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微专题4　阿伏加德罗常数的应用
【必备知识】
1.已知物质的质量求粒子的数目
主要应用N=·NA来计算,解答此类问题应注意看清所求粒子的种类、分子的构成(是单原子分子,还是双原子分子或多原子分子)以及粒子中含有的质子数、中子数、电子数等。
[注意]记“组成”,突破陷阱。
(1)记特殊物质中所含粒子(分子、原子、电子、质子、中子等)的数目,如Ne、D2O、18O2、—OH、OH-等。
(2)记最简式相同的物质,如NO2和N2O4。
(3)记摩尔质量相同的物质,如N2、CO、C2H4等。
2.已知气体的体积求粒子的数目
主要应用N=·NA来计算,解题时注意:
(1)抓“两看”,突破气体与状况陷阱
一看“气体”是否处在“标准状况”。
二看“标准状况”下,物质是否为“气体”(如CCl4、H2O、溴、SO3、己烷、苯等在标准状况下均不是气体)。
(2)排“干扰”,突破质量(或物质的量)与状况无关陷阱
给出非标准状况下气体的物质的量或质量,干扰学生的正确判断,误以为无法求解物质所含的粒子数,实际上,此时物质所含的粒子数与温度、压强等外界条件无关。
3.已知物质的量浓度求粒子的数目
主要应用N=c·V·NA来计算,解题时注意:
(1)已知浓度,是否指明体积,用好公式n=cV。
(2)在判断溶液中粒子总数时,是否忽视溶剂水。
4.抓“反应”,突破电子转移数目的陷阱
(1)明确三步确定电子转移数目
(2)熟记常考氧化还原反应转移的电子数(其他反应物均过量)
反应 物质 转移电子的物质 的量或电子数目
Na2O2+CO2 (或H2O) 1 mol Na2O2 1 mol或NA
生成1 mol O2 2 mol或2NA
Cl2+NaOH 1 mol Cl2 1 mol或NA
Cl2+Fe 1 mol Cl2 2 mol或2NA
1 mol Fe 3 mol或3NA
【典例示范】
[典例1](2026·东莞高一期末)葡萄糖溶液与新制Cu(OH)2浊液混合加热,生成葡萄糖酸钠[化学式为C6H11O7Na]、Cu2O和H2O。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 (　　)
A.常温下22.4 L葡萄糖(化学式为C6H12O6)含有的分子数为NA
B.0.1 mol·L-1葡萄糖酸钠溶液含有的离子数为0.2NA
C.18 g H2O分子含有的质子数为8NA
D.1 mol Cu(OH)2完全反应转移的电子数为NA
【思维建模】
【解析】选D。常温下葡萄糖为固体,无法用气体摩尔体积计算,且22.4 L葡萄糖的物质的量不确定,分子数无法确定为NA,A错误;葡萄糖酸钠溶液中离子数需结合溶液体积计算,但题目未给出体积,无法确定离子数是否为0.2NA,B错误;1个H2O分子含10个质子(2个H各1个,O有8个),18 g H2O(为1 mol)含质子数为10NA,而非8NA,C错误;Cu(OH)2中Cu为+2价,还原为Cu2O(Cu为+1价),每1 mol Cu(OH)2转移1 mol电子,即NA,D正确。
[典例2](2026·大连高一期中)设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 (　　)
A.CO2通过足量Na2O2充分反应,固体增重14 g时,反应中转移的电子数为NA
B.标准状况下,4.48 L H2O中含有的电子数目为2NA
C.0.1 mol Cl2和0.1 mol Fe反应,转移的电子数目为0.2NA
D.标准状况下,11.2 L Cl2溶于水,所得溶液中Cl-、ClO-、HClO的微粒数之和为NA
【解析】选C。根据方程式2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2,每反应2 mol CO2固体增重56 g(点拨:增加的质量为与参加反应的CO2等物质的量的CO的质量)并转移2 mol电子,则固体增重14 g时,反应转移0.5 mol电子,即转移电子数为0.5NA,A错误;标准状况下H2O非气态,无法通过气体摩尔体积计算其物质的量,电子数目无法确定,B错误;根据方程式2Fe+3Cl2===2FeCl3,0.1 mol Cl2和0.1 mol Fe反应(点拨:两种反应物的量都给出时,先要判断哪种物质完全反应),Fe过量,则0.1 mol Cl2最多接受0.2 mol电子,转移电子数为0.2NA,C正确;标准状况下11.2 L Cl2为0.5 mol,而Cl2溶于水仅部分反应(提醒:注意反应程度),根据Cl守恒,溶液中Cl-、ClO-、HClO的微粒数之和小于NA,D错误。
【对点演练】
1.(2026·北京丰台区高一期中)下列说法正确的是 (　　)
A.28 g N2中含有的电子数目为28NA
B.标准状况下,22.4 L SO3所含的分子数目为NA
C.1 mol·L-1 FeCl3溶液中所含Cl-的数目为3NA
D.1 mol N2和N2O的混合物中氮原子总数为2NA
【解析】选D。N2的摩尔质量为28 g·mol-1,28 g N2即1 mol,每个氮原子有7个电子,1 mol N2含14 mol电子,电子数目为14NA,A错误;标准状况下,SO3不是气态,无法用气体摩尔体积22.4 L·mol-1计算物质的量,因此无法得出水分子数目为NA,B错误;未提供溶液体积,仅浓度1 mol·L-1无法确定Cl-的物质的量,C错误;N2和N2O中每个分子均含2个氮原子,1 mol混合物中氮原子总数恒为2 mol,即2NA,D正确。
2.(2026·保定高一月考)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 (　　)
A.若含0.2 mol FeCl3的溶液完全转化为胶体,则胶体微粒数为0.2NA
B.0.5 mol Na2SO4中含有钠离子的数目为2NA
C.1 mol S所含电荷数目为NA
D.100 g 46%的CH3CH2OH溶液中含有氧原子的数目为4NA
【解析】选D。胶体微粒是多个粒子的集合体,0.2 mol FeCl3的溶液完全转化为Fe(OH)3胶体,胶体微粒数目远小于0.2NA,A错误;0.5 mol Na2SO4中含1 mol Na+,数目为NA,B错误;1 mol S带2 mol负电荷,因此总电荷数为2NA,C错误;100 g 46%的CH3CH2OH溶液中,含m(CH3CH2OH)=100 g×46%=46 g,其物质的量为=1 mol,含m(H2O)=100 g-46 g=54 g,其物质的量为=3 mol。溶液中氧原子的总物质的量为1 mol+3 mol=4 mol,故氧原子总数为4NA,D正确。
3.(2026·合肥高一月考)设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是 (　　)
A.28 CO和N2的混合气体中含有的原子总数为2NA
B.等物质的量的H2和Cl2的混合气体中含有的原子总数为2NA
C.标准状况下,22.4 L乙醇中含有的电子数目为NA
D.常温常压下,5.6 L H2和CH4的混合气体中含有的分子数目为0.25NA
【解析】选A。CO和N2的摩尔质量均为28 g·mol-1,28 g混合气体总物质的量为1 mol。二者均为双原子分子,故原子总数为2NA,A正确;等物质的量的H2和Cl2中,假设各为1 mol,则H2含2 mol原子,Cl2含2 mol原子,总原子数为4NA,但题目未明确物质的量,无法确定总数,B错误;标准状况下乙醇不是气态,无法用气体体积计算物质的量,且22.4 L 乙醇实际物质的量远大于1 mol,电子数远大于NA,C错误;常温常压下气体摩尔体积大于22.4 L·mol-1,5.6 L混合气体物质的量小于0.25 mol,分子数小于0.25NA,D错误。
4.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是 (　　)
A.0.5 mol CH4所含氢原子数目为2NA
B.在常温常压下,2.24 L N2所含氮分子数为0.1NA
C.0.1 mol Fe2+得到0.2 mol e-生成0.1 mol Fe
D.2.7 g铝与足量盐酸完全反应,转移的电子数目为0.3NA
【解析】选B。0.5 mol CH4中氢原子数目为0.5 mol×4×NA mol-1=2NA,A正确;常温常压下,Vm不是22.4 L·mol-1,2.24 L N2中氮分子的物质的量无法计算,B错误;Fe2+得到2个e-生成Fe,0.1 mol Fe2+得到0.2 mol e-生成0.1 mol Fe,C正确;2.7 g铝的物质的量为=0.1 mol,与足量盐酸完全反应生成0.1 mol铝离子,转移的电子数目为0.3NA,D正确。(共20张PPT)
微专题4　阿伏加德罗常数的应用
[注意]记“组成”,突破陷阱。
(1)记特殊物质中所含粒子(分子、原子、电子、质子、中子等)的数目,如Ne、D2O、18O2、—OH、OH-等。
(2)记最简式相同的物质,如NO2和N2O4。
(3)记摩尔质量相同的物质,如N2、CO、C2H4等。
(2)排“干扰”,突破质量(或物质的量)与状况无关陷阱
给出非标准状况下气体的物质的量或质量,干扰学生的正确判断,误以为无法求解物质所含的粒子数,实际上,此时物质所含的粒子数与温度、压强等外界条件无关。
3.已知物质的量浓度求粒子的数目
主要应用N=c·V·NA来计算,解题时注意:
(1)已知浓度,是否指明体积,用好公式n=cV。
(2)在判断溶液中粒子总数时,是否忽视溶剂水。
4.抓“反应”,突破电子转移数目的陷阱
(1)明确三步确定电子转移数目
(2)熟记常考氧化还原反应转移的电子数(其他反应物均过量)
反应 物质 转移电子的物质
的量或电子数目
Na2O2+CO2
(或H2O) 1 mol Na2O2 1 mol或NA
生成1 mol O2 2 mol或2NA
Cl2+NaOH 1 mol Cl2 1 mol或NA
Cl2+Fe 1 mol Cl2 2 mol或2NA
1 mol Fe 3 mol或3NA
【典例示范】
[典例1](2026·东莞高一期末)葡萄糖溶液与新制Cu(OH)2浊液混合加热,生成葡萄糖酸钠[化学式为C6H11O7Na]、Cu2O和H2O。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(　　)
A.常温下22.4 L葡萄糖(化学式为C6H12O6)含有的分子数为NA
B.0.1 mol·L-1葡萄糖酸钠溶液含有的离子数为0.2NA
C.18 g H2O分子含有的质子数为8NA
D.1 mol Cu(OH)2完全反应转移的电子数为NA
√
【思维建模】
【解析】选D。常温下葡萄糖为固体,无法用气体摩尔体积计算,且22.4 L葡萄糖的物质的量不确定,分子数无法确定为NA,A错误;葡萄糖酸钠溶液中离子数需结合溶液体积计算,但题目未给出体积,无法确定离子数是否为0.2NA,B错误;1个H2O分子含10个质子(2个H各1个,O有8个),18 g H2O(为1 mol)含质子数为10NA,而非8NA,C错误;Cu(OH)2中Cu为+2价,还原为Cu2O(Cu为+1价),每1 mol Cu(OH)2转移1 mol电子,即NA,D正确。
[典例2](2026·大连高一期中)设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 (　　)
A.CO2通过足量Na2O2充分反应,固体增重14 g时,反应中转移的电子数为NA
B.标准状况下,4.48 L H2O中含有的电子数目为2NA
C.0.1 mol Cl2和0.1 mol Fe反应,转移的电子数目为0.2NA
D.标准状况下,11.2 L Cl2溶于水,所得溶液中Cl-、ClO-、HClO的微粒数之和为NA
√
【解析】选C。根据方程式2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2,每反应2 mol CO2固体增重56 g(点拨:增加的质量为与参加反应的CO2等物质的量的CO的质量)并转移2 mol电子,则固体增重14 g时,反应转移0.5 mol电子,即转移电子数为0.5NA,A错误;标准状况下H2O非气态,无法通过气体摩尔体积计算其物质的量,电子数目无法确定,B错误;根据方程式2Fe+3Cl2===2FeCl3,0.1 mol Cl2和0.1 mol Fe反应(点拨:两种反应物的量都给出时,先要判断哪种物质完全反应),Fe过量,则0.1 mol Cl2最多接受0.2 mol电子,转移电子数为0.2NA,C正确;标准状况下11.2 L Cl2为0.5 mol,而Cl2溶于水仅部分反应(提醒:注意反应程度),根据Cl守恒,溶液中Cl-、ClO-、HClO的微粒数之和小于NA,D错误。
【对点演练】
1.(2026·北京丰台区高一期中)下列说法正确的是(　　)
A.28 g N2中含有的电子数目为28NA
B.标准状况下,22.4 L SO3所含的分子数目为NA
C.1 mol·L-1 FeCl3溶液中所含Cl-的数目为3NA
D.1 mol N2和N2O的混合物中氮原子总数为2NA
√
【解析】选D。N2的摩尔质量为28 g·mol-1,28 g N2即1 mol,每个氮原子有7个电子,1 mol N2含14 mol电子,电子数目为14NA,A错误;标准状况下,SO3不是气态,无法用气体摩尔体积22.4 L·mol-1计算物质的量,因此无法得出水分子数目为NA,B错误;未提供溶液体积,仅浓度1 mol·L-1无法确定Cl-的物质的量,C错误;N2和N2O中每个分子均含2个氮原子,1 mol混合物中氮原子总数恒为2 mol,即2NA,D正确。
√
3.(2026·合肥高一月考)设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是 (　　)
A.28 CO和N2的混合气体中含有的原子总数为2NA
B.等物质的量的H2和Cl2的混合气体中含有的原子总数为2NA
C.标准状况下,22.4 L乙醇中含有的电子数目为NA
D.常温常压下,5.6 L H2和CH4的混合气体中含有的分子数目为0.25NA
√
【解析】选A。CO和N2的摩尔质量均为28 g·mol-1,28 g混合气体总物质的量为1 mol。二者均为双原子分子,故原子总数为2NA,A正确;等物质的量的H2和Cl2中,假设各为1 mol,则H2含2 mol原子,Cl2含2 mol原子,总原子数为4NA,但题目未明确物质的量,无法确定总数,B错误;标准状况下乙醇不是气态,无法用气体体积计算物质的量,且22.4 L 乙醇实际物质的量远大于1 mol,电子数远大于NA,C错误;常温常压下气体摩尔体积大于22.4 L·mol-1,5.6 L混合气体物质的量小于0.25 mol,分子数小于0.25NA,D错误。
4.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是 (　　)
A.0.5 mol CH4所含氢原子数目为2NA
B.在常温常压下,2.24 L N2所含氮分子数为0.1NA
C.0.1 mol Fe2+得到0.2 mol e-生成0.1 mol Fe
D.2.7 g铝与足量盐酸完全反应,转移的电子数目为0.3NA
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