内容正文:
第二章 物质的量
微课题4 聚焦阿伏加德罗常数
第二章 物质的量
高考总复习 化学
返回目录
第二章 物质的量
高考总复习 化学
返回目录
第二章 物质的量
高考总复习 化学
返回目录
第二章 物质的量
高考总复习 化学
返回目录
第二章 物质的量
高考总复习 化学
返回目录
第二章 物质的量
高考总复习 化学
返回目录
第二章 物质的量
高考总复习 化学
返回目录
第二章 物质的量
高考总复习 化学
返回目录
第二章 物质的量
高考总复习 化学
返回目录
第二章 物质的量
高考总复习 化学
返回目录
第二章 物质的量
高考总复习 化学
返回目录
第二章 物质的量
高考总复习 化学
返回目录
第二章 物质的量
高考总复习 化学
返回目录
第二章 物质的量
高考总复习 化学
返回目录
第二章 物质的量
高考总复习 化学
返回目录
第二章 物质的量
高考总复习 化学
返回目录
第二章 物质的量
高考总复习 化学
返回目录
第二章 物质的量
高考总复习 化学
返回目录
第二章 物质的量
高考总复习 化学
返回目录
第二章 物质的量
高考总复习 化学
返回目录
第二章 物质的量
高考总复习 化学
返回目录
第二章 物质的量
高考总复习 化学
返回目录
第二章 物质的量
高考总复习 化学
返回目录
第二章 物质的量
高考总复习 化学
返回目录
第二章 物质的量
高考总复习 化学
返回目录
第二章 物质的量
高考总复习 化学
返回目录
谢谢观看
第二章 物质的量
高考总复习 化学
返回目录
名师导语 阿伏加德罗常数的正误判断是全国各地历年高考的高频题型,试题设计的相关选项中有较多的知识隐藏,命题时主要结合气体摩尔体积、物质的组成结构、氧化还原反应及电离、水解等基本概念和理论,考查根据多种化学计量间的相互转化及其计算等。
[示例] (2024·河北高考)超氧化钾(KO2)可用作潜水或宇航装置的CO2吸收剂和供氧剂,反应为4KO2+2CO2===2K2CO3+3O2,NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.44 g CO2中σ键的数目为2NA
B.1 mol KO2晶体中离子的数目为3NA
C.1 L 1 mol·L-1 K2CO3溶液中CO eq \o\al(2-,3)的数目为NA
D.该反应中每转移1 mol 电子生成O2的数目为1.5NA
答案 A
解析 A.44 g(即1 mol)CO2中σ键的数目为2NA,A正确;B.KO2由K+和O eq \o\al(-,2)构成,1 mol KO2晶体中离子的数目为2NA,B错误;C.CO2-3在水溶液中会发生水解:CO eq \o\al(2-,3)+H2O⥫⥬HCO eq \o\al(-,3)+OH-,故1 L 1 mol·L-1 K2CO3 溶液中CO eq \o\al(2-,3)的数目小于NA,C错误;D.该反应中部分氧元素化合价由-0.5价升至0价,部分氧元素化合价由-0.5价降至-2价,则每4 mol KO2参加反应转移3 mol电子,每转移1 mol 电子生成O2的数目为NA,D错误;故选A。
【解题建模】
解答阿伏加德罗常数类题目的思维流程
练一 通过结构特点考查微粒数目
1.(2025·湖北黄冈三模)设NA 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.1mol[Ag(NH3)2]NO3中含σ键数目为11NA
B.标准状况下,11.2L NO2分子个数为0.5NA
C.0.1mol·L-1的Na2Cr2O7溶液,含Cr元素微粒浓度之和为0.1mol·L-1
D.1.4g Li与足量O2充分反应,反应中转移的电子数介于0.2NA 和0.4NA 之间
答案 A
解析 A.NH3中含有3个N—H键,NO eq \o\al(-,3)中含有3个N=O键,NH3与Ag+间有2个配位键,因此1mol[Ag(NH3)2]NO3中含σ键数目为11NA,A正确;B.NO2分子中存在平衡状态2NO2⥫⥬N2O4,标准状况下,11.2LNO2分子个数少于0.5NA,B错误;C.Na2Cr2O7溶液存在平衡状态Cr2O eq \o\al(2-,7)+H2O⥫⥬2CrO eq \o\al(2-,4)+2H+,0.1mol·L-1Na2Cr2O7溶液中含Cr元素微粒浓度之和介于0.1mol·L-1~0.2mol·L-1,C错误;D.Li与O2反应生成Li2O,1.4gLi 与足量O2充分反应,转移的电子数为0.2NA,D错误;故选A。
2.(2025·贵阳模拟)NA 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.1.0 mol NO和0.5 mol O2混合充分反应后,气体分子总数为1.0NA
B.对于反应N2(g)+3H2(g) eq \o(⥫==⥬,\s\up7(),\s\do5())2NH3(g)
ΔH=-92.4 kJ/mol,当放出92.4 kJ热量时,生成NH3的数目小于2NA
C.常温下,1 L pH=1的H2SO4溶液由水电离出H+的数目为0.1NA
D.12 g石墨含有的共价键数目为1.5NA
答案 D
解析 A.1.0 mol NO和0.5 mol O2混合充分反应后生成1.0 mol NO2,NO2又会发生2NO2 eq \o(⥫==⥬,\s\up7(),\s\do5())N2O4,气体分子总数小于1.0NA,A错误;B.反应N2(g)+3H2(g) eq \o(⥫==⥬,\s\up7(),\s\do5())2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ/mol,若放出热量92.4 kJ,则参加反应的N2的物质的量为1 mol,生成NH3的数目等于2NA,B错误;C.1 L pH=1的H2SO4溶液中n(H+)=0.1 mol/L×1 L=0.1 mol,但H2SO4溶液中由水电离出H+的数目等于溶液中OH-的数目为
10-13NA,C错误;D.在石墨中,每个碳原子实际占化学键为1.5个,12 g石墨即1 mol所含碳碳键数目为1.5NA,D正确;本题选D。
【易错警示】 记“组成”,明“结构”,突破陷阱
(1)熟记特殊物质中所含微粒(分子、原子、电子、质子、中子等)的数目,如Ne、D2O、18O2、O3、P4、H37Cl、—OH、OH-等。
(2)明确特殊物质的结构,如Na2O2 是由Na+和O eq \o\al(2-,2)构成的,而不是Na+和O2-;NaCl 为离子化合物,NaCl 中没有分子等。
(3)记住最简式相同的物质,如NO2 和N2O4、乙烯和丙烯(质量相同的乙烯和丙烯所含的原子数、电子数均相等)等。
(4)明确物质中所含化学键的数目,如1 mol SiO2 中含Si—O 键的数目为4NA(设NA 为阿伏加德罗常数的值),1个H2O2、1个CnH2n+2中化学键的数目分别为3、3n+1。
(5)记住摩尔质量相同的物质,如N2、CO、C2H4 等。
练二 结合氧化还原反应考查转移电子
3.NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.2 g H2分别与足量的Cl2和N2充分反应后转移的电子数均为2NA
B.一定条件下,2.3 g Na与O2完全反应生成3.6 g产物时失去的电子数为0.1NA
C.用浓盐酸分别和KMnO4、KClO3反应制备1 mol氯气,转移的电子数均为2NA
D.2H2S+SO2===3S↓+2H2O反应中,每生成1 mol氧化产物时转移电子数为NA
答案 B
解析 A项,H2和N2的反应属于可逆反应,2 g H2无法完全反应,转移的电子数少于2NA,错误;B项,2.3 g Na与氧气反应时,无论生成Na2O还是Na2O2,Na的化合价均是从0价升高到+1价,Na失去电子1×2.3/23 mol=0.1 mol,数目为0.1NA,正确;C项,浓盐酸和KClO3反应制备氯气,氯气既是氧化产物又是还原产物,生成1 mol氯气转移 eq \f(5,3) mol电子,错误;D项,在该反应中,H2S作为还原剂失去电子,SO2作为氧化剂得到电子,氧化产物和还原产物均为S,但生成的S中作为氧化产物的S和还原产物的S的物质的量之比为2∶1,所以生成1 mol氧化产物转移的电子数为2NA,错误。
4.NA 代表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 CH4和44.8 L Cl2在光照下充分反应后分子数仍为3NA
B.电解精炼粗铜时,阳极质量减少6.4 g,外电路中通过电子的数目为0.2NA
C.1 mol Na在空气中受热完全转化成Na2O2,转移电子的数目为2NA
D.0.2 mol·L-1Na2SO4溶液中含有Na+和SO eq \o\al(2-,4)的总物质的量为0.6 mol
答案 A
解析 A.标准状况下,22.4 L CH4和44.8 L Cl2分别为1 mol、2 mol,在光照下的取代反应均为等分子数的反应,则充分反应后分子数仍为3NA,A正确; B.电解精炼粗铜时,阳极铜、锌、镍等都会放电,则阳极质量减少6.4 g,外电路中通过电子不是0.2 mol,B错误;C.反应中钠化合价由0变为+1,则1 mol Na在空气中受热完全转化成Na2O2,转移电子1 mol,电子数为NA,C错误;D.由于体积未知,无法计算离子的物质的量,D错误;故选A。
【易错警示】 理解“反应”,抓准“价态”,突破陷阱
(1)同一种物质在不同反应中做氧化剂、还原剂的判断
如Cl2 和Fe、Cu 等反应,Cl2 只做氧化剂,而Cl2 和NaOH 反应,Cl2 既做氧化剂,又做还原剂;Na2O2 与CO2 或H2O 反应,Na2O2 既做氧化剂,又做还原剂,而Na2O2 与SO2 反应,Na2O2 只做氧化剂。
(2)量不同,在生成物中的化合价可能不同
如Fe 和HNO3 反应,Fe 不足,生成Fe3+;Fe 过量,生成Fe2+。
(3)氧化剂或还原剂不同,在生成物中的化合价可能不同
如Cu 和Cl2 反应生成CuCl2,而Cu 和S 反应生成Cu2S。
练三 通过隐含过程的可逆性考查粒子数目
5.(2025·四川内江一模)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,5.6 L CH3CCl3中含有的氯原子数为0.75NA
B.2 L 0.5 mol·L-1Na2C2O4溶液中的C2O eq \o\al(2-,4)数目为NA
C.密闭容器中,1 mol N2和3 mol H2在催化剂作用下充分反应后分子总数为2NA
D.1 mol Na与足量O2反应生成Na2O 和Na2O2的混合物,转移的电子数为NA
答案 D
解析 A.标准状况下,CH3CCl3不是气体,不确定其物质的量,A错误; B.草酸根离子水解导致其物质的量小于1 mol,故其数目小于NA,B错误;C.N2+3H2 eq \o(⥫==⥬,\s\up15(催化剂),\s\do15(△))2NH3反应为可逆反应,故密闭容器中,1 mol N2和3 mol H2在催化剂作用下充分反应后生成氨分子小于2 mol,故分子总数小于2NA,C错误;D.生成氧化钠和过氧化钠过程中钠元素化合价均由0升高为+1,故1 mol Na与足量O2反应转移的电子1 mol,数目为NA,D正确;故选D。
6.(2023·浙江6月选考改编)NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.1.7 g H2O2中含有氧原子数为0.2NA
B.向1 L 0.1 mol/L CH3COOH溶液通氨气至中性,铵根离子数为0.1NA
C.标准状况下,11.2 L Cl2通入水中,溶液中氯离子数为0.5NA
D.2SO2+O2⥫⥬2SO3 ΔH=-a kJ·mol-1,每当有1 mol O2反应完全,该过程会释放a kJ的能量
答案 D
解析 A.1.7 g H2O2的物质的量为 eq \f(1.7 g,34 g/mol)=0.05 mol,则含有氧原子数为0.1NA,A不正确;B.向1 L 0.1 mol/L CH3COOH溶液通氨气至中性,溶液中存在电荷守恒关系:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(NH eq \o\al(+,4))+c(H+),中性溶液c(OH-)=c(H+),则c(CH3COO-)=c(NH eq \o\al(+,4)),再根据物料守恒:n(CH3COO-)+n(CH3COOH)=0.1 mol,得出铵根离子数小于0.1NA,B不正确;C.标准状况下,11.2 L Cl2的物质的量为0.5 mol,通入水中后只有一部分Cl2与水反应生成H+、Cl-和HClO,所以溶液中氯离子数小于0.5NA,C不正确;D.每当有1 mol O2反应完全,该过程会释放a kJ的能量,故D正确。
练四 以题干物质或反应为题源的NA类综合判断
7.(2025·厦门三模)αFe 晶体为体心立方晶胞结构。Fe、HCN 与K2CO3在一定条件下发生如下反应:Fe+6HCN+2K2CO3===K4[Fe(CN)6]+H2↑+2CO2↑+2H2O。NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( )
A.pH=5 的HCN 溶液中H+数目为10-5NA
B.1 mol K4[Fe(CN)6]中配位键数为6NA
C.生成11.2L (标准状况)H2,转移电子数为NA
D.1个αFe 晶胞质量为 eq \f(112,NA)g
答案 A
解析 A.pH=5 的HCN 溶液中H+浓度为10-5mol/L,溶液体积未知,无法计算H+数目,故A错误;B.K4[Fe(CN)6]中Fe2+与6个CN-形成6个配位键,因此1 mol K4[Fe(CN)6]中配位键数为6NA,故B正确;C.11.2 L (标准状况)H2物质的量为0.5 mol,生成11.2 L (标准状况)H2,转移电子数为NA,故C正确;D.αFe 晶体为体心立方晶胞结构,根据均摊法,1个晶胞中Fe的数目为1+8× eq \f(1,8)=2,因此1个αFe 晶胞质量为 eq \f(2×56 g/mol,NA)= eq \f(112,NA)g,故D正确;故选A。
8.(2024·广西·九省联考卷)反应H2O2+Cl2===2Cl-+O2+2H+常被用于除去水中残余氯。NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.100 mL 1 mol·L-1 H2O2溶液中含有的H-O 键数目为0.2NA
B.25 ℃、101 kPa时,22.4 L Cl2中氯原子的数目为2NA
C.0.1 mol O2含有质子的数目为0.8NA
D.通过上述反应除去0.5 mol Cl2,电子转移的数目为NA
答案 D
解析 A.100 mL 1 mol·L-1H2O2溶液中的水中也含有H-O 键,所以H-O 键数目大于0.2NA,故A错误;B.25 ℃、101 kPa不是标准状态,不适用用22.4 L/mol计算,故B错误;C.O的质子数为8,0.1 mol O2含有质子的数目为1.6NA,故C错误;D.根据反应H2O2+Cl2===2Cl-+O2+2H+,转移电子数为2,所以除去0.5 mol Cl2,电子转移的数目为NA,故D正确;故答案选D。
【题后归纳】
“九防”巧避阿伏加德罗常数正误判断的陷阱
示例
错因分析
1.常温常压下,22.4 L氯气与足量的镁粉充分反应,转移的电子数为2NA
非标准状况
2.在pH=13的NaOH溶液中OH-的数目约为0.1×6.02×1023
溶液的体积未知
3.密闭容器中2 mol SO2与1 mol O2充分反应,产物的分子数为2NA
可逆反应,反应物不可能消耗完
4.含2 mol硫酸的浓硫酸与足量铜共热,转移的电子数为2NA
浓度变化,导致反应停止
5.2 L 1 mol·L-1 FeCl3溶液中所含Fe3+的数目为2NA
盐的水解、弱电解质的电离是可逆的
示例
错因分析
总结
一防“标准状况非气体” 二防“只有浓度缺体积” 三防“溶剂粒子被忽视” 四防“胶体微粒、聚合物” 五防“阴阳离子能水解” 六防“弱电解质部分电离” 七防“可逆反应未到底” 八防“浓度变化、反应停止(或反应改变)” 九防“特殊物质特殊结构”
$$