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5.阿伏加德罗常数及应用
阿伏加德罗常数正误判断的常见陷阱
知｜识｜强｜化
“三步”突破有关阿伏加德罗常数类题目
真｜题｜研｜析
1.（2024·广东高考10题）设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（　　）
A.26 g H—C≡C—H中含有σ键的数目为3NA
B.1 L 1 mol·L－1 NH4NO3溶液中含N的数目为NA
C.1 mol CO和H2的混合气体含有的分子数目为3NA
D.Na与H2O反应生成11.2 L H2，转移电子数目为NA
解析：A　1个H—C≡C—H分子中含有3个σ键，26 g H—C≡C—H的物质的量为1 mol，含有σ键的数目为3NA，A项正确；1 L 1 mol·L－1 NH4NO3溶液中N会发生水解，其数目小于NA，B项错误；1 mol CO和H2的混合气体含有的分子数目为NA，C项错误；没有指明是否处于标准状况，无法计算转移电子数，D项错误。
2.（2023·河北高考4题）NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（　　）
A.1 L pH＝2的HCl溶液中含2NA个H＋
B.反应NaH＋H2ONaOH＋H2↑生成1 mol H2，转移NA个电子
C.1 mol 6号元素的原子一定含有6NA个质子、6NA个中子
D.1 mol组成为CnH2n的烃一定含有NA个双键
解析：B　pH＝2即c＝10－2 mol·L－1，故1 L pH＝2的HCl溶液中含H＋的数目为10－2NA，A错误；NaH＋H2ONaOH＋H2↑中H的化合价由－1价和＋1价归中到0价，转移1个电子，故生成1 mol H2，转移NA个电子，B正确；6号元素为碳元素，碳含有的质子数一定为6，但中子数却不一定为6，故1 mol 6号元素的原子一定含有6NA个质子，中子数不一定为6NA，C错误；通式CnH2n的有机物可能是单烯烃，也可能是环烷烃，为环烷烃时不含双键，D错误。
3.（2023·海南高考6题）NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（　　）
A.2.4 g镁条在空气中充分燃烧，转移的电子数目为0.2NA
B.5.6 g铁粉与0.1 L 1 mol·L－1的HCl的溶液充分反应，产生的气体分子数目为0.1NA
C.标准状况下，2.24 L SO2与1.12 L O2充分反应，生成的SO3分子数目为0.1NA
D.1.7 g NH3完全溶于1 L H2O所得溶液，NH3·H2O微粒数目为0.1NA
解析：A　2.4 g镁条在空气中充分燃烧，镁被氧化为＋2价，故转移的电子数目为0.2NA，A正确；5.6 g铁粉与0.1 L 1 mol·L－1的HCl的溶液充分反应，产生的氢气的分子数目为0.05NA，B错误；标准状况下，2.24 L SO2与1.12 L O2充分反应，该反应为可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，故生成的SO3分子数目无法计算，C错误； 1.7 g NH3完全溶于1 L H2O所得溶液中存在平衡：NH3＋H2ONH3·H2ON＋OH－，生成的NH3·H2O微粒数目小于0.1NA，D错误。
能｜力｜进｜阶
1.（2024·广东大亚湾区联考）设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（　　）
A.7.8 g Na2S和Na2O2混合物中含有的离子数为0.3NA
B.1 mol Cl2与足量消石灰反应转移的电子数为2NA
C.pH＝1的醋酸溶液中的氢离子数为0.1NA
D.标准状况下，11.2 L SO3中的氧原子数为1.5NA
解析：A　Na2S和Na2O2摩尔质量都是78 g·mol－1，故7.8 g Na2S和Na2O2混合物中两者物质的量之和为0.1 mol，Na2S由Na＋和S2－构成，Na2O2由Na＋和构成，故1 mol Na2S和Na2O2混合物中含有离子物质的量为3 mol，故7.8 g混合物含有离子数为0.3NA，A正确；1 mol Cl2与足量消石灰反应为歧化反应，1 mol氯气反应转移1 mol电子，即NA个，B错误；溶液的体积未知，无法计算氢离子数目，C错误；标准状况下，SO3为固体，故不能根据气体摩尔体积来计算，D错误。
2.（2024·天津十二区县重点校一模）设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（　　）
A.0.1 mol Xe原子含有的中子数是5.4NA
B.1 mol Fe与水蒸气在高温下充分反应，转移的电子数为3NA
C.35 ℃时，1 L pH＝5的NH4NO3溶液中，水电离出的H＋数为10－5NA
D.标准状况下，22.4 L NO和11.2 L O2混合，生成物中含有的分子数为NA
解析：C　0.1 mol Xe原子含有中子的物质的量为0.1 mol×（131－54）＝7.7 mol，含有的中子数是7.7NA，A错误；3Fe＋4H2O（g）Fe3O4＋4H2，1 mol Fe与水蒸气在高温下充分反应，转移的电子数为NA，B错误；35 ℃时，1 L pH＝5的NH4NO3溶液中，H＋都是NH4NO3水解产生，水电离出的H＋为1 L×10－5 mol·L－1＝10－5 mol，故数目是10－5NA，C正确；2NO＋O22NO2，标准状况下，22.4 L NO和11.2 L O2物质的量分别为1 mol和0.5 mol，恰好完全反应，生成1 mol NO2，但2NO2N2O4，则分子总数小于1 mol，生成物中含有的分子数小于NA，D错误。
以题干物质或反应为载体的NA类创新考查
真｜题｜研｜析
1.（2024·吉林高考4题）硫及其化合物部分转化关系如图。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，11.2 L SO2中原子总数为0.5NA
B.100 mL 0.1 mol·L－1 Na2SO3溶液中，S数目为0.01NA
C.反应①每消耗3.4 g H2S，生成物中硫原子数目为0.1NA
D.反应②每生成1 mol还原产物，转移电子数目为2NA
解析：D　SO2在标准状况下为气体，11.2 L SO2的物质的量为0.5 mol，其原子总数为1.5NA，A错误；S在溶液中会水解，故S数目小于0.01NA，B错误；反应①为2H2S＋SO23S＋2H2O，则3.4 g（0.1 mol）H2S反应生成的硫原子数目为0.15NA，C错误；反应②为3S＋6OH－2S2－＋S＋3H2O，每3 mol S发生反应转移4 mol电子，其中2 mol S被还原，则每生成1 mol还原产物S2－，转移2 mol电子，D正确。
2.（2024·河北高考4题）超氧化钾（KO2）可用作潜水或宇航装置的CO2吸收剂和供氧剂，反应为4KO2＋2CO22K2CO3＋3O2，NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（　　）
A.44 g CO2中σ键的数目为2NA
B.1 mol KO2晶体中离子的数目为3NA
C.1 L 1 mol·L－1 K2CO3溶液中C的数目为NA
D.该反应中每转移1 mol电子生成O2的数目为1.5NA
解析：A　CO2的结构式为OCO，44 g（1 mol）CO2中σ键的数目为2NA，A正确；KO2晶体中含有的离子为K＋、，故1 mol KO2晶体中离子数目为2NA，B错误；该溶液中K2CO3的物质的量为1 mol，由于C在溶液中发生水解反应，故溶液中C的数目小于NA，C错误；根据题给反应可知，KO2参与反应产生O2时，O的化合价由－升高为0，故存在关系式：O2～e－，则转移1 mol电子时，生成1 mol O2，即生成O2的数目为NA，D错误。
3.（2023·福建高考4题）我国新一代载人飞船使用的绿色推进剂硝酸羟胺[NH3OH]＋[NO3]－在催化剂作用下可完全分解为N2、H2O和O2。NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（　　）
A.0.1 mol [NH3OH]＋含有的质子数为1.5NA
B.48 g固态硝酸羟胺含有的离子数为0.5NA
C.0.5 mol硝酸羟胺含有的N—O σ键数为2NA
D.硝酸羟胺分解产生11.2 L N2（已折算为标况）的同时，生成O2分子数为NA
解析：C　1个[NH3OH]＋含有19个质子，0.1 mol[NH3OH]＋含有的质子数为1.9NA，A项错误；1个[NH3OH]＋[NO3]－含有2个离子，48 g固态硝酸羟胺的物质的量为＝0.5 mol，含有的离子数为NA，B项错误；1个[NH3OH]＋[NO3]－含有4个N—O σ键，0.5 mol硝酸羟胺含有的N—O σ键数为2NA，C项正确；根据题给信息及原子守恒可写出硝酸羟胺分解的化学方程式：[NH3OH]＋[NO3]－N2↑＋2H2O＋O2↑，故硝酸羟胺分解产生11.2 L N2（已折算为标准状况）的同时，生成O2分子数为0.5NA，D项错误。
能｜力｜进｜阶
1.（2024·东北三省一模）羰基硫（COS）是一种粮食熏蒸剂，能防止某些害虫和真菌的危害。CO与H2S反应可以制得COS，其化学方程式为CO＋H2SCOS＋H2。NA为阿伏加德罗常数的值，下列有关说法正确的是（　　）
A.2.8 g C18O含中子数为1.6NA
B.4.8 g COS中π键数目为0.16NA
C.pH＝2的H2S溶液中H＋的数目为0.01NA
D.生成2.24 L H2，转移电子数目为0.2NA
解析：B　2.8 g C18O的物质的量为＜0.1 mol，1个C18O含16个中子，0.1 mol C18O含中子数为1.6NA，故2.8 g C18O含中子数小于1.6NA，A错误；4.8 g COS的物质的量为0.08 mol，1个COS中存在2个π键，0.08 mol COS中π键数目为0.16NA，B正确；溶液的体积未知，无法求H＋数目，C错误；未注明“标准状况”，无法计算2.24 L H2的物质的量，不确定反应转移的电子数，D错误。
2.（2024·邢台五岳联盟模拟）已知：①2HClO4＋Br22HBrO4＋Cl2，②HClO4＋7HCl4Cl2＋4H2O。NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是（　　）
A.反应①中物质的氧化性：Br2＞Cl2
B.标准状况下，11.2 L Br2参与反应①时转移的电子数为5NA
C.1 L 0.5 mol·L－1HClO4溶液含有的HClO4分子数为0.5NA
D.反应②生成28.4 g Cl2时，还原产物分子数为0.05NA
解析：D　反应①中，Br2作还原剂，Cl2是还原产物，还原性：Br2＞Cl2，A错误；标准状况下，Br2呈液态，不能用标准状况下的气体摩尔体积进行计算，B错误；HClO4是强酸，在水溶液中不存在HClO4分子，C错误；n＝0.4 mol，还原产物n＝0.4 mol×＝0.05 mol，D正确。
3.（2024·重庆抽测）5C2H4（g）＋12Mn（aq）＋36H＋（aq）12Mn2＋（aq）＋10CO2（g）＋28H2O（l）　ΔH＝－m kJ·mol－1，NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（　　）
A.1 mol C2H4参加反应，断裂的σ键数为NA
B.0.1 mol·L－1 KMnO4溶液电离出的离子总数为0.2NA
C.转移电子数为6NA时，产生CO2气体的体积为22.4 L
D.反应放出0.25m kJ的热量，消耗H＋的个数为9NA
解析：D　1个C2H4中含有5个σ键，1 mol C2H4参加反应生成CO2，断裂的σ键数为5NA，A项错误；没有溶液体积，0.1 mol·L－1 KMnO4溶液中KMnO4的物质的量不能确定，B项错误；由反应可知转移60 mol电子产生10 mol CO2气体，则转移电子数为6NA时，产生的CO2为1 mol，但没有给出温度、压强，不能计算二氧化碳的体积（标准状况下1 mol CO2的体积为22.4 L），C项错误；由反应可知，放出m kJ的热量，参加反应的H＋的物质的量为36 mol，则放出0.25m kJ的热量，参加反应的H＋的物质的量为9 mol，即消耗H＋的个数为9NA，D项正确。
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