1．设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是( )
A．4.6 g乙醇中含有的C—H键的个数为0.6NA
B．34 g H2O2中含有的阴离子数为NA
C．标准状况下，11.2 L CHCl3中含有的分子数为0.5NA
D．常温常压下，21 g氧气和27 g臭氧中含有的氧原子总数为3NA
解析：选D。4.6 g乙醇物质的量为＝0.1 mol，乙醇的结构式为，所以C—H键的个数为0.1 mol×5＝0.5 mol；H2O2是共价化合物，其构成微粒为H2O2分子，不含有阴、阳离子；标准状况下CHCl3为液体，不能应用22.4 L·mol－1进行运算；21 g氧气中原子数为×2＝1.31 mol,27 g臭氧中氧原子数为×3＝1.69 mol，共含氧原子(1.31＋1.69) mol＝3 mol，D正确。
2．(2012·宁波高三第一次模拟)设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是( )
A．含有NA个NO2、N2O4分子的混合气体降低温度，混合气体的分子数目小于NA
B．常温常压和光照条件下，33.6 L Cl2与3.0 g H2反应，生成的HCl分子数目为3NA
C．1.68 g Fe和足量水蒸气反应，转移的电子数目为0.09NA
D．一定条件下，1 mol N2和3 mol H2充分反应，生成物中含N—H键数目为6NA
解析：选A。A项，由于2NO2N2O4的正反应是一个放热反应，故降低温度化学平衡向正反应方向移动，气体的分子数减少，故正确；B项，常温常压下，33.6 L Cl2的物质的量小于1.5 mol，故反应生成的HCl分子数小于3NA，不正确；C项，1.68 g铁为0.03 mol，与足量水蒸气反应生成0.01 mol Fe3O4，转移电子数目为0.08NA，不正确；D项，由于氮气与氢气的反应是一个可逆反应，故生成物中含N—H键数目小于6NA，不正确。
3．(2012·舟山高三检测)用NA表示阿伏加德罗常数的数值。下列说法正确的是(双选)( )
A．在O2参与的反应中，1 mol O2作氧化剂时得到的电子数一定是4NA
B．1 L 1 mol·L－1NH4NO3溶液中氮原子数小于2NA
C．常温常压下，11.2 g乙烯中含有共用电子对数目为2.4NA
D．标准状况下，22.4 L HCHO中所含有的分子数为NA
解析：选CD。O2作氧化剂时，其化合价必降低，但氧元素的负价有－1、－2价两种，A错误；NH4NO3溶液中NH会发生水解，但该过程中N原子守恒，其总量为2 mol，B错误；乙烯结构式为 ，含有共用电子对数目为×6＝2.4 mol，C正确。
4．(2012·承德高三第一次模拟)用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是(双选)( )
A．1 L 0.1 mol·L－1NH4Cl溶液中，NH的数目小于0.1NA
B．标准状况下，11.2 L的Cl2溶于水，转移的电子总数为0.5NA
C．14 g乙烯、丙烯的混合气体，含有C—H键数为2NA
D．标准状况下，2.24 L CH2Cl2中含有Cl原子数为0.2NA
解析：选AC。NH发生水解，NH＋H2ONH3·H2O＋H＋，含0.1 mol NH4Cl的溶液中NH的数目小于0.1NA，A正确；Cl2与水发生反应：Cl2＋H2OHCl＋HClO,1 mol Cl2参加反应，转移1 mol e－，但是11.2 L Cl2溶于水后只有一部分Cl2参加反应，B错误；14 g乙烯中C—H键为×4＝2 mol,14 g丙烯中C—H键为×6＝2 mol，C正确；CH2Cl2标准状况下是液态，不能应用22.4 L·mol－1进行计算，D错误。
5．(1)2 mol O3和3 mol O2的质量之比为__________，分子数之比为________，同温同压下的密度之比为________，含氧原子数之比为____________，同温同压下的体积之比为________。
(2)O3与Cl2具有相似的性质，均可用于自来水的消毒。已知二者在消毒时均被还原为最低价态，则相同状况下10 L O3与________L Cl2的消毒能力相当。
(3)气体化合物A的分子式可表示为OxFy，已知同温同压下10 mL A 受热分解生成15 mL O2和10 mL F2，则A的化学式为________，推断的依据为________________________________________________________________________。
解析：(1)本题考查的是物质的量的应用，根据物质的量与其他量的关系把物质的量转化成要求的量，还考查了阿伏加德罗定律的运用，运用时注意所处的条件。
(2)此过程为氧化还原反应，用O3与Cl2消毒后分别转化为、，若设Cl2的体积为x L，根据氧化还原反应过程中化合价升降总数相等，则10 L×3×[0－(－2)]＝x L×2×[0－(－1)]，解得x＝30。
(3)根据质量守恒定律和阿伏加德罗定律，写出分解反应的化学方程式为2OxFy3O2＋2F2，则A的化学式为O3F2。
答案：(1)1∶1 2∶3 3∶2 1∶1 2∶3 (2)30
(3)O3F2 阿伏加德罗定律和质量守恒定律
1．(2011·高考广东卷)设nA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是( )
A．常温下，23 g NO2含有nA个氧原子
B．1 L 0.1 mol·L－1氨水含有0.1nA个OH－
C．常温常压下，22.4 L CCl4含有nA个CCl4分子
D．1 mol Fe2＋与足量的H2O2溶液反应，转移2nA个电子
解析：选A。A项，23 g NO2物质的量为0.5 mol，因此，氧原子的物质的量为1 mol，其原子个数为nA，正确；B项，一水合氨为弱电解质，其电离的OH－个数应小于0.1nA；C项 ，CCl4在常温常压下为液态，因此22.4 L CCl4的分子数应远大于nA个；D项，Fe2＋被氧化为Fe3＋，1 mol Fe2＋被氧化时，应转移nA个电子。
2．(2010·高考广东卷)设nA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是( )
A．16 g CH4中含有4nA个C—H键
B．1 mol·L－1NaCl溶液含有nA个Na＋
C．1 mol Cu和足量稀硝酸反应产生nA个NO分子
D．常温常压下，22.4 L CO2 中含有nA个CO2分子
解析：选A。16 g CH4的物质的量为1 mol，所以含有4 mol C—H键，即4nA个，A对；由于不知1 mol·L－1NaCl溶液体积，故无法计算Na＋个数，B错；据3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O可知，1 mol Cu可产生 mol NO气体，为nA个NO分子，C错；常温常压下，22.4 L CO2不是1 mol，D错。答案为A。
3．(2010·高考福建卷)NA表示阿伏加德罗常数，下列判断正确的是( )
A．在18 g 18O2中含有NA个氧原子
B．标准状况下，22.4 L空气含有NA个单质分子
C．1 mol Cl2参加反应转移电子数一定为2NA
D．含NA个Na＋的Na2O溶解于1 L水中，Na＋的物质的量浓度为1 mol·L－1
解析：选A。B项，空气中既有N2、O2等单质分子，也有CO2等化合物分子，故1 mol空气中含有的单质分子数应少于NA个；C项，1 mol Cl2参加反应完全转化为＋1价或－1价化合物时转移的电子数才是2NA，当1 mol Cl2发生歧化反应时转移的电子数不是2NA；D项，此时溶液的体积不是1 L，故Na＋的物质的量浓度不等于1 mol/L。
一、单项选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1．(2012·上海高三调研)假定把12C的相对原子质量定为24，把24 g 12C含有的原子个数定为阿伏加德罗常数，而物质的量的概念不变。则下列推断不正确的是( )
A．此时16O的相对原子质量为32
B．标准状况下44 g CO2的体积为22.4 L
C．标准状况下，1 mol O2为44.8 L
D．40 g NaOH溶于水配成1 L溶液，其物质的量浓度为1 mol·L－1
解析：选D。A正确，氧原子的实际质量没变，但标准却由12C质量的1/12变为1/24，所以16O的相对原子质量由16变为32；B正确，44 g CO2客观存在，其标准状况下的体积22.4 L也客观存在；C正确，此时NA由原来的约6.02×1023变为约12.04×1023，标准状况下，气体摩尔体积由22.4 L变为44.8 L；D不正确，由于“标准”的改变，此时的40 g NaOH已经不是1 mol了，而是0.5 mol，所得溶液的物质的量浓度为0.5 mol·L－1。
2．(2012·龙岩高三联考)设NA表示阿伏加德罗常数。下列说法中，错误的是( )
A．标准状况下，22.4 L氢气和氯气的混合气体，所含分子数为NA
B．常温常压下，1 mol氦气含有的原子数为NA
C．1 mol Al3＋含有核外电子数为3NA
D．1 L 1 mol·L－1的FeCl3溶液中Fe3＋的数目小于NA
解析：选C。标准状况下，22.4 L H2的分子数为1 mol,22.4 L Cl2的分子数也为1 mol，则22.4 L H2和Cl2混合气中分子数也为1 mol，A正确；氦气为单原子分子构成的气体，1 mol He中含有1 mol He原子，B正确；1个Al3＋核外有10个e－，C错误；Fe3＋在水中发生水解，所以D正确。
3．设NA为阿伏加德罗常数。下列说法中正确的是( )
A．1 mol NH中含有10NA个质子
B．t ℃时，1 L pH＝6的纯水中，含1×10－6NA个OH－
C．78 g Na2O2中含阴离子的数目为2NA
D．向FeI2溶液中通入适量氯气，当有1 mol Fe2＋被氧化时，总共转移电子的数目为NA
解析：选B。NH为10e－微粒，但质子数为7＋4×1＝11，A错误；pH＝6的纯水中c(H＋)＝1.0×10－6mol·L－1，则c(OH－)也为1.0×10－6mol·L－1,1 L水中含有n(OH－)＝1.0×10－6mol·L－1×1 L＝1.0×10－6mol，B正确；Na2O2中含有的阴离子为O，所以78 g Na2O2(1 mol)中含有O为1 mol，C错误；FeI2溶液中，I－的还原性大于Fe2＋，当有Fe2＋被氧化时，则I－一定完全被氧化，所以D错误。
4．(2012·台州高三调研)用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )
A．标准状况下，密度为ρ g·L－1的某气体纯净物一个分子的质量为 g
B．17 g甲基(—14CH3)所含电子数为7NA
C．1 mol C6H14分子中共价键总数为20NA
D．5.6 g铁与足量稀硫酸反应失去电子数为0.3NA
解析：选A。据ρ＝，若取1 mol标准状况下该气体，则ρ＝，可得M＝22.4ρ，而M在数值上是1 mol气体分子的质量，则1个该气体分子的质量为即为，A正确；—14CH3为9e－微粒，则17 g —14CH3中含9 mol e－，B错误；C6H14是己烷，其分子中共价键数为19，即1 mol C6H14中含19 mol共价键，C错误；Fe与稀硫酸反应生成FeSO4和H2，D错误。
5．(2012·南京高三第一次模拟)设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是( )
A．0.01 mol Mg在空气中完全燃烧生成MgO和Mg3N2，转移的电子数目为0.02NA
B．1 mol H3O＋中含有的电子数目为11NA
C．100 mL 1 mol·L－1的Na2CO3溶液中含有的离子总数为0.3NA
D．理论上氢氧燃料电池负极消耗11.2 L标准状况下的气体，外线路通过电子数为2NA
解析：选A。A项，根据Mg失电子数即可计算，正确；B项，1 mol H3O＋中含有的电子数为10NA，故不正确；C项，由于CO水解使离子数目增加，故溶液中的离子总数大于0.3NA，不正确；D项，氢氧燃料电池负极消耗的H2为1 mol时，转移的电子数为2 mol,11.2 L标准状况下气体的物质的量为0.5 mol，转移的电子数为0.5 mol×2＝1 mol，不正确。
6．(2012·北京东城区高三期末考试)用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )
A．1 mol Na2O2与水完全反应时转移电子的数目为NA
B．标准状况下，22.4 L水中含有水分子的数目为NA
C．在Cu－Zn原电池中，当负极区有6.5 g金属溶解时，外电路的导线中通过的电子数为NA
D．1 L 0.1 mol·L－1乙酸溶液中H＋数为0.1NA
解析：选A。1 mol Na2O2与水完全反应时转移电子的数目为1 mol；气体摩尔体积的使用对象为气体，B选项中的水在标准状况下为非气态，不能应用22.4 L·mol－1进行计算；负极区溶解的6.5 g金属为Zn，Zn失去0.2 mol电子；乙酸为弱电解质，乙酸不能完全电离，所以1 L 0.1 mol·L－1乙酸溶液中H＋数小于0.1NA。
7．下列叙述正确的是( )
A．相同条件下，N2和O3的混合气体与等体积N2所含原子数相等
B．等物质的量的甲基(—CH3)与羟基(—OH)所含电子数相等
C．常温常压下28 g CO与22.4 L O2所含分子数相等
D．16 g CH4与18 g NH所含质子数相等
解析：选B。A项，相同条件下，等体积的O3和N2比较，O3所含原子数为N2所含原子数的3/2倍；B项，一个甲基(—CH3)和一个羟基(—OH)所含电子数都是9个；C项，常温常压下，28 g CO的物质的量为1 mol,22.4 L O2的物质的量小于1 mol；D项，16 g CH4中所含质子数为10 mol，而18 g NH中所含质子数为11 mol。
8．下列叙述中正确的是( )
A．同温同压下，相同体积的物质，它们的物质的量必相等
B．任何条件下，等质量的丙烷和二氧化碳所含的分子数必相等
C．等体积的NH3与C2H6中，后者所含原子数一定是前者的2倍
D．在同温同压下，相同体积的任何气体中均含有相同数目的原子
解析：选B。选项A中的“物质”应该是“气体”；选项B中的丙烷和二氧化碳摩尔质量均为44 g/mol，等质量的丙烷与二氧化碳的物质的量相等，则其所含分子数相等，与外界条件无关，故B正确；C选项中未强调温度和压强，则等体积的NH3与C2H6的物质的量不一定相等，因此后者所含原子数不一定是前者的2倍；D选项中“同温同压同体积”说明气体的物质的量相等，根据阿伏加德罗定律可知气体的分子数相等，但原子个数不一定相等。例如，1 mol H2、1 mol O3、1 mol CH4中分子个数相等，但原子个数之比为2∶3∶5。
9．下列有关气体体积的叙述中，正确的是( )
A．在一定的温度和压强下，各种气态物质体积大小由气体分子的大小决定
B．在一定的温度和压强下，各种气态物质体积的大小由物质的量的多少决定
C．气体摩尔体积的值不受温度和压强的影响
D．气体摩尔体积是指1 mol任何气体所占的体积约为22.4 L
解析：选B。决定物质体积的因素：①微粒数的多少，②微粒本身的大小，③微粒间的距离，其中微粒数的多少是决定物质体积大小的主要因素。对于气体物质，在一定温度和压强下，其体积的大小主要由分子数的多少来决定，故A不正确，B正确；气体摩尔体积是指1 mol任何气体所占的体积，其大小是不确定的，会随着温度、压强的变化而变化，22.4 L/mol是标准状况下的气体摩尔体积，故C、D不正确。
10．(2012·上海高三调研)用酸性氢氧燃料电池电解饱和食盐水的装置如图所示(a、b为石墨电极，不考虑U形管中气体的溶解且a上产生的气体全部进入小试管中)。下列说法中错误的是( )
A．同温同压下，燃料电池中参与反应的氢气和氧气的体积之比为2∶1
B．同等条件下，U形管a、b两端产生的气体的密度之比为35.5∶1
C．燃料电池中消耗0.2 g H2时，U形管中阴极产生的气体为2.24 L(标准状况下)
D．燃料电池中消耗1 mol O2时，小试管中反应转移的电子数约为4 ×6.02×1023
解析：选D。本题借助于原电池和电解池考查阿伏加德罗定律和电化学原理。通入H2的一极为负极，通入O2的一极为正极，H2和O2完全反应时，气体的体积之比等于物质的量之比，即2∶1，A正确；a端为阳极，产生的气体为Cl2，b端为阴极，产生的气体为H2，同等条件下，气体的密度之比等于气体的相对分子质量之比，即35.5∶1，B正确；根据电子守恒原理，燃料电池中消耗0.1 mol H2时，b端产生的H2也为0.1 mol，C正确；燃料电池中消耗1 mol O2时，对应a端产生的Cl2为2 mol，Cl2与NaOH溶液的反应中，Cl2既作氧化剂，又作还原剂，转移的电子数约为2×6.02×1023，D错误。
二、非选择题
11．(1)0.3 mol NH3分子中所含氢原子数与________个H2O分子中所含氢原子数相等。
(2)含0.4 mol Al3＋的Al2(SO4)3中所含的SO的物质的量是________。
(3)已知16 g A和20 g B恰好完全反应生成0.04 mol C和31.76 g D，则C的摩尔质量为________。
(4)2.3 g Na中含__________mol e－，在跟足量水反应中失去________mol e－。
(5)2 mol O3和3 mol O2的质量之比为________，分子数之比为________，同温同压下的密度之比为________，含氧原子数之比为________，同温同压下的体积之比为________。
解析：(1)0.3 mol×6.02×1023mol－1×3＝N(H2O)×2，则N(H2O)＝2.709×1023。
(2)n(SO)＝0.4 mol÷2×3＝0.6 mol。
(3)根据质量守恒定律，0.04 mol C的质量为16 g＋20 g－31.76 g＝4.24 g，M(C)＝4.24 g÷0.04 mol＝106 g·mol－1。
(4)每个钠原子有11个e－，2.3 g Na中含e－的物质的量为：×11＝1.1 mol。钠和水反应时，每个钠原子失去1个e－，则2.3 g Na和H2O反应失去0.1 mol e－。
(5)本题考查的是物质的量的应用，根据物质的量与其他量的关系把物质的量转化成要求的量，还考查了阿伏加德罗定律的运用，运用时注意所处的条件。
答案：(1)2.709×1023 (2)0.6 mol
(3)106 g·mol－1 (4)1.1 0.1
(5)1∶1 2∶3 3∶2 1∶1 2∶3
12．在120 ℃、101 kPa条件下，由H2、CH4组成的混合气体a mL，通入一定量(设为x mL)氧气使其完全燃烧。
(1)若a mL混合气体完全燃烧消耗相同条件下氧气的体积也为a mL(即x＝a)，则原混合气体中CH4的体积分数是________。
(2)若完全燃烧后生成CO2和H2O(g)的总体积在相同条件下为2a mL，则原混合气体中CH4的体积分数是________。
(3)若原混合气体完全燃烧时，生成的气体中只有CO2和H2O(g)，则x的取值范围是________。
解析：(1)设H2的体积为x，CH4的体积为y，则x＋y＝＋2y，解得y∶x＝1∶2，所以CH4的体积分数为33.3%。
(2)同理，H2燃烧生成H2O的体积为x，CH4燃烧生成2y体积的H2O和y体积的CO2，所以x＋3y＝2(x＋y)，解得x∶y＝1∶1，所以CH4的体积分数为50%。
(3)若a mL全部是H2，则完全燃烧时消耗O2的体积为 mL；若a mL全部是CH4，则完全燃烧时消耗O2的体积为2a mL，所以得0.5a
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