2022届高考化学二轮专题复习学案练习专题二 考点一 阿伏加德罗常数的广泛应用
展开考点一 阿伏加德罗常数的广泛应用
阿伏加德罗常数“六大”考查角度
1.22.4 L·ml-1的适用条件
标准状况(0 ℃、101 kPa)下气体摩尔体积为22.4 L·ml-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·ml-1进行物质的量的计算;
(2)标准状况下,非气态物质:H2O、苯、CCl4、CH2Cl2、CHCl3、CH3OH、CH3CH2OH、CH3COOH、溴、HF、NO2、SO3及碳原子数大于4的烃。
2.物质的组成与结构
(1)稀有气体、臭氧(O3)、白磷(P4)分子中的原子数目;
(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、NaHSO4中的阴、阳离子个数比;注意物质的存在形态不同,离子的种类、数目不同;
(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)H2O、D2O、T2O的中子数;
(6)有机物中共价键的数目(苯环中无碳碳双键),如C3H8、CH3OH、CnH2n+2;
(7)一定物质的量的SiO2中含Si—O、1 ml C(金刚石或石墨)中含C—C、1 ml P4中含P—P、1 ml H2O2中共价键的数目;
(8)含NA个Fe(OH)3的氢氧化铁胶粒数小于NA。
3.具有特殊关系的物质
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等具有的原子、分子数目。
4.可逆过程
(1)可逆反应:N2+3H2eq \(,\s\up7(催化剂),\s\d5(高温、高压))2NH3、2NO2N2O4、2SO2+O2eq \(,\s\up7(催化剂),\s\d5(高温))2SO3、Cl2+H2OHCl+HClO、H2+I2eq \(,\s\up7(△))2HI生成的分子数、反应中转移的电子数等;
(2)弱电解质溶液中各微粒数目和浓度,如CH3COOH、NH3·H2O溶液中分子和离子数目;
(3)能水解的盐溶液中各微粒的数目和浓度,如一定体积、一定浓度的CH3COONa、NH4Cl、FeCl3溶液中各微粒数目。
5.氧化还原反应
(1)歧化反应:NO2与水、Na2O2与CO2、Na2O2与H2O、Cl2与水、Cl2与NaOH(冷稀、浓热)等;
(2)强弱:变价金属(Fe、Cu)与强、弱氧化剂(Cl2/Br2、S/I2)反应类;
(3)与量有关:足量/不足量Fe与稀硝酸、足量/不足量Fe与浓硫酸反应类;
(4)浓稀有关:MnO2与浓盐酸反应,Cu与浓H2SO4反应,Cu与浓硝酸反应,均需要考虑浓度的降低对反应的影响,从而判断对转移电子数目的影响。
6.缺少条件
(1)缺少体积,如常温下,pH=2的H2SO4溶液中含有的H+数目不一定为0.01NA;
(2)缺少温度、压强,如由H2O2制得2.24 L O2,转移的电子数目不一定为0.2NA;
(3)没有具体反应,如1 ml Cl2参加反应,转移电子数不一定为2NA。
1.(2020·浙江7月选考,19)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.4MnOeq \\al(-,4)+5HCHO+12H+===4Mn2++5CO2↑+11H2O,1 ml [4MnOeq \\al(-,4)+5HCHO]完全反应转移的电子数为20NA
B.用电解粗铜的方法精炼铜,当电路中通过的电子数为NA时,阳极应有32 g Cu转化为Cu2+
C.常温下,pH=9的CH3COONa溶液中,水电离出的H+数为10-5NA
D.1 L浓度为0.100 ml·L-1的Na2CO3溶液中,阴离子数为0.100NA
答案 A
解析 Mn元素由+7价降低到+2价,C元素由0价升高到+4价,则1 ml [4MnOeq \\al(-,4)+5HCHO]完全反应转移的电子数为20NA,A正确;电解精炼铜时,开始阶段阳极上比Cu活泼的金属杂质也会放电,故电路中通过的电子数为NA时,阳极上被氧化的Cu的质量小于32 g,B错误;题目未指明pH=9的CH3COONa溶液的体积,无法确定水电离出的H+数,C错误;1 L浓度为0.100 ml·L-1的Na2CO3溶液中含有0.100 ml Na2CO3,COeq \\al(2-,3)水解生成HCOeq \\al(-,3)和OH-,阴离子数目增加,故溶液中阴离子数大于0.100NA,D错误。
2.(2020·全国卷Ⅲ,9)NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.22.4 L(标准状况)氮气中含有7NA个中子
B.1 ml重水比1 ml水多NA个质子
C.12 g石墨烯和12 g金刚石均含有NA个碳原子
D.1 L 1 ml·L-1 NaCl溶液含有28NA个电子
答案 C
解析 标准状况下22.4 L氮气的物质的量是1 ml,1个eq \\al(14, 7)N2中有14个中子,则1 ml氮气有14NA个中子,A错误;1 ml重水和1 ml水中的质子数相同,B错误;石墨烯和金刚石是碳元素的同素异形体,是由碳元素组成的不同单质,12 g石墨烯和12 g金刚石均含有1 ml碳原子,即NA个碳原子,C正确;1 L 1 ml·L-1 NaCl溶液中含有1 ml NaCl(含有28NA个电子)和大量的水(水分子也含有电子),D错误。
3.(2018·全国卷Ⅰ,10)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 ml CH4与Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数为1.0NA
答案 B
解析 氩气是单原子分子,标准状况下,22.4 L氩气的物质的量为1 ml,含有的质子数为18NA,B项正确;Fe(OH)3胶体粒子是若干个Fe(OH)3微粒的集合体,A项错误;92.0 g甘油的物质的量为1 ml,每个甘油分子含有3个羟基,所以1 ml甘油含有的羟基数为3.0NA,C项错误;CH4与Cl2发生取代反应生成的有机物除了CH3Cl以外,还有CH2Cl2、CHCl3和CCl4,生成的CH3Cl分子数小于1.0NA,D项错误。
4.(2018·全国卷Ⅱ,11)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 ml·L-1FeCl3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 ml SO2和1 ml O2催化反应后分子总数为2NA
答案 C
解析 标准状况下,11.2 L甲烷和乙烯混合物的物质的量为0.5 ml,每个甲烷和乙烯分子都含有4个氢原子,所以含有氢原子数目为2NA,C项正确;124 g P4的物质的量为1 ml,每个P4分子中含有6个P—P键,所以含有P—P键数目为6NA,A项错误;Fe3+在水溶液中能发生水解,100 mL 1 ml·L-1FeCl3溶液中所含Fe3+的数目小于0.1NA,B项错误;SO2和O2的化合反应为可逆反应,2 ml SO2和1 ml O2催化反应后,混合气体的物质的量大于2 ml,即分子总数大于2NA,D项错误。
5.(2016·全国卷Ⅰ,8)设NA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2NA
B.1 ml N2与4 ml H2反应生成的NH3分子数为2NA
C.1 ml Fe溶于过量硝酸,电子转移数为2NA
D.标准状况下,2.24 L CCl4含有的共价键数为0.4NA
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 ml CH2,则其氢原子数为2NA,正确;B项,合成氨的反应是可逆反应,则1 ml N2与4 ml H2反应生成的NH3分子数小于2NA,错误;C项,铁和过量硝酸反应生成硝酸铁,故1 ml Fe溶于过量硝酸,电子转移数为3NA,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 ml,则其含有的共价键数不是0.4NA,错误。
题组一 物质状态与“NA”的应用
1.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”
(1)标准状况下,11.2 L苯中含有分子的数目为0.5NA(×)
(2)标准状况下,22.4 L SO2中含有的SO2分子数为NA(√)
(3)常温常压下,35.5 g 氯气与足量镁粉充分反应,转移的电子数为2NA(×)
(4)常温常压下,22.4 L NO2和CO2的混合气体含有的氧原子数为2NA(×)
(5)2.24 L CO和CO2混合气体中含有的碳原子数目为0.1NA(×)
(6)2.24 L CO2中含有的原子数为0.3×6.02×1023(×)
题组二 物质组成与“NA”的应用
2.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”
(1)32 g 18O2中含有2NA个氧原子(×)
(2)17 g —OH与17 g OH-所含电子数均为10NA(×)
(3)相同质量的N2O4与NO2中所含原子数目相同(√)
(4)乙烯和环丙烷(C3H6)组成的28 g混合气体中含有3NA个氢原子(×)
(5)18 g D2O和18 g H2O中含有的质子数均为10NA(×)
(6)30 g 甲醛中含共用电子对总数为4NA(√)
(7)4.5 g SiO2晶体中含有的硅氧键的数目为0.3NA(√)
(8)12 g 金刚石含有的共价键数目为4NA(×)
题组三 电子转移与“NA”的应用
3.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”
(1)1 ml Na与足量O2反应,生成Na2O和Na2O2的混合物,转移的电子数为NA(√)
(2)5.6 g 铁粉与硝酸反应失去的电子数一定为0.3NA(×)
(3)1 ml Cl2参加反应转移电子数一定为2NA(×)
(4)0.1 ml Zn与含0.1 ml HCl的盐酸充分反应,转移的电子数目为0.2NA(×)
(5)足量KMnO4与含1 ml HCl的浓盐酸反应生成标准状况下7 L Cl2(×)
(6)足量Cl2与含1 ml NaOH的浓溶液反应转移 eq \f(5,6) ml e-(×)
(7)足量Fe与1 L 1 ml·L-1浓H2SO4溶液在加热条件下彻底反应生成0.5 ml SO2(×)
(8)1 ml Na2O2与足量 CO2充分反应转移的电子数为2NA(×)
(9)50 mL 12 ml·L-1 盐酸与足量MnO2共热,转移的电子数为0.3NA(×)
(10)标准状况下,6.72 L NO2与水充分反应转移的电子数目为0.1NA(×)
(11)向FeI2溶液中通入适量Cl2,当1 ml Fe2+被氧化时,共转移的电子的数目为NA(×)
题组四 可逆反应与“NA”的应用
4.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”
(1)2 ml SO2和1 ml O2在一定条件下充分反应后,混合物的分子数为2NA(×)
(2)标准状况下,22.4 L NO2气体中所含分子数目为NA(×)
(3)100 g质量分数为17%的氨水中含有的NH3分子数为NA(×)
(4)标准状况下,0.1 ml Cl2溶于水,转移的电子数目为0.1NA(×)
题组五 溶液中粒子数目判断与“NA”的应用
5.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”
(1)0.1 L 3.0 ml·L-1的NH4NO3溶液中含有的NHeq \\al(+,4)的数目为0.3NA(×)
(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2NA(×)
(3)0.1 ml·L-1的NaHSO4溶液中,阳离子的数目之和为0.2NA(×)
(4)25 ℃时,pH=13的1.0 L Ba(OH)2溶液中含有的OH-数目为0.2NA(×)
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