新教材适用2024版高考化学二轮总复习第1部分新高考选择题突破专题2化学计量及其应用微专题1阿伏加德罗常数教师用书

专题2化学计量及其应用新课程标准1．了解物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度、阿伏加德罗常数的含义及其广泛应用。2．掌握微粒数目、共价键数目、气体体积之间的相互关系及其计算。3．了解溶液的含义，掌握配制一定物质的量浓度溶液的方法。4．掌握化学计算的常用方法：关系式法、三大守恒法、差量法等。命题角度1．NA的有关计算与正误判断。2．物质结构、弱电解质的电离、盐类的水解、隐含反应、晶体结构等微粒个数。3．利用方程式或关系式进行计算。4．滴定计算、电子守恒规律的应用、多步计算。5．一定物质的量浓度溶液的配制及物质的量的相关计算。微专题1阿伏加德罗常数命题角度1物质(或特定组合)中微粒数目的计算1.(2022·全国甲卷)NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(C)A．25℃，101kPa下，28L氢气中质子的数目为2.5NAB．2.0L1.0mol·L－1AlCl3溶液中，Al3＋的数目为2.0NAC．0.20mol苯甲酸完全燃烧，生成CO2的数目为1.4NAD．电解熔融CuCl2，阴极增重6.4g，外电路中通过电子的数目为0.10NA【解析】25℃、101kPa不是标准状况，不能用标况下的气体摩尔体积计算氢气的物质的量，故A错误；Al3＋在溶液中会发生水解生成Al(OH)3，因此2.0L1.0mol·L－1的AlCl3溶液中Al3＋数目小于2.0NA，故B错误；苯甲酸燃烧的化学方程式为C6H5COOH＋eq\f(15,2)O2eq\o(=,\s\up7(点燃))7CO2＋3H2O,1mol苯甲酸燃烧生成7molCO2，则0.2mol苯甲酸完全燃烧生成1.4molCO2，数目为1.4NA，故C正确；电解熔融CuCl2时，阳极反应为2Cl－－2e－=Cl2↑，阴极反应为Cu2＋＋2e－=Cu，阴极增加的重量为Cu的质量，6.4gCu的物质的量为0.1mol，根据阴极反应可知，外电路中通过电子的物质的量为0.2mol，数目为0.2NA，故D错误；故选C。命题角度2隐含反应的NA计算2.(2022·浙江6月)NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(C)A．12gNaHSO4中含有0.2NA个阳离子B．11.2L乙烷和丙烯的混合气体中所含碳氢键数为3NAC．8gCH4含有中子数为3NAD．0.1molH2和0.1molI2于密闭容器中充分反应后，HI分子总数为0.2NA【解析】NaHSO4由钠离子和硫酸氢根离子构成，其中的阳离子只有钠离子，12gNaHSO4的物质的量为0.1mol，因此，其中只含有0.1NA个阳离子，A说法不正确；没有指明气体的温度和压强，无法确定11.2L乙烷和丙烯的混合气体的物质的量是多少，因此，无法确定其中所含碳氢键的数目，B说法不正确；CH4分子中有6个中子，8gCH4的物质的量为0.5mol，因此，8gCH4含有的中子数为3NA，C说法正确；8gH2和I2发生反应生成HI，该反应是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，因此，0.1molH2和0.1molI2于密闭容器中充分反应后，HI分子总数小于0.2NA，D说法不正确；故选C。3.(2021·湖南卷)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(D)A．18gHeq\o\al(18,2)O含有的中子数为10NAB．0.1mol·L－1HClO4溶液中含有的H＋数为0.1NAC．2molNO与1molO2在密闭容器中充分反应后的分子数为2NAD．11.2LCH4和22.4LCl2(均为标准状况)在光照下充分反应后的分子数为1.5NA【解析】1个18O原子含有10个中子，H原子不含中子，所以每个Heq\o\al(18,2)O分子中含有10个中子，Heq\o\al(18,2)O的摩尔质量为20g·mol－1，故18gHeq\o\al(18,2)O的物质的量为0.9mol，则18gHeq\o\al(18,2)O中含有的中子数为9NA，A错误；HClO4为强酸，在溶液中完全电离，则0.1mol·L－1HClO4溶液中H＋的物质的量浓度为0.1mol·L－1，由于题中未给出溶液体积，所以无法计算H＋的数目，B错误；2molNO与1molO2恰好完全反应生成2molNO2，由于存在平衡2NO2N2O4，所以充分反应后容器中的分子数小于2NA，C错误；甲烷与氯气发生取代反应，反应前后反应物与生成物的物质的量之和不变，则反应后的分子数为eq\f(11.2L＋22.4L,22.4L·mol－1)×NAmol－1＝1.5NA，D正确；故选D。命题角度3以物质的量为中心的计算4.Cu2－xSe是一种钠离子电池正极材料，充放电过程中正极材料立方晶胞(示意图)的组成变化如图所示，晶胞内未标出因放电产生的0价Cu原子。下列说法正确的是(D)A．每个Cu2－xSe晶胞中Cu2＋个数为xB．每个Na2Se晶胞完全转化为Cu2－xSe晶胞，转移电子数为4C．每个NaCuSe晶胞中0价Cu原子个数为1－xD．当NayCu2－xSe转化为NaCuSe时，每转移(1－y)mol电子，产生(1－x)molCu原子【解析】由Cu2－xSe晶胞结构可知，位于顶点和面心的硒离子个数为8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，位于体内的铜离子和亚铜离子的个数之和为8－4x，设晶胞中的铜离子和亚铜离子的个数分别为a和b，则a＋b＝8－4x，由化合价代数和为0可得2a＋b＝4×2，解得a＝4x，故A错误；由Na2Se转化为Cu2－xSe的电极反应式为Na2Se－2e－＋(2－x)Cu=Cu2－xSe＋2Na＋，由晶胞结构可知，位于顶点和面心的硒离子个数为8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，则每个晶胞中含有4个Na2Se，转移电子数为8，故B错误；由NaCuSe晶胞结构可知，位于顶点和面心的硒离子个数为8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，则每个晶胞中含有4个NaCuSe，晶胞中0价铜的个数为(4－4x)，故C错误；由题意可知，NayCu2－xSe转化为NaCuSe的电极反应式为NayCu2－xSe＋(1－y)e－＋(1－y)Na＋=NaCuSe＋(1－x)Cu，所以每转移(1－y)电子，产生(1－x)mol铜，故D正确；故选D。5.(2022·海南选考)在2.8gFe中加入100mL3mol·L－1HCl，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)A．反应转移电子为0.1molB．HCl溶液中Cl－数为3NAC．2.8g56Fe含有的中子数为1.3NAD．反应生成标准状况下气体3.36L【解析】2.8gFe的物质的量为0.05mol；100mL3mol·L－1HCl中H＋和Cl－的物质的量均为0.3mol，两者发生反应后，Fe完全溶解，而盐酸过量。Fe完全溶解生成Fe2＋，该反应转移电子0.1mol，A正确；HCl溶液中Cl－的物质的量为0.3mol，因此，Cl－数为0.3NA，B不正确；56Fe的质子数为26、中子数为30,2.8g56Fe的物质的量为0.05mol，因此，2.8g56Fe含有的中子数为1.5NA，C不正确；反应生成H2的物质的量为0.05mol，在标准状况下的体积为1.12L，D不正确；故选A。〔思维建模〕1．“三步”突破阿伏加德罗常数的有关判断2．以物质的量(n)为中心的计算注意：气体摩尔体积(Vm)与温度、压强有关，在进行相关计算时，要先看气体是否处于标准状况下，否则不能利用“Vm＝22.4L·mol－1”进行计算。知能对点1阿伏加德罗常数应用题常设的六大“陷阱”1.“标准状况”“常温常压”等外界条件(1)在标准状况下的非气态物质如H2O、SO3、戊烷、苯、CCl4等。(2)物质的质量、摩尔质量、粒子个数不受外界条件的影响。2.物质的组成(1)特殊物质中所含粒子(分子、原子、电子、质子、中子等)的数目：如Ne、D2O、18O2、H37Cl。(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粒子数目：如N2、CO、C2H4等。(5)注意一些物质中的离子数目，如Na2O2中Oeq\o\al(2－,2)为一个阴离子。3.氧化还原反应中电子转移(得失)的数目，要做到“三注意”一要注意是否发生歧化反应，如Cl2与H2O或NaOH发生歧化反应时，消耗1molCl2转移1mol电子；二要注意变价元素，如1molFe与足量盐酸反应转移2mol电子，而与足量硝酸反应转移3mol电子；三要注意氧化还原的竞争及用量问题，如向FeBr2溶液中通入Cl2，Cl2的量不同，转移的电子数不同。4.弱电解质的电离、盐类的水解，判断电解质溶液中粒子数目时注意“三看”是否存在弱电解质的电离或盐类水解；已知浓度，是否指明体积，是否能用公式“n＝cV”计算；在判断溶液中微粒总数时，是否忽视溶剂水。5.一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，合成氨反应属于可逆反应等。6.分散系中的微粒数目FeCl3溶液转化为Fe(OH)3胶体，因为胶体微粒是分子的集合体，所以胶粒的数目小于原溶液中Fe3＋的数目。知能对点2以物质的量为中心的计算必备知识命题角度1物质(或特定组合)中微粒数目的计算1.(2023·河北唐山二模)NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是(B)A．标准状况下，22.4L氧气所含的质子数为16NAB．1molSiO2晶体中含有的共价键数目为2NAC．向100mL0.10mol·L－1FeCl3溶液中加入足量Cu粉充分反应，转移电子数目为0.01NAD．1L1mol·L－1溴化铵溶液中NHeq\o\al(＋,4)与H＋离子数之和大于NA【解析】标准状况下，22.4L氧气为1mol,1个氧原子有8个质子，因此，1molO2所含质子数为16NA个，A正确；在SiO2晶体中，1个Si原子周围有4个以共价单键相连的O原子，1个O原子周围有2个以共价单键相连的Si原子，所以1个“SiO2”中平均含4个Si—O键，1molSiO2晶体中Si—O键数为4NA，B错误；100mL0.10mol·L－1的FeCl3的物质的量为n(FeCl3)＝c·V＝0.1L×0.10mol·L－1＝0.01mol，FeCl3和Cu反应的离子方程式为2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋，FeCl3～e－，则0.01molFeCl3，转移的电子数目为0.01NA，C正确；1L1mol·L－1溴化铵溶液中，由电荷守恒：c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(Br－)，c(Br－)＝1mol·L－1，故c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(H＋)>1mol·L－1，故NHeq\o\al(＋,4)与H＋离子数之和大于NA，D正确；故选B。2.(2023·广东天河二模)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是(D)A．标准状况下，11.2LCl2溶于水生成Cl－的数目为0.5NAB．25℃时，1LpH＝8的CH3COONa溶液中水电离出的OH－数目为10－8NAC．等物质的量的Al分别与足量盐酸和NaOH溶液反应，转移的电子数均为3NAD．常温常压下，3.4g羟基(—OH)所含的电子数目为1.8NA【解析】部分氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，故生成Cl－的数目小于0.5NA，故A错误；醋酸钠水解促进水的电离，pH＝8，则pOH＝6，则25℃时，1LpH＝8的CH3COONa溶液中水电离出的OH－数目为10－6NA，故B错误；不确定铝的物质的量，不能计算转移的电子数，故C错误；1个羟基含有9个电子，3.4g羟基(—OH)为0.2mol，所含的电子数目为1.8NA，故D正确；故选D。命题角度2隐含反应的NA计算3.(2023·河北保定一模)工业合成氨常选择N2＋3H2eq\o(,\s\up12(高温、高压),\s\do10(催化剂))2NH3，NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(B)A．1molN2完全反应，转移的电子数为3NAB．混合气中物质的沸点由高到低的顺序为NH3>N2>H2C．物质的量之比为1∶1的N2和H2的混合气体所含原子数目为4NAD．反应物断裂NA个σ键同时生成物断裂NA个σ键，反应达到平衡状态【解析】反应中氮元素化合价由0变为－3，则1molN2完全反应，转移的电子数为6NA，A错误；氨气分子间存在氢键，导致沸点最高；氮气的相对分子质量大于氢气，其沸点高于氢气，故混合气中物质的沸点由高到低的顺序为NH3>N2>H2，B正确；不确定混合气体的总的物质的量，不能计算N2和H2的混合气体中所含原子数目，C错误；单键均为σ键，叁键含有1个σ键2个π键；1个氮气分子含有2个π键和1个σ键，1分子氢气含有1个σ键，1分子氨气含有3个σ键，则反应物断裂NA个σ键同时生成物断裂NA个σ键，说明正逆反应速率不同，反应没有达到平衡状态，D错误；故选B。4.(2023·湖南永州二模)设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(D)A．2.0g(Deq\o\al(18,2)O)中所含质子数为NAB．70gC5H10的烃分子中含有C—Cσ键的数目一定为4NAC．1molSO2与足量的O2反应，转移的电子数为2NAD．室温下34.2g蔗糖完全水解形成的葡萄糖分子数为0.1NA【解析】1分子Deq\o\al(18,2)O中含有10个质子，2.0g(Deq\o\al(18,2)O)为eq\f(1,11)mol，则所含质子数为eq\f(10,11)NA，A错误；不确定该物质为环烷烃还是链烃，不能计算其C—Cσ键的数目，B错误；二氧化硫和氧气反应为可逆反应，反应不完全，转移电子小于2mol，C错误；34.2g蔗糖为0.1mol，完全水解形成的葡萄糖分子数为0.1NA，D正确；故选D。命题角度3以物质的量为中心的计算5.(2023·湖南张家界二模)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是(D)A．2.0gHeq\o\al(18,2)O与Deq\o\al(16,2)O的混合物中含有的中子数为NAB．3molNO2与H2O完全反应时转移电子数目为2NAC．1molNH4F中含有的共价键数为4NAD．标准状况下2.24LCl2溶于水时，所得溶液中含氯微粒总数为0.2NA【解析】H、D摩尔质量分别为1g·mol－1、2g·mol－1，H、D中子数分别为0、1，故Heq\o\al(18,2)O与Deq\o\al(16,2)O的