微专题1　阿伏加德罗常数的判断学案

微专题1　阿伏加德罗常数的判断

　　阿伏加德罗常数的正误判断是近几年高考的常考题型,一直保持着较高的稳定性与连续性。在命题思路上主要以阿伏加德罗常数为载体,结合气体摩尔体积宏观辨识与微观探析物质的组成、物质的性质或微粒结构、氧化还原反应及电离、水解等基本概念、基本理论和化学计量的相关计算。

◆典型案例

例　(2019课标Ⅱ,8,6分)已知NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是 (　　)

A.3 g 3He含有的中子数为1NA

B.1 L 0.1 mol·L-1磷酸钠溶液含有的P数目为0.1NA

C.1 mol K2Cr2O7被还原为Cr3+转移的电子数为6NA

D.48 g正丁烷和10 g异丁烷的混合物中共价键数目为13NA

答案　B　A项,3 g 3He的物质的量为1 mol,其中含有1 mol中子,即NA个中子;B项,由于P在溶液中发生水解反应,故1 L 0.1 mol·L-1的Na3PO4溶液中含有的P的物质的量小于0.1 mol,即P数目小于0.1NA;C项,据关系式~2Cr3+~6e-可知1 mol K2Cr2O7被还原为Cr3+转移的电子数目为6NA;D项,正丁烷和异丁烷互为同分异构体,每个正丁烷或异丁烷分子中含有13个共价键,58 g正丁烷和异丁烷的混合物的物质的量为=1 mol,则含有共价键的物质的量为13 mol,即含有13NA个共价键。

规律方法

　　1.阿伏加德罗常数的判断中常见的陷阱

　　2.解答技巧

(1)针对气体摩尔体积的使用条件及物质的状态的问题,可从“两看”,突破陷阱

(2)针对物质的微观结构问题,可通过记住典型物质的“组成”,突破陷阱

①记特殊物质中所含微粒(分子、原子、电子、质子、中子等)的数目,如Ne、D2O、18O2、 —OH、OH-等。

②记最简式相同的物质,如NO2和N2O4、乙烯(C2H4)和丙烯(C3H6)等。

③记摩尔质量相同的物质,如N2、CO、C2H4等。

④记物质中所含化学键的数目,如一分子H2O2、CnH2n+2中化学键的数目分别为3、3n+1。

(3)针对溶液中的问题,可通过结合题目,重点关注以下内容,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,c(H+)=0.1 mol·L-1,与电解质的组成无关;0.05 mol·L-1的Ba(OH)2溶液,c(OH-)=0.1 mol·L-1,与电解质的组成有关。

(4)重视物质转化中的“隐含”,突破陷阱

①隐含“可逆反应”:

2SO2+O2 2SO3,2NO2 N2O4,

N2+3H2 2NH3,Cl2+H2O HCl+HClO。

②隐含“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“钝化”:常温下,铁、铝遇浓硫酸、浓硝酸发生“钝化”。

方法指导

　　(5)熟记常考氧化还原反应转移的电子数目,突破陷阱

1.(2020课标Ⅲ,9,6分)NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)

A.22.4 L(标准状况)氮气中含有7NA个中子

B.1 mol重水比1 mol水多NA个质子

C.12 g石墨烯和12 g金刚石均含有NA个碳原子

D.1 L 1 mol·L-1 NaCl溶液含有28NA个电子

答案　C　A项,1个氮原子中含有7个中子,22.4 L(标准状况)氮气中含氮原子数为2NA,所含中子数应为14NA,错误;B项,1个重水分子与1个水分子中所含的质子数相同,故1 mol重水与   1 mol水中含有的质子数相同,错误;C项,石墨烯与金刚石都是碳的单质,二者质量相同时所含的原子数也相同,正确;D项,1 L 1 mol·L-1 NaCl溶液中的NaCl含有的电子数为28NA,但溶液中的水分子中也含有电子,所以1 L 1 mol·L-1 NaCl溶液含有的电子数大于28NA,错误。

2.设NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 (　　)

A.23 g Na在氧气中充分燃烧生成Na2O2,转移电子数为2NA

B.pH=12的NaOH溶液中,含有OH-的数目为0.01NA

C.电子数为NA的CH4分子的质量为1.6 g

D.标准状况下,3.36 L的SO3中含有氧原子的数目为0.45NA

答案　C　钠转化为过氧化钠时失去电子,23 g Na(即1 mol Na)共失去1 mol电子,故23 g Na充分燃烧生成Na2O2时,转移电子数为NA,A错误;溶液体积未知,不能计算溶液中OH-的个数,B错误;1 mol甲烷分子中有10 mol电子,含有NA(即1 mol)个电子的甲烷的物质的量为0.1 mol,即甲烷质量为1.6 g,C正确;标准状况下,SO3为固体,不能利用气体摩尔体积进行计算,D错误。

3.(2020山东滨州5月模拟)NA表示阿伏加德罗常数的值,工业制备硝酸的过程中发生反应3NO2+H2O 2HNO3+NO。下列说法正确的是              (　　)

A.室温下,22.4 L NO2中所含原子总数为3NA

B.36 g H2O中含有σ键的总数为NA

C.标准状况下,11.2 L NO中所含电子总数为5NA

D.上述反应中,生成1 mol HNO3转移电子的数目为NA

答案　D　室温下,不能用Vm=22.4 L/mol计算22.4 L NO2的物质的量,A错误;一个水分子中含有2个O—H共价键,都是σ键,36 g H2O的物质的量为=2 mol,含有的σ键总数为4NA,B错误;一个NO分子中含有15个电子,标准状况下,11.2 L NO的物质的量为0.5 mol,所含的电子总数为7.5NA,C错误;反应3NO2+H2O 2HNO3+NO中,NO2中的N元素由反应前的+4价变为反应后HNO3中的+5价和NO中的+2价,根据反应的化学方程式可知,生成2 mol HNO3转移2 mol电子,故生成1 mol HNO3转移电子的数目为NA,D正确。

4.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 (　　)

A.100 g溶质质量分数为46%的乙醇水溶液中,含有4NA个氧原子

B.标准状况下,11 g O中含有的质子数目为6NA

C.3.65 g液态HCl中含有的粒子总数为0.2NA

D.25 ℃时Ksp(CaSO4)=9×10-6,则该温度下CaSO4饱和溶液中含有3×10-3NA个Ca2+

答案　A　乙醇溶液中除了乙醇外,水中也含氧原子,100 g 46%的乙醇溶液中,乙醇的质量为  46 g,物质的量为1 mol的乙醇含1 mol氧原子;水的质量为100 g-46 g=54 g,物质的量为    3 mol的水含3 mol氧原子,所以此溶液中含有的氧原子的物质的量共为4 mol,个数为4NA,故A正确;标准状况下,11 g O的物质的量是0.5 mol,其中含有的质子数目为5NA,故B错误;3.65 g液态HCl的物质的量是0.1 mol,含有的微粒是HCl分子,故C错误;25 ℃时,Ksp(CaSO4)=9×10-6,则CaSO4饱和溶液中Ca2+浓度为3×10-3 mol/L,不知溶液体积,不能计算粒子数,故D错误。

5.(2020北京海淀中央民族大学附属中学考前热身)NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是              (　　)

A.16.25 g FeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为0.1NA

B.92.0 g甘油(丙三醇)中含有羟基数为1.0NA

C.22.4 L(标准状况)氩气含有的质子数为18NA

D.1.0 mol CH4与足量的Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数为1.0NA

答案　C　胶体粒子是一个集合体,16.25 g FeCl3的物质的量为=0.1 mol,水解形成Fe(OH)3胶体时,多个Fe(OH)3聚集为一个胶体粒子,所以形成的胶体粒子数小于0.1NA,故A错误;92.0 g甘油(丙三醇)的物质的量为=1 mol,1 mol丙三醇含有3 mol羟基,即含有羟基数为3.0NA,故B错误;22.4 L标准状况下的氩气的物质的量为1 mol,氩气是单原子分子,所以1 mol氩气含有1 mol 氩原子,即含有18NA个质子,故C正确;CH4与Cl2在光照下发生的取代反应的产物是混合物,不是全部生成CH3Cl,所以生成CH3Cl的分子数不是1.0NA,故D错误。