最新考纲:
1. 了解物质的量(n)及其单位摩尔(mol)、摩尔质量(M)、气体摩尔体积(Vm)、物质的量浓度(c)、阿伏加德罗常数(NA)的含义。
2. 理解质量守恒定律。
3. 能根据微粒(原子、分子、离子等)物质的量、数目、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计算。
4. 了解溶液的含义。
5. 了解溶解度、饱和溶液的概念。
6. 了解溶液浓度的表示方法。理解溶液中溶质的质量分数和物质的量浓度的概念,并能进行有关计算。
7. 掌握配制一定溶质质量分数溶液和物质的量浓度溶液的方法。
阿伏加德罗常数及其应用
【专题知识整合】
1.与气体摩尔体积22.4 L·mol
-1
相关的NA的应用
-1
(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算。
进行物质的量的计
(2)常见物质在标准状况下的状态:溴、H2O、HF、苯、己烷、CCl4、CH2Cl2、CHCl3、CH3OH、CH3CH2OH、碳原子数大于4的烃(除新戊烷外)均为液体,SO3为固体,已知体积V的以上物质的物质的量均不能用n=-计算。
22.4 L·mol1
2.与物质的组成相关的NA的应用
(1)稀有气体(单原子分子)、臭氧(O3)、白磷(P4)分子中的原子数目,不能认为单质分子都是双原子分子。
(2)一定质量含某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,前者为1∶2,后者为1∶1;熔融的NaHSO4
中的阳离子数目(阳离子只有Na)。
(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等含有的原子、分子数目。
(6)注意特殊物质的摩尔质量,如D2O、18O2、H37Cl等。
(7)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),如CnH2n+2中共价键的数目为3n+1。
(8)1 mol金刚石、石墨中的C—C键数目分别为2NA、1.5NA;1 mol SiO2中Si—O键数目为4NA;1 mol P4中的P—P键数目为6NA。
3.与氧化还原反应相关的NA的应用
(1)歧化反应类:Na2O2与CO2、H2O的反应,Cl2与NaOH(冷稀、浓热)、H2O的反应。 (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,足量Cu与浓硫酸反应类。 (6)注意氧化还原的顺序,如向FeI2溶液中通入Cl2,首先氧化I,再氧化Fe2。 4.与可逆反应相关的NA的应用 在NA的应用中,常涉及以下可逆反应: (1)2SO2+O2PCl3+Cl22NO2N2+3H2
催化剂△
-
+
+
2SO3
PCl5 N2O4
高温、高压催化剂
2NH3
(2)Cl2+H2O(3)NH3+H2O
HCl+HClO NH3·H2O
NH4+OH
+
-
5.与电解质溶液中粒子数目判断相关的NA的应用 审准题目要求,是突破该类题目的关键。
(1)溶液中是否有“弱粒子”,即是否存在弱电解质或能水解的“弱离子”,如1 L 1 mol·L
-1
的乙酸或1 L 1 mol·L
-1
乙酸钠溶液中CH3COO数目均小于NA。
-
(2)题目中是否指明了溶液的体积,如在pH=1的HCl溶液中,因溶液体积未知而无法求算H的数目。
(3)所给条件是否与电解质的组成有关,如pH=1的H2SO4溶液中c(H)=0.1 mol·L1,与电解质的组成无关;0.05 mol·L成有关。
-1
+
-
+
的Ba(OH)2溶液,c(OH)=0.1 mol·L1,与电解质的组
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【高考真题再现】
1.(2019·高考全国卷Ⅱ,T8,6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·L1 磷酸钠溶液含有的PO34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
解析:选B。3 g 3He的物质的量为1 mol,每个3He含1个中子,则1 mol 3He含1 mol
3
中子,A项正确;该溶液中含0.1 mol Na3PO4,由于部分PO34水解,故溶液中PO4的数目
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+
-
-
小于0.1NA,B项错误;K2Cr2O7中Cr元素为+6价,1 mol K2Cr2O7被还原成Cr3+时,得到6 mol电子,C项正确;正丁烷和异丁烷互为同分异构体,每个分子中均含10个C—H键和3个C—C键,即每个分子中含13个共价键,则48 g正丁烷和10 g异丁烷的混合物中含13 mol共价键,D项正确。
2.(2018·高考全国卷Ⅰ,T10,6分)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.22.4 L(标准状况)氩气含有的质子数为18NA C.92.0 g甘油(丙三醇)中含有羟基数为1.0NA
D.1.0 mol CH4与Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数为1.0NA
解析:选B。16.25 g FeCl3的物质的量n(FeCl3)=0.1 mol,如果氯化铁完全水解,则生成0.1 mol Fe(OH)3,而氢氧化铁胶体粒子由许多氢氧化铁分子聚集而成,故氢氧化铁胶体粒子数远小于0.1NA,A项错误;氩气是单原子分子,1 mol Ar含18 mol质子,B项正确;甘油(丙三醇)的分子式为C3H8O3,相对分子质量为92,1 mol (92.0 g)甘油含3 mol羟基,C项错误;甲烷与氯气在光照下反应会生成四种有机产物,即1.0 mol甲烷反应后生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4共为1 mol,D项错误。
3.(2018·高考全国卷Ⅱ,T11,6分)NA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 P4中所含P—P键数目为4NA B.100 mL 1 mol·L1 FeCl3溶液中所含Fe3的数目为0.1NA C.标准状况下,11.2 L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NA D.密闭容器中,2 mol SO2和1 mol O2催化反应后分子总数为2NA
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+
解析:选C。每个P4分子中含6个P—P键,124 g P4的物质的量为1 mol,含6 mol P—P键,A项错误;该溶液中虽然含0.1 mol FeCl3,但由于Fe3+部分水解,即溶液中Fe3+数目小于0.1NA,B项错误;标准状况下,11.2 L甲烷和乙烯的混合气体为0.5 mol,根据1 mol CH4和1 mol C2H4均含4 mol H原子可知,0.5 mol混合气体中含2 mol H原子,C项正确;SO2和O2的反应为可逆反应,即反应后容器中同时含有SO2、O2和SO3,分子总数大于2NA,D项错误。
4.(2017·高考全国卷Ⅱ,T8,6分)阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法正确的是( ) A.1 L 0.1 mol·L1 NH4Cl溶液中,NH4的数量为0.1NA B.2.4 g Mg与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
解析:选D。溶液中含0.1 mol NH4Cl,由于NH4部分水解,即NH4的数量少于0.1NA,A项错误;2.4 g Mg为0.1 mol,与H2SO4完全反应转移0.2 mol电子,B项错误;标准状况下,2.24 L N2和O2的混合气体为0.1 mol,其分子数为0.1NA,C项错误;H2与I2的反应虽为可逆反应,但由于反应前后气体总物质的量不变,因此无论反应程度如何,分子总数均为0.2NA,D项正确。
■方法技巧
NA试题“一算、二定、三判断”的解题思路
mVV一算:利用基本公式n===c·V,用已知的物理量计算物质的量。注意公式n=
MVmVm
(Vm=22.4 L/mol)的使用范围(标准状况下的气体)。对于公式n=c·V(V是指溶液体积),若选项未指明c或V,不能计算物质的量,则此选项错误。
二定:确定上步所求物质的量与选项中所求物理量的关系。注意此步涉及物质的结构、盐类水解、弱电解质的电离、可逆反应、氧化还原反应中电子转移等。
三判断:判断选项中所求物理量是否正确。
【题组模拟演练】
题组一 涉及物质状态、组成的NA的计算 1.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×” (1)标准状况下,11.2 L苯中含有分子数为0.5NA。( )
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