内容正文:
第2章 化学计量与简单计算
专题 阿伏伽德罗常数的应用
1
高考热点 阿伏加德罗常数的应用
1.解答阿伏加德罗常数类题目的思维流程
2.熟记“组成与结构”,跳出“物质组成与结构”陷阱
(1)熟记特殊物质中所含粒子(分子、原子、电子、质子、中子等)的数目,如Ne、D2O、18O2、O3、P4、H37Cl、—OH、OH-等。
(2)明确特殊物质的结构,如Na2O2 是由Na+和 构成的,而不是Na+和O2-;
NaCl 为离子化合物, NaCl 中没有分子等。
(3)记住最简式相同的物质,明确微粒数目的特点:如O2和O3、NO2 和N2O4、乙烯和丙烯
(质量相同的乙烯和丙烯所含的原子数、电子数均相等)。
(4)记住摩尔质量相同的物质,如N2、CO、C2H4 等。
(5)注意胶体粒子的构成,如0.1molFeCl3水解得到Fe(OH)3胶体粒子数小于0.1NA(胶体粒子、聚合物)
常考物质 CH4
(C—H) P4
(P—P) Si
(Si—Si) SiO2
(Si—O) 石墨
(C—C) 金刚石(C—C)
1mol含共价键数目
4NA
6NA
2NA
4NA
1.5NA
2NA
(6)掌握常考物质中所含化学键的数目,如下表
1个H2O2化学键的数目为3、1个CnH2n+2化学键的数目3n+1。
3.理解“反应”,抓准“价态”,突破陷阱
(1)同一种物质在不同反应中作氧化剂、还原剂的判断
如:①Cl2 和Fe、Cu 等反应,Cl2 只作氧化剂,
②Cl2 和NaOH 反应,Cl2 既作氧化剂,又作还原剂;
③Na2O2 与CO2 或H2O 反应,Na2O2 既作氧化剂,又作还原剂,
④Na2O2 与SO2 反应,Na2O2 只作氧化剂。
(2)量不同,在生成物中的化合价可能不同
如:Fe和稀硝酸反应,Fe不足,生成F;Fe 过量,生成Fe2+。
(3)氧化剂或还原剂不同,在生成物中的化合价可能不同
如:Cu 和Cl2 反应生成CuCl2,而Cu 和S 反应生成Cu2S。
4.“九防”巧避阿伏加德罗常数正误判断的陷阱
例:正误判断
1.标准状况下,22.4 L H2O中含有分子的数目为NA。( )
2. 1 mol·L-1盐酸溶液,H+的数目为NA。( )
3.1 L 1 mol·L-1的盐酸溶液,阴离子的数目为NA。( )
4.将0.1 mol FeCl3溶于水中形成胶体后,含有胶体粒子的数目为0.1NA。( )
5. 1 L 1 mol·L-1的 AlCl3溶液中含Al3+的数目为NA。( )
6. 1 L 0.1 mol·L-1的乙酸溶液中含H+的数目为0.1NA。( )
7.密闭容器中1 mol N2与3 mol H2充分反应,生成2 mol NH3。( )
8.含2 mol硫酸的浓硫酸与足量铜共热,转移的电子数为2NA。( )
9.1 mol Na2O2中含有的离子数目为4NA。( )
防特殊物质、特殊结构
×
防标准状况非气体
×
防只有浓度缺体积
×
防溶剂粒子被忽视
×
防胶体粒子、聚合物
×
防阴阳离子能水解
×
防弱电解质部分电离
×
防可逆反应未到底
×
防浓度变化、反应停止(或反应改变)
×
5.理解“反应原理”,跳出特殊反应(或隐含反应)陷阱
(1)特殊反应——可逆反应:不能正向进行到底,反应物不能全部转化为产物。常考的可逆反应有
例.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.2 mol NO与1 mol O2在密闭容器中充分反应后的分子数为2NA(2021湖南卷)
B.1 mol 碘蒸气和1 mol 氢气在密闭容器中充分反应,生成碘化氢分子数小于2NA(2021河北卷)
C.0.1 mol CH3COOH与足量CH3CH2OH充分反应生成的CH3COOCH2CH3 分子数目为0.1NA(2021浙江1月选考)
D.1 mol N2和3 mol H2充分反应,生成2mol NH3
B
(2)特殊因素——浓度变化:
①足量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足量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足量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SO2和H2的混合气体;
⑤常温下,铁、铝遇浓硝酸、浓硫酸发生“钝化”。
例:常温下,将5.6 g铁屑投入足量浓硝酸中,转移电子数为0.3 ( )
0.1 L 12 mol/L的浓盐酸与足量反应,生成的Cl2数目为 ( )
×
×
1.(2026·广东汕头二模)氮和磷被称为生命元素。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关说法正确的是( )
A.124 g P4中含有P—P键数目为4NA
B.1 L 1 mol·L-1 H3PO4溶液中含有H+数目为3NA
C.标准状况下,N2和H2充分反应生成22.4 L NH3时转移电子数为3NA
D.32 g N2H4中含有σ键的数目为4NA
C
【对点训练】
大本P35
2.设NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.2 g H2分别与足量的Cl2和N2充分反应后转移的电子数均为2NA
B.一定条件下,2.3 g Na与O2完全反应生成3.6 g产物时失去的电子数为0.1NA
C.用浓盐酸分别和KMnO4、KClO3反应制备1 mol氯气,转移的电子数均为2NA
D.2H2S+SO2===3S+2H2O反应中,每生成1 mol 氧化产物时转移电子数为NA
B
3.设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,33.6 mL氯气通入足量水中发生反应,转移电子数为1.5×10-3NA
B.1 mol N2与3 mol H2充分反应后,生成0.5 mol NH3,转移1.5NA个电子
C.常温常压下,0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液中含有的HC的数目一定小于0.1NA
D.含19.6 g H2SO4的浓硫酸与足量铜反应,生成SO2的分子数为0.1NA
B
4.(2026·广东清远二模)设NA为阿伏加德罗常数的值。7.8 g Na2O2和1 L H2O反应:2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑。下列说法正确的是 ( )
A.Na2O2中有0.2NA个阴离子
B.此过程转移0.2NA个电子
C.所得溶液的浓度为0.2 mol·L-1
D.产生的气体中有0.2NA个共用电子
D
【精练真题】
B
A
D
C
A
A
15.已知某“84”消毒液瓶体部分标签如图所示。该“84”消毒液通常稀释100倍(体积之比)后使用。 “84”消毒液 有效成分:NaClO 规格:1 000 mL
质量分数:25% 密度:1.19 g·cm-3
(1)该“84”消毒液的物质的量浓度约为 mol·L-1(结果保留一位小数)。
(2)某同学取100 mL该“84”消毒液,稀释后用于消毒,稀释后的溶液中c(Na+)= mol·L-1。
(3)该同学参考该“84”消毒液的配方,欲用NaClO固体配制480 mL含NaClO质量分数为25%的消毒液。下列说法正确的是 (填字母)。
A.如图所示的仪器中,有三种是不需要的,还需要一种玻璃仪器
B.容量瓶用蒸馏水洗净后,应烘干后才能用于溶液配制
C.配制过程中,未用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒会导致结果偏低
D.需要称量NaClO固体的质量为143.0 g
4.0
0.04
C
(4)“84”消毒液与稀硫酸混合使用可增强消毒能力,某消毒小组人员用98%的浓硫酸(密度为1.84 g·cm-3)配制2 L 2.3 mol·L-1的稀硫酸用于增强“84”消毒液的消毒能力。
①所配制的稀硫酸中,H+的物质的量浓度为 mol·L-1;
②需用浓硫酸的体积为 mL。
4.6
250
5.某试剂瓶上贴有标签“100 mL 1.0 mol·L-1 MgCl2溶液”,对该试剂理解正确的是( )
A.该溶液中含有的粒子主要有MgCl2、Mg2+、Cl-、H2O
B.若取该溶液50 mL,其中的c(Cl-)=1.0 mol·L-1
C.取该溶液 5.0 mL恰好与100 mL 0.1 mol·L-1 AgNO3溶液完全反应
D.该溶液与 100 mL 1.0 mol·L-1 NaCl 溶液中的c(Cl-)相等
C
9.实验室需配制480 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液,下列叙述正确的是( )
A.转移液体时,玻璃棒下端应紧靠容量瓶口
B.用托盘天平称量19.2 g NaOH固体
C.摇匀后发现液面略低于刻度线,应再加水到达刻度线
D.定容时若俯视刻度线观察液面,会使所配制的NaOH溶液的浓度偏高
11.配制一定物质的量浓度的NaOH溶液时,下列事实中一定会使配成溶液的实际浓度的实际浓度比所要求的浓度偏小的是( )
A.用部分潮解的NaOH固体配制溶液
B.将NaOH固体溶解后立即注入容量瓶配制溶液
C.容量瓶中原来就有少量蒸馏水
D.定容观察时俯视液面
A
D
10.下列关于误差分析的判断正确的是( )
A.酸碱中和滴定中,滴定终点读数时滴定管内有气泡,会使测得浓度偏大
B.用托盘天平称取药品时,药品和砝码位置颠倒,药品质量一定偏小
C.配制1mol/L的NaOH溶液时,未恢复至室温就转移并定容,所得溶液浓度偏大
D.用湿润的pH试纸测稀酸溶液的pH,测定值偏小
C
D
B
(1)从物质状态和条件的角度
×
√
√
×
×
×
阿伏伽德罗常数正误判断
①22.4 L Cl2中含有的分子数为NA。( )
②常温常压下,16 g O3中含有的质子数为8NA。( )
③室温下,1 mol CH4中含有5NA个原子。( )
④标准状况下,11.2 L CH3CH2OH中含有分子的数目为0.5NA。( )
⑤锌与足量的稀硫酸反应生成22.4 L H2,转移电子数为2NA。( )
⑥2.24 L(标准状况下)苯在O2中完全燃烧,得到0.6NA个CO2分子。( )
(2)从有关物质的组成和结构的角度
①2.0 g H218O与D2O的混合物中所含中子数为NA。( )
②1mol 37Cl2比1mol 35Cl2多2NA个中子( )
③1mol 冰中氢键数为2NA ( )
④1 mol 金刚石中C-C共价键数目为2NA ; 1 mol 石墨中C-C共价键数目为1.5NA ,( )
⑤1 mol 晶体硅中Si-Si共价键数目为2NA ,1 mol SiO2中Si-O共价键数目为4NA ,( )
⑥31 g白磷中含有σ键的数目为NA。( )
⑦78 g苯中含有碳碳σ键的数目为6NA,π键的数目为3NA。( )
⑧48 g正丁烷和10 g异丁烷的混合物中sp3杂化的碳原子数目为4NA。( )
⑨1 mol Na2O2中含有的离子数目为4NA。( )
√
×
√
√
√
×
×
√
×
(3)从电解质溶液中所含离子数目的角度
①1 L 0.1 mol·L-1的乙酸溶液中含H+的数目为0.1NA。( )
②将0.1 mol FeCl3溶于水中形成胶体后,含有胶体粒子的数目为0.1NA。( )
③25 ℃时,pH=13的1.0 L Ba(OH)2溶液中含有的OH-数目为0.2NA。( )
④1.0 L 0.1 mol·L-1Na2S溶液中含有的S2-数目为0.1NA。( )
⑤将1 mol NaClO溶于水,溶液中ClO-的数目为NA。( )
⑥等体积、等物质的量浓度的NaCl和KCl溶液中,阴、阳离子数目之和均为2NA。( )
×
×
×
×
×
×
(4)从氧化还原反应中电子转移的角度
①1 mol Fe与过量氯气反应,转移2NA个电子。( );1 mol Cl2与足量铁反应转移电子数一定为2NA。( )
②1 mol Cl2与参加反应转移电子数一定为2NA。( )
③过氧化钠与水反应时,生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.2NA。( )
④KIO3+6HIKI+3H2O+3I2中,生成1 mol I2转移电子的总数为2NA。( )
⑤常温下,过量浓硫酸与1molFe反应转移电子数为3NA( )
⑥1 mol Fe与足量S加热反应,转移2NA个电子。( )
⑦64 g铜与一定浓度的硝酸溶液完全反应时转移的电子数为2NA。( )
×
√
×
√
×
×
√
√
(5)从隐含反应中判断离子数目的角度
①密闭容器中1 mol N2与3 mol H2充分反应,生成2 mol NH3。( )
②50 mL 12 mol·L-1盐酸与足量MnO2共热,转移的电子数为0.3NA。( )
③含2 mol硫酸的浓硫酸与足量铜共热,转移的电子数为2NA。( )
④标准状况下,2molNO与1molO2充分反应后,气体的总个数为2NA。( )
⑤100 g质量分数为17%的氨水中含有的NH3分子数为NA。( )
×
×
×
×
×
2NO2N2O4、 Cl2+H2OHCl+HClO、
H2+I2(g)2HI、 N2+3H22NH3、
2SO2+O22SO3、 羧酸+醇酯+水等。
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