Question

设N_A为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是

A．高温下，0.2molFe与足量水蒸气反应，生成的H₂分子数目为0.3N_A

B．室温下，1LpH＝13的NaOH溶液中，由水电离的OH^－离子数目为0.1N_A

C．氢氧燃料电池正极消耗22.4L（标准状况）气体时，电路中通过的电子数目为2N_A

D．5NH₄NO₃2HNO₃＋4N₂↑＋9H₂O反应中，生成28g N₂时，转移的电子数目为3.75N_A

Answer

D

【解析】

试题分析：A、高温下铁与水蒸气反应的化学方程式为3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2，因此高温下，0.2molFe与足量水蒸气反应，生成的H2分子数目为4/3×0.2 NA＝0.27NA，A不正确；B、室温下，1LpH＝13的NaOH溶液中，氢离子的物质的量是10－13，水电离出1个氢离子，必然电离出1个OH－离子，所以由水电离的OH－离子数目为10－13NA，B不正确；C、氢氧燃料电池正极消耗氧气，22.4L（标准状况）氧气的物质的量是1mol，氧气在反应中得到4个电子，则1mol氧气得到4mol电子，电路中通过的电子数目为4NA，C不正确；D、5NH4NO32HNO3＋4N2↑＋9H2O反应中，－3价的氮元素升高到0价，失去3个电子。＋5价的氮元素降低到0价，得到5个电子，即每生成4mol氮气反应中转移电子的物质的量是15mol。因此生成28g N2即1mol氮气时，转移电子的物质的量是15mol÷4＝3.75mol，其的电子数目为3.75NA，D正确，答案选D。

【考点定位】本题主要是考查阿伏伽德罗常数的有关判断与计算

【考点定位】该类题的特点是以微粒数目的计算为依托，考查物质的结构、元素化合物、氧化还原反应、电解质溶液等知识。顺利解答该类题目的关键是：一方面要仔细审题，注意关键字词，熟悉常见的“陷阱”；另一方面是要把各种量转化为物质的量，以此为中心进行计算。该类试题答题时需要注意以下几点：

①注意物质的聚集状态与状况的关系，在标准状况下，溴、H2O、HF、苯、CCl4、CH2Cl2、CHCl3、CH3OH、碳原子数大于4的烃(辛戊烷除外)均为液体；SO3为固体，HCHO、CH3Cl为气体。

②注意气体体积与状况的关系，如在标准状况下，11.2 L H2的分子数一定为0.5 NA，但在非标准状况下，其分子数有可能为0.5NA。

③注意物质组成中分子个数或原子个数的判断：如Ne、O3、P4分子中的原子个数，Na2O2、KO2中阴、阳离子个数之比，NO2和CO2混合气体氧原子数的判断，混合烯烃中碳原子数或氢原子数的判断等。

④注意弱电解质的电离及某些离子的水解，如1 mol CH3COOH溶于水时，溶液中CH3COO－的物质的量小于1 mol；1 mol FeCl3溶于水时，由于Fe3＋的水解，溶液中Fe3＋的物质的量小于1 mol。

⑤注意物质的存在形态不同，离子的种类、数目不同，如NaHCO3晶体中只含有HCO3—和Na＋，而溶液中还会因为HCO3-的电离产生少量CO32—，由于HCO3—的水解产生少量H2CO3；1 mol NaHSO4晶体或熔融状态下存在的离子的物质的量为2 mol，而1 mol NaHSO4溶于水电离出离子的物质的量为3 mol。

⑥注意特殊物质的摩尔质量或分子中的中子数，如D2O、T2O、18O2等。

⑦注意一些物质中化学键的数目，如1 mol H2O中含有2 mol O—H键；1 mol NH3中含有3 mol N—H键；1 mol CH4中含有4 mol C—H键；1 mol SiO2中含有4 mol Si—O键；1 mol P4中含有6 mol P—P键；1 mol Si中含有2 mol Si—Si 键；1 mol石墨中含有1.5NA个C—C键；1 mol CnH2n＋2中含有(3n＋1)NA个共价键，(2n＋2)NA个极性键，(n－1)NA个非极性键。

⑧氧化还原反应中转移电子数目的判断是一类典型的“陷阱”，突破“陷阱”的关键是：

a．同一种物质在不同反应中氧化剂、还原剂的判断。如Cl2和Fe、Cu等反应，Cl2只做氧化剂，而Cl2和NaOH反应，Cl2既做氧化剂，又做还原剂；Na2O2与CO2或H2O反应，Na2O2既做氧化剂，又做还原剂，而Na2O2与SO2反应，Na2O2只做氧化剂。

b．量不同，所表现的化合价不同。如Fe和HNO3反应，Fe不足生成Fe3＋，Fe过量，生成Fe2＋。

c．氧化剂或还原剂不同，所表现的化合价不同。如Cu和Cl2反应生成CuCl2，而Cu和S反应生成Cu2S。

d．注意氧化还原的顺序。如向FeI2溶液中，通入Cl2，首先氧化I－，再氧化Fe2＋。

⑨注意常见的可逆反应或隐含反应，如：N2＋3H22NH3、2SO2＋O22SO3，H2＋I22HI，2NO2N2O4，NO和O2混合发生反应2NO＋O2===2NO2等。

⑩注意分散系的变化导致微粒数目的变化，如FeCl3溶液转化为Fe(OH)3胶体，因为胶体微粒是分子的集合体，所以胶体粒子的数目小于原溶液中Fe3＋的数目。

⑪注意酸性或碱性溶液中H＋或OH－数目的判断，应排除“组成因素”、“体积因素”造成的干扰。