微专题6 阿伏加德罗常数的考查
一、以物质的量为中心的各物理量间的转化关系 1.化学计量间的换算关系
涉及阿伏加德罗常数(NA)的正误判断,核心是掌握以物质的量为中心的化学计量间的换算,关系如下:
2.计算N(微粒数)的基本思路
V=nVm
??m→n×N=N =n?M
?cV=n?
A
m
说明 (1)=n适用于所有微粒的求算;
M
V
(2)=n中Vm的条件一般为标准状况下Vm=22.4 L·mol-1,V可以是单一组分的气体(如NO)Vm或混合气体(如空气);
(3)cV=n适用于一定体积一定物质的量浓度的溶液,如1 L 0.1 mol·L-1的NaCl溶液中所含Na+或Cl-微粒数的计算。
二、关于阿伏加德罗常数(NA)的正误判断
1.阿伏加德罗常数(NA)的应用是高考中的经典题型,常为正误判断型选择题,主要考查以物质的量为中心的简单计算及NA与物质的关系。解答该类题目的方法思路: 由已知条件计算对应物质的物质的量→分析该物质的微观组成 →计算确定目标微粒的数目→判断选项是否正确
2.这类题型涉及的知识点比较琐碎,需要注意的细节性问题比较多,解答此类题目往往容易出错。解题时,一定要注意选项所给的条件,仔细审题,否则会掉入“陷阱”之中。常见的“陷阱”有:
(1)陷阱之一:状况条件。若给出在非标准状况,如已知常温常压下气体的体积,不能用22.4 L·mol
-1
进行计算。
(2)陷阱之二:物质状态。已知在标准状况下非气态的物质(如水、酒精、三氧化硫等),不能用22.4 L·mol
-1
进行计算。
(3)陷阱之三:单质组成。气体单质的组成除常见的双原子外,还有单原子分子(如He、Ne等)、多原子分子(如O3等)。
(4)陷阱之四:粒子种类。粒子种类一般有分子、原子、离子、质子、中子、电子等。解答时要看准题目要求,防止误入陷阱。
(5)陷阱之五:缺少体积。由物质的量浓度求算溶液中所含微粒数时,未给溶液体积,无法求算物质的量。 [快速记忆]
标准状况非气体,摩尔体积无法算; 气体须在标况下,牢记此点防错点; 物质混合寻简式,微粒计算并不难; 物质状态须牢记,阿氏常数是热点。
1.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”
(1)常温常压下,11.2 L甲烷气体含有的甲烷分子数为0.5NA( ) (2)常温常压下,11 g CO2气体中含有的氧原子数为0.5NA( ) (3)锌与足量的稀硫酸反应生成22.4 L H2,转移电子数为2NA( ) (4)标准状况下,2.24 L SO3中含有0.3NA个氧原子( ) 答案 (1)× (2)√ (3)× (4)×
2.(2024·山西应县一中月考)设阿伏加德罗常数的值为NA,则下列说法正确的是( ) A.标准状况下,22.4 L CO2含22NA个电子 B.22.4 L O3含3NA个原子
C.标准状况下,0.3 mol SO2中含氧原子数为0.3NA D.常温下,9.5 g MgCl2固体中含有0.2NA个离子 答案 A
解析 22.4 L O3的物质的量不一定是1 mol,因此不一定含3NA个原子;标准状况下,0.3 mol SO2中含氧原子数为0.6NA;常温下,9.5 g MgCl2固体的物质的量是9.5 g÷95 g·mol-1=0.1 mol,其中含有0.3NA个离子。
3.(2024·河南沁阳一中月考)设NA为阿伏加德罗常数的值,则下列叙述中正确的是( ) A.6.02×1022个H2SO4分子中含H原子2NA个
B.在0 ℃、101 kPa时,22.4 L氢气中含有NA个氢原子 C.14 g氮气中含有7NA个电子
D.NA个一氧化碳分子和0.5 mol甲烷的质量比为7∶4 答案 C
解析 6.02×1022个H2SO4分子的物质的量是0.1 mol,其中含H原子0.2NA个;在0 ℃、101 kPa即标况下时,22.4 L H2的物质的量是1 mol,其中含有2NA个氢原子;NA个一氧化碳分子是1 mol,质量是28 g,0.5 mol甲烷的质量是0.5 mol×16 g·mol-1=8 g,二者的质量比为7∶2。 4.(2024·陕西煤炭建设公司一中月考)NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( ) A.2.3 g钠由原子变成离子时,失去的电子数为0.1NA B.0.2NA个硫酸分子含有的氧原子数为0.2NA C.28 g氮气所含的原子数为NA
D.NA个氧分子与NA个氢分子的质量比为8∶1 答案 A
解析 1个硫酸分子中含4个氧原子,0.2NA个硫酸分子含有的氧原子数为0.8NA,故B错误;28 g氮气中含有的氮原子的物质的量为2 mol,其个数为2NA个,故C错误;NA个氧分子与NA个氢分子的物质的量均为1 mol,故两者的质量之比为32∶2=16∶1,故D错误。 5.(2024·桂林十八中期中)若NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( ) ①标准状况下,2.24 L四氯化碳含碳原子数为0.1NA
aNA②标准状况下,a L氧气和氮气的混合气含有的分子数约为
22.4③1 mol·L1 Mg(NO3)2溶液中含有NO3的数目为2NA ④同温同压下,体积相同的氢气和氩气所含的原子数相等 ⑤46 g NO2和N2O4混合气体中含有原子数为3NA
⑥1 L 0.5 mol·L1 Na2SO4溶液中,含有的氧原子总数为2NA A.②⑥ B.②⑤ C.②③ D.②③⑥ 答案 B
解析 标准状况下四氯化碳不是气体,故①错误;溶液的体积未知,不能计算硝酸根离子的数目,故③错误;氢气是双原子分子,氩气是单原子分子,所含原子数不同,故④错误;溶剂水中也含有氧原子,所以无法计算溶液中氧原子的数目,故⑥错误。
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