高中化學(xué)新教材同步必修第一冊 第2章 微專題六 阿伏伽德羅常數(shù)的理解與應(yīng)用教案講義

一、關(guān)于阿伏加德羅常數(shù)(NA)的正誤判斷1．阿伏加德羅常數(shù)(NA)的應(yīng)用是高考中的經(jīng)典題型，常為正誤判斷型選擇題，主要考查以物質(zhì)的量為中心的簡單計(jì)算及NA與物質(zhì)的關(guān)系。解答該類題目的方法思路：eq\x(由已知條件計(jì)算對應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量)→eq\x(分析該物質(zhì)的微觀組成)→eq\x(計(jì)算確定目標(biāo)微粒的數(shù)目)→eq\x(判斷選項(xiàng)是否正確)2．阿伏加德羅常數(shù)(NA)正誤判斷題，涉及的知識點(diǎn)比較瑣碎，需要注意的細(xì)節(jié)性問題比較多，解答此類題目往往容易出錯。解題時(shí)，一定要注意選項(xiàng)所給的條件，仔細(xì)審題，否則會掉入“陷阱”之中。常見的“陷阱”有：(1)陷阱之一：狀況條件。若給出在非標(biāo)準(zhǔn)狀況，如已知常溫常壓下氣體的體積，不能用22.4L·mol－1進(jìn)行計(jì)算。(2)陷阱之二：物質(zhì)狀態(tài)。已知在標(biāo)準(zhǔn)狀況下非氣態(tài)的物質(zhì)(如水、酒精、三氧化硫等)，不能用22.4L·mol－1進(jìn)行計(jì)算。(3)陷阱之三：單質(zhì)組成。氣體單質(zhì)的組成除常見的雙原子外，還有單原子分子(如He、Ne等)、多原子分子(如O3等)。(4)陷阱之四：粒子種類。粒子種類一般有分子、原子、離子、質(zhì)子、中子、電子等。解答時(shí)要看準(zhǔn)題目要求，防止誤入陷阱。[快速記憶]標(biāo)準(zhǔn)狀況非氣體，摩爾體積無法算；氣體須在標(biāo)況下，牢記此點(diǎn)防錯點(diǎn)；物質(zhì)混合尋簡式，微粒計(jì)算并不難；物質(zhì)狀態(tài)須牢記，阿氏常數(shù)是熱點(diǎn)。相關(guān)鏈接(1)物質(zhì)分子中的電子數(shù)(或質(zhì)子數(shù))計(jì)算方法①依據(jù)原子中：核電荷數(shù)＝核外電子數(shù)＝質(zhì)子數(shù)，先確定組成該物質(zhì)各元素原子的電子數(shù)(或質(zhì)子數(shù))。如水中氫元素原子的電子數(shù)(或質(zhì)子數(shù))為1，氧元素原子的電子數(shù)(或質(zhì)子數(shù))為8。②根據(jù)該物質(zhì)的分子組成，計(jì)算其分子中的電子數(shù)(或質(zhì)子數(shù))。如水分子含有兩個氫原子和一個氧原子，水分子中的電子數(shù)(或質(zhì)子數(shù))為1×2＋8＝10。(2)一定量的物質(zhì)與粒子數(shù)目之間的關(guān)系具有相同最簡式的不同物質(zhì)，當(dāng)質(zhì)量相同時(shí)，所含的分子數(shù)不同，但原子數(shù)、原子中的各種粒子(如質(zhì)子、電子)數(shù)都相同。①16gO2與16gO3含有相同的原子數(shù)、電子數(shù)等；②16gO2和O3的混合物中共含有NA個氧原子；③46gNO2與N2O4的混合物所含的原子數(shù)為3NA；④42gC2H4與C3H6的混合氣體所含的原子數(shù)為9NA；⑤64gS6與S8的混合物中所含硫原子數(shù)一定為2NA。1．設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。則下列說法正確的是()A．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，2.24L水中含有原子總數(shù)為0.3NAB．28gC2H4和C4H8的混合氣體中，含有的H原子個數(shù)為4NAC．1mol·L－1的硫酸鈉溶液中含有鈉離子個數(shù)為NAD．1molCl2和22.4LH2所含有的原子個數(shù)均為2NA答案B解析標(biāo)準(zhǔn)狀況下，水為非氣態(tài)物質(zhì)，因此水的物質(zhì)的量大于0.1mol，選項(xiàng)A錯誤；28gC2H4的物質(zhì)的量為1mol，含有4molH原子；28gC4H8的物質(zhì)的量為0.5mol，含有4molH原子，因此不論兩種氣體如何混合，所含H原子的物質(zhì)的量均為4mol，即H原子個數(shù)為4NA，選項(xiàng)B正確；沒有給出溶液的體積，因此無法確定硫酸鈉的物質(zhì)的量，即無法確定鈉離子個數(shù)，選項(xiàng)C錯誤；沒有給出氣體所處的狀態(tài)，因此無法確定22.4L氫氣的物質(zhì)的量一定為1mol，選項(xiàng)D錯誤。2．(2019·山西應(yīng)縣一中月考)設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則下列說法正確的是()A．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4LCO2含22NA個電子B．22.4LO3含3NA個原子C．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，0.3molSO2中含氧原子數(shù)為0.3NAD．常溫下，9.5gMgCl2固體中含有0.2NA個離子答案A解析22.4LO3的物質(zhì)的量不一定是1mol，因此不一定含3NA個原子；標(biāo)準(zhǔn)狀況下，0.3molSO2中含氧原子數(shù)為0.6NA；常溫下，9.5gMgCl2固體的物質(zhì)的量是9.5g÷95g·mol－1＝0.1mol，其中含有0.3NA個離子。3．(2019·河南省沁陽一中月考)設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，則下列敘述中正確的是()A．6.02×1022個H2SO4分子中含H原子2NA個B．在0℃、101kPa時(shí)，22.4L氫氣中含有NA個氫原子C．14g氮?dú)庵泻?NA個電子D．NA個一氧化碳分子和0.5mol甲烷的質(zhì)量比為7∶4答案CkPa即標(biāo)況下時(shí)，22.4LH2的物質(zhì)的量是1mol，其中含有2NA個氫原子；NA個一氧化碳分子是1mol，質(zhì)量是28g,0.5mol甲烷的質(zhì)量是0.5mol×16g·mol－1＝8g，二者的質(zhì)量比為7∶2。4．(2019·陜西煤炭建設(shè)公司一中月考)NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是()A．2.3g鈉由原子變成離子時(shí)，失去的電子數(shù)為0.1NAB．0.2NA個硫酸分子含有的氧原子數(shù)為0.2NAC．28g氮?dú)馑脑訑?shù)為NAD．NA個氧分子與NA個氫分子的質(zhì)量比為8∶1答案A解析1個硫酸分子中含4個氧原子，0.2NA個硫酸分子含有的氧原子數(shù)為0.8NA，故B錯誤；28g氮?dú)庵泻械牡拥奈镔|(zhì)的量為2mol，其個數(shù)為2NA個，故C錯誤；NA個氧分子與NA個氫分子的物質(zhì)的量均為1mol，故兩者的質(zhì)量之比為32∶2＝16∶1，故D錯誤。5．(2019·桂林十八中期中)若NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，下列敘述正確的是()①標(biāo)準(zhǔn)狀況下，2.24L四氯化碳含碳原子數(shù)為0.1NA②標(biāo)準(zhǔn)狀況下，aL氧氣和氮?dú)獾幕旌蠚夂械姆肿訑?shù)約為eq\f(aNA,22.4)③1mol·L－1Mg(NO3)2溶液中含有NOeq\o\al(－,3)的數(shù)目為2NA④同溫同壓下，體積相同的氫氣和氬氣所含的原子數(shù)相等⑤46gNO2和N2O4混合氣體中含有原子數(shù)為3NA⑥1L0.5mol·L－1Na2SO4溶液中，含有的氧原子總數(shù)為2NAA．②⑥B．②⑤C．②③D．②③⑥答案B解析標(biāo)準(zhǔn)狀況下四氯化碳不是氣體，故①錯誤；溶液的體積未知，不能計(jì)算硝酸根離子的數(shù)目，故③錯誤；氫氣是雙原子分子，氬氣是單原子分子，所含原子數(shù)不同，故④錯誤；溶劑水中也含有氧原子，所以無法計(jì)算溶液中氧原子的數(shù)目，故⑥錯誤。二、關(guān)于阿伏加德羅常數(shù)的綜合應(yīng)用6．下列有關(guān)混合物的說法不正確的是()A．28gN2和CO混合氣體的分子數(shù)一定為NAB．3.36LCO2和N2O混合氣體的物質(zhì)的量一定為0.15molC．分子數(shù)為3.01×1023的CH4和NH3的混合氣體的物質(zhì)的量為0.5molD．含1mol氧原子的O2和O3的混合氣體的質(zhì)量為16g答案B解析N2和CO的摩爾質(zhì)量均為28g·mol－1，28gN2和CO的混合物的物質(zhì)的量為1mol，其分子數(shù)為NA，A選項(xiàng)正確；由于溫度與壓強(qiáng)未確定，故3.36LCO2和N2O混合氣體的物質(zhì)的量不一定為0.15mol，B選項(xiàng)不正確；由n＝eq\f(N,NA)可知，分子數(shù)為3.01×1023的CH4和NH3的混合氣體的物質(zhì)的量為0.5mol，C選項(xiàng)正確；由m＝n×M可知含1mol氧原子的O2和O3的混合氣體的質(zhì)量為16g，D選項(xiàng)正確。7．下列說法中正確的是()A．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4L水中所含的分子數(shù)約為6.02×1023B．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，aL的氧氣和氮?dú)獾幕旌衔镏泻械姆肿訑?shù)約為eq\f(a,22.4)×6.02×1023C．常溫常壓下，48gO3氣體含有的氧原子數(shù)為6.02×1023D．2.24LCO2中含有的原子數(shù)為0.3×6.02×1023答案B解析標(biāo)準(zhǔn)狀況下水不是氣態(tài)，故22.4L水的物質(zhì)的量無法計(jì)算，所以22.4L水中所含的分子數(shù)不確定，A錯誤；標(biāo)準(zhǔn)狀況下，aL的氧氣和氮?dú)獾幕旌衔镏泻械姆肿訑?shù)為eq\f(a,22.4)×6.02×1023，B正確；常溫常壓下，48gO3的物質(zhì)的量為eq\f(48g,48g·mol－1)＝1mol，其中含的氧原子數(shù)為3NA，C錯誤；題中未指明是在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，故無法計(jì)算，D錯誤。8．36.5g氯化氫溶解在1L水中(水的密度近似為1g·mL－1)，所得溶液的密度為ρg·mL－1，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w，物質(zhì)的量濃度為cmol·L－1，NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，則下列敘述正確的是()A．所得溶液的物質(zhì)的量濃度為1mol·L－1B．36.5g氯化氫含有NA個原子C．36.5gHCl氣體占有的體積為22.4LD．所得溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w＝eq\f(36.5c,1000ρ)答案D解析所得溶液的物質(zhì)的量濃度為1mol÷eq\f(36.5＋1000g,1000ρg·L－1)＝eq\f(1000ρ,36.5＋1000)mol·L－1，A項(xiàng)錯誤；36.5g氯化氫物質(zhì)的量為1mol，含有2NA個原子，B項(xiàng)錯誤；36.5gHCl在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為22.4L，C項(xiàng)錯誤；設(shè)溶液的體積為VL，則w＝eq\f(36.5cV,1000Vρ)×100%＝eq\f(36.5c,1000ρ)，D項(xiàng)正確。9．計(jì)算填空：(1)某雙原子分子構(gòu)成的氣體，其摩爾質(zhì)量為Mg·mol－1，該氣體的質(zhì)量為mg，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則：①該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為__________；②該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為__________；③該氣體所含的原子總數(shù)為________；④該氣體一個分子的質(zhì)量為________。(2)如果ag某氣體中含有的分子數(shù)為b，則cg該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是____________。(3)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1.6g某氣態(tài)氧化物RO2的體積為0.56L，該氣體的摩爾質(zhì)量是____________。答案(1)①eq\f(22.4m,M)L②eq\f(M,22.4)g·L－1③eq\f(2mNA,M)④eq\f(M,NA)g(2)eq\f(22.4bc,aNA)L(3)64g·mol－1解析(1)由n＝eq\f(m,M)＝eq\f(Vg,Vm)＝eq\f(N,NA)及ρ＝eq\f(m,V)可知：①V＝eq\f(mg,Mg·mol－1)×22.4L·mol－1＝eq\f(22.4m,M)L；②ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f(M,Vm)＝eq\f(Mg·mol－1,22.4L·mol－1)＝eq\f(M,22.4)g·L－1；③N＝eq\f(m,M)·NA，則所含原子總數(shù)為eq\f(mg,Mg·mol－1)×NAmol－1×2＝eq\f(2mNA,M)；④一個分子的質(zhì)量為eq\f(Mg·mol－1,NAmol－1)＝eq\f