中圖分類號:G632 文獻標識碼:A 文章編號:1008-0333(2025)16-0119-03
阿伏加德羅常數 NA 的計算與分析是高考的經典題型之一,試題的命制也在傳承中不斷融合創新,滲透選擇性必修模塊知識的 NA 考查,充分體現“價值引領、素養導向、能力為重、知識為基”[].本文例析相關,以期熟悉命題角度,探尋解題規律.
1滲透\"物質結構與性質”模塊知識的 NA 考查
例1 (2024 年·福建卷)我國科學家預測了穩定的氮單質分子 N8 (結構如圖1所示).設 NA 為阿伏加德羅常數的值.下列說法錯誤的是( ).

A.1.0 mol N8 的 σσσ 鍵電子數為 16NA B.1.0molN 的(價層)孤電子對數為 7NA C.1.0molNs 的 sp2 雜化N原子數為 6NA I ).112gN8 完全分解,產生的 N2 分子數為 4NA
試題解析本題主要考查化學鍵數目的計算、價層電子對數的確定、雜化軌道等物質結構知識與NA 相關推算.1個 N8 分子中有8個 σσσσ 鍵,每個 σσσ 鍵含有2個電子,共16個電子, 1.0molN8 的 σσσ 鍵電子數為16 NA ,A正確; N8 分子中所有原子共面可知.

6個N原子采取 sp2 雜化, ⑦、⑧ 兩處N原子采取 sp雜化,其中 ⑧,①,③,④,⑤,⑥ 六處N原子各有一對孤電子對即1個 N8 分子有6對孤電子對,1.0molN8 的(價層)孤電子對數為6 NA ,B錯誤,C正確; 112.0gN8 為 112 g/mol=1 mol,含有8 mol N,根據氮原子守恒, 1.0molN8 完全分解產生 4mol.
N2 ,D正確;故答案為B.
考點點擊通過新高考試題分析,融合創新滲透選擇性必修“物質結構與性質\"模塊知識的 NA 考查,常見的高頻考查的角度有:共價鍵中 $\textbf { \sigma }$ 鍵、 π 鍵、價層電子對數、中心原子C、N、O等雜化類型及相關原子數、配位體、配位鍵的數目、離子、質子、中子、電子等與 NA 的相互換算,因此在答題時要分清微粒的種類、雜化軌道與化學鍵的類型,特別是對配位鍵的識別與判斷,仔細分析物質結構、夯實必備知識、提升提取信息、準確運算的關鍵能力才是正確解答的必要前提.
反饋練習1 NA 為阿伏加德羅常數的值,下列說法正確的是( ).
A.(2024年·海南卷) 2.2g 超重水( 3H2O 所含的電子數目為 NA B.(2024年·江西卷) 12gC (石墨)中 sp2 雜化軌道含有的電子數為6 NA C.(2024年·江西卷) 1mol 一
中含有的 π 鍵數為4 NA D.(2024年·河北卷) 1molKO2 晶體中離子的數目為3 NA
試題解析 2.2g 超重水( 3H2O 為
Γ=0.1molΩ )所含的電子為 0.1mol×10=1mol ,電子數目為 NA ,A正確; B.12gC (石墨)的物質的量n = 12 g/mol 212l =1 mol,C原子的雜化軌道上3個電子,有一個電子未參與雜化, sp2 雜化軌道含有的電子數為3 NA ,B錯誤;雙鍵中一個 $\textbf { \sigma }$ 鍵,一個 π 鍵,則1 mol[ N=C=N (20 ]2- 中含有的 π 鍵數為 2NA ,C錯誤; KO2 由 K+ 和 O2 構成, 1molKO2 晶體中離子的數目為2 NA , D 錯誤.故答案為A.
2滲透“化學反應原理”模塊知識的 NA 考查
例2 NA 為阿伏加德羅常數的值,下列說法正確的是( ).
A.(2024年·海南卷) 1L 0.1mol?L-1 NaClO溶液中 ClO- 的數目為 0.1NA B.(2024年·貴州卷) 0. 1mol?L-1H2C2O4 溶液中含有的 H+ 數目為 0.2NA
試題解析次氯酸根離子為弱酸根離子,水溶液中部分水解生成次氯酸和氫氧根離子,故 1L 0.1mol?L-1NaCl0 溶液中 ClO- 的數目小于0.1NA ,A錯誤;未給出草酸溶液的體積,無法計算氫離子的物質的量,且草酸為弱電解質,無法完全電離,B錯誤; NH4+ 在水溶液中發生水解 ,1L1mol?L-1 NH4NO3 溶液中含 NH4+ 的數目小于 NA ,C錯誤; pH =2 的硫酸溶液中氫離子濃度為 c(H+)= 0.01mol/L ,則 1.0LpH=2 的硫酸溶液中氫離子數目為 0.01NA ,D正確.故答案為D.
考點點擊融合創新滲透選擇性必修“化學反應原理”模塊知識的 NA 考查,涉及可發生電離、水解反應的微粒數目判定為高頻考點,幾乎每年必考,其他重要考點及常見的考查角度還有: pH 與 c(H+) 的換算,可逆反應的反應物、產物計算、電化學裝置中物質的消耗與生產、電解質溶液的離子濃度、轉移電子數等相關計算,解答時要理解水解與弱電解質的電離的存在,把握可逆反應的特征,會準確書寫電極反應式,遷移應用電荷守恒、電子守恒、元素守恒、質子守恒等相關原理將至關重要.
反饋練習2 NA 為阿伏加德羅常數的值,下列說法正確的是( ).
A.(2024年·河北卷) 1L1mol?L-1 的 K2CO3 溶液中 CO32- 的數目為 NA B.(2024年·黑吉遼卷) 100mL0.1molL-1 Na2S03 溶液中, SO32- 數目為 0.01NA C.(2023年·河北卷) 1ΔLpH=2 的HCl溶液中含2 NA 個 H+ D.(2022年·全國卷)電解熔融 CuCl2 ,陰極增重 6.4g ,外電路中通過電子的數目為 0.2NA
試題解析因為 CO32- 會發生水解反應,所以1L1mol?L-1 的 K2CO3 溶液含 CO32- 的數目小于0.1NA ,A錯誤; SO32- 為弱酸陰離子,其在水中易發生水解,因此, 100mL 0.1molL-1Na2SO3 溶液中SO32- 數目小于 0.01NA,F 錯誤; pH=2 即 c(H+) Γ=0.01mol/L ,故 1LpH=2 的HCI溶液中含 H+ 的數目為 0.01NA ,C錯誤;電解熔融 CuCl2 時,陽極反應為 2Cl--2e-=Cl2↑ ,陰極反應為 Cu2++2e- Λ=Cu ,陰極增重生成 6.4gCu ,根據電極反應,生成 0.1molCu 則外電路中通過 0.2mol 的電子,數目為 0.2NA ,D正確.故答案為D.
3滲透\"有機化學基礎”模塊知識的 NA 考查
例3 NA 為阿伏加德羅常數的值,下列說法正確的是( ).
A.(2024年·廣東卷) 26gH-C≡C-H 中含有 $\textbf { \sigma }$ 鍵的數目為3 NA B.(2023年·河北卷) 1mol 組成為 CnH2n 的烴一定含有 NA 個雙鍵C.(2023年·全國甲卷) 0.50mol 異丁烷分子中共價鍵的數目為 6.5NA D.(2024年·海南卷) 1molCl2 與足量 CH4 發生取代反應生成HCl分子的數目為2 NA
試題解析 A.26gC2H2 的物質的量為 1mol 一個 C2H2 分子中含有3個 $\textbf { \sigma }$ 鍵,故 26gC2H2 中含有 $\textbf { \sigma }$ 鍵的數目為3 NA ,A正確;通式 CnH2n 的有機物可能是單烯烴,也可能是環烷烴,為環烷烴時不含雙鍵,B 錯誤;異丁烷的結構式為
,1mol 異丁烷分子含有 13NA 共價鍵,所以 0.50mol 異丁烷分子中共價鍵的數目為 6.5NA ,C正確;甲烷與氯氣發生取代反應為連鎖反應,同時得到四種氯代產物和HCI,結合氯守恒, 1molCl2 與足量 CH4 發生取代反應生成HCI分子的數目為 NA ,D錯誤.故答案為AC.
解題指導融合創新,滲透選擇性必修《有機化學基礎》模塊知識的 NA 考查,涉及相關考點有:有機物結構中化學鍵數、電子、質子等計算、有機物的燃燒、加成、取代、酯化、消去、水解等重要有機反應中相關物質的生成量與消耗量的計算,如燃燒的耗氧量、加成時氫氣、溴的消耗量、酯類水解消耗氫氧化鈉的量等.
反饋練習3 NA 為阿伏加德羅常數的值,下列說法正確的是( ).
A.(2021年·浙江卷) CH4 和 C2H4 混合氣體2.24L (標準狀況)完全燃燒,則消耗 02 分子數目為 0.25NA B.(2021年·海南卷) CH2=CH2+H2? CH3CH3 ,生成 1mol 乙烷時斷裂的共價鍵總數為 NA C.(2022年·全國卷) 0.20mol 苯甲酸完全燃燒,生成 CO2 的數目為 1.4NA D.(2022年·浙江卷) 11.2L 乙烷和丙烯的混合氣體中所含碳氫鍵數為3 NA.
試題解析標準狀況下, 2.24LCH4 和 C2H4 混合氣體的物質的量是 0.1mol ,由于 1molCH4 和C2H4 分別完全燃燒消耗氧氣的物質的量分別是2mol.3mol ,則 0.1mol 混合氣體完全燃燒消耗氧氣的分子數目應該介于 0.2NA 和 0.3NA 之間,A錯誤;發生 CH2=CH2+H2?CH3CH3 反應時,斷裂碳碳雙鍵中的一個鍵和H一H鍵,故生成 1mol 乙烷時斷裂的共價鍵總數為2 NA ,B錯誤;苯甲酸燃燒的化學方程式為
+3H2O ,燃燒1mol苯甲酸生成
,則0.2mol 時生成 1.4molCO2 ,數目為 1.4NA ,C正確;未指明溫度和壓強,無法確定 11.2L 乙烷和丙烯的混合氣體的物質的量及所含碳氫鍵的數目,D錯誤.故答案為C.
4 結束語
立足于必備知識的掌握,融合創新滲透選擇性必修模塊知識已成新高考有關 NA 考查的常態,因此在備考時,注重基礎知識與基本技能的掌握,融合不同模塊知識的主題式復習,研究高考考查的動向,熟悉命題角度,總結解答規律,這樣才能提高復習的效率與針對性,最終提高該類試題的答題準確率.
參考文獻:
[1]教育部考試中心.中國高考評價體系說明[M].北京:人民教育出版社,2019.