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中学数学 阿伏伽德罗常数的应用 教案

专题——阿伏伽德罗常数的应用一、关于阿伏加德罗常数(N A)的正误判断1.阿伏加德罗常数(N A)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N A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.阿伏加德罗常数(N A)正误判断题,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。

[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。

相关链接(1)物质分子中的电子数(或质子数)计算方法①依据原子中:核电荷数=核外电子数=质子数,先确定组成该物质各元素原子的电子数(或质子数)。

如水中氢元素原子的电子数(或质子数)为1,氧元素原子的电子数(或质子数)为8。

②根据该物质的分子组成,计算其分子中的电子数(或质子数)。

如水分子含有两个氢原子和一个氧原子,水分子中的电子数(或质子数)为1×2+8=10。

(2)一定量的物质与粒子数目之间的关系具有相同最简式的不同物质,当质量相同时,所含的分子数不同,但原子数、原子中的各种粒子(如质子、电子)数都相同。

①16 g O2与16 g O3含有相同的原子数、电子数等;②16 g O2和O3的混合物中共含有N A个氧原子;③46 g NO2与N2O4的混合物所含的原子数为3N A;④42 g C2H4与C3H6的混合气体所含的原子数为9N A;⑤64 g S6与S8的混合物中所含硫原子数一定为2N A。

1.设N A为阿伏加德罗常数的值。

则下列说法正确的是()A.标准状况下,2.24 L水中含有原子总数为0.3N AB.28 g C2H4和C4H8的混合气体中,含有的H原子个数为4N AC.1 mol·L-1的硫酸钠溶液中含有钠离子个数为N AD.1 mol Cl2和22.4 L H2所含有的原子个数均为2N A答案B解析标准状况下,水为非气态物质,因此水的物质的量大于0.1 mol,选项A错误;28 g C2H4的物质的量为1 mol,含有4 mol H原子;28 g C4H8的物质的量为0.5 mol,含有4 mol H原子,因此不论两种气体如何混合,所含H原子的物质的量均为4 mol,即H原子个数为4N A,选项B正确;没有给出溶液的体积,因此无法确定硫酸钠的物质的量,即无法确定钠离子个数,选项C错误;没有给出气体所处的状态,因此无法确定22.4 L氢气的物质的量一定为1 mol,选项D错误。

2.(2019·山西应县一中月考)设阿伏加德罗常数的值为N A,则下列说法正确的是() A.标准状况下,22.4 L CO2含22N A个电子B.22.4 L O3含3N A个原子C.标准状况下,0.3 mol SO2中含氧原子数为0.3N AD.常温下,9.5 g MgCl2固体中含有0.2N A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3N A个原子;标准状况下,0.3 mol SO2中含氧原子数为0.6N A;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0.3N A个离子。

3.(2019·河南省沁阳一中月考)设N A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2N A个B.在0 ℃、101 kPa时,22.4 L氢气中含有N A个氢原子C.14 g氮气中含有7N A个电子D.N A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0.2N A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2N A个氢原子;N A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.(2019·陕西煤炭建设公司一中月考)N A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0.1N AB.0.2N A个硫酸分子含有的氧原子数为0.2N AC.28 g氮气所含的原子数为N AD.N A个氧分子与N A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,0.2N A个硫酸分子含有的氧原子数为0.8N A,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2N A个,故C错误;N A个氧分子与N A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.(2019·桂林十八中期中)若N A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0.1N A②标准状况下,a L氧气和氮气的混合气含有的分子数约为aN A22.4③1 mol·L-1 Mg(NO3)2溶液中含有NO-3的数目为2N A④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3N A⑥1 L 0.5 mol·L-1 Na2SO4溶液中,含有的氧原子总数为2N AA.②⑥B.②⑤C.②③D.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。

二、关于阿伏加德罗常数的综合应用6.下列有关混合物的说法不正确的是()A.28 g N2和CO混合气体的分子数一定为N AB.3.36 L CO2和N2O混合气体的物质的量一定为0.15 molC.分子数为3.01×1023的CH4和NH3的混合气体的物质的量为0.5 molD.含1 mol氧原子的O2和O3的混合气体的质量为16 g答案B解析N2和CO的摩尔质量均为28 g·mol-1,28 g N2和CO的混合物的物质的量为1 mol,其分子数为N A,A选项正确;由于温度与压强未确定,故3.36 L CO2和N2O混合气体的物质的量不一定为0.15 mol,B选项不正确;由n=NN A可知,分子数为3.01×1023的CH4和NH3的混合气体的物质的量为0.5 mol,C选项正确;由m=n×M可知含1 mol氧原子的O2和O3的混合气体的质量为16 g,D选项正确。

7.下列说法中正确的是( )A .标准状况下,22.4 L 水中所含的分子数约为6.02×1023B .标准状况下,a L 的氧气和氮气的混合物中含有的分子数约为a 22.4×6.02×1023 C .常温常压下,48 g O 3气体含有的氧原子数为6.02×1023D .2.24 L CO 2中含有的原子数为0.3×6.02×1023答案 B解析 标准状况下水不是气态,故22.4 L 水的物质的量无法计算,所以22.4 L 水中所含的分子数不确定,A 错误;标准状况下,a L 的氧气和氮气的混合物中含有的分子数为a 22.4×6.02×1023,B 正确;常温常压下,48 g O 3的物质的量为48 g 48 g·mol -1=1 mol ,其中含的氧原子数为3N A ,C 错误;题中未指明是在标准状况下,故无法计算,D 错误。

8.36.5 g 氯化氢溶解在1 L 水中(水的密度近似为1 g·mL -1),所得溶液的密度为ρ g·mL -1,质量分数为w ,物质的量浓度为c mol·L -1,N A 表示阿伏加德罗常数的值,则下列叙述正确的是( )A .所得溶液的物质的量浓度为1 mol·L -1B .36.5 g 氯化氢含有N A 个原子C .36.5 g HCl 气体占有的体积为22.4 LD .所得溶液的质量分数w =36.5c 1 000ρ 答案 D解析 所得溶液的物质的量浓度为1 mol÷(36.5+1 000) g 1 000ρ g·L -1= 1 000ρ36.5+1 000mol·L -1,A 项错误;36.5 g 氯化氢物质的量为1 mol ,含有2N A 个原子,B 项错误;36.5 g HCl 在标准状况下的体积为22.4 L ,C 项错误;设溶液的体积为V L ,则w =36.5cV 1 000Vρ×100%=36.5c 1 000ρ,D 项正确。

9.计算填空:(1)某双原子分子构成的气体,其摩尔质量为M g·mol -1,该气体的质量为m g ,阿伏加德罗常数为N A ,则:①该气体在标准状况下的体积为__________;②该气体在标准状况下的密度为__________;③该气体所含的原子总数为________;④该气体一个分子的质量为________。

(2)如果a g 某气体中含有的分子数为b ,则c g 该气体在标准状况下的体积是____________。

(3)标准状况下,1.6 g 某气态氧化物RO 2的体积为0.56 L ,该气体的摩尔质量是____________。

答案 (1)①22.4m M L ②M 22.4 g·L -1 ③2mN A M ④M N A g (2)22.4bc aN AL (3)64 g·mol -1 解析 (1)由n =m M =V (g )V m =N N A 及ρ=m V可知: ①V =m g M g·mol-1×22.4 L·mol -1=22.4m M L ;②ρ=m V =M V m =M g·mol -122.4 L·mol -1=M 22.4 g·L -1;③N =m M ·N A ,则所含原子总数为m g M g·mol -1×N A mol -1×2=2mN A M ;④一个分子的质量为M g·mol -1N A mol -1=M N Ag 。

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