备战2021 高考化学 考点07 突破NA（原卷版）

备战2021 高考化学 考点07 突破NA（原卷版）

考点 07 突破 NA 一、以物质的量为核心的转换与计算 1．已知物质的质量求物质所含的粒子数目 此类题型可采用以下解题思路求解物质所含的目标粒子数目： 可应用 N= m M ·NA 来计算。 （1）若物质为纯净物，可先求物质的量，然后求解目标粒子数目。 （2）若物质为混合物，先求混合物中各物质的最简式，若最简式相同，可先求最简式的物质的量，然 后求解目标粒子数目。若最简式不同，可先计算两物质的摩尔质量是否相同，当摩尔质量相同时，可先求 两物质的总物质的量，然后求解目标粒子的数目。 如：14 g 乙烯与丙烯中所含的碳原子数为 NA；22 g CO2 和 N2O 混合物中所含的原子数为 1.5NA；常考 查的还有 O2 和 O3，NO2 和 N2O4 等。 2．已知物质(气体)的体积求所含的粒子数目 主要应用 N= m V V ·NA 来计算，解答此类题应注意： （1）气体体积是否在标准状况下测得 当题干中设置“常温常压”、“室温”等条件时，无法用标准状况下的气体摩尔体积求解粒子数目。 （2）标准状况下物质的聚集状态 当题干中所给物质在标准状况下为非气态物质时，无法用标准状况下的气体摩尔体积求解粒子数目。 如：水、苯、汽油、四氯化碳、乙醇、甲醇、CH2Cl2、CHCl3、SO3、HF 等在标准状况下均不为气态。 3．溶液中所含的粒子数目的计算 此类题的解题思路如下： 此类题的“陷阱”有以下几种： （1）“已知浓度缺体积”及“已知体积缺浓度”：以上两种情况均无法求解溶液中所含目标粒子的数目； 如 25 ℃ 时，pH=13 的 NaOH 溶液中所含 OH−的数目为 0.1NA：因为缺少溶液的体积无法计算 OH−的 数目，故此说法错误。 （2）电离：当溶质为弱电解质时，其在溶液中部分电离，溶液中所含的分子数及电离出的离子数目均 无法直接求解； 如 1 L 1 mol·L−1 的氨水中有 NA 个 + 4NH ：一水合氨为弱电解质，不能全部电离，故氨水中所含 + 4NH 的 数目小于 NA，错误。 （3）水解：当电解质在溶液中发生水解时，溶液中发生水解的离子数目无法直接求解； 如将 0.1 mol FeCl3 配成 1 L 溶液，所得溶液含有 0.1NA 个 Fe3+：Fe3+部分水解导致所配溶液中的 Fe3+减 少，从而使溶液中的 Fe3+数目小于 0.1NA，错误。 （4）溶剂：当溶剂中也含有所求的粒子时，往往习惯性地只考虑溶质中所含粒子，而忽视了溶剂中所 含粒子导致出错。 如 50 g 质量分数为 46%的乙醇水溶液中，含氢原子数目为 3NA：由于陷入思维定式，忽视溶剂水中也 含有氢原子而出错。 二、以物质的结构为依据求共价键(或碳环)数目 解此类题目要依据物质的结构先计算结构单元的共价键(或碳环)数，然后再求解目标共价键(或碳环)数 目。其解题思路如下： 掌握常考物质所含共价键数目： 几种常考物质 CH4 (C—H) Si (Si—Si) SiO2 (Si—O) 金刚石 (C—C) 每摩尔微粒所含共 价键数目(NA) 4 2 4 2 三、反应程度对粒子数目计算的影响 1．可逆反应类型 因为可逆反应进行不完全，当没给出转化率时，不能求出准确的目标粒子数目。 如某密闭容器盛有 0.1 mol N2 和 0.3 mol H2，在一定条件下充分反应，转移的电子数目为 0.6NA：该反 应为可逆反应，进行程度不确定，无法准确求解转移的电子数目，故错误。 2．溶液浓度变化使反应停止的类型 因为酸的浓度变化使反应停止，难以求出准确的目标粒子数目。 如 80 mL 12 mol·L−1 的浓盐酸与足量 MnO2 反应，生成 Cl2 的分子数目为 0.24NA：随着反应进行，浓盐 酸变为稀盐酸，反应停止，无法准确求解生成的 Cl2 的分子数目，错误。 3．物质组成不能确定的类型 当某些物质混合或反应进行一段时间后，产物的种类变化或物质的量不定，难以求出准确的目标粒子 数目。 如标准状况下，5.6 L NO 和 5.6 L O2 混合后的分子总数为 0.5NA：两种气体混合后生成 NO2，若不考虑 NO2 部分转化为 N2O4，气体的体积为 8.4 L，物质的量为 0.375 mol，事实上，混合气体中存在可逆反应 2NO2 N2O4，故无法准确求解分子数目，错误。 四、氧化还原反应中电子转移数目的计算 解答此类题应掌握氧化还原反应的实质和得失电子守恒规律。 掌握常考反应中转移的电子数： 反应 物质 转移电子数(NA) Na2O2+CO2 (或 H2O) 1 mol Na2O2 1 1 mol O2 2 Cl2+NaOH(H2O) 1 mol Cl2 1 Cl2+Fe 1 mol Cl2 2 Cu+S 1 mol Cu 1 3IO +I−(+H+) 1 mol I2 NH4NO3→N2 1 mol N2 3.75 如 1 mol Fe 与足量的稀 HNO3 反应，转移 2NA 个电子：铁与足量的稀硝酸反应时生成 Fe(NO3)3，转移 的电子数为 3NA，故上述说法错误。 考向一 阿伏加德罗常数经典陷阱方式 陷阱之一：标准状况与常温、常压以及气态与非气态的难辨别性 典例 1 设阿伏加德罗常数为 NA，下列说法正确的是 A．常温、常压下，NA 个氧气分子的体积小于 22.4 L B．标准状况下的 22.4 L 辛烷完全燃烧，生成 CO2 分子数为 8NA C．标准状况下，22.4 L CH3Cl 中所含的分子数为 NA D．常温常压下，35.5 g 氯气含有的原子数为 2NA 总结：只有体积才与温度、压强有关，而质量、物质的量与温度、压强无关。关于气态与非气态的判 断：标准状况下，无机物中常见的 SO3、H2O、Br2 等为非气态；有机物中，碳原子数 4 以内的烃为气态， 烃的衍生物中只有甲醛、一氯甲烷为气体。 陷阱之二：物质组成的特殊性 典例 2 设阿伏加德罗常数为 NA，下列说法正确的是 A．3.0 g 淀粉和葡萄糖混合物中共含碳原子数为 0.1 NA B．2.9 g 2CaSO4·H2O 含有的结晶水分子数为 0.02 NA(2CaSO4·H2O 式量为 290) C．在 100 g 98%的浓硫酸中含氧原子个数不等于 4NA D．1 L、0.1 mol/L 氨水中 NH3·H2O 的个数为 0.1NA 总结：常见特殊组成有如下几种情况：①有些物质最简式相同，如乙烯、丙烯等单烯烃、葡萄糖与果 糖、淀粉与纤维素等、饱和一元羧酸与饱和一元酯等。②有些物质中某元素的百分含量相等，如 Cu2S 和 CuO 中 Cu，甲苯与甘油中的氢、CaCO3、KHCO3 中的碳等。③有些物质中阴阳离子个数的比值易混淆，BaO2 中 Ba2+与 2 2O  之比为 1︰1，Na2O2 中 Na+与 2 2O  为 2︰1。④计算溶液中氢、氧原子个数时，应算溶液中水的 氢、氧原子。 陷阱之三：化学反应的隐蔽性 典例 3 设阿伏加德罗常数为 NA，下列说法正确的是 A．金属和一定量的任意酸反应，只要放出 2 g 氢气，则转移的电子数为 2NA B．62 g Na2O 溶于水后所得溶液中含有 O2−离子数为 NA C．标准状况下，4.6 g 二氧化氮气体中含有 0.3NA 原子 D．足量的铜片与含 4 mol HNO3 的浓硝酸充分反应生成二氧化氮的分子数为 2NA 总结：首先注意有无隐含反应，如：NO2 和 N2O4、定量浓硝酸与金属反应、定量浓硫酸与活泼金属反 应等；其次，考虑了隐含反应，也要慎重对待，如本题 C 选项就与隐含反应无关。 陷阱之四：电子转移数目的难判断性 典例 4 设阿伏加德罗常数为 NA，下列说法正确的是 A．0.2 mol Cl2 溶于等体积水中，转移电子数为 0.2NA B．5.6 g 铁粉与硝酸反应失去的电子数一定为 0.3 NA C．Na2O2 与过量 CO2 反应时，生成 0.2mol O2 时，转移的电子数为 0.4NA D．0.1 mol Fe 与 0.1 mol Cl2 充分反应，转移的电子数为 0.3 NA 总结：对于有电子转移的化学反应，首先要写出化学反应方程式，其次用单线桥或双线桥标出电子转 移的方向和数目，最后注意是否是可逆反应，是否要进行过量计算。 陷阱之五：电化学基本知识的模糊性 典例 5 设阿伏加德罗常数为 NA，下列说法正确的是 A．1mol OH－在电解过程中被氧化时，提供电子的数目为 NA 个 B．用惰性电极电解 NaCl 溶液，每生成 a g NaOH 时，电路中通过的电子数为 aNA C．铜的电解精炼时，每转移 2 mol 电子阳极上溶解的铜原子数等于 NA D．用粗铜作阳极电解稀硫酸，当生成 0.1mol H2 时，阳极失去的电子数为 0.2NA 总结：解电化学的题目，首先在于运用电子得失守恒、质量守恒、电荷守恒，正确写出电极式，然后 根据电极反应式来判断；其次对氯碱工业、铜的电解精练等工业流程要非常熟悉。 陷阱之六：物质结构的复杂性 典例 6 设阿伏加德罗常数为 NA，下列说法正确的是 A．标准状况下，1 mol 苯中约含有 3NA 个碳碳双键 B．P4 分子中 P 原子和 P—P 键数目的比为 1∶1 C．在含 4 mol Si—O 键的石英晶体中，氧原子的数目为 4NA D．23.4 g NaCl 晶体中含有 0.1NA 个如图所示的结构单元 总结：对于结构题，首先注意对物质结构的描述是否正确，最常见的是苯环中不含有碳碳双键；其次 要画出分子结构；再者对于某晶体，先回顾该晶体的基本特征，然后再解决问题，如本题 C、D 选项，应先 回想二氧化硅晶体、氯化钠晶体的典型构型，然后再代入求解，正确率就高多了。 陷阱之七：电离与水解中概念的混淆性与数据的缺失性 典例 7 设阿伏加德罗常数为 NA，下列说法正确的是 A．286 g Na2CO3·10H2O 固体中含有 NA 个阴离子 B．1 mol FeCl3 跟水完全反应转化为氢氧化铁胶体后，其中胶体粒子数目为 NA C．6.8 g KHSO4 熔融时含有 0.1NA 个阳离子 D．25℃时 pH=1 的醋酸溶液中含有 H+的数目为 0.1NA 总结：对于有弱酸根或弱碱阳离子存在的晶体，在固态时，不水解，只有在水溶液中，才水解。其次， 关于胶体，胶体本身不带电，只有胶体粒子带电，而胶体粒子是个大分子，由若干个小分子和离子构成； 要注意特殊物质在熔融和水溶液中电离方程式是否一样；关于求解溶液中离子的数目，注意浓度与体积数 据是否齐全。 陷阱之八：化学键数目的难计算性 典例 8 设阿伏加德罗常数为 NA，下列说法正确的是 A．含 2NA 共价键的 CnH2n+2 分子中的物质的量为 2 3 1n  mol B．6.0 g 乙醛分子中共用电子对的数目为 0.6NA C．乙炔完全燃烧时，有 8NA 碳氧共用电子对生成，则转移 5NA 电子 D．若乙炔的燃烧热为 Q kJ·mol−1，若一定量的乙炔燃烧放热为 Q kJ，则断键为 5NA 解答关于阿伏加德罗常数的题目应注意分析题干给出的条件，如物质的状况、所处的环境、物质本身 的结构，同时还要考虑氧化还原反应、电离、水解等情况，具体有如下几点： 1．注意“标准状况”“常温常压”等外界条件 （1）在标准状况下非气态的物质，如 H2O、SO3、戊烷、CHCl3 等； （2）物质的质量、摩尔质量、微粒个数不受外界条件的影响。 2．注意物质的组成和结构 （1）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、H37Cl 等。 （2）物质中所含化学键的数目，如 CO2、CnH2n＋2 等。 （3）最简式相同的物质中的微粒数目，如 NO2 和 N2O4、乙烯和丙烯、O2 和 O3 等。 （4）摩尔质量相同的物质中的微粒数目，如 N2、CO、C2H4 等。 3．注意氧化还原反应中电子的转移 电子转移(得失)数目的问题分析，如 Na2O2、NO2 与 H2O 反应；Cl2 与 H2O、NaOH、Fe 的反应；电解 AgNO3 溶液、CuSO4 溶液等，分析该类题目时还要注意反应产物以及过量计算问题。 4．注意弱电解质的电离、盐类的水解 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。如 0.1 mol·L−1 的乙酸溶液和 0.1 mol·L−1 的乙酸钠溶液。 5．注意一些特殊的反应 如一氧化氮和氧气不需要条件即可反应，二氧化氮和四氧化二氮之间存在相互转化，合成氨反应等属 于可逆反应。 1．设 NA 为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是 A．用浓盐酸分别和 MnO2、KClO3 反应制备 1 mol 氯气，转移的电子数均为 2NA B．0.1 mol·L－1 NaF 溶液中所含 F－的数目小于 0.1NA C．用 1 L 1 mol·L－1 FeCl3 溶液充分反应制备氢氧化铁胶体，该体系中含氢氧化铁胶体粒子数目为 1NA D．标准状况下，4.48 L CO2 和 N2O 的混合气体中含有的电子数为 4.4NA 2．设 NA 为阿伏加德罗常数值。关于常温下 pH=2 的 H3PO4 溶液，下列说法正确的是 A．每升溶液中的 H+数目为 0.02NA B．c(H+)= c( 2 4H PO )+2c( 2 4HPO  )+3c( 3 4PO  )+ c(OH−) C．加水稀释使电离度增大，溶液 pH 减小 D．加入 NaH2PO4 固体，溶液酸性增强 3．设 NA 为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确．．．的是 A．1 mol CH2＝CH2 分子中含有的共价键数为 6NA B．500 mL 0.5 mol·L−1 的 NaCl 溶液中微粒数大于 0.5NA C．30 g HCHO 与 CH3COOH 混合物中含 C 原子数为 NA D．2.3 g Na 与 O2 完全反应，反应中转移的电子数介于 0.1NA 和 0.2NA 之间 4．设 NA 为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确．．．的是 A．32 g S8（分子结构： ）中的共价键数目为 NA B．2 g 由 H218O 和 2H2O 组成的物质中含有的质子数为 NA C．8 g CuO 与足量 H2 充分反应生成 Cu，该反应转移的电子数为 0.2NA D．标准状况下，11.2 L Cl2 溶于水，溶液中 Cl－、ClO－和 HClO 的微粒数之和为 NA 5．NA 代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．12 g 金刚石中含有化学键的数目为 4NA B．18 g 的 D2O 中含有的质子数为 10 C．28 g 的乙烯和环已烷混合气体中所含原子总数为 6NA D．1 L 1mol·L¯1 的 NH4Cl 溶液中 NH4 ＋和 Cl―的数目均为 1NA 6．NA 是阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（ ） A．1molK2Cr2O7 被还原为 Cr3+转移的电子数为 6NA B．2.3gNa 与 O2 完全反应，反应中转移的电子数介于 0.1NA 和 0.2NA 之间 C．3g3He 含有的中子数为 2NA D．1mol 乙烷和 1mol 乙烯中，化学键数相同 7．下列叙述正确的是 A．24 g 镁与 27 g 铝中，含有相同的质子数 B．同等质量的氧气和臭氧中，电子数相同 C．1 mol 重水与 1 mol 水中，中子数比为 2∶1 D．1 mol 乙烷和 1 mol 乙烯中，化学键数相同 8．NA 代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( ) A．2 L 1.5 mol·L－1 乙酸钠溶液中含有的 CH3COO－数目为 3NA B．在高温、高压和催化剂条件下，密闭容器中 2 g H2 与足量 N2 反应，转移电子数为 2NA C．向恒压密闭容器中充入 2 mol NO 与 1 mol NO2，容器中的分子总数为 3NA D．17 g NH3 和 20 g D2O 中含有的电子数均为 10NA 9．设 NA 为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( ) A．7.8 g Na2O2 固体中阴阳离子总数为 0.4NA B．t ℃时，1 L pH＝6 的纯水中含 OH－数为 10－7NA C．22.4 L 乙烯中含有的分子数为 NA D．S2 和 S8 的混合物共 6.4 g，其中所含硫原子数一定为 0.2NA 10．设 NA 表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( ) A．1 mol 羟基(—OH)和 1 mol OH－所含的质子数和电子数均为 9NA B．1 mol 分子式为 CnH2n 的烃分子中，共用电子对数目一定为 3nNA C．56 g Fe 与一定量的 HNO3 恰好完全反应，则转移的电子数一定为 3NA D．标准状况下将 2.24 L Cl2 通入到 2 L 水中，充分反应后转移的电子数目为 0.1NA 1．（2020·新课标Ⅲ）NA 是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．22.4 L(标准状况)氮气中含有 7NA 个中子 B．1 mol 重水比 1 mol 水多 NA 个质子 C．12 g 石墨烯和 12 g 金刚石均含有 NA 个碳原子 D．1 L 1 mol·L−1 NaCl 溶液含有 28NA 个电子 2．[2019新课标Ⅲ] 设NA为阿伏加德罗常数值。关于常温下pH=2的H3PO4溶液，下列说法正确的是 A．每升溶液中的H+数目为0.02NA B．c(H+)= c( 42H PO )+2c( 2 4HPO  )+3c( 3 4PO  )+ c(OH−) C．加水稀释使电离度增大，溶液pH减小 D．加入NaH2PO4固体，溶液酸性增强 3．[2018 新课标全国Ⅰ]NA 是阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 16.25 g FeCl3 水解形成的 Fe(OH)3 胶体粒子数为 0.1 NA 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 4．[2018 海南]NA 代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．12 g 金刚石中含有化学键的数目为 4NA B．18 g 的 D2O 中含有的质子数为 10 C．28 g 的乙烯和环已烷混合气体中所含原子总数为 6NA D．1 L 1mol·L¯1 的 NH4Cl 溶液中 NH4 ＋和 Cl−的数目均为 1NA 5．[2017 浙江 11 月选考]设 NA 为阿伏伽德罗常数的值，下列说法不正确．．．的是 A．含 0.2 mol H2SO4 的浓硫酸和足量的镁反应，转移电子数大于 0.2 NA B．25 ℃时，pH=3 的醋酸溶液 1L，溶液中含 H+的数目小于 0.001 NA C．任意条件下，1 mol 苯中含有 C—H 键的数目一定为 6 NA D．a mol 的 R2+（R 的核内中子数为 N，质量数为 A）的核外电子数为 a（A-N-2）NA 6．[2017 新课标全国Ⅱ]阿伏加德罗常数的值为 AN 。下列说法正确的是 A．1 L 0.1 mol· 1L NH4Cl 溶液中， 4NH 的数量为 0.1 AN B．2.4 g Mg 与 H2SO4 完全反应，转移的电子数为 0.1 AN C．标准状况下，2.24 L N2 和 O2 的混合气体中分子数为 0.2 AN 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 0.2 AN