2018届高三化学二轮复习:第1部分 专题1 突破点2 阿伏加德罗常数 含解析
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高三化学“阿伏伽德罗常数”的计算专题复习(二)阿伏伽德罗常数的研究对象是微观粒子:分子、原子、离子、质子、中子、电子、共用电子对(共价键)等。
它们都要通过物质的量n联系起来,正确理解概念,准确掌握它们之间的计算关系,是解决这类问题的基础。
有关阿伏加德罗常数是高考命题中的热点理论知识,在元素化合物知识、化学用语、物质结构及化学计算中体现得淋漓尽致,近十年来重现率达90%。
一、阿伏伽德罗常数正误判断的注意以下几点:1.物质的状态:如水在标况下是为液体或固体、HF为液体;SO3在标况下是固体,通常状况下是液体;而CHCl3、戊烷及碳原子数大于五的低碳烃,在标况下为液态或固态。
在标准状况下,乙醇、四氯化碳、氯仿、苯、二硫化碳等物质都不是气态。
2.特殊物质分子中的原子个数,如稀有气体为单原子分子,O3、P4为多原子分子等。
3.特殊物质的摩尔质量,如D2O、T2O、18O2等。
4.某些离子如Fe3+、A l3+,还有某些原子团如NH4+、HCO3-在水溶液中发生水解,使其数目减少。
5.特殊的氧化还原反应中,转移电子数目的计算,如Na2O2 + H2O、H2S + SO2等。
6.凡是用到22.4 L·mol-1时,要注意是否处于标况下、是否为气体。
7.常见的可逆反应如2NO2N2O4,弱电解质的电离平衡等。
8.一定条件下混合气体的质量或所含原子的个数,如标准状况下22.4 L CO和C2H4混合气体的总质量为28g.9.胶粒是许多分子的集合体,如1 mol铁完全转化为氢氧化铁胶体后,胶粒数远小于N A。
二、【例题】关于阿伏伽德罗常数20个问题汇总。
下表中各种说法是否正确(用”√、×”表示) ?简要解释原因。
三、跟踪练习下列中各种说法正确的有①1.7g NH3含有的质子数为N A②常温常压下,7.1g Cl2含有的Cl2分子数为0.1N A③18g冰水混合物中有3 N A个原子和10 N A个电子④标准状况下,11.2L SO3中含有的氧原子数为1.5 N A⑤0.1mol羟基(-OH)含有的电子数为N A⑥标准状况下,2.24L乙烷中含有的非极性键数为0.7N A⑦常温常压下,32g 16O2和32g 16O3所含有的中子数都为16 N A;⑧7.8gNa2O2含有的阴离子数目为0.2N A⑨0.1L2mol·L-1的Na2CO3溶液中含有CO32-数目为0.2N A;⑩0.88gC3H8中含有的共价键总数为0.2N A;⑪电解食盐水若产生2g 氢气,则转移的电子数目为N A⑫0.1molNa与O气在一定条件下生成和Na2O和Na2O2混合物时,失去的电子数为0.1N A2⑬7.8g过氧化钠粉末与水反应转移的电子数为0.2×6.02×1023⑭7.1gCl2与足量Ca(OH)2反应时转移的电子总数为0.2 N A⑮1.5mol NO2与足量H20反应,转移的电子数为1.5N A⑯由CO2和O2组成的混合物中共有N A个分子,其中的氧原子数为2N A⑰近年来,科学家们发现由100个碳原子构成具有完美对称性的C100分子,则一个C100分子的质量为1200/N A g⑱标况下,分子数为N A的CO、C2H4混合气体体积约为22.4 L,质量为28克⑲标准状况下,以任意比混和的氢气和一氧化碳气体共8.96L,在足量氧气中充分燃烧时消耗氧气的分子数为0.2N A⑳标准状况下,22.4L NO和11.2L O2混合后气体的分子总数为1.5N A㉑含HC1 1.0mol的浓盐酸与足量MnO2反应,生成Cl2的分子数为0.25 N A四、链接高考1.(2010广东高考)8、设N A为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是A、16gCH4中含有4N A个C-H键B、1mol/LNaCl溶液含有N A个Na+C、1mol Cu和足量稀硝酸反应产生N A个NO分子D、常温常压下,22.4L CO2中含有N A个CO2分子2.(2011广东高考)9、设n A为阿伏伽德罗常数的数值,下列说法正确的是A、常温下,23g NO2含有n A个氧原子B、1L0.1mol/L的氨水含有0.1n A个OH-C、常温常压下,22.4LCCl4含有个n A CCl4分子D、1mol Fe+2与足量的H2O2溶液反应,转移2n A个电子3.(2012广东高考)11、设n A为阿伏伽德罗常数的数值,下列说法正确的是A、常温下,4gCH4含有n A个C-H共价键B、1molFe与过量的稀HNO3反应,转移2n A个电子C、1L0.1mol/LNaHCO3液含有0.1n A个HCO-3D、常温常压下,22.4L的NO2和CO2合气体含有2n A个O原子4.(2013·广东高考)设N A为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是A.常温常压下,8g O2含有4N A个电子B.1L 0.1mol·L-1的氨水中有N A个NH4+ C.标准状况下,22.4L盐酸含有N A个HCl分子D.1molNa被完全氧化生成Na2O2,失去个2N A电子5.(2013·江苏高考)7设N A为阿伏加德罗常数的值。
【精品】高三化学化学二轮复习——高考常考题:阿佛加德罗常数【精编选择30题】学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.设A N 代表阿伏加德罗常数的值,下列有关说法正确的是( )A .60g 冰醋酸晶体中,含阴离子数目为A NB .标准状况下,422.4LCCl 中含有分子的数目为A NC .常温下,246gNO 与24N O 混合气体中含分子数为A ND .32gCu 投入300mL10mol /L 的浓硝酸中,充分反应后转移电子数为A N 2.设A N 代表阿伏加德罗数的数值,下列说法中正确的是( )A .1L1mol /L 的227K Cr O 溶液中227Cr O的数目为A NB .60601molC F 分子中碳原子之间共用电子对数为A 90NC .电解精炼铜时,若阴极得到电子数为A 2N 个,则阳极质量减少64gD .标准状况下,22.24LCl 完全溶于水转移电子数为A 0.1N3.设A N 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )A .常温常压下,21.4gN 与CO 的混合气体中含有分子总数为A 0.1NB .1mol 羟基(-OH )和1mol 甲基(-CH 3)中含有的电子数均为A 10NC .a mol 苯乙烯()中含有C-H 键的数目为A 3aND .2.4gMg 与浓硫酸完全反应,生成气体的分子数为A 0.1N4.设A N 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,将222.4LSO 通入足量水中,生成23H SO 的分子数为A NB .铁与稀硝酸反应生成的气体产物仅有0.08molNO ,转移的电子数一定为A 0.24NC .15g 乙烷与1mol 氯气充分反应,所得有机物中含有的氯原子数为A 2ND .18220gD O 中含有的质子数和中子数均为A N5.设A N 为阿伏加德罗常数值。
第2讲化学计量及其应用[考纲要求]考点一|阿伏加德罗常数及其应用授课提示:对应学生用书第9页[明要点·查漏补缺]1.与气体摩尔体积22.4 L/mol相关的N A的应用(1)非标准状况下的气体、标准状况下的非气体均不适用22.4 L/mol进行物质的量的计算;(2)常见物质在标准状况下的状态:溴、H2O、HF、苯、CCl4、CH2Cl2、CHCl3、CH3OH、CH3CH2OH,碳原子数大于4的烃(除新戊烷)均为液体;SO3为固体。
2.与物质的组成相关的N A的应用(1)稀有气体、臭氧(O3)、白磷(P4)分子中的原子数目;(2)一定质量含核素的物质中的质子、中子、电子或原子的数目;(3)Na2O2、KO2中的阴、阳离子个数比;(4)等物质的量的羟基与氢氧根离子所含质子、电子或原子数目;(5)等质量的最简式相同的有机物(如烯烃)、同素异形体、N2与CO、NO2与N2O4等具有的原子、分子数目;(6)一定物质的量的有机物中共价键的数目(苯环、萘环中无碳碳双键);(7)一定物质的量的SiO2中含Si—O键、金刚石(或石墨)中1 mol C中含C—C键、1 mol P4中含P—P键的数目。
3.与氧化还原反应相关的N A的应用(1)歧化反应类:Na2O2与CO2、Na2O2与H2O、Cl2与NaOH(冷稀、浓热)等;(2)变价金属(Fe、Cu)与强弱氧化剂(Cl2/Br2、S/I2)反应类;(3)Fe与浓/稀硝酸、Cu与浓/稀硝酸反应类;(4)足量/不足量Fe与稀硝酸、足量Fe与浓硫酸反应类;(5)足量KMnO4与浓盐酸、足量MnO2与浓盐酸反应类。
4.与可逆过程相关的N A的应用(1)弱电解质溶液中各微粒数目和浓度,如CH3COOH、NH3·H2O溶液中分子和离子数目;(2)能水解的盐溶液中各微粒的数目和浓度,如CH3COONa、NH4Cl溶液中各微粒数目;(3)可逆反应中反应物和生成物的微粒数目和浓度,如2NO2N2O4、2SO2+2SO3、合成氨反应等。
专题01 阿伏加德罗常数一、高考题再现1.(2018课标Ⅰ)N A 是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A. 16.25 g FeCl 3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为0.1 N AB. 22.4 L (标准状况)氩气含有的质子数为18N AC. 92.0 g 甘油(丙三醇)中含有羟基数为1.0N AD. 1.0 mol CH 4与Cl 2在光照下反应生成的CH 3Cl 分子数为1.0N A 【答案】B2.(2018课标Ⅱ)N A 代表阿伏加德罗常数的值。
下列说法正确的是A. 常温常压下,124 g P 4中所含P —P 键数目为4N AB. 100 mL 1mol·L −1FeCl 3溶液中所含Fe 3+的数目为0.1N AC. 标准状况下,11.2 L 甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2N AD. 密闭容器中,2 mol SO 2和1 mol O 2催化反应后分子总数为2N A【答案】C【解析】A. 常温常压下,124 g P 4的物质的量是1mol ,由于白磷是正四面体结构,含有6个P -P 键,因此其中所含P —P 键数目为6N A ,A 错误;B. 铁离子在溶液中水解,所以100 mL 1mol·L −1FeCl 3溶液中所含Fe 3+的数目小于0.1N A ,B 错误;C. 甲烷和乙烯分子均含有4个氢原子,标准状况下,11.2 L 甲烷和乙烯混合物的物质的量是0.5mol ,其中含氢原子数目为2N A ,C 正确;D. 反应2SO 2+O 22SO 3是可逆反应,因此密闭容器中,2 mol SO 2和1 mol O 2催化反应后分子总数大于2N A ,D 错误。
3.(2017课标Ⅱ)阿伏加德罗常数的值为N A 。
下列说法正确的是A .1L0.1mol·1L -NH 4Cl 溶液中,4NH +的数量为0.1N AB .2.4gMg 与H 2SO 4完全反应,转移的电子数为0.1 N AC.标准状况下,2.24LN2和O2的混合气体中分子数为0.2 N AD.0.1mol H2和0.1mol I2于密闭容器中充分反应后,其分子总数为0.2 N A【答案】D【解析】A、NH4+是弱碱根离子,发生水解:NH4++H2O NH3·H2O+H+,因此NH4+数量小于0.1N A,故A错误;B、2.4gMg为0.1mol,与硫酸完全反应后转移的电子的物质的量为2.4×2/24mol=0.2mol,因此转移电子数为为0.2N A,故B错误;C、N2和O2都是分子组成,标准状况下,2.24L任何气体所含有的分子数都为0.1N A,故C错误;D、H2+I22HI,反应前后系数之和相等,即反应后分子总物质的量仍为0.2mol,分子数为0.2N A,故D正确。
突破点2阿伏加德罗常数(1)n=mM(2)n=NN A(3)n=VV m(标况下,V m=22.4 L·mol-1)(4)n=cV2.基本方法:已知量⇒n―→N(N=n·N A)3.注意问题1.物质的聚集状态物质的聚集状态与所处状况有关。
在标准状况下,单质溴、H2O、HF、苯、CCl4、CH2Cl2、CHCl3、CH3OH、CH3CH2OH,碳原子数大于4的烃,均为液体;SO3为固体。
以上物质在标准状况下,均不能使用气体摩尔体积进行计算。
2.气体摩尔体积的使用条件在非标准状况(如常温、常压)下,22.4 L气体的物质的量并不是1 mol;故在非标准状况下,不能用气体摩尔体积计算气体的物质的量。
3.物质的组成物质组成中分子数、原子数或离子数的准确判断是解答这类问题的关键。
高考常涉及的物质有:(1)稀有气体、臭氧(O3)、白磷(P4)分子中的原子数;(2)Na2O2、KO2中的阴、阳离子个数比;(3)混合气体中原子数的判断。
如混合烯烃、环烷烃中碳原子数或氢原子数的判断。
4.特殊化学反应中转移电子的数目高考常涉及的化学反应有:(1)Na2O2与水(或CO2)的反应,转移电子的物质的量即为参加反应的Na2O2的物质的量,或生成的O2物质的量的2倍。
(2)Cl2与水(或碱)的反应,转移电子的物质的量即为参加反应的Cl2的物质的量。
(3)变价金属铁(或铜)与Cl2、S的反应,Cl2与变价金属反应时均生成高价态的金属氯化物,而S与变价金属反应时生成的是低价态的金属硫化物。
(4)MnO2与浓盐酸反应,Cu与浓H2SO4反应,Cu与浓硝酸反应,均需要考虑浓度的降低对反应的影响,从而判断对转移电子数目的影响。
5.电离、水解对溶液中离子数目的影响因忽视溶液中某些离子的水解或弱电解质的电离而造成错误。
如1 L 1 mol·L-1的CH3COOH溶液中,由于CH3COOH为弱酸,故溶液中CH3COO-的物质的量小于1 mol;1 L 1 mol·L-1的Na2CO3溶液中,由于CO2-3的水解,使溶液中CO2-3的物质的量小于1 mo1。
6.一些物质中化学键的数目准确判断物质中化学键的数目是解题的关键,1 mol CH4中含有4 mol C—H键,1 mol SiO2中含有4 mol Si—O键,1 mol晶体硅含2 mol Si—Si键,1 mol P4中含有6 mol P—P键,苯中不含碳碳双键。
7.常见的可逆反应或隐含反应催化剂2SO3、任何可逆反应都不能进行到底,如2NO2N2O4、2SO2+O2△合成氨的反应等。
8.特殊物质的摩尔质量或分子中的微粒数关注特殊物质的摩尔质量及分子中所含的中子数、质子数是破解这类问题的关键。
如D2O、T2O的摩尔质量分别为20 g·mol-1、22 g·mol-1,所含中子数分别为10、12。
9.物质的存在形态注意物质的存在形态不同,离子的种类、数目不同,如NaHCO3晶体中只含有HCO-3和Na+,而溶液中还会因为HCO-3的电离产生少量CO2-3,由于HCO-3的水解产生少量H2CO3,1 mol NaHSO4晶体在熔融状态下存在的离子的物质的量为2 mol,而1 mol NaHSO4溶于水电离出离子的物质的量为3 mol。
回访1(2016·全国乙卷)设N A为阿伏加德罗常数值。
下列有关叙述正确的是()A.14 g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为2N AB.1 mol N2与4 mol H2反应生成的NH3分子数为2N AC.1 mol Fe溶于过量硝酸,电子转移数为2N AD.标准状况下,2.24 L CCl4含有的共价键数为0.4N AA[A项乙烯和丙烯的分子式分别为C2H4、C3H6,二者的最简式均为CH2,14 g乙烯和丙烯混合气体中含有“CH2”的物质的量为14 g14 g/mol=1 mol,故所含氢原子数为2N A。
B项N2和H2合成氨的反应为N2+3H2高温、高压催化剂2NH3,该反应为可逆反应,1 mol N2与4 mol H2反应生成的NH3小于2 mol,故生成的NH3分子数小于2N A。
C项Fe与过量的硝酸反应生成Fe(NO3)3,故1 mol Fe参加反应时转移电子数为3N A。
D项标准状况下,CCl4为液体,2.24 L CCl4的物质的量远大于0.1 mol,故含有的共价键数远大于0.4N A。
]回访2(2015·全国卷Ⅰ)N A为阿伏加德罗常数的值。
下列说法正确的是() 【导学号:14942004】A.18 g D2O和18 g H2O中含有的质子数均为10N AB.2 L 0.5 mol·L-1亚硫酸溶液中含有的H+离子数为2N AC.过氧化钠与水反应时,生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.2N AD.密闭容器中2 mol NO与1 mol O2充分反应,产物的分子数为2N AC[A.D2O的摩尔质量为20 g·mol-1,18 g D2O的物质的量为18 g/20 g·mol-1=0.9 mol,则含有的质子数为9N A,H2O的摩尔质量为18 g·mol-1,18 g H2O的物质的量为18 g/18 g·mol-1=1 mol,则含有的质子数为10N A,故A不正确。
B.亚硫酸是弱电解质,不能发生完全电离,电离方程式为H2SO3H++HSO-3,HSO-3H ++SO2-3,所含H+离子数小于2N A,故B不正确。
C.过氧化钠与水反应的化学方程式为2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,根据电子转移情况得关系式O2~2e-,生成0.1 mol氧气转移电子数为0.2N A,故C正确。
D.2 mol NO与1 mol O2发生反应2NO+O 2===2NO 2,生成2 mol NO 2,因为存在2NO 2N 2O 4,则产物的分子数小于2N A ,故D 不正确。
] 回访3 (2015·全国卷Ⅱ)N A 代表阿伏加德罗常数的值。
下列叙述正确的是( )A .60 g 丙醇中存在的共价键总数为10N AB .1 L 0.1 mol·L -1的NaHCO 3溶液中HCO -3和CO 2-3离子数之和为0.1N AC .钠在空气中燃烧可生成多种氧化物。
23 g 钠充分燃烧时转移电子数为1N AD .235 g 核素235 92U 发生裂变反应:235 92U +10n14――→裂变9038Sr +136 54Xe +1010n ,净产生的中子(10n)数为10N AC [A 项丙醇的结构简式为CH 3CH 2CH 2OH(1-丙醇)或CH 3CHOHCH 3(2-丙醇),60 g 丙醇的物质的量为1 mol ,含有7 mol C —H 键、2 mol C —C 键、1 mol C —O 键和1 mol O —H 键,故所含共价键总数为11N A 。
B 项 NaHCO 3溶液中存在HCO -3的水解平衡和电离平衡:HCO -3+H 2O H 2CO 3+OH -、HCO -3CO 2-3+H +;1 L 0.1 mol·L -1NaHCO 3溶液中,据C 原子守恒可得n (HCO -3)+n (CO 2-3)+n (H 2CO 3)=1 L ×0.1 mol·L -1=0.1 mol ,故HCO -3和CO 2-3离子数之和小于0.1N A 。
C 项Na 与O 2反应生成钠的氧化物( Na 2O 、Na 2O 2等),Na 由0价升高到+1价,23 g 钠的物质的量为1 mol ,充分燃烧时转移电子数为N A 。
D 项核素235 92U 发生裂变反应:235 92U +10n ――→裂变9038Sr +136 54Xe +1010n ,净产生的中子(10n)数为10-1=9;235 g 核素235 92U 的物质的量为1 mol ,则发生裂变时净产生的中子数为9N A 。
]回访4 (2013·新课标全国卷Ⅱ)N 0为阿伏加德罗常数的值。
下列叙述正确的是( ) 【导学号:14942005】A .1.0 L 1.0 mol·L -1的NaAlO 2水溶液中含有的氧原子数为2N 0B .12 g 石墨烯(单层石墨)中含有六元环的个数为0.5N 0C .25 ℃时pH =13的NaOH 溶液中含有OH -的数目为0.1N 0D .1 mol 的羟基与1 mol 的氢氧根离子所含电子数均为9N 0B [A 项,NaAlO2水溶液的H2O 中也存在氧原子;B 项,一个碳原子被3个六元环共用,故1个六元环实际占有的碳原子数为2,因此12 g(即1 mol)石墨烯中含有六元环的个数为0.5N0;C 项,没有说明溶液的体积无法计算;D 项,1 mol —OH 含有的电子数为9N0,1 mol OH -含有的电子数为10N0。
]热点题型1阿伏加德罗常数的应用1.(2016·郑州一质检)N A为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是() A.常温常压下,28 g N2所含电子数为10N AB.46 g钠充分燃烧时转移电子数为2N AC.0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液中Cl-数为0.1N AD.密闭容器中2 mol SO2与1 mol O2充分反应,产物的分子数为2N AB[常温常压下,28 g N2的物质的量为1 mol,所含电子数为14N A,A项错误;46 g Na的物质的量为2 mol,充分燃烧生成1 mol Na2O2,转移电子2 mol,B项正确;C项没有给出溶液的体积,无法确定Cl-的数目,C项错误;D项忽视该反应为可逆反应,产物的分子数应小于2N A,D项错误。
]2.(2016·沈阳质检)设N A是阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是()【导学号:14942006】A.1 mol·L-1 K2SO4溶液中含有K+的数目为2N AB.标准状况下,2.24 L氯仿(CHCl3)中含有的C—Cl键数目为0.3N AC.18 g重水中所含有的中子数为10N AD.1 mol Na与O2在一定条件下反应生成Na2O和Na2O2的混合物时转移电子数为N AD[溶液体积不明,无法计算K+的数目,A项错误;标准状况下,氯仿是液体,不能用标准状况下的气体摩尔体积进行计算,B项错误;18 g(0.9 mol)重水中所含的中子数为9N A,C项错误;反应中Na失去一个电子,故1 mol Na与O2反应转移的电子数为N A,D项正确。
]3.(2016·福建质检)N A为阿伏加德罗常数的值。