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第二章 化学计量
第07 讲 阿伏加德罗常数在高考中的应用专讲
梳理归纳(
巩固知识)
►
1.阿伏伽德罗常数
(1)概念:阿伏加德罗常数的定义值是指0.012kg 12C 所含的原子数,约为6.02×1023,符号为NA.表示
1mol 任何粒子的数目;
(2)单位:mol-1;
2.阿伏伽德罗常数的精确数值
加德罗常数可用多种实验方法测得,到目前为止测得比较精确的数据是6.02214067×1023 mol-1。
3.化学计量间的换算关系
宏观量(m、V)与微粒数(分子、原子、离子、质子、中子和电子等)数目的的换计算公式为N=n·NA,涉及
阿伏加德罗常数(NA)的正误判断,核心是掌握以物质的量为中心的化学计量间的换算。因此确定微粒数
目(N)的前提是确定目标微粒的物质的量(n),以物质的量为中心的化学计量间的换算关系如下:
4.计算N(微粒数)的基本思路
→n×NA=N
【特别强调】
(1)=n 适用于所有微粒的求算;
(2)=n 中Vm的条件一般为标准状况下Vm=22.4 L·mol-1,V 可以是单一组分的气体(如NO)或混合气体(如
空气);
(3)cV=n 适用于一定体积一定物质的量浓度的溶液,如1 L 0.1 mol·L-1的NaCl 溶液中所含Na+或Cl-微
粒数的计算。
【核心素养】
阿伏加德罗常数的判断正误是高考中的必考题,一直保持着较高的稳定性与连续性。其分析分两个环节
1
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①n 的计算,②1 mol 题给对象对应所问对象的个数。在命题思路上主要以阿伏加德罗常数为载体,结
合气体摩尔体积、物质的组成和结构、氧化还原反应及电离、水解等基本概念和基本理论,考查常用化
学计量的相关计算。从不同视角对化学变化进行分类研究,破除题设所给量与计算量,整体与部分关系
的迷障,使学生树立变化的观念,促进学生“宏观辨识与微观探析”素养的发展。
NA问题分析思维模型
【考查方式及突破方法】
1.求微粒数目
举例
判断正误
注意事项
①1 L 0.1 mol·L-1K2CO3溶液中含有K+数目为
0.1NA
×
a.整体与部分的关系
b.溶质中和溶剂中都含有的微粒
c.是离子还是官能团
②1 L 0.1 mol·L-1H2O2溶液中含有O 原子数为
0.2NA
×
③1 mol Na2O2中含有的阴离子数为2NA
×
④1 mol —OH 中含有的电子数为10NA
×
⑤1 mol OH-中含有的电子数为10NA
√
⑥1 mol 熔融的KHSO4中含有2NA个阳离子
×
⑦2 g D2
16O 中含有的质子数、中子数、电子数
均为NA
×
** 错误的表达式 **氢原子数为0.4NA的甲醇
分子中含有的共用电子对数为0.4NA
×
2.求化学键数
2
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举例
判断正误
注意事项
①0.1 mol CaC2中含碳碳三键数为0.2NA
×
1 mol Na2O2、CaC2中含O、C 分别是
1 mol;苯环中的碳碳键是介于单键和
双键之间的一种独特的键,不含有碳
碳双键;1 mol 白磷(P4)中含有的P—P
键的数目为6NA;1 mol S8含8 mol S
—S 键;1 mol 金刚石(硅)中含有2
mol C—C(Si—Si)键;1 mol SiO2含有
4 mol Si—O 键;单层石墨中一个六元
环平均分摊2 个C 原子;有机化合物
中共价键要注意是全部的共价健、极
性键还是非极性键。
②1 mol 苯中含有碳碳双键数为3NA
×
③0.1 mol CCl4中含有的共价键数为0.4NA
√
④1 mol 白磷中含有的P—P 键的数目为4NA
×
⑤1 mol 甲烷中含有的C—H 键的数目为4NA
√
⑥1 mol 金刚石中含有的碳碳单键数为4NA
×
⑦12g 石墨烯(单层石墨)中含有六元环的个数
为0.5 NA
√
** 错误的表达式 **15g 乙烷中含有共价键的
数目为3NA
×
3.判断混合物中指定微粒数目的常用技巧——求同存异
举例
判断正误
注意事项
①28 g 乙烯和环丁烷(C4H8)的混合气体中含有
的碳原子数为2NA
√
a.注意整体和部分的关系
b.不同物质找相同如:①、②、③
的相同部分分别是“CH2”
“NO2”“O”;④中二者相对分子质量相
同,且都含3 个离子;⑤每摩物质中
都含两摩尔“O”;⑥虽然都是水,但
二者的相对分子质量不同,每个分子
中所含中子数也不相同
②常温常压下,92 g NO2和N2O4的混合气体中
含有的原子数为6NA
√
③16 g O2和O3的混合气体中含有的O 原子数
为NA
√
④78 g Na2O2和Na2S 的混合物中含有的离子总
数为3NA(二者不反应)
√
⑤l mol CO2和SO2的混合气体中含有的氧原子
数为2NA
√
⑥18 g H2O、D2O 组成的物质中含有的质子数
为10NA
×
4.常考电子转移数目的判断总结
举例
判断正误
注意事项
①过氧化钠与水反应时,生成0.1 mol 氧气转移
的电子数为0.4NA
×
要注意特殊物质,如由过氧化钠、过
氧化氢制取1 mol 氧气转移2 mol 电
子;铁与硫、碘、非氧化性酸反应,
1 mol 铁转移2 mol 电子;1 mol 铁与
足量的氯气、稀硝酸反应,转移3
mol 电子
②铁与硫的反应中,1 mol 铁失去的电子数为
3NA
×
③1 mol 氯气与足量的水反应,转移的电子数
为NA
×
④标准状况下,6.72 L NO2溶于足量的水中,
转移的电子数为0.3NA
×
⑤3 mol 铁在足量的氧气中燃烧,转移电子数
×
3
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为9NA
⑥1 mol 铁在1 mol 氯气中燃烧,转移的电子数
为3NA
×
⑦KIO3+6HI===KI+3H2O+3I2中,生成1 mol
I2转移电子的总数为2NA
×
【特别强调】
电子转移(得失)数目的问题分析,要做到“三注意”:
一要注意是否发生歧化反应,如Cl2与H2O 或NaOH 发生歧化反应时,消耗1 mol Cl2转移1 mol 电子;
二要注意变价元素,如1 mol Fe 与足量盐酸反应转移2 mol 电子,而与足量硝酸反应转移3 mol 电子;
三要注意氧化还原的竞争及用量问题,如向FeBr2溶液中通入Cl2,Cl2的量不同,转移的电子数不同。
5.规避阿伏加德罗常数判断的陷阱
常考陷阱
举例
判断正误
注意事项
①溶液体积
未知
①在pH=13 的NaOH 溶液中OH-
的数目为0.1×6.02×1023
×
溶液的体积未知,溶质的物质的量
无法计算,所含微粒数也无法计算
②0.1 mol·L-1NaF 溶液中所含F-
的数目小于0.1NA
×
③0.1 mol·L-1CH3COOH 溶液中所
含H+的数目为0.1NA
×
④0.1 mol·L-1FeCl3溶液中所含Fe3
+的数目小于0.1NA
×
②标准状况
下与非标准
状况下的陷
阱
①常温常压下,22.4 L 氯气与足量
的镁粉充分反应,转移的电子数为
2NA
×
气体若在非标准状况下,气体摩尔
体积不能用22.4 L·mol-1计算;标
准状况下为非气体的物质:水、乙
醇、硫酸、三氧化硫、四氯化碳、
苯、甲醇等
②锌与足量的稀硫酸反应生成22.4
L H2,转移电子数为2NA
×
③标准状况下,2.24 L SO3 中含有
0.3NA个氧原子
×
④标准状况下,22.4 L CCl4中含有
×
4
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NA个分子
③不能完全
反应的陷阱
①2 mol NO2置于密闭容器中,最
终生成的N2O4分子数为NA
×
可逆反应进行不到底;一定量的浓
盐酸(浓硫酸)与足量的二氧化锰(金
属铜)不能反应完全
②密闭容器中1 mol N2与3 mol H2
充分反应,生成2 mol NH3
×
③50 mL 12 mol·L-1盐酸与足量
MnO2共热,转移的电子数为0.3NA
×
④含2 mol 硫酸的浓硫酸与足量铜
共热,转移的电子数为2NA
×
⑤密闭容器中2 mol NO 与1 mol O2
充分反应,产物的分子数为2NA
×
④盐类水
解、弱电解
质的电离
①1 L 0.1 mol·L -1CH3COOH 溶液
中所含H+的数目为0.1NA
×
弱电解质仅部分电离;注意盐类水
解进行不彻底
②1 L 0.1 mol·L-1NH3·H2O 溶液中
所含OH-的数目为0.1NA
×
③2 L 1 mol·L -1FeCl3 溶液中所含
Fe3+的数目为2NA
×
【特别强调】
易错辨析(
杜绝失误)
►
易错点1 状态与条件
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)2.24 L CO2中含有的原子数为0.3NA( )
(2)标准状况下,22.4 L 己烷中含共价键数目为19NA( )
(3)常温常压下,22.4 L 氯气与足量镁粉充分反应,转移的电子数为2NA( )
5
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(4)标准状况下,2.24 L HF 含有的HF 分子数为0.1NA( )
(5)标准状况下,2.24 L 三氯甲烷含有的分子数目为0.1NA( )
易错点2 组成与结构
2.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)在常温常压下,32 g 18O2中含有2NA氧原子( )
(2)17 g—OH 与17 g OH-所含电子数均为10NA( )
(3)相同质量的N2O4与NO2中所含原子数目相同( )
(4)标准状况下,22.4 L 氦气与22.4 L 氟气所含原子数均为2NA( )
(5)18 g D2O 所含的电子数为10NA( )
(6)1 mol Na2O2固体中含离子总数为4NA( )
(7)31 g 白磷中含有的共价键数为1.5NA( )
(8)2.0 g HO 与D2O 的混合物中所含中子数为NA( )
易错点3 溶液中的微粒
3.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)0.1 L 3.0 mol·L-1的NH4NO3溶液中含有的NH 的数目为0.3NA( )
(2)等体积、等物质的量浓度的NaCl 和KCl 溶液中,阴、阳离子数目之和均为2NA( )
(3)0.1 mol·L-1的NaHSO4溶液中,阳离子的数目之和为0.2NA( )
(4)25 ℃时,pH=13 的1.0 L Ba(OH)2溶液中含有的OH-数目为0.2NA( )
(5)1 L 0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液中所含氧原子数目为0.3NA( )
(6)25 ℃时,1 L pH=12 的氨水中,含有OH-的数目为0.01NA( )
易错点4 转移电子数
4.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)5.6 g 铁粉与硝酸反应失去的电子数一定为0.3NA( )
(2)2 mol SO2和1 mol O2在一定条件下充分反应后,混合物的分子数为2NA( )
(3)50 mL 12 mol·L-1盐酸与足量MnO2共热,转移的电子数为0.3NA( )
(4)0.1 mol Zn 与含0.1 mol HCl 的盐酸充分反应,转移的电子数目为0.2NA( )
(5)1 mol Na 与足量O2反应,生成Na2O 和Na2O2的混合物,转移的电子数为NA( )
易错点5 反应中的微粒
5.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)密闭容器中2 mol NO 与1 mol O2充分反应,产物的分子数为2NA( )
(2)1 mol SO2和4 mol O2在一定条件下,充分反应后,转移电子数为2NA( )
(3)100 g 17%的氨水,溶液中含有的NH3分子数为NA( )
(4)向2 L 2 mol·L-1的盐酸中,加入足量MnO2,充分反应后,生成的Cl2在标准状况下为22.4 L( )
(5)将0.1 mol Cl2通入足量水中,充分反应后,转移电子的个数为0.1NA( )
体验真题(
领悟高考)
►
6
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1.(2023·全国甲卷)
为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.
异丁烷分子中共价键的数目为
B.标准状况下,
中电子的数目为
C.
的
溶液中
的数目为
D.
的
溶液中
的数目为
2.(2023·辽宁卷)我国古代四大发明之一黑火药的爆炸反应为:
。
设
为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.
含
键数目为
B.每生成
转移电子数目为
C.
晶体中含离子数目为
D.
溶液中含
数目为
3.(2022·福建卷)常温常压下,电化学还原制氨气的总反应方程式:
,设
为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.
水中含有的孤电子对数为
B.每产生
失去的电子数为
C.
氨水中,含有的
分子数少于
D.消耗
(已折算为标况)时,产生的
分子数为
触类旁通(
加深技巧)
►
1.设
为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.23g
中含有C-H 键的数目为
B.常温下,1L
的废水中含有H⁺的数目为
C.0.2mol 乙酸与0.25mol 乙醇反应生成乙酸乙酯的分子数为
D.标准状况下,22.4LNO 和CO 的混合气体中含有氧原子的数目为
2.(2023·云南·统考三模)NA 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.22.4L 光气(COCl2) 所含分子数为NA
B.0.1 mol Cu(H2O)4SO4·H2O 晶体中σ 键数目为1.8 NA
C.电解1L 饱和食盐水,pH=13 时, 转移的电子数为0.05 NA
D.2mL5mol·L-1的硅酸钠溶液和盐酸反应后制得硅酸胶体,胶粒数为0.01NA
3.(2023·西藏拉萨·统考三模)NA 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
7
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A.32g CH3OH 中含有C-H 键的数目为3NA
B.1molSiO2中所含的分子数目为NA
C.22.4LCH4与足量Cl2在光照下充分反应,生成CH3Cl 的分子数目为NA
D.常温下,1LpH 为9 的CH3COONa 溶液中,由水电离出的OH-数目为10-9NA
4.设阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法正确的是( )
A.标准状况下,2.24 L CH3OH 分子中共价键的数目为0.5NA
B.1 mol Na2O2与足量CO2充分反应,转移的电子数为2NA
C.用浓盐酸分别和KMnO4、KClO3反应制备1 mol 氯气,转移的电子数均为2NA
D.5.6 g Fe 粉与足量S 粉加热充分反应转移的电子数为0.2NA
8