高考化学计量专题.docx
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高考化学计量专题
2014年高考化学计量专题
1、考纲要求
①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
②理解阿伏加德罗常数的涵义
③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。
考查方法：
试题以中学学过的一些重点物质为载体，考查有关概念。
涉及的物质主要有：
Cl2、O2、N2、H2、稀有气体、金属Na、Mg、氢化物、有机物等。
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：
①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。
②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（氯仿）、CCl4等。
③物质结构：
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）时常涉及稀有气体He、Ne等为单原子组成，Cl2、N2、O2、H2为双原子分子，O3为三原子分子，白磷（P4）为四原子分子等。
④氧化—还原反应：
考查指定物质参加氧化—还原反应时，常设置氧化—还原反应中氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物、被氧化、被还原、电子转移（得失）数目方面的陷阱。
如Fe与氯气反应，Fe、Cu与硫反应，氯气与NaOH或H2O反应，Na2O2与CO2或H2O反应等。
⑤电离、水解：
考查电解质溶液中微粒数目或浓度时常涉及弱电解质的电离，盐类水解方面的陷阱。
⑥特例：
NO2存在着与N2O4的平衡。
例如：
阿伏加德罗常数问题主要有：
（1）一定质量的物质中所含原子数、电子数，其中考查较多的是H2O、N2、O2、H2、NH3、P4等。
（2）一定体积的物质中所含原子数、分子数，曾考过的物质有Cl2、NH3、CH4、O2、N2、CCl4、C8H10等
（3）一定量的物质在化学反应中的电子转移数目，曾考过的有Na、Mg、Cu等。
（4）一定体积和一定物质的量浓度溶液中所含电解质离子数、分子数，如稀硫酸、硝酸镁等。
（5）某些典型物质中化学键数目，如SiO2、Si、CH4、P4、CO2等。
（6）细微知识点（易出错）：
状态问题，水、CCl4、C8H10等在标准状况下为液体或固体；D2O、T2O、18O2等物质的摩尔质量；Ne、O3、白磷等物质分子中原子个数等。
3、阿伏加德罗常数易失误的知识点
一、要注意气体摩尔体积的适用条件：
①标况下气体所含分子数为NA×
个，此公式适用于标况下的气体非标况下不能用，但此气体可以是纯净气体也可以是混合气体
②若给出的是气体的物质的量或质量，则求微粒数与外界条件无关
③标况下：
H2O，SO3，HF，己烷，辛烷，二氯甲烷，三氯甲烷，四氯化碳，HCHO，苯为液态或固态等不适用此公式。
例：
11.2LN2含有N2分子数为0.5NA（×）
标况下22.4以任意比例混合甲烷和丙烷的混合物分子数为NA（√）
常温下32gSO2气体中含有0.5NA个SO2（√）
46gNO2和N2O4混合气体含有N原子数为NA（√）
二、要注意物质的状态：
NA＝V×NA/22.4只适用于标况下气体不是气体的不能用此公式。
如：
标况下H2O、SO3、己烷、辛烷、二氯化碳、三氯化碳、四氯化碳、苯为液态或固态
三、要注意物质的组成形式：
由分子构成的物质：
单原子分子：
稀有气体（He、Ne、Ar）
双原子分子：
O2、N2、H2、NO
多原子分子：
NH3、O3、CH4、CO2、P4
例：
1mol氦气含氦原子数为2NA（×）
常温下48gO3含氧原子数为3NA（√）
四、要注意晶体结构：
（1）P4（白磷）：
1mol白磷含4mol磷原子、6molP－P键
（2）SiO2晶体：
1mol硅原子形成4molSi－O键，需要2molO与之成键
例：
31g白磷含0.25NA白磷分子1.5NA个P－P键（√）
SiO2晶体中1mol硅原子与2NA个氧原子形成共价键（√）
五、要注意微粒种类：
所求微粒个数与微粒种类必须一一对应
例：
标况下22.4LO2所含氧原子为NA（×）
1L0.2mol/LBa（NO3）2溶液中微粒数等于0.6NA（×）因为应大于0.6Na，还有H2O的电离
六、要注意特殊物质摩尔质量：
D2O：
20g/mol18O2：
36g/molNa37Cl：
601H：
12D：
23T：
3
例：
10g重水里含有的电子数为5NA（√）
1.8g重水中含有NA个中子（×）
七、要注意氧化还原中电子转移：
（1）1molNa2O2与CO2与H2O反应转移电子数为NA
（2）Cu+S
Cu2S6.4gCu与足量S反应铜失0.1NA个电子
八、要注意可逆过程和化学平衡：
如：
2NO2
N2O4则标况下4.6gNO2小于2.24L
【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．32g氧气含有2NA个氧原子
B．32g臭氧含有2NA个氧原子
C．32g氧气和臭氧的混合气体中含有2NA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O2,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32g氧原子，即2mol氧原子，合2NA 个氧原子。
32g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、46gNO2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、7gCnH2n中含有的氢原子数目为2NA个
D、120g由NaHSO4和KHSO3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NO2，46gNO2和N2O4的混合气体相当于46gNO2气体，含有2NA个氧原子。
B项，乙烯和丙烯的最简式均为CH2，14g乙烯和丙烯的混合物相当于14g“CH2”，即1mol“CH2”，故总原子数为3NA个。
C项，CnH2n的最简式均为CH2，7gCnH2n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、250C时，1.01×105Pa时，4g氦气所含原子数为NA
B、60g乙酸与葡萄糖的混合物含有的原子总数为8NA
C、12g金刚石和石墨的混合物中含有NA个碳原子
D、78gNa2O2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，12g金刚石和石墨的混合物即相当于12g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，33.6LH2O含有NA个H2O分子
B、标准状况下，22.4L氦气与氟气的混合气体所含分子数为NA个
C、11.2L的甲烷气体含有甲烷分子数为0.5NA个
D、常温常压下28gCO与22.4LO2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：
①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。
②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0.2NA
B、在标准状况下，11.2L氖气含有NA个氖原子
C、00C,1.01×106Pa时，11.2L氧气所含的氧原子数为NA
D、25℃，1.013×105Pa下，11.2L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,1.01×105Pa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，22.4LCO2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/22.4
C、标况下，aL甲烷和乙烷的混和气中所含的分子数为aNA/22.4
D、标况下，22.4L乙烯和丙烯的混合气体中所含的碳原子数为3NA
【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、0.1L3mol·L－1的NH4NO3溶液中含有的NH4＋数目小于0.3NA
B、0.1mol/L的氢氧化钠溶液中含钠离子数为0.1NA个
C、1L0.5mol/LNa2CO3溶液中含有的CO32-数目为0.5NA
D、100mL2.0mol/L的盐酸与醋酸溶液中氢离子均为0.2NA
【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-水解，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NA
B、1L0.1mol/L的硫化钠溶液中硫离子数目为0.1NA
C、100mL1mol/L的Na3PO4溶液中含有离子数多于0.4NA
D、0.1mol/L的100mLH2SO3溶液中，含有的离子数约为0.03NA
【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0.03NA。
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10NA
B、16gCH4与18gNH4＋所含质子数均为10NA
C、18gD2O中含有的质子数目为10NA
D、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18gNH4＋ 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、1molFeCl3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
②、在标准状况下，2g氖气含有NA个氖原子
③、1mol固体NaHSO4含有阴阳离子总数为2NA
④、20g重水（D2O）中含有的电子数为10NA
⑤、由2H和18O所组成的水11g，其中所含的中子数为NA
⑥、标准状况下，1.12LDT所含的中子数为0.15NA
⑦、1molC10H22中含共价键的数目为30NA
⑧、1mol乙酸和甲酸甲酯的混合物中含共用电子对的数目是8×6.02×1023
A、③④⑥⑧ B、①④⑥⑦⑧ C、①③④⑥⑧ D全部
【答案】A
【解析】①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，③中固体NaHSO4中的阴离子是HSO4-，⑦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（10×4+22×1）÷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NA
B、1mol羟基中所含的电子数为9NA
C、某温度时，pH=6的纯水，含10-6×6.02×1023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、2.4g镁变为镁离子失去电子数为0.1NA
B、7.1gC12常温下与足量NaOH溶液反应转移的电子数为0.2NA
C、1molNa2O2与足量水蒸气反应转移电子数为2NA
D、足量的铁在1molC12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1molNa2O2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0.2NA
B、7.1克Cl2常温下与足量水完全反应，Cl2的电子转移0.2NA
C、1molCl2作为氧化剂时得到的电子数为2NA
D、1molCl2参加氧化还原反应，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、5.6g铁粉与硝酸反应失去的电子数可能为0.25NA
B、5.6g铁粉与足量Cl2完全反应失去的电子数为0.3NA
C、5.6g铁粉与足量的硫粉完全反应失去的电子数为0.2NA反应
D、5.6g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0.8NA/3。
例题解析
1.设NA为阿伏伽德罗常数的值。
下列叙述正确的是
A.1mol甲醇中含有C—H键的数目为4NA
B.25℃,pH＝13的NaOH溶液中含有OH－的数目为0.1NA
C.标准状况下，2.24L已烷含有分子的数目为0.1NA
D.常温常压下，Na2O2与足量H2O反应,共生成0.2molO2,转移电子的数目为0.4NA
本题考查阿伏加德罗常数计算中一些常见问题和注意事项。
A.甲醇的结构简式是CH3OH,故1mol甲醇中含有C—H键的数目为3NA。
B.溶液体积未知，无法计算OH－的数目。
C.标准状况下已烷为液态，不适用于气体摩尔体积，无法计算。
D.Na2O2与足量H2O反应,共生成0.2molO2，O的化合价－1价转变为0价，转移电子1mol，0.2×2＝0.4NA。
答案：
D
2．NA表示阿伏加德罗常数，下列叙述正确的是
A．等物质的量的N2和CO所含分子数均为NA
B．1.7gH2O2中含有的电子数为0.9NA
C．1molNa2O2固体中含离子总数为4NA
D．标准状况下，2.24L戊烷所含分子数为0.1NA
此题考查了阿伏伽德罗常数知识。
阿伏伽德罗常数是指1mol任何微粒中含有的微粒数，等物质的量不一定是1mol，A错；H2O2的相对分子质量为：
34，故其1.7g的物质的量为0.05mol，其每个分子中含有的电子为18个，则其1.7g中含有的电子的物质的量为0.9mol，数目为0.9NA，B对；Na2O2固体中，含有的是Na+和O22-两种离子，1mol固体中含有3mol离子，故其中的离子总数为：
4NA，C错；戊烷在标准状况下为液态，故其2.24L不是0.1mol，D错。
答案：
B
3.设
为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是
A．常温下，
的
溶液中氮原子数为0.2NA
B．1mol羟基中电子数为10NA
C．在反应中，每生成3mol
转移的电子数为6NA
D．常温常压下WWWKS5U.COM
，22.4L乙烯中
键数为4NA
本题主要考查的是以阿伏伽德罗常数为载体考查如下知识点①考查22.4L/mol的正确使用；②考查在氧化还原反应中得失电子数的计算等内容。
A项，无论NH4水解与否，根据元素守恒；B项，1mol羟基中有9NA个电子；C项，在该反应中，每生成3molI2,转移5NA个电子；D项，常温常压下，气体摩尔体积Vm不为22.4L/mol。
综上分析得知，本题选A项.答案：
A
4.设NA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是（ ）
A．常温下，23gNO2含有NA个氧原子
B．1L0.1mol·L－1氨水含有0.1NA个OH－
C．常温常压下，22.4LCCl4含有NA个CCl4分子
D．1molFe2＋与足量的H2O2溶液反应，转移2NA个电子
A 23gNO2中氧原子的物质的量为
×2＝1mol，故A正确；1L0.1mol·L－1氨水中含有溶质NH3·H2O的物质的量为0.1mol，但由于NH3·H2O是弱电解质，不能完全电离，故含有的OH－的个数少于0.1NA，B错误；常温常压下，CCl4为液态，22.4LCCl4的物质的量不是1mol，C错误；1molFe2＋被H2O2氧化生成1molFe3＋，反应过程转移的电子数为NA，D错误。
5.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二氯甲烷的分子数约为NA个
B.盛有
的密闭容器中含有NA个氧原子，则
的物质的量为0.5mol
C.17.6g丙烷中所含的极性共价键为NA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
分析：
本题考查微粒数与物质的量、物质的质量等的关系；二氯甲烷在标况下为液态，22.4L不一定为1mol，A项错误；1molSO2中含有氧原子2mol,故含有NA个氧原子的
的物质的量为0.5mol，B项正确；17.6g丙烷的物质的量为0.4mol，1mol丙烷中含有极性键8mol，故0.4mol中含有极性键3.2mol，为3.2NA个，C项错误；精炼铜时，阳极为粗铜，当转移2mol电子时，阳极消耗的质量不一定为64g，D项错误。
答案：
B
6.设NA是阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是（ ）
A．1molAl3＋离子含有的核外电子数为3NA
B．1molCl2与足量的铁反应，转移的电子数为3NA
C．10LpH＝1的硫酸溶液中含有的H＋离子数为2NA
D．10LpH＝13的NaOH溶液中含有的OH－离子数为NA
分析：
Al3＋离子核外电子数为10个，1molAl3＋离子含有的核外电子数应为10NA，故A错；2Fe＋3Cl2===2FeCl3，反应中转移6个电子，1molCl2反应转移的电子数应为2NA，故B错；pH＝1时c（H＋）＝0.1mol·L－1，n（H＋）＝1mol，故C错；pH＝13时c（OH－）＝0.1mol·L－1，n（OH－）＝1mol,故D对。
答案：
D
7.NA为阿伏加德罗常数，下列叙述错误的是（ ）
A．18gH2O中含有的质子数为10NA
B．12g金刚石中含有的共价键数为4NA
C．46gNO2和N2O4混合气体中含有原子总数为3NA
D．1molNa与足量O2反应，生成Na2O和Na2O2的混合物，钠失去NA个电子
分析：
金刚石中一个碳原子形成4条共价键，而每条共价键被两个碳原子拥有，因此一个碳原子对每条共价键的“拥有权”为0.5，因此一个碳原子有两条共价键，12g金刚石为1mol，因此含有共价键为2mol。
一个水分子中有10个质子，18g水是1mol，所以A项正确。
NO2和N2O4的最简式相同，因此只要质量相同，其所含原子个数也相同，C项正确。
钠与氧气反应时，无论生成物是Na2O还是Na2O2，Na均为＋1价，因此1molNa参加反应时失去的电子数为1NA，D项正确。
答案：
B
8.用NA表示阿伏加德罗常数的值。
下列叙述正确的是（ ）
A．5.6g铁粉在2.24L（标准状态）氯气中充分燃烧，失去的电子数为0.3NA
B．标准状况下，5.6L一氧化氮和5.6L氧气混合后的分子总数为0.5NA
C．CO和N2为等电子体，22.4L的CO气体与1molN2所含的电子数相等
D．100℃时，1LpH＝6纯水中，含OH－数目为10－6NA
分析：
A项，注意判断过量问题；B项，NO和O2会反应；C项，要注意条件，CO气体没指明标准状况。
答案：
D
9.下列说法中不正确的是（ ）
A．1mol氧气中含有12.04×1023个氧原子，在标准状况下占有体积22.4L
B．1mol臭氧和1.5mol氧气含有相同的氧原子数
C．等体积、浓度均为1mol/L的磷酸和盐酸，电离出的氢离子数之比为3∶1
D．等物质的量的干冰和葡萄糖中所含碳原子数之比为1∶6，氧原子数之
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