新高考化学一轮复习讲与练 专题讲座（二）阿伏加德罗常数的突破（讲）（2份打包，原卷版+解析版）

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1.宏观辨识与微观探析：认识阿伏加德罗常数是联系宏观物质和微观粒子的重要工具，能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。
2.证据推理与模型认知：在有关物质的最计算过程中，通过分析、推理等理解计算的方法，建立阿伏加德罗常数、气体摩尔体积等题目解答的模型。
【必备知识解读】
一、阿伏加德罗常数的综合应用
1．气体摩尔体积的适用条件：考查气体时经常给定非标准状况下，如25℃、1.01×105 Pa气体体积，让考生用22.4 L·ml－1进行换算，误入陷阱。
2．物质的聚集状态：22.4 L·ml－1适用对象是气体(包括混合气体)。命题者常用在标准状况下呈非气态的物质来迷惑考生，如H2O、CCl4、SO3、苯、己烷、CS2、乙醇、单质硫、石墨等。
3．物质的组成、结构：气体单质的组成除常见的双原子分子外，还有单原子分子(如He、Ne等)、三原子分子(如O3)等。NO2和N2O4，的最简式相同，根据质量计算它们的混合物中元素的原子个数时，可将最简式看作是混合物的分子式来计算。Na2O2由Na＋和Oeq \\al(2－,2)构成，而不是Na＋和O2－，苯中不含碳碳单键和碳碳双键等。
4．物质中的化学键数目：如白磷(31 g白磷含1.5 ml P—P键)、金刚石(12 g金刚石含2 ml C—C键)、晶体硅及晶体SiO2(60 g二氧化硅晶体含4 ml Si—O键)等。
5．混淆某些氧化还原反应中电子转移的数目：命题者常用一些反应中转移电子的数目来迷惑考生，如Na2O2与H2O、CO2的反应(1 ml Na2O2反应转移1 ml电子)；Cl2与H2O、NaOH的反应(1 ml Cl2反应转移1 ml电子)；Cu与硫的反应(1 ml Cu反应转移1 ml电子或1 ml S反应转移2 ml电子)等。
6．特殊物质的摩尔质量及微粒数目：如D2O、18O2、H37Cl等。
7．电解质溶液中因微粒的电离或水解造成微粒数目的变化：如强电解质HCl、HNO3等完全电离，不存在电解质分子；弱电解质CH3COOH、HClO等部分电离，而使溶液中CH3COOH、HClO浓度减小；Fe3＋、Al3＋、COeq \\al(2－,3)、CH3OO－等因发生水解使该种粒子数目减少；Fe3＋、Al3＋、COeq \\al(2－,3)等因发生水解而使溶液中阳离子或阴离子总数增多等。
8．胶体粒子的组成：如1 ml Fe3＋形成Fe(OH)3胶体时，由于Fe(OH)3胶粒是小分子聚集体，胶粒数目小于NA。
9．忽视可逆反应不能进行到底：如2NO2N2O4、2SO2＋O2eq \(,\s\up7(催化剂),\s\d5(△))2SO3、合成氨反应等。
10．不仔细审题：如只给出物质的量浓度即要求计算微粒数目，考生往往按1 L溶液进行计算，从而落入圈套。
二、阿伏加德罗常数的易错分析
1.辨“两状”，突破气体与状况陷阱
2. 排“干扰”，突破质量(或物质的量)与状况无关陷阱
给出非标准状况下气体的物质的量或质量，干扰正确判断，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)记住特殊物质中所含微粒(分子、原子、电子、质子、中子等)的数目，如Ne、D2O、18O2、O3、P4、H 37Cl等。
①含同位素的单质和化合物，它们的摩尔质量与通常情况下不同，例如摩尔质量：18O2(36 g·ml－1)、D2O(20 g·ml－1)、T2O(22 g·ml－1)。 ②涉及电子数时要注意根、基、离子的区别，如OH－与—OH、CHeq \\al(＋,3)与—CH3等。
(2)记住常考物质所含化学键数目(见下表)
(3)巧记烷烃(CnH2n＋2)中碳氢键的数目：
n(C—H键)＝2n＋2，n(化学键总数)＝3n＋1，n(C—C键)＝n－1。
(4)记住最简式(实验式)相同的物质。最简式相同的物质组成的混合物计算原子总数时，不用考虑各混合物的占比，N(最简式)＝eq \f(m,M最简式)×NA。如甲醛和冰醋酸的最简式都为CH2O，常温常压下，3.0 g甲醛和冰醋酸的混合物中含有的N(CH2O)为0.1NA，则含有的原子总数为0.4NA。
(5)记住摩尔质量相同的物质，如N2、CO和C2H4，其摩尔质量均为28 g·ml－1，其它的还有KCl与NaClO、Na2O2与Na2S、CaCO3与Mg3N2等。
4．审“组成”“体积”因素，突破电解质溶液中粒子数目陷阱
(1)是否有弱电解质电离。
(2)是否有离子水解。
(3)是否指明了溶液的体积。
(4)不要忽略溶剂水中H、O原子数目。
(5)Fe(OH)3胶体粒子数目小于形成胶体的Fe3＋数目。
5.突破氧化还原反应中电子转移数目的判断
【特别提醒】要特别注意以下特殊情况：
(1)可逆反应电子转移数目的计算：如某密闭容器盛有0.1 ml N2和0.3 ml H2在一定条件下充分反应，转移电子的数目小于0.6 NA。另外，Cl2与H2O反应也是可逆反应。
(2)涉及与浓酸反应时转移电子数目的计算：如50 mL 18.4 ml/L的浓硫酸与足量铜微热反应，随着浓硫酸浓度逐渐变稀，稀硫酸不与铜反应，生成SO2分子数小于0.46 NA，转移电子的数目小于0.92 NA。MnO2与浓盐酸的反应也是类似情况。
(3)粗铜精炼时，阳极质量减轻64 g，转移电子物质的量不一定是2 ml。
6.隐含反应
(1)隐含“可逆反应”：不能进行到底。
①2SO2＋O2eq \(,\s\up7(催化剂),\s\d5(△))2SO3，②2NO2N2O4，③N2＋3H2eq \(,\s\up7(高温、高压),\s\d5(催化剂))2NH3，④Cl2＋H2OHCl＋HClO，⑤酯化反应。⑥PCl3＋Cl2PCl5。(2)隐含“浓度的变化”：变稀后反应不再进行。
MnO2＋4HCl(浓)eq \(=====,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，
Cu＋2H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O，
C＋4HNO3(浓)eq \(=====,\s\up7(△))CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。
(3)隐含“钝化”。
常温下，铁、铝遇浓硫酸、浓硝酸发生“钝化”。
(4)隐含“副反应”。
甲烷在光照条件下与氯气反应，可生成多种卤代烃。
7．宏观量(m、V)与微粒数的换算公式
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)。物质的量的计算公式为：n＝eq \f(m,M)＝eq \f(V气体,Vm)＝c(B)·V(溶液)。
【特别提醒】(1)物质的量、质量、微粒数目的多少均与温度、压强无关。(2)气体的体积与温度、压强有关，Vm能否用22.4 L·ml－1。(3)c(B)是研究对象的物质的量浓度，是否知道溶液的体积。
8．每摩尔常考物质中指定微粒(共价键)数目
(1)求微粒数目
(2)求共价键数
9.熟记不能完全反应的典例
10.掌握混合物(特殊物质)简化计算技巧——求同存异
【关键能力拓展】
陷阱一、抓“两看”，突破气体与状况陷阱
一看“气体”是否处在“标准状况”。
二看“标准状况”下，物质是否为“气体”[如CCl4、CHCl3、CH2Cl2(注：CH3Cl为气体)、H2O、溴、SO3、己烷、苯、HF等在标准状况下均不为气体]。
陷阱二、排“干扰”，突破质量(或物质的量)与状况无关陷阱
给出非标准状况下气体的物质的量或质量，干扰正确判断，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。
陷阱三、记“组成和结构”，突破陷阱
1．记特殊物质中所含微粒(分子、原子、电子、质子、中子等)的数目，如Ne、D2O、18O2、—OH、OH－等。
2．记最简式相同的物质，如NO2和N2O4、乙烯(C2H4)和丙烯(C3H6)等。
3．记摩尔质量相同的物质，如N2、CO、C2H4等。
4．记物质中所含化学键的数目，如1分子H2O2、CnH2n＋2中化学键的数目分别为3、3n＋1。1 ml SiO2中含4 NA个Si—O键，1 ml Si中含Si—Si键数目为2NA，1 ml P4(白磷)中含P—P键数目为6NA。
陷阱四、理解反应原理，突破“隐含”陷阱
1.可逆反应不能进行到底，反应物不能全部转化为产物。常见的可逆反应：①2NO2N2O4；②Cl2＋H2OHCl＋HClO；③NH3＋H2ONH3·H2ONHeq \\al(＋,4)＋OH－；④2SO2＋O2 eq \(,\s\up8(催化剂),\s\d5(Δ))2SO3；⑤N2＋
3H2 eq \(,\s\up8(高温、高压),\s\d5(催化剂)) 2NH3。
2．常温下，不能共存的气体间的反应
(1)HCl＋NH3===NH4Cl；
(2)2NO＋O2===2NO2；
(3)2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O。
3．“隐含”浓度变化
(1)在MnO2与浓盐酸的反应中，随着反应的进行，浓盐酸逐渐变为稀盐酸，MnO2与稀盐酸不反应。
(2)在Cu与浓硫酸的反应中，随着反应的进行，浓硫酸逐渐变为稀硫酸，Cu与稀硫酸不反应。
(3)常温下，Fe在浓硝酸、浓硫酸中钝化，反应不具有持续性。
4．常在难电离、易水解的粒子数目上设题
判断电解质溶液中粒子数目时注意“三看”：一看是否有弱电解质的电离；二看是否有弱离子的水解；三看是否指明了溶液的体积。弱电解质在水溶液中部分电离，可水解盐溶液中离子发生微弱水解，都会导致相关粒子数目减少。
陷阱五、突破氧化还原反应中电子转移的陷阱
1．同一种物质在不同反应中做氧化剂、还原剂的判断，如(1)Cl2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；(2)Na2O2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；(3)NO2和H2O反应，NO2既做氧化剂又做还原剂。
2．反应物量不同，生成物所表现的化合价不同，如Fe和HNO3反应，Fe不足时生成Fe3＋，Fe过量时生成Fe2＋。
3．氧化剂或还原剂不同，生成物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．注意氧化还原反应的顺序，如向FeI2溶液中通入Cl2，Cl2先氧化I－，再氧化Fe2＋。
陷阱六、突破电解质溶液中微粒数目上的陷阱
1.是否存在弱电解质的电离或盐类水解。
2.已知浓度，是否指明体积，是否能用公式“n＝cV ”计算。
3.在判断溶液中微粒总数时，是否忽视溶剂水。
4.胶粒是大量难溶分子、离子的聚集体。
【核心题型例解】
高频考点一 考查粒子微粒数目
例1. （2022·辽宁卷）设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 中含有的中子数为
B. 分子中含有的键数目为
C. 标准状况下，气体中数目为
D. 的溶液中数目为
【变式探究】（2021·全国甲卷）NA 为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是 ( )
A.8g 重水（D2O）中含有质子数为 10NA
B.3ml 的 NO2 与 H2O 完全反应转移的电子数为 4NA
C.2g 环状 S8（）分子中含有 S-S 键数为 1NA
2-
D.1L pH 值等于 4 的 0.1ml/L 的 K2Cr2O7 溶液中含有 Cr2O7 数为 0.1NA
【举一反三】火箭发射时可用作燃料，作氧化剂，其反应为。为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．1 ml 中含有的π键数为
B．9.2 g 中含有的质子数为
C．1.8 g 中氧的价层电子对数为
D．当生成6.72 L 时转移电子数为
高频考点二 考查氧化还原反应转移电子数目
例2.（2023·辽宁卷第5题）我国古代四大发明之一黑火药的爆炸反应为：。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（ ）
A. 含键数目为NA
B. 每生成转移电子数目为NA
C. 晶体中含离子数目为0.2NA
D. 溶液中含数目为0.1NA
【变式探究】（2022·海南卷）在2.8gFe中加入100mL3ml/LHCl，Fe完全溶解。NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A. 反应转移电子为0.1mlB. HCl溶液中数为3NA
C. 含有的中子数为1.3NAD. 反应生成标准状况下气体3.36L
【举一反三】是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．1ml 中含有Si-O键的数目为2
B．25℃、101kPa下，4g 中含有的原子数为2
C．标准状况下，6.72L 与水充分反应转移的电子数目为0.1
D．25℃时，1.0L 的溶液中含有的数目为0.2
高频考点三 考查反应限度
例3.（2022·浙江卷）NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A.中含有个阳离子
B.乙烷和丙烯的混合气体中所含碳氢键数为
C.含有中子数为
D.和于密闭容器中充分反应后，分子总数为
【变式探究】（2021·河北卷）NA是阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是（ ）
A. 22.4L(标准状况)氟气所含的质子数为18NA
B. 1ml碘蒸气和1ml氢气在密闭容器中充分反应，生成的碘化氢分子数小于2NA
C. 电解饱和食盐水时，若阴阳两极产生气体的总质量为73g，则转移电子数为NA
D. 1L1ml•L-1溴化铵水溶液中NH与H+离子数之和大于NA
【举一反三】设为阿伏加德罗常数，下列说法正确的是
A．将和于密闭容器中充分反应后，容器内的分子数等于
B．常温下，任意比例混合的环丙烷和丙烯中，含氢原子的数目为个
C．分子中有个键
D．标况下，溶于水得到的溶液中，和的总数小于
高频考点四 考查电解质溶液中离子数目
例4.（2023·浙江卷6月第7题）NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A. 4.4gC2H4O中含有σ键数目最多为0.7NA
B. 1.7gH2O2中含有氧原子数为0.2NA
C. 向1L0.1ml/LCH3COOH溶液通氨气至中性，铵根离子数为0.1NA
D. 标准状况下，11.2LCl2通入水中，溶液中氯离子数为0.5NA
【变式探究】（2022·全国甲卷）为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．25℃，下，氢气中质子的数目为
B．溶液中，的数目为
C．苯甲酸完全燃烧，生成的数目为
D．电解熔融，阴极增重，外电路中通过电子的数目为
【举一反三】代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．标准状况下，乙醇的分子数约为
B．中所含电子数为
C．与足量稀硝酸反应转移电子数目为
D．的水溶液中阴离子的数目为
高频考点五 考查共价键的数目
例5.（2023·全国甲卷第10题）NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 异丁烷分子中共价键的数目为
B. 标准状况下，中电子的数目为
C. 的溶液中的数目为
D. 溶液中的数目为
【变式探究】（2022·浙江卷）设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A.在25℃时，1LpH为12的Ba(OH)2溶液中含有OH-数目为0.01NA
重水(D2O)中所含质子数为NA
C.足量的浓盐酸与8.7gMnO2反应，转移电子的数目为0.4NA
D.32g甲醇的分子中含有C—H键的数目为4NA
【举一反三】汽车尾气中的碳氢化物与臭氧反应是造成城市光化学污染的主要原因，其中常见的反应为，已知为阿伏加德罗常数的值，下列有关说法正确的是
A．标准状况下，中所含极性共价键数目为
B．和均为只含非极性键的非极性分子
C．和分子中C原子采取杂化和杂化
D．若有参与反应，则反应中转移的电子数目为
高频考点六 考查气体摩尔体积
例6. （2021·广东卷）设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 1mlCHCl3含有C-Cl键的数目为3NA
B. 1.0ml·L-1的盐酸含有阴离子总数为2NA
与11.2LO2混合后的分子数目为NA
D. 23gNa与足量H2O反应生成的H2分子数目为NA
【变式探究】（2021·浙江卷）设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A. 1 ml NH4F晶体中含有的共价键数目为3NA
B. CH4和C2H4混合气体2.24L(标准状况)完全燃烧，则消耗O2分子数目为0.25NA
C. 向100mL 0.10ml·L-1FeCl3溶液中加入足量Cu粉充分反应，转移电子数目为0.01NA
D. 0.1 ml CH3COOH与足量CH3CH2OH充分反应生成的CH3COOCH2CH3分子数目为0.1NA
【举一反三】设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， 溶液含离子总数为
B．常温常压下， 中含有的电子数总数为
C．标准状况下， 中含有的分子数目为
D． 溶液中含有的数目为
几种常遇
到的物质
CH4
(C—H)
P4
(P—P)
Si
(Si—Si)
SiO2
(Si—O)
石墨
(C—C)
金刚石
(C—C)
1 ml 物质所含共价键的数目(NA)
4
6
2
4
1.5
2
反应
参加反应的物质或生成的物质
转移电子的物质的量或数目
Na2O2＋CO2(或H2O)
1 ml Na2O2
1 ml 或NA
1 ml O2
2 ml 或2NA
Cl2＋NaOH
1 ml Cl2
1 ml 或NA
Cl2＋Fe
1 ml Cl2
2 ml 或2NA
1 ml Fe
3 ml 或3NA
Fe＋HCl
1 ml Fe或1 ml H2
2 ml 或2NA
IOeq \\al(－,3)＋I－＋H＋
3 ml I2
5 ml 或5NA
NH4NO3→N2
4 ml N2
15 ml 或15NA
举例
判断正误
注意事项
①1 L 0.1 ml·L－1 K2CO3溶液中含有K＋数目为0.1NA
×
a.整体与部分的关系
b.溶质中和溶剂中都含有的微粒
c.是离子还是官能团
②1 L 0.1 ml·L－1 H2O2溶液中含有O原子数为0.2NA
×
③1 ml Na2O2中含有的阴离子数为2NA
×
④1 ml —OH中含有的电子数为10NA
×
⑤1 ml OH－中含有的电子数为10NA
√
⑥1 ml 熔融的KHSO4中含有2NA个阳离子
×
⑦100 g质量分数为46%的乙醇水溶液中氧原子数为4NA
√
举例
判断正误
注意事项
①78 g Na2O2晶体中含有过氧键数为NA
√
1 ml Na2O2、CaC2中含Oeq \\al(2－,2)、Ceq \\al(2－,2)均是1 ml；苯环中的碳碳键是介于单键和双键之间的一种独特的键，不含有碳碳双键；1 ml 白磷(P4)中含有的P—P键的数目为6NA；1 ml S8含8 ml S—S键；1 ml金刚石(硅)中含有2 ml C—C(Si—Si)键；1 ml SiO2含有4 ml Si—O键
②78 g 苯中含有碳碳双键数为3NA
×
③0.1 ml CCl4中含有的共价键数为0.4NA
√
④1 ml白磷(P4)中含有的P—P键的数目为4NA
×
⑤1 ml甲烷中含有的C—H键的数目为4NA
√
⑥1 ml金刚石中含有的碳碳单键数为4NA
×
举例
判断正误
注意事项
①2 ml NO2置于密闭容器中，最终生成的N2O4分子数为NA
×
①盐的水解、弱电解质的电离是可逆的；
②Cl2与H2O、N2与H2、SO2与O2、酯化反应等均是可逆反应，反应物不可能消耗完
②密闭容器中1 ml N2与3 ml H2充分反应，生成2 ml NH3
×
③50 mL 12 ml·L－1盐酸与足量MnO2共热，转移的电子数为0.3NA
×
④1 L 0.1 ml·L－1CH3COOH溶液中所含H＋的数目为0.1 NA
×
⑤2 L 1 ml·L－1 FeCl3溶液中所含Fe3＋的数目为2NA
×
举例
判断正误
注意事项
①28 g 乙烯和环丁烷(C4H8)的混合气体中含有的碳原子数为2NA
√
a.注意整体和部分的关系b.不同物质找相同，如：①、②、③的相同部分分别是最简式为“CH2”“NO2”“O”；④中前者的相对原子质量为后者的2倍，铜原子数也为后者的2倍；⑤每摩尔物质中都含两摩尔“O”；⑥虽然都是水，但二者的相对分子质量不同，每个分子中所含中子数也不相同
②常温常压下，92 g NO2和N2O4的混合气体中含有的原子数为6NA
√
③16 g O2和O3的混合气体中含有的O原子数为NA
√
④8.0 g Cu2S和CuO的混合物中含有铜原子数为0.1NA
√
⑤1 ml CO2和SO2的混合气体中含有的氧原子数为2NA
√
⑥18 g H2O、D2O组成的物质中含有的质子数为10NA
×