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标题 阿伏加德罗常数题易错点例析
范文

    赖陆锋

    单位物质的量的物质含有的粒子数称为阿伏伽德罗常数,符号是NA,单位为mol-1,数值上与0.012kg 12C所含碳原子数相等,约为6.02×1023。以阿伏伽德罗常数为背景的选择题是历年高考的热点,此类题考点多,涉及面广,宜在平时复习中加以归纳总结并强化训练。现就阿伏伽德罗常数(NA)题的易错点进行归纳总结。

    1. 注意气体摩尔体积的适用条件。

    标准状况(0℃,101KPa)下气体所含分子数为NA×■个,此公式适用于标准状况下的气体,此气体可以是纯净气体也可以是混合气体。但在非标准状况下,或在标准状况下的非气体,不能用该公式计算物质的量。如在标准状况下:H2O,SO3,HF,己烷,辛烷,二氯甲烷,三氯甲烷,四氯化碳,乙醇,苯等均为液态或固态,所以不适用此公式。

    【例1】设NA为阿伏加德罗常数,下列说法正确的是

    A. 标准状况下,33.6L H2O含有1.5NA个H2O分子

    B. 2.24L CO2中含有的原子数为0.3NA

    C. 常温常压下,22.4L O2所含电子数为32NA个

    D. 标准状况下,2.24L Cl2与足量Fe反应,转移的电子数为0.2NA

    解析:A选项,在标准状况下,水不是气体,B选项没有注明标准状况这个条件,C选项的条件是常温常压(25℃,101KPa),均不能用公式n=■计算物质的量。

    答案:D

    2. 注意物质的组成。

    分子、原子、离子均是组成物质的基本粒子,解题时应注意判断指定物质是由何种粒子组成。离子化合物由阴阳离子构成,如氯化钠,硫酸铵,氢氧化钾等。共价化合物和气体单质由分子组成,如H2O、O2、HCl等。另外有些物质直接由原子构成,如金属,稀有气体等。

    【例2】设NA为阿伏加德罗常数,下列说法正确的是

    A. 标准状况下,22.4L HCl溶于水后溶液中含有NA个HCl分子

    B. 58.5g的氯化钠固体中含有NA个氯化钠分子

    C. 常温下,1L 0.1mol/L的NH4NO3溶液中氮原子数为0.2NA

    D. 1.7g H2O2中含有的阴离子数为0.05NA

    解析:HCl溶于水后完全电离,生成氢离子和氯离子,不存在HCl分子,A错误;氯化钠为离子化合物,由钠离子和氯离子组成,不存在氯化钠分子,B错误;NH4NO3的物质的量为0.1mol,所以氮原子数目为0.2NA,C正确;D选项,H2O2为共价化合物,由分子组成,不存在阴离子,D错误。

    答案:C

    3. 注意“基”和 “根”的区别。

    基团呈电中性,不带电,没有得失电子。而阴阳离子带电,故在计算电子数目时要注意加上或减去相应的电子数目。

    【例3】设NA为阿伏加德罗常数,下列说法正确的是

    A. 等物质的量的甲基(—CH3)和羟基(—OH)所含电子数相等

    B. 17g羟基(—OH)中所含电子数为10NA

    C. 在1mol的OH-中所含的电子数为9NA

    D. 16g CH4与18g NH4+所含质子数相等

    解析:甲基(—CH3)和羟基(—OH)均不带电,电子数均为9,A正确;17g羟基(—OH)即1mol含电子数为9NA,B错误;OH—带1个单位负电荷,故1mol的OH-中所含的电子数为10NA,C错误;D选项注意NH4+带一个单位正电荷,表示失去1个电子,但质子数不变,故16g CH4含10NA个质子,而18g NH4+含11NA个质子,D错误。

    答案:A

    4. 氧化还原反应中注意化合价的变化。

    在氧化还原反应中,氧化剂得电子,还原剂失去电子,根据化合价的变化计算得失电子数或转移电子数。学习中应注意积累教材中常见氧化还原反应方程式的书写,以及学会分析电子的得失数目,尤其是同一元素既被氧化又被还原的氧化还原反应。另外有金属参加的反应,且该金属离子有多种价态时,应根据另一反应物氧化性的强弱去判断该金属元素在反应后究竟呈现高价还是低价。

    【例4】设NA为阿伏加德罗常数,下列说法正确的是

    A. 6.4g Cu与足量S反应铜失去0.2NA个电子

    B. 标准状况下,33.6 L NO2与足量H2O反应,转移的电子数为NA

    C. 5.6g Fe粉与足量水蒸气反应转移电子数为0.3NA

    D. 在反应KIO3+6HI=KI+3I2+3H2O中,每生成3 mol I2转移的电子数为6NA

    解析:Cu与S反应,由于S的氧化性不强,故生成物中铜的化合价为+1价,化学方程式为:2Cu+S■Cu2S,所以6.4g Cu与足量S反应铜失去0.1NA个电子,A错误;方程式:3NO2+H2O=2HNO3+NO,标准状况下,33.6 L NO2与足量H2O反应,转移的电子数为NA,B正确;Fe粉与足量水蒸气反应生成物中Fe的化合价有+3价也有+2价,方程式:3Fe+4H2O(g) ■Fe3O4+4H2,所以5.6g Fe粉与足量水蒸气反应转移电子数为0.8/3NA个,C错误;在反应KIO3+6HI=KI+3I2+3H2O中,KIO3中+5价的I变为0价,故该反应转移电子数为5,所以每生成3 mol I2转移的电子数为5NA,D错误。

    答案:B

    5. 注意可逆反应和化学平衡。

    相同条件下,既可向正向进行又可向逆向进行的反应称为可逆反应。在可逆反应中,反应物反应不完全,和生成物同时存在。常见的可逆反应有:氯气与水的反应;氮气与氢气反应合成氨气;盐的水解反应等。

    【例5】设NA为阿伏加德罗常数,下列说法正确的是

    A. 1 mol FeCl3跟水反应完全转化成氢氧化铁胶体后,生成胶体粒子的数目为NA

    B. 常温常压下,4.6g NO2气体含有0.1NA个NO2分子

    C. 一定条件下,1mol N2与足量H2反应,可生成2NA个NH3分子

    D. 标准状况下,22.4L氯气与足量水反应转移的电子数小于1NA

    解析:FeCl3水解生成氢氧化铁胶体,该反应为可逆反应,反应物反应不完全,A错误;2NO2?葑N2O4,所以4.6g NO2气体中NO2分子数小于0.1NA个,B错误;N2与H2反应为可逆反应,C错误;氯气与水反应为可逆反应,所以转移电子数小于1NA,D正确。

    答案:D

    6. 注意特殊物质中的粒子数目。

    一些特殊的物质如过氧化物、稀有气体、同位素等,计算粒子数目时容易混淆,故在学习中应注意归纳总结特殊物质的特殊性。如:

    过氧化物:Na2O2、CaO2等,阴离子数为1

    稀有气体:Ne、He等,单原子分子

    同位素:D为H的同位素之一,其相对原子质量为2,质子数和电子数为1

    【例6】设NA为阿伏加德罗常数,下列说法正确的是

    A. 在标准状况下,2g氖气含有NA个氖原子

    B. 1mol Na2O2含有阴阳离子总数为4NA

    C. 1mol固体NaHSO4含有阴阳离子总数为3NA

    D. 常温常压下,20g重水(D2O)中含有的电子数为10NA

    解析:氖气为单原子分子,2g氖气含有0.5NA个氖原子,A错误;Na2O2中离子总数为3,B错误;固体NaHSO4含有Na+和HSO4-,C错误;20g重水(D2O)物质的量为1mol,电子数为10NA,D正确。

    答案:D

    7. ?注意弱电解质的电离和盐类的水解。

    弱电解质如弱酸、弱碱在水溶液中部分电离,存在电离平衡;盐类的水解规律:有弱才水解,无弱不水解,都弱都水解,越弱越水解。

    【例7】设NA为阿伏加德罗常数,下列说法正确的是

    A. 1L 0.5 mol/L Na2CO3溶液中含有的阴离子数目大于 0.5NA

    B. 0.1 mol/L的氢氧化钠溶液中含钠离子数为0.1NA个

    C. 1L 1.0mol·L-1NH4Cl与2L 0.5mol·L-1NH4Cl溶液含NH4+数目相同

    D. 25℃时,1L pH=1的稀硫酸中含0.2NA个H+

    解析:CO32-+H2O?葑HCO3-+OH-,阴离子数目增多,所以1L 0.5 mol/L Na2CO3溶液中含有的阴离子数目大于 0.5NA,A正确;B选项没有给出溶液体积,无法计算出钠离子个数,B错误;对于同一种可水解的离子,浓度越大,水解程度越小,所以1.0mol·L-1NH4Cl与0.5mol·L-1NH4Cl溶液水解程度不同,0.5mol·L-1NH4Cl溶液浓度小,水解程度大,NH4+数目小,C错误;常温下,pH=1的溶液,c(H+)=0.1mol·L-1,1L pH=1的稀硫酸中含0.1NA个H+,D错误。

    答案:A

    8. 注意化学反应进程。

    对于一些特殊的反应,随着反应的进行,反应物的量的改变影响着原反应的进行。如浓溶液在反应中逐渐变稀,故在计算粒子数目时应考虑稀溶液能否继续与原物质反应,若不能,则该反应物反应不完全。如浓硫酸可与金属铜反应,而稀硫酸不能。

    【例8】设NA为阿伏加德罗常数,下列说法正确的是

    A. 标准状况下,11.2 LNH3和11.2 LHCl混合后分子总数为NA

    B. 含n molHCl的浓盐酸与足量MnO2反应可生成nNA /4 个氯气

    C. 含2molH2SO4的浓硫酸与足量的铜片在加热条件下完全反应,可产生NA个SO2气体分子

    D. 常温常压下,0.1mol铁在0.1molC12中充分燃烧,转移的电子数为0.2NA

    解析:NH3和HCl混合生成离子化合物氯化铵固体,A错误;随着反应的进行,浓盐酸变为稀盐酸,浓盐酸可与MnO2反应,而稀盐酸不能,故n molHCl反应不完全,B错误;随着反应的进行,浓硫酸变为稀硫酸,浓硫酸可与铜反应,而稀硫酸不能,所以2molH2SO4的浓硫酸反应不完全,C错误;0.1mol铁在0.1molC12反应,铁过量,应该用氯气的量计算,转移电子数为0.2NA,D正确。

    答案:D

    (作者单位:平远县平远中学)

    责任编校 李平安

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更新时间:2025/3/14 11:57:09