题型03 阿伏加德罗常数
一、解题策略
二、题型分类
【典例1】【2019·课标全国Ⅱ，8】已知NA是阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是( )
A．3 g 3He含有的中子数为1NA
B．1 L 0.1 mol·L－1磷酸钠溶液含有的PO4(3－)数目为0.1NA
C．1 mol K2Cr2O7被还原为Cr3＋转移的电子数为6NA
D．48 g正丁烷和10 g异丁烷的混合物中共价键数目为13NA
【答案】B
【解析】3 g 3He的物质的量为1 mol，每个3He含1个中子，则1 mol 3He含1 mol中子，A项正确；该溶液中含0.1 mol Na3PO4，由于部分PO4(3－)水解，故溶液中PO4(3－)的数目小于0.1NA，B项错误；K2Cr2O7中Cr元素为＋6价，1 mol K2Cr2O7被还原成Cr3＋时，得到6 mol电子，C项正确；正丁烷和异丁烷互为同分异构体，每个分子中均含10个C—H键和3个C—C键，即每个分子中含13个共价键，则48 g正丁烷和10 g异丁烷的混合物中含13 mol共价键，D项正确。
【典例2】【2018·课标全国Ⅰ，10】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0.1NA
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
【答案】B
【解析】16.25 g FeCl3的物质的量n(FeCl3)＝0.1 mol，如果氯化铁完全水解，则生成0.1 mol 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，A项错误；氩气是单原子分子，1 mol Ar含18 mol质子，B项正确；甘油(丙三醇)的分子式为C3H8O3，相对分子质量为92，1 mol(92.0 g)甘油含3 mol羟基，C项错误；甲烷与氯气在光照下反应会生成四种有机产物，即1.0 mol甲烷反应后生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4共为1 mol，D项错误。
1．用NA代表阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是 （ ）
A．78g过氧化钠晶体中，含2NA个阴离子
B．常温常压下，22.4L氦气含有NA个氦原子
C．在O2参与的反应中，1 mol O2作氧化剂时得到的电子数一定是4NA
D．常温下16g O2与O3的混合气体中含氧原子数为NA
【答案】D
【解析】A．78g过氧化钠是1mol，其晶体中含NA个阴离子，错误；B．常温常压下22.4L氦气不是1mol，错误；C．在O2参与的反应中，1 mol O2作氧化剂时得到的电子数不一定一定是4NA，例如氧气和钠反应生成过氧化钠，错误；D．常温下16g O2与O3的混合气体中含氧原子的物质的量是
，其中氧原子数为NA，正确。
2．用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是（ ）
A．含有NA个氦原子的氦气在标准状况下的体积约为11.2L
B．25 ℃，1.01×105Pa，64gSO2中含有的原子数为3NA
C．在常温常压下，11.2LCl2含有的分子数为0.5NA
D．标准状况下，11.2LH2O含有的分子数为0.5NA
【答案】B
【解析】A、氦气为单原子分子，含有NA个氦原子的氦气在标准状况下的体积约为22.4L，错误；B、64gSO2的物质的量为64g/64g/mol=1mol，含有的原子数为3NA，正确；C、在标准状况下，11.2LCl2含有的分子的物质的量为11.2L/22.4L/mol=0.5mol，分子数为0.5NA，错误；D、标准状况下，水为液态，11.2LH2O含有的分子数不是0.5NA，错误。
3．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．标准状况下，0.1mol Cl2溶于水，转移的电子数目为0.1NA
B．标准状况下，2.24L NO和2.24L O2混合后气体分子数为0.15 NA
C．加热条件下，1mol Fe投入足量的浓硫酸中，生成NA个SO2分子
D．0.1mol Na2O2与足量的潮湿的二氧化碳反应转移的电子数为0.1NA
【答案】D
【解析】A．Cl2溶于水发生反应H2O+Cl2
HCl+HClO，是一个可逆反应，0.1mol Cl2溶于水，转移的电子数目小于0.1NA，错误；B．标准状况下，2.24L NO和2.24L O2混合，发生的反应有：2NO+O2==2NO2，2NO2N2O4，所以混合后的气体分子数小于0.15 NA，错误；C．加热条件下，Fe与足量的浓硫酸反应生成+3价的铁离子，转移的电子数为3mol，根据得失电子守恒，应生成
NA个SO2分子，错误；D．0.1mol Na2O2与足量的潮湿的二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，过氧化钠中氧元素即被氧化又被还原，所以转移的电子数为0.1NA，正确。
4．设NA为阿伏加罗常数的值，下列说法正确的是（ ）
A．1molMg在空气中完全燃烧生成MgO和Mg2N3，转移的电子数为NA
B．14g分子式为CnH2n的链烃中含有的C—H键的数目为2NA
C．室温时，1.0LpH=13的Ba(OH)2溶液中含有OH-的数目为0.2NA
D．Fe与水蒸汽反应生成22.4L氢气，转移电子数为2NA
【答案】B
【解析】A．1molMg在空气中完全燃烧生成MgO和Mg3N2，均为+2价的镁离子，故转移的电子数为2NA，错误；B．CnH2n的链烃最简式为CH2，1molCH2含有的C—H键的数目为2NA，正确；C．室温时，1.0LpH=13的Ba(OH)2溶液中含有OH-的数目为0.1NA，错误；D．气体体积不是标况，错误。
5．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（ ）
A．标准状况下，11.2LH2与11.2LD2所含的质子数均为NA
B．硅晶体中，有NA个Si原子就有4NA个Si—Si键
C．6.4g Cu与3.2g硫粉混合隔绝空气加热，充分反应后，转移电子书为0.2NA
D．用惰性电极电解食盐水，若导线中通过2NA个电子，则阳极产生22.4L气体
【答案】A
【解析】A、标准状况下，11.2LH2与11.2LD2均为0.5mol，每个分子中含有2个质子，则所含的质子数均为NA，正确；B、硅晶体中，每个Si周围形成4个Si—Si键，每个Si—Si键是2个Si原子共用，所以有NA个Si原子就有2NA个Si—Si键，错误；C、硫和铜反应的方程式：2Cu+S
Cu2S，6.4gCu与3.2gS粉的物质的量相等，均为0.1mol，物质的量相等的铜和硫反应，硫过量，根据铜求转移电子的物质的量，则6.4gCu的物质的量为0.1mol，则转移电子的物质的量为0.1mol，转移电子数为0.1NA，错误；D、未说明是标准状态，则无法计算生成气体的体积，错误。
6．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是( )
A．25 ℃ pH＝12的Na2CO3溶液中含有OH－的数目为0.01NA
B．标准状况下，22.4 L乙烯中含有极性键数目为4NA
C．1 mol苯乙烯
中含有的碳碳双键数为4NA
D．在铜与硫的反应中，1 mol铜失去电子数为2NA
【答案】B
【解析】缺少溶液体积，无法计算氢氧根离子数目，故A错误；标准状况下，22.4 L乙烯为1 mol，含有4 mol C—H，故B正确；苯乙烯分子中只含1个碳碳双键，因此1 mol苯乙烯中含有的碳碳双键数为NA，故C错误；在铜与硫的反应中，铜由0价到＋1价，故1 mol铜失去电子数为NA，故D错误。
7．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 NaClO溶液中含有阴离子的数目小于NA
B．Na2O2与足量的CO2反应生成1 mol O2，转移电子数目为2NA
C．密闭容器中1 mol H2(g)与1 mol I2(g)反应制备HI(g)，生成2NA个H—I键
D．标准状况下，33.6 L氟化氢中含有氟原子的数目为1.5NA
【答案】B
【解析】NaClO溶液中，Na＋的个数为NA，由电荷守恒c(Na＋)＋c(H＋)＝c(ClO－)＋c(OH－)知此溶液中阴离子个数大于NA个，故A错误；Na2O2与足量的CO2反应生成1 mol O2，氧元素由－1价变为0价，故当生成1 mol氧气时反应转移2NA个电子，故B正确；氢气和I2的反应为可逆反应，不能进行彻底，故反应生成的H—I键小于2NA，故C错误；标况下，HF为液体，故不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量，故D错误。
8．下列叙述中完全正确的一组是( )
①常温常压下，1 mol甲基(—CH3)所含的电子数为10NA
②由Cu、Zn和稀硫酸组成的原电池工作时，若Cu极生成0.2 g H2，则电路通过电子0.2NA
③5.6 g铁粉与硝酸反应失去的电子一定是0.3NA
④常温常压下，16 g O2和O3所含的原子数为NA
⑤1 mol C10H22分子中共价键总数为31NA
⑥1 mol Cl2发生反应时，转移的电子数一定是2NA
⑦标准状况下，22.4 L水中含分子数为NA
A．①②③④ B．②③⑥⑦
C．②④⑤ D．②③④⑤
【答案】C
【解析】①1 mol甲基(—CH3)中含有9 mol电子，所含的电子数为9NA，故①错误；②0.2 g氢气的物质的量为0.1 mol，生成0.1 mol氢气转移了0.2 mol电子，根据电子守恒，则电路通过电子0.2NA，故②正确；③5.6 g铁粉的物质的量为0.1 mol，0.1 mol铁与足量硝酸反应失去0.3 mol电子；若硝酸不足，则反应生成亚铁离子，0.1 mol铁失去0.2 mol电子，所以反应失去的电子不一定是0.3NA，故③错误；④常温常压下，16 g O2和O3所含的氧原子的质量为16 g，含有1 mol氧原子，含有的原子数为NA，故④正确；⑤1 mol C10H22分子中含有9 mol碳碳键、22 mol碳氢键，总共含有31 mol共价键，含有的共价键总数为31NA，故⑤正确；⑥1 mol Cl2发生反应时，如果与氢氧化钠溶液反应，氯气既是氧化剂也是还原剂，1 mol氯气反应转移了1 mol电子，故⑥错误；⑦标况下水不是气体，不能使用标况下的气体摩尔体积计算22.4 L水的物质的量，故⑦错误；根据以上分析，正确的为：②④⑤。
9． NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )
A．常温常压下，11.2 L氦气和氢气的混合气体中含有的分子数为0.5NA
B．标准状况下，33.6 L氯气通入足量水中发生反应，转移电子数为1.5NA
C．常温下，1 L 0.1 mol·L－1 的碳酸钠溶液中含有CO3(2－)和HCO3(－)数之和为0.1NA
D．常温下，1 L 0.1 mol·L－1 NH4Cl溶液中加入氨水至溶液为中性，则溶液中含NH4(＋)数0.1NA
【答案】D
【解析】常温常压下气体摩尔体积大于22.4 L/mol，11.2 L氦气和氢气的混合气体物质的量小于0.5 mol，含有的分子数小于0.5NA，故A错误；标况下33.6 L氯气通入足量水中发生反应，氯气与水反应为可逆反应，氯气不能全部反应，转移电子数小于1.5NA，故B错误；常温下，1 L 0.1 mol·L－1的碳酸钠溶液中，依据碳原子个数守恒可知：含有H2CO3、CO3(2－)和HCO3(－)数之和为0.1NA，故C错误；常温下，1 L 0.1 mol·L－1 NH4Cl溶液中加入氨水至溶液为中性，根据电荷守恒关系：c(H＋)＋c(NH4(＋))＝c(OH－)＋c(Cl－)，溶液呈中性，则c(H＋)＝c(OH－)，所以c(NH4(＋))＝c(Cl－)，则溶液中含NH4(＋)数等于Cl－数，等于0.1NA，故D正确。
10．NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是( )
A．28 g乙烯和丙烯混合物中的极性键数目为4NA
B．32 g Cu和32 g S充分反应，转移电子数为NA
C．精炼铜时，若阳极失去0.1 NA个电子，则阴极增重3.2 g
D．等物质的量的钠分别在足量的氧气和氯气中燃烧，转移电子数相等
【答案】B
【解析】A．乙烯和丙烯的最简式为CH2，含有2个极性键，28 g乙烯和丙烯混合物认为含有最简式CH2的物质的量为2 mol，则含有极性键数目为4NA，故正确；B．32 g Cu和32 g S充分反应是生成0.25 mol硫化亚铜，转移电子为0.5 mol，故错误；C．精炼铜时，阳极是粗铜，粗铜中的活泼金属先溶解生成离子形式，然后是铜溶解，阴极是铜离子得到电子生成铜单质，所以若阳极失去0.1NA 个电子，则阴极得到0.1NA 个电子，则阴极增重3.2 g，故正确；D．钠和氧气或氯气反应时都是生成钠离子，所以等物质的量的钠分别在足量的氧气和氯气中燃烧，转移电子数相等。
11．NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是( )
A．1.0 L 1.0 mol·L－1的NaAlO2水溶液中含有的氧原子数为2NA
B．120 g二氧化硅中含有硅氧键的个数为4NA
C．25 ℃时pH＝13的NaOH溶液中含有OH－的数目为0.1NA
D．28 g乙烯和环丙烷中含有4NA个氢原子
【答案】D
【解析】NaAlO2水溶液中，水和偏铝酸钠都含有氧原子，所以1.0 L 1.0 mol·L－1的NaAlO2水溶液中含有的氧原子数无法计算，故A错误；二氧化硅为原子晶体，每个硅原子连接4个氧原子，120 g二氧化硅物质的量为2 mol，硅氧键数量为8NA，故B错误；溶液体积不知，无法计算溶液中氢氧化钠的物质的量，故C错误；乙烯和环丙烷的最简式为CH2，28 g CH2物质的量为2 mol，包含了4NA个氢原子，故D正确。
12． NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A．苯与液溴反应生成1 mol溴苯，消耗NA个Br2
B．0.1 mol氯酸钾与足量浓盐酸反应生成氯气转移电子数为0.6NA
C．1 L 0.1 mol·L－1 NaHSO4溶液中含有的阳离子数目为0.1NA
D．标准状况下，2.24 L SO2与足量氧气充分反应，生成SO3的分子数为0.1NA
【答案】A
【解析】苯与液溴发生取代反应，生成1 mol溴苯同时生成1 mol HBr，A项正确；氯酸钾和浓盐酸发生归中反应，氯酸钾中的氯元素由＋5价变为0价，故0.1 mol氯酸钾与足量浓盐酸完全反应后转移电子数为0.5NA，B项错误；NaHSO4在溶液中能完全电离为Na＋、H＋和SO4(2－)，且水也能电离出H＋，故1 L 0.1 mol·L－1 NaHSO4溶液中含有的阳离子的个数大于0.2NA，C项错误；二氧化硫和氧气反应生成三氧化硫是可逆反应，不能进行彻底，即0.1 mol SO2和足量O2充分反应，生成SO3的分子数小于0.1NA，D项错误。
13．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A．3.2 g Cu与40 mL 10 mol·L－1浓硝酸充分反应，生成的NO2分子数为0.1NA
B．标准状况下，2.24 L一氯甲烷含C—H键的数目为0.3NA
C．K35ClO3与浓H37Cl反应制得7.1 g氯气，则氯气分子数为0.1NA
D．常温下，5.6 g Fe加入到过量浓硫酸中，转移的电子数为0.3NA
【答案】B
【解析】随着反应的进行，浓硝酸逐渐变为稀硝酸，所以3.2 g Cu参加反应生成的NO2分子数小于0.1NA，A错误；标准状况下，一氯甲烷为气体，又1个CH3Cl分子中含3个C—H键，故2.24 L一氯甲烷中含有的C—H键数为0.3NA，B正确；K35ClO3和浓H37Cl反应制取氯气的方程式为K35ClO3＋6H37Cl===K37Cl＋3Cl2↑＋3H2O，生成的氯气中35Cl和37Cl的个数比为1∶5，则Cl2的相对分子质量为73.3，故生成的7.1 g氯气的分子数不为0.1NA，C错误；常温下，5.6 g Fe加入到过量浓硫酸中发生钝化，D错误。
14． NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是( )
A．125 g CuSO4·5H2O晶体中含有Cu2＋数目一定小于0.5NA
B．常温下，pH＝3的醋酸溶液中，CH3COOH分子的数目一定大于10－3NA
C．由S2、S4、S8组成的硫蒸气6.4 g，其中所含硫原子数目一定为0.2NA
D．3.6 g C与3.36 L O2一定条件下恰好完全反应，生成CO的分子数一定为0.3NA
【答案】C
【解析】125 g CuSO4·5H2O的物质的量为0.5 mol，因为是晶体，所以Cu2＋数目等于0.5NA，若将其溶于水，因铜离子的水解会导致铜离子的数目小于0.5NA，A项错误。没有指明pH＝3的醋酸溶液的体积，无法计算CH3COOH的物质的量，B项错误。S2、S4、S8均由硫原子组成，所以6.4 g硫蒸气所含的硫原子的物质的量为32 g·mol－1(6.4 g)＝0.2 mol，硫原子个数为0.2NA，C项正确。3.36 L O2没有说明气体所处的温度和压强，无法确定O2的物质的量，从而也无法计算生成的CO的量，D项错误。
15．NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )
A．1.0 mol·L－1的NaHCO3溶液中含有的Na＋数为NA
B．标准状况下，2.24 L CCl4中含有的分子总数为0.1NA
C．金属钠与水反应，生成22.4 L氢气时，转移的电子数为2NA
D．1 mol氢氧根离子与1 mol铵根离子所含电子数均为10NA
【答案】D
【解析】只给出NaHCO3溶液的浓度，没有给出溶液的体积，无法计算Na＋数，A项错误；CCl4在标准状况下呈液态，2.24 L CCl4的物质的量不是0.1 mol，B项错误；没有给出氢气所处的条件，无法确定其物质的量，也不能确定反应中转移的电子数，C项错误；OH－和NH4(＋)均为10电子微粒，1 mol OH－和1 mol NH4(＋)均含10 mol电子，D项正确。
16． NA代表阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是( )
A．室温下向1 L pH＝1的醋酸溶液中加水，所得溶液的H＋数目大于0.1NA
B．60 g乙酸与足量乙醇发生酯化反应，充分反应后断裂的C—O键数目为NA
C．某无水乙醇与足量金属钠反应生成5.6 L H2，该乙醇分子中共价键总数为4NA
D．已知C2H4(g)＋H2(g)===C2H6(g) ΔH＝－137.0 kJ·mol－1，若乙烯与H2加成时放出68.5 kJ热量，则反应过程中被破坏的碳原子之间共用电子对数目为NA
【答案】A
【解析】1 L pH＝1的醋酸溶液中c(H＋)＝0.1 mol·L－1，则H＋数目为0.1NA，稀释时醋酸的电离平衡向正反应方向移动，H＋数目增大，故所得溶液中H＋数目大于0.1NA，A项正确；60 g乙酸为1 mol，与足量的乙醇反应时，乙酸脱去羟基，断裂C—O键，但乙酸与乙醇的反应为可逆反应，即使乙醇过量，乙酸也不能完全反应，故断裂的C—O键数目小于NA，B项错误；没有提供温度和压强，5.6 L H2的物质的量无法确定，故乙醇的物质的量无法确定，所含共价键总数也无法确定，C项错误；乙烯与H2的加成反应中，碳碳双键中的π键断裂，当放出68.5 kJ热量时，参加反应的乙烯为0.5 mol，被破坏的碳原子之间共用电子对数目为0.5NA，D项错误。
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