2007年高考阿氏常数和定律大扫描

2007 年高考年高考 阿氏常数和定律阿氏常数和定律 大扫描大扫描 纵观 2007 年高考化学试卷 含理科综合卷 有关 阿伏加德罗常数和阿伏加德罗定律 的试题仍是高考命题的热点 该 类试题联系多 覆盖面广 涉及物质组成 结构 氧化还原反应 电化学等热点知识 主要考查物质的量 阿伏加德罗常数 摩尔质量 气体摩尔体积 物质的量浓度等概念的辨析与应用以及与微观粒子 分子 原子 离子 电子 质子 中子等 之间的关系 较好地考查了思维的严密性 笔者结合 2007 年高考化学试题来谈谈有关 阿伏加德罗常数和阿伏加德罗定律 试题的解决方法 一 与一 与 阿伏加德罗常数和阿伏加德罗定律阿伏加德罗常数和阿伏加德罗定律 相关知识点归纳相关知识点归纳 一 阿伏加德罗常数相关知识归纳 一 阿伏加德罗常数相关知识归纳 1 阿伏加德罗常数的概念及理解 阿伏加德罗常数的概念及理解 概念 1 mol 任何粒子的粒子数叫阿伏加德罗常数 通常用 NA 表示 而 6 02 1023是阿伏加德罗常数的近似值 概念的理解 阿伏加德罗常数的实质是 1mol 任何粒子的粒子数 即 12g12C 所含的碳原子数 不能说 含 6 02 1023个 粒子的物质的量为 1mol 只能说 含阿伏加德罗常数个粒子的物质的量为 1mol 阿伏加德罗常数与 6 02 1023不能等同 阿伏加德罗常数不是一个纯数 它有单位 其单位为 mol 1 而 6 02 1023只是一个近似值 它无单位 2 与阿伏加德罗常数相关的概念及其关系 与阿伏加德罗常数相关的概念及其关系 物质的量 物质的量 n 阿伏加德罗常数 NA 与粒子数 N 之间的关系 n N NA 摩尔质量 摩尔质量 Mr 阿伏加德罗常数 NA 与一个分子 或原子 真实质量 mr 之间的关系 mr Mr NA 物质的质量 物质的质量 m 阿伏加德罗常数 NA 与粒子数 N 之间的关系 m Mr N NA 气体体积 气体体积 V 阿伏加德罗常数 NA 与粒子数 N 之间的关系 V Vm N NA 当气体在标准状况时 则有 V 22 4 N NA 物质的量浓度 物质的量浓度 cB 溶液的体积 V 与物质的量 nB 之间的关系 cB nB V 根据溶液中溶质的组成及电离程度来判断溶液中的粒子数 3 有关阿伏加德罗常数试题的设陷方式 有关阿伏加德罗常数试题的设陷方式 命题者为了加强对考生的思维能力的考查 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 状态条件状态条件 考查气体时经常给出非标准状况 如常温常压 下的气体体积 这就不能直接用 22 4L mol 进行计算 物质的状态物质的状态 考查气体摩尔体积时 命题者常用在标准状况下一些易混淆的液体或固体作 气体 来设问 迷惑学生 如标准状况下 水 液 态 SO3 固态 CCl4 液态 甲苯 液态 戊烷 液态 等 这样也不能应用 22 4L mol 进行计算 物质的组成和结构物质的组成和结构 考查包括原子 分子 含有机物和无机物 等各种粒子变换或转化关系 分子结构 所含质子数 电子数 中子数等 晶 体结构 所含化学键数 质点数等 如 SiO2 Si P4 CnH2n 2等的化学键数目 CO2 H2S 等分子中的共用电子对数目 氧化还原反应氧化还原反应 考查指定物质参加氧化还原反应时 常设置氧化还原反应中氧化剂 还原剂 氧化产物 还原产物 被氧化 被还原 电子 转移数目方面的陷阱 特别要注意一些常见歧化反应电子转移的情况 如 Na2O2 CO2 或 H2O Cl2 NaOH 或 H2O NO2 H2 O 等 电解质溶液电解质溶液 考查电解质溶液中微粒数目或浓度时 常涉及弱电解质的电离 盐类水解 化学平衡等方面的陷阱 解题时要认真审题 充 分挖掘这一隐含条件 同位素的影响同位素的影响 考查同位素原子质子数 电子数分别相同 但中子数不同 引起其质量数 相对原子质量不同 也经常以此为出题点来迷惑 学生 如果不注意 H D 的区别 按 H2O 的摩尔质量计算 其结果显然是错误的 二 阿伏加德罗定律相关知识归纳 二 阿伏加德罗定律相关知识归纳 1 阿伏加德罗定律的概念及理解 阿伏加德罗定律的概念及理解 概念 同温同压下 相同体积的任何气体都含有相同数目的分子数 这就是阿伏加德罗定律 概念的理解 可以把阿佛加德罗定律简化为 三同一同一不同 这七个字来概括 前面的 三同 是同温 同压 同体积的不同 容器中的气体 说的是条件 中间的 一同 是相同的分子数 说的是结论 后面的 一不同 是不同容器中的气体 说的是比较 的对象 把它们连结起来 就是同温 同压 同体积的不同气体含有相同的分子数 气体摩尔体积 Vm实际上是阿伏加德罗定 律的一个特例 2 阿伏加德罗定律的推论 阿伏加德罗定律的推论 由理想气体状态方程PV nRT R 为常数 可通过变形改为如下两种表达形式 PV mRT M PM RT 由理想气体状态方程PV nRT及其导出公式不难推出阿伏加德罗定律及推论 可概括为 一连比 三正比 三反比 的规律 一连比 即同温同压下 同体积的任何气体的质量之比等于式量 分子量 之比 等于密度之比 即 m1 m2 M1 M2 1 2 三正比 同温同压下 气体的体积之比等于气体的物质的量之比 即V1 V2 n1 n2 同温同容下 气体的压强之比等于气体的物质的量之比 即P1 P2 n1 n2 同温同压下 气体的密度之比等于气体的摩尔质量之比 即 1 2 M1 M2 三反比 同温同压下 同质量的任何气体的体积与其摩尔质量成反比 即V1 V2 M2 M1 同温同容下 同质量的任何气体的压强与其摩尔质量成反比 即P1 P2 M2 M1 在相同温度下 同密度的任何气体的压强与其摩尔质量成反比 即P1 P2 M2 M1 3 混合气体平均式量的几种计算方法 混合气体平均式量的几种计算方法 标准状态密度法 M 22 4 L mol 1 p g L 1 相对密度法 D 1 2 M1 M2 摩尔质量定义法 M m 总 n 总 物质的量或体积含量法 M MA a Mb b a b 等为各组分气体的体积分数或物质的量分数 二 二 2007 年高考试题评析年高考试题评析 例例 1 07 年广东化学卷 第 3 题 下列叙述正确的是 A 48 g O3气体含有 6 02 1023个 O3分子 B 常温常压下 4 6g NO2气体含有 1 81 1023个 NO2分子 C 0 5mol LCuCl2溶液中含有 3 01 1023个 Cu2 D 标准状况下 33 6L 水含有 9 03 1023个 H2O 分子 解析解析 48 g O3的物质的量为 1 mol 含 O3分子 6 02 1023个 A 正确 由于存在 2NO2N2O4这一隐含条件 故 4 6g NO2 气体中含有的 NO2分子数应界于 0 1NA 和 0 05NA之间 B 错误 由于不知道 CuCl2溶液的体积 故无法确定 Cu2 离子的数 目 C 错误 标准状况下 水为固态 不能用 22 4L mol 进行计算 故本题应选 A 例例 2 07 年四川理综卷 第 7 题 用 NA代表阿伏加德罗常数 下列说法正确的是 A 标准状况下 22 4LCHCl3中含有的氯原子数目为 3NA B 7gCnH2n中含有的氢原子数目为 NA C 18gD2O 中含有的质子数目为 10NA D 1L 0 5 mol L Na2CO3溶液中含有的 CO32 数目为 0 5NA 解析解析 标准状况下 CHCl3为液态 不能用 22 4L mol 进行计算 A 项错误 B 项中 CnH2n的最简式为 CH2 其最简式的物 质的量为 7g 14g mol 1 0 5mol 故其氢原子数为 NA B 正确 由于 D2O 的摩尔质量为 20g mol 则 18gD2O 的物质的量小 于 1 mol C 错误 由于在水溶液中 CO32 要水解 故 CO32 数目应小于 0 5NA D 错误 故本题应选 B 例例 3 07 年上海化学卷 第 20 题 设 NA为阿伏加德罗常数 下列叙述中正确的是 A 常温下 11 2L 甲烷气体含有甲烷分子数为 0 5NA B 14g 乙烯和丙烯的混合物中总原子数为 3NA C 0 1mol L 的氢氧化钠溶液含钠离子数为 0 1NA个 D 5 6g 铁与足量稀硫酸失去电子数为 0 3NA 解析解析 A 项中所给的条件并不是标准状况下 故甲烷的物质的量不是 0 5 mol 故 A 项错误 B 项中乙烯和丙烯的最简式为 CH2 其最简式的物质的量为 14g 14g mol 1 1mol 故其总原子数为 3NA B 项正确 由于不知道氢氧化钠溶液的体积 故无 法确定钠离子的数目 C 项错误 Fe 与稀硫酸反应生成的是 Fe2 D 项错误 故本题应选 B 例例 4 07 年江苏化学卷 第 8 题 阿伏加德罗常数约为 6 02 1023 下列叙述正确的是 A 2 24LCO2中含有的原子数为 0 3 6 02 1023 B 0 1L 3 mol L NH4NO3溶液中含有的 NH4 数目为 0 3 6 02 1023 C 5 6g 铁粉与硝酸反应失去电子数一定为 0 3 6 02 1023 D 4 5 g 二氧化硅晶体中含有的硅氧键数目为 0 3 6 02 1023 解析解析 A 项中未指明温度 压强 无法确定 N2的物质的量 A 错误 由于在水溶液中 NH4 离子要水解 故 NH4 离子数应 小于 0 3NA B 错误 铁粉与硝酸反应到底生成 Fe3 还是 Fe2 还是 Fe3 和 Fe2 的混合物 不能确定 故失去的电子数不能确 定 C 错误 由于 1 molSiO2晶体中含 4 molSi O 键 故 4 5 g 二氧化硅晶体中含有的硅氧键数目为 4 5g 60 g mol 1 4 6 02 1023 0 3 6 02 1023 D 正确 故本题应选 D 例例 5 07 年宁夏理综卷 第 10 题 若 NA表示阿伏加德罗常数 下列说法正确的是 A 1molCl2作为氧化剂得到电子数为 NA B 在 0 101KPa 时 22 4L 氢气中含有 NA个氢原子 C 14g 氮气含有 7NA个电子 D NA个一氧化碳分子和 0 5mol 甲烷的质量比为 7 4 解析解析 1molCl2作为氧化剂变为 2molCl 离子 因得到 2mol 电子 A 说法错误 在 0 101KPa 时 即标准状况下 22 4L H2为 1mol 应含有 2mol 氢原子 B 说法错误 1molN2含有 14mol 电子 故 14g 0 5mol N2应含有 7mol 电子 C 说法正 确 NA个 CO 为 1mol 其质量为 28g 0 5mol 甲烷质量为 8g 故其质量比为 7 2 D 说法错误 故本题应选 C 例例 6 07 年重庆理综卷 第 7 题 下列叙述正确的是 A 相同条件下 N2和 O3的混合气体与等体积的 N2所含原子数相等 B 等物质的量的甲基 CH3 与羟基 OH 所含电子数相等 C 常温常压下 28 g CO 与 22 4 L O2所含分子数相等 D 16 g CH4与 18 g NH4 所含质子数相等 解析解析 根据阿伏加德罗定律知 相同条件下 N2和 O3的混合气体与等体积的 N2所含分子数相等 但由于 N2是双原子分子 O3是三原子分子 因此它们所含的原子总数不相等 A 错误 由于 CH3与 OH 都呈电中性 故其电子数与其质子数相等 都 是 9 个 B 正确 常温常压下 28 g CO 的物质的量为 1mol 而 22 4 L O2的物质的量要小于 1mol C 错误 16 g CH4与 18 g NH4 的物质的量都为 1mol CH4分子中质子数为 10 mol 而 NH4 的质子数为 11 mol D 错误 故本题应选 B 例例 7 07 年天津理综卷 第 9 题 下列关于粒子结构的描述不正确的是 A H2S 和 NH3均是价电子总数为 8 的极性分子 B HS 和 HCl 均是含一个极性键的 18 电子粒子 C CH2C12和 CCl4均是四面体构型的非极性分子 D 1 mol D216O 中含中子 质子 电子各 10 NA NA代表阿伏加德罗常数的值 解析解析 H2S 和 NH3的最外层电子总数均为 8 个 且它们正负电荷重心不能重合 故为极性分子 A 说法正确 HS 和 HCl 都 只含一个极性键且其电子数均为 18 B 说法正确 CH2C12分子中的 C H 键与 C C1 键的键长不等 故不具有对称结构 为 极性分子 C 说法错误 1 个 D216O 分子中所含中子 质子 电子均为 10 个 D 说法正确 故本题应选 C 例例 8 07 年全国理综卷 I 第 9 题 在三个密闭容器中分别充入 Ne H2 O2三种气体 当它们的温度和密度都相同时 这 三种气体的压强 p 从大到小的顺序是 A P Ne P H2 P O2 B P O2 P Ne P H2 C P H2 P O2 P Ne D P H2 P Ne P O2 解析解析 根据上述阿伏加德罗定律推论 三反比 结论 在相同温度下 同密度的任何气体的压强与其摩尔质量成反比 得 摩尔质量越小压强越大 由于三种气体的摩尔质量从小到大顺序为M H2 M Ne M O2 故其气体压强从大到小的顺序为P H2 P Ne P O2 例例 9 07 年北京理综卷 第 6 题 对相同状况下的 12C 18O 和14N2两种气体 下列说法正确的是 A 若质量相等 则质子数相等 B 若原子数相等 则中子数相等 C 若分子数相等 则体积相等 D 若体积相等 则密度相等 解析解析 若质量相等 因 12C 18O 和14N2的摩尔质量不相等 故物质的量不相等 质子数不相等 若原子数相等 由于12C 18 O 的中子数为 16 14N2的中子数为 14 故中子数不相等 根据阿伏加德罗定律知 在同温同压下 若分子数相等 则体积相 等 根据阿伏加德罗定律知 在同温同压下 若两气体体积相等 则两气体物质的量相等 再由 m V及n m M得 nM V 由于 12C 18O 和14N2的摩尔质量不相等 故密度不相等 故本题应选 C 综合点评综合点评 以上是考查阿伏加德罗常数及阿伏加德罗定律命题时的一些常见角度 阿伏加德罗常数试题是高考常见题型之 一 尽管题型不变 但考查的知识却都千变万化 主要考查了对阿伏加德罗常数 物质的量 气体摩尔体积等概念的理解及 简单计算 还经常涉及弱电解质的电离 盐类水解 氧化还原反应 晶体中化学键及微粒数 电子数 中子数 分子数 离 子数等 等多个知识点 能力考查细致而广阔 备受命题专家的青睐 而有关阿伏加德罗定律试题也是高考中常考的题型 主要考查阿伏加德罗定律以及推论 常结合物质的量 摩尔质量 质量之间的关系以及物质的质量 体积 密度等变化量的 关系进行综合考查 要特别注意的是阿伏加德罗定律以及推论不描述非气态物质 学习时要防止进入误区 三 强化训练三 强化训练 1 设 NA表示阿伏加德罗常数 下列说法中正确的是 A 在常温常压下 1mol 羟基 OH 含有的电子数为 10NA B 46 g NO2 和 N2O4混合气体中含有原子数为 3NA C 1mol C10H22分子中共价键总数为 31NA D 100mL 2 0mol L 的盐酸与醋酸溶液中氢离子数均为 0 2NA 2 设 NA表示阿伏加德罗常数 下列说法中不正确的是 A 标准状况下 22 4 LCl2和 HCl 的混合气体中含分子总数为 2NA B 1molMg 与足量 O2或 N2反应生成 MgO 或 Mg3N2均失去 2NA个电子 C 30 g 甲醛分子中含共用电子对总数为 4NA D 46g NO2和 N2O4的混合物含有的分子数为 NA 3 阿伏加德罗常数约为 6 02 1023 下列叙述中正确的是 A 0 1mol8135Br 原子中含中子数为 3 5 6 02 1023 B 25 时 1 L pH 13 的氢氧化钠溶液中约含有 6 02 l023个 OH 离子 C 标准状况下 11 2L 四氯化碳所含分子数约为 0 5 l023个 D 室温下 32 0gO3和 O2的混合气体中含有的原子数约为 2 6 02 1023 4 NA表示阿伏加德罗常数 下列说法中不正确的是 A 53g 碳酸钠晶体中含 0 5NA个 CO32 离子 B 标准状况下的 22 4L 辛烷完全燃烧 生成二氧化碳分子数为 8NA C 1molOH 放电被氧化时失去 NA的电子 D 在 2 8g 晶体硅中含有 0 2NA个 Si Si 键 5 设 NA表示阿伏加德罗常数 下列说法中不正确的是 A 25 时 纯水中含有的 H 数为 1 10 7NA B 常温常压下 31g 白磷与红磷的混合物中含有磷原子数为 NA C 35 5gCl2参加氧化还原反应 转移的电子数可能为 NA D 7 8gNa2O2晶体中所含离子的总数为 0 3NA 6 NA代表阿伏加德罗常数 下列说法正确的是 A 如果 5 6LN2含有 n 个氮分子 则阿伏加德罗常数一定约为 4n B 15 6gNa2O2与过量 CO2反应时 转移的电子数为 0 4NA C 1L1mol L 的 FeCl3溶液中 含有铁离子的数目为 NA D T 时 1LPH 6 纯水中 含 10 6NA个 OH 7 下列关于阿伏加德罗常数 NA 的说法正确的是 A 3 2g 铜与足量稀硝酸反应过程中转移电子 0 1NA B 35 5g 超氧化钾 KO2 所含的阴离子的数目为 NA C 标准状况下将 0 5molSO2气体与 0 5molH2S 气体混合后 气体的分子总数为 NA D 6g 二氧化硅中含 Si O 键数为 0 2NA 8 下列条件下 两瓶气体所含原子数一定相等的是 A 同质量 不同密度的 N2和 CO B 同温度 同体积的 H2和 N2 C 同体积 同密度的 C2H4和 C3H6 D 同压强 同体积的 N2O 和 CO2 9 下列叙述正确的是 A 同温同压下 相同体积的物质 它们的物质的量必相等 B 任何条件下 等物质的量的乙烯和一氧化碳所含的分子数必相等 C 1L 一氧化碳气体一定比 1L 氧气的质量小 D 等体积 等物质的量浓度的强酸中所含的 H 数一定相等 10 由 CO2 H2和 CO 组成的混合气体在同温同压下与 N2的密度相同 则该混合气体中 CO2 H2和 CO 的体积比为 A 29 8 13 B 22 1 14 C 13 8 29 D 26 16 57 11 在体积相同的两个密闭容器中分别充满 O2 O3气体 当这两个容器内温度和气体密度相等时 下列说法正确的是 A 两种气体的压强相等 B O2比 O3质量小 C 两种气体的分子数目相等 D 两种气体的氧原子数目相等 12 某物质 A 在一定条件下加热完全分解 产物都是气体 分解方程式为 2A B 2C 2D 测得生成物的混合气体对氢气的 相对密度为 d 则 A 的式量为 A 7d B 5d C 2 5d D 2d 13 标准状况下 mg 气体 A 与 ng 气体 B 分子数相同 下列说法中不正确的是 A 气体 A 与 B 的相对分子质量比为 m n B 同质量气体 A 与 B 的分子个数比为 n m C 同温同压下 同体积 A 气体与 B 气体的密度比为 n m D 相同状况下 同体积 A 气体与 B 气体质量比为 m n 14 100mL 气体 A2跟 50mL 气体 B2恰好完全反应生成 100mL 气体 C 体积均在相同状况下测定 则 C 的化学式为 其推断理由是 15 在一定条件下 有 aLO2和 O3的混合气 当其中的 O3全部转化为 O2时 体积变为 1 2aL 则原混合气中 O3和 O2的质量 百分比分别为 强化训练参考答案 强化训练参考答案 1 答案 答案 B C 解析 解析 A 项中的羟基呈电中性 1mol 羟基中应含有 9mol 电子 A 错 B 项中原子总物质的量为 3 46 g 46 g mol 1 3mol B 正确 C 项中碳原子最外层有 4 个电子 氢原子最外层有 1 个电子 故 1mol C10H22分子中共价键总数为 4 10 1 22 2NA 31NA C 正确 D 项中醋酸是弱酸 故电离出来的氢离子数应小于 0 2NA D 错 2 答案 答案 A D 解析 解析 选项 A 中混合气体为 1mol 应含的分子总数为 NA A 说法错误 选项 B 中 1molMg 参与反应失去 2mol 电子 B 说法 正确 C 项中 1 个 HCHO 分子中含 4 个共用电子对 30 g 甲醛 即 1mol 中含 4NA个共用电子对 C 说法正确 若只有 NO2 则 46g NO2含有的分子数为 1NA 混有 N2O4后 相同质量 NO2和 N2O4的混合物含有的分子数会小于 1NA D 错误 3 答案 答案 D 解析 解析 A 项中 1 个 8135Br 原子含中子数为 81 35 46 0 1mol8135Br 原子中含中子数为 4 6 6 02 1023 A 项错误 B 项中 n OH 为 0 1mol B 错 在标准状况下 四氯化碳不是气体 C 错误 32 0gO3和 O2的混合气体中氧原子物质的量为 2mol D 正确 4 答案 答案 B 解析 解析 53g 碳酸钠晶体中 CO32 的物质的量为 0 5mol A 说法正确 在标准状况下 辛烷不是气体 B 说法错误 根据 4OH 4e 2H2O O2 知 1molOH 放电时应失去 1mol 电子 C 说法正确 由于 1mol 晶体硅中含有 2mol Si Si 键 故 D 说法正确 5 答案 答案 A 解析 解析 因不知纯水的体积 故水所电离出的 H 数无法确定 A 说法错误 31g 白磷与红磷的混合物中含有磷原子的物质的量 1mol B 说法正确 0 5mol Cl2若只作氧化剂生成 Cl 时应转移电子 1mol C 说法正确 因 1mol Na2O2晶体是由 2molNa 与 1 molO22 构成的 D 说法正确 6 答案 答案 D 解析 解析 N2所处的条件不清 A 错 2mol Na2O2与过量 CO2反应转移 2mol 电子 故 0 2mol Na2O2参与此反应转移 0 2mol 电 子 B 错误 Fe3 要发生水解 C 错误 D 正确 7 答案 答案 A 解析 解析 因硝酸足量 可将铜单质氧化为 Cu2 A 正确 KO2固体是由 K 和 O2 组成的 35 5g KO2所含的阴离子为 0 5mol B 错误 因 SO2与 H2S 混合要发生反应 C 错误 1mol 氧化硅含 4molSi O 键 故 6g 二氧化硅中含 0 4molSi O 键 D 错误 8 答案 答案 A C 解析 解析 同质量 不同密度的 N2和 CO 的所含原子数一定相同 A 正确 同温度 同体积的 H2和 N2物质的量与压强成正比 B 错误 C2H4和 C3H6的最简式相同 质量相等的两种气体含有相同的原子数 C 正确 同压强 同体积的 N2O 和 CO2物质的 量与温度成正比 D 错误 故本题应选 A C 9 答案 答案 B 解析 解析 选项 A 不清楚物质的状态 错误 选项 B 中乙烯和一氧化碳的物质的量相等 故其分子数相等 与其外界条件无关 正确 选项 C 不清楚 CO 和 O2的外界条件 错误 选项 D 中不清楚强酸的元数 错误 10 答案 答案 C D 解析 解析 根据相对密度定义得 CO2 H2和 CO 混合气体的平均相对分子质量为 28 因 CO 的相对分子质量为 28 故 CO2和 H2 的平均相对分子质量为 28 根据十字交叉法可得 C