02第2讲　阿伏加德罗常数及应用（课件PPT）-【优化指导】2026年化学一轮复习高中总复习·第1轮（鲁教版）

第2讲　阿伏加德罗常数及应用 第1章　化学中常用的物理量——物质的量 气体 标准状况 4NA 6NA 2NA 4NA 1.5NA 2NA NA 2NA NA 2NA 3NA 增加 增加 全部 SO2和H2 D D D C D C C A 真题精研 衍生训练 真题精研 衍生训练 A 真题精研 衍生训练 真题精研 衍生训练 真题精研 衍生训练 D 真题精研 衍生训练 真题精研 衍生训练 D 真题精研 衍生训练 真题精研 衍生训练 谢谢观看！ 复习目标 1.熟悉阿伏加德罗常数问题的考查角度，明确从各种角度设置的常见陷阱，规避陷阱。 2.能基于阿伏加德罗常数，运用物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度之间的相互关系进行简单计算。 1．NA问题中“Vm＝22.4 L/mol”的使用 (1)利用“Vm＝22.4 L/mol”进行计算时要明确的两个要点：①必须是____，不能用于液体或固体的相关计算；②必须处于________下，可以是单一气体或混合气体。 (2)标准状况下为非气体的常考物质，如水、苯、SO3、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HF、乙醇等。 2．NA问题中物质的组成和结构 (1)物质的结构 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、—OH(羟基)、OH－等。 (2)物质中的共价键 常考物质所含共价键的数目如下表： 物质及共价键 1 mol物质含共价键数目 CH4(C—H) _____ P4(P—P) _____ Si(Si—Si) _____ SiO2(Si—O) _____ 物质及共价键 1 mol物质含共价键数目 石墨(C—C) _________ 金刚石(C—C) _____ 3.NA问题中电子的转移 常考反应及转移电子数目如下表： 反应 物质 转移电子的数目 Na2O2＋CO2 (或H2O) 1 mol Na2O2 ____ 1 mol O2 ______ Cl2＋NaOH 1 mol Cl2 ____ Cl2＋Fe 1 mol Cl2 ______ 1 mol Fe ______ 4.NA问题中电解质溶液中微粒的变化 (1)所给条件是否与电解质的组成有关，如pH＝3的H2SO3溶液中c(H＋)＝10－3 mol/L，与电解质组成无关。 (2)多元弱酸酸根离子发生水解，溶液中阴离子的数目____；多元弱碱阳离子发生水解，溶液中阳离子数目____。 (3)求溶液中所含H、O原子数时，不要忽略溶剂水中的H、O原子数目。 (4)若题目给出电解质溶液的浓度，要重点关注是否有具体的体积。 5．NA问题中物质的特殊反应 (1)特殊反应——可逆反应 不能正向进行到底，反应物不能____转化为产物。常考的可逆反应有2NO2N2O4、Cl2＋H2OHCl＋HClO、H2(g)＋I2(g)2HI(g)、N2＋3H22NH3、2SO2＋O22SO3、羧酸＋醇酯＋水等。 (2)特殊条件——浓度变化 ①加热时，足量MnO2与浓盐酸的反应，随着反应的进行，浓盐酸变稀盐酸，反应停止； ②足量Cu与浓硫酸的反应，随着反应的进行，浓硫酸变稀硫酸，反应停止； ③足量Cu与浓硝酸反应，随着反应的进行，浓硝酸变稀硝酸，得到NO2和NO的混合气体； ④足量Zn与浓硫酸反应，随着反应的进行，浓硫酸变稀硫酸，得到______________的混合气体。 考向1　NA与 “Vm＝22.4 L/mol”的使用条件 【例1】 (高考题组合)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 HCl气体中H＋数目为NA(2022·辽宁卷) B．25 ℃、101 kPa下，28 L氢气中质子的数目为2.5NA(2022·全国甲卷) C．11.2 L NO与11.2 L O2混合后的分子数目为NA(经典高考题) D．11.2 L CH4和22.4 L Cl2(均为标准状况)在光照下充分反应后的分子数为1.5NA(经典高考题) [思路剖析] A项 HCl是共价化合物 eq \o(——→,\s\up16(推出))HCl气体不发生电离 eq \o(——→,\s\up16(推出))不含H＋ B项 “25 ℃、101 kPa”不是标准状况 eq \o(——→,\s\up16(推出))不能计算28 L H2的物质的量 C项 “11.2 L NO与11.2 L O2”，未指明温度和压强 eq \o(——→,\s\up16(推出))不能计算11.2 L NO与11.2 L O2的物质的量 D项 11.2 L CH4和22.4 L Cl2(均为标准状况) eq \o(——→,\s\up16(推出))n(CH4)＝0.5 mol，n(Cl2)＝1 mol；结合取代反应特点 eq \o(——→,\s\up16(推出))反应后分子总数 解析：标准状况下22.4 L HCl为1 mol，由于未发生电离，故不含H＋，A 错误；25 ℃，101 kPa下气体摩尔体积Vm＞22.4 L/mol，28 L H2小于1.25 mol，则含有质子的数目小于2.5NA，B错误；题目未指明11.2 L NO与11.2 L O2是否处于标准状况下，不能判断其物质的量，C错误；CH4与Cl2光照下发生取代反应，分子总数不变，11.2 L CH4和22.4 L Cl2(均为标准状况)的总物质的量为1.5 mol，故充分反应后的分子数为1.5NA，D正确。 考向2　NA与物质的组成及结构 【例2】 (高考题组合)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　) A．28 g C2H4分子中含有的σ键数目为4NA(2022·辽宁卷) B．18 g H eq \o\al(\s\up1(),\s\do1(2))18O含有的中子数为10NA(经典高考题) C．18 g重水(D2O)中含有的质子数为10NA(经典高考题) D．1 mol CHCl3含有C—Cl键的数目为3NA(经典高考题) 解析：C2H4分子的结构式为，28 g C2H4为1 mol，则含有的σ键数目为5NA，A错误；由于M(H eq \o\al(\s\up1(),\s\do1(2))18O)＝20 g/mol，18 g H eq \o\al(\s\up1(),\s\do1(2))18O为0.9 mol，则含有的中子数为9NA，B错误；M(D2O)＝20 g/mol，18 g重水(D2O)为0.9 mol，则含有的质子数为9NA，C错误；1个 CHCl3分子含有3个C—Cl键，则1 mol CHCl3含有C—Cl键的数目为3NA，D正确。 考向3　NA与反应中电子的转移 【例3】 (高考题组合)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　) A．足量的浓盐酸与8.7 g MnO2反应，转移电子的数目为0.4NA(2022·浙江1月选考卷) B．电解熔融CuCl2，阴极增重6.4 g，外电路中通过电子的数目为0.10NA(2022·全国甲卷) C．3 mol 的NO2与H2O完全反应时转移的电子数为4NA(经典高考题) D．向100 mL 0.10 mol/L FeCl3溶液中加入足量Cu粉充分反应，转移电子数目为0.01NA(经典高考题) [思路剖析] A项 8.7 g MnO2为0.1 mol，MnO2→MnCl2中锰元素的化合价：＋4价→＋2价 eq \o(——→,\s\up16(推出))转移电子数 B项 阴极反应式：Cu2＋＋2e－===Cu，阴极增重6.4 g eq \o(——→,\s\up16(推出))生成0.1 mol Cu eq \o(——→,\s\up16(推出))转移0.2 mol电子 C项 反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，氮元素的化合价：＋4价→＋5价、＋2价 eq \o(——→,\s\up16(推出))转移2 mol电子 D项 反应：2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2，结合n(FeCl3) eq \o(——→,\s\up16(推出))转移电子数目 解析：8.7 g MnO2物质的量为0.1 mol，与足量浓盐酸反应生成MnCl2，锰元素的化合价由＋4降低到＋2，则转移电子的数目为0.2NA，A错误；电解熔融CuCl2，阴极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu，阴极增重6.4 g，则析出0.1 mol Cu，外电路中通过电子的数目为0.20NA，B错误；NO2与H2O反应中，氮元素发生“歧化”反应：＋4价→＋5价和＋2价，则3 mol NO2与H2O完全反应，转移的电子数为2NA，C错误；铁元素：＋3价→＋2价，则0.01 mol FeCl3完全反应，转移电子数目为0.01NA，D正确。 考向4　NA与物质的特殊转化 【例4】 (高考题组合)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是(　　) A．0.20 mol苯甲酸完全燃烧，生成CO2的数目为1.4NA(2022·全国甲卷) B．1 L 1 mol/L溴化铵水溶液中NH eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))与H＋离子数之和大于NA(经典高考题) C．2 mol NO与1 mol O2在密闭容器中充分反应后的分子数为2NA(经典高考题) D．1 mol 碘蒸气和1 mol 氢气在密闭容器中充分反应，生成的碘化氢分子数小于2NA(经典高考题) 解析：苯甲酸的结构简式为C6H5COOH，则0.20 mol苯甲酸完全燃烧，生成CO2的数目为1.4NA，A正确；1 L 1 mol/L溴化铵水溶液中含1 mol NH4Br，据电荷守恒可得：n(NH eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4)))＋n(H＋)＝n(Br－)＋n(OH－)，由于n(Br－)＝1 L×1 mol/L＝1 mol，故NH eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))与H＋离子数之和大于NA，B正确；2 mol NO与1 mol O2反应生成2 mol NO2，由于存在2NO2N2O4，故充分反应后的分子数小于2NA，C错误；I2(g)＋H2(g) 2HI(g)是可逆反应，1 mol 碘蒸气和1 mol 氢气充分反应，生成碘化氢分子数小于2NA，D正确。 考向5　NA与电解质溶液中微粒变化 【例5】 (高考题组合)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　) A．2.0 L 1.0 mol/L AlCl3溶液中，Al3＋的数目为2.0NA(2022·全国甲卷) B．0.1 mol/L HClO4溶液中含有的H＋数为0.1NA(经典高考题) C．1 L pH＝4的0.1 mol/L K2Cr2O7溶液中Cr2O eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(7))离子数为0.1NA(经典高考题) D．在25 ℃时，1 L pH为12的Ba(OH)2溶液中含有OH－数目为0.01NA(2022·浙江1月选考卷) 解析：2.0 L 1.0 mol/L AlCl3溶液中含2.0 mol AlCl3，由于Al3＋发生水解，则Al3＋的数目小于2.0NA，A错误；题目未指明0.1 mol/L HClO4溶液的体积，无法计算n(HClO4)及含有H＋数目，B错误；1 L pH＝4的0.1 mol/L K2Cr2O7溶液中含有0.1 mol K2Cr2O7，由于存在Cr2O eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(7))＋H2O2CrO eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋2H＋，则Cr2O eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(7))离子数小于0.1NA，C错误；25 ℃时，1 L pH为12的Ba(OH)2溶液中c(OH－)为0.01 mol/L，n(OH－)＝0.01 mol/L×1 L＝0.01 mol，则OH－的数目为0.01NA，D正确。 (1)基于“价态变化”，跳出氧化还原反应中转移电子数目的陷阱 (2)基于“微粒变化”，跳出电解质溶液中微粒数目的陷阱 1．设阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法正确的是(　　) A．常温下，pH＝9的NaF溶液中，水电离出的H＋数为10－9NA B．1 mol N2与3 mol H2充分反应生成NH3的分子数为2NA C．56 g CO和N2的混合气体，所含的原子总数为4NA D．标准状况下，22.4 L CO2与足量的Na2O2充分反应，转移的电子数为2NA 解析：溶液体积未知，无法确定溶液中微粒数目，A错误；N2与H2的反应为可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，生成NH3的分子数小于2NA，B错误；CO和N2的摩尔质量均为28 g/mol，所以56 g混合物中含有2 mol分子，CO和N2均为双原子分子，含有4 mol原子，则原子总数为4NA，C正确；标准状况下，22.4 L CO2为1 mol，与足量的Na2O2充分反应生成0.5 mol O2，根据氧元素的价态变化可知转移的电子数为NA，D错误。 2．(2023·辽宁卷)我国古代四大发明之一黑火药的爆炸反应为：S＋2KNO3＋3C===K2S＋N2↑＋3CO2↑。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　) A．1.12 L CO2含π键数目为NA B．每生成2.8 g N2转移电子数目为NA C．0.1 mol KNO3晶体中含离子数目为0.2NA D．1 L 0.1 mol/L K2S溶液中含S2－数目为0.1NA 解析：题中没有说是标准状况条件下，气体摩尔体积未知，无法计算π键个数，A错误；2.8 g N2的物质的量n＝ eq \f(m,M)＝ eq \f(2.8,28) mol＝0.1 mol，生成1 mol N2转移的电子数为12NA，则生成0.1 mol N2转移的电子数为1.2NA，B错误；0.1 mol KNO3晶体含有的离子为K＋、NO eq \o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))，含有离子数目为0.2NA，C正确；因为S2－水解使溶液中S2－的数目小于0.1 NA，D错误。 1.(2024·广东卷)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　) A．26 g H—C≡C—H中含有σ键的数目为3NA B．1 L 1 mol/L NH4NO3溶液中含NH eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))的数目为NA C．1 mol CO和H2的混合气体含有的分子数目为3NA D．Na与H2O反应生成11.2 L H2，转移电子数目为NA 角度 阿伏加德罗常数的一般考查 解析：26 g C2H2的物质的量为1 mol，一个C2H2中含有3个σ键，故26 g C2H2中含有σ键的数目为3NA，A正确；NH eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))在水溶液中发生水解，1 L 1 mol/L NH4NO3溶液中含NH eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))的数目小于NA，B错误；CO和H2均由分子构成，1 mol CO和H2的混合气体含有的分子数目为NA，C错误；Na与H2O反应生成11.2 L H2，由于未给出气体所处的状态，无法求出生成气体的物质的量，也无法得出转移电子数目，D错误。 (2023·浙江6月选考卷)NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　) A．4.4 g C2H4O中含有σ键数目最多为0.7NA B．1.7 g H2O2中含有氧原子数为0.2NA C．向1 L 0.1 mol/L CH3COOH溶液通氨气至中性，铵根离子数为0.1NA D．标准状况下，11.2 L Cl2通入水中，溶液中氯离子数为0.5NA 解析：1个C2H4O中含有6个σ键和1个π键(乙醛)或7个σ键(环氧乙烷)，4.4 g C2H4O的物质的量为0.1 mol，则含有σ键数目最多为0.7NA，A正确；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，B错误；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(\s\up1(＋),\s\do1(4)))＋c(H＋)，中性溶液c(OH－)＝c(H＋)，则c(CH3COO－)＝c(NH eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4)))，再根据元素守恒：n(CH3COO－)＋n(CH3COOH)＝0.1 mol，得出铵根离子数小于0.1NA， C错误；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，D错误。 2.(2024·黑吉辽卷)硫及其化合物部分转化关系如图所示。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，11.2 L SO2中原子总数为0.5NA B．100 mL 0.1 mol/L Na2SO3溶液中，SO eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))数目为0.01NA C．反应①每消耗3.4 g H2S，生成物中硫原子数目为0.1NA D．反应②每生成1 mol还原产物，转移电子数目为2NA 角度 阿伏加德罗常数的创新考查 解析：标准状况下SO2为气体，11.2 L SO2为0.5 mol，其含有1.5 mol原子，原子总数为1.5NA，A错误；SO eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))为弱酸阴离子，其在水中易发生水解，因此，100 mL 0.1 mol/L Na2SO3溶液中SO eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))数目小于0.01NA，B错误；反应①的方程式为SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O，3.4 g H2S为 0.1 mol，故反应①每消耗3.4 g H2S可以生成0.15 mol S，生成的硫原子数目为0.15NA，C错误；反应②的离子方程式为3S＋6OH－ eq \o(=====,\s\up16(△))SO eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋2S2－＋3H2O，反应的还原产物为S2－，每生成2 mol S2－共转移4 mol电子，因此，每生成1 mol S2－，转移2 mol电子，数目为2NA，D正确。 (2024·江西卷)我国学者把游离态氮固定在碳上(示踪反应如下)，制得的[N===C===N]2－离子可用于合成核酸的结构单元。阿伏加德罗常数的值为NA，下列说法正确的是(　　) 15N2＋C(石墨)＋2LiH eq \o(=================,\s\up16(20 atm，550 ℃，5 h))Li2[15NC15N]＋H2 A．22.4 L 15N2含有的中子数为16NA B．12 g C(石墨)中sp2杂化轨道含有的电子数为6NA C．1 mol [N===C===N]2－中含有的π键数为4NA D．生成1 mol H2时，总反应转移的电子数为6NA 解析：22.4 L 15N2所处的温度、压强不知，不能计算物质的量，A错误；12 g C(石墨)物质的量n＝ eq \f(12 g,12 g/mol)＝1 mol，石墨中碳原子均采取sp2杂化，故sp2杂化轨道含有的电子数为3NA，B错误；双键中有一个σ键，一个π键，则1 mol [N===C===N]2－中含有的π键数为2NA，C错误；该反应中氮元素化合价由0降低到－3，碳元素化合价由0升高到＋4，氢元素化合价由－1升高到0，电子转移总物质的量为6 mol，生成 1 mol H2时，总反应转移的电子数为6NA，D正确。 $$