2007年高考阿氏常数和定律大扫描

2007年高考“阿氏常数和定律”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“阿伏加德罗常数和阿伏加德罗定律”相关知识点归纳（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⑴概念：1mol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。⑵概念的理解：①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。②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”。③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①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。②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。③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。④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。⑤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：⑴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。⑵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。⑶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。⑷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+H2O等。⑸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。⑹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1．阿伏加德罗定律的概念及理解⑴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。⑵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：①PV=mRT/M，②ρ=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。⑴“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=ρ1/ρ2。

⑵“三正比”①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。②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。③同温同压下，气体的密度之比等于气体的摩尔质量之比，即ρ1/ρ2=M1/M2。⑶“三反比”①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。②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。

③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⑴标准状态密度法：M=22.4(L·mol-1)×p(g·L-1)；⑵相对密度法：D=ρ1/ρ2=M1/M2；

⑶摩尔质量定义法：M=m(总)/n(总)

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】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，22.4LH2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28gCO与22.4LO2所含分子数相等D．16gCH4与18gNH4+所含质子数相等【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28gCO的物质的量为1mol，而22.4LO2的物质的量要小于1mol，C错误；16gCH4与18gNH4+的物质的量都为1mol，CH4分子中质子数为10mol，而NH4+的质子数为11mol，D错误。故本题应选B。【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．1molD216O中含中子、质子、电子各10NA（NA代表阿伏加德罗常数的值）【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】根据上述阿伏加德罗定律推论“三反比”结论③“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9】(07年北京理综卷，第6题)对相同状况下的12C18O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】若质量相等，因12C18O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12C18O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ρ=m/V及n=m/M得ρ=nM/V，由于12C18O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】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10NAB．46gNO2和N2O4混合气体中含有原子数为3NAC．1molC10H22分子中共价键总数为31NAD．100mL2.0mol/L的盐酸与醋酸溶液中氢离子数均为0.2NA2．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，22.4LCl2和HCl的混合气体中含分子总数为2NAB．1molMg与足量O2或N2反应生成MgO或Mg3N2均失去2NA个电子C．30g甲醛分子中含共用电子对总数为4NAD．46gNO2和N2O4的混合物含有的分子数为NA3．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3.5×6.02×1023B．25℃时，1LpH=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2×6.02×10234．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8NAC．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1×10-7NAB．常温常压下，31g白磷与红磷的混合物中含有磷原子数为NAC．35.5gCl2参加氧化还原反应，转移的电子数可能为NAD．7.8gNa2O2晶体中所含离子的总数为0.3NA6．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4nB．15.6gNa2O2与过量CO2反应时，转移的电子数为0.4NAC．1L1mol/L的FeCl3溶液中，含有铁离子的数目为NAD．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0.1NAB．35.5g超氧化钾（KO2）所含的阴离子的数目为NAC．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NAD．6g二氧化硅中含Si－O键数为0.2NA8．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N2C．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．26：16：5711．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．2d13．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：nB．同质量气体A与B的分子个数比为n：mC．同温同压下，同体积A气体与B气体的密度比为n：mD．相同状况下，同体积A气体与B气体质量比为m：n14．100mL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：

1．答案：B、C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3×46g/46g·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1molC10H22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：A、D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，30g甲醛（即1mol）中含4NA个共用电子对，C说法正确；若只有NO2，则46gNO2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：D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：B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2molSi-Si键，故D说法正确。5．答案：A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；0.5molCl2若只作氧化剂生成Cl-时应转移电子1mol，C说法正确；因1molNa2O2晶体是由2molNa+与1molO22-构成的，D说法正确。6．答案：D解析：N2所处的条件不清，A错；2molNa2O2与过量CO2反应转移2mol电子，故0.2molNa2O2参与此反应转移0.2mol电子，B错误；Fe3+要发生水解，C错误；D正确。7．答案：A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，35.5gKO2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：A、C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：B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：C、D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CO2和H2的体积比为13：8，CO为任意比。11．答案：D解析：根据理想气体状态方程PV=nRT可推出ρ=PM/RT。在ρ、T相同时，压强与摩尔质量成反比，故A错误；再根据ρ=m/V知，O2比O3质量相等，B错误；再结合公式：n=m/M知，两种气体的物质的量不相等，C错误；由于T、V相等，故O2比O3质量相等，则所含氧原子数目相等，D正确。