内容正文:
第一章 化学基本概念
热点强化4 阿伏加德罗常数及其应用
优化探究
大单元一 化学基本概念与化学实验基础
【讲·热点归纳】
一、识破概念、原理的蒙蔽陷阱
1.重“两看”,排“干扰”,突破陷阱
(1)看“气体”是否处于“标准状况(0 ℃,101 kPa)”。常温常压(25 ℃,101 kPa)、室温(20 ℃)都不是标准状况。
(2)看“标准状况”下物质是否为“气体”(如H2O、SO3、HF、NO2、苯、CCl4、乙醇、己烷等在标准状况下为非气态)。
(3)物质的量、物质的质量、摩尔质量不受温度、压强等外界条件的影响。
2.细“审题”,明“原理”,突破陷阱
(1)是否指明了溶液的体积。
(2)是否有弱电解质或可水解的盐,如1 L 0.1 mol·L-1的乙酸溶液和
1 L 0.1 mol·L-1的乙酸钠溶液中含有CH3COO-的数目不相等且都小于0.1NA。
(3)所给条件是否与电解质的组成有关,如pH=1的H2SO4溶液中 c(H+)=
0.1 mol·L-1,与电解质的组成无关;而0.05 mol·L-1的Ba(OH)2溶液中c(OH-)
=0.1 mol·L-1,与电解质的组成有关。
(2)浓度的变化
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;
Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。
(3)隐含反应
2NO+O2===2NO2,2NO2⥫⥬N2O4。
(4)钝化:常温下,铁、铝遇浓硫酸、浓硝酸发生钝化。
二、明确特殊物质的组成和结构特点
1.厘清整体与部分的数量关系。确定粒子个数:弄清楚微粒中相关粒子(质子、中子、电子)、离子、化学键之间的数量关系。如单原子分子有稀有气体He、Ne等;双原子分子有Cl2、N2、O2、H2等。
2.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。常考查的特殊微粒有Ne、D2O、18O2、O3、—OH、OH-等。
3.明确特殊物质的结构。如Na2O2是由Na+和构成的;NaCl为离子化合物,只有离子,没有分子;苯分子中存在一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊化学键等。
4.熟记最简式相同的物质。如NO2和N2O4、乙烯和丙烯等;如质量相同的乙烯和丙烯所含原子数、电子数均相等。
5.明确物质中所含化学键的数目。如1 mol白磷(P4)中含有P—P键的数目为6NA,1 mol硅中含有Si—Si键的数目为2NA,1 mol SiO2中含有Si—O键的数目为4NA;再如1 mol H2O2、CnH2n+2中化学键的数目分别为3NA、(3n+1)NA,CxHyOz中含有化学键的数目为2x+0.5y+z等。
三、把握特殊物质在氧化还原反应中的电子转移数目
1.判断电子转移总数做到“五注意”
(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与足量稀硝酸反应生成Fe3+,与少量稀硝酸反应生成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;向FeI2溶液中通入Cl2,首先氧化I-,再氧化Fe2+。
(4)注意同一种物质在不同反应中是氧化剂还是还原剂的判断。如Cl2和Fe、Cu等反应,Cl2只是氧化剂;而Cl2和NaOH反应,Cl2既是氧化剂,又是还原剂。Na2O2与CO2或H2O反应,Na2O2既是氧化剂,又是还原剂;而Na2O2与SO2反应,Na2O2只是氧化剂。
(5)注意同一物质与不同的氧化剂或还原剂反应时,生成物所表现的化合价不同。如Cu和Cl2反应生成CuCl2,而Cu和S反应生成Cu2S。
2.熟记特殊反应中转移电子的物质的量或数目
特殊反应 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
Cu+S 1 mol Cu 1 mol或NA
1 mol S 2 mol或2NA
【练·热点突破】
1.(2025·广东卷)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.1 mol 18O2的中子数,比1 mol 16O2的多2NA
B.1 mol Fe与水蒸气完全反应,生成H2的数目为2NA
C.在1 L 0.1 mol/L的NH4Cl溶液中,N的数目为0.1NA
D.标准状况下的22.4 L Cl2与足量H2反应,形成的共价键数目为2NA
D
解析:A.1 mol 18O2的中子数为20NA,1 mol 16O2的中子数为16NA,则1 mol 18O2比1 mol 16O2多4NA个中子,A错误;B.Fe与水蒸气反应生成Fe3O4和H2,
1 mol Fe生成 mol H2,数目为NA,B错误;C.N在水中会水解,溶液中N的数目小于0.1NA,C错误;D.标准状况下的22.4 L(1 mol) Cl2与足量H2反应生成2 mol HCl,形成2 mol H—Cl,形成的共价键数目为2NA,D正确。
A
D
A
5.(2026·广东八校联盟质量检测)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )
A.28 g N2含有的π键数目为2NA
B.1 L 1 mol·L-1NaCN溶液中CN-的数目为NA
C.1 mol P4中含有P—P数目为4NA
D.18 g D2O分子中含有的中子数目为10NA
A
B
3.记“特殊”,析“变化”,突破陷阱
(1)常见可逆反应
2SO2+O22SO3;N2+3H22NH3;
Cl2+H2O⥫⥬HCl+HClO;H2+I2⥫⥬2HI。
2.(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-1 NH4NO3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-1 NH4NO3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况,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。
3.(2023·广东卷) 设NA为阿伏加德罗常数的值。侯氏制碱法涉及NaCl、NH4Cl和NaHCO3等物质。下列叙述正确的是( )
A.1 mol NH4Cl含有的共价键数目为5NA
B.1 mol NaHCO3完全分解,得到的CO2分子数目为2NA
C.体积为1 L的1 mol·L-1 NaHCO3溶液中,HCO数目为NA
D.NaCl和NH4Cl的混合物中含1 mol Cl-,则混合物中质子数为28NA
解析:铵根离子中存在4个N—H共价键,1 mol NH4Cl 含有的共价键数目为4NA,A错误;碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,1 mol NaHCO3完全分解,得到0.5 mol CO2分子,B错误;NaHCO3===Na++HCO,HCO会发生水解和电离,则体积为1 L 的1 mol·L-1 NaHCO3溶液中HCO数目小于NA,C错误;NaCl 和NH4Cl的混合物中含1 mol Cl-,则混合物为1 mol,质子数为28NA,D正确。
4.(2026·广东部分学校联考)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列关于钠的化合物的说法正确的是( )
A.Na2O2与足量H2O反应生成0.2 mol O2时,转移电子的数目为0.4NA
B.7.45 g NaClO中含有Cl-的数目为0.1NA
C.1 L 0.1 mol·L-1Na2CO3溶液中含有CO的数目为0.1NA
D.浓度均为0.1 mol·L-1的NaCl和NaNO2的混合溶液中,含有Na+的数目为0.1NA
解析:A.Na2O2与H2O反应生成O2时,每生成1 mol O2转移2 mol电子,故生成0.2 mol O2转移0.4 mol电子,因此,转移电子的数目为0.4 NA,故A项正确;B.NaClO由钠离子和次氯酸根离子构成,不会解离出Cl-,因此,7.45 g NaClO中不含有Cl-,故B项错误;C.Na2CO3溶液中CO在水溶液中会水解,因此CO浓度小于0.1 mol·L-1,数目小于0.1NA,故C项错误;D.混合溶液中Na+总浓度为0.2 mol·L-1,但由于未告知混合溶液的体积,因此,无法计算混合溶液中Na+的数目,故D项错误。
解析:A.28 g N2的物质的量为1 mol,每个N2分子含2个π键,故含有π键的总数为2NA,A正确;B.NaCN溶液中CN-会水解,1 L 1 mol·L-1NaCN溶液中CN-的数目小于NA,B错误;C.P4的结构式为,1 mol P4含有6 mol P—P,而非4 mol,C错误;D.18 g D2O的物质的量为=0.9 mol,每个分子中含有10个中子,总中子数为9NA,D错误。
6.(2025·广东50校阶段联考)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.44.8 L CH2===CH2中π键的数目为2NA
B.1 mol O2和Cl2的混合气体含有的原子数目为2NA
C.64 g Cu与足量浓硝酸反应,生成的NO2分子的数目为4NA
D.pH=12的氨水中含有NH的数目为0.01NA
解析:A.未指明气体是否处于标准状况,无法确定44.8 L CH2===CH2的物质的量,因此无法计算π键的数目,故A错误;B.1 mol O2和Cl2的混合气体中,每个分子均含2个原子,总原子数为1 mol×2×NA=2NA,故B正确;C.64 g Cu(1 mol)与浓硝酸反应生成2 mol NO2,故C错误;D.pH=12的氨水中,c(NH)=c(OH-)=0.01 mol·L-1,但未给出溶液体积,无法确定NH数目,故D错误。
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