内容正文:
第03练 阿伏伽德罗常数(NA)及其应用
一、NA常见考查角度
1.22.4 L·mol-1与微粒数目
一看“气体”是否在“标准状况”;
二看“标准状况”下,物质是否为“气体”(如CCl4、H2O、溴、SO3、己烷、HF、苯等在标准状况下不为气体);“非标准状况,非气体”不能用 n=计算。
三注意n=、n=在任何条件下都适用,不存在条件限制,物质所含的粒子数与温度、压强等外界条件无关。
2.与物质的组成相关的NA的应用
(1)注意稀有气体(单原子分子)、臭氧(O3)、白磷(P4)分子中的原子数目,不能认为单质分子都是双原子分子。
(2)一定质量含某核素的物质中的质子、中子、电子或原子的数目。
(3)Na2O2、KO2中的阴、阳离子个数比,前者为1∶2,后者为1∶1;熔融的NaHSO4中的阳离子数目(阳离子只有Na+)。
(4)等物质的量的羟基与氢氧根离子所含质子、电子或原子数目。
(5)等质量的最简式相同的有机物(如烯烃)、同素异形体、N2与CO、NO2与N2O4等含有的原子、分子数目。
(6)注意特殊物质的摩尔质量,如D2O、18O2、H37Cl等。
(7)一定物质的量的有机物中共价键的数目(苯环、萘环中无碳碳双键),如CnH2n+2中共价键的数目为3n+1。
(8)1 mol金刚石、石墨中的C—C键数目分别为2NA、1.5NA;1 mol SiO2中Si—O键数目为4NA;1 mol P4中的P—P键数目为6NA。
3.与氧化还原反应相关的NA的应用
(1)歧化反应类:Na2O2与CO2、H2O的反应,Cl2与NaOH(冷稀、热浓)、H2O的反应。
(2)变价金属(Fe、Cu)与强、弱氧化剂(Cl2/Br2、S/I2)反应类。
(3)Fe与浓、稀硝酸,Cu与浓、稀硝酸反应类均需要考虑浓度的降低对反应的影响。
(4)足量、不足量Fe与稀硝酸,足量Fe与浓硫酸反应类,需要考虑浓度的降低对反应的影响。
(5)足量KMnO4与浓盐酸,足量MnO2与浓盐酸,足量Cu与浓硫酸反应类,均需要考虑浓度的降低对反应的影响。
(6)注意氧化还原的顺序,如向FeI2溶液中通入Cl2,首先氧化I-,再氧化Fe2+。
4.与可逆反应相关的NA的应用
在NA的应用中,常涉及以下可逆反应:
2SO2+O22SO3 , 2NO2N2O4,PCl3+Cl2PCl5, N2+3H22NH3,
Cl2+H2OHCl+HClO。
5.与电解质溶液中粒子数目判断相关的NA的应用
(1)溶液中是否有“弱粒子”,即是否存在弱电解质或能水解的“弱离子”,如1 L 1 mol·L-1的乙酸或1 L 1 mol·L-1乙酸钠溶液中CH3COO-数目均小于NA。
(2)题目中是否指明了溶液的体积,如在pH=1的HCl溶液中,因溶液体积未知而无法求算H+的数目。
(3)所给条件是否与电解质的组成有关,如pH=1的H2SO4溶液中c(H+)=0.1 mol·L-1,与电解质的组成无关;0.05 mol·L-1的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=0.1 mol·L-1,与电解质的组成有关。
二、NA试题的解题思路:“一算、二定、三判断”
一算:利用基本公式n===c·V,用已知的物理量计算物质的量。注意公式n=(Vm=22.4 L/mol)的使用范围(标准状况下的气体)。对于公式n=c·V(V指溶液体积),若选项未指明c或V,不能计算物质的量,则此选项错误。
二定:确定上步所求物质的量与选项中所求物理量的关系。注意此步涉及物质的结构、盐类水解、弱电解质的电离、可逆反应、氧化还原反应中电子转移等。
三判断:判断选项中所求物理量是否正确。审准题目要求,是突破该类题目的关键。
1.(2023·云南曲靖·统考二模)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.标准状况下,11.2LCH4与11.2LCl2在光照下充分反应后,气体分子数为NA
B.46g乙醇中含有的C-H键的数目为5NA
C.1mol·L-1的NaClO溶液中含有的ClO-数目小于NA
D.1molAl3+完全转化为转移电子数为4NA
2.(2023·四川成都·校联考三模)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.100 mL 2 mol·L−1蔗糖溶液中所含分子数为0.2NA
B.30 g由乙酸和葡萄糖组成的混合物中含氧原子数为NA
C.0.1 mol NaHCO3晶体中含阴、阳离子总数为0.3NA
D.浓盐酸分别和KMnO4、KClO3反应制备0.1 mol氯气,转移的电子数均为0.2NA
3.(2023·辽宁朝阳·朝阳市第一高级中学校联考二模)用表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.室温下,4.2g丙烯分子中含有的极性键数为
B.5.6gFe片与足量浓硝酸常温下充分反应,则转移电子数为
C.配