2019版高考化学一轮精选教师用书人教通用：第一章化学计量在实验中的应用微专题强化突破1　阿伏加德罗常数的综合应用

阿伏加德罗常数的综合应用

1．阿伏加德罗常数(NA)的相关计算

物质所含微粒(分子、原子、离子、质子、中子和电子等)数目的计算公式为N＝n·NA，因此确定微粒数目(N)的前提是确定目标微粒的物质的量(n)，以物质的量为中心的化学计量间的换算关系如下：

2．解答阿伏加德罗常数类题目的“三步骤”

1．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　)

A．一定条件下，将1 mol N2和3 mol H2混合发生反应，转移的电子总数为6NA

B．1 L 0.1 mol·L－1的Na2CO3溶液中阴离子的总数大于0.1NA

C．向FeI2溶液中通入适量Cl2，当有2 mol Fe2＋被氧化时，消耗Cl2的分子数为NA

D．1 mol —CH3中所含的电子总数为10NA

解析：选B。A．将1 mol N2和3 mol H2混合发生反应生成氨气，因为该反应为可逆反应，所以氮气与氢气不能全部转化为氨气，则转移的电子总数小于6NA，故A错误；B．碳酸根离子水解生成碳酸氢根离子和氢氧根离子，阴离子数增多，1 L 0.1 mol·L－1 Na2CO3溶液中阴离子总数大于0.1NA，故B正确；C．向FeI2溶液中通入适量Cl2，当有2 mol Fe2＋被氧化说明碘离子全部被氧化，则消耗Cl2的分子数大于NA，故C错误；D．1 mol —CH3中所含的电子总数为9NA，故D错误。

2．设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　)

A．在常温常压下，2.24 L SO2与O2混合气体中所含氧原子数为0.2NA

B．50 mL 12 mol/L稀硝酸与过量Fe反应转移的电子数为0.3NA

C．1 mol NaCl中，所有Na＋的最外层电子总数为NA

D．标准状况下，20 g D2O分子中所含中子数为10NA

解析：选D。A项，常温常压不是标准状况， 2.24 L的混合气体的总物质的量不是0.1 mol，无法确定其中所含氧原子数，A项错误；B项，稀硝酸与Fe反应生成NO，则转移电子数为0.45NA，B项错误；C项，NaCl中Na＋的最外层有8个电子，因此1 mol NaCl中，所有Na＋的最外层电子总数为8NA，C项错误；D项，1个D2O分子中所含中子数为10个，20 g D2O物质的量为1 mol，所含中子的物质的量为10 mol，D项正确。

3．设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　)

A．30 g SiO2晶体中含有NA个硅氧键

B．常温常压下，11.2 L Cl2含有的分子数目少于0.5NA

C．25 ℃时，pH＝12的NaOH溶液含有的OH－数目为0.01NA

D．50 mL 18.4 mol/L浓硫酸与足量铜微热，生成SO2分子的数目为0.46NA

解析：选B。30 g SiO2的物质的量是0.5 mol，1个Si原子形成4个硅氧键，晶体中含有2NA个硅氧键，故A错误；标准状况下，11.2 L Cl2的物质的量是0.5 mol，所以常温常压下11.2 L Cl2含有的分子数目少于0.5NA，故B正确；没有溶液体积，不能计算溶质物质的量，故C错误；铜与稀硫酸不反应，50 mL 18.4 mol/L浓硫酸与足量铜微热，硫酸不能完全反应，生成SO2分子的数目小于0.46NA，故D错误。

4．设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　)

A．8 g CH4中含有的共价键总数为NA

B．3.2 g Cu与足量的浓HNO3反应生成的气体分子数为0.1NA

C．含有7NA个中子的NH3的质量为17 g

D．pH＝2的硫酸氢钠溶液中的硫酸根离子数为0.01NA

解析：选C。A项，8 g甲烷的物质的量为0.5 mol，0.5 mol甲烷中含有2 mol碳氢共价键，含有的共价键数为2NA，故A项错误；B项，3.2 g铜的物质的量为0.05 mol，0.05 mol铜与足量浓硝酸反应失去0.1 mol电子，根据电子守恒，能够生成0.1 mol二氧化氮，由于二氧化氮与四氧化二氮存在转化平衡，所以反应生成的气体分子的物质的量小于0.1 mol，气体分子数小于0.1NA，故B项错误；C项，含有7NA个中子的NH3的物质的量为1 mol，1 mol NH3的质量为17 g，故C项正确；D项，溶液体积不明确，故溶液中硫酸根离子的个数无法计算，故D项错误。

5．设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　)

A．1 L 0.1 mol/L的NaHCO3溶液中HCO和CO离子数之和为0.1NA

B．标准状况下，22.4 L C2H4与C3H6混合气体所含有分子数为NA

C．1 mol Na2O2与足量的CO2反应转移的电子数为2NA

D．18 g NH所含的电子数11NA

解析：选B。A．HCO在溶液中既能部分水解为H2CO3，又能部分电离为CO，故溶液中的HCO、H2CO3、CO的个数之和为0.1NA，故A错误；B．分子数N＝NA＝×NA/mol＝NA，故B正确；C．过氧化钠与二氧化碳的反应为歧化反应，氧元素的价态由－1变为0和－2，故1 mol过氧化钠转移1 mol电子即NA，故C错误；D．18 g铵根离子的物质的量为1 mol，而铵根离子为10电子微粒，故1 mol铵根离子中含10NA个电子，故D错误。

1．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　)

A．1 mol CH4中含有的电子数为9NA

B．0.1 mol·L－1的Na2S溶液中所含阴离子的数目大于0.1NA

C．1 mol Mg在空气中完全燃烧生成MgO和Mg3N2，转移的电子数为2NA

D．80 ℃时，1 L NaCl溶液中含有OH－的数目为1×10－7NA

解析：选C。A．1个CH4分子中含有10个电子，则1 mol CH4中含有的电子数为10NA，故A错误；B．没有指明溶液的体积，无法计算溶液中微粒的数目，故B错误；C．MgO 和Mg3N2的混合物中镁的化合价都为＋2价，1 mol镁变成镁离子转移2 mol电子，共失去2NA个电子，故C正确；D．80 ℃时，水的离子积常数不是1×10－14，则1 L NaCl溶液中含有OH－的数目不是1×10－7NA，故D错误。

2．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　)

A．5.6 g Fe在氧气中燃烧，完全反应时转移电子数为0.3NA

B．标准状况下，4.48 L CH3Cl中所含原子数为NA

C．1 L pH＝1的H2SO4溶液中含有的H＋数为0.2NA

D．常温下，1.7 g NH3和3.65 g HCl混合后，气体分子数为0.2NA

解析：选B。A．5.6 g Fe在氧气中燃烧生成四氧化三铁，完全反应时转移电子数为NA，A错误；B．标准状况下，4.48 L CH3Cl的物质的量是0.2 mol，其中所含原子数为NA，B正确；C．1 L pH＝1的H2SO4溶液中含有的H＋数为0.1NA，C错误；D．常温下，1.7 g NH3和3.65 g HCl混合后恰好反应生成固体氯化铵，不存在气体分子，D错误。

3．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　)

A．1.4 g乙烯和丙烯混合气体中含有C—H键的数目为0.2NA

B．0.10 mol Fe粉与足量水蒸气反应生成的H2分子数为0.10NA

C．标准状况下，11.2 L CO2与足量Na2O2反应，转移的电子数为NA

D．若将1 mol氧化铁完全转化为氢氧化铁胶体，则分散系中胶体粒子数为NA

解析：选A。A．乙烯和丙烯的最简式相同，均为CH2，则1.4 g乙烯和丙烯混合气体中含有C—H键的物质的量为×2＝0.2 mol，即所含C—H键的数目为0.2NA，故A正确；B．Fe粉与足量水蒸气反应的化学方程式为3Fe＋4H2OFe3O4＋4H2，所以0.10 mol Fe粉与足量水蒸气反应生成的H2分子数为NA，故B错误；C．标准状况下，11.2 L CO2的物质的量为0.5 mol，而二氧化碳与过氧化钠反应时，1 mol二氧化碳反应时，转移1 mol电子，故0.5 mol二氧化碳反应时，转移0.5 mol电子即0.5NA，故C错误；D．1 mol氧化铁含2 mol三价铁，氢氧化铁胶体粒子是多个氢氧化铁的集合体，形成的氢氧化铁胶体粒子数小于2NA，故D错误。

4．设NA为阿伏加德罗常数值，下列有关叙述正确的是(　　)

A．常温常压下，22.4 L NH3中存在共价键的总数为3NA

B．100 g 46%的乙醇溶液中含有氢原子数为12NA

C．0.1 mol氯气溶于水生成的HClO为0.1NA

D．CH3COONa溶液中，若CH3COO－的数目为NA，则Na＋的数目为NA

解析：选B。A．常温常压下，气体的摩尔体积不是22.4 L/mol，则22.4 L NH3的物质的量不是1 mol，故A错误；B．乙醇溶液除乙醇分子内含有氢原子数外，溶剂水的分子中也含有氢原子，46 g乙醇和54 g水共含有12NA氢原子，故B正确；C．氯气与水发生的反应是可逆反应，0.1 mol氯气溶于水不可能全部转化为HCl和HClO，故C错误；D．CH3COONa 溶液中，存在CH3COO－的水解，则Na＋的数目大于CH3COO－，故D错误。

5．若NA为阿伏加德罗常数的值，下列判断正确的是(　　)

A．20.0 g HF中含共价键数目为NA

B．将2.24 L NH3溶于1 L水中，溶液含有OH－数目为0.1NA

C．6.72 L NO2与水反应后，转移的电子数为0.2NA

D．H2S和SO2各0.1 mol反应后，体系中的硫原子数目小于0.2NA

解析：选A。20.0 g HF的物质的量是1 mol，结构是H—F，含共价键数目为1 mol，A正确；没有给出氨气所处的外界条件，不能根据其体积求物质的量，而且一水合氨电离不完全，B错误；没有给出二氧化氮所处的外界条件，C错误；根据原子守恒知硫原子数目为0.2NA，D错误。

6．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　)

A．1 L 1 mol·L－1 FeBr2溶液与1 mol Cl2反应时转移的电子数目为3NA

B．12 g石墨和C60的混合物中质子总数为6NA

C．1 mol Na2O2和足量的水完全反应，转移电子数为2NA

D．2 mol热的浓硫酸与足量Cu充分反应生成的SO2在标准状况下的体积约为22.4 L

解析：选B。A．1 L 1 mol·L－1 FeBr2溶液与1 mol Cl2反应时氯气不足，转移的电子数目为2NA，故A错误；B．石墨和C60均为碳的单质，12 g碳中质子总数为6NA，故B正确；C．1 mol Na2O2和足量的水完全反应生成0.5 mol氧气，氧元素化合价从－1价升高为0价，则转移电子数为NA，故C错误；D．2 mol 热的浓硫酸与足量Cu充分反应过程中，随硫酸的浓度降低，反应要停止，即硫酸未完全参加反应，则生成的SO2在标准状况下的体积小于22.4 L，故D错误。

7．设NA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是(　　)

A．0.2 mol的铁与足量的稀硝酸反应，生成气体的分子数目为0.3NA

B．常温常压下，14 g由C2H4、C3H6组成的混合气体中含有碳原子的数目为NA

C．2.24 L CO2与足量的Na2O2反应，转移的电子总数必为0.1NA

D．1 L 1 mol/L的KAl(SO4)2溶液中阳离子总数为2NA

解析：选B。A．0.2 mol的铁与足量的稀硝酸反应：Fe＋4HNO3===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O，根据方程式可知，生成气体的分子数目为0.2NA，错误；B．设C2H4和C3H6的通式为(CH2)n，则14 g由C2H4、C3H6组成的混合气体中含有碳原子的数目为×n×NA＝NA，正确；C．温度和压强未知，2.24 L CO2不一定是0.1 mol，转移的电子总数不一定为0.1NA，错误；D．Al3＋水解呈酸性产生氢离子，阳离子增多，溶液中阳离子总数大于2NA，错误。

8．设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列判断正确的是(　　)

A．将1 mol NH4NO3溶于稀氨水中使溶液呈中性，溶液中NH数目为NA

B．标准状况下，22.4 L甲醇中含有的C—H的数目为3NA

C．25 ℃时，pH＝2的硫酸溶液中，含有的H＋的数目为0.01NA

D．5.6 g Fe与一定量稀硝酸反应，Fe完全溶解时失去的电子数为3NA

解析：选A。A．根据电荷守恒，c(NH)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(NO)，溶液呈中性，则c(NH)＝c(NO)，所以溶液中NH数目为NA，A项正确；B．在标准状况下，甲醇是液体，无法通过气体摩尔体积计算物质的量，B项错误；C．没有溶液的体积，无法计算溶液中溶质的物质的量，C项错误；D．铁与足量的稀硝酸反应生成Fe(NO3)3，过量的铁与稀硝酸反应生成Fe(NO3)2，所以铁完全溶解时转移的电子数无法计算，D项错误。

9．设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　)

A．标准状况下，22.4 L H2O2中所含H原子个数远大于2NA

B．常温常压下，14.2 g的Na2SO4和Na2S2O3的混合物含有Na原子个数为0.4NA

C．标准状况下，1.5 mol的MnO2粉末与足量浓盐酸共热转移电子数目小于3NA

D．3.6 g D2O所含质子数为2NA

解析：选A。A．标准状况下，H2O2是液体，22.4 L远大于1 mol，故H原子远大于2NA，故A正确；B．Na2SO4和Na2S2O3的摩尔质量不同，故有14.2 g混合物的物质的量不是定值，故含有的Na原子个数无法计算，故B错误；C．1.5 mol 的MnO2粉末与足量浓盐酸共热生成1.5 mol氯气，转移电子数目等于3NA，故C错误；D．D2O的摩尔质量为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。

10．设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　)

A．向含有FeI2的溶液中通入适量氯气，当有1 mol I－被氧化时，该反应转移电子数目为3NA

B．40 g CuO和Cu2S混合物中所含铜原子的数目不等于 0.5NA

C．含0.1 mol NH4HSO4的溶液中，阳离子数目略小于0.2NA

D．C3H8分子中的2个H原子分别被1个—NH2和1个—OH取代，1 mol此有机物所含共用电子对数目为13NA

解析：选D。A．向含有FeI2的溶液中通入适量氯气，氯气先氧化I－，当有1 mol I－被氧化时转移NA个电子，故A错误；B．CuO和Cu2S中铜元素的质量分数相同，40 g CuO和Cu2S的混合物中含有铜元素的质量为40 g× ＝32 g，含有的铜的物质的量为0.5 mol，含有铜原子数一定为0.5NA，故B错误；C．NH4HSO4在溶液中完全电离出NH和H＋，故C错误；D．每个C3H8分子中含有10对共用电子，分子中2个H原子分别被1个—NH2和1个—OH取代后增加3个共价键，则1 mol此有机物所含共用电子对数目为13NA，故D正确。