第一部分 專題二 化學(xué)常用計(jì)量

專題二化學(xué)常用計(jì)量題型3有關(guān)NA的綜合考查對(duì)應(yīng)學(xué)生用書P008[考情分析]此題型利用阿伏加德羅常數(shù)這個(gè)載體綜合考查相關(guān)知識(shí)，涉及一定量的物質(zhì)中所含粒子的數(shù)目、氧化還原反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目以及電解質(zhì)溶液中的電離、水解平衡及守恒思想等，該題涉及知識(shí)范圍廣，各選項(xiàng)考點(diǎn)獨(dú)立，形式靈活，具有一定難度。1．(2023·全國甲卷)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列敘述正確的是(A)A．0.50mol異丁烷分子中共價(jià)鍵的數(shù)目為6.5NAB．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，2.24LSO3中電子的數(shù)目為4.00NAC．1.0LpH＝2的H2SO4溶液中H＋的數(shù)目為0.02NAD．1.0L1.0mol·L－1的Na2CO3溶液中COeq\o\al(2－,3)的數(shù)目為1.0NA解析異丁烷的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是HC(CH3)3，含13個(gè)共價(jià)鍵，故0.50mol異丁烷分子中共價(jià)鍵的數(shù)目為13×0.5NA＝6.5NA，A正確；標(biāo)準(zhǔn)狀況下SO3為固體，不能用標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積計(jì)算其物質(zhì)的量，B錯(cuò)誤；1.0LpH＝2的H2SO4溶液中n(H＋)＝1.0L×10－2mol·L－1＝0.01mol，H＋的數(shù)目為0.01NA，C錯(cuò)誤；Na2CO3溶液中COeq\o\al(2－,3)部分水解，故1.0L1.0mol·L－1的Na2CO3溶液中COeq\o\al(2－,3)的數(shù)目少于1.0NA，D錯(cuò)誤。2．(2022·全國甲卷)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是(C)A．25℃，101kPa下，28L氫氣中質(zhì)子的數(shù)目為2.5NAB．2.0L1.0mol·L－1AlCl3溶液中，Al3＋的數(shù)目為2.0NAC．0.20mol苯甲酸完全燃燒，生成CO2的數(shù)目為1.4NAD．電解熔融CuCl2，陰極增重6.4g，外電路中通過電子的數(shù)目為0.10NA解析25℃，101kPa不是標(biāo)準(zhǔn)狀況，不可以使用n＝eq\f(V,Vm)計(jì)算氫氣的物質(zhì)的量，A項(xiàng)錯(cuò)誤；AlCl3為強(qiáng)酸弱堿鹽，Al3＋會(huì)發(fā)生水解，Al3＋的數(shù)目小于2.0NA，B項(xiàng)錯(cuò)誤；1mol苯甲酸中含有7mol碳原子，所以0.20mol苯甲酸完全燃燒生成二氧化碳的數(shù)目是1.4NA，C項(xiàng)正確；根據(jù)陰極反應(yīng)式：Cu2＋＋2e－=Cu可得，陰極增重6.4gCu時(shí)，外電路中通過電子的數(shù)目為0.2NA，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3．(2022·浙江6月選考)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是(C)A．12gNaHSO4中含有0.2NA個(gè)陽離子B．11.2L乙烷和丙烯的混合氣體中所含碳?xì)滏I數(shù)為3NAC．8gCH4含有中子數(shù)為3NAD．0.1molH2和0.1molI2于密閉容器中充分反應(yīng)后，HI分子總數(shù)為0.2NA解析NaHSO4固體中含有Na＋和HSOeq\o\al(－,4)，12gNaHSO4物質(zhì)的量為0.1mol，含有0.1NA個(gè)陽離子，A項(xiàng)錯(cuò)誤；沒有指明是否為標(biāo)準(zhǔn)狀況，11.2L乙烷和丙烯的混合氣體物質(zhì)的量不能計(jì)算，B項(xiàng)錯(cuò)誤；一個(gè)碳原子中含有6個(gè)中子，H原子中沒有中子，8gCH4物質(zhì)的量為0.5mol，含有中子數(shù)為3NA，C項(xiàng)正確；H2和I2反應(yīng)生成HI為可逆反應(yīng)，反應(yīng)不能進(jìn)行到底，故0.1molH2和0.1molI2充分反應(yīng)生成的HI的分子數(shù)小于0.2NA，D項(xiàng)錯(cuò)誤。4．(2022·遼寧卷)設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是(A)A．1.8g18O中含有的中子數(shù)為NAB．28gC2H4分子中含有的σ鍵數(shù)目為4NAC．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4LHCl氣體中H＋數(shù)目為NAD．pH＝12的Na2CO3溶液中OH－數(shù)目為0.01NA解析1個(gè)18O原子中含有10個(gè)中子，1.8g18O的物質(zhì)的量為eq\f(1.8g,18g·mol－1)＝0.1mol，故1.8g18O中含有中子的物質(zhì)的量為1mol，中子數(shù)為NA，故A正確；乙烯分子的結(jié)構(gòu)式為,1個(gè)乙烯分子中含有5個(gè)σ鍵，28gC2H4的物質(zhì)的量為1mol，所以28gC2H4分子中含有的σ鍵數(shù)目為5NA，故B錯(cuò)誤；HCl是共價(jià)化合物，HCl分子中不存在H＋，故C錯(cuò)誤；沒有給出Na2CO3溶液的體積，無法計(jì)算pH＝12的Na2CO3溶液中OH－的數(shù)目，故D錯(cuò)誤。|題型建模?在分析解答NA綜合判斷試題時(shí)，可按如下思路分析，快速準(zhǔn)確解題：1．22.4L·mol－1的適用條件標(biāo)準(zhǔn)狀況(0℃、101kPa)下氣體摩爾體積約為22.4L·mol－1。(1)非標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體、標(biāo)準(zhǔn)狀況下的非氣體均不適用22.4L·mol－1進(jìn)行物質(zhì)的量的計(jì)算。(2)標(biāo)準(zhǔn)狀況下的非氣態(tài)物質(zhì)：H2O、苯、CCl4、CH2Cl2、CHCl3、CH3OH、CH3CH2OH、CH3COOH、溴、HF、NO2、SO3及碳原子數(shù)大于4的烴等。2．物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)(1)稀有氣體、臭氧(O3)、白磷(P4)分子中的原子數(shù)目。(2)一定質(zhì)量含某核素的物質(zhì)中的質(zhì)子、中子、電子或原子的數(shù)目。(3)Na2O2、KO2、NaHSO4中的陰、陽離子個(gè)數(shù)比；注意物質(zhì)的存在形態(tài)不同，離子的種類、數(shù)目不同。(4)等物質(zhì)的量的羥基與氫氧根離子所含質(zhì)子、電子或原子的數(shù)目。(5)H2O、D2O、T2O的中子數(shù)。(6)有機(jī)物中共價(jià)鍵的數(shù)目(苯環(huán)中無碳碳雙鍵)，如C3H8、CH3OH。(7)共價(jià)化合物中的價(jià)鍵數(shù)目，如1molSiO2中含Si—O的數(shù)目為eq\x(1)4NA；1molC(金剛石)中含C—C的數(shù)目為eq\x(2)2NA；1molC(石墨)中含C—C的數(shù)目為eq\x(3)1.5NA；1mol白磷(P4)中含P—P的數(shù)目為eq\x(4)6NA；CnH2n＋2中共價(jià)鍵數(shù)為eq\x(5)3n＋1；1molS8中含S—S的數(shù)目為eq\x(6)8NA。(8)含NA個(gè)Fe(OH)3的氫氧化鐵膠粒數(shù)小于NA。3．具有特定組合關(guān)系的物質(zhì)(1)乙烯與丙烯具有相同的eq\x(7)最簡(jiǎn)式。(2)N2與CO具有相同的eq\x(8)相對(duì)分子質(zhì)量。(3)O2與O3、NO2與N2O4由相同eq\x(9)元素組成。(4)CuO與Cu2S中相同元素的eq\x(10)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同。4．可逆過程(1)可逆反應(yīng)：N2＋3H2eq\o(,\s\up15(高溫、高壓),\s\do15(催化劑))2NH3、2NO2N2O4、2SO2＋O2eq\o(,\s\up15(催化劑),\s\do15(△))2SO3、Cl2＋H2OHCl＋HClO、H2＋I(xiàn)22HI，生成物的分子數(shù)、反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)等。(2)弱電解質(zhì)溶液中各微粒的數(shù)目和濃度，如CH3COOH、NH3·H2O溶液中分子和離子數(shù)目。(3)能水解的鹽溶液中各微粒的數(shù)目和濃度，如一定體積、一定濃度的CH3COONa、NH4Cl、FeCl3溶液中各微粒數(shù)目。5．氧化還原反應(yīng)(1)歧化反應(yīng)：NO2與水、Na2O2與CO2、Na2O2與H2O、Cl2與水、Cl2與NaOH溶液(冷稀、濃熱)等。(2)與氧化性強(qiáng)弱有關(guān)：變價(jià)金屬(Fe、Cu)與強(qiáng)、弱氧化劑(Cl2/Br2、S/I2)反應(yīng)。(3)與量有關(guān)(足量、不足量)：Fe與稀硝酸、Fe與濃硫酸反應(yīng)。(4)與濃、稀有關(guān)：MnO2與濃鹽酸反應(yīng)、Cu與濃H2SO4反應(yīng)、Cu與濃硝酸反應(yīng)，均需要考慮濃度的降低對(duì)反應(yīng)的影響，從而判斷對(duì)轉(zhuǎn)移電子數(shù)目的影響。(5)與氧化還原的順序有關(guān)：如向FeI2溶液中通入Cl2，首先氧化eq\x(11)I－，再氧化eq\x(12)Fe2＋。(6)特殊反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移總數(shù)反應(yīng)物質(zhì)變化量轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量或數(shù)目Na2O2＋CO2(或H2O)1molNa2O2eq\x(13)1mol或NA1molO2eq\x(14)2mol或2NACl2＋NaOH1molCl2eq\x(15)1mol或NACl2＋Fe1molCl2eq\x(16)2mol或2NA1molFeeq\x(17)3mol或3NA6.電解質(zhì)溶液中的粒子數(shù)目(1)溶液中是否存在弱電解質(zhì)或能水解的“弱離子”，如1L1mol·L－1的乙酸或1L1mol·L－1乙酸鈉溶液中CH3COO－數(shù)目均eq\x(18)小于NA。(2)試題中是否指明了溶液的體積，如在pH＝1的HCl溶液中，因溶液體積未知而無法求算H＋的數(shù)目。(3)所給條件是否與電解質(zhì)的組成有關(guān)，如pH＝1的H2SO4溶液，c(H＋)＝eq\x(19)0.1mol·L－1，與電解質(zhì)的組成eq\x(20)無關(guān)；0.05mol·L－1的Ba(OH)2溶液，c(OH－)＝eq\x(21)0.1mol·L－1，與電解質(zhì)的組成eq\x(22)有關(guān)。7．特定反應(yīng)中的相關(guān)隱含信息(1)隱含“可逆反應(yīng)”，如2NO2N2O4、PCl3＋Cl2PCl5等。(2)隱含“濃度的變化”，如Cu＋4HNO3(濃)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。(3)隱含“存在反應(yīng)”，如NO與O2混合發(fā)生反應(yīng)：eq\x(23)2NO＋O2=2NO2。(4)隱含“鈍化”，如常溫下，鐵、鋁遇濃硫酸、濃硝酸發(fā)生eq\x(24)鈍化。(5)隱含反應(yīng)物的“用量”，如CO2與堿溶液的反應(yīng)，少量CO2生成eq\x(25)正鹽，足量CO2生成eq\x(26)酸式鹽。1．(2023·四川瀘州統(tǒng)考二模)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是(B)A．18gHeq\o\al(18,2)O中含有的質(zhì)子數(shù)為10NAB．1mL2mol/LH3PO4溶液中H＋數(shù)目小于0.002NAC．2.3g鈉用鋁箔包裹與足量水反應(yīng)，生成H2分子數(shù)為0.05NAD．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，2.24L乙烯與Br2完全反應(yīng)，斷裂共價(jià)鍵總數(shù)為0.1NA解析Heq\o\al(18,2)O的摩爾質(zhì)量為20g/mol,18gHeq\o\al(18,2)O的物質(zhì)的量為0.9mol，含有的質(zhì)子數(shù)為9NA，A錯(cuò)誤；磷酸為中強(qiáng)酸，不能完全電離，1mL2mol/LH3PO4溶液含有磷酸的物質(zhì)的量為0.002mol，電離產(chǎn)生的氫離子小于0.002mol，數(shù)目小于0.002NA，B正確；鋁箔能與鈉和水的反應(yīng)產(chǎn)物氫氧化鈉反應(yīng)放出氫氣，因此生成氫氣的分子數(shù)大于0.05NA，C錯(cuò)誤；標(biāo)準(zhǔn)狀況下，2.24L乙烯的物質(zhì)的量為0.1mol，與溴單質(zhì)完全反應(yīng)，乙烯和溴單質(zhì)中的共價(jià)鍵都會(huì)斷裂，斷裂共價(jià)鍵的數(shù)目不是0.1mol，總數(shù)不為0.1NA，D錯(cuò)誤。2．(2023·吉林四平統(tǒng)考二模)設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是(A)A．7.8gNa2O2中所含陰離子數(shù)為0.1NAB．1molFeCl3完全反應(yīng)制成膠體后，其中含有氫氧化鐵膠粒數(shù)為NAC．1molN2和3molH2在一定條件下充分反應(yīng)生成的NH3分子數(shù)為2NAD．常溫下pH＝2的醋酸溶液中含有的氫離子數(shù)為0.1NA解析Na2O2中含有Na＋和Oeq\o\al(2－,2)，7.8gNa2O2物質(zhì)的量為0.1mol，則陰離子數(shù)為0.1NA，A正確；1molFeCl3完全反應(yīng)制成膠體后，其中含有氫氧化鐵膠粒數(shù)小于NA，B錯(cuò)誤；反應(yīng)為可逆反應(yīng)，生成的NH3分子數(shù)小于2NA，C錯(cuò)誤；題中沒有給出醋酸溶液的體積，無法算出氫離子數(shù)，D錯(cuò)誤。3．(2023·湖南岳陽統(tǒng)考二模)汽車尾氣中的碳?xì)浠衔锱c臭氧反應(yīng)是造成城市光化學(xué)污染的主要原因，其中常見的反應(yīng)為CH3CH=CHCH3＋2O3→2CH3CHO＋2O2。已知NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列有關(guān)說法正確的是(C)A．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，2.24LCH3CH=CHCH3中所含極性共價(jià)鍵的數(shù)目為1.1NAB．O2和O3均為只含非極性鍵的非極性分子C．CH3CHO和CH3CH=CHCH3分子中C原子采取sp2雜化和sp3雜化D．若有2molO3參與反應(yīng)，則反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為12NA解析標(biāo)準(zhǔn)狀況下，CH3CH=CHCH3是氣體，2.24LCH3CH=CHCH3的物質(zhì)的量為0.1mol，1molCH3CH=CHCH3中所含極性共價(jià)鍵的數(shù)目為8NA，即0.1molCH3CH=CHCH3中所含極性共價(jià)鍵的數(shù)目為0.8NA，A錯(cuò)誤；含有非極性鍵不一定是非極性分子，要看其正、負(fù)電中心是否重合，O3分子結(jié)構(gòu)中心不對(duì)稱，正、負(fù)電中心不重合，故O3是極性分子，B錯(cuò)誤；飽和碳原子采取sp3雜化，碳氧雙鍵和碳碳雙鍵的碳原子采取sp2雜化，所以CH3CHO和CH3CH=CHCH3分子中C原子采取sp2雜化和sp3雜化，C正確；在該反應(yīng)中，2－丁烯轉(zhuǎn)變?yōu)橐胰?，碳元素化合價(jià)平均從－2價(jià)升高到－1價(jià)，氧元素化合價(jià)從0價(jià)降低到－2價(jià)，若有2molO3參與反應(yīng)，則轉(zhuǎn)移的電子為4mol，數(shù)目為4NA，D錯(cuò)誤。4．(2023·廣西來賓統(tǒng)考二模)設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是(B)A．1mol苯分子中含碳碳雙鍵的數(shù)目為3NAB．14gCO和N2的混合物中含有的質(zhì)子數(shù)為7NAC．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4LCHCl3分子中所含Cl原子數(shù)為3NAD．0.1molH2和0.1molI2于密閉容器中充分反應(yīng)，轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為0.2NA解析苯分子中的碳碳鍵是介于碳碳單鍵和碳碳雙鍵之間的特殊的化學(xué)鍵，苯中不含有碳碳雙鍵，A錯(cuò)誤；1個(gè)CO和1個(gè)N2分子中均含有14個(gè)質(zhì)子，CO、N2的摩爾質(zhì)量均為28g/mol，所以14gCO和N2的混合物中含有的質(zhì)子數(shù)為eq\f(14g,28g/mol)×14×NAmol－1＝7NA，B正確；標(biāo)準(zhǔn)狀況下，CHCl3不是氣體，無法計(jì)算22.4LCHCl3的物質(zhì)的量及所含Cl原子數(shù)，C錯(cuò)誤；H2和I2的反應(yīng)為可逆反應(yīng)，0.1molH2和0.1mol