备考2024届高考化学一轮复习强化训练第二章物质的量及计算第1讲物质的量素养：模型建构__有关阿伏加德罗常数的思维模型

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命题点1 以物质结构为中心的计算
1.NA表示阿伏加德罗常数的值，请判断下列说法的正误。
（1）[2023全国甲]0.50 ml异丁烷分子中共价键的数目为6.5NA。（ √ ）
（2）[2023全国甲]标准状况下，2.24 L SO3中电子的数目为4.00NA。（ ✕ ）
（3）[2022辽宁]1.8 g 18O中含有的中子数为NA。（ √ ）
（4）[2022辽宁]28 g C2H4分子中含有的σ键数目为4NA。（ ✕ ）
（5）[2022辽宁]标准状况下，22.4 L HCl气体中H＋数目为NA。（ ✕ ）
（6）[2022福建]9 g水中含有的孤电子对数为2NA。（ ✕ ）
（7）[2022浙江]12 g NaHSO4中含有0.2NA个阳离子。（ ✕ ）
（8）[2022浙江]11.2 L乙烷和丙烯的混合气体中所含碳氢键数为3NA。（ ✕ ）
（9）[2021全国甲]18 g重水（D2O）中含有的质子数为10NA。（ ✕ ）
（10）[2021全国甲]32 g环状S8（）分子中含有的S—S键数为1NA。（ √ ）
（11）[全国Ⅱ高考]常温常压下，124 g P4中所含P—P键数目为4NA。（ ✕ ）
（12）[海南高考]12 g金刚石中含有化学键的数目为4NA。（ ✕ ）
（13）[江苏高考]78 g苯含有CC键的数目为3NA。（ ✕ ）
解析 （1）异丁烷的结构简式是HC（CH3）3，一个异丁烷分子中含13个共价键，故0.50 ml异丁烷分子中共价键的数目为13×0.5NA＝6.5NA，正确；（2）标准状况下SO3为固体，不能用标准状况下的气体摩尔体积计算其物质的量，错误；（3）一个18O中含有10个中子，1.8 g 18O的物质的量为0.1 ml，含有的中子数为NA，正确；（4）一个C2H4分子中含有5个σ键，28 g C2H4为1 ml，含有的σ键数目为5NA，错误；（5）HCl分子中不含H＋，错误；（6）水的电子式为，一个水分子中含有两对孤电子对，则9 g水即0.5 ml水中含有的孤电子对数为NA，错误；（7）NaHSO4固体中含有Na＋和HSO4－，12 g NaHSO4的物质的量为0.1 ml，含有0.1NA个阳离子，错误；（8）没有指明是否为标准状况，11.2 L乙烷和丙烯的混合气体的物质的量不能计算，错误；（9）D2O的摩尔质量为20 g·ml－1，每个D2O分子中含10个质子，18 g D2O的物质的量为18g20g·ml－1＝0.9 ml，其所含质子数为9NA，错误；（10）环状S8的摩尔质量为256 g·ml－1，1个S8分子中含8个S—S键，32 g环状S8的物质的量为0.125 ml，含S—S键数目为0.125×8NA＝1NA，正确；（11）每个P4分子中含6个P—P键，124 g P4的物质的量为1 ml，含P—P键数目为6NA，错误；（12）金刚石中每个碳原子形成4个共价键，但1个碳碳键被2个碳原子共用，即1个碳原子只分摊2个共价键，所以12 g（1 ml）金刚石中含有化学键的数目为2NA，错误；（13）苯分子中不含碳碳双键，错误。
技巧点拨
1.质子数、中子数、电子数的计算
质量数＝质子数＋中子数。对于原子：质子数＝电子数＝原子序数；对于分子：质子数之和＝电子数之和＝原子序数之和。
2.化学键数目的计算
命题点2 以化学反应为中心的计算
2.NA表示阿伏加德罗常数的值，请判断下列说法的正误。
（1）[2022河北]3.9 g Na2O2与足量水反应，转移电子个数为0.1NA。（ ✕ ）
（2）[2022河北]1.2 g Mg在空气中燃烧生成MgO和Mg3N2，转移电子个数为0.1NA。（ √ ）
（3）[2022河北]2.7 g Al与足量NaOH溶液反应，生成H2的个数为0.1NA。（ ✕ ）
（4）[2022河北]6.0 g SiO2与足量NaOH溶液反应，所得溶液中SiO32－的个数为0.1NA。（ ✕ ）
（5）[2022浙江]0.1 ml H2和0.1 ml I2于密闭容器中充分反应后，HI分子总数为0.2NA。（ ✕ ）
（6）[2021湖南]2 ml NO与1 ml O2在密闭容器中充分反应后的分子数为2NA。（ ✕ ）
（7）[2021湖南]11.2 L CH4和22.4 L Cl2（均为标准状况）在光照下充分反应后的分子数为1.5NA。（ √ ）
（8）[2021浙江]0.1 ml CH3COOH与足量CH3CH2OH充分反应生成的CH3COOCH2CH3分子数目为0.1NA。（ ✕ ）
（9）[全国Ⅱ高考]1 ml K2Cr2O7被还原为Cr3＋转移的电子数为6NA。（ √ ）
（10）[全国Ⅲ高考]密闭容器中1 ml PCl3与1 ml Cl2反应制备PCl5（g），增加2NA个P—Cl键。（ ✕ ）
解析 （1）2Na2O2＋2H2O4NaOH＋O2↑中转移2e－，则3.9 g （0.05 ml）Na2O2参与反应，转移电子个数为0.05NA，错误；（2）1.2 g Mg为0.05 ml，MgO、Mg3N2中Mg均是＋2价，故转移电子个数为0.1NA，正确；（3）2.7 g Al为0.1 ml，与足量NaOH溶液发生反应2Al＋2NaOH＋6H2ONa[Al（OH）4]＋3H2↑，生成H2的个数为0.15NA，错误；（4）6.0 g SiO2为0.1 ml，与足量NaOH反应得到0.1 ml Na2SiO3，SiO32－因水解个数少于0.1NA，错误；（5）H2和I2反应生成HI为可逆反应，反应不能进行到底，故0.1 ml H2和0.1 ml I2充分反应生成的HI的分子数小于0.2NA，错误；（6）2 ml NO和1 ml O2发生反应2NO＋O22NO2、2NO2⇌N2O4，故充分反应后的分子数小于2NA，错误；（7）标准状况下11.2 L CH4的物质的量为0.5 ml，22.4 L Cl2的物质的量为1 ml，二者发生取代反应，1 ml Cl2完全反应生成1 ml HCl，再根据碳原子守恒，可知反应后的分子数为1.5NA，正确；（8）CH3COOH和CH3CH2OH生成乙酸乙酯的反应为可逆反应，不能进行到底，所以生成的CH3COOCH2CH3分子数目小于0.1NA，错误；（9）K2Cr2O7中Cr元素为＋6价，1 ml K2Cr2O7被还原成Cr3＋时，得到6 ml电子，正确；（10）PCl3与Cl2生成PCl5的反应是可逆反应，所以1 ml PCl3与1 ml Cl2不可能完全反应，生成的PCl5小于1 ml，故增加的P—Cl键的数目小于2NA，错误。
技巧点拨
1.常考反应中转移的电子数如表所示。
2.常考的可逆反应有①2NO2⇌N2O4；②H2＋I2△2HI；③Cl2＋H2O⇌HCl＋HClO；④PCl3＋Cl2⇌PCl5；⑤2SO2＋O2催化剂△2SO3；⑥N2＋3H2高温、高压催化剂2NH3；⑦2Fe3＋＋2I－⇌2Fe2＋＋I2；⑧CH3CH2OH＋CH3COOH浓H2SO2△CH3COOCH2CH3＋H2O等。解题时注意反应物无法全部转化为生成物。
命题点3 以水溶液（或胶体）为中心的计算
3.NA表示阿伏加德罗常数的值，请判断下列说法的正误。
（1）[2023全国甲]1.0 L pH＝2的H2SO4溶液中H＋的数目为0.02NA。（ ✕ ）
（2）[2023全国甲]1.0 L 1.0 ml·L－1的Na2CO3溶液中CO32－的数目为1.0NA。（ ✕ ）
（3）[2022福建]1 ml·L－1氨水中，含有的NH3·H2O分子数少于NA。（ ✕ ）
（4）[2021广东]1 L 1.0 ml·L－1的盐酸含有阴离子总数为2NA。（ ✕ ）
（5）[2021河北]1 L 1 ml·L－1溴化铵水溶液中NH4＋与H＋离子数之和大于NA。（ √ ）
（6）[2021浙江]100 mL 0.1 ml·L－1的NaOH水溶液中含有氧原子数为0.01NA。（ ✕ ）
（7）[浙江高考]常温下，pH＝9的CH3COONa溶液中，水电离出的H＋数为10－5NA。（ ✕ ）
（8）[全国Ⅰ高考]16.25 g FeCl3水解形成的Fe（OH）3胶体粒子数为0.1NA。（ ✕ ）
（9）[全国Ⅱ高考]1 L 0.1 ml·L－1的NaHCO3溶液中HCO3－和CO32－离子数之和为0.1NA。（ ✕ ）
（10）[四川高考]0.1 L 0.5 ml·L－1 CH3COOH溶液中含有的H＋数为0.05NA。（ ✕ ）
解析 （1）1.0 L pH＝2的H2SO4溶液中n（H＋）＝1.0 L×10－2ml·L－1＝0.01 ml，H＋的数目为 0.01NA，错误；（2）Na2CO3溶液中CO32－部分水解，故1.0 L 1.0 ml·L－1的Na2CO3溶液中CO32－的数目少于1.0NA，错误；（3）氨水体积未知，无法计算氨水中含有的NH3·H2O分子数，错误；（4）HCl在水中完全电离，则1 L 1.0 ml·L－1盐酸中含1 ml Cl－，又溶液中只含有少量OH－，故该溶液中阴离子总数小于2NA，错误；（5）1 ml·L－1溴化铵溶液中存在电荷守恒：c（H＋）＋c（NH4＋）＝c（OH－）＋c（Br－）＞1 ml·L－1，故1 L 1 ml·L－1溴化铵溶液中的NH4＋和H＋数目之和大于NA，正确；（6）该溶液中的n（NaOH）＝0.1 L×0.1 ml·L－1＝0.01 ml，NaOH中所含氧原子数为0.01NA，因溶剂水中也含氧原子，故该溶液中含氧原子数大于0.01NA，错误；（7）不知道溶液的体积，H＋数无法求出，错误；（8）16.25 g FeCl3的物质的量为0.1 ml，如果氯化铁全部水解，则生成0.1 ml Fe（OH）3，而氢氧化铁胶体粒子由许多氢氧化铁聚集而成，故氢氧化铁胶体粒子数远小于0.1NA，错误；（9）NaHCO3溶液中碳元素的存在形式有HCO3－、CO32－及H2CO3，三者共0.1 ml，错误；（10）醋酸是弱酸，不能完全电离，错误。
技巧点拨
命题点4 有关NA的综合应用
4.[2023辽宁]我国古代四大发明之一黑火药的爆炸反应为：S＋2KNO3＋3CK2S＋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 CO2的结构式为OCO，1个CO2中含有2个π键，但题中没有指明CO2所处状况，其物质的量无法计算，所含π键数目也无法计算，A项错误；每生成1 ml N2转移电子数为12NA，则每生成2.8 g（0.1 ml）N2，转移电子数为1.2NA，B项错误；0.1 ml KNO3晶体中含有0.1 ml K＋和0.1 ml NO3－，所含离子数目为0.2NA，C项正确；S2－会发生水解，故1 L 0.1 ml·L－1 K2S溶液中含S2－数目小于0.1NA，D项错误。
5.[2022重庆]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 根据N2＋3H2高温、高压催化剂2NH3知，消耗14 g即0.5 ml N2，生成的NH3分子数为NA，A项错误；消耗1 ml H2生成23 ml NH3，即生成的N—H键数为2NA，B项正确；N2→2NH3转移6e－，则生成标准状况下22.4 L即1 ml NH3，转移电子数为3NA，C项错误；根据4NH3＋5O24NO＋6H2O知，氧化1 ml NH3生成NO，需要的O2分子数为1.25NA，D项错误。
物质（1 ml）
化学键数目
白磷（P4）（P—P）
6NA
晶体硅（Si—Si）
2NA
SiO2（Si—O）
4NA
石墨（C—C）
1.5NA
金刚石（C—C）
2NA
S8（）（S—S）
8NA
反应
物质
转移电子数（NA）
2Na2O2＋2CO22Na2CO3＋O2
（或2Na2O2＋2H2O4NaOH＋O2↑）
1 ml Na2O2
1
1 ml O2
2
Na2O2＋SO2Na2SO4
1 ml Na2O2
2
Cl2＋H2O⇌HCl＋HClO
1 ml Cl2
＜1
Cl2＋NaOHNaCl＋NaClO＋H2O
1 ml Cl2
1
IO3－＋5I－＋6H＋3I2＋3H2O
1 ml I2
53
5NH4NO3△4N2↑＋2HNO3＋9H2O
1 ml N2
3.75
易错点
示例
溶剂被忽视
第3题中第（4）、（6）问，要考虑水的存在
电离
NH3·H2O、HF、CH3COOH、H2SO3、H3PO4、H2CO3等弱电解质的电离均是部分电离
水解
水溶液中Fe3＋、NH4＋、CH3COO－、CO32－、HCO3－等水解造成相应离子数目改变
电荷守恒、
元素质量守恒
第3题中第（5）、（9）问
给浓度缺体积
第3题中第（7）问
胶体微粒
第3题中第（8）问，胶体微粒是分子或离子的集合体，无法计算具体数目