O3的混合气体中氧原子数为×NA=3NA,C项说法正确;1个H2O分子中含有2个 H—O 键,故1 mol H2O中含有2NA个共价键,D项说法正确。

4.设NA为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是(　A　)

A.常温下,23 g NO2含有NA个氧原子

B.1 L 0.1 mol·L-1氨水中含有0.1NA个OH-

C.常温常压下,22.4 L CCl4含有NA个CCl4分子

D.1 mol Fe2+与足量的H2O2溶液反应,转移2NA个电子

解析:NO2的摩尔质量是46 g/mol,所以23 g NO2的物质的量是0.5 mol,含有0.5 mol×2=1 mol氧原子,即含有NA个氧原子,A正确;NH3·H2O属于弱电解质,在溶液中部分电离,因此1 L 0.1 mol·L-1氨水中OH-不可能是一个具体值,B不正确;常温常压下,CCl4是液体,因此22.4 L CCl4远大于1 mol,C不正确;Fe2+被氧化,产物是Fe3+,则有Fe2+~Fe3+~e-,所以1 mol Fe2+被氧化转移NA个电子,D不正确。