专题讲座（一） 阿伏加德罗常数的突破（讲）原卷版.docx

1、专题讲座（一） 阿伏加德罗常数的突破【核心素养分析】1.宏观辨识与微观探析：认识阿伏加德罗常数是联系宏观物质和微观粒子的重要工具，能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。2.证据推理与模型认知：在有关物质的最计算过程中，通过分析、推理等理解计算的方法，建立阿伏加德罗常数、气体摩尔体积等题目解答的模型。【命题动向】阿伏加德罗常数和粒子数的分析与比较是高中化学知识的重点，此类试题常与微粒组成、气体摩尔体积、物质的状态、氧化还原反应中的电子转移数、弱电解质的电离、盐类水解等知识一起考查，覆盖面广、具有良好的区分度，因此是历届各地高考的热点和必考点。【知识点解读】知识点一 阿伏加德罗常数的综合应

2、用1气体摩尔体积的适用条件：考查气体时经常给定非标准状况下，如25、1.01105 Pa气体体积，让考生用22.4 Lmol1进行换算，误入陷阱。2物质的聚集状态：22.4 Lmol1适用对象是气体(包括混合气体)。命题者常用在标准状况下呈非气态的物质来迷惑考生，如H2O、CCl4、SO3、苯、己烷、CS2、乙醇、单质硫、石墨等。3物质的组成、结构：气体单质的组成除常见的双原子分子外，还有单原子分子(如He、Ne等)、三原子分子(如O3)等。NO2和N2O4，的最简式相同，根据质量计算它们的混合物中元素的原子个数时，可将最简式看作是混合物的分子式来计算。Na2O2由Na和O构成，而不是Na和O

3、2，苯中不含碳碳单键和碳碳双键等。4物质中的化学键数目：如白磷(31 g白磷含1.5 mol PP键)、金刚石(12 g金刚石含2 mol CC键)、晶体硅及晶体SiO2(60 g二氧化硅晶体含4 mol SiO键)等。5混淆某些氧化还原反应中电子转移的数目：命题者常用一些反应中转移电子的数目来迷惑考生，如Na2O2与H2O、CO2的反应(1 mol Na2O2反应转移1 mol电子)；Cl2与H2O、NaOH的反应(1 mol Cl2反应转移1 mol电子)；Cu与硫的反应(1 mol Cu反应转移1 mol电子或1 mol S反应转移2 mol电子)等。6特殊物质的摩尔质量及微粒数目：如D

4、2O、18O2、H37Cl等。7电解质溶液中因微粒的电离或水解造成微粒数目的变化：如强电解质HCl、HNO3等完全电离，不存在电解质分子；弱电解质CH3COOH、HClO等部分电离，而使溶液中CH3COOH、HClO浓度减小；Fe3、Al3、CO、CH3OO等因发生水解使该种粒子数目减少；Fe3、Al3、CO等因发生水解而使溶液中阳离子或阴离子总数增多等。8胶体粒子的组成：如1 mol Fe3形成Fe(OH)3胶体时，由于Fe(OH)3胶粒是小分子聚集体，胶粒数目小于NA。9忽视可逆反应不能进行到底：如2NO2N2O4、2SO2O22SO3、合成氨反应等。10不仔细审题：如只给出物质的量浓度即

5、要求计算微粒数目，考生往往按1 L溶液进行计算，从而落入圈套。知识点二 阿伏加德罗常数的易错分析1.辨“两状”，突破气体与状况陷阱2. 排“干扰”，突破质量(或物质的量)与状况无关陷阱给出非标准状况下气体的物质的量或质量，干扰正确判断，误以为无法求解物质所含的粒子数，实际上此时物质所含的粒子数与温度、压强等外界条件无关。3. 记“组成”，突破物质与结构陷阱(1)记住特殊物质中所含微粒(分子、原子、电子、质子、中子等)的数目，如Ne、D2O、18O2、O3、P4、H 37Cl等。含同位素的单质和化合物，它们的摩尔质量与通常情况下不同，例如摩尔质量：18O2(36 gmol1)、D2O(20 gm

6、ol1)、T2O(22 gmol1)。涉及电子数时要注意根、基、离子的区别，如OH与OH、CH与CH3等。(2)记住常考物质所含化学键数目(见下表)几种常遇到的物质CH4(CH)P4(PP)Si(SiSi)SiO2(SiO)石墨(CC)金刚石(CC)1 mol 物质所含共价键的数目(NA)46241.52(3)巧记烷烃(CnH2n2)中碳氢键的数目：n(CH键)2n2，n(化学键总数)3n1，n(CC键)n1。(4)记住最简式(实验式)相同的物质。最简式相同的物质组成的混合物计算原子总数时，不用考虑各混合物的占比，N(最简式)NA。如甲醛和冰醋酸的最简式都为CH2O，常温常压下，3.0 g甲醛

7、和冰醋酸的混合物中含有的N(CH2O)为0.1NA，则含有的原子总数为0.4NA。(5)记住摩尔质量相同的物质，如N2、CO和C2H4，其摩尔质量均为28 gmol1，其它的还有KCl与NaClO、Na2O2与Na2S、CaCO3与Mg3N2等。4审“组成”“体积”因素，突破电解质溶液中粒子数目陷阱(1)是否有弱电解质电离。(2)是否有离子水解。(3)是否指明了溶液的体积。(4)不要忽略溶剂水中H、O原子数目。(5)Fe(OH)3胶体粒子数目小于形成胶体的Fe3数目。5.突破氧化还原反应中电子转移数目的判断反应参加反应的物质或生成的物质转移电子的物质的量或数目Na2O2CO2(或H2O)1 m

8、ol Na2O21 mol 或NA1 mol O22 mol 或2NACl2NaOH1 mol Cl21 mol 或NACl2Fe1 mol Cl22 mol 或2NA1 mol Fe3 mol 或3NAFeHCl1 mol Fe或1 mol H22 mol 或2NAIOIH3 mol I25 mol 或5NANH4NO3N24 mol N215 mol 或15NA【特别提醒】要特别注意以下特殊情况：(1)可逆反应电子转移数目的计算：如某密闭容器盛有0.1 mol N2和0.3 mol H2在一定条件下充分反应，转移电子的数目小于0.6 NA。另外，Cl2与H2O反应也是可逆反应。(2)涉及与

9、浓酸反应时转移电子数目的计算：如50 mL 18.4 mol/L的浓硫酸与足量铜微热反应，随着浓硫酸浓度逐渐变稀，稀硫酸不与铜反应，生成SO2分子数小于0.46 NA，转移电子的数目小于0.92 NA。MnO2与浓盐酸的反应也是类似情况。(3)粗铜精炼时，阳极质量减轻64 g，转移电子物质的量不一定是2 mol。 6.隐含反应(1)隐含“可逆反应”：不能进行到底。2SO2O22SO3，2NO2N2O4，N23H22NH3，Cl2H2OHClHClO，酯化反应。PCl3Cl2PCl5。(2)隐含“浓度的变化”：变稀后反应不再进行。MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O，Cu2H2SO4(

10、浓)CuSO4SO22H2O，C4HNO3(浓)CO24NO22H2O。(3)隐含“钝化”。常温下，铁、铝遇浓硫酸、浓硝酸发生“钝化”。(4)隐含“副反应”。甲烷在光照条件下与氯气反应，可生成多种卤代烃。【核心突破】1宏观量(m、V)与微粒数的换算公式物质所含微粒(分子、原子、离子、质子、中子和电子等)数目的计算公式为NnNA，因此确定微粒数目(N)的前提是确定目标微粒的物质的量(n)。物质的量的计算公式为：nc(B)V(溶液)。【特别提醒】(1)物质的量、质量、微粒数目的多少均与温度、压强无关。(2)气体的体积与温度、压强有关，Vm能否用22.4 Lmol1。(3)c(B)是研究对象的物质的

11、量浓度，是否知道溶液的体积。2熟悉每摩尔常考物质中指定微粒(共价键)数目(1)求微粒数目举例判断正误注意事项1 L 0.1 molL1 K2CO3溶液中含有K数目为0.1NAa.整体与部分的关系b.溶质中和溶剂中都含有的微粒c.是离子还是官能团1 L 0.1 molL1 H2O2溶液中含有O原子数为0.2NA1 mol Na2O2中含有的阴离子数为2NA1 mol OH中含有的电子数为10NA1 mol OH中含有的电子数为10NA1 mol 熔融的KHSO4中含有2NA个阳离子100 g质量分数为46%的乙醇水溶液中氧原子数为4NA(2)求共价键数举例判断正误注意事项78 g Na2O2晶体

12、中含有过氧键数为NA1 mol Na2O2、CaC2中含O、C均是1 mol；苯环中的碳碳键是介于单键和双键之间的一种独特的键，不含有碳碳双键；1 mol 白磷(P4)中含有的PP键的数目为6NA；1 mol S8含8 mol SS键；1 mol金刚石(硅)中含有2 mol CC(SiSi)键；1 mol SiO2含有4 mol SiO键78 g 苯中含有碳碳双键数为3NA0.1 mol CCl4中含有的共价键数为0.4NA1 mol白磷(P4)中含有的PP键的数目为4NA1 mol甲烷中含有的CH键的数目为4NA1 mol金刚石中含有的碳碳单键数为4NA3.熟记不能完全反应的典例举例判断正误

13、注意事项2 mol NO2置于密闭容器中，最终生成的N2O4分子数为NA盐的水解、弱电解质的电离是可逆的；Cl2与H2O、N2与H2、SO2与O2、酯化反应等均是可逆反应，反应物不可能消耗完密闭容器中1 mol N2与3 mol H2充分反应，生成2 mol NH350 mL 12 molL1盐酸与足量MnO2共热，转移的电子数为0.3NA1 L 0.1 molL1CH3COOH溶液中所含H的数目为0.1 NA2 L 1 molL1 FeCl3溶液中所含Fe3的数目为2NA4.掌握混合物(特殊物质)简化计算技巧求同存异举例判断正误注意事项28 g 乙烯和环丁烷(C4H8)的混合气体中含有的碳原

14、子数为2NAa.注意整体和部分的关系b.不同物质找相同，如：、的相同部分分别是最简式为“CH2”“NO2”“O”；中前者的相对原子质量为后者的2倍，铜原子数也为后者的2倍；每摩尔物质中都含两摩尔“O”；虽然都是水，但二者的相对分子质量不同，每个分子中所含中子数也不相同常温常压下，92 g NO2和N2O4的混合气体中含有的原子数为6NA16 g O2和O3的混合气体中含有的O原子数为NA8.0 g Cu2S和CuO的混合物中含有铜原子数为0.1NA1 mol CO2和SO2的混合气体中含有的氧原子数为2NA18 g H2O、D2O组成的物质中含有的质子数为10NA【突破陷阱】陷阱一、抓“两看”

15、，突破气体与状况陷阱一看“气体”是否处在“标准状况”。二看“标准状况”下，物质是否为“气体”如CCl4、CHCl3、CH2Cl2(注：CH3Cl为气体)、H2O、溴、SO3、己烷、苯、HF等在标准状况下均不为气体。陷阱二、排“干扰”，突破质量(或物质的量)与状况无关陷阱给出非标准状况下气体的物质的量或质量，干扰正确判断，误以为无法求解物质所含的粒子数，实际上，此时物质所含的粒子数与温度、压强等外界条件无关。陷阱三、记“组成和结构”，突破陷阱1记特殊物质中所含微粒(分子、原子、电子、质子、中子等)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(C2

16、H4)和丙烯(C3H6)等。3记摩尔质量相同的物质，如N2、CO、C2H4等。4记物质中所含化学键的数目，如1分子H2O2、CnH2n2中化学键的数目分别为3、3n1。1 mol SiO2中含4 NA个SiO键，1 mol Si中含SiSi键数目为2NA，1 mol P4(白磷)中含PP键数目为6NA。陷阱四、理解反应原理，突破“隐含”陷阱1可逆反应不能进行到底，反应物不能全部转化为产物。常见的可逆反应：2NO2N2O4；Cl2H2OHClHClO；NH3H2ONH3H2ONHOH；2SO2O2 2SO3；N23H2 2NH3。2常温下，不能共存的气体间的反应(1)HClNH3=NH4Cl；(

17、2)2NOO2=2NO2；(3)2H2SSO2=3S2H2O。3“隐含”浓度变化(1)在MnO2与浓盐酸的反应中，随着反应的进行，浓盐酸逐渐变为稀盐酸，MnO2与稀盐酸不反应。(2)在Cu与浓硫酸的反应中，随着反应的进行，浓硫酸逐渐变为稀硫酸，Cu与稀硫酸不反应。(3)常温下，Fe在浓硝酸、浓硫酸中钝化，反应不具有持续性。4常在难电离、易水解的粒子数目上设题判断电解质溶液中粒子数目时注意“三看”：一看是否有弱电解质的电离；二看是否有弱离子的水解；三看是否指明了溶液的体积。弱电解质在水溶液中部分电离，可水解盐溶液中离子发生微弱水解，都会导致相关粒子数目减少。陷阱五、突破氧化还原反应中电子转移的陷

18、阱1同一种物质在不同反应中做氧化剂、还原剂的判断，如(1)Cl2和Fe、Cu等反应，Cl2只做氧化剂，而Cl2和NaOH反应，Cl2既做氧化剂又做还原剂；(2)Na2O2与CO2或H2O反应，Na2O2既做氧化剂又做还原剂，而Na2O2与SO2反应，Na2O2只做氧化剂；(3)NO2和H2O反应，NO2既做氧化剂又做还原剂。2反应物量不同，生成物所表现的化合价不同，如Fe和HNO3反应，Fe不足时生成Fe3，Fe过量时生成Fe2。3氧化剂或还原剂不同，生成物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注意氧化还原反应的顺序，如向FeI2溶液中通入Cl2，

19、Cl2先氧化I，再氧化Fe2。陷阱六、突破电解质溶液中微粒数目上的陷阱1.是否存在弱电解质的电离或盐类水解。2.已知浓度，是否指明体积，是否能用公式“ncV ”计算。3.在判断溶液中微粒总数时，是否忽视溶剂水。4.胶粒是大量难溶分子、离子的聚集体。【典例剖析】高频考点一 通过结构特点考查微粒数目例1.（2020新课标）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 mol重水比1 mol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 molL1 NaCl溶液含有28NA个电子【变式探究】（2018年全国

20、卷）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0.1 NAB. 22.4 L（标准状况）氨气含有的质子数为18NAC. 92.0 g甘油（丙三醇）中含有羟基数为1.0NAD. 1.0 mol CH4与Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数为1.0NA高频考点二 通过反应特点考查转移电子例2.（2020浙江卷）NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )A. ，完全反应转移的电子数为20NAB. 用电解粗铜的方法精炼铜，当电路中通过的电子数为NA时，阳极应有转化为C. 常温下，的溶液中，水电离出的H+数为D. 1L浓度为的

21、Na2CO3溶液中，阴离子数为0.100NA【变式探究】2019新课标 已知NA是阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A3 g 3He含有的中子数为1NAB1 L 0.1 molL1磷酸钠溶液含有的数目为0.1NAC1 mol K2Cr2O7被还原为Cr3+转移的电子数为6NAD48 g正丁烷和10 g异丁烷的混合物中共价键数目为13NA高频考点三 考查反应限度例3.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是()A.11.2 L甲烷和乙烯的混合物中含氢原子数目等于2NAB.含NA个CO32的Na2CO3溶液中,Na+数目大于2NAC.密闭容器中,2 mol SO2和足量O2充分反应,产物的

22、分子数小于2NAD.4.0 g CO2气体中含电子数目等于2NA【变式探究】NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A0.1 mol的11B中，含有0.6NA个中子BpH1的H3PO4溶液中，含有0.1NA个HC2.24 L(标准状况)苯在O2中完全燃烧，得到0.6NA个CO2分子D密闭容器中1 mol PCl3与1 mol Cl2反应制备PCl5(g)，增加2NA个PCl键高频考点四 考查溶液中离子数目例4.2019新课标 设NA为阿伏加德罗常数值。关于常温下pH=2的H3PO4溶液，下列说法正确的是A每升溶液中的H+数目为0.02NABc(H+)= c()+2c()+3c()+ c(

23、OH)C加水稀释使电离度增大，溶液pH减小D加入NaH2PO4固体，溶液酸性增强【变式探究】设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( )A100 g溶质质量分数为46%的乙醇水溶液中，含有4NA个氧原子B1 mol Cl2溶于水，溶液中Cl、HClO、ClO粒子数之和小于2NAC2.24 L(标准状况)2H2中含有0.2NA个中子D25 时Ksp(CaSO4)9106，则该温度下CaSO4饱和溶液中含有3103NA个Ca2高频考点五 考查化学键例5.为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是()A22.4 L(标准状况)氩气含有的质子数为18NAB常温常压下，124 g P4中所含PP键数目为4NAC标准状况下，2.24 L CCl4含有的共价键数为0.4NAD常温常压下，氢氧燃料电池放电过程中消耗11.2 L H2，转移电子的数目为6.021023【变式探究】 用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述中正确的是()A100 g 9%的葡萄糖水溶液中氧原子数为0.3NAB标准状况下，2.24 L F2通入足量饱和食盐水中可置换出0.1NA个Cl2C工业合成氨每断裂NA个NN键，同时断裂6NA个NH键，则反应达到平衡D常温下1 L pH7的1 mol/L CH3COONH4溶液中CH3COO与NH数目均为NA