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微专题1 阿伏加德罗常数的应用
一、阿伏加德罗常数(NA)的应用试题的特点
1.阿伏加德罗常数(NA)的应用是高考中的经典题型,常为正误判断型选择题,主要考查以物质的量为中心的简单计算及NA与物质的组成、结构,变化中的微粒转化等的关系。解答该类题目的方法思路:
由已知条件计算对应物质的物质的量→分析该物质的微观组成→计算确定目标微粒的数目→判断选项是否正确
2.阿伏加德罗常数应用中的常见陷阱
(1)因忽视“标准状况”而出错。给出气体的体积,但是没有注明“标准状况”,不能用22.4 L·mol-1计算气体的物质的量。
(2)因忽视“物质的状态”而出错。标准状况下,所给的物质为液体或固体,不能用气体摩尔体积计算所给物质的物质的量。
(3)因忽视“溶液的体积”而出错。只给出溶液的物质的量浓度,没有给出溶液的体积,不能计算溶液中某溶质的物质的量。
(4)因忽视“溶剂中的微粒”而出错。给出溶液的物质的量浓度及体积,能计算出溶质的物质的量及溶质中的微粒数,但不能计算出溶液中的微粒数。
(5)因忽视“单质组成”而出错。气体单质的组成除常见的双原子外,还有单原子分子(如He、Ne等),多原子分子(如O3等)。
[典型例题](2020·山东青岛期中)设NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( A )
A.常压下,1.6 g O3含有0.1NA个氧原子
B.标准状况下,0.02NA个H2O的体积为448 mL
C.NA个氢气分子与NA个氧气分子的质量之比为1∶8
D.0.4 mol·L-1 KNO3溶液中含有0.4NA个N
解析:臭氧分子由氧原子构成,常压下,1.6 g O3中氧原子的物质的量为×3=0.1 mol,则含有0.1NA个氧原子,A正确;标准状况下,水呈液态,不能用气体摩尔体积进行计算,B不正确;NA个氢气分子与NA个氧气分子的物质的量均为1 mol,质量之比为1∶16,C不正确;0.4 mol·L-1KNO3溶液的体积未知,故含有的N数目未知,D不正确。
[跟踪训练]
1.(2020·福建莆田期中)设NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( D )
A.含有NA个氖原子的氖气在标准状况下的体积约为11.2 L
B.1 mol 任何物质都含有NA个分子
C.标准状况下,NA个CCl4分子的体积约为22.4 L
D.常温下,16 g 氧气的原子数为NA
解析:含有NA个氖原子的氖气的物质的量是1 mol,在标准状况下的体积约为22.4 L,A错误;物质不一定均是由分子构成的,1 mol 任何物质不一定都含有NA个分子,B错误;标准状况下四氯化碳是液体,NA个CCl4分子的体积不是22.4 L,C错误;常温下,16 g O2的物质的量是=0.5 mol,含有原子数为NA,D正确。
2.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( C )
A.6.02×1022个H2SO4分子中含H原子的数目为2NA
B.在0 ℃、101 kPa时,22.4 L氢气中含有NA个氢原子
C.14 g氮气中含有7NA个电子
D.NA个一氧化碳分子和0.5 mol甲烷的质量之比为7∶4
解析:6.02×1022个H2SO4分子的物质的量是0.1 mol,其中含H原子的数目为0.2NA,A错误;在0 ℃、101 kPa即标准状况下时,22.4 L H2的物质的量是1 mol,其中含有2NA个氢原子,B错误;14 g氮气,即0.5 mol氮气分子,含1 mol氮原子,每个氮原子中含有7个电子,则1 mol氮原子中含有7NA个电子,C正确;NA个一氧化碳分子即1 mol CO,其质量是28 g,0.5 mol甲烷的质量是0.5 mol×16 g·mol-1=8 g,二者的质量之比为7∶2,D错误。
1.常温下常见的非气体物质有H2O、酒精、CCl4、SO3、苯等。
2.NA所描述的微粒与1 mol微粒是等效的,分析问题时可转换为1 mol。
(以下选择题有1~2个选项符合题意)
1.(2020·黑龙江大庆期中)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( C )
A.11.2 L二氧化碳气体和9 g水中所含的分子数均为0.5NA
B.25 ℃、101 kPa下,22.4 L氧气的分子数为NA
C.常温常压下,14 g由N2与CO组成的混合气体中含有的原子数目为NA
D.1 mol任何物质均含有NA个原子
解析:11.2 L二氧化碳未说明是否在标准状况下,无法计算其物质的量,故A错误;25 ℃、101 kPa不是标准状况,22.4 L氧气的物质的量不是1 mol,故B错误;N2和CO的相对分子质量都是28,所以14 g由N2与CO组成的混合气体的物质的量为0.5 mol,则含有的原子数目为NA,故C正确;物质的构成微粒不一定是原子,故只能说1 mol