知识讲解-阿伏伽德罗常数的解题技巧-基础

高考总复习：阿伏加德罗常数的解题技巧

编稿：房鑫审稿：张灿丽

【高考展望】

1、考纲要求

①了解物质的量一摩尔、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度②理解阿伏加德罗常数的涵义③掌握物质的量与微粒（分子、原子、离子等）数目、气体体积（标准状况下）之间的相互关系。

2、高考动向

以阿伏加德罗常数N A为载体考查物质状态、分子组成、盐类水解、弱电解质电离、化学平衡、胶体制备、晶体结构、氧化还原反应等基本概念、基本理论、元素化合物等多方面的知识。从高考试题看，此类题目多为选择题，且题型、题量保持稳定，命题的形式也都是已知阿伏加德罗常数为N A，判断和计算一定量的物质所含离子数的多少。此类试题在注意有关计算关系考查的同时，又隐含对概念的理解的考查。试题难度不大，概念性强，覆盖面广，区分度好，预计今后会继续保持。

【方法点拨】

一、阿伏加德罗常数含义：

0.012kg 12C含有的碳原子数就是阿伏加德罗常数。1mol任何物质均含有阿伏加德罗常数个特定微粒或微粒组合。

受客观条件的限制，目前科学界还不能测出阿伏加德罗常数的准确值，通常使用6.02×1023 mol－1这个近似值。也就是说，1 mol任何粒子的粒子数约为6.02×1023，如1 mol氧原子中约含有6.02×1023个氧原子。

阿伏加德罗常数与6.02×1023 mol－1是常数与近似值的关系，不能将阿伏加德罗常数与6.02×1023 mol－1等同，就像不能将π与3.14等同一样。

二、解题策略：

要正确解答本类题目，首先要认真审题。审题是“审”而不是“看”，审题的过程中要注意分析题目中概念的层次，要特别注意试题中一些关键性的字、词，要边阅读边思索。

其次要留心“陷阱”，对常见的一些陷阱要千万警惕。考生要在认真审题的基础上利用自己掌握的概念仔细分析、比较、作出正确解答。

关于阿伏加德罗常数的高考试题，常常有意设置一些极易疏忽的干扰因素。在分析解答这类题目时，要特别注意下列细微的知识点：①状态问题，如水在标准状况时为液态或固态；SO3在标准状况下为固态、常温常压下为液态，戊烷及碳原子数更多的烃，在标准状况下为液态或固态。②特殊物质的摩尔质量，如D2O、T2O、18O2等。③某些物质分子中的原子个数，如Ne、O3、白磷等。④一些物质中的化学键数目，如SiO2、Si、CH4、P4、CO2等。⑤较复杂的化学反应中，转移电子数的求算，如Na2O2+H2O，C12+NaOH、电解AgNO3溶液等。⑥要用到22.4 L/mol时，必须注意气体是否处于标准状况。⑦某些离子或原子团在水溶液中能发生水解反应，使其数目减少。⑧注意常见的一些可逆反应。

【典型例题】

类型一：根据质量计算物质中所含微粒的数目

例1．用N A表示阿伏加德罗常数的值．下列说法中，不正确的是()

A．32 g氧气含有2 N A个氧原子

B．32 g臭氧含有2 N A个氧原子

C．32 g氧气和臭氧的混合气体中含有2 N A个氧原子

D．32g 氧气和臭氧的混合气体含有N A个分子

【思路点拨】要注意氧气分子式O2,臭氧的分子式O3，二者摩尔质量不同。

【答案】D

【解析】A、B、C选项均相当于含有32 g 氧原子，即2 mol氧原子，合2 N A个氧原子。

32 g 氧气和臭氧的混合气体气体含有的分子总数数应小于N A个，大于2N A/3个。

【总结升华】等质量的同素异形体所含的原子数相等。

举一反三：

【变式1】设N A表示阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是（）

A、46g NO2和N2O4的混合气体含有2N A个氧原子

B、14g 乙烯和丙烯的混合物中总原子数为3N A个

C、7g C n H2n中含有的氢原子数目为2N A个

D、120g由NaHSO4和KHSO3组成的混合物中含有硫原子N A个

【答案】C

【解析】A项，NO2和N2O4的最简式为NO2，46g NO2和N2O4的混合气体相当于46g NO2气体，含有2N A个氧原子。B项，乙烯和丙烯的最简式均为CH2，14 g乙烯和丙烯的混合物相当于14 g “CH2”，即1mol “CH2”，故总原子数为3N A个。C项，C n H2n的最简式均为CH2，7 g C n H2n中含有的氢原子数目应为N A个。D项NaHSO4和KHSO3的摩尔质量均为120g/mol,故共含有硫原子N A个。

【变式2】设N A表示阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是（）

A、250C时，1.01×105Pa时，4g氦气所含原子数为N A

B、60g乙酸与葡萄糖的混合物含有的原子总数为8N A

C、12 g金刚石和石墨的混合物中含有N A个碳原子

D、78 gNa2O2和Na2O固体中含有N A个阴离子

【答案】D

【解析】A项，要注意氦气为单原子分子；B项，乙酸与葡萄糖的最简式均为CH2O；C项，12 g金刚石和石墨的混合物即相当于12 g碳原子；D项Na2O2和Na2O的摩尔质量不同。

类型二：根据体积求微粒数

例2.设N A表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（）

A、标准状况下，33.6 L H2O含有N A个H2O分子

B、标准状况下，22.4 L氦气与氟气的混合气体所含分子数为N A个

C、11.2 L的甲烷气体含有甲烷分子数为0.5N A个

D、常温常压下28 g CO与22.4 L O2所含分子数相等

【思路点拨】使用气体摩尔体积时要注意“前提”和“状态”。

【答案】B

【解析】A项H2O在标准状况下为液体，B项气体摩尔体积与气体种类无关，C项缺“标准状况”，D项常温常压不是标况。

【总结升华】为了加强对考生思维品质、适应性、科学性、深刻性的考查，命题者往往有意设置一些陷阱，增大试题的区分度，陷阱的设置主要有以下几个方面：

①状况条件：考查气体时经常给非标准状况如常温常压下，101kPa、25℃时等。用到22.4L·mol-1必须注意物质的状态及是否是标准状况。

②物质状态：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，如H2O、SO3、已烷、辛烷、CHCl3等。

举一反三：

【变式1】设N A表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（）

A、标准状况下，以任意比混和的氢气和一氧化碳气体共8.96L，在足量氧气中充分燃烧时消耗氧气的分子数为0.2N A

B、在标准状况下，11.2L氖气含有N A个氖原子

C、00C,1.01×106Pa时，11.2L氧气所含的氧原子数为N A

D、25 ℃，1.013×105 Pa下，11.2 L氯气所含原子数为N A个

【答案】A

【解析】等物质的量的氢气和一氧化碳耗氧量相同，与二者比例无关，故A对。B项氖气为单原子分子。C、D两项中所给条件都不是标况，标准状况为00C,1.01×105Pa即101kPa。【变式2】设N A表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（）

A、常温常压下，22.4L CO2中含有N A个CO2分子

B、标况下，1L庚烯与1L水中所含的分子数为N A/22.4

C、标况下，aL甲烷和乙烷的混和气中所含的分子数为aN A/22.4

D、标况下，22.4L乙烯和丙烯的混合气体中所含的碳原子数为3N A

【答案】C

类型三：根据浓度求微粒数

例3.设N A表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（）

A、0.1 L 3 mol·L－1的NH4NO3溶液中含有的NH4＋数目小于0.3 N A

B、0.1 mol/L的氢氧化钠溶液中含钠离子数为0.1N A个

C、1 L 0.5 mol/L Na2CO3溶液中含有的CO32-数目为0.5N A

D、100 mL 2.0 mol/L的盐酸与醋酸溶液中氢离子均为0.2N A

【思路点拨】注意弱电解质的电离和盐类的水解。

【答案】A

【解析】A项中NH4＋水解，NH4＋数目小于0.3 N A，B项缺体积1L，C项要考虑CO32-水解，D项醋酸为弱酸，部分电离。

【总结升华】本题以阿伏加德罗常数为载体，重点考查了弱电解质的电离和盐类的水解等知识。

举一反三：

【变式1】设N A表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（）

A、1L1mol/LCuCl2溶液中含有的Cu2+的个数为N A

B、1L0.1mol/L的硫化钠溶液中硫离子数目为0.1N A

C、100mL1mol/L的Na3PO4溶液中含有离子数多于0.4N A

D、0.1mol/L的100mLH2SO3溶液中，含有的离子数约为0.03 N A

【答案】C

【解析】A项中Cu2+水解，Cu2+数目小于N A；B项要考虑S2-的水解，硫离子数目小于0.1N A；C项要考虑PO43 -的水解，含有离子总数多于0.4N A；D项H2SO3为弱酸，部分电离,含有的离子数小于0.03 N A。

类型四、物质结构、化学键的考查

例4.设N A表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（）

A、17g羟基中所含电子数为10N A

B、16g CH4与18 g NH4＋所含质子数均为10N A

C、18 g D2O中含有的质子数目为10N A

D、1molNa2O2含有阴阳离子总数为3N A

【思路点拨】本题涉及微粒均由原子构成，要从原子的质子数和电子数入手分析。

【答案】D

【解析】A项中17g羟基中所含电子数为9N A，B项18 g NH4＋所含质子数为11N A，C项D2O的摩尔质量为20g/mol，D项中Na2O2含有的阴离子为O22-，O22-数目为N A，1molNa2O2含有阴阳离子总数为3N A。

【总结升华】本题考查一定物质的量的物质中含有多少微粒（分子、原子、电子、质子、中

子等）时常涉及特殊物质中的原子、离子、化学键及电子的数目、同位素原子的差异等知识。举一反三：

【变式1】设N A表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（）

①、1 mol FeCl3跟水反应完全转化成氢氧化铁胶体后，生成胶体粒子的数目为N A

②、在标准状况下，2g氖气含有N A个氖原子

③、1mol固体NaHSO4含有阴阳离子总数为2N A

④、20 g重水(D2O)中含有的电子数为10N A

⑤、由2H和18O所组成的水11g，其中所含的中子数为N A

⑥、标准状况下，1.12LDT所含的中子数为0.15N A

⑦、1molC10H22中含共价键的数目为30N A

⑧、1 mol乙酸和甲酸甲酯的混合物中含共用电子对的数目是8×6.02×1023

A、③④⑥⑧

B、①④⑥⑦⑧

C、①③④⑥⑧D全部

【答案】A

【解析】①中胶体粒子是大量分子的集合体，生成胶体粒子的数目小于为N A，③中固体NaHSO4中的阴离子是HSO4-，⑦中1molC10H22中含共价键的数目为31N A,一个C原子有四个共价键，一个H原子有一个共价键，每个键均被两个原子共用，故算式为（10×4+22×1）÷2=31。

【变式2】设N A表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（）

A、1L、1mol/L的盐酸中，所含的氯化氢分子数为N A

B、1mol羟基中所含的电子数为9N A

C、某温度时，pH = 6的纯水，含10-6×6.02×1023个OH-

D、1L、1mol/L的醋酸钠溶液中，所含的CH3COO-数为N A

【答案】B

类型五、计算氧化还原反应中得失电子数目

例5.设N A表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（）

A、2.4 g镁变为镁离子失去电子数为0.1N A

B、7.1g C12常温下与足量NaOH溶液反应转移的电子数为0.2N A

C、1 molNa2O2与足量水蒸气反应转移电子数为2N A

D、足量的铁在1 molC12中充分燃烧，铁失去电子数为2N A

【思路点拨】审题要细，抓住关键字词。

【答案】D

【解析】A项中镁离子为+2价，失去电子数为0.2N A；B项C12与足量NaOH为歧化反应，转移的电子数为0.1N A；C项1 molNa2O2与足量水蒸气反应也发生歧化反应，转移电子数为N A；D项参加反应的铁为2/3mol，铁变为+3价，失去电子数为2N A。

【总结升华】此类题应重点分析化合价的变化。

举一反三：

【变式1】设N A表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（）

A、7.1克Cl2与4.6克钠完全反应，Cl2失去电子数为0.2N A

B、7.1克Cl2常温下与足量水完全反应，Cl2的电子转移0.2N A

C、1 mol Cl2作为氧化剂时得到的电子数为2N A

D、1mol Cl2参加氧化还原反应，转移的电子数一定为2N A

【答案】C

【解析】A项中氯元素均变为-1价，应是Cl2得到电子数为0.2N A；B项中氯元素发生歧化反应，变为-1价和+1价，Cl2的电子转移0.1N A；C项1 mol Cl2作为氧化剂得到的电子数一定为2N A；D项Cl2参加氧化还原反应化合价变化有多种情况。

【变式2】设N A表示阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是（）

A、5.6 g铁粉与硝酸反应失去的电子数可能为0.25N A

B、5.6 g铁粉与足量Cl2完全反应失去的电子数为0.3N A

C、5.6 g铁粉与足量的硫粉完全反应失去的电子数为0.2N A反应

D、5.6 g铁粉在足量的氧气中燃烧失去的电子数为0.3N A反应。

【答案】D

【解析】A项中铁元素的化合价与硝酸的量有关，转移电子数为0.3N A或0.2N A或介于二者之间；B项中铁元素的化合价为+3价，电子转移数为0.3N A；C项铁元素的化合价为+3价，电子转移数为0.2N A；D项中生成物为Fe3O4,铁元素的化合价为+2和+3价，电子转移数应为0.8 N A /3。