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微专题1 阿伏加德罗常数的应用
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,化学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.NA个微粒与1 mol微粒是等效的,在题目分析计算时转换为用摩尔进行描述。
3.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。许多题目中常设置常温常压下(非标准状况)的气体体积,学生易当作标准状况下处理,根据n=进行计算。
(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,如水、乙醇、SO3等,此时不能用气体摩尔体积计算所给物质的物质的量。
(3)因忽视物质的物质的量(或质量)与温度、压强等外界条件无关而出错。许多题目常给出常温常压下气体的物质的量(或质量),部分学生误以为无法计算物质所含的微粒数。
(4)因忽视分子的组成而导致计算出错。气体单质除常见的双原子分子外,还有单原子分子(如稀有气体分子),学生易忽视这一点而误入陷阱。
(5)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。
(6)因忽视“溶剂中的微粒”而出错。确定某物质水溶液中所含氧原子或氢原子数时,要考虑溶剂水的存在。许多题目常提供溶液的物质的量浓度、体积,学生易忽视溶剂水的组成而误入陷阱。
[典型例题] 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.1 mol·L-1 Al2(SO4)3溶液中Al3+数为2NA
B.标准状况下,11.2 L H2O中含有5NA个电子
C.常温常压下,含NA个Cl原子的Cl2是35.5 g
D.含有NA个氖原子的氖气在标准状况下的体积约为11.2 L
解析:1 mol·L-1 Al2(SO4)3溶液的体积未知,其中Al3+数不一定为2NA,A错误;标准状况下水不是气态,11.2 L H2O的物质的量不是0.5 mol,其中含有的电子数不是5NA,B错误;常温常压下,含NA个Cl原子的Cl2的物质的量是0.5 mol,质量是0.5 mol×71 g·mol-1=35.5 g,C正确;氖气是单原子分子,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,D错误。
答案:C
[跟踪训练] 设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( D )
A.22.4 L CO2中含有NA个CO2分子
B.1.0 L 1.0 mol·L-1的Ba(OH)2水溶液中含有的氧原子数为2NA
C.0.1 mol·L-1的NaCl溶液中,Na+与Cl-的总数为0.2NA
D.48 g O2和O3的混合气体中共含有氧原子数为3NA
解析:未指明是否为标准状况,故难以确定22.4 L CO2的物质的量及含有的CO2分子数目,A错误;1.0 L 1.0 mol·L-1的Ba(OH)2水溶液中溶质、溶剂中均含有氧原子,故含有的氧原子数远大于2NA,B错误;0.1 mol·L-1的NaCl溶液的体积未知,难以确定Na+与Cl-的总数,C错误;O2和O3均是氧元素形成的单质,混合气体的质量(48 g)即氧原子的总质量,则共含有氧原子数为×NA mol-1=3NA,D正确。
1.设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( C )
A.NA个Cl2占有的体积为22.4 L
B.标准状况下,22.4 L H2O含有的原子数目为3NA
C.常温常压下,0.78 g Na2O2含有的离子数目为0.03NA
D.物质的量浓度为0.5 mol·L-1的FeSO4溶液中含有S的数目为0.5NA
解析:没有说明气体是否在标准状况下,不能确定其体积,A错误;标准状况下水不是气体,不能使用气体摩尔体积计算,B错误;0.78 g过氧化钠的物质的量为0.01 mol,每个过氧化钠含有3个离子,故共含有离子数为0.03 NA,C正确;没有说明溶液的体积,不能计算离子数目,D错误。
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