[考纲要求] 1.了解物质的量的单位——摩尔(mol)、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度、阿伏加德罗常数的含义。
2.了解相对原子质量、相对分子质量的定义,并能进行有关计算。
3.理解质量守恒定律的含义。
4.能根据物质的量与微粒(原子、分子、离子等)数目、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计算。
5.了解溶液的含义。
6.了解溶解度、饱和溶液的概念。
7.了解溶液的组成,理解溶液中溶质的质量分数的概念,并能进行有关计算。
8.了解配制一定溶质质量分数、物质的量浓度溶液的方法。
(一)洞悉陷阱设置,突破阿伏加德罗常数应用题组一气体摩尔体积的适用条件及物质的聚集状态1.正误判断,正确的划“√”,错误的划“×”。
(1)2.24 L CO2中含有的原子数为0.3N A(×)(2)常温下,11.2 L甲烷气体含有的甲烷分子数为0.5N A(×)(3)标准状况下,22.4 L己烷中含共价键数目为19N A(×)(4)常温常压下,22.4 L氯气与足量镁粉充分反应,转移的电子数为2N A(×)(5)标准状况下,2.24 L HF含有的HF分子数为0.1N A(×)突破陷阱抓“两看”,突破“状态、状况”陷阱一看“气体”是否处于“标准状况”。
二看“标准状况”下,物质是否为“气体”(如CCl4、H2O、Br2、SO3、HF、己烷、苯等在标准状况下不为气体)。
题组二物质的量或质量与状况2.正误判断,正确的划“√”,错误的划“×”。
(1)常温常压下,3.2 g O2所含的原子数为0.2N A(√)(2)标准标况下,18 g H2O所含的氧原子数目为N A(√)(3)常温常压下,92 g NO2和N2O4的混合气体中含有的原子数为6N A(√)突破陷阱排“干扰”,突破“质量、状况”陷阱给出非标准状况下气体的物质的量或质量,干扰学生正确判断,误以为无法求解物质所含的粒子数,实质上,此时物质所含的粒子数与温度、压强等外界条件无关。
题组三物质的组成与结构3.正误判断,正确的划“√”,错误的划“×”。
(1)在常温常压下,32 g 18O2中含有2N A个氧原子(×)(2)17 g —OH与17 g OH-所含电子数均为10N A(×)(3)相同质量的N2O4与NO2中所含原子数目相同(√)(4)m g CO与N2的混合气体中所含分子数目为m28N A(√)(5)4.5 g SiO2晶体中含有的硅氧键的数目为0.3N A(√)(6)30 g甲醛中含共用电子对总数为4N A(√)突破陷阱记“组成”,突破“结构”判断陷阱1.记特殊物质中所含微粒的数目,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。
题组四电解质溶液中粒子数目的判断4.正误判断,正确的划“√”,错误的划“×”。
(1)0.1 L 3.0 mol·L-1的NH4NO3溶液中含有的NH+4的数目为0.3N A(×)(2)等体积、等物质的量浓度的NaCl和KCl溶液中,阴、阳离子数目之和均为2N A(×)(3)0.1 mol·L-1的NaHSO4溶液中,阳离子的数目之和为0.2N A(×)(4)25 ℃时,pH=13的1.0 L Ba(OH)2溶液中含有的OH-数目为0.2N A(×)突破陷阱审“要求”,突破“离子数目”判断陷阱一审是否有弱离子的水解;二审是否指明了溶液的体积;三审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。
题组五阿伏加德罗常数的应用与“隐含反应”5.正误判断,正确的划“√”,错误的划“×”。
(1)2 mol SO2和1 mol O2在一定条件下充分反应后,混合物的分子数为2N A(×)(2)标准状况下,22.4 L NO2气体中所含分子数目为N A(×)(3)100 g 17%的氨水,溶液中含有的NH3分子数为N A(×)(4)标准状况下,0.1 mol Cl2溶于水,转移的电子数目为0.1N A(×)突破陷阱记“隐含反应”,突破“粒子组成、电子转移”判断陷阱在“N A”应用中,常涉及以下可逆反应:2SO31.2SO2+O2催化剂△2NO2N2O42NH3N2+3H2高温、高压催化剂2.Cl2+H2O HCl+HClO3.NH3+H2O NH3·H2O NH+4+OH-题组六氧化还原反应中电子转移数目的判断6.正误判断,正确的划“√”,错误的划“×”。
(1)5.6 g铁粉与硝酸反应失去的电子数一定为0.3N A(×)(2)0.1 mol Zn与含0.1 mol HCl的盐酸充分反应,转移的电子数目为0.2N A(×)(3)1 mol Na与足量O2反应,生成Na2O和Na2O2的混合物,转移的电子数为N A(√)(4)1 mol Na2O2与足量CO2充分反应转移的电子数为2N A(×)(5)向FeI2溶液中通入适量Cl2,当有1 mol Fe2+被氧化时,共转移的电子的数目为N A(×)(6)1 mol Cl2参加反应转移电子数一定为2N A(×)突破陷阱“分类”比较,突破“电子转移”判断陷阱1.同一种物质在不同反应中氧化剂、还原剂的判断。
如:(1)Cl2和Fe、Cu等反应,Cl2只作氧化剂,而Cl2和NaOH反应,Cl2既作氧化剂,又作还原剂。
(2)Na2O2与CO2或H2O反应,Na2O2既作氧化剂,又作还原剂,而Na2O2与SO2反应,Na2O2只作氧化剂。
2.量不同,所表现的化合价不同。
如:Fe和HNO3反应,Fe不足,生成Fe3+,Fe过量,生成Fe2+。
3.氧化剂或还原剂不同,所表现的化合价不同。
如:Cu和Cl2反应生成CuCl2,而Cu和S反应生成Cu2S。
4.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+。
所以上述题(5)中转移的电子数目大于N A。
题组七2016、2015新课标卷“N A”应用高考试题汇编7.(2016·全国卷Ⅰ,8)设N A为阿伏加德罗常数值。
下列有关叙述正确的是()A.14 g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为2N AB.1 mol N2与4 mol H2反应生成的NH3分子数为2N AC.1 mol Fe溶于过量硝酸,电子转移数为2N AD.标准状况下,2.24 L CCl4含有的共价键数为0.4N A答案 A【解析】A项,乙烯和丙烯的最简式均为CH2,14 g乙烯和丙烯混合气体中相当于含有1 mol CH2,则其氢原子数为2N A,正确;B项,合成氨的反应是可逆反应,则1 mol N2与4 mol H2反应生成的NH3分子数小于2N A,错误;C项,铁和过量硝酸反应生成硝酸铁,故1 mol Fe溶于过量硝酸,电子转移数为3N A,错误;D项,标准状况下CCl4为液态,故2.24 L CCl4的物质的量不是0.1 mol,则其含有的共价键数不是0.4N A,错误。
8.(2015·全国卷Ⅰ,8)N A为阿伏加德罗常数的值。
下列说法正确的是()A.18 g D2O和18 g H2O中含有的质子数均为10N AB.2 L 0.5 mol·L-1亚硫酸溶液中含有的H+离子数为2N AC.过氧化钠与水反应时,生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.2N AD.密闭容器中2 mol NO与1 mol O2充分反应,产物的分子数为2N A答案 C【解析】A项,D2O和H2O的质子数相同(均为10),但D2O、H2O的摩尔质量不同,分别为20 g·mol-1和18 g·mol-1,所以18 g D2O和H2O的物质的量不同,质子数不同,错误;B项,n(H2SO3)=2 L×0.5 mol·L-1=1 mol,但H2SO3是弱酸,部分电离,所以H+数目小于2N A,错误;C项,发生的反应是2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,转移电子数为2e-,所以生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.2N A,正确;D项,发生反应:2NO+O2===2NO2,生成2 mol NO2,常温下NO2和N2O4之间存在平衡2NO2N2O4,所以分子数小于2N A,错误。
(二)理解公式推论,破解阿伏加德罗定律应用9.同温同压下,x g甲气体和y g乙气体占有相同的体积,根据阿伏加德罗定律判断,下列叙述错误的是()A.x∶y等于甲与乙的相对分子质量之比B.x∶y等于甲与乙的分子个数之比C.x∶y等于同温同压下甲与乙的密度之比D.y∶x等于同温同体积下,等质量的甲与乙的压强之比答案 B【解析】A项,由同温同压下,同体积的任何气体具有相同的分子数,则x g甲气体和y g乙气体的物质的量相等,即xM甲=yM乙,推出x∶y=M甲∶M乙,故正确;B项,甲与乙的分子个数之比为1∶1,而x与y不一定相等,故不正确;C项,同温同压下,密度之比等于摩尔质量之比,即为质量比,故正确;D项,等质量的甲、乙的压强之比为p甲∶p乙=n1∶n2=mM甲∶mM乙=M乙∶M甲=y∶x,故正确。
10.在两个密闭容器中,分别充有质量相同的甲、乙两种气体,若两容器的温度和压强均相同,且甲的密度大于乙的密度。
则下列说法正确的是()A.物质的量:甲>乙B.气体体积:甲>乙C.摩尔体积:甲>乙D.相对分子质量:甲>乙答案 D【解析】同温同压下,气体摩尔体积相等,根据ρ=MV m知,相同条件下,气体密度与其摩尔质量成正比,甲的密度大于乙的密度,说明甲的摩尔质量大于乙。
A项,根据n=mM知,相同质量时其物质的量与摩尔质量成反比,甲的摩尔质量大于乙,则甲的物质的量小于乙,故A错误;B项,根据V=mM V m知,相同温度、压强、质量时,气体体积与摩尔质量成反比,摩尔质量甲>乙,则气体体积甲<乙,故B错误;C项,同温同压下,气体摩尔体积相等,故C错误;D项,根据以上分析知,摩尔质量甲>乙,摩尔质量在数值上等于其相对分子质量,所以相对分子质量甲>乙,故D正确。
阿伏加德罗定律及推论可概括为“三同定一同,两同见比例”,可用V=n×V m及m=V×ρ等公式推导出:(1)同温同压时:①V1∶V2=n1∶n2=N1∶N2;②ρ1∶ρ2=M1∶M2;③同质量时:V1∶V2=M2∶M1。