内容正文:
章末综合提升
(一) 阿伏加德罗常数正误判断中的常见陷阱
1.常见设陷方向
阿伏加德罗常数是考试的“热点”问题,主要考查物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积、阿伏加德罗定律这些概念的辨析与应用,以及与微观粒子(分子、原子、离子、电子、质子、中子等)之间的关系,较好地考查了思维的严密性。
陷阱之一:状况条件。若给出在非标准状况下,如常温常压下(25 ℃、1.01×105 Pa),已知气体体积,不能直接应用22.4 L·mol-1进行计算。
陷阱之二:物质状态。已知在标准状况下,而给出的是非气态的物质,不能直接应用22.4 L·mol-1进行计算。
陷阱之三:微粒数目。注意:He、Ne等为单原子分子;N2、O2等为双原子分子;O3、P4为多原子分子。
2.解题建模
解答阿伏加德罗常数类题目的三“步”曲
第一步:看——查看物质的状态和外界条件
第二步:定——确定研究对象的状态和外部条件
第三步:算——根据所求内容进行计算
NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.30 g HCHO与CH3COOH混合物中含C原子数为NA
B.标准状况下,2.24 L C2H5OH所含氢原子数为0.6NA
C.同温同压下,O2和CO2的密度相同
D.CH4和C2H4混合气体2.24 L(标准状况)完全燃烧,则消耗O2分子数目为0.25NA
A [A.HCHO与CH3COOH的最简式为CH2O,原混合物相当于30 g CH2O,n(CH2O)=1 mol,因而C原子数为NA,A项正确;B.标准状况下,C2H5OH是液体,不是气体,所以不能用n=来计算,B错误。C.同温同压下,O2和CO2的体积相同时,其质量之比为32∶44,则密度之比为32∶44,不相同,C错误;D.CH4和C2H4混合气体2.24 L(标准状况)的物质的量是0.1 mol,由于1 mol CH4和C2H4分别完全燃烧消耗氧气的物质的量分别是2 mol、3 mol,则0.1 mol混合气体完全燃烧消耗氧气的分子数目应该介于0.2NA和0.3NA之间,D错误。]
针对练1.下列说法正确的是( )
A.在25 ℃、1.01×105Pa的条件下,2.24 L H2中含有的分子数小于0.1NA
B.3.9 g Na2O2中Na+的数目为0.05NA
C.在标准状况下,22.4 L H2O的质量约为18 g
D.22 g CO2与标准状况下11.2 L H2O含有相同的分子数
A [标准状况下,2.24 L H2中含有分子数为0.1NA,而25 ℃、1.01×105 Pa条件下,温度高于标准状况,此时分子间的平均距离增大,体积随之增大,同样体积的气体与标准状况时相比所含分子数少,A选项正确;n(Na2O2)==0.05 mol,则N(Na+)=0.1 NA,B选项错误;标准状况下水不是气体,不能用气体摩尔体积加以衡量,换言之,假定水的密度为1 g·cm-3,22.4 L H2O接近22.4 kg,比18 g大得多,C选项错误;标准状况下水为液态,不能用气体摩尔体积求算,D选项错误。]
针对练2.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.标准状况下,22.4 L H2O中含有0.1NA个水分子
B.20 ml CH4和60 ml NH3所含分子数之比为1∶3
C.6.2 g Na2O溶于水,所得溶液中含有O2-数为0.1NA
D.常温常压下,32 g O3与O2混合气体中含有的氧原子数为2NA
D [A.标准状况下,H2O不是气体,不能用气体摩尔体积计算,A错误;B.没有给定温度和压强,不能用体积确定气体物质的分子数,B错误;C.Na2O与水反应生成了氢氧化钠,没有电离出O2-,C错误;D.O3与O2混合气体只由O原子组成,常温常压下,32 g O3与O2混合气体中含有的氧原子为=2 mol,原子数目为2NA,D正确。]
(二) 阿伏加德罗定律及其推论
注意气体摩尔体积、阿伏加德罗定律的适用范围,在同温同压条件下,气体的体积之比才等于物质的量之比。掌握阿伏加德罗定律和推论,注意四同中知三同定一同,缺少条件不能确定其物质的量关系。
室温下,某容积固定的密闭容器由可移动的活塞隔成甲、乙两室,向甲中充入34 g H2和O2的混合气体,向乙中充入1 mol空气,此时活塞的位置如图所示。下列有关说法不正确的是( )
A.甲室混合气体的分子总数约为2NA
B.甲室H2、O2的体积比为1∶1
C.甲室混合气体的密度是同温同压时H2密度的17倍
D.若将甲室H2、O2的混合气体点燃引爆,恢复原室温后,最终活塞停留的位置在刻度2处
C [A.甲、乙两室压强与温度相同,气体的物质的量之比等于其气体体积之比,则甲室中气体物质的量为1 mol×=2 mol,分子总数为2