高中化学新教材同步必修第一册 第2章 微专题六 阿伏伽德罗常数的理解与应用教案讲义

一、关于阿伏加德罗常数(NA)的正误判断1．阿伏加德罗常数(NA)的应用是高考中的经典题型，常为正误判断型选择题，主要考查以物质的量为中心的简单计算及NA与物质的关系。解答该类题目的方法思路：eq\x(由已知条件计算对应物质的物质的量)→eq\x(分析该物质的微观组成)→eq\x(计算确定目标微粒的数目)→eq\x(判断选项是否正确)2．阿伏加德罗常数(NA)正误判断题，涉及的知识点比较琐碎，需要注意的细节性问题比较多，解答此类题目往往容易出错。解题时，一定要注意选项所给的条件，仔细审题，否则会掉入“陷阱”之中。常见的“陷阱”有：(1)陷阱之一：状况条件。若给出在非标准状况，如已知常温常压下气体的体积，不能用22.4L·mol－1进行计算。(2)陷阱之二：物质状态。已知在标准状况下非气态的物质(如水、酒精、三氧化硫等)，不能用22.4L·mol－1进行计算。(3)陷阱之三：单质组成。气体单质的组成除常见的双原子外，还有单原子分子(如He、Ne等)、多原子分子(如O3等)。(4)陷阱之四：粒子种类。粒子种类一般有分子、原子、离子、质子、中子、电子等。解答时要看准题目要求，防止误入陷阱。[快速记忆]标准状况非气体，摩尔体积无法算；气体须在标况下，牢记此点防错点；物质混合寻简式，微粒计算并不难；物质状态须牢记，阿氏常数是热点。相关链接(1)物质分子中的电子数(或质子数)计算方法①依据原子中：核电荷数＝核外电子数＝质子数，先确定组成该物质各元素原子的电子数(或质子数)。如水中氢元素原子的电子数(或质子数)为1，氧元素原子的电子数(或质子数)为8。②根据该物质的分子组成，计算其分子中的电子数(或质子数)。如水分子含有两个氢原子和一个氧原子，水分子中的电子数(或质子数)为1×2＋8＝10。(2)一定量的物质与粒子数目之间的关系具有相同最简式的不同物质，当质量相同时，所含的分子数不同，但原子数、原子中的各种粒子(如质子、电子)数都相同。①16gO2与16gO3含有相同的原子数、电子数等；②16gO2和O3的混合物中共含有NA个氧原子；③46gNO2与N2O4的混合物所含的原子数为3NA；④42gC2H4与C3H6的混合气体所含的原子数为9NA；⑤64gS6与S8的混合物中所含硫原子数一定为2NA。1．设NA为阿伏加德罗常数的值。则下列说法正确的是()A．标准状况下，2.24L水中含有原子总数为0.3NAB．28gC2H4和C4H8的混合气体中，含有的H原子个数为4NAC．1mol·L－1的硫酸钠溶液中含有钠离子个数为NAD．1molCl2和22.4LH2所含有的原子个数均为2NA答案B解析标准状况下，水为非气态物质，因此水的物质的量大于0.1mol，选项A错误；28gC2H4的物质的量为1mol，含有4molH原子；28gC4H8的物质的量为0.5mol，含有4molH原子，因此不论两种气体如何混合，所含H原子的物质的量均为4mol，即H原子个数为4NA，选项B正确；没有给出溶液的体积，因此无法确定硫酸钠的物质的量，即无法确定钠离子个数，选项C错误；没有给出气体所处的状态，因此无法确定22.4L氢气的物质的量一定为1mol，选项D错误。2．(2019·山西应县一中月考)设阿伏加德罗常数的值为NA，则下列说法正确的是()A．标准状况下，22.4LCO2含22NA个电子B．22.4LO3含3NA个原子C．标准状况下，0.3molSO2中含氧原子数为0.3NAD．常温下，9.5gMgCl2固体中含有0.2NA个离子答案A解析22.4LO3的物质的量不一定是1mol，因此不一定含3NA个原子；标准状况下，0.3molSO2中含氧原子数为0.6NA；常温下，9.5gMgCl2固体的物质的量是9.5g÷95g·mol－1＝0.1mol，其中含有0.3NA个离子。3．(2019·河南省沁阳一中月考)设NA为阿伏加德罗常数的值，则下列叙述中正确的是()A．6.02×1022个H2SO4分子中含H原子2NA个B．在0℃、101kPa时，22.4L氢气中含有NA个氢原子C．14g氮气中含有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答案CkPa即标况下时，22.4LH2的物质的量是1mol，其中含有2NA个氢原子；NA个一氧化碳分子是1mol，质量是28g,0.5mol甲烷的质量是0.5mol×16g·mol－1＝8g，二者的质量比为7∶2。4．(2019·陕西煤炭建设公司一中月考)NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是()A．2.3g钠由原子变成离子时，失去的电子数为0.1NAB．0.2NA个硫酸分子含有的氧原子数为0.2NAC．28g氮气所含的原子数为NAD．NA个氧分子与NA个氢分子的质量比为8∶1答案A解析1个硫酸分子中含4个氧原子，0.2NA个硫酸分子含有的氧原子数为0.8NA，故B错误；28g氮气中含有的氮原子的物质的量为2mol，其个数为2NA个，故C错误；NA个氧分子与NA个氢分子的物质的量均为1mol，故两者的质量之比为32∶2＝16∶1，故D错误。5．(2019·桂林十八中期中)若NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是()①标准状况下，2.24L四氯化碳含碳原子数为0.1NA②标准状况下，aL氧气和氮气的混合气含有的分子数约为eq\f(aNA,22.4)③1mol·L－1Mg(NO3)2溶液中含有NOeq\o\al(－,3)的数目为2NA④同温同压下，体积相同的氢气和氩气所含的原子数相等⑤46gNO2和N2O4混合气体中含有原子数为3NA⑥1L0.5mol·L－1Na2SO4溶液中，含有的氧原子总数为2NAA．②⑥B．②⑤C．②③D．②③⑥答案B解析标准状况下四氯化碳不是气体，故①错误；溶液的体积未知，不能计算硝酸根离子的数目，故③错误；氢气是双原子分子，氩气是单原子分子，所含原子数不同，故④错误；溶剂水中也含有氧原子，所以无法计算溶液中氧原子的数目，故⑥错误。二、关于阿伏加德罗常数的综合应用6．下列有关混合物的说法不正确的是()A．28gN2和CO混合气体的分子数一定为NAB．3.36LCO2和N2O混合气体的物质的量一定为0.15molC．分子数为3.01×1023的CH4和NH3的混合气体的物质的量为0.5molD．含1mol氧原子的O2和O3的混合气体的质量为16g答案B解析N2和CO的摩尔质量均为28g·mol－1，28gN2和CO的混合物的物质的量为1mol，其分子数为NA，A选项正确；由于温度与压强未确定，故3.36LCO2和N2O混合气体的物质的量不一定为0.15mol，B选项不正确；由n＝eq\f(N,NA)可知，分子数为3.01×1023的CH4和NH3的混合气体的物质的量为0.5mol，C选项正确；由m＝n×M可知含1mol氧原子的O2和O3的混合气体的质量为16g，D选项正确。7．下列说法中正确的是()A．标准状况下，22.4L水中所含的分子数约为6.02×1023B．标准状况下，aL的氧气和氮气的混合物中含有的分子数约为eq\f(a,22.4)×6.02×1023C．常温常压下，48gO3气体含有的氧原子数为6.02×1023D．2.24LCO2中含有的原子数为0.3×6.02×1023答案B解析标准状况下水不是气态，故22.4L水的物质的量无法计算，所以22.4L水中所含的分子数不确定，A错误；标准状况下，aL的氧气和氮气的混合物中含有的分子数为eq\f(a,22.4)×6.02×1023，B正确；常温常压下，48gO3的物质的量为eq\f(48g,48g·mol－1)＝1mol，其中含的氧原子数为3NA，C错误；题中未指明是在标准状况下，故无法计算，D错误。8．36.5g氯化氢溶解在1L水中(水的密度近似为1g·mL－1)，所得溶液的密度为ρg·mL－1，质量分数为w，物质的量浓度为cmol·L－1，NA表示阿伏加德罗常数的值，则下列叙述正确的是()A．所得溶液的物质的量浓度为1mol·L－1B．36.5g氯化氢含有NA个原子C．36.5gHCl气体占有的体积为22.4LD．所得溶液的质量分数w＝eq\f(36.5c,1000ρ)答案D解析所得溶液的物质的量浓度为1mol÷eq\f(36.5＋1000g,1000ρg·L－1)＝eq\f(1000ρ,36.5＋1000)mol·L－1，A项错误；36.5g氯化氢物质的量为1mol，含有2NA个原子，B项错误；36.5gHCl在标准状况下的体积为22.4L，C项错误；设溶液的体积为VL，则w＝eq\f(36.5cV,1000Vρ)×100%＝eq\f(36.5c,1000ρ)，D项正确。9．计算填空：(1)某双原子分子构成的气体，其摩尔质量为Mg·mol－1，该气体的质量为mg，阿伏加德罗常数为NA，则：①该气体在标准状况下的体积为__________；②该气体在标准状况下的密度为__________；③该气体所含的原子总数为________；④该气体一个分子的质量为________。(2)如果ag某气体中含有的分子数为b，则cg该气体在标准状况下的体积是____________。(3)标准状况下，1.6g某气态氧化物RO2的体积为0.56L，该气体的摩尔质量是____________。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，则所含原子总数为eq\f(mg,Mg·mol－1)×NAmol－1×2＝eq\f(2mNA,M)；④一个分子的质量为eq\f(Mg·mol－1,NAmol－1)＝eq\f