知识讲解阿伏伽德罗常数的解题技巧提高.docx

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知识讲解阿伏伽德罗常数的解题技巧提高

知识讲解-阿伏伽德罗常数的解题技巧-提高

高考总复习阿伏加德罗常数的解题技巧

【高考展望】

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。

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：

　　0.012kg12C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6.02×1023mol－1这个近似值。

也就是说，1mol任何粒子的粒子数约为6.02×1023，如1mol氧原子中约含有6.02×1023个氧原子。

阿伏加德罗常数与6.02×1023mol－1是常数与近似值的关系，不能将阿伏加德罗常数与6.02×1023mol－1等同，就像不能将π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

　　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、1L1mol/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

【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。

【答案】C

【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。

【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。

【答案】D

类型六、有关阿伏加德罗常数的综合类型

例6．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SO2的密闭容器中含有NA个氧原子，则SO2的物质的量为0.5mol

　　C.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

【思路点拨】二氯甲烷在标况下为液态；丙烷中C—H键为极性共价键。

电解精炼铜时，阴极析出的只有铜，但阳极为粗铜，溶解的除铜外还有锌、铁、镍等金属。

【答案】B

【解析】二氯甲烷在标况下为液态，22.4L不是1mol，A项错误；1molSO2中含有氧原子2mol,故含有NA个氧原子的SO2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。

【总结升华】本题考查微粒数与物质的量、物质的质量等的关系，同时涉及了化学键、电化学等知识，属综合类型。

举一反三：

【变式1】设NA代表阿伏加德罗常数的数值，下列说法中正确的是（）

　　①常温常压下，17g甲基（—14CH3）所含的中子数为9NA

　　②常温常压下，22.4LNO气体的分子数小于NA

　　③64g的铜发生氧化还原反应，一定失去2NA个电子

　　④常温常压下，100mL0.5mol·L－1的乙酸溶液中，乙酸的分子数目小于0.05NA

　　⑤标准状况时，22.4L二氯甲烷所含有的分子数为NA

　　⑥常温常压下，1mol氦气含有的核外电子数为4NA

　　A．①②　　　　B．③④　　　　C．②④　　　　D．⑤⑥

【答案】C

【解析】①17g甲基（—14CH3）所含的中子数为8NA；③Cu与强氧化剂反应显+2价，与弱氧化剂反应显+1价；⑤标准状况时，二氯甲烷是液体；⑥1mol氦气含有的核外电子数是2NA。

本题考查了标准状况下物质的状态、弱电解质的电离、分子的构成等知识点。

易错点在于③中Cu是变价元素。

【变式2】设NA代表阿伏加德罗常数（NA）的数值，下列说法正确的是

　　A．1mol硫酸钾中阴离子所带电荷数为NA

　　B．乙烯和环丙烷（C3H6）组成的28g混合气体中含有3NA个氢原子

　　C．标准状况下，22.4L氯气与足量氢氧化钠溶液反应转移的电子数为NA

　　D．将0.1mol氯化铁溶于1L水中，所得溶液含有0.1NAFe3+

【答案】C

【解析】K2SO4中阴离子为硫酸根，1mol硫酸根所带电荷为2mol，A错误。

乙烯和C3H6的最简式相同均为CH2，28g混合气有2molCH2，所以含4molH原子，B错误。

Fe3+在溶液中发生水解，0.1molFeCl3溶液中，Fe3+的物质的量要小于0.1mol，D错误。

【变式3】下列叙述正确的是

A.1.00molNaCl中含有6.02×1023个NaCl分子

B.1.00molNaCl中,所有Na+的最外层电子总数为8×6.02×1023

C.欲配置1.00L,1.00mol/L的NaCl溶液，可将58.5gNaCl溶于1.00L水中

D.电解58.5g熔融的NaCl，能产生22.4L氯气（标准状况）、23.0g金属钠

【答案】B

【解析】NaCl属于离子化合物，不存在NaCl分子，A不正确；Na+的最外层已经达到8电子稳定结构，所以B正确；1.00L,1.00mol/L的NaCl溶液是指1.00molNaCl即58.5gNaCl溶于水配成1L溶液，而不是指溶剂为1L，C不正确；由原子守恒可知58.5gNaCl只能生成0.5mol氯气，在标准状况下是11.2L，D不正确。

【变式4】设NA为阿伏加德罗常数，下列说法不正确的是（）

　　A.30g甲醛中含共用电子对总数为4NA

　B.将0.1mol氯化铁溶于1L水中，所得溶液含有0.1NAFe3+

　C.在一定条件下，催化分解80gSO3，混合气体中氧原子数为3NA

　　D.常温常压下，1.5molNO2与足量H2O反应，转移的电子数为NA

【答案】B