高考专题复习阿伏加德罗常数及其应用

第1页共4页阿伏加德罗常数及应用纵观历年来的化学高考试题，阿伏加德罗常数是近几年高考的“热点”问题，涉及的知识面广，灵活性强，高考试题重现率为100%。这类题其实就是以物质的量为中心的计算题。其基本特征有三个：1．知识点较多：每个选项都包含一个或几个知识点，其中微粒数、物质的质量、气体的体积、物质的量浓度与物质的量关系考得最多；同时还经常渗透物质反应时电子转移数，化学键数，共用电子对数，分子或离子中所含电子数、质子数、中子数，溶液中离子数等计算。2．综合性不强：这类题尽管渗透的知识多，但知识间的综合较少，只需要较强的计算能力，不需要太强的综合推理能力，只要进行简单的计算就可以解答。3．条理性较强：所考查的知识的条理性较强，不管出现什么选项，万变不离其宗，都离不开以物质的量为中心的计算，一般用到下列知识：(1)五个公式：n＝mMn＝NNAn＝V气22.4(标况下)c＝nV液pV＝nRT＝NNART＝mMRT(2)五类物质的化学键计算：P4、金刚石、金刚砂、二氧化硅、烃分子中化学键计算。(3)五种微粒数计算：分子数、原子数、离子数、质子数、中子数。(4)五种反应中电子转移数计算：金属与非金属反应，金属与酸反应，Cl2与水、NaOH反应，Na2O2与水、CO2的反应，活泼金属与水反应。(5)三种溶液中离子数计算：酸、碱、盐三种电解质溶液中离子数的计算。基本解法这类题的基本解答分四步：1．读选项：读选项，看是考查哪些知识点；2．找公式：根据考查的知识点找出需要应用的公式，再应用公式求算；3．析组成：分析所考查物质的组成，计算内部微粒的数目；4．算答案：算出答案，再判断选项的正误。探究点一五大量的关系计算这类题主要考查微粒数、物质的质量、气体的体积、物质的量浓度与物质的量五个基本量之间的关系，解答时主要是应用五个基本公式推算。【典例精析】例1设NA为阿伏加德罗常数，下列说法不正确的是()A．在标准状况下，0.5NA个丁烷分子所占体积约是11.2LB．常温常压下，11.2L甲烷中含有的氢原子数为2NAC．标准状况下，1L甲烷完全燃烧后，所生成气态产物的分子数为122.4NAD．标准状况下，22.4LHCl溶于水所得溶液中含有2NA个离子分析：B项，标准状况下11.2L甲烷中含有的氢原子数目为2NA。变式题[2011·韶关模拟]下列叙述正确的是()A．48gO3气体中含有6.02×1023个O3分子B．常温常压下，4.6gNO2气体含有1.81×1023个NO2分子C．0.5mol·L－1CuCl2溶液中含有3.01×1023个Cu2＋D．标准状况下，33.6LH2O含有9.03×1023个H2O分子探究点二溶液中离子数目计算这类题主要考查电解质溶液中阴、阳离子或活泼金属氧化物在熔化状态下的阴、阳离子数目等的计算，解答时要注意电解质的强弱和“弱盐”的水解。例2设NA为阿伏加德罗常数，下列说法正确的是()A．1L2mol·L－1的硝酸镁溶液中含NO－3离子数为4NAB．1L1mol·L－1的盐酸溶液中，所含氯化氢分子数为NAC．常温下，1L1mol·L－1醋酸溶液中，醋酸根离子的数目为NAD．1L浓度为1mol·L－1的Na2CO3溶液中含有NA个CO2－3分析：A1L2mol·L－1的硝酸镁溶液中含Mg(NO3)22mol，含NO－34mol，故NO－3离子数为4NA，A正确；HCl是强电解质，完成电离，溶液中不存在HCl分子，B不正确；CH3COOH是弱电解质，不能完全电离，CH3COO－小于1mol，C不正确；Na2CO3溶液中CO2－3发生水解反应，小于NA个，D不正确。变式题[2010·上海模拟]NA表示阿伏加德罗常数，下列叙述正确的是()A．1L浓度为1mol·L－1的Na2CO3溶液中含有阴离子数小于NA个B．1.7gH2O2中含有的电子数为0.9NAC．1molNa2O2固体中含离子总数为4NAD．0.1Na2O溶于水所得溶液中含阴、阳离子总数为0.3NA探究点三反应中电子转移数的计算这类题主要考查氧化还原反应中电子转移的数目，通常考得最多的是Cl2、Na2O2、NO2的歧化反应的电子转移数，解答时只要找出反应中化合价升降与物质的量的关系，就可以计算。例3设NA为阿伏加德罗常数，下列说法正确的是()A．amolCl2与足量烧碱溶液完全反应，转移的电子数为2aNAB．1molMg与足量O2或N2反应生成MgO或Mg3N2均失去2NA个电子C．1molO2在反应中作氧化剂时，所得电子数一定为4NAD．电解食盐水若产生2g氢气，则转移的电子数目为NA分析：amolCl2与足量烧碱溶液完全反应，1molCl2化合价升高1价，降低1价，转移电子数为1mol。故amolCl2转移的电子数为aNA，A不正确；Mg与足量O2或N2反应生成MgO或Mg3N2均升高2价，因此反应1molMg失去2NA个电子，B正确；1molO2在反应中作氧化剂时，若生成氧化物则所得电子数为4NA，若生成过氧化物则所得电子数为2NA，故D错误。变式题【2012四川∙7】设NA为阿佛加德罗常数的值，下列叙述正确的是A．标准状况下，33.6L氟化氢中含有氟原子的数目为1.5NAB．常温常压下，7.0g乙烯与丙烯的混合物中含有氢原子的数目为NAC．50mL18.4mol/L浓硫酸与足量铜微热反应，生成SO2分子数目为0.46NAD．某密闭容器盛有0.1molN2和0.3molH2，在一定条件下充分反应，转移电子的数目为0.6NA探究点四晶体或分子中化学键数目计算这类题主要考查晶体或分子中化学键数目的计算，考得最多的是P4、金刚石、金刚砂、二氧化硅、烃分子中的化学键，有时也考一些简单物质的共用电子数，如CO2、Na2O2、CH4等。解答时熟悉常见晶体或分子的结构式或电子式，就可以推出。例4设NA为阿伏加德罗常数，下列说法不正确的是()第2页共4页A．34g过氧化氢分子中共用电子对数为3NAB．1mol二氧化硅中含Si­O键数为4NAC．1mol白磷中含P－P键数为6NAD．32gS8单质中含有的S－S键个数为2NAS8分子结构模型分析：晶体中化学键数目计算采用“分摊法”，分子中化学键数目计算采用“点数法”，很容易判断D是不正确的。根据过氧化氢分子的电子式可以判断A是正确的。变式题[2010·成都模拟]NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是()A．标准状况下，22.4L二氧化碳分子中含有的共用电子对数约为2NAB．盛有SO2的密闭容器中含有NA个氧原子，则SO2的物质的量为0.5molC．17.6g丙烷中所含的极性共价键为4NA个D．电解精炼铜时，若阴极得到电子数为2NA个，则阳极质量减少64g探究点五不完全进行的反应中产物分子数计算这类题主要考查某些不完全进行反应的微粒数，最常见的有可逆反应和某些因反应过程中浓度变稀使反应不能继续进行，如浓盐酸与过量的MnO2，浓硫酸与金属反应等，这种计算要抓住实际反应的量来计算。例5设NA为阿伏加德罗常数，下列说法正确的是()A．一定条件下，含4molHCl的浓盐酸与足量MnO2反应，可生成NA个Cl2分子B．密闭容器中建立N2＋3H22NH3的平衡，每有17gNH3生成，必有NA个NH3分子分解C．标准状况下，11.2LNO和5.6LO2混合后，分子总数为0.5NAD．1molFeCl3完全转化为Fe(OH)3胶体生成NA个胶粒数目为NA分析：含4molHCl的浓盐酸与足量MnO2反应，由于反应过程中浓盐酸变稀使部分盐酸不反应，因此被还原的HCl不足2mol，故生成Cl2分子小于NA个，A错误；可逆反应达到化学平衡时，正、逆反应速率相等，每生成1mol的NH3，必有1mol的NH3分解，B正确；标准状况下，11.2LNO和5.6LO2混合后先生成0.5molNO2，但有部分NO2生成N2O4，达到化学平衡，故分子总数小于0.5NA，C错误；1molFeCl3完全转化为Fe(OH)3胶体，每个胶粒是由多个Fe(OH)3分子组成的，故生成的胶粒数小于NA个，D错误。变式题：设阿伏加德罗常数为NA，下列说法正确的是()A．1molCl2与足量Fe反应，转移的电子数为3NAB．1.5molNO2与足量H2O反应，转移的电子数为NAC．100mL18mol·L－1浓H2SO4与足量的锌反应，一定有0.09NA个硫酸分子被还原D．2mol的SO2与1mol的O2在一定条件下反应，一定生成2NA个SO3分子解答阿伏加德罗常数(NA)问题的习题是一定要注意下列细微的知识点（1）聚集状态问题a．水、b．SO3、c．碳原子数大于4的烃(如己烷、癸烷等)d．有机溶剂(如CCl4、苯等)这些物在标准状况下为液态或固态。（2）含同位素的摩尔质量如：D2O、14CO、等（3）某些物质在分子中的原子数如：惰性气体分子(如He、Ne)、O3、N2O4等（4）一些物质中的共价键数目如：CH4、CO2、SiO2等（5）较复杂的氧化还原电子转移数如：Na2O2与H2O；Cl2与NaOH反应等（6）某些离子或原子团，在水溶液中能发生水解，而使数目减少如：CO32-、Fe3+、NH4+等（7）要用到22.4L/mol时，一定要注意是否是气体、是否处于标准状况下（8）常见的可逆反应如：N2＋3H22NH3，１molN2和３molH2反应，实际生产中得不到２molNH3（9）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，所以胶粒的数目小于原溶液中的Fe3+的数目上述各项往往是命题者有时故意设置的干扰因素，容易忽略。限时训练１．设NA代表阿佛加德罗常数，下列说法正确的是（）A2.4克金属镁变成镁离子时，失去的电子数目为0.1NAB10克氖气所含电子数目为0.5NAC在250C，压强为1.01x105Pa时，11.2升氮气所含的原子数目为NAD17克氨气所含电子数目为10NA２．NA为阿佛加德罗常数，下述正确的是（）A80g硝酸铵含有氮原子数为2NA第3页共4页B1L1mol/L的盐酸溶液中，所含氯化氢分子数为NAC标准状况下，11.2L四氯化碳所含分子数为0.5NAD在铜与硫的反应中，1mol铜失去的电子数为2NA３．设NA代表阿佛加德罗常数，下列说法正确的是（）A常温常压下，11.2L氧气所含的原子数为NAB1.8克的NH4+离子中含有的电子数为NAC常温常压下，48克臭氧含有的分子数为3NAD2.4克金属镁变为镁离子时失去的电子数为0.1NA４．以NA表示阿佛加德罗常数，下列说法中正确的是（）A53g碳酸钠中含NA个CO32－B0.1molOH－含NA个电子C1.8g重水（D2O）中含NA个中子D标准状况下11.2L臭氧中含NA个氧原子５．设NA为阿佛加德罗常数，下列说法不正确的是（）A标准状况下的22.4L辛烷完全燃烧，生成二氧化碳分子数为8NAB18g水中含有的电子数为10NAC46g二氧化氮和46g四氧化二氮含有的原子数均为3NAD在1L2mol/L的硝酸镁溶液中含有的硝酸根离子数为4NA（五）、展望高考【2012福建∙10】下列说法正确的是A．0.5molO3与11.2LO2所含的分子数一定相等B．25℃与60℃时，水的pH相等C．中和等体积、等物质的量的浓度的盐酸和醋酸所消耗的n(NaOH)相等D．2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)和4SO2(g)+2O2(g)=4SO3(g)的△H相等【2012海南∙7】NA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法中正确的是A．在密闭容器中加入1.5molH2和0.5molN2，充分反应后可得到NH3分子数为NAB．一定条件下，2.3g的Na完全与O2反应生成3.6g产物时失去的电子数为0.1NAC．1.0L的0.1mol.L-1Na2S溶液中含有的S2－离子数为0.1NAD．标准状况下，22.4L的CCl4中含有的CCl4分子数为NA【2012江苏∙8】设NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是A．标准状况下，0.1molCl2溶于水，转移的电子数目