2025版高考化学一轮总复习第2章物质的量第6讲物质的量阿伏加德罗常数提能训练

这是一份2025版高考化学一轮总复习第2章物质的量第6讲物质的量阿伏加德罗常数提能训练，共7页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

1．(2024·广东佛山检测)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( B )
A．25 ℃，1.01×105 Pa时，11.2 L O2中所含原子数目为NA
B．通常条件下，14 g eq \\al(14, 6)C中所含质子数目为6NA
C．0.5 ml·L－1的FeCl3溶液中，含有Cl－的数目为1.5NA
D．标准状况下，11.2 L水中含有氢原子的数目为NA
[解析] 25 ℃，1.01×105 Pa时，气体摩尔体积大于22.4 L·ml－1,11.2 L O2的物质的量小于0.5 ml，所含原子数目小于NA，故A错误；通常条件下，14 g eq \\al(14, 6)C中含有质子数目为eq \f(14 g,14 g·ml－1)×6NA ml－1＝6NA，故B正确；没有明确溶液体积，不能计算0.5 ml·L－1的FeCl3溶液中所含Cl－数目，故C错误；标准状况下水是液体，11.2 L水的物质的量不是0.5 ml，故D错误。
2．(2024·山东济南阶段练)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是( D )
A．标准状况下，2.24 L三氧化硫中所含原子数目为0.4NA
B．100 g溶质质量分数为17%的H2O2水溶液中极性键数目为NA
C．常温常压下，8.4 g碳酸氢钠中所含离子数目为0.3NA
D．标准状况下，20 g的D2O中所含质子数目和中子数目均为10NA
[解析] 标准状况下三氧化硫不是气体，2.24 L三氧化硫的物质的量无法计算，故A错误；100 g溶质质量分数为17%的H2O2溶液中，水和过氧化氢中都含有极性键，所以极性键数目大于NA，故B错误；碳酸氢钠由钠离子和碳酸氢根离子构成，8.4 g碳酸氢钠中所含离子数目为eq \f(8.4 g,84 g·ml－1)×2×NA ml－1＝0.2NA，故C错误；1个D2O分子中含有10个质子、10个中子，标准状况下，20 g的D2O中所含质子数目为eq \f(20 g,20 g·ml－1)×10×NA ml－1＝10NA，中子数目为eq \f(20 g,20 g·ml－1)×10×NA ml－1＝10NA，故D正确。
3．(2024·河北沧州开学考)下列说法不正确的是( A )
A．温度相同、体积相同时，O2(g)和N2(g)的分子数相同
B．同温等压下，SO2气体与CO2气体的密度之比等于16∶11
C．温度和容积相同的两气罐中分别盛有5 ml O2(g)和2 ml N2(g)，两容器中的压强之比等于5∶2
D．同温等压条件下，5 ml O2(g)和2 ml H2(g)的体积之比等于5∶2
[解析] 压强未知，温度相同、体积相同时，O2(g)和N2(g)的分子数不一定相同，A错误；同温等压下，两种气体的密度之比＝相对分子质量之比，则同温等压下，SO2气体与CO2气体的密度之比＝64∶44＝16∶11，B正确；同温同容，两种气体的压强之比＝物质的量之比，即温度和容积相同的两气罐中分别盛有5 ml O2(g)和2 ml N2(g)，两容器中的压强之比等于5∶2，C正确；同温等压下，两种气体的体积之比＝物质的量之比，即同温等压条件下，5 ml O2(g)和2 ml H2(g)的体积之比等于5∶2，D正确。
4．(2023·河北邯郸期末)在容积相同的三个容器里分别充入三种气体：①氢气、②二氧化碳、③氧气，并保持三个容器内气体的温度和密度均相等。下列说法正确的是( C )
A．分子数目：①＝②＝③
B．质量关系：①<③<②
C．压强关系：①>③>②
D．原子数目：②>③>①
[解析] 氢气、二氧化碳、氧气的体积、密度相同，则其质量相等，根据n＝eq \f(m,M)知，质量相同时其物质的量之比等于其摩尔质量的反比，三种气体的摩尔质量不相等，所以其物质的量不相等，则分子个数不相等，故A错误；由A项分析知，质量关系：①＝②＝③，故B错误；密度相等、温度相同时，气体压强之比等于其摩尔质量的反比，即气体的摩尔质量越小，压强越大，则压强关系：①>③>②，故C正确；三种气体的物质的量之比等于摩尔质量的反比，即H2、CO2、O2的物质的量之比为eq \f(1,2)∶eq \f(1,44)∶eq \f(1,32)＝176∶8∶11，结合分子构成计算其原子个数之比为176×2∶8×3∶11×2＝176∶12∶11，则原子数目：①>②>③，故D错误。
5．(2024·安徽宣城二调)南京大学科研团队首次发现氨还原过程中的多米诺效应，即一旦完成第①步，将自发完成后续步骤，反应过程示意图如下。NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( C )
A．2.24 L N2含有NA个价电子
B．3.5 g Li3N中含有3NA个共价键
C．若0.7 g Li参与第②步反应转移电子数为0.1NA
D．①②③步反应均为氧化还原反应
[解析] 未指明标准状况，2.24 L N2的物质的量不确定，无法计算含有的价电子数，A错误；Li3N是离子化合物，其中只含有离子键，B错误；0.7 g Li为0.1 ml，参与第②步反应时其化合价从0→＋1，转移电子数为0.1NA，C正确；第③步反应中Li、N、H元素化合价均未发生变化，不是氧化还原反应，D错误。
6．(2023·黑龙江大庆一模)设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( A )
A．16.9 g过氧化钡(BaO2)固体中阴、阳离子总数为0.2NA
B．1 L 1 ml·L－1 H2O2溶液中，氢原子数目为2NA
C．标准状况下，22.4 L Cl2与56 g铁充分反应，转移的电子数为3NA
D．12 g金刚石中含有的原子数和共价键数均为NA
[解析] BaO2由Ba2＋、Oeq \\al(2－,2)构成，16.9 g即0.1 ml BaO2固体中阴、阳离子的物质的量之和为0.2 ml，总数为0.2NA，A项正确；1 L 1 ml·L－1 H2O2溶液中含有过氧化氢分子、水分子，则氢原子数目大于2NA，B项错误；标准状况下，22.4 L Cl2(1 ml)与56 g铁(1 ml)发生反应2Fe＋3Cl2eq \(=====,\s\up7(△))2FeCl3，则铁过量，Cl2完全反应，转移的电子数为2NA，C项错误；12 g金刚石中含有1 ml碳原子，每个碳原子形成4个共价键，每个共价键为2个碳原子共用，则含有的共价键数目为1 ml×4×eq \f(1,2)×NA ml－1＝2NA，D项错误。
7．(2023·贵州毕节一模)高效率和高选择性地将CO2转化为CH4是CO2资源化利用的途径之一。我国科研工作者开发了一种空腔串联反应器，为电催化还原CO2提供了一种可行的转化方案，其原理如图所示。
设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( C )
A．22 g CO2中所含共用电子对数目为4NA
B．1 ml CH4中所含质子数和中子数均为10NA
C．途径2生成标准状况下22.4 L CH4时转移电子数为8NA
D．途径1所得产物物质的量之比为1∶1，形成共价键数目为6NA
[解析] CO2的结构式为O===C===O,1个CO2分子中含有4个共用电子对，则22 g即0.5 ml CO2中所含共用电子对数目为2NA，A项错误；1个CH4中含有10个质子，6个中子，则1 ml CH4中含有的质子数和中子数不相等，B项错误；标准状况下22.4 L CH4为1 ml，途径2生成CH4的过程中C元素化合价由＋4降到－4，反应转移电子数为8NA，C项正确；未说明所得产物的物质的量，无法计算形成共价键的数目，D项错误。
8．(2024·湖北七市(州)一调)我国科学家研制出一种催化剂，能在室温下高效催化空气中甲醛的氧化，反应原理为HCHO＋O2eq \(――→,\s\up7(催化剂))CO2＋H2O。用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列有关说法正确的是( C )
A．该反应为吸热反应
B．HCHO分子空间结构为平面正三角形
C．1 ml CO2分子中，碳原子的价层电子对数为2NA
D．处理22.4 L HCHO转移电子数目为4NA
[解析] 题给反应相当于甲醛的燃烧反应，属于放热反应，A项错误；HCHO分子中C原子的价层电子对数为3，C原子采取sp2杂化，由于C原子周围的原子不同，HCHO分子的空间结构为平面三角形，不是正三角形，B项错误；1个CO2分子中C原子的价层电子对数为2，则1 ml CO2分子中碳原子的价层电子对数为2NA，C项正确；未指出HCHO所处状态，无法计算HCHO的物质的量，因而无法计算转移电子的数目，D项错误。
9．(2023·江西上饶一模)设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是( A )
A．1 L 1 ml·L－1 CH3COONa溶液中阴离子数目之和为NA
B．1 ml N(C2H5)3中的C—N键数目为3NA
C．16.25 g Zn与足量浓硫酸充分反应，生成气体的分子数为0.25NA
D．室温下，1 L 0.1 ml·L－1盐酸中H＋的数目约为0.1NA
[解析] 1 L 1 ml·L－1 CH3COONa溶液中c(Na＋)＝1 ml·L－1，溶液中存在电荷守恒c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(Na＋)＋c(H＋)，则c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(Na＋)＋c(H＋)>1 ml·L－1，A项错误；1 ml N(C2H5)3分子中C—N键数目为3NA，B项正确；Zn与浓硫酸的反应为Zn＋2H2SO4(浓)===ZnSO4＋SO2↑＋2H2O，Zn与稀硫酸的反应为Zn＋H2SO4(稀)===ZnSO4＋H2↑，由反应可知消耗1 ml Zn生成1 ml气体，则16.25 g即0.25 ml Zn完全反应后生成气体的分子数为0.25NA，C项正确；0.1 ml·L－1盐酸中c(H＋)＝0.1 ml·L－1，溶液体积为1 L，则H＋的数目约为0.1NA，D项正确。
10．(2023·河北邢台一模)侯氏制碱法中涉及反应：NH3＋CO2＋H2O＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl。设NA是阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( C )
A．17 g NH3溶于水所得溶液中NH3和NH3·H2O数目之和为NA
B．1 ml NaHCO3晶体中所含COeq \\al(2－,3)数目为NA
C．常温常压下，44 g CO2所含分子数目为NA
D．0.1 ml·L－1 NH4Cl溶液中所含配位键数目为NA
[解析] NH3与水的反应是可逆反应，17 g(1 ml)NH3溶于水所得溶液中氮元素的存在形式有NH3、NHeq \\al(＋,4)和NH3·H2O三种，则NH3和NH3·H2O数目之和小于NA，A项错误；NaHCO3晶体中不含COeq \\al(2－,3)，B项错误；常温常压下，44 g CO2为1 ml，所含分子数目为NA，C项正确；溶液体积未知，无法计算0.1 ml·L－1 NH4Cl溶液中NH4Cl的物质的量且注意NHeq \\al(＋,4)在溶液中会发生水解，D项错误。
二、非选择题：本题共4小题。
11．某研究性学习小组同学为了探究“在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子”，设计了如下实验装置并记录相关实验数据。
【实验装置】
【部分实验数据】
请回答下列问题。
(1)4 min时H2、O2的物质的量分别是 0.1 ml、 0.05 ml。
(2)该温度下，气体摩尔体积是 24.86 L·ml－1 。
(3)下列叙述不正确的是 B (填字母)。
A．气体摩尔体积与气体的温度相关
B．在该实验条件下，3 ml O2的气体摩尔体积为74.58 L·ml－1
C．同温、同压下，2 ml CO、CO2混合气体和2 ml O2的体积相同
D．该实验条件下，O2的密度为1.287 g·L－1
[解析] (1)4 min时水槽中H2O减轻的质量为300 g－298.2 g＝1.8 g，根据反应2H2Oeq \(=====,\s\up7(电解))2H2↑＋O2↑可知，消耗1.8 g(0.1 ml)H2O得到0.1 ml H2、0.05 ml O2。
(2)0.05 ml O2的体积为1.243 L，所以气体摩尔体积为eq \f(1.243 L,0.05 ml)＝24.86 L·ml－1。
(3)当其他条件不变时，一定物质的量的气体，温度越高，其体积越大，故温度越高，气体摩尔体积也越大，A项正确；气体摩尔体积限定气体的物质的量为1 ml，所以该实验条件下O2的气体摩尔体积为24.86 L·ml－1，B项错误；同温、同压下，气体的物质的量相同，其体积相等，所以2 ml CO、CO2混合气体和2 ml O2的体积相同，C项正确；该实验条件下，1 ml O2的体积为24.86 L、质量为32 g，则O2的密度为eq \f(32 g,24.86 L)≈1.287 g·L－1，D项正确。
12．我国政府承诺2030年前实现“碳达峰”，使二氧化碳的排放不再增长，达到峰值之后逐步降低。CO2的减排已经引起国际社会的广泛关注，我国科学家实现了CO2高选择性、高稳定性加氢合成甲醇(CH3OH)。设NA为阿伏加德罗常数的值。
(1)CH3OH的摩尔质量为 32 g·ml－1。
(2)0.2 ml H2O中所含原子的数目为 0.6NA ，所含质子数为 2NA 。
(3) 36 g水中所含氢原子的数目与1 ml CH3OH所含氢原子数相同。
(4)含0.1NA个O原子的CO2中所含电子数为 1.1NA 。
(5)16 g CH3OH完全燃烧生成CO2和H2O，消耗O2的体积为 16.8 L (标准状况)。
[解析] (4)1个CO2分子含有22个电子，含0.1NA个O的CO2的物质的量为0.05 ml，则含有1.1 ml电子，故所含电子数为1.1NA。
(5)16 g CH3OH为0.5 ml，完全燃烧消耗氧气0.75 ml,0.75 ml氧气在标准状况下的体积为0.75 ml×22.4 L·ml－1＝16.8 L。
13．物质的量是学习化学的基础。
(1)19 g某二价金属的氯化物ACl2中含有0.4 ml Cl－，金属A的相对原子质量是 24 。
(2)根据反应14CuSO4＋5FeS2＋12H2O===7Cu2S＋5FeSO4＋12H2SO4，可知当有2.5 ml FeS2参加反应时，被氧化的硫元素的物质的量为 1.5 ml。
(3)现有质量比为11∶14的CO2和CO的混合气体，则该混合气体中碳原子和氧原子的个数比为 3∶4 ，该混合气体的平均摩尔质量为 33.3 g·ml－1 (保留一位小数)。
(4)12.4 g Na2X中含Na＋ 0.4 ml，则X的相对原子质量是 16 。
(5)人造空气(氧气和氦气的混合气)可用于减轻某些疾病或供深水潜水员使用。在标准状况下11.2 L“人造空气”的质量是4.8 g，其中氧气和氦气的分子数之比是 1∶4 ，氧气的质量是 3.2 g 。
[解析] (1)19 g氯化物ACl2中含有0.4 ml Cl－，那么ACl2的物质的量为0.2 ml，ACl2的摩尔质量M＝eq \f(m,n)＝eq \f(19 g,0.2 ml)＝95 g·ml－1，因此A的相对原子质量为95－35.5×2＝24。
(2)根据反应的化学方程式可知，5 ml FeS2反应时，氧化生成3 ml SOeq \\al(2－,4)，所以当有2.5 ml FeS2参加反应时，被氧化的硫元素的物质的量为1.5 ml。
(3)现有质量比为11∶14的CO2和CO的混合气体，假设CO2和CO的质量分别为11 g和14 g，则两者物质的量之比为eq \f(nCO2,nCO)＝eq \f(\f(11 g,44 g·ml－1),\f(14 g,28 g·ml－1))＝eq \f(1,2)，则该混合气体中碳原子和氧原子的个数比为3∶4，该混合气体的平均摩尔质量为M＝eq \f(m,n)＝eq \f(11 g＋14 g,\f(11 g,44 g·ml－1)＋\f(14 g,28 g·ml－1))≈33.3 g·ml－1。
(4)12.4 g Na2X中含Na＋ 0.4 ml，则Na2X物质的量为0.2 ml，Na2X的摩尔质量为eq \f(m,n)＝eq \f(12.4 g,0.2 ml)＝62 g·ml－1，则X的相对原子质量是16。
(5)根据题意，在标准状况下11.2 L“人造空气”，其物质的量为n＝eq \f(V,Vm)＝eq \f(11.2 L,22.4 L·ml－1)＝0.5 ml，质量是4.8 g，n(O2)＋n(He)＝0.5 ml，n(O2)×32 g·ml－1＋n(He)×4 g·ml－1＝4.8 g，解得n(O2)＝0.1 ml，n(He)＝0.4 ml，其中氧气和氦气的分子数之比是1∶4，氧气的质量是0.1 ml×32 g·ml－1＝3.2 g。
14．(2023·上海华东师范大学附中期末)某同学利用碳酸钠进行实验探究。
测定气体摩尔体积。回答下列问题：
实验步骤如下：
①连接好如图实验装置，并________。
②称取0.053 g无水碳酸钠加入Y形管，并注入足量稀硫酸，连接装置，调整量气管(A)和水准管(B)液面相平，记录初读数为0.20 mL。
③倾斜Y形管，使稀硫酸全部注入无水碳酸钠中，直到不再有气体产生为止。
④冷却至室温，读取量气管(A)读数为11.22 mL。
(1)实验步骤①连接好如图实验装置，并 检查装置气密性 。
(2)实验测得的气体摩尔体积是 22.04 L·ml－1(保留小数点后两位)。
(3)实验结束读取气体体积时，若量气管(A)中液面低于水准管(B)中液面，会使测得气体的体积 偏小 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
[解析] (1)该实验有气体生成，为防止实验中气体逸出导致实验失败，连接好实验装置后应检查装置气密性。
(2)由题意可知，反应生成二氧化碳的体积为11.22 mL－0.20 mL＝11.02 mL，由碳原子守恒可知，二氧化碳的物质的量为eq \f(0.053 g,106 g·ml－1)＝5×10－4 ml，则气体摩尔体积为eq \f(11.02×10－3 L,5×10－4 ml)＝22.04 L·ml－1。
(3)读取气体体积时，若水准管的液面高于量气管的液面，会使量气管中气体压强高于外界大气压，导致测得气体体积偏小。温度
压强
时间
水槽中H2O
的质量
H2
体积
O2
体积
30 ℃
101 kPa
0
300 g
0
0
30 ℃
101 kPa
4 min
298.2 g
1.243 L