内容正文:
[对应学生用书P22]
解答阿伏加德罗常数类题目的思维流程
一、在“适用对象及条件”上设陷
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)(2023·全国甲卷)标准状况下,2.24 L SO3中电子的数目为 4.00NA。( )
(2)(2022·全国甲卷)25 ℃、101 kPa下,28 L氢气中质子的数目为2.5NA。( )
(3)(2022·浙江6月卷)11.2 L乙烷和丙烯的混合气体中所含碳氢键数为3NA。( )
(4)(2022·辽宁卷)标准状况下,22.4 L HCl气体中H+数目为NA。( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)×
解题技法
抓“两看”,突破陷阱
二、在物质组成与结构上设陷
2.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)(2023·浙江6月卷)4.4 g C2H4O中含有σ键数目最多为0.7NA。( )
(2)(2023·浙江6月卷)1.7 g H2O2中含有氧原子数为0.2NA。( )
(3)(2023·全国甲卷)0.50 mol异丁烷分子中共价键的数目为6.5NA。( )
(4)(2023·广东卷)1 mol NH4Cl含有的共价键数目为5NA。( )
(5)(2023·广东卷)NaCl和NH4Cl的混合物中含1 mol Cl-,则混合物中质子数为28NA。( )
答案 (1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)√
解题技法
牢记“结构特点”,突破陷阱
1.注意某些特殊分子中的原子个数,如氦气(He)、氖气(Ne)、氩气(Ar)、臭氧(O3)、白磷(P4)等。
2.注意特殊物质所含粒子(分子、原子、电子、质子、中子等)的数目,如D2O、T2O、18O2、H37Cl、—OH、OH-等。
3.注意物质中的离子数目,如Na2O2中阴离子为O、NaHSO4熔融状态含Na+、HSO。
4.最简式相同的物质:NO2和N2O4、乙烯(C2H4)和丙烯(C3H6)等单烯烃。
5.苯环中不含碳碳双键。
6.理解一些特殊物质中的化学键数目。
物质
CnH2n+2
P4
(P—P)
Si
(Si—Si)
SiO2
(Si—O)
石墨
金刚石
每摩尔含共价键数目
(3n+1) NA
6NA
2NA
4NA
1.5NA
2NA
7.根据分子结构,确定σ键、π键数目。
如:HCHOCO2
三、在电子转移数目上设陷
3.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)(2023·海南卷)2.4 g镁条在空气中充分燃烧,转移的电子数目为0.2NA。( )
(2)(2022·浙江卷)足量的浓盐酸与8.7 g MnO2反应,转移电子的数目为0.4NA。( )
(3)(2022·全国甲卷)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。( )
(4)(2021·全国甲卷)3 mol NO2与水完全反应时转移的电子数为4NA。( )
(5)(2021·河北卷)用惰性电极电解饱和食盐水时,若阴、阳两极产生气体的总质量为73 g,则转移电子数为NA。( )
答案 (1)√ (2)× (3)× (4)× (5)×
解题技法
1.判断电子转移总数做到“三注意”
(1)注意是否发生歧化反应,如Na2O2与H2O、CO2的反应;Cl2、NO2与H2O或NaOH的反应。
(2)注意变价元素,如Fe与足量硝酸反应生成Fe3+,与少量硝酸反应生成Fe2+。
(3)注意氧化还原反应的竞争及用量问题,如向FeBr2溶液中通入Cl2,Cl2的量不同,转移的电子数不同。
2.熟记特殊反应中电子转移总数
反应
物质变化量
转移电子的物质的量或数目
Na2O2+CO2(或H2O)
1 mol Na2O2
1 mol或NA
1 mol O2
2 mol或2NA
Cl2+NaOH
1 mol Cl2
1 mol或NA
Cl2+Fe
1 mol Cl2
2 mol或2NA
1 mol Fe
3 mol或3NA
四、在电解质溶液中“微粒数目”上设陷
4.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)(2023·浙江6月卷)向1 L 0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液通氨气至中性,铵根离子数为0.1NA。( )
(2)(2023·浙江6月卷)标准状况下,11.2 L Cl2通入水中,溶液中氯离子数为0.5NA。( )
(3)(2023·全国甲卷)1.0 L pH=2的H2SO4溶液中H+的数目为0.02NA。( )
(4)(2023·全国甲卷)1.0 L 1.0 mol·L-1的Na2CO3溶液中CO的数目为1.0NA。( )
(5)(2023·海南卷)1.7 g NH3完全溶于1 L H2O所得溶液中,NH3·H2O微粒数目为0.1NA。( )
(6)(2023·广东卷)体积为1 L的1 mol·L-1 NaHCO3溶液中,HCO数目为NA。( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)×
解题技法
紧扣“电解质变化”,跳出离子数目判断陷阱
五、在“隐含反应式变化”上设陷
5.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)(2023·海南卷)标准状况下,2.24 L SO2与1.12 L O2充分反应,生成的SO3分子数目为0.1NA。( )
(2)(2023·海南卷)5.6 g铁粉与0.1 L 1 mol·L-1的HCl溶液充分反应,产生的气体分子数目为0.1NA。( )
(3)(2022·浙江卷)0.1 mol H2和0.1 mol I2于密闭容器中充分反应后,HI分子总数为0.2NA。( )
答案 (1)× (2)× (3)×
解题技法
记“隐含”,析“变化”,突破陷阱
1.隐含“可逆反应”
2SO2+O22SO3,2NO2N2O4,
N2+3H22NH3,Cl2+H2OHCl+HClO。
2.隐含“浓度的变化”
(1)MnO2与浓盐酸的反应,随着反应的进行,浓盐酸变为稀盐酸,反应停止。
(2)Cu与浓硫酸的反应,随着反应的进行,浓硫酸变为稀硫酸,反应停止。
(3)Cu与浓硝酸反应,随着反应的进行,浓硝酸变为稀硝酸,得到NO2和NO的混合气体。
(4)Zn与浓硫酸反应,随着反应的进行,浓硫酸变为稀硫酸,得到SO2和H2的混合气体。
3.隐含“存在反应”
在混合气体NO和O2中会发生反应:2NO+O2===2NO2、2NO2N2O4。
4.隐含“钝化”
常温下,铁、铝遇浓硫酸、浓硝酸发生钝化。
[对应学生用书P24]
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-1NH4NO3溶液中含NH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
解析 26 g C2H2的物质的量为1 mol,一个C2H2分子中含有3个σ键,故26 g C2H2中含有σ键的数目为3NA,A正确;NH在水溶液中发生水解,1 L 1 mol·L-1NH4NO3溶液中含NH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,也无法得出转移的电子数目,D错误。
答案 A
2.(2024·吉林卷)硫及其化合物部分转化关系如图。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-1Na2SO3溶液中,SO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
解析 二氧化硫在标准状况下为气体,11.2 L二氧化硫为0.5 mol,其原子总数为1.5NA,A错误;亚硫酸根离子在溶液中会水解,故亚硫酸根离子数目小于0.01NA,B错误;反应①为2H2S+SO2===3S↓+2H2O,则3.4 g(0.1 mol)硫化氢反应生成的硫原子数目为0.15NA,C错误;反应②为3S+6OH-===2S2-+SO+3H2O,每3 mol S发生反应转移4 mol电子,其中2 mol S被还原,则每生成1 mol还原产物S2-,转移2 mol电子,D正确。
答案 D
3.(2024·河北卷)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
解析 CO2的结构式为O===C===O,44 g(1 mol) CO2中σ键的数目为2NA,A正确;KO2晶体中含有的离子为K+、O,故1 mol KO2晶体中离子数目为2NA,B错误;该溶液中K2CO3的物质的量为1 mol,由于CO在溶液中发生水解反应,故溶液中CO的数目小于NA,C错误;根据题给反应可知,KO2产生O2时,O的化合价由-升高为0,故存在关系式O2~e-,则转移1 mol电子时,生成1 mol O2,即生成O2的数目为NA,D错误。
答案 A
4.(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.11.2 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-1K2S溶液中含S2-数目为0.1NA
解析 CO2分子含有2个π键,题中没有指明CO2所处状况,气体摩尔体积未知,无法计算π键个数,A项错误;2.8 g N2的物质的量n== mol=0.1 mol,生成1 mol N2转移的电子数为12NA,则0.1 mol N2转移的电子数为1.2NA,B项错误;0.1 mol KNO3晶体含有离子为0.1 mol K+、0.1 mol NO,含有离子数目为0.2NA,C项正确;因为S2-水解使溶液中S2-的数目小于0.1NA,D项错误。
答案 C
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