二、高考试题中有关阿佛加德罗常数的八大陷阱
陷阱之一:标准状况与常温、常压及气态和非气态的难辨性。 例1、设N A为阿伏加德罗常数,以下说法正确的选项是〔D 〕 A.常温下11.2L的甲烷气体所含分子数为0.5N A。〔2007。上海。20〕 B.标准状况下,5.6L四氯化碳含有分子数为0.25N A。〔2008。海南。5〕
C. 分子数为N A的CO、C2H4混合气体体积约为22.4L,质量为28 g。〔2009。上海。12〕
D. 常温、常压下,48gO3含有的氧原子个数为3 N A。〔2003。江苏。14〕
考查气体摩尔体积时,常用在标准状况下非气态的物质来迷惑考生。常有以下三种情况:
一是受“兄弟关系”的影响。如SO3就受SO2的影响,因SO2标况下是气体,于是很多同学定势思维认为SO3℃℃〕也是气体。CH3Cl就常受CH2Cl〔液态〕、2CHCl3 〔液态〕、CCl〔液态〕影响,认为CH3Cl〔熔点: -97.7 3℃,沸点: -24.2℃〕4也是液体,在标況下不是气体。
二是受“蒸汽关系”的影响。如常见易挥发物质,我们习惯说水蒸汽、苯蒸汽、溴蒸汽等,于是学生便将这些物质认为在标况下是气态物质,容易受后缀影响。
三是受“溶液关系”的影响。如我们常常习惯说甲醛溶液,于是很多学生定势思维认为甲醛在标况是液态物质。其实甲醛是一种无色,有强烈刺激型气味的气体。只是易溶于水,溶液便于使用罢了。其沸点: -19.5 ℃,熔点: -118 ℃。
另外,说明气体摩尔体积也适用于混合气体。因为气体摩尔体积研究的对象是气体,而只有气体才与温度、压强有关。而质量、物质的量与温度、压强无关。
陷阱之二:物质组成的特殊性。
例2. 设N A为阿伏加德罗常数,数值约为6.02 × 10 23,以下说法不正确的选项是〔C 〕
A. 46g NO2和N2O4混合气体含有原子数为3 N A 。〔2004.上海。19〕
B.由CO2和O2组成的混合物中共有N 其中氧原子数为2N 〔2008.A分子,A。
江苏。3〕混合气体总的物质的量为1mol,设CO2有xmol,那么O2有1-x mol,那么O原子的个数为2x+(1-x)×2mol=2mol
C.9 g 重水所含的电子数为5N A 。〔2004.天津理综。7〕 氕氘氚质子数和电子数都是
D.14 g 乙烯和丙烯的混合物中总原子数为3N A。〔2007.上海。20〕 对于最简式相同的物质,质量相同,所含原子数相同。如同素异形体虽然它们的分子式不同,但只要总质量一定,其中所含的原子数就一定,与两者比例无关,对于其它同素异形体的混合物也是一样〔如氧气和臭氧〕。最简式相同〔也包括有机化学中的同分异构体〕的物质,虽然它们的分子式不同,但它们的最简式相同,只要总质量一定,所含的原子数与两者比例无关。同分异构体的物质分子式相同所以只要总质量一定,所含的原子数也相同〔乙醇和乙醚〕。
同分异构体:定义 化学上,同分异构体是一种有相同分子式而有不同的原子排列的
化合物。简单地说,化合物具有相同分子式,但具有不同结构的现象,叫做同分异构现象;具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体。很多同分异构体有相似的性质。有机化学中,同分异构体可以是同类物质〔含有相同的官能团〕,也可以是不同类的物质〔所含官能团不同〕。
陷阱之三:化学反应的隐蔽性。
例3:设N A为阿伏加德罗常数,数值约为6.02 × 10 ,以下说法正确的选项是〔 D 〕
A.5.6 g 铁粉与硝酸反应失去电子数为0.3 NA。〔2007.上海。20〕
23
少量铁与稀硝酸反应的化学方程式为:Fe + 4HNO3= Fe(NO3)3 + NO↑+ 2H2O 过量铁与稀硝酸反应的化学方程式为:3Fe + 8 HNO3 = 3 Fe(NO3)2 + 2 NO ↑+ 4 H2O
B.常温常压下,4.6 g NO2气体含有1.81× 10 23个NO2分子。 C.1molCl2 与足量Fe反应,转移的电子数为3 NA。 氯气与铁反应生成氯化铁:3 Cl2 + 2 Fe == 2 FeCl3.
因为Cl2不足,所以以氯气的量计算转移电子数.Cl元素由0价复原到-1价,得电子数n=1mol×|-1-0|×2=2mol,所以转移的电子数为2NA,当然也可以由参加反应的铁计算,参加反应的Fe元素由0价氧化到+3价,失电子数n=〔2/3〕×1mol×|3-0|=2mol,所以转移的电子数为2NA.两个计算结果肯定是一样的,因为氧化复原反应中得失电子是守恒的,所以计算此类问题只要考虑一方就可以了.
D.1mol Mg与足量O2或N2生成MgO或同Mg3N2均失去2NA个电子。
计算和上述一样 很多反应与量有关,当量不确定或不准确时,所涉及的微粒数目就不确定;二氧化氮在常温下可以二聚为四氧化二氮,具有较高的隐蔽性。 陷阱之四:电子转移数目的难判断性。
例4.设N A为阿伏加德罗常数,数值约为6.02 × 10 23,以下说法正确的选项是〔 D 〕
A.Na2O2与H22〔标准状况〕,反应中转移电子数为2×6.02 × 10 22.〔2006.江苏。6〕
B.在铜与硫的反应中,1mol铜失去电子数2N A。〔2002.上海。8〕 铜与硫反应,生成硫化亚铜。是黑色沉淀。
C.7.1 g 氯气与足量NaOH溶液反应转移的电子数为0.2N 〔2004.天津理综。A.7〕
D.在H2O2+Cl2=2HCl+O2反应中,每生成32 g 氧气,则转移2 N A个电子。〔2008.山东理综。13〕
考查氧化复原反应中电子转移数目,特别是较为特殊的氧化复原反应如Na2O2与H2O、Cl2与NaOH等歧化反应;Cu与S、Fe与Cl2等有变价金属参加的反应;NaH与水反应生成氢气的特殊性。解题策略应该是首先书写出化学反应方程式,再用单线桥法进行标记,以弄清楚得失电子的本质。
陷阱之五:电化学基本知识的模糊性。
例5. 设N A为阿伏加德罗常数,数值约为6.02 × 10 23,以下说法正确的选项是〔 C〕
A.电解食盐水假设产生2 g 氢气,则转移的电子数目为2N A。〔2005.广东。3〕
B. 铜的电解精炼时,阳极上每转移2mol电子时就溶解铜原子数N A个。
C. 用铜作阳极电解稀硫酸溶液时,每生成1 mol氢气时,阳极上就失去2N A个电子。
D. 1mol OH-在电解过程中被氧化时,提供的电子数目为N A个。 解答电化学题目时,首先应正确书写出电极方程式,利用电子守恒、质量守恒、电荷守恒进行判断。对氯碱工业、电解精炼铜等工业题应熟悉工业流程。 陷阱之六:物质结构的复杂性。
例6. 设N A为阿伏加德罗常数,数值约为6.02 × 10 23,以下说法不正确的选项是〔C〕
A.32 g S8单质中含有的S—S键个数为6.02×1023
A
〔白磷正四面体〕
C.常温常压下,1 mol氦气含有的核外电子数为4 NA。
-
含NA个电子。
常考查稀有气体He、Ne等单原子分子,Cl2、O2、N2等双原子分子及O3、P4等多原子分子;氢氧根〔10〕、甲基〔9〕、羟基〔9〕等中的电子数;在判断中子数时,要清楚不同核素〔如氕、D、T、等〕的中子数及质子数、中子数、质量数的关系。
陷阱之七:电离与水解概念的混淆性和数据的缺失性。
例7:设NA代表阿佛加德罗常数〔NA=6.02 × 10 23mol-1〕,以下说法一定正确的选项是〔 C 〕
A.1L 1mol/L醋酸溶液中离子总数为2NA〔2004上海〕 B.0.1 mol·L-1A。(0.01NA)
C.一定温度下,1L0.50mol/L NH4Cl溶液与2L0.25mol/L NH4Cl 溶液含NH4
+
物质的量不同。(越稀越水解,越电离〕
另一种解释:醋酸钠在没有水的时候,不水解,加水以后就水解,水越多,
水解程度越大!这就好似醋酸电离一样,醋酸在没有水的时候不电离,通电以后也不导电,加水以后能电离,水越多,电离程度也越大的道理是一样的! 4、注意:醋酸钠在加水以后,也就是浓度变小以后,水解程度是增大的,但醋酸钠的碱性是减弱的!原因是:该水解平衡在加水的过程中,平衡是向生成氢氧根离子的方向移动,但是,已有溶液的体积增大,氢氧根离子的浓度反而是减少的!
D. 1L浓度为lmol·L-1的Na2CO3溶液中含NA个CO32-。
对于弱酸根或弱碱阳离子存在的晶体中,固态时是不电离和水解的,只有在水溶液中,才电离或水解,所以要注意溶液体系中成分的复杂性。但对于离子化合物无论是在溶液中还是晶体,都有离子,其区别只不过在于能否自由移动而已。因为电离的动力来自于两个方面,一是在溶液中受水分子的作用;二是熔融时受热能的作用,所以要注意有些物质在水溶液中、熔融状态下的电离是有区别的,如NaHSO4。
陷阱之八:化学键数目的难计算性。
例1:设NA代表阿佛加德罗常数,数值约为6.02 × 10 23,以下说法正确的选项是 〔 A 、B 〕
A. 1mol C10H22分子中共价键总数为31NA。〔2004。天津理综。7〕 B.4.5 g SiO2 晶体中含有的硅氧键数目为为0.3 × 6.02 × 10 23。
因为二氧化硅是原子构型是空间的,一个Si可以在空间中生成4个共价键
〔和C类似,因为是同一主族的〕,也就是一个Si可以连4个氧,再延展的话就是2个Si共用一个氧,所以在写分子式的
C.室温下,8 g甲烷含有共价键数为2NA。〔2008。上海。9〕 D.1mol乙烷分子中含有8 NA个共价键。〔2009。浙江。8〕 无机物中常涉及SiO2、Si、P4、CO2等较为复杂的物质。有机物常涉及烷烃、烯烃、炔烃等。如烷烃〔CnH2n+2〕中:C―H键为:2n+2〔与H原子数相同〕,C―C为:n―1〔比C原子数少1〕,总键数为:3n+1;烯烃或环烷烃〔CnH2n〕中:C―H键为:2n,C―C〔视双键为两条单键〕为:n,总键数为:3n;炔烃〔CnH2n―2〕总键数为:3n―1。
1.〔09年福建理综·8〕设NA为阿伏伽德罗常数,以下表达正确的选项是
A.24g镁的原子最外层电子数为NA B.1L0.1mol·L-1乙酸溶液中H+数为A C.1mol甲烷分子所含质子数为10NA D.标准状况下,乙醇的分子数为NA 答案:C
2.〔09年广东化学·6〕设NA 代表阿伏加德罗常数〔NA 〕的数值,以下说法
正确的选项是
A.1 mol 硫酸钾中阴离子所带电荷数为NA
B.乙烯和环丙烷〔C3H6 〕组成的28g混合气体中含有3NA 个氢原子
A 3+A Fe
答案:C
3.〔09年广东理基·20〕设NA代表阿伏加德罗常数〔NA〕的数值,以下说法正确的选项是
A.22.4 L Cl2中含有NA个C12分子
B.1 L 0.1 mol·L-1 Na2SO4溶液中有0.1 NA个Na+〔0.2〕 C.1 mol H2与1 mol C12反应生成NA个HCl分子 D.1 mol Ca变成Ca2+时失去的电子数为2NA 答案:D
4.〔09年海南化学·8〕以下表达正确的选项是〔用NA代表阿伏加德罗常数的值〕 A.A
B.1molHCl气体中的粒子数与0.5 mo1/L盐酸中溶质粒子数相等
C.4与18gH2O所含有的电子数均为10 NA
D.CO和N2为等电子体,22.4L的CO气体与lmol N2所含的电子数相等 等电子体:原子总数相同、价电子总数相同的分子〔即等电子体〕具有相似的化学键
特征。[
答案:C
5.〔09年江苏化学·4〕用NA表示阿伏加德罗常数的值。以下表达正确的选项是
A.25℃时,pH=13的1.0L Ba(OH)2溶液中含有的OH-A B.标准状况下,2.24L Cl2A
A A
6.〔09年上海化学·12〕NA代表阿伏加德罗常数。以下有关表达正确的选项是
2A
B.常温下,100mL 1mol·L-1Na2CO3A
碳酸根离子水解(CO3)2- + H2O == HCO3- + OH-
C.分子数为NA的CO、C2H4混合气体体积约为22.4L,质量为28g〔标准状况下〕
3A
答案:B
7.〔09年浙江理综·8〕用NA表示阿伏加德罗常数的值,以下说法正确的选项是
A.标准状况下,5.6 L NO和5.6 L O2混合后的分子总数为0.5 NA
标准状况下,这两个气体都是0.25mol,但是混合后会发生反应 2NO+O2===2NO2,所以显然不正确 如果要改为正确,应该是3/8mol B.1 mol乙烷分子含有8 NA个共价键〔7〕
C.58.5 g氯化钠固体中含有NA个氯化钠分子〔氯化钠是离子化合物〕 D.在1 L 0.1 mol/L碳酸钠溶液中阴离总数大于0.1 NA 答案:D
8. 〔10广东理综卷〕设 nA 为阿伏加德罗常数的数值,以下说法正确的选项是 A.16g CH4中含有4nA个C-H键 ·L1NaCl溶液含有nA个Na
C.1mol Cu和足量稀硝酸反应产生 nA个NO分子 D.常温常压下,22.4L CO2中含有 nA个CO2分子
解析:每个CH4中含有4个C-H键,故16g CH4〔1mol〕中含有4nA个C-H键 ,A正确;
没有告诉溶液的体积,无法知道NaCl的物质的量,故B错; 根据关系式,1mol Cu~2mol NO,故C错; 常温常压下,22.4L CO2不是1mol。 答案:A
9〔2010福建卷〕7.NA表示阿伏伽德罗常数,以下判断正确的选项是 A.在18g18O2中含有NA个氧原子
B.标准状况下,22.4L空气含有NA个单质分子 C.1 molCl2参加反应转移电子数一定为2NA
D.含NA个Na的Na2O溶解于1L水中,Na的物质的量浓度为1molL1 解析:此题考察阿弗加德罗常数的计算和判断
A 18g18O2正好是0.5mol,一个氧分子正好含有两个氧原子,所以氧原子的物质的量为1mol,即为1NA B 空气是混合物
C 在氯气与水的反应中,1molCl2 就只转移1NA的电子
D 所得溶液中含NA个Na,可得氢氧化钠的物质的量为1mol,但这时候溶液不是1L,所以物质的量浓度不是1mol/L. 答案:A
10〔2010上海卷〕7.NA表示阿伏加德罗常数,以下表达正确的选项是
A.等物质的量的N2和CO所含分子数均为NA〔2mol、3mol不一定是〕 B.1.7g H2O2中含有的电子数为0.9 NA C.1mol Na2O2 固体中含离子总数为4 NA D.标准状况下,2.24L戊烷所含分子数为0.1 NA 答案:B
解析:此题考查了阿伏伽德罗常数知识。阿伏伽德罗常数是指1mol任何微粒中含有的微粒数,等物质的量不一定是1mol,A错;H2O2A,B对;Na2O2固体中,含有的是Na和O2两种离子,1mol固体中含有3mol离子,故其中的离子总数为:4 NA,C错;戊烷在标准状况下为液态,故其2.24L不是0.1mol,D错。
易错警示:进行阿伏伽德罗常数的正误判断的主要考查点有:①判断一定量的物质所含的某种粒子数目的多少;②物质的组成;③通过阿伏加德罗常数进行一些量之间的换算等,在解题时要抓住其中的易错点,准确解答。
11〔2010江苏卷〕5.设NA为阿伏加德罗常数的值,以下表达正确的选项是
A.常温下,1L0.1mol?L1的NH4NO3NA
+
2-
B.1mol羟基中电子数为10NA
C.在该反应中KIO3+6HI==KI+3I2+3H2O中
,每生成3molI2转移的电子数为6NA
C—H键数为4NA 【答案】A
【解析】此题主要考查的是以阿伏伽德罗常数为载体考查如下知识点①考查22.4L/mol的正确使用;②考查在氧化复原反应中得失电子数的计算等内容。A项,无论NH4+水解与否,根据元素守恒;B项,1mol羟基中有9NA个电子;C项,在该反应中,每生成3molI2,转移5NA个电子;D项,常温常压下,气体摩尔体积Vm不为22.4L/mol。综上分析得知,此题选A项。
【备考提示】结合阿伏伽德罗常数为NA,判断一定量的物质所含有的某种粒子数目的多少,是高考命题的热点之一,在近几年的各种高考试题中保持了相当强的连续性。这种题型所涉及的指示非常丰富,在备考复习时应多加注意,强化训练,并在平时的复习中注意知识的积累和总结。
12〔2010四川理综卷〕7.NA表示阿伏加德罗常数的值,以下说法正确的选项是
NA个
SO2的密闭容器中含有NA个氧原子,则SO2
4NA个
同种元素之间形成的是非极性键,不同种元素之间形成的是极性键.非极性键如Cl2中的Cl-Cl键,极性键如H2O中的O-H键
D.电解精炼铜时,假设阴极得到电子数为2NA个,则阳极质量减少64g 答案:B
解析:此题考查微粒数与物质的量、物质的质量等的关系;二氯甲烷在标况下为液态,22.4L不一定为1mol,A项错误;1molSO2中含有氧原子2mol,故含有NA个氧原子的SO2A个,C项错误;精炼铜时,阳极为粗铜,当转移2mol电子时,阳极消耗的质量不一定为64g,D项错误。
13〔2010四川理综卷〕12.标准状况下VL氨气溶解在1L水中〔水的密度近似为1g/ml〕,所得溶液的密度为p g/ml,质量分数为ω,物质浓度为c mol/L,则以下关系中不正确的选项是 .......
A.p17V22400/22.422.4V B. W17c/1000 C. W17V/17V22400 D.C=1000Vρ/(17V+22400) 答案:A
解析:此题考查基本概念。考生只要对基本概念熟悉,严格按照基本概念来做,弄清质量分数与物质的量浓度及密度等之间的转化关系即可。
阿伏加德罗常数练习
1、以下表达中指定粒子的数目等于阿伏加德罗常数的是 〔 〕
-
A.KMnO4分解生成1molO2转移的电子数 中含有质子数
C.46gNO2中的氧原子数〔相对原子质量:N 14 O 16〕
·L-1Na2SO4溶液中的Na+离子数
2、设NA为阿伏加德罗常数,已知某Ba(NO3〕2溶液中含有Ba (NO3)2 0.20mo1,溶液体积为〔 〕
A.该溶液中所含阳离子总数是0.20NA B.该溶液中所含阴离子总数为0.20 NA C NA
D.该溶液中离子和分子总数为0.30 NA
3、用NA表示阿伏加德罗常数的值,以下表达正确的选项是 〔 〕
A、含有NA个氦原子的氦气在标准状况下的体积约为 B、25℃,1.01×105Pa,64gSO2中含有的原子数为3NA C、在常温常压下, Cl2含有的分子数为A D、标准状况下,2O含有的分子数为A
4、以NA表示阿伏加德罗常数,以下说法中正确的选项是 〔 〕
2A.106g碳酸钠中所含CO3离子的个数为2NA个
1.0 L,则以下说法正确的选项是
B.NH4+含NA个电子 C.水中含NA个中子
D.标准状况下SO3中含NA个氧原子
5、以下说法中正确的选项是〔NA表示阿伏加德罗常数的值〕
〔 〕
A.53g碳酸钠中含NA个CO32-
-
含NA个电子
C.1.8g重水〔D2O〕中含NAA个氧原子
A.二氧化硫的摩尔质量是64 g B.镁的原子质量就是镁的相对原子
6、以下表达中,正确的选项是 〔 〕 质量
×1023 g
7、设NA 为阿伏伽德罗常数, 以下说法正确的选项是 〔 〕
A
个H2S分子的质量为3.4g
B. 标况下, 22.4L 氖气含有2NA 个原子
C. 7.1g Cl2 变为氯离子时, 得到的电子数为0.1 NA42- 离子数目为0.2 NA
8、对于以下指定的微粒,数目从大到小顺序排列正确的一组是
〔 〕
①l mol甲烷分子中所含原子数 ②Ⅹ1023个 H2O 所含电子数
③标准状况下,2.24 L氧气中所含氧分子数 ④12g12C里所含中子数 A.①>②>③>④ C.③>①>④>②
B.④>③>②>① D.②>④>①>③
9、用NA表示阿伏加德罗常数,以下表达正确的选项是 〔 〕 A.18g水中含有的电子数为NA
aNA B.a L HCl气体的分子数为
22.4+
C. mol/L的Na2SO4 1 L溶液中,含有NaA D.23g金属钠与水反应时失去的电子数为10NA
10、设NA表示阿佛加德罗常数的值,以下说法不正确的选项是 〔 〕 .......A.1mol醋酸的质量与NA个醋酸分子的质量相等 B.NA个氧分子和NA个氢分子的质量比为16︰1 C.28g氮气所含原子数目为NA
A
11、NA为阿伏加德罗常数,以下对0.3mol/L硫酸钾溶液的说法中,正确的选项是〔 〕
A个
K+ A个离子
NAmol/L
BaCl2
溶液的判断正确的选项是
C.2L溶液中K+ A个离子 12、设〔 〕
A. 1升溶液里Ba2+ 和Cl—总数为A B. 1升溶液中含有A 个Cl—离子 C. 500毫升溶液中Ba2+的浓度是 D. 500毫升溶液含有A个Ba2+离子
13、设NA表示阿伏加德罗常数的值,以下表达正确的选项是 〔 〕
A.A2-中所含的电子数为NA
C.常温常压下,44 g二氧化碳分子中所形成的共用电子对数为2NA D.NA个氮气分子和NA个氢气分子的体积比一定是1∶1
14、设NA表示阿伏加德罗常数的值,以下表达中正确的选项是 〔 〕
A.常温常压下,48gO3含有的氧原子数为3NA
B.4+A
C.常温常压下,11.2 L氧气所含的原子数为NA D.7.1 gCl2A
15、关于等质量的O2与O3,以下说法中正确的选项是 〔 〕
A.物质的量比为1∶1 B.同温同压下体积比为1∶1 C.氧原于个数比为1∶l D.密度比为1∶1
答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 D A B B B D A D C C B A B A 题号 15 答案 C
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