内容正文:
考法突破4 “7法”突破阿伏加德罗
常数设题陷阱
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1.用“两看”,突破使用22.4 L/mol计算陷阱
使用“22.4 L/mol”计算“物质的量”或“气体体积”时,要“两看”:一看“气体”
是否处于“标准状况(0 ℃,101 kPa)”;二看标准状况下,该物质是否为“气体”。若有
一项不符,则不能计算。但若给出质量可直接计算物质的量,给出物质的量可直接计算
质量。
归纳总结
在标准状况下,不是气体的常见物质有:H2O、C2H5OH、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、
HF、Br2、NO2、SO3、CS2、碳原子数大于4的烃(例如苯)等。
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2.明“结构”,突破微观陷阱
(1)注意某些物质分子中的原子个数,如He等稀有气体(单原子分子)、臭氧(O3)、白磷
(P4)等。
(2)注意一些常见物质中的共价键数目,如苯中不含碳碳双键,1 mol金刚石中含2 mol C
—C键,1 mol石墨中含1.5 mol C—C键,1 mol晶体硅中含2 mol Si—Si键,1 mol SiC中含
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有4 mol Si—C键,1 mol SiO2中含4 mol Si—O键,1 mol白磷(P4)中含6 mol P—P键,1 mol
S8分子中含有8 mol S—S键,1 mol H2SO5中含有1 mol —O—O—键(过氧键)。
(3)离子化合物中,1 mol Na2O2与1 mol Na2O均只含1 mol阴离子;1 mol CaH2中含有1 mol
Ca2+和2 mol H-;NaHSO4固体中不含H+。
(4)注意“同分异构体”,如符合CnH2n(n≥3)通式的烃,可以为单烯烃,也可以为环烷烃。
3.记“隐含”,突破化学反应陷阱
(1)隐含“可逆反应”,如:2NO2 N2O4、H2+I2 2HI、N2+3H2 2NH3、2
SO2+O2 2SO3、Cl2与H2O的反应、盐类的水解、酯化反应等,都是可逆反应,反
应不能进行到底。
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(2)隐含“浓度、温度的变化引起的反应变化”,如加热条件下MnO2与浓盐酸的反应、
Cu和浓硫酸的反应等,当酸的浓度变小时,反应不再进行;常温下,铁、铝遇浓硫酸、浓
硝酸钝化,但加热时铁、铝和浓硫酸、浓硝酸会发生反应。
(3)隐含“存在的反应”,如NO与O2的混合气体中,NO与O2可直接反应生成NO2,同时存
在NO2与N2O4之间的转化。
(4)隐含“反应特点”,如H2(g)+I2(g) 2HI(g)为反应前后气体分子数不变的反应,CH4
+Cl2 CH3Cl+HCl、CH3Cl+Cl2 CH2Cl2+HCl是反应前后分子数不变的反应。
4.抓“价态”,突破得失电子数目陷阱
(1)发生歧化反应,如Na2O2与CO2、H2O反应;Cl2与NaOH反应;NO2与H2O反应等。
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(2)注意反应物的量,如Fe与足量硝酸反应生成Fe3+,Fe与少量硝酸反应生成Fe2+。
5.细“审题”、明“原理”,突破溶液中微粒数目陷阱
(1)给出溶液浓度或pH,计算溶液中某种微粒的数目时,要看是否给出了溶液体积,若未
给出溶液体积,则无法得出“微粒”数目。
(2)计算某溶液中H、O原子数目时,不要漏掉溶剂水中的H、O原子数目。
(3)要考虑弱电解质分子只有部分电离或易水解的盐中离子因水解反应有多种存在形
式,如1 L 0.1 mol/L的HClO溶液和1 L 0.1 mol/L的NaClO溶液中,含有的ClO-数目不相等
但都小于0.1NA;再如利用电荷守恒确定溶液中离子数[1 L 1 mol/L NH4Cl溶液中N 与
H+数目之和大于NA,可利用电荷守恒来证明。c(N )+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),得N(N )+N
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(H+)=N(Cl-)+N(OH-),因N(Cl-)=NA,则N 与H+数目之和大于NA]。
6.清“胶体粒子组成”,突破胶体粒子数目陷阱
胶体粒子的组成有两类,一类如Fe(OH)3胶体粒子,是由若干个Fe(OH)3聚集在一起形成
的,故1 mol Fe3+形成Fe(OH)3胶体时,胶体粒子数目小于NA;另一类如淀粉、蛋白质等高
分子,单个分子即胶体粒子。
7.清“氧化还原反应”原理,突破NA相关的计算
此类题一是给出氧化还原反应方程式进行具体判断;二是给出反应物和生成物,须写出
具体反应,再进行判断。
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即练即清
典例 (2025湖南,3,3分)加热时,浓硫酸与木炭发生反应:2H2SO4(浓)+C CO2↑+2SO2
↑+2H2O。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 ( )
A.12 g 12C含质子数为6NA
B.常温常压下,6.72 L CO2含σ键数目为0.6NA
C.1.0 L pH=1的稀硫酸中含H+数目为0.2NA
D.64 g SO2与16 g O2充分反应得到SO3的分子数为NA
A
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解析 12 g 12C的物质的量为1 mol,每个12C原子中含有6个质子,故12 g 12C含有的质子数
为6NA,A正确;每个CO2分子含2个σ键,但常温常压下气体摩尔体积不是22.4 L/mol,不能
用22.4 L/mol进行计算,故6.72 L CO2含有的σ键数目不是0.6NA,B错误;pH=1的稀硫酸中
c(H+)=0.1 mol/L,故1.0 L pH=1的稀硫酸中含H+的数目为0.1NA,C错误;SO2与O2反应生成
SO3的反应为可逆反应[2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)],故64 g SO2(1 mol)与16 g O2(0.5
mol)充分反应得到SO3的分子数小于NA,D错误。
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变式1 〔变考查点:阿伏加德罗常数与化学键、孤电子对数、未成对电子数结合〕(2
026届河北保定定州中学开学考,5)Fe3+作催化剂的条件下,用氨气、氧气处理一氧化氮
的反应原理为4NH3+4NO+O2 4N2+6H2O。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 N2中含π键的数目为NA
B.将1 mol NH3溶于水,溶液中OH-数目为NA
C.1.8 g H2O中含有的孤电子对数为0.2NA
D.28 g 基态Fe3+核外未成对电子数为1.5NA
C
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解析 N2的结构式为 ,1个三键中含有2个π键,标准状况下,22.4 L N2的物质的量
为1 mol,则所含π键的数目为2NA,A错误。NH3溶于水部分转化为NH3·H2O,NH3·H2O为弱
碱,部分电离,故溶液中OH-数目远小于NA,B错误。1.8 g H2O的物质的量为0.1 mol,每个
H2O分子中含2个孤电子对,故1.8 g H2O中含有的孤电子对数为0.2NA,C正确。基态Fe3+
的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d5,有5个未成对电子,28 g Fe3+ 的物质的量为0.5 mol,
故未成对电子数为2.5NA,D错误。
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变式2 〔变考查点:物质构成、混合物中化学键数目计算〕(2025江西九江三模,4)设
NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 ( )
A.电解精炼铜的过程中,转移电子数目为NA时,阳极溶解铜的质量为32 g
B.12 g 醋酸晶体中含有H+的数目为0.2NA
C.含0.5 mol NH4HSO4的溶液中,阳离子数目略大于NA
D.30 g 甲醛和乙酸的混合物中含C—H键的数目为2NA
C
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解析 电解精炼铜时,粗铜(含Zn、Fe等杂质)作阳极,Zn、Fe比Cu活泼,优先失去电子而
溶解,则转移电子数目为NA时,溶解的Cu不一定是0.5 mol(32 g),A错误。醋酸晶体中CH3
COOH以分子形式存在,未离解出H+,故H+数目为0,B错误。含0.5 mol NH4HSO4的溶液
中,阳离子有NH4HSO4电离出的0.5 mol H+、0.5 mol N (N 水解时,N 减少的量等
于水解生成的H+的量,N 与H+的总物质的量仍为0.5 mol)和水电离出的H+,则阳离子数
目略大于NA,C正确。甲醛和乙酸的最简式均为CH2O,则30 g 混合物中含有氢原子的物
质的量为 ×2=2 mol,因为在乙酸中存在O—H键,则混合物中含有的C—H键的
数目小于2NA,D错误。
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