《2025年天星教育试题调研化学第9辑》

原创预测1 $Cl_{2}O$常用于灭菌、漂白和制备$HClO$溶液。在实验室可用潮湿的氯气与碳酸钠反应来制取，化学方程式为$2Cl_{2}+2Na_{2}CO_{3}+H_{2}O\xlongequal{}2NaHCO_{3}+Cl_{2}O+2NaCl$。设$N_{A}$为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是

A.$2.0\ L\ 0.5\ mol· L^{-1}$的$Na_{2}CO_{3}$溶液中$O$原子的数目为$3N_{A}$
B.$10\ g\ H_{2}O$、$D_{2}O$、$T_{2}O$组成的混合物中所含的中子数可能为$5N_{A}$
C.生成$11.2\ L\ Cl_{2}O$时，转移电子数为$N_{A}$
D.$NaCl$晶体中，某个$Na^{+}$周围，与其距离相等且最近的$Na^{+}$的数目为$12N_{A}$

答案： 解析
溶液中$Na_{2}CO_{3}$的物质的量为$2.0\ L×0.5\ mol· L^{-1}=1\ mol$，则$Na_{2}CO_{3}$中$O$原子的数目为$3N_{A}$，但溶剂水中也含有$O$原子，故$Na_{2}CO_{3}$溶液中$O$原子的数目大于$3N_{A}$，A错误。$H_{2}O$、$D_{2}O$、$T_{2}O$的相对分子质量分别为$18$、$20$、$22$，每个$H_{2}O$、$D_{2}O$、$T_{2}O$分子中含有的中子数分别为$8$、$10$、$12$，则质量均为$10\ g$的$H_{2}O$、$D_{2}O$、$T_{2}O$中所含的中子的物质的量分别是$\frac{10\ g}{18\ g· mol^{-1}}×8\approx4.44\ mol$、$\frac{10\ g}{20\ g· mol^{-1}}×10=5\ mol$、$\frac{10\ g}{22\ g· mol^{-1}}×12\approx5.45\ mol$，故$10\ g$ $H_{2}O$、$D_{2}O$、$T_{2}O$组成的混合物中所含的中子数可能为$5N_{A}$，B正确。未指明$Cl_{2}O$所处状态，无法计算生成的$Cl_{2}O$的物质的量，进而无法计算反应过程中转移的电子数，C错误。$NaCl$晶体中，$1$个$Na^{+}$周围，与其距离相等且最近的$Na^{+}$有$12$个，D错误。

原创预测2 次磷酸钠$(NaH_{2}PO_{2})$具有强还原性，在制药、食品工业等多个领域具有广泛的应用。工业上利用黄磷$(P)$、$NaOH$和$H_{2}O_{2}$制备$NaH_{2}PO_{2}$的工艺流程如图所示。设$N_{A}$为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是


A.反应$(1)$中每消耗$31\ g$黄磷，生成$PH_{3}$分子的数目为$0.75N_{A}$
B.反应$(2)$中每生成$0.1\ mol\ H_{3}PO_{2}$，转移的电子数目为$0.4N_{A}$
C.常温下，$1\ L\ pH = 13$的$NaOH$溶液中水电离出的$OH^{-}$数目为$0.1N_{A}$
D.通过上述工艺流程，每生成$1\ mol\ NaH_{2}PO_{2}$时，所消耗的$H_{2}O_{2}$中极性键的数目为$4N_{A}$

答案： 解析
根据题图可知，反应$(1)$的化学方程式为$4P + 3NaOH + 3H_{2}O\xlongequal{}3NaH_{2}PO_{2}+PH_{3}\uparrow$，因此每消耗$31\ g(1\ mol)\ P$，生成$PH_{3}$分子的数目为$0.25N_{A}$，A错误。反应$(2)$的化学方程式为$PH_{3}+2H_{2}O_{2}\xlongequal{}H_{3}PO_{2}+2H_{2}O$，其中$P$从$-3$价升高到$+1$价，可得关系式$H_{3}PO_{2}\sim4e^{-}$，即每生成$1\ mol\ H_{3}PO_{2}$，转移$4\ mol$电子，则每生成$0.1\ mol\ H_{3}PO_{2}$，转移的电子数目为$0.4N_{A}$，B正确。常温下，$pH = 13$的$NaOH$溶液中$c(OH^{-}) = 0.1\ mol· L^{-1}$，$c(H^{+}) = \frac{K_{W}}{c(OH^{-})}=1×10^{-13}\ mol· L^{-1}$，则水电离出的$c_{水}(OH^{-}) = 1×10^{-13}\ mol· L^{-1}$，所以$1\ L$该溶液中水电离出的$OH^{-}$数目为$10^{-13}N_{A}$，C错误。反应$(3)$的化学方程式为$H_{3}PO_{2}+NaOH\xlongequal{}NaH_{2}PO_{2}+H_{2}O$，结合上述分析，分析整个工艺流程，每生成$1\ mol\ NaH_{2}PO_{2}$时，通过反应$(3)$生成的$NaH_{2}PO_{2}$为$0.25\ mol$，对应消耗$0.5\ mol\ H_{2}O_{2}$，由于$1\ mol\ H_{2}O_{2}$中含有$2\ mol$极性键，故所消耗的$H_{2}O_{2}$中极性键的数目为$N_{A}$，D错误。