知识讲解阿伏伽德罗常数的解题技巧基础

知识讲解阿伏伽德罗常数的解 题技巧基础作者:日期:编稿：房鑫 审稿：张灿丽【高考展望】1、考纲要求了解物质的量一摩尔、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度理解阿伏加德罗 常数的涵义掌握物质的量与微粒（分子、原子、离子等）数目、气体体积（标准状况下） 之间的相互关系。2、高考动向以阿伏加德罗常数NA为载体考查物质状态、分子组成、盐类水解、弱电解质电离、化 学平衡、胶体制备、晶体结构、氧化还原反应等基本概念、基本理论、元素化合物等多方面 的知识。从高考试题看，此类题目多为选择题，且题型、题量保持稳定，命题的形式也都是 已知阿伏加德罗常数为NA，判断和计算一定量的物质所含离子数的多少。此类试题在注意 有关计算关系考查的同时，又隐含对概念的理解的考查。试题难度不大，概念性强，覆盖面 广，区分度好，预计今后会继续保持。【方法点拨】一、阿伏加德罗常数含义：0.012kg 12C含有的碳原子数就是阿伏加德罗常数。1mol任何物质均含有阿伏加德罗常 数个特定微粒或微粒组合。受客观条件的限制，目前科学界还不能测出阿伏加德罗常数的准确值，通常使用6.02 X 1023mol-1这个近似值。也就是说，1 mol任何粒子的粒子数约为6.02X1023，如1 mol氧 原子中约含有6.02X1023个氧原子。阿伏加德罗常数与6.02X1023 mol-1是常数与近似值的关系，不能将阿伏加德罗常数与 6.02 X 1023 mol-1等同，就像不能将丸与3.14等同一样。二、解题策略：要正确解答本类题目，首先要认真审题。审题是“审”而不是“看”，审题的过程中要 注意分析题目中概念的层次，要特别注意试题中一些关键性的字、词，要边阅读边思索。其次要留心“陷阱”，对常见的一些陷阱要千万警惕。考生要在认真审题的基础上利用 自己掌握的概念仔细分析、比较、作出正确解答。关于阿伏加德罗常数的高考试题，常常有意设置一些极易疏忽的干扰因素。在分析解答这类 题目时，要特别注意下列细微的知识点：状态问题，如水在标准状况时为液态或固态； SO3在标准状况下为固态、常温常压下为液态，戊烷及碳原子数更多的烃，在标准状况下为 液态或固态。特殊物质的摩尔质量，如d2o、t2o、18O2等。某些物质分子中的原子个 数，如Ne、O3、白磷等。一些物质中的化学键数目，如SiO2、Si、CH4、P4、CO2等。 较复杂的化学反应中，转移电子数的求算，如Na2O2+H2O, C12+NaOH、电解AgNO3溶液 等。要用到22.4 L/mol时，必须注意气体是否处于标准状况。某些离子或原子团在水溶 液中能发生水解反应，使其数目减少。注意常见的一些可逆反应。【典型例题】类型一：根据质量计算物质中所含微粒的数目例1.用NA表示阿伏加德罗常数的值.下列说法中，不正确的是（）A. 32 g氧气含有2 Na个氧原子B. 32 g臭氧含有2 Na个氧原子C. 32 g氧气和臭氧的混合气体中含有2 Na个氧原子D. 32g氧气和臭氧的混合气体含有NA个分子【思路点拨】要注意氧气分子式02，臭氧的分子式O3,二者摩尔质量不同。【答案】D【解析】A、B、C选项均相当于含有32 g氧原子，即2 mol氧原子，合2虬个氧原子。32 g氧气和臭氧的混合气体气体含有的分子总数数应小于NA个，大于2NA/3个。【总结升华】等质量的同素异形体所含的原子数相等。举一反三： 【变式1】设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是（）A、46g NO2和N2O4的混合气体含有2NA个氧原子B、14g乙烯和丙烯的混合物中总原子数为3NA个C、7g CH2n中含有的氢原子数目为2NA个D、120g由NaHS04和KHS03组成的混合物中含有硫原子NA个【答案】C【解析】A项，NO2和N2O4的最简式为NO2, 46g NO2和N2O4的混合气体相当于46g NO2 气体，含有2NA个氧原子。B项，乙烯和丙烯的最简式均为CH2，14 g乙烯和丙烯的混合物 相当于14 g “CH2”，即1mol CH2”，故总原子数为3NA个。C项，CH2n的最简式均 为CH2，7 g CH2n中含有的氢原子数目应为NA个。D项NaHSO4和KHSO3的摩尔质量均 为120g/mol,故共含有硫原子NA个。【变式2】设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是（）A、25oC时，1.01X105Pa时，4g氦气所含原子数为NaA.B、60g乙酸与葡萄糖的混合物含有的原子总数为8NaA.C、12 g金刚石和石墨的混合物中含有NA个碳原子D、78 gNa2O2和Na2O固体中含有NA个阴离子【答案】D【解析】A项，要注意氦气为单原子分子；B项，乙酸与葡萄糖的最简式均为CH2O； C项， 12 g金刚石和石墨的混合物即相当于12 g碳原子；D项Na2O2和Na2O的摩尔质量不同。类型二：根据体积求微粒数例2.设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，33.6 L H2O含有NA个H2O分子B、标准状况下，22.4 L氦气与氟气的混合气体所含分子数为NA个C、11.2 L的甲烷气体含有甲烷分子数为0.5Na个D、常温常压下28 g CO与22.4 L O2所含分子数相等【思路点拨】使用气体摩尔体积时要注意“前提”和“状态”。【答案】B【解析】A项H2O在标准状况下为液体，B项气体摩尔体积与气体种类无关，C项缺“标 准状况”，D项常温常压不是标况。【总结升华】为了加强对考生思维品质、适应性、科学性、深刻性的考查，命题者往往有意 设置一些陷阱，增大试题的区分度，陷阱的设置主要有以下几个方面： 状况条件：考查气体时经常给非标准状况如常温常压下，101kPa、25时等。用到22.4L - mol-1必须注意物质的状态及是否是标准状况。 物质状态：考查气体摩尔体积时，常用在标准状况下非气态的物质来迷惑考生，如H2O、SO3、已烷、辛烷、CHCl3等。举一反三：【变式1】设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，以任意比混和的氢气和一氧化碳气体共8.96L，在足量氧气中充分燃烧时消耗氧气的分子数为0.2NaB、在标准状况下，11.2L氖气含有Na个氖原子C、0oC,1.01X106Pa时，11.2L氧气所含的氧原子数为NAD、25 C，1.013X105 Pa下，11.2 L氯气所含原子数为NA个【答案】A【解析】等物质的量的氢气和一氧化碳耗氧量相同，与二者比例无关，故A对。B项氖气 为单原子分子。C、D两项中所给条件都不是标况，标准状况为00C,1.01X105Pa即101kPa。【变式2】设Na表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（）A、常温常压下，22.4L CO2中含有Na个CO2分子B、标况下，1L庚烯与1L水中所含的分子数为NA/22.4C、标况下，aL甲烷和乙烷的混和气中所含的分子数为aNA/22.4D、标况下，22.4L乙烯和丙烯的混合气体中所含的碳原子数为3NaA.【答案】C类型三：根据浓度求微粒数例3.设Na表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（）A、0.1 L 3 mol - L-1的NH4NO3溶液中含有的NH4+数目小于0.3 NAB、0.1 mol/L的氢氧化钠溶液中含钠离子数为0.1Na个C、1 L 0.5 mol/L Na2CO3 溶液中含有的 CO32-数目为 0.5NAD、100 mL 2.0 mol/L的盐酸与醋酸溶液中氢离子均为0.2NaA.【思路点拨】注意弱电解质的电离和盐类的水解。【答案】A【解析】A项中NH4+水解，NH4+数目小于0.3 NA, B项缺体积1L, C项要考虑CO32冰解， D项醋酸为弱酸，部分电离。【总结升华】本题以阿伏加德罗常数为载体，重点考查了弱电解质的电离和盐类的水解等知 识。举一反三：【变式1】设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（）A、1L1mol/LCuCl2溶液中含有的Cu2+的个数为NAB、1L0.1mol/L的硫化钠溶液中硫离子数目为0.1N.A.C、100mL1mol/L的Na3PO4溶液中含有离子数多于0.4NAD、0.1mol/L的100mLH2SO3溶液中，含有的离子数约为0.03 NA【答案】C【解析】A项中Cu2+水解，Cu2+数目小于Na； B项要考虑S2-的水解，硫离子数目小于0.1Na； C项要考虑PO43 -的水解，含有离子总数多于0.4Na; D项H2SO3为弱酸，部分电离,含有的 离子数小于0.03 Na。类型四、物质结构、化学键的考查例4.设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（）A、17g羟基中所含电子数为10N.A.B、16g CH4与18 g NH4+所含质子数均为10NAC、18 g D2O中含有的质子数目为10NaD、1molNa2O2含有阴阳离子总数为3NA【思路点拨】本题涉及微粒均由原子构成，要从原子的质子数和电子数入手分析。【答案】D【解析】A项中17g羟基中所含电子数为9NA，B项18 g NH4+所含质子数为11NA，C项 D2O的摩尔质量为20g/mol，D项中Na2O2含有的阴离子为O22-，O22-数目为NA，1molNa2O2 含有阴阳离子总数为3Na。【总结升华】本题考查一定物质的量的物质中含有多少微粒（分子、原子、电子、质子、中 子等）时常涉及特殊物质中的原子、离子、化学键及电子的数目、同位素原子的差异等知识。举一反三：【变式1】设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（） 、1 mol FeCl3跟水反应完全转化成氢氧化铁胶体后，生成胶体粒子的数目为NA 、在标准状况下，2g氖气含有Na个氖原子 、1mol固体NaHSO4含有阴阳离子总数为2NA 、20 g重水（D2O）中含有的电子数为10Na 、由2H和18O所组成的水11g，其中所含的中子数为NA 、标准状况下，1.12LDT所含的中子数为0.15N.A. 、1molC0H22中含共价键的数目为30Na 、1 mol乙酸和甲酸甲酯的混合物中含共用电子对的数目是8 X 6.02 X 1023A、B、C、D全部【答案】A【解析】中胶体粒子是大量分子的集合体，生成胶体粒子的数目小于为 na,中固体 NaHSO4中的阴离子是HSO4-，中1molC10H22中含共价键的数目为31Na，一个C原子有四 个共价键，一个H原子有一个共价键，每个键均被两个原子共用，故算式为（10X4+22X1） ：2=31。【变式2】设Na表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（）A、1L、1mol/L的盐酸中，所含的氯化氢分子数为NaB、1mol羟基中所含的电子数为9NaA.C、某温度时，pH = 6的纯水，含10-6X6.02X1023个OH-D、1L、1mol/L的醋酸钠溶液中，所含的CH3COO-数为Na【答案】B类型五、计算氧化还原反应中得失电子数目例5.设Na表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（）A、2.4 g镁变为镁离子失去电子数为0.1NaAB、7.1g C12常温下与足量NaOH溶液反应转移的电子数为0.2NaC、1 molNa2O2与足量水蒸气反应转移电子数为2NaD、足量的铁在1 molC12中充分燃烧，铁失去电子数为2Na【思路点拨】审题要细，抓住关键字词。【答案】D【解析】A项中镁离子为+2价，失去电子数为0.2Na； B项C12与足量NaOH为歧化反应， 转移的电子数为0.1Na； C项1 molNa2O2与足量水蒸气反应也发生歧化反应，转移电子数为 Na； D项参加反应的铁为2/3mol,铁变为+3价，失去电子数为2Na。【总结升华】此类题应重点分析化合价的变化。举一反三：【变式1】设Na表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（）A、7.1克Cl2与4.6克钠完全反应，Cl2失去电子数为0.2NaB、7.1克Cl2常温下与足量水完全反应，Cl2的电子转移0.2NaC、1 mol Cl2作为氧化剂时得到的电子数为2NaD、1mol Cl2参加氧化还原反应，转移的电子数一定为2Na【答案】C【解析】A项中氯元素均变为-1价，应是Cl2得到电子数为0.2Na； B项中氯元素发生歧化 反应，变为-1价和+1价，Cl2的电子转移0.1Na； C项1molCl2作为氧化剂得到的电子数 一定为2Na； D项Cl2参加氧化还原反应化合价变化有多种情况。【变式2】设Na表示阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是（）A、5.6 g铁粉与硝酸反应失去的电子数可能为0.25NaB、5.6 g铁粉与足量Cl2完全反应失去的电子数为0.3NaC、5.6 g铁粉与足量的硫粉完全反应失去的电子数为0.2Na反应D、5.6 g铁粉在足量的氧气中燃烧失去的电子数为0.3Na反应。【答案】D*【解析】A项中铁元素的化合价与硝酸的量有关，转移电子数为0.3Na或0.2Na或介于二者 之间；B项中铁元素的化合价为+3价，电子转移数为0.3Na； C项铁元素的化合价为+3价， 电子转移数为0.2Na； D项中生成物为Fe3O4，铁元素的化合价为+2和+3价，电子转移数应 为 0.8 Na /3。