《2022年高考化学阿伏加德罗常数专题.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年高考化学阿伏加德罗常数专题.pdf（43页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、专项突破一M微粒的判断有关心微粒的正误判断是常考题型，解题时要先分析后计算，只有当分析都正确后才进行计算，否则盲目地引入计算，常常是错误判断的根源。可从下列四个方面分析:(1)概念指代是否正确，如盐酸叙述HC1分子，苯分子中含有的碳碳双键等都是概念的错误。(2)前提条件是否具备，如用22.4L mol-i计算时，不指明标准状况和气态的错误。(3)原理分析是否正确，如可逆反应按完全反应分析的错误。(4)不能计算出义的具体值，但可用不等号表示其大小，也是一种常考的方式。一、标准状况下气体摩尔体积与粒子数的计算题给体积为22.4 L 及其倍数是考查标准状况下气体摩尔体积Q2.4L,molT）与粒子数
2、计算的标志。思维顺序（用气二查）：给出体积一要 用“22.4L mol7”解题一查是否为“标准状况”和“气态”。条件要为标准状况Q73 KJ.01 X105 Pa或0 101 kPa）。（2）讨论的物质要处于气态。在标准状况下不为气体的常考物质有H2。）、SO3HF、CC14 Br2 CHCh（氯仿）、CH3OH C6H6（苯）、己烷、碳原子数大于4的煌等。（3）当已知的是气体的“物质的量或质量”等进行计算时，与体积无关，则无须外界条件。忽 略“标准状况”和“物质不为气态”常是命题陷阱。常温常压下气体的体积大于标准状况下的体积。下列题中乂均表示阿伏加德罗常数的值。【综合】标准状况下气体摩尔体积
3、与粒子数的计算 例1 下列叙述正确的是（A）A.（2018 全国I,10）22.4 L（标准状况）氮气含有的质子数为18%B.（2017 全国山，10）2.24 L（标准状况）苯在。2中完全燃烧，得到0.6演 个CO2分子C.（2016 全国I,8）标准状况下，2.24LCC14含有的共价键数为04VAD.（广东高考）标准状况下，22.4 L氨水含有吸个NH3分子【解析】A正确，氨气JAr)是单原子分子，标准状况下22.4 L(1 mol)氨气含有的质子数是18叫；B错误，在标准状况下，苯为液态；C错误，在标准状况下，CC是液态；D错误，在标准状况下，氨水呈液 例2 下列叙述正确的是 双选 A
4、 C）A.（2015 广东，10）标准状况下，22.4LN2和H2混合气中含/个分子B.标准状况下，1L2L苯中含有分子的数目为0.5叫C.（2016 四川，4）标准状况下，5.6 L eo 2 气体中含有氧原子数为0.5NAD.（2016 江苏测试，16）常温常压下，1L2LO2中含有的原子数目为【解析】A正确，气体摩尔体积概念公式计算；B错误，标准状况下苯为液态；C正确，标准状况下5.6L(0.25mol)CO2含有的氧原子数为O.57VA；D错误，条件应在标准状况下。二、一定物质或反应中目标微粒数目的计算1.思维顺序：计算题给物质的物质的量一分析目标微粒与该物质的数量关系一得出目标微粒（
5、原子数、核外电子数、中子数、质子数等）的物质的量。2.注意辨析所求微粒的构成数目（1）分子中的原子个数：He（单原子）、CM臭氧）、PK白磷）、。6、S8O（2）常见微粒的电子数：10电子微粒（NH：、NH2、OH H2O NH3 CH4）;等电子体（N 与 CO含价电子数为10e）；基团（一CH3与一OH含价电子数为7 5）。（3）离子化合物晶体中的离子数，如阳离子：阴离子 N%0（2：1）、N%。2（2：1）、NaHSO4（1：1）。（4）同位素原子中的中子数、质子数和相对原子质量，如 D2、is。?、D2O 球7。等。D（即汨）相对原子质量为 2,DzO的相对分子质量是20。【综合】一定
6、物质或反应中目标微粒数目的计算 例1 下列叙述正确的是（D）A.（全国高考）lmolNa2O2固体中含离子总数为4NAB.见川高考）高温下，0.2molFe与足量水蒸气反应，生 成 的 分 子数目为0.3工C.见川高考）室温下，lL pH=13的NaOH溶液中，由水电离的OH-离子数目为0.1%D.（2017,浙江）mol的R2+（R的核内中子数为N,质量数为Z）的核外电子数为(4 N 2)NA|例2 1 下列叙述正确的是（B）A.18 g 的 D2O 中含有的质子数为10乂B.10 g 的2由6。中含有的质子数与中子数均为5NAC.1 LO.l m ollT 硫酸钠溶液中含有的氧原子数为04
7、乂D.1 mol NQOZ中含有2 moi阴离子三、混合物中微粒数的计算常用极端思维法（极值法）分析，当讨论的混合物分别处于极端纯物质时，看所求微粒数是否相等；若相等，则无论以何种比例混合，只要总量一定，所求量为一个定值，这个值可用极端思维法求出的值代替，如 2.0 g Hl8o 与 D2O 的混合物中含中子数是否为NA：先分别分析2.0 g用8。和 D 2 O 所含的中子数，结果都为乂，则HO与 D 2 O 无论以何种比例混合，只要总质量为2.0g,则所含的中子数都相等，且 为 乂。该类分析有如下两种常见情况：1.题 给“混合物的质量一定”时一种情况是分析各混合物的最简式，看是否相同，若相同
8、，无论以何种比例混合，含最简式微粒的数目不变，以最简式为准来进行计算。常考最简式相同的物质有。2与。3(同素异形体)、NO2 N2O4 Na2s与Na2O2；最简式为CH2的分子有C2H4、C3H6和(2)另一种情况是分析各混合物的相对分子质量，看是否相同，若相同,无论以何种比例混合，含分子的数目不变。常考的相对分子质量相等的物质有CO、N2 C2H4等；Na2。2与Na2s是等式量，其混合物中含的量为一定值。2.题给“物质的量一定”时分析混合物的组成比例是否相同，若相同，无论以何种比例混合，目标微粒数目不变。常考的组成相似的物质有Na2。?与NazO（都由2个阳离子和1个阴离子构成）。【应用
9、】混合物中微粒数的计算 例1 下列叙述不正确的是（D）A.（2018 全国H,11）标准状况下，1L2L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为B.（全国高考）丙烯和环丙烷组成的42 g混合气体中氢原子的个数为6乂C.（江苏高考）1.6 g由氧气和臭氧组成的混合物中含有氧原子的数目为0 1NAD.（2015 全国I,8）18gD2。和18 gH2。中含有的质子数均为10m【解析】A正确，CH4和C2H4分子均含有4个氢原子，标准状况下,11.2 LCH,和C2H4混合物的物质的量是0.5 m o l,无论以何种比例混合,其中氢原子数目都为2名;B正确，丙烯和环丙烷的分子式都是C3H6,42 g混合气体
10、为1 m oL 有6 m o iH,即氢原子数目为6叫；C正确,。2和。3组成的混合物都由氧元素组成，1.680原子=0.111101,则混合物中氧原子的数目为0.1八 公；D错误，ImolD?。和H2O所含的质子数都是10 mol,D2O的摩尔质量为20 g mol-1,贝！）18 gD2。和 18 gH2。的物质的量不同，所含的质子数不同。例2下列叙述不正确的是（A）A.（2018 海南，9）28 g的乙烯和环己烷混合气体中所含原子总数为127VAB.(2015 见川，5）2.OgHO与DzO的混合物中所含中子数为C.（2017 海南，9）1 mol的CO和N2混合气体中含有的质子数为14
11、MD.（2 0174浙江，学22）0.1 m ol乙烯与乙醇的混合物完全燃烧所消耗的氧分子数为0.3叫【解析】A 错误，乙烯与环己烷最简式相同，为 CH2,28 g 的乙烯与环己烷的混合气体中含有2 mol的“C%”单元，即含有6 mol(6NA)的原子；B正确，用8。和 D2O的相对分子质量都为2 0,且每个分子中的中子数都为 1 0,故 2.0 g(0.l mol)混合物中含有的中子数为N v 也可以用极值法分析；C 正确，1 mol CO或 1 mol N2含有的质子都是14 mo1；D 正确,1 mol乙醇或乙烯完全燃烧消耗的氧气都为3 mol,1 mol混合物(任意比例混合)完全燃烧
12、消耗氧气都为3 m o l,因此0.1 mol该混合物完全燃烧耗氧气量为0.3 molo四、可逆反应或平衡体系中粒子数的计算1.注意分析“前提、对象、概念”等是否正确。计算溶液中的微粒数时，是否需要溶液的体积：题给c(B)或p H,计算(反应后)物质的微粒时，与溶液的体积有关。溶液等体积混合，体积相同时，不能理解成以1 L 溶液混合。(2)微粒对象：计算H原子或O原子时，分清是指“溶质分子”，还是包括“溶剂中的水分子”等。(3)H2so4与PH的混淆：由pH计算以H+)与硫酸是二元酸无关，定义式pH=-lgc(H+)；由c(H2sO计算c(H+)与硫酸是二元酸有关。2.可逆反应存在平衡，反应不
13、能进行到底，不能以完全反应来计算粒子数目，但可用不等号表示其大小。化学平衡：注意如下典型的可逆反应(试题中不会提示)。N O?中双聚成N2O4(2NO2 N2O4)ON2与 H2合成NH3OSO2和 O2混合生成SO3oN H 3溶于水生成N H 3H 2。2与H 2 O反应。12与 H2反应生成H I 等。“在密闭容器中”是气体可逆反应的必备前提。弱电解质的电离：如NH3H2O、CH3COOH HC1O等弱酸因部分电离，而使溶质分子数减少。水解平衡：如NH：、CKF等因发生水解反应而消耗，离子数目减少;Mg2 Cu2 Fe3 AI3 C O,等因发生水解反应而消耗，生 成 或OHT使溶液中阳
14、离子或阴离子总数增多等。(4)生成胶体：由于胶粒是由小分子聚集而成，会导致胶体中的微粒数变化，如1 mol Fe3+完 全 水 解 生 成1 mol Fe(OH)3,而Fe(OH)3-Fe(OH)3L(胶粒)，故胶体微粒数目少于N、。(5)把不完全反应当完全反应计算，是典型的错误：如含ImolH2sO,的浓H2sO,与足量的铜反应，计算生成SO2的物质的量或电子转移的数目；含ImolHCl的盐酸与足量的M u。2反应，计算生成C12的量，常温下铁与浓硫酸反应计算生成SO2的量等，都小于按完全反应计算的值。考题中对不能确定反应程度的可逆反应，给出变化后某种粒子的确切数值，常是命题人设置的陷阱。【
15、应用】可逆反应或平衡体系中粒子数的分析 例1 下列叙述正确的是（D）A.（广东高考）56 g铁片投入足量浓硫酸中生成“个SO2分子B.（2015 广东，10）1 mol Cu和足量热浓硫酸反应可生成叫个SO3分子C.（20174浙江，学22）0mol KI与0mol FeCk在溶液中反应转移的电子数为0.1%D.（2015 全国I,8）2L0.5 m全L T 亚硫酸溶液中含有的H+数小于2%【解析】A 错误，常温下铁片在浓H2sO,中钝化；B错误，Cu与浓H2s。4发生氧化还原反应生成SC2；C 错误，忽略了Fe3+与I-的反应是一个可逆反应；D 正确，亚硫酸为弱酸，溶液中电离出的H+数小于完
16、全电离的H+数。例2 下列叙述正确的是（B）A.(2015 广东,B.(20 17 海南,10）23 g Na与足量H2。反应完全后可生成“个H2分子9）1 L 0.1 m ol1 一1的乙酸溶液中含H+的数量小于01%C.(2015 四川,5）50 mLl2 moiL T 盐酸与足量Mi!。?共热，转移的电子数为0.3%D.（全国高考）2 L0.5 mol 硫酸钾溶液中阴离子所带电荷数为为【解析】A 错 误,23 g(l mol)Na与水反应生成0.5 mol H2,即 0.5叫个氏 分子；B 正确，乙酸是弱酸，部分电离，因此溶液中H+的数量小于O.LVA；C 错误，随着反应的进行，盐酸变稀
17、，不再与Mu。2反应；D 错误，SOr带两个单位负电荷，溶液中还有O H,2 L0.5 mol LT(即1 mol)硫酸钾溶液中阴离子所带电荷数大于2N、。五、反应中电子转移数计算（1）原理分析：如铁在反应中生成的是+2价还是+3价要分清（下列括号中为铁在反应产物中的化合价数）；铁与硫粉（+2 价）反应、在足量或不足量的氯气（+3 价）中燃烧、与足量液漠（+3 价）反应，高温下与水蒸气反应生成F e s O v 与过量的硝酸（+3 价）、与少量的硝酸（+2价），与稀硫酸、盐酸（+2 价），电极反应中（+2 价）。（2）歧化反应：1 mol NazOz+HzCK或 CO?）反应转移1 m ol电
18、子，但与还原剂SO2反应转移2 moi电子。1 mol Ck+NaOH反应转移1 mol电子（但1 mol Ck与水发生可逆反应，转移电子的物质的量小于1 mol）,1 mol2NO2+H2O 反应转移大mol电子。典型的几种分析：1 mol Cl2只作氧化剂时转移2 m o l电子；1 mol Na与。2反应无论生成Na2O 还是NazCh时均转移1 mol电子。(4)反应中得电子总数与失电子总数相等：不能把得电子数与失电子数相加进行计算；计算时常以最容易的一种变化为准来计算电子转移数。【综合】电子转移数的计算 例1 下列叙述正确的是（C）A.（2015 四川，5）标准状况下，5.6LCO2
19、与足量Na2。2反应转移的电子数为0.5叫B.（全国高考）1 mol FeL与足量氯气反应时转移的电子数为2乂C （2015 广东，10）3 mul单质Fe完全转变为Fes。失去8%个电子D.见川高考）氢氧燃料电池正极消耗22.4 L（标准状况）气体时，电路中通过的电子数目为2%【解析】A错误，化学方程式为2co2+2Na2（）2=2Na2co3+O 2?molCO?反应转移2 mol e-,故5.6 L（0.25 moDCO2参加反应转移电子数为0.25叫；B错误，由反应2Fel2+3C12=2Fea3+2L知2FeL6e-,贝！|1 mol Fei2反应转移电子数目为3%；C正确，整体分析
20、，3Fe-Fe3O42。28e-,转换成以氧为标准计算，也可以用平均价态来计算；D错误,氢氧燃料电池正极是消耗。2,消耗1 mol。2转移4 moi电子，故应为4%。例 2 下列叙述不正确的是（C）A.（2017浙江，学 22）含 0.2 mol H2sO 的浓硫酸与足量的镁反应，转移电子数大于0.2NAB.（2017海南，9）1 m ol甲烷完全燃烧转移的电子数为8叫C.（2015 全国n,10）235 g 核素2 3 m J发生裂变反应：蟆u+标遛 戛 哉 Sr+13MXe+10jn,净产生的中子（3）数为IONAD.（2015 全国H,10）23 g 钠在空气中充分燃烧时转移电子数为NA
21、E.（2015全国I,8）过氧化钠与水反应时，生成（M mol氧气转移的电子数为0.2NA【解析】A正确，浓H2s。4与镁反应产物是二氧化硫和硫酸镁,浓H2SO4变稀之后与镁反应产物是氢气和硫酸镁，若0.2 mol H2sO4反应产物全为SO 2,转移电子数为0.4NA，若产物全为氢气，转移电子数为0.4NA，所以转移电子数应为0.4NA；B正确，甲烷完全燃烧生成C O 2,甲烷中C的化合价为一4价，CO2中C的化合价为+4价，因此1 m ol甲烷完全燃烧转移电子的物质的量为8 mol；C错误，因一个2 3 3 J裂变时，净产生中子(1)数为9个，所以235 g(1 mol)裂变时，净产生中子
22、数9NA D正确，1 mol N a消耗完全，转移的电子数为M个；E正确，_ _ _ _ _ _ _ _ _ 失 2 X e _ _ _ _ _ _ _I2 N a2()2+2 H2()4 N a()H+()?I_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _f由 得2 X c-可知，生成o.i mol氧气时转移的电子数为02乂。六、化学键的计算半键法：化学式中各原子形成的价键数（一般来说为满足8或2电子结构需要多少电子就要形成几根键）之和除以2的商，即为1 mul该物质中的共价键（共用电子对或“。键十加键”的总数）的物质的量，示例:人 且&位 心OrtlX 4+2X 2(1)1 mol SiO2
23、含 4 mol SiOSi 为 4 键，。为 2 键，即-mol人 1X4=4 mol o (2)1 mol Si 含 2 mol Si一Si即:一 mol=2 mol。(3)1 mol P44X3含 6 mol P一P即厂 mol=6 mol o(4)1 mol C7HmO*共价键数=(4n+/w+2x)m-2-mol=(2n+y+x)mol o半键法从数学角度回避了对具体物质结构的分析，不管是分子晶体还是原子晶体，都可以用此法。【综合】化学键的计算 例1 下列叙述正确的是 双选（BD）A.（2015 四川，5）常温常压下，4.4g乙醛所含C-H键数目为0.5叫B.（2017 海南）1 mo
24、l乙烯分子中含有的碳氢键数为4%C.（江苏高考）0.1 mol丙烯酸中含有双键的数目为O.INAD.（广东高考）111101甲苯含有8町个6-11键H()H C C H【解析】A 错误，1 个乙醛（H）分子中C-H 键 为 4,因此4.4 g（即 0.1 mol）乙醛中含有CH 键的数目为0.4乂；B 正确，1 mol乙 烯（CH2=CH2）中 含 有 碳 氢 键 为 4 moi；C错 误，丙烯酸（CH2=CHCOOH）含碳碳双键和碳氧双键，故 0 1 mol丙烯酸中含双键的数目为0.2M;D 正确，甲苯分子式为C7H8,所有的H原子都形成CH键，故 Im ol甲苯含有8M 个 CH 键。例2
25、 下列叙述正确的是（B）A.（2015 全国D,10）60 g丙醇中存在的共价键总数为10乂B.(2017 浙江,为6名C.(2016 四川,学22）任意条件下，1 mol苯中含有C H键的数目一定4）氢原子数为0.4秋的CH30H分子中含有的共价键数为0.4叫D.(2018 海南,9）12 g金刚石中含有化学键的数目为4%【解析】A 错误，半键法计算，1 个 C3H8O 分子中含有的共价键数=4N(C)+N(H)+2N(O)2H H HH C C C(H H H总数为U M；B 正确,4X 3+1X 8+2X 12=11（或用结构式分析,H）,所以60 g（即 1 mol）丙醇中存在的共价键1 个苯分子中含有6 个 CH 键，1 mol苯中含有CH键的数目一定为6NA；c错误，由半键法计算，一个甲醇分子山小.什八地特 4N(C)+2N(O)+N(H)4X1+2X1+1X4中含有共价键数=-2-=-2-=5,故氢原子数为0.4M的CH30H的物质的量为0.1 moL含有0.5叫个共价键;D错误，金刚石晶体中，碳为4价，根据金刚石晶体结构，由半键法或1X4均摊法知，12 g(l mol)金刚石中含有的共价键=厂=2 mol(2M)的C一C键。