第1章 第3节 微专题一 阿伏加德罗常数及化学计算的常用方法（配套教参Word）-【步步高】2025-2026学年高一化学必修第一册学习笔记（鲁科版 山东海南专版）

本讲义聚焦阿伏加德罗常数（NA）的应用及化学计算常用方法，系统梳理NA应用的破题思路（已知量→物质的量→粒子种类及个数→目标数目）、解题通法与常见陷阱（如气体摩尔体积条件、物质状态等），并介绍关系式法、差量法、守恒法及过量问题计算，构建从概念到方法再到应用的学习支架。 该资料通过错误示例（如常温常压下11.2L CO2分子数判断）归纳NA应用陷阱，结合Na2O2与CO2反应解析计算方法，培养科学思维中的证据推理与模型建构能力。练习题涵盖溶液、过量反应等情境，课中辅助教师突破难点，课后帮助学生巩固知识、查漏补缺，体现严谨求实的科学态度。

微专题一　阿伏加德罗常数及化学计算的常用方法 一、阿伏加德罗常数及其应用 1.阿伏加德罗常数(NA)的应用是高考中的经典题型，主要考查以物质的量为中心的简单计算及NA与物质的关系。解答该类题目的方法思路： 破题思路： 已知量―→物质的量―→分析粒子种类及个数―→目标粒子数目 解题通法： 物质的量 2.阿伏加德罗常数应用中的常见陷阱 (1)因忽视“气体摩尔体积的适用条件”而出错 例如，常温常压下，11.2 L二氧化碳气体含有的分子数为0.5NA(　×　) (2)因忽视“物质的状态”而出错 例如，标准状况下，2.24 L H2O中含有的原子数为0.3NA(　×　) (3)因忽视“溶液的体积”而出错 例如，0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中含钠离子的数目为0.2NA(　×　) (4)因忽视“溶剂中的微粒”而出错 例如，1 L 0.1 mol·L-1的NaOH溶液中，含有氧原子的数目为0.1NA(　×　) (5)因忽视“单质组成”而出错 例如，标准状况下，11.2 L氩气中含有的原子数目为NA(　×　) (6)因忽视“粒子种类”而出错 例如，36.5 g氯化氢气体中所含电子数为2NA(　×　) 二、化学计算的常用方法 1.关系式法 确定已知量与未知量之间关系式的一般方法： ①根据化学方程式确定关系式：先写出化学方程式，然后再根据需要从化学方程式中提炼出某些关系式。如Na2O2与CO2、H2O反应中的关系： 反应的化学方程式为 2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ 放出O2的物质的量与CO2或H2O的物质的量之比均为1∶2。 ②根据守恒原理确定关系式：如在Na与H2O或酸的反应中，可得关系式：2Na~H2。 2.差量法 差量法是根据化学反应前后物质的有关物理量发生的变化，找出所谓的“理论差量”。如反应前后的质量、气体体积、物质的量、气体压强、反应过程中的热量变化等。解答此类题目的关键是根据题意确定“理论差量”，再根据题目提供的“实际差量”列出比例式，求出答案。 例如：质量差量法 ①2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2　Δm(固体)~2CO 　2×78 g　2 mol　2×106 g　　　56 g　　2 mol 即发生反应时，固体增加的质量等于与CO2等物质的量的CO的质量。 ②2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑　Δm(固体)~2H2 　2×78 g　2 mol　4×40 g　　　　4 g　　　2 mol 即发生反应时，固体增加的质量等于与H2O等物质的量的H2的质量。 3.守恒法 常用的守恒法有“质量守恒”“电荷守恒”等。 4.过量问题的计算 物质发生的化学反应按一定量的关系进行，但题中若给出两个或两个以上反应物的量，解答此类题目应当先判断哪种物质过量，然后根据不足量的物质去求解。 1.(2024·郑州高一检测)用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　) A.标准状况下，0.5 mol硝酸分子中含有的氧原子数为1.5NA B.常温常压下，22.4 L HCl气体含有的分子数大于NA C.0.1 mol·L-1CuCl2溶液中Cl-数目是 0.2NA D.32 g O2中含有的原子数是NA 答案　A 解析　1个HNO3分子中含有3个O原子，0.5 mol硝酸中含有的氧原子的物质的量为 1.5 mol，个数为1.5NA，A 正确；常温常压下，22.4 L HCl 气体的物质的量小于1 mol，故含有的分子数小于NA，B错误；没有说明溶液体积，无法计算溶液中Cl-数目，C错误；32 g O2的物质的量为1 mol，O2是双原子分子，含有的原子数是2NA，D错误。 2.设NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　) A.1 mol OH-所含电子数为9NA B.常温常压下，16 g O2和O3的混合气体中含有氧原子数为NA C.等物质的量的CO和Cl2所含有分子均数为NA D.标准状况下，2.24 L CCl4所含的分子数为0.1NA 答案　B 3.(2025·沈阳高一期末)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　) A.7.8 g过氧化钠中含阴离子数为0.2NA B.常温常压下，0.2 g H2中含有的氢原子数为0.2 NA C.1 L 0.1 mol·L-1Na2SO4溶液中含氧原子数目为0.4NA D.标准状况下22.4 L Cl2与足量的铁充分反应，转移的电子数为3NA 答案　B 4.下列关于CO和CO2的说法正确的是(　　) A.两种气体的质量相等时，CO和CO2的分子数之比为7∶11 B.两种气体在同温同压下，CO和 CO2的密度之比为7∶11 C.两种气体的物质的量相同时，CO和CO2的体积之比一定为1∶1 D.两种气体的原子数相同时，CO和 CO2的物质的量之比为3∶2 答案　BD 解析　相同条件下，质量相等的CO和CO2的物质的量之比为11∶7，分子数之比为11∶7，A 错误；同温同压下，气体的密度之比等于摩尔质量之比=28∶44=7∶11，B正确；两种气体所处的状态没有给出，不能确定两者的体积之比，C错误；假设都是6个原子，则此时CO和CO2的物质的量之比为3∶2，D正确。 5.11.2 g Fe与500 mL 2 mol·L-1的盐酸反应，生成标准状况下H2的体积为(　　) A.11.2 L B.2.24 L C.4.48 L D.3.36 L 答案　C 解析　n(Fe)==0.2 mol，n(HCl)=0.5 L×2 mol·L-1=1 mol，设1 mol HCl完全反应需n(Fe)为x mol。 Fe　+　2HCl===FeCl2　+　H2↑ 1　　　　2 x mol　　1 mol =，解得x=0.5，因为0.5 mol>0.2 mol，所以HCl过量，应用Fe的量计算生成的H2。 Fe+2HCl===FeCl2+H2↑ 1 mol　　　　　　22.4 L 0.2 mol　　　　　V(H2) =，V(H2)=4.48 L。 6.(2025·淮北一中高一期末)有0.4 g铁的氧化物，用足量的CO在高温下将其还原，把生成的全部CO2通入到足量的澄清石灰水中得到0.75 g固体沉淀物，这种铁的氧化物的化学式为(　　) A.Fe4O5 B.FeO C.Fe3O4 D.Fe2O3 答案　D 解析　设铁的氧化物的化学式为FexO，发生的反应为FexO+COxFe+CO2，CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O； 则对应关系式为 FexO　~　CaCO3 56x+16　　100 0.4 g　　　0.75 g = x=，所以化学式为Fe2O3。 7.(2025·枣庄高一期末)室温时在刚性容器内部有一个可滑动的活塞将容器分成左右两室。左室充入1 mol N2，右室充入H2和O2的混合气体，活塞恰好停留在容器左侧四分之一处，然后点燃H2和O2的混合气体，反应完毕后恢复至室温，活塞恰好停在容器的中间，下列说法错误的是(　　) A.反应完毕后，右室剩余气体中含有1 mol原子 B.反应完毕后，恢复至室温，左室的压强变为原来的一半 C.反应前，右室充入H2与O2共3 mol D.反应前，H2与O2的体积比一定是4∶5 答案　AD 解析　反应后恢复至原来的温度，活塞恰好停在中间，说明反应后氮气和右室剩余气体的物质的量相等，右室剩余1 mol氢气或氧气，两者均为双原子分子，右室剩余气体中含有2 mol原子，A错误；反应完毕后，恢复至原来温度，左室的体积变为原来的二倍，压强变为原来的一半，B正确； 温度、压强相等时，气体的体积之比等于物质的量之比，左室充入1 mol N2，则右室充入H2与O2的混合气体为3 mol，C正确；由分析知，反应后右室剩余气体的物质的量为1 mol，发生反应：2H2+O22H2O，假设氢气完全反应，根据化学方程式知，氢气物质的量为×2= mol，则氧气物质的量为3 mol-mol= mol，相同条件下，气体的体积之比等于物质的量之比，所以氢气和氧气体积之比为4∶5；假设氧气完全反应，根据化学方程式知，氧气的物质的量为×1= mol，则氢气的物质的量为3 mol- mol= mol，相同条件下，气体的体积之比等于物质的量之比，所以氢气和氧气的体积之比为7∶2，D错误。 8.根据要求回答下列各题： (1)标准状况下，a L氢气在b L氯气(过量)中完全燃烧，所得气体混合物用100 mL 3.00 mol·L-1的NaOH溶液恰好完全吸收，氢气在氯气中燃烧的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　，氯气的体积b=　　　　。  (2)取某甘氨酸(C2H5NO2)样品m g，将其中的氮全部变为氨气用盐酸吸收(已知NH3+HCl===NH4Cl)，消耗浓度为c mol·L-1的盐酸V mL，则样品中氮的质量分数为　　　　%，样品的纯度为　　　　%。  (3)一定条件下，CO2和KO2有下列反应： 4KO2+2CO2===2K2CO3+3O2 4KO2+4CO2+2H2O===4KHCO3+3O2 若9 mol CO2在密闭容器内和KO2反应后生成9 mol O2，则反应前密闭容器内H2O的物质的量应该是　　　　mol。  答案　(1)H2+Cl22HCl　3.36 (2)　　(3)3 解析　(1)氢气在氯气中燃烧生成HCl，反应的化学方程式为H2+Cl22HCl；100 mL 3.00 mol·L-1的NaOH溶液中n(NaOH)=0.1 L×3.00 mol·L-1=0.3 mol，气体混合物与NaOH反应：HCl+NaOH===NaCl+H2O，Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O，根据原子守恒知n(Cl)=n(Na)，则氯气的物质的量为0.3 mol×=0.15 mol，在标准状况下的体积为0.15 mol×22.4 L·mol-1=3.36 L。(2)消耗浓度为c mol·L-1的盐酸V mL，则n(HCl)=0.001cV mol，结合反应NH3+HCl===NH4Cl可知，n(N)=n(NH4Cl)=n(C2H5NO2)=n(HCl)，则m(N)=0.001cV mol×14 g·mol-1=0.014cV g，则样品中氮的质量分数为×100%=%，m(C2H5NO2)=0.001cV mol×75 g·mol-1=0.075cV g，则样品的纯度为×100%=%。(3)设反应前密闭容器内H2O的物质的量为n， 4KO2+4CO2+2H2O===4KHCO3+3O2 　　　4　　　2　　　　　　　3 　　　2n　　n　　　　　　　1.5n 4KO2+2CO2===2K2CO3+3O2 　　　2　　　　　　　3 　　　9-2n　　　　　1.5(9-2n) 生成9 mol氧气，所以有1.5n+1.5(9-2n)=9 mol，解得n=3 mol，即反应前密闭容器内H2O的物质的量为3 mol。 学科网（北京）股份有限公司 $