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【温馨提示】

   有关阿伏伽德罗常数N_A的高考试题，是一类涉及知识细致而全面，是考查思维严密性、灵活性、深刻性的好试题。

   考查主题：以物质的量为中心借助于各物理量的换算来判断一定量的物质中所含有的某种粒子数目的多少。

   命题形式：以选择题为主，《物质结构与性质》选做题等可能出现填空。

   试题特点：知识丰富，综合度大，灵活性强，重现率高，常考常新，重点考点。

   解题策略：关注细节，挖掘隐含，识别陷阱，强化训练，积累经验，总结提高。

【典例精析】

   例1．设N_A为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(  )

   A．标准状况下的22.4L辛烷完全燃烧，生成CO₂分子数为8N_A

   B．18g水中含有的电子数和中子数均为10N_A

   C．46g二氧化氮和46g四氧化二氮数均为3N_A

   D．在1L2mol•L^-1的硝酸铵溶液中含有的硝酸根离子数和铵根离子数均为2N_A

   精析：误将液态辛烷当成气体为1mol，则完全燃烧生成8molCO₂，选项A错；H₂O是10电子微粒，但H原子无中子，故1molH₂O含有的10mol电子和8mol中子，选项B错；1molNO₂与0.5mol N₂O₄均含有3mol原子，选项C正确；NH₄NO₃组成中阴阳离子是等量关系，但在水溶液中NH₄⁺离子发生水解，其物质的量略小于2mol，选项D错。正确答案为C。

   感悟：分清微粒“六子”是解题关键，“六子”分别是分子、离子、原子、质子、中子、电子以及一些微粒的特定组合(如：NH₃·H₂O、胶体微粒等)，只有明确何种粒子，才能准确计算粒子数。

   例2．设N_A表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是(  )

   A．标准状况下，22.4L甲醇中含有的质子数为18N_A

   B．标准状况下，22.4L戊烷完全燃烧，生成CO₂分子数为5N_A

   C．标准状况下，11.2LSO₃中含有的氧原子为1.5N_A

   D．常温常压下，78g苯中含有的原子数为12N_A

   精析：标准状况下，甲醇、戊烷均为液态的，SO₃为固态的，气体摩尔体积22.4L•mol^－1不能用，选项A、B、C均错。1molC₆H₆分子中含有12mol原子，正确答案为D。

   感悟：关注物质状态是解题的前置条件，因为在考查气体摩尔体积时，命题者常用非气态的物质来迷惑你，一定要有“标准状况”和“气态”两个前提条件方可用22.4L•mol^－1，不然，就容易将标况下液体或固体当成气体对待而误选。在标准状况下为液态或固态的常考物质有H₂O、SO₃、CCl₄、CHCl₃、CH₂Cl₂、碳原子数大于4的烃、烃的含氧衍生物等。

   例3．设N_A为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是(  )

   A．由CO₂和O₂组成的混合物中共有N_A个分子，其中含有的氧原子数为2N_A

   B．标准状况下，11.2L臭氧与10g氖气中含有的原子数均为N_A

   C．1L1mol•L^-1的盐酸溶液所含氯化氢分子数与1L1mol•L^-1的酒精溶液所含的分子数均为N_A

   D．1molCH₃CH₂CH(CH₃)₂所含的甲基个数与18gD₂O所含的D原子数均为2N_A

   精析：CO₂和O₂组成中均含有2个氧原子，故1mol该混合物中含有2mol氧原子，选项A正确。臭氧组成为O₃、氖气组成是单原子分子，故0.5molO₃中含有的氧原子数为1.5N_A，0.5molNe中含有的原子数为0.5N_A，选项B错。盐酸是强电解质溶液，其溶液中不存在氯化氢分子，酒精是非电解质，溶液中含有1mol酒精分子和大量的水分子，选项C错。由CH₃CH₂CH(CH₃)₂的组成知1mol 该烃中含3mol甲基；D₂O的摩尔质量为20g•mol^－1，18gD₂O含有D原子的物质的量小于2mol，选项D错。正确答案为A。

   感悟：物质定量组成是解题的依据，化学式中蕴含着微粒计算所需的许多数据，如常见气体多为双原子分子，稀有气体为单原子分子，还有O₃为三原子分子、P₄、S₈等为多原子单质分子；化合物组成就存在更多的定量关系，如含有同位素的特殊物质的摩尔质量，D₂O(20g·mol^－1)、T₂O(22g·mol^－1)、¹⁸O₂(36g·mol^－1)等。重视利用物质组成的定量关系，解题门路畅通且方便到位。

   例4．设N_A为阿伏加德罗常数，下列说法不正确的是(   )

   A．常温常压下，22gO₂和26gO₃的混合气体中含有3N_A个氧原子

   B．常温常压下，46g的NO₂和N₂O₄混合气体含有3N_A个原子

   C．室温下，42g乙烯和环丙烷(C₃H₆)的混合气体中含有3N_A个碳原子

   D．室温下，30g甲醛和乙酸的混合物中含有3N_A个原子

   精析：O₂和O₃的最简式均为O，该混合气体中O原子的物质的量为：(22g +26g)/16 g•mol^－1=3mol，选项A正确。NO₂和N₂O₄的最简式均为NO₂，1mol该混合气体含有的N、O原子总数为3N_A，选项B正确。乙烯和环丙烷的最简式均为CH₂，42g该混合气体中含有3molCH₂，即含有3mol碳原子，选项C正确。甲醛(HCHO)和乙酸(CH₃COOH)的最简式均为CH₂O，30g的混合物中含有1molCH₂O，即含有4mol原子，选项D错。正确答案为D。

   感悟：当两物质组成的最简式相同时，利用最简式的定量关系可快速解题。

   例5．N_A表示阿伏加德罗常数，下列各选项中的说法均正确的是(  )

   A．1mol铁与硝酸完全反应转移的电子数一定为3N_A；1.5molCu与S完全反应转移的电子数为3N_A

   B．标准状况下，22.4L氯气与足量氢氧化钠溶液反应转移的电子数为N_A；在H₂O₂+Cl₂==2HCl+O₂反应中，每生成16g氧气，则转移N_A个电子

   C．足量Zn与一定量的浓硫酸反应，产生22.4L气体时，转移的电子数为2N_A；电解饱和食盐水时，每得到1molNaOH，在阳极上反应的离子就得到N_A个电子

   D．0.1molNa与O₂在一定条件下反应生成Na₂O和Na₂O₂混合物时，失去的电子数为0.1N_A；0.3molNO₂溶于水，转移电子数为0.1N_A

   精析：1mol铁与硝酸完全反应可能生成1molFe²⁺，也可能生成1molFe³⁺，还可能生成1molFe²⁺和Fe³⁺的混合物，故转移的电子数在2N_A~ 3N_A之间；Cu与S完全反应生成Cu₂S，1.5molCu转移的电子数为1.5N_A，选项A错。1molCl₂与NaOH溶液发生歧化反应时转移1mol电子；1molH₂O₂(氧元素为﹣1价)与Cl₂反应生成O₂时转移2mol电子，故每生成16g氧气，转移1mol电子，选项B正确。22.4L气体未给定标况，无法计算；电解饱和食盐水阳极反应是失去电子，选项C错。0.1

molNa被氧化后失去0.1mol电子；0.3molNO₂与H₂O发生歧化反应，转移0.2mol电子，选项D错。正确答案为B。

   感悟：认真剖析概念是分析转移电子数目的突破口，因为在氧化还原反应中常设置氧化剂、还原剂、被氧化、被还原、氧化产物、还原产物、电子转移(得失)数目等方面的陷阱，这些干扰性因素要注意排除，避免上当受骗。

   例6．设N_A为阿伏加德罗常数，下列各选项中的说法均正确的是( )

   A．0.1molNa₂CO₃溶于水得到的溶液中所含阴离子数大于0.1N_A个；10.6gNa₂CO₃固体中含有0.1N_A个CO₃^2－。

   B．将0.1mol氯化铁溶于1L水中，所得溶液中含有Fe³⁺离子数小于0.1N_A；一定温度下将0.1molFeCl₃跟水反应完全转化成氢氧化铁胶体后，生成Fe(OH)₃胶体颗粒数目为0.1N_A。

   C．250mL2mol•L^-1的氨水中含有NH₃•H₂O的分子数为0.5N_A；250mL2mol•L^-1的CH₃COOH溶液中含有氢离子数为0.5 N_A。

   D．6.8g熔融的KHSO₄中含有0.1N_A个阳离子；3.9gNa₂O₂溶于水得到的溶液中含有0.1N_A个阴离子。

   精析：Na₂CO₃溶于水可发生水解反应：CO₃^2－+H₂OHCO₃^－+OH^－，

HCO₃^－+H₂OH₂CO₃+OH^－，显而易见，0.1molNa₂CO₃溶于水后，阴离子数(含CO₃^2－、HCO₃^－、OH^－)大于0.1N_A；0.1molNa₂CO₃固体不发生水解含有的CO₃^2－就是0.1N_A，选项A正确。0.1molFeCl₃发生水解反应Fe³⁺离子数小于0.1N_A；0.1molFeCl₃跟水反应完全转化成氢氧化铁胶体后，胶粒是分子集合体，

Fe(OH)₃胶粒数目也小于0.1N_A，选项B错。氨水是弱电解质，虽难电离，其溶液中含有NH₃•H₂O、NH₃、NH₄⁺共0.5mol，故NH₃•H₂O分子数应小于0.5N_A；CH₃COOH是弱电解质，难电离，其溶液中含有的H⁺小于0.5 N_A，选项C错。熔融的KHSO₄电离方程式为：KHSO₄==K⁺+HSO₄^－，故0.05molKHSO₄中含有阳离子为0.05N_A；0.05molNa₂O₂溶于水生成0.1molNaOH，NaOH完全电离生成0.1molOH^－，选项D错。正确答案为A。

   感悟：电离与水解是分析电解质溶液中微粒数目的要害，因为疏忽弱电解质的微弱电离与盐类的微弱水解，都会落入命题者有意设置的圈套。凡是分析电解质溶液中微粒数目或浓度时，都要细心辨析是否强弱电解质、盐类是否水解，还要关注电解质是否固体未电离、是否熔融状态等，只有注意了“强、弱、非”电解质与溶质粒子(分子或离子)数之间的各种关系，才能积极防止出错。

   例7．设N_A为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(  )

   A．标准状况下，11.2LNH₃和11.2LHCl混合后分子总数为N_A

   B．标准状况下，22.4LSO₂与11.2LO₂在催化剂作用下反应，一定生成N_A个SO₃分子

   C．标准状况下，在100ml 2 mol•L^-1H₂SO₄溶液中加入足量Na₂SO₃稀溶液，可收集到0.2N_A个SO₂气体分子

   D．在常温常压下，实验室收集46 g NO₂气体中含有的分子数一定小于N_A

   精析：NH₃与HCl混合发生反应：NH₃+HCl==NH₄Cl，生成的NH₄Cl是离子化合物，不是分子，也只生成0.5mol，选项A错；SO₂与O₂发生可逆反应，1mol SO₂不可能生成1molSO₃，选项B错；H₂SO₄与Na₂SO₃发生反应可生成0.2molSO₂，但加入的是足量Na₂SO₃稀溶液，Na₂SO₃与稀溶液中的H₂O均可将生成的SO₂反应：Na₂SO₃+SO₂+H₂O==2NaHSO₃，SO₂+H₂OH₂SO₃，故收集到的SO₂小于0.2

mol，选项C错；收集到1molNO₂气体中存在可逆反应：2NO₂N₂O₄，故含有的NO₂与N₂O₄分子数一定小于N_A，正确答案为D。

   感悟：挖掘隐含反应是规避陷阱、克服思维定势的重要手段，因为许多化学变化有一定的隐蔽性，有时要借助于化学方程式的分析，才能作出正确的定性判断或定量计算，才能全面思考解决问题。

   例8．N_A为阿伏加德罗常数，下列各选项中的说法均正确的是(   )

   A．4gCH₄中含有N_A个C—H键；31g白磷分子中含有N_A个P—P键。

    B．12g金刚石中含有的共价键数为4N_A；1molSiO₂晶体中含有的硅氧键数为4N_A。

    C．1mol乙烷分子中含有7N_A个共价键；1molC₁₀H₂₂分子中共价键总数一定为31N_A。                                        

    D．标准状况下22.4LN₂含共用电子对数为N_A；32gS₈单质(如右图所示)中含有的S—S键数为N_A。   

   精析：由烷烃的通式C_nH_2n+2和烷烃分子中全是单键且C原子4个键、H原子1个键的特点可推算共价键总键数为：(n×4+2n+2)/2=3n+1，即烷烃分子中的原子总数减1为共价键总键数。所以，0.25molCH₄含有(5－1)×0.25mol=1mol或(3×1+1)×0.25mol=1molC—H键；1mol乙烷(C₂H₆)分子中含有(8－1)×1mol=7mol或(3×2+1)=7mol共价键；由于C₁₀H₂₂只能是烷烃，所以，1molC₁₀H₂₂分子中含有(32－1)×1mol=31mol或(3×10+1)=31mol共价键；选项C说法均正确。1molP₄中含有6 molP—P共价键，0.25mol白磷分子中含有1.5molP—P共价键，选项A错。1mol金刚石中含有2molC—C共价键(因为1个碳原子与4个碳原子形成4个C—C键，每个C—C键连接2个相同的碳原子，均摊各半)，1molSiO₂晶体中含有4molSi—O共价键(1个硅原子与4个氧原子形成4个Si—O键，不同原子成键，无需均摊)，选项B错。1molN₂含有3mol共用电子对；1/8molS₈单质中含有1molS—S键，选项D错。正确答案为C。

     思考：如果是1molC₁₀H₂₂O₂分子中含有的共价键总数一定为33N_A吗？

   感悟：熟悉常见物质的化学键数目，如1molCH₄中含有4molC—H键、1molP₄中含有6molP—P键、1molCO₂中含有2molC==O双键、1mol金刚石(或晶体硅)中含有2molC—C键(或2molSi—Si键)、1molSiO₂(或SiC)中含有4molSi—O键(或4molSi—C键)、1mol石墨中含有1.5molC—C键，苯分子中不含C—C单键和C==C双键等。只有注意熟悉了化学键问题，才能快速准确解题。

【反思总结】

   解决N_A问题的关键是：在审题细节上下工夫，审题重在“审”，而不是走马观花一溜而去，要特别注意试题中一些关键性的字、词，要边阅读边思索，从字眼中去识破题设所有的可能陷阱，灵活应用各种知识，尤其是灵活应用8道例题解后反思感悟中的知识要点以及解题思维方法，作出分析并正确解答。

【考题演练】

   1．(2011广东高考9)设n_A为阿伏伽德罗常数的值，下列说法正确的是   

    A．常温下，23g NO₂含有n_A个氧原子

   B．1L0.1mol•L^-1的氨水含有0.1n_A个OH^－

   C．常温常压下，22.4LCCl₄含有个n_A个CCl₄分子

   D．1molFe²⁺与足量的H₂O₂溶液反应，转移2n_A个电子

   【提示】NH₃·H₂O属于弱电解质，在溶液中部分电离，是细节；常温常压下，CCl₄是液体，是陷阱。

   【答案】A

   2．(2011海南高考10)设N_A是阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是  

   A．1molAl³⁺离子含有的核外电子数为3N_A

   B．1molCl₂与足量的铁反应，转移的电子数为3N_A[

   C．常温下，10LpH=1的硫酸溶液中含有的H⁺离子数为2N_A

   D．常温下，10LpH=13的NaOH溶液中含有的OH^-离子数为N_A

   【提示】Al³⁺是10电子粒子与Al³⁺的电荷数为3是个易混知识；以1molCl₂为计算依据，不要受反应生成+3价铁的干扰；10LpH=1的硫酸溶液中含1molH⁺，不要受二元酸组成的干扰，不要重复计算，此时水的电离受到强酸的强烈抑制，由水电离的H⁺离子数太少，可忽略不计。

   【答案】D

   3．(2011新课标全国7)下列叙述正确的是

   A．1.00mol NaCl中含有6.02×10²³个NaCl分子

   B．1.00mol NaCl中，所有Na⁺的最外层电子总数为8×6.02×10²³

   C．欲配置1.00L1.00 mol•L^-1的NaCl溶液，可将58.5g NaCl溶于1.00L水中

   D．电解58.5g 熔融的NaCl，能产生22.4L氯气(标准状况)、23.0g金属钠

   【提示】NaCl属于离子化合物，不存在NaCl分子，是陷阱；1.00L 1.00 mol•L^-1的NaCl溶液是指1.00molNaCl即58.5g NaCl溶于水配成1L溶液，而不是指溶剂为1L，是细节。

   【答案】B

   4．(2011全国II卷12)N_A为阿伏伽德罗常数，下列叙述错误的是

   A．18gH₂O中含的质子数为10N_A

   B．12g 金刚石含有的共价键数为4N_A

   C．46gNO₂和N₂O₄混合气体中含有原子总数为3N_A

   D．1 mol Na与足量O₂反应，生成Na₂O和Na₂O₂的混合物，钠失去N_A个电子

   【提示】金刚石中平均每一个碳原子形成2个共价键，因此12g 金刚石含有的共价键数为2N_A；NO₂和N₂O₄的最简式为NO₂，是个隐含条件，以最简式计算简便。

  【答案】B

   5．(2011江苏高考8)设N_A为阿伏伽德罗常数的值。下列叙述正确的是 

   A．1mol甲醇中含有C—H键的数目为4N_A

   B．25℃，pH＝13的NaOH溶液中含有OH^－的数目为0.1N_A

   C．标准状况下，2.24L已烷含有分子的数目为0.1N_A

   D．常温常压下，Na₂O₂与足量H₂O反应，共生成0.2molO₂，转移电子的数目为0.4N_A

  【提示】CH₃OH虽含有4个H原子，但只有3个C—H键，而1个O—H键是干扰因素；pH＝13的NaOH溶液体积未知，是个干扰因素，无法计算OH^－的数目；标准状况下已烷为液态，是陷阱。

   【答案】D

   6．(2010江苏高考5)设N_A为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是

   A．常温下，1 L0. 1 mol•L^-1的NH₄NO₃溶液中氮原子数为0.2N_A

   B．1mol羟基中电子数为10N_A

   C．在反应KIO₃+6HI==KI+3I₂+3H₂O中，每生成3mol I₂转移的电子数为6N_A

   D．常温常压下，22.4L乙烯中C—H键数为4N_A

   【提示】NH₄NO₃溶液中NH₄⁺离子会发生水解，是个干扰因素，但N原子守恒；—OH只有9个电子，与OH^－不同，不要混淆；反应中生成的3mol I₂不都是由I^－离子转化得到的，这是个隐含条件；常温常压是个陷阱，22.4L乙烯并不是1mol。

   【答案】A

   7．(2010福建高考7)N_A表示阿伏伽德罗常数，下列判断正确的是

   A．在18g¹⁸O₂中含有N_A个氧原子

   B．标准状况下，22.4L空气含有N_A个单质分子

   C．1 molCl₂参加反应转移电子数一定为2N_A

   D．含N_A个Na⁺的Na₂O溶解于1L水中，Na⁺的物质的量浓度为1 mol•L^-1

   【提示】“¹⁸O₂”暗示其摩尔质量要按36g•mol^－1计算，是个隐含条件；空气组成中含有CO₂、H₂O等化合物是陷阱；1 molCl₂参加反应时转移电子可能是2mol，也可能是1mol(与H₂O、NaOH等发生歧化反应)，这也是陷阱；1L水是溶剂不是溶液，是细节。

   【答案】A

   8．(2010上海高考7)N_A表示阿伏加德罗常数，下列叙述正确的是

   A．等物质的量的N₂和CO所含分子数均为N_A

   B．1.7gH₂O₂中含有的电子数为0.9N_A

   C．1molNa₂O₂固体中含离子总数为4N_A

   D．标准状况下，2.24L戊烷所含分子数为0.1N_A

   【提示】等物质的量不一定是1mol，是陷阱；Na₂O₂固体中含有Na⁺和过氧根离子O₂^2－，不要误为Na⁺和O^2－，组成干扰要关注；标准状况下戊烷是液态，是陷阱。

   【答案】B

   9．(2010四川高考7)N_A表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是

   A．标准状况下，22.4L二氯甲烷的分子数约为N_A个

   B．盛有SO₂的密闭容器中含有N_A个氧原子，则SO₂的物质的量为0.5mol

   C．17.6g丙烷中所含的极性共价键为4N_A个

   D．电解精炼铜时，若阴极得到电子数为2N_A个，则阳极质量减少64g

   【提示】标准状况下，二氯甲烷是液态，是陷阱；丙烷中所含的极性共价键只是C—H键，不含C—C键(非极性共价键)，这是细节；电解精炼铜时，阳极有Fe、Ni、Zn等金属参与放电，这是隐含条件。

   【答案】B

   10．(2010广东高考8)设N_A为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是

   A．16gCH₄中含有4N_A个C—H键

   B．1mol•L^-1NaCl溶液中含有N_A个Na⁺

   C．1molCu和足量稀硝酸反应产生N_A个NO分子

   D．常温常压下，22.4LCO₂中含有N_A个CO₂分子

   【提示】1 mol•L^-1NaCl溶液未告诉溶液体积，是干扰因素无法计算；1mol

Cu和足量稀硝酸应按电子守恒或根据化学方程式计算NO的物质的量，这是细节；常温常压是个陷阱，22.4LCO₂并不是1mol。

   【答案】A