高考中的阿伏伽德羅常數(shù)

 　　單位物質(zhì)的量的物質(zhì)含有的粒子數(shù)叫阿伏伽德羅常數(shù)，符號(hào)是NA，單位mol-1，它與0.012 kg 12C所含碳原子數(shù)相等，大約為6.02×1023。

　　阿伏伽德羅常數(shù)(NA)是歷年高考的熱點(diǎn)，經(jīng)久不衰，常常在考題中有意設(shè)置一些極易疏忽的干擾因素。在分析解答這類問題時(shí)，要特別注意以下幾點(diǎn)：

　　① 狀態(tài)問題：如水在標(biāo)況下是為液體或固體;SO3在標(biāo)況下是固體，通常狀況下是液體;而戊烷及碳原子數(shù)大于五的低碳烴，在標(biāo)況下為液態(tài)或固態(tài)。

　　② 特殊物質(zhì)分子中的原子個(gè)數(shù)，如稀有氣體均為單原子分子，O3、P4、S8為多原子分子等。

　　③ 特殊物質(zhì)的摩爾質(zhì)量，如D2O、T2O、37Cl2等。

　　④ 特殊物質(zhì)中的化學(xué)鍵的數(shù)目如Si、SiO2、P4、P2O5等

　　⑤ 某些離子如Fe3+、Al3+，還有某些原子團(tuán)如NH4+、HCO3- 在水溶液中發(fā)生水解，使其數(shù)目減少。

　　⑥ 特殊的氧化還原反應(yīng)中，轉(zhuǎn)移電子數(shù)目的計(jì)算，如Na2O2 + H2O、H2S + SO2等。

　　⑦ 凡是用到22.4 L·mol-1時(shí)，要注意是否處于標(biāo)況下。

　　⑧ 物質(zhì)的量與各量之間的關(guān)系：

　　n= = = = = cV

　　⑨ 認(rèn)真讀題，檢查題給條件是否齊全。

　　【例題1】(2010上海高考)NA表示阿伏加德羅常數(shù)，下列敘述正確的是

　　A.等物質(zhì)的量的N2和CO所含分子數(shù)均為NA

　　B.1.7 g H2O2中含有的電子數(shù)為0.9 NA

　　C.1 mol Na2O2 固體中含離子總數(shù)為4 NA

　　D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，2.24 L戊烷所含分子數(shù)為0.1 NA

　　解析：阿伏伽德羅常數(shù)是指1 mol任何微粒中含有的微粒數(shù)，A選項(xiàng)中的等物質(zhì)的量不一定是1 mol，故錯(cuò);H2O2的相對(duì)分子質(zhì)量為34，故其1.7 g的物質(zhì)的量為0.05 mol，其每個(gè)分子中含有的電子為18個(gè)，則其1.7 g中含有的電子的物質(zhì)的量為0.9 mol，數(shù)目為0.9 NA，因此B對(duì);Na2O2固體中，含有的是Na+ 和O22-兩種離子，1 mol固體中含有3 mol離子，故其中的離子總數(shù)為3NA，因此C錯(cuò);戊烷在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為液態(tài)，故其2.24 L不是0.1mol，因此D錯(cuò)。

　　答案：B

　　【例題2】(2010廣東高考)設(shè) NA為阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值，下列說法正確的是

　　A. 16 g CH4中含有4NA個(gè)C-H鍵

　　B. 1 mol/L NaCl溶液含有NA個(gè)Na+

　　C. 1 mol Cu和足量稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生 NA個(gè)NO分子

　　D. 常溫常壓下，22.4 L CO2中含有 NA個(gè)CO2分子

　　解析：每個(gè)CH4中含有4個(gè)C-H鍵，故16g CH4(1mol)中含有4NA個(gè)C-H鍵，A正確;沒有告訴溶液的體積，無法知道NaCl的物質(zhì)的量，故B錯(cuò);根據(jù)化學(xué)方程式知1 mol Cu～2 mol NO，故C錯(cuò);常溫常壓下，22.4 L CO2不是1 mol。

　　答案：A

　　【例題3】(2010山東高考)16O和18O是氧元素的兩種核素，NA表示阿伏伽德羅常數(shù)，下列說法正確的是

　　A. 16O2與18O2互為同分異構(gòu)體

　　B. 16O與18O核外電子排布方式不同

　　C. 通過化學(xué)變化可以實(shí)現(xiàn)16O與18O間的相互轉(zhuǎn)化

　　D. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1.12 L16O2和1.12 L18O2均含有0.1NA個(gè)氧原子

　　解析：A中的物質(zhì)是同一種物質(zhì)，都是氧氣，故A錯(cuò);B中的兩種氧原子的電子數(shù)相等，核外電子排布方式也相同，故B錯(cuò);16O與18O之間的轉(zhuǎn)化，屬于原子核的變化，不是化學(xué)變化，故C錯(cuò);1.12 L標(biāo)準(zhǔn)狀況下O2的物質(zhì)的量為0.05 mol，含有氧原子數(shù)為0.1NA，故D正確。

　　答案：D

　　【例題4】(2010福建高考)NA表示阿伏伽德羅常數(shù)，下列判斷正確的是

　　A.在18g 18O2中含有NA個(gè)氧原子

　　B.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4 L空氣含有NA個(gè)單質(zhì)分子

　　C.1 mol Cl2參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)一定為2NA

　　D.含NA個(gè)Na+ 的Na2O溶解于1L水中，Na+ 的物質(zhì)的量濃度為1mol/L

　　解析：A選項(xiàng)，18g 18O2正好是0.5 mol，一個(gè)氧分子正好含有兩個(gè)氧原子，所以氧原子的物質(zhì)的量為1 mol，即為1NA;B選項(xiàng)，空氣是混合物，因此錯(cuò)誤;C選項(xiàng)，在氯氣與水的反應(yīng)中，1 mol Cl2 就只轉(zhuǎn)移1NA的電子;D 所得溶液中含NA個(gè)Na+，可得氫氧化鈉的物質(zhì)的量為1 mol，但這時(shí)候溶液不是1 L，所以物質(zhì)的量濃度不是1 mol/L。

　　答案：A

　　【例題5】(2010四川高考)NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是

　　A. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4 L二氯甲烷的分子數(shù)約為NA個(gè)

　　B. 盛有SO2的密閉容器中含有NA個(gè)氧原子，則SO2的物質(zhì)的量為0.5 mol

　　C. 17.6 g丙烷中所含的極性共價(jià)鍵為4NA個(gè)

　　D. 電解精煉銅時(shí)，若陰極得到電子數(shù)為2NA個(gè)，則陽極質(zhì)量減少64 g

　　解析：二氯甲烷在標(biāo)況下為液態(tài)，22.4 L不一定為1 mol，A項(xiàng)錯(cuò)誤;1 mol SO2中含有氧原子2 mol，故含有NA個(gè)氧原子的SO2的物質(zhì)的量為0.5mol，B項(xiàng)正確;17.6 g丙烷的物質(zhì)的量為0.4 mol，1mol丙烷中含有極性鍵8 mol，故0.4 mol中含有極性鍵3.2 mol，為3.2 NA個(gè)，C項(xiàng)錯(cuò)誤;精煉銅時(shí)，陽極為粗銅，當(dāng)轉(zhuǎn)移2mol電子時(shí)，陽極消耗的質(zhì)量不一定為64 g，所含雜質(zhì)也要失去電子，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。

　　答案：B

　　【例題6】(2010江蘇高考)設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列敘述正確的是

　　A.常溫下，1 L 0.1 mol/L的NH4NO3溶液中氮原子數(shù)為0.2 NA

　　B.1 mol羥基中電子數(shù)為10NA

　　C.在5I- + IO3- + 6H+ === 3 I2 + 3H2O反應(yīng)中，每生成3 mol I2轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為6 NA

　　D.常溫常壓下，22.4 L乙烯中C-H鍵數(shù)為4NA

　　解析：A選項(xiàng)，無論NH4+ 是否水解，根據(jù)元素守恒正確;B選項(xiàng)，1mol羥基中有9NA個(gè)電子因此錯(cuò)誤;C選項(xiàng)，在該反應(yīng)中，每生成3 mol I2,轉(zhuǎn)移5NA個(gè)電子;D選項(xiàng)，常溫常壓下，氣體摩爾體積Vm不是22.4 L/mol。綜上分析得知，本題選A項(xiàng)。

　　答案：A

　　點(diǎn)評(píng)：在進(jìn)行判斷時(shí)首先要以“物質(zhì)的量”為中心;以“標(biāo)準(zhǔn)狀況”和“氣體”這兩個(gè)前提為基本條件(混合氣體也適用);明確“三個(gè)關(guān)系”：①直接構(gòu)成物質(zhì)的粒子與間接構(gòu)成物質(zhì)的粒子(原子、電子)數(shù)目間的關(guān)系;②摩爾質(zhì)量與相對(duì)分子質(zhì)量的關(guān)系;③強(qiáng)電解質(zhì)、弱電解質(zhì)、非電解質(zhì)與溶質(zhì)粒子(分子或離子)數(shù)之間的關(guān)系。搞清“兩個(gè)無關(guān)”物質(zhì)的量、質(zhì)量、粒子數(shù)的多少均與溫度、壓強(qiáng)的高低無關(guān);物質(zhì)的量濃度的大小與所取該溶液的體積多少無關(guān)(但溶質(zhì)粒子數(shù)的多少與溶液體積有關(guān))。

　　結(jié)合阿伏伽德羅常數(shù)為NA，判斷一定量的物質(zhì)所含有的某種粒子數(shù)目的多少，是高考命題的熱點(diǎn)之一，在近幾年的各種高考試題中保持了相當(dāng)強(qiáng)的連續(xù)性。這種題型所涉及的內(nèi)容非常豐富，在備考復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)多加注意，強(qiáng)化訓(xùn)練，并在平時(shí)的復(fù)習(xí)中注意知識(shí)的積累和總結(jié)。

　　補(bǔ)充練習(xí)：

　　【練習(xí)1】(2009上海高考) NA代表阿伏加德羅常數(shù)。下列有關(guān)敘述正確的是

　　A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，2.24 L H2O含有的分子數(shù)等于0.1NA

　　B.常溫下，100 mL 1 mol/L Na2CO3溶液中陰離子總數(shù)大于0.1NA

　　C.分子數(shù)為NA的CO、C2H4混合氣體體積約為22.4L，質(zhì)量為28 g

　　D.3.4 g NH3中含N—H鍵數(shù)目為0.2NA

　　解析：標(biāo)準(zhǔn)狀況下，水是液體，A項(xiàng)錯(cuò)。由碳酸根離子水解的離子方程式可知，水解引起陰離子數(shù)目增多，B項(xiàng)正確。C項(xiàng)沒有指明條件，22.4 L并不一定是1 mol，但該混合氣體的質(zhì)量為28 g是正確的，故C錯(cuò)誤。1分子NH3中含3個(gè)N—H共價(jià)鍵，3.4 g氨氣中含N—H數(shù)目為0.6NA，D項(xiàng)錯(cuò)。

　　答案：B

　　【練習(xí)2】(2009浙江高考) 用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是

　　A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，5.6 L一氧化氮和5.6 L氧氣混合后的分子總數(shù)為0.5NA

　　B.1 mol乙烷分子含有8NA個(gè)共價(jià)鍵

　　C.58.5 g的氯化鈉固體中含有NA個(gè)氯化鈉分子

　　D.在1 L 0.1 mol·L-1碳酸鈉溶液中，陰離子總數(shù)大于0.1 NA

　　解析： NO與O2混合后會(huì)發(fā)生反應(yīng)，分子數(shù)將減少，故A項(xiàng)錯(cuò);乙烷中含有7個(gè)共價(jià)鍵，可以寫出乙烷的結(jié)構(gòu)式數(shù)，故B項(xiàng)錯(cuò);氯化鈉為離子晶體，不存在小分子，因此C項(xiàng)錯(cuò);CO32-水解，1 mol可以水解生成2 mol OH-，故陰離子總數(shù)變大， D正項(xiàng)確。

　　答案：D

　　【練習(xí)3】(09年廣東理基)設(shè)NA代表阿伏加德羅常數(shù)(NA)的數(shù)值，下列說法正確的是A.22.4 L Cl2中含有NA個(gè)C12分子B.1 L 0.1 mol·L-1 Na2SO4溶液中有0.1 NA個(gè)Na+C.1 mol H2與1 mol C12反應(yīng)生成NA個(gè)HCl分子D.1 mol Ca變成Ca2+ 時(shí)失去的電子數(shù)為2NA 解析：A選項(xiàng)中沒有指明條件是否為標(biāo)準(zhǔn)狀況，因此選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B選項(xiàng)中Na+ 的物質(zhì)的量為0.2 mol，因此Na+ 應(yīng)為0.2NA個(gè)，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C選項(xiàng)中H2和Cl2反應(yīng)的化學(xué)方程式為H2+Cl2 === 2HCl，因此1 mol H2與1 mol C12反應(yīng)生成2NA個(gè)HCl分子，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D選項(xiàng)中Ca失電子的反應(yīng)為Ca-2e-=== Ca2+，因此1 mol Ca失去2NA個(gè)電子變成Ca2+。所以D選項(xiàng)正確。

　　答案：D

　　【練習(xí)4】 (09年江蘇化學(xué))用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列敘述正確的是

　　A.25℃時(shí)，pH=13的1.0L Ba(OH)2溶液中含有的OH-數(shù)目為0.2NA

　　B.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，2.24 L Cl2與過量稀NaOH溶液反應(yīng)，轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為0.2NA

　　C.室溫下，21.0 g乙烯和丁烯的混合氣體中含有的碳原子數(shù)目為1.5NA

　　D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4 L 甲醇中含有的氧原子數(shù)為1.0NA

　　解析：pH=13，c(H+)=1×10-13mol·L-1，則c(OH-)=1×10-1mol·L-1，所以

　　n(OH-) = n(OH-)×V =1×10-1mol·L-1×1 L=0.1mol，所以N(OH-)=0.1NA，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤;B項(xiàng)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為Cl2 + 2NaOH === NaCl+NaClO+H2O(該反應(yīng)為歧化反應(yīng))，n(Cl2)=0.1 mol，那么轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目應(yīng)該為0.1NA故B選項(xiàng)錯(cuò)誤;乙烯和丁烯的最簡(jiǎn)式都是CH2，則n(CH2)==1.5 mol，所以n(C)=01.5mol，N(C)=1.5 NA，因此C項(xiàng)正確;由于標(biāo)準(zhǔn)狀況下甲醇為液態(tài)，所以甲醇的物質(zhì)的量不是1 mol，則所含有的氧原子個(gè)數(shù)也不為NA，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。

　　答案：C

　　【練習(xí)5】(09年山東理綜)下列關(guān)于氯的說法正確的是A.Cl2具有很強(qiáng)的氧化性，在化學(xué)反應(yīng)中只能作氧化劑B.若35 17Cl、若37 17Cl為不同的核素，有不同的化學(xué)性質(zhì)C.實(shí)驗(yàn)室制備Cl2，可用排飽和食鹽水集氣法收集D.1.12 L Cl2含有1.7NA個(gè)質(zhì)子(NA表示阿伏伽德羅常數(shù)) 解析：氯氣與水的反應(yīng)既是氧化劑也是還原劑，因此A選項(xiàng)錯(cuò)誤;同一元素的不同核素化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同而物理性質(zhì)不同，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤;D選項(xiàng)中Cl2的體積未指明是標(biāo)準(zhǔn)狀況，因而D選項(xiàng)錯(cuò)誤。實(shí)驗(yàn)室制備Cl2，即可用排飽和食鹽水集氣法收集也可用口向上排空氣法收集，故C正確。

　　答案：C

　　【練習(xí)6】(09年海南化學(xué))下列敘述正確的是(用NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值)

　　A.2.4g金屬鎂變?yōu)殒V離子時(shí)失去的電子數(shù)為0.1NA

　　B.1 mol HCl氣體中的粒子數(shù)與0.5 mo1/L鹽酸中溶質(zhì)粒子數(shù)相等

　　C.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4 L CH4與18 g H2O所含有的電子數(shù)均為10 NA

　　D.CO和N2為等電子體，22.4 L的CO氣體與lmol N2所含的電子數(shù)相等

　　解析：A中鎂為0.1 mol，失去的電子數(shù)為0.2 NA;B中鹽酸無體積，不能計(jì)算出粒子數(shù);D選項(xiàng)中使用氣體摩爾體積沒有明確是否在標(biāo)準(zhǔn)狀況下。

　　答案：C

　　【練習(xí)7】(09年福建理綜)設(shè)NA為阿伏伽德羅常數(shù)，下列敘述正確的是

　　A.24 g鎂的原子最外層電子數(shù)為NA

　　B.1 L 0.1 mol·L-1乙酸溶液中H+ 數(shù)為0.1NA

　　C.1 mol甲烷分子所含質(zhì)子數(shù)為10NA

　　D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4L乙醇的分子數(shù)為NA

　　解析：鎂原子的最外層電子數(shù)為2，故A項(xiàng)錯(cuò)誤;乙酸為弱電解質(zhì)，部分電離， H+ 小于0.1 NA，故B項(xiàng)錯(cuò)誤;CH4的質(zhì)子數(shù)為10，C項(xiàng)正確;乙醇標(biāo)狀下不是氣體，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。

　　答案：C

　　【練習(xí)8】(09年廣東化學(xué))設(shè)NA 代表阿伏加德羅常數(shù)(NA )的數(shù)值，下列說法正確的是

　　A.1 mol 硫酸鉀中陰離子所帶電荷數(shù)為NA

　　B.乙烯和環(huán)丙烷(C3H6 )組成的28 g混合氣體中含有3NA 個(gè)氫原子

　　C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4L氯氣與足量氫氧化鈉溶液反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為NA

　　D.將0.1 mol氯化鐵溶于1 L水中，所得溶液含有0.1NA Fe3+

　　解析： K2SO4中陰離子為硫酸根，1 mol硫酸根所帶電荷為2 mol，故A錯(cuò)誤。乙烯和C3H6的最簡(jiǎn)式相同均為CH2，28 g混合氣有2 mol CH2，所以含4 mol H原子，故B錯(cuò)誤。Fe3+ 在溶液中發(fā)生水解，0.1mol FeCl3溶液中，F(xiàn)e3+ 的物質(zhì)的量要小于0.1 mol，故D錯(cuò)誤。

　　答案：C

　　【練習(xí)9】(09年寧夏理綜)將22.4 L某氣態(tài)氮氧化合物與足量的灼熱銅粉完全反應(yīng)后，氣體體積11.2 L(體積均在相同條件下測(cè)定)，則該氮氧化合物的化學(xué)式為

　　A.NO2 B.N2O2 C.N2O D.N2O4

　　解析：根據(jù)2NxOy+2yCu =2yCuO + xN2，以及題中數(shù)據(jù)反應(yīng)后氣體體積為反應(yīng)前氣體體積的一半，可以得到x = 1，因此只有A選項(xiàng)符合題意。

　　答案：A