1、微专题微专题 2 2 阿伏加德罗常数的计算阿伏加德罗常数的计算 解决有关物质结构、化学平衡、电解质溶液等阿伏加德罗常数题时,最重要的一点是通过 高考备考在头脑中形成牢固的“粒子观”和“变化观”,即分析题目时,首先要分析其粒子组成, 然后分析哪些粒子会发生变化,如何变化,最后得出正确结论。 一、气体摩尔体积使用条件 气体若在非标准状况下,气体摩尔体积不能用 22.4 Lmol -1计算;注意标准状况下为非气 体的物质:水、乙醇、三氧化硫、四氯化碳、苯等。但若给出非标准状况下气体的物质的量或 质量,则此时物质所含的粒子数与温度、压强等外界条件无关。 典型案例 例 1 正误判断(设NA为阿伏加德罗常
2、数的值。正确的画“”,错误的画“”)。 (1)常温常压下,14 g 由 N2与 CO 组成的混合气体含有的原子数目为NA ( ) (2)常温常压下,22.4 L 的 NO2和 CO2混合气体含有 2NA个 O 原子 ( ) (3)标准状况下,11.2 L 苯中含有分子的数目为 0.5NA ( ) (4)标准状况下,22.4 L 氨水含有NA个 NH3分子 ( ) 答案 (1) (2) (3) (4) 二、阿伏加德罗常数题常见“陷阱” 1.标准状况下物质聚集状态难辨别性(标准状况下非气态物质有 H2O、SO3、HF、CHCl3等)。 2.物质组成的特殊性特殊物质中所含微粒(分子、原子、电子、质子
3、、中子等)的数目,如 Ne、D2O、 18O 2、H 37Cl 等。 3.化学反应的隐蔽性(如 62 g Na2O 溶于水后所得溶液中含有 O 2-数等)。 4.电子转移数目的难判断性(如 5.6 g 铁粉与硝酸反应失去的电子数等)。 5.物质结构的复杂性(如标准状况下 1 mol 苯中含碳碳键数目;P4分子中 P 原子和磷磷键数 目之比等)。 6.电化学基本知识的模糊性(如铜的电解精炼时,每转移 2 mol 电子阳极上溶解的铜原子数 等)。 7.电离与水解中概念的混淆与数据的缺失性(如 1 mol FeCl3跟水完全反应转化为氢氧化铁 胶体后,其中胶体粒子数目等)。 典型案例 例 2 正误判
4、断(设NA为阿伏加德罗常数的值。正确的画“”,错误的画“”)。 (1)18 g D2O 和 18 g H2O 中含有的质子数均为 10NA ( ) (2)60 g 丙醇中存在的共价键总数为 10NA ( ) (3)2.0 g O 与 D2O 的混合物中所含中子数为NA ( ) (4)常温常压下,4.4 g 乙醛所含 键数目为 0.7NA ( ) 答案 (1) (2) (3) (4) 三、电子转移(得失)数目问题“三注意” 一要注意是否发生歧化反应,如 Cl2与 H2O 或 NaOH 发生反应时,消耗 1 mol Cl2转移 1 mol 电子。 二要注意变价元素,如 1 mol Fe 与足量盐酸
5、反应转移 2 mol 电子,而与足量硝酸反应转移 3 mol 电子。 三要注意氧化还原的竞争及用量问题,如向 FeBr2溶液中通入 Cl2,Cl2的量不同,转移的电子 数不同。 典型案例 例 3 正误判断(设NA为阿伏加德罗常数的值。正确的画“”,错误的画“”)。 (1)氢氧燃料电池正极消耗 22.4 L(标准状况)气体时,电路中通过的电子数目为 2NA( ) (2)3 mol 单质 Fe 完全转变为 Fe3O4,失去 8NA个电子 ( ) (3)50 mL 12 mol/L 盐酸与足量 MnO2共热,转移的电子数为 0.3NA ( ) (4)23 g 钠在空气中充分燃烧时转移电子数为NA (
6、 ) 答案 (1) (2) (3) (4) 四、溶液中微粒数目的判断 溶液中微粒数目的判断考查解题方法:明确微粒存在形式和计算公式,正确解答。 (1)明确弱电解质的电离是微弱的、盐类的水解是微弱的。 (2)明确胶体粒子的存在形式不同于离子。 (3)明确计算公式,正确求算水电离的 H +与 OH-浓度,进而求算出微粒数目。 (4)明确公式n=cV,没有溶液体积不能求算粒子数。 (5)明确在弱电解质溶液中存在电荷守恒、物料守恒和质子守恒。 典型案例 例 4 正误判断(设NA为阿伏加德罗常数的值。正确的画“”,错误的画“”)。 (1)2 L 0.5 molL -1亚硫酸溶液中含有的 H+数为 2N
7、A ( ) (2)1 L 0.1 molL -1的 NaHCO 3溶液中 H2CO3、HC -和 C -的粒子数之和为 0.1N A ( ) (3)标准状况下,22.4 L 盐酸含有NA个 HCl 分子 ( ) (4)1 L 1 molL -1的 NaClO 溶液中含有 ClO-的数目为 NA ( ) 答案 (1) (2) (3) (4) 五、物质转化中隐含的反应判断 关注特征反应,抓住常考方向,正确解题。 (1)产物不唯一,如甲烷的光卤代反应,生成五种产物。 (2)可逆反应进行不完全,生成产物量不能确定。常见可逆反应:N2+3H2 2NH3、 2SO2+O2 2SO3、2NO2 N2O4、C
8、l2+H2O HCl+HClO 等。 (3)随着反应的进行,溶液浓度降低,反应停止或改变。如 C 与浓硫酸、MnO2与浓盐酸的反 应等。 (4)电化学中的电极反应、电极产物与转移电子的关系。如电解精炼铜、电镀、燃料电池 等。 典型案例 例 5 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 ( ) A.1.0 mol CH4与 Cl2在光照下反应生成的 CH3Cl 分子数为 1.0NA B.密闭容器中,2 mol SO2和 1 mol O2催化反应后分子总数为 2NA C.电解精炼铜时,电解池中每转移 1 mol 电子时阴极上析出铜原子 0.5NA D.50 mL 12 molL -1的盐酸与足
9、量 MnO 2共热,转移电子数为 0.3NA 答案 C 名师总结 1.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是 ( ) A.Cu 与浓硝酸反应生成 4.6 g NO2和 N2O4混合气体时,转移电子数为 0.1NA B.标准状况下,2.24 L 己烷中共价键的数目为 1.9NA C.在 0.1 mol/L 的 Na2CO3溶液中,阴离子总数一定大于 0.1NA D.34 g H2O2中含有的阴离子数为NA 答案 A 标准状况下,己烷不是气体,因此不能使用标准状况下气体摩尔体积计算其物质的量 及化学键的数目,B 错误;题目没有给出溶液体积,无法计算溶液中阴离子的数目,C 错误;H2O2是 共
10、价化合物,不存在离子,D 错误。 2.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 ( ) A.1 L 0.1 molL -1 NaClO 溶液中含有的 ClO-数为 0.1N A B.1 mol Fe 在 1 mol Cl2中充分燃烧,转移的电子数为 3NA C.常温常压下,32 g O2与 O3的混合气体中含有的分子总数小于NA D.标准状况下,22.4 L HF 中含有的氟原子数目为NA 答案 C NaClO 为强碱弱酸盐,ClO -会水解,使溶液中 ClO-的物质的量小于 0.1 mol,即数目小于 NA,A 项错误;根据反应 2Fe+3Cl2 2FeCl3可知铁过量,1 mol Cl
11、2参与反应转移 2 mol 电子,B 项错误;标准状况下 HF 为液态,故不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量,D 项错误。 3.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 ( ) A.1 L 0.1 molL -1 NH 4Cl 溶液中,N 的数量为 0.1N A B.2.4 g Mg 与足量 H2SO4完全反应,转移的电子数为 0.1NA C.标准状况下,2.24 L N2和 O2的混合气体中分子数为 0.2NA D.0.1 mol H2和 0.1 mol I2于密闭容器中充分反应后,其分子总数为 0.2NA 答案 D NH4Cl 溶液中,N 因水解而减少,N 的数目小于 0.1N A,
12、A 项错误;2.4 g Mg 的物质的 量为 0.1 mol,与足量 H2SO4完全反应转移的电子数为 0.2NA,B 项错误;标准状况下,气体摩尔体 积为 22.4 Lmol -1,2.24 L N 2和 O2的混合气体中分子数为 0.1NA,C 项错误。 4.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 ( ) A.0.1 mol 的 11B 中,含有 0.6N A个中子 B.pH=1 的 H3PO4溶液中,含有 0.1NA个 H + C.2.24 L(标准状况)苯在 O2中完全燃烧,得到 0.6NA个 CO2分子 D.密闭容器中 1 mol PCl3与 1 mol Cl2反应制备 PCl5(g),增加 2NA个 PCl 键 答案 A 溶液体积未知,无法计算氢离子个数,B 项错误;标准状况下苯是固体,不能用气体摩尔 体积计算,C 项错误;PCl3与 Cl2生成 PCl5(g)的反应是可逆反应,所以 1 mol PCl3与 1 mol Cl2反 应制备 PCl5(g),增加的 PCl 键的数目小于 2NA,D 项错误。
