2008年高考化学第二轮专题复习:阿伏加德罗常数考点七点突破

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2008年高考化学第二轮专题复习:阿伏加德罗常数考点七点突破

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2008年高考化学第二轮专题复习:阿伏加德罗常数考点七点突破
以物质的量为中心,结合阿伏加德罗常数进行计算,判断一定量的物质所含粒子数的多少,是高考选择题中的热点问题,该题涉及的知识点多,既能考查基本概念、基本理论,又能考查元素化合物知识,是一类综合程度大,考查全面、区分度好的试题。试题涉及的主要知识点有以下七点:
1、在氧化还原反应中考察氧化剂的得电子数或还原剂的失电子数。
由于同一物质在不同反应中充当的角色不同(氧化剂或还原剂或既充当氧化剂又充当还原剂),所以转移的电子数也不同,一定量的某物质发生化学反应转移的电子数必须结合具体化学反应来确定,不能以常见的大多数反应来代替具体的特殊反应,也不能以少数特殊反应代替大多数常见反应,具体化学反应实例如下:
例1:15.6克Na2O2与过量的CO2反应(2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2),Na2O2的电子转移数0.2NA 。
例2:15.6克Na2O2与过量的SO2反应(Na2O2+SO2=Na2SO4),Na2O2的电子转移数0.4NA 。
例3:7.1克Cl2与4.6克钠完全反应(2Na+Cl2 2NaCl),Cl2的电子转移0.2NA 。
例4:7.1克Cl2常温下与足量氢氧化钠溶液完全反应(Cl2+H2O=HCl+HClO),Cl2的电子转移0.1NA 。
例5:标准状况下,将8.96升NO2与2.24升O2的混合气体完全溶于H2O(4NO2+O2+2H2O=4HNO3);NO2的电子偏移数0.4NA 。
例6:标准状况下,将8.96升NO2气体完全溶于H2O(3NO2+H2O=2HNO3+NO);NO2的电子偏移数0.8/3NA 。
例7:0.2摩H2O2在二氧化锰存在下发生催化分解(2H2O2 2H2O+O2 ↑),H2O2的电子转移数0.2NA 。
例8:0.2摩H2O2与足量二氧化硫反应(H2O2+SO2=H2SO4),H2O2的得电子数0.4NA 。
例9:0.2摩H2O2与足量酸性高锰酸钾溶液反应(2KMnO4+3H2SO4+5H2O2 =K2SO4+2MnSO4+8H2O+5O2↑),H2O2的失电子数0.4NA 。
例10:0.1摩KClO3在二氧化锰存在下发生及加热分解(2KClO3 2KCl+3O2 ↑),KClO3的电子转移数0.6NA 。
例11:0.1摩KClO3与足量浓盐酸反应(KClO3 +6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O),KClO3的电子转移数0.5NA 。
2、考查在标准状况下一定体积的气体分子所含的分子数和原子数。
(1)在标准状况下,相同体积的任何气体具有相同的分子数;在标准状况下,相同体积的任何气体(组成气体分子的原子数相同,)具有相同的原子数。
(2)只有在标准状况下的稳定气体才可以进行相应的换算N=*NA ,非标准状况下气体体积与分子数的换算公式为:N=*NA (ρ-非标准状况下的气体密度,V-气体的体积,M-气体分子的摩尔质量)。
(3)稳定气体可以是在标准状况下相互不反应的混合气体,但不能是SO3或水蒸气(SO3的熔点是16.8℃,沸点是44.8℃,在标准状况下不是气体而是固体;水蒸气在标准状况下变成了水或冰也不是气体)。
(4)有机物在标准状况下呈气态的有:烃类中分子内含碳原子1~4个的烃是气态烃(新戊烷常温下也呈气态),烃的衍生物只有甲醛(醛类)和一氯甲烷(卤代烃)两种物质是气体。
具体考查实例如下:
例1:在标准状况下,1.12L氦气(He)所含的分子数为0.05 NA ,标准状况下,1.12L氦气(He)所含的原子数为0.05 NA 。
例2:在标准状况下,1.12L氧气(O2)所含的分子数为0.05 NA ,标准状况下,1.12L氧气(O2)所含的原子数为0.1 NA 。
例3:在标准状况下,1.12L臭氧(O3)所含的分子数为0.05 NA ,标准状况下,1.12L臭氧(O3)所含的原子数为0.15 NA 。
例4:在标准状况下,1.12L氨气(NH3)所含的分子数为0.05NA ,标准状况下,1.12L氨气(NH3)所含的原子数为0.2 NA 。
例5:在标准状况下,1.12L二氧化硫气体(SO2)所含的分子数为0.05NA ,标准状况下,1.12L氨气(NH3)所含的原子数为0.15 NA 。
例6:在标准状况下,1.12L一氯代甲烷气体(CH3Cl)所含的分子数为0.05NA ,标准状况下,1.12L氨气(NH3)所含的原子数为0.25 NA 。
例7:在标准状况下,1.12L甲醛气体(HCHO)所含的分子数为0.05NA ,标准状况下,1.12L氨气(NH3)所含的原子数为0.2 NA 。
例8:在标准状况下,1.12L丁烷(C4H10)所含的分子数为0.05NA ,标准状况下,1.12L氨气(NH3)所含的原子数为0.7NA 。
例9:在标准状况下,1.12L氢气和氧气的混合气体所含的分子数为0.05NA ,标准状况下,1.12L氨气(NH3)所含的原子数为0.1NA 。
3、考查在标准状况下一定体积的气体分子所含的质子数、电子数、中子数。
(1)质子数决定元素种类,一种元素无论以何种微粒形式存在,其质子数不变,例如:H 、H 、H 、H+ 、H 、H- 氢元素的这六种微粒质子数都是1。
(2)化学变化是分子拆开成原子,原子重新组合成分子的过程;化学变化的实质是旧化学键断裂新化学键形成的过程。在化学变化过程中,反应前后原子个数守恒、电子守恒、电子得失守恒,分子个数不一定守恒,就某一原子或原子团而言,其电子数可能发生变化,失去电子变成阳离子,得到电子变成阴离子;失去几个电子带几个单位正电荷,得到几个电子带几个单位正电荷。
(3)中性原子或中性分子中的质子数和电子数的关系:原子序数=核电荷数=质子数=电子数
(4)单核阴阳离子的电子数推导:
①公式法推导:离子的质子数减去离子所带的电荷等于离子的电子数,以钠离子为例:钠离子的质子数为11,钠离子所带的电荷为+1,钠离子的电子数为10,:11-(+1) = 10;以氯离子为例:氯离子的质子数为17,氯离子所带的电荷为-1,氯离子的电子数为:17-(-1)= 18。
②理解法推导:单核离子是带电荷的原子,单核的中性原子失去几个电子就变成了带几个单位正电荷的阳离子,例如:Na Na+ ,Mg Mg2+ ,AlAl3+ ,Fe Fe2+ ,Fe Fe3+ ;
单核的中性原子得到几个电子变成带几个单位负电荷的阴离子,例如:SS2- ,ClCl- 。
(5)复杂阴阳离子中电子数推导:
①公式法推导:离子内各原子的质子数之和减去离子所带的电荷等于离子的电子数,以铵根离子(NH)为例:铵根离子的质子数为(7+4)11,铵根离子所带的电荷为+1,铵根离子的电子数为10,:11-(+1) = 10;以过氧离子(O)为例:过氧离子(O)的质子数为(8+8)16,过氧离子(O)所带的电荷为-2,过氧离子(O)的电子数为:16-(-2)= 18。
②理解法推导:复杂离子是带电荷的原子团,中性原子团的质子数也等于电子数,复杂阳离子的电子数等于其中性原子团的电子数减去它所带的正电荷数,复杂阴离子的电子数等于其中性原子团的电子数加上它所带的负电荷数(所带电荷的绝对值)。
(6)基的电子数推导:基是中性的原子团,电子数等于各原子的电子数之和,例如:甲基(-CH3)的电子式是9,羟基(-OH)的电子数是9。
(7)常见的等电子体:
①具有He(2个电子)电子数的微粒:阳离子:Li+ Be2+ ;中性原子:He ;阴离子:H-
②具有Ne(10个电子)电子数的微粒:简单阳离子:Na+ 、Mg2+ 、Al3+ ;简单阴离子:F- 、O2- 、N3- ;复杂阳离子:NH、H3O+ ;复杂阴离子:OH- 、 NH 、BH;中性分子:Ne、HF 、H2O 、NH3 、CH4 。
③具有Ar(18个电子)电子数的微粒:简单阳离子:K+ 、Ca2+ ;简单阴离子:Cl- 、S2- 、P3- ;复杂阳离子:N2H;杂阴离子:HS- 、 O;中性分子:Ar;HCl 、H2S 、PH3 、SiH4 ;F2 、H2O2 、 N2H4 、 C2H6 ,CH3F 、CH3OH 、CH3NH2 、H2N-OH 、HO-F。
④14个电子的等电子体:N2 、C2H2 、CO、HCN 、NO+;它们具有相似的结构,都有三键:氮氮三键、碳碳三键、碳氧三键、碳氮三键。
⑤22个电子的微粒:N2O 、CO2
⑥42个电子的微粒:C6H6 、B3N3H6
⑦50个电子的微粒:H4SiO4 、H3PO4 、H2SO4 、HClO4 ;SiO 、PO 、SO 、ClO
⑧最外层18个电子的微粒:O3 、SO2 、NO
⑨最外层24电子的微粒:SO3 、CO 、NO
(8)在核组成符号(X)中,左小角数字代表质子数,左上角数字代表质量数,中子数等于质量数减去质子数,中子数等于左上角数字减去左下角数字,质子数和中子数决定原子种类。
例1:标准状况下,1.12L丁烷(12C4H10)气体所含的质子数为 ,中子数 ,电子数 。
解析部分:
(1)12C的质子数是6,电子数是6,质量数是12,导出中子数是6(12-6=6),H就是H,质子数是1,电子数是1,质量数是1,导出中子数是0(1-1=0)。
(2)12C4H10分子质子数为:4*6+10*1=34,12C4H10分子中子数为:4*6+10*0=24,12C4H10分子电子数为:4*6+10*1=34。
(3)在标准状况下,一定体积的气体所含有的分子数为N ,N= *NA ,在标准状况下,1.12L丁烷(12C4H10)气体所含的分子数N=*NA=0.05NA 。
(4)在标准状况下,1.12L丁烷(12C4H10)气体所含的质子数为(0.05 NA *34)1.7 NA ,标准状况下,1.12L丁烷(12C4H10)气体所含的电子数为(0.05NA*34)1.7 NA ,标准状况下,1.12L丁烷(12C4H10)气体所含的中子数为(0.05NA*24)1.2 NA 。
4、考查一定质量的某物质所含的基本粒子数。
(1)给出质量求分子数的公式:N=*NA
(2)判定酸式盐和过氧化物中的阴阳离子时,要注意:酸式酸根中的氢原子属于阴离子的一部分,过氧离子(O)、超氧离子(O)、臭氧离子(O)、C都是一个不可分割的一个阴离子。
(3)等质量的同素异形体(金刚石和石墨、红磷和白磷、氧气和臭氧)含有的原子数相同,分子数不同。
(4)等质量的同分异构体(丁烷和2-甲基丙烷、环丙烷和丙烯、乙酸和甲酸甲酯、氨基乙酸和硝基乙烷等)含有的原子数相同,分子数也相同。
(5)等质量的同最简式分子(甲醛、乙酸、甲酸甲酯、乳酸、葡萄糖、果糖;乙炔和苯;炔烃和炔烃碳原子数三倍的苯的同系物;所有单烯烃)含有的原子数相同,分子数不同。
例1:1.8g的NH4+离子中含有的电子数为NA ,1.7g羟基(—OH)所含的电子数为0.9NA,常温常压下,17g甲基(—14CH3)所含电子数为9 NA ,2g重氧水(H218O)含有NA个中子,7g14C原子形成的石墨中所含的质子数为3 NA 。
例2:84gNaHCO3晶体中含有NA个HCO3- ,7.8gNa2O2中含有的离子总数为0.3 NA 。
例3:84gNaHCO3溶于水含有HCO3- 的个数少于NA,53.5g NH4Cl溶于水形成的溶液中NH离子数目少于NA 。
5、用来表示一定物质的量的某物质所含的构成微粒的粒子数。
例1:0.125mol14CH4分子中所含中子数为NA 。
例2:0.1molH3O+中含有NA个电子。
例3:1L1mol/L的NH4Cl溶液中含有NH4+离子数不到NA 。
6、用来表示一定物质的量的某物质微粒所含的共价键数。
碳原子周围有4个电子对,氢原子周围有1个电子对,氮原子、磷原子周围有3个电子对,氧原子、硫原子周围有2个电子对。烃分子中电子对个数规律:
(1)烷烃(CnH2n+2)分子内的电子对数:=3n+1
(2)烯烃(CnH2n)分子内的电子对数: =3n
(3)炔烃(CnH2n-2)分子内的电子对数: =3n-1
例1:1molC4H10分子中所含的电子对数为
解析:碳原子周围有4个电子对,氢原子周围有1个电子对,C4H10分子中所含的电子对数为:=13,所以1molC4H10分子中所含的电子对数为13NA 。
例2:1molP4O6分子中所含的电子对数为
解析:磷原子周围有3个电子对,氧原子周围有2个电子对,P4O6分子中所含的电子对数为:=12,
所以1molP4O6分子中所含的电子对数为12NA。
例3:1molP4分子中所含的电子对数为
解析:磷原子周围有3个电子对,P4分子中所含的电子对数为:=6,所以1molP4分子中所含的电子对数为6 NA 。
7、考查一定体积一定物质的量浓度的溶液中所含微粒的数目
(1)弱酸不完全电离,酸根浓度小于酸的浓度。
例1:2.0mol/L醋酸溶液中氢离子浓度小于2.0mol/L 。
例2:100mL 2.0mol/L醋酸溶液中氢离子数小于0.2 NA 。
(2)弱碱不完全电离,阳离子浓度小于溶液浓度。
例1:100mL 2.0mol/L氨水溶液中铵根离子浓度小于2.0mol/L。
例2:100mL 2.0mol/L氨水溶液中铵根离子数小于0.2 NA 。
(3)可水解的盐溶液中水解部分的离子的物质的量小于该盐呈晶体状态时该离子的物质的量。
例1:200mL 1mol/L Al2(SO4)3溶液中,Al3+和SO离子总数小于6.02*1023
例2:1L0.5 mol/LCuCl2溶液中含有Cu2+ 数量小于3.01×1023个
例3:1 L 0.5 mol/L Na2CO3溶液中含有的CO数目小于0.5 NA
例4:0.1 L 3 mol/L的NH4NO3溶液中含有的NH数目小于0.3×6.02×1023
2006~2007年高考 阿伏加德罗常数专题
1、 (2006年高考全国卷(I)理综 )下列说法正确的是 ( )
A.0.5mol Al与足量盐酸反应转移电子数1NA
B.在标准状况下,11.2LSO3所含的分子数为0.5 NA
C.0.1molCH4所含的电子数为1 NA
D.46gNO2和N2O4的混合物含有的分子数为1 NA
2、(2006年高考北京卷 理综)下列说法正确的是 ( )
A. 200mL 1mol/L Al2(SO4)3溶液中,Al3+和SO离子总数为6.02*1023
B. 在标准状况下,22.4LCl2和HCl的混合气体中含分子总数为2*6.02*1023
C. 0.1molBr原子中含中子数为3.5*6.02*1023
D. 30g甲醛中含有共用电子对总数为4*6.02*1023
3、(2006年高考重庆卷 理综 )下列说法正确的是 ( )
A.5.6g铁与足量盐酸反应转移电子数0.3 NA
B. 100mL 2.0mol/L的盐酸和醋酸溶液中氢离子数均为0.2 NA
C. 在标准状况下,22.4L氦气与22.4L氟气所含原子数均为2 NA
D.20g重水(D2O)中含有的电子数为1 0 NA
4、(2007年高考广东理基)下列说法正确的是 ( )
(A)2 mol重水含有NA个D2O分子
(B)1 g氢气含有NA个H2分子
(C)2 mol钠与过量稀盐酸反应生成NA个H2分子
(D)22.4 L水含有NA个H2O分子
5、(2007年高考广东化学卷)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,4.6 g NO2气体含有1.81×1023个NO2分子
(C)1L0.5 mol/LCuCl2溶液中含有3.01×1023个Cu2+
(D)标准状况下,33.6 L H2O含有9.03×1023个H2O分子
6、(2007年高考江苏卷)阿伏加德罗常数约为6.02×1023 mol-1,下列叙述正确的是 ( )
(A)2.24 L CO2中含有的原子数为0.3×6.02×1023
(B)0.1 L 3 mol/L的NH4NO3溶液中含有的NH数目为0.3×6.02×1023
(C)5.6 g铁粉与硝酸反应失去的电子数一定为0.3×6.02×1023
(D)4.5 g SiO2晶体中含有的硅氧键数目为0.3×6.02×1023
7、(2007年高考上海化学卷)下列叙述中正确的是 ( )
(A)常温下11.2 L的甲烷气体含有甲烷分子数为0.5 NA个
(B)14 g乙烯和丙烯的混合物中总原子数为3 NA个
(C)0.1 mol/L的氢氧化钠溶液中含钠离子数为0.1 NA个
(D)5.6 g铁与足量的稀硫酸反应失去电子数为0.3 NA个
8、(2007年高考理综宁夏卷)下列说法正确的是 ( )
(A)1 mol Cl2作为氧化剂得到的电子数为NA
(B)在0 ℃,101 kPa时,22.4 L氢气中含有NA个氢原子
(C)14 g氮气中含有7 NA个电子
(D) NA个一氧化碳分子和0.5 mol甲烷的质量比为7:4
9、(2007年高考理综四川卷)下列说法正确的是 ( )
(A)标准状况下,22.4 L CHCl3中含有的氯原子数目为3 NA
(B)7 g CnH2n中含有的氢原子数目为NA
(C)18 g D2O中含有的质子数目为10 NA
(D)1 L 0.5 mol/L Na2CO3溶液中含有的CO-数目为0.5 NA
10、(2007年高考理综重庆卷)下列叙述中正确的是 ( ) (A)相同条件下,N2和O3混合气与等体积的N2所含原子数相等
(B)等物质的量的甲基(—CH3)和羟基(—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)16g CH4与18 g NH所含质子数相等
2006~2007年高考 阿伏加德罗常数专题部分详细解答
1、答案:C
解析:AlAl3+ ,0.5mol Al与足量盐酸反应转移电子数1.5NA ;在标准状况下,11.2L SO3是固体,所含的分子数用公式计算:N=*NA,分子数不是0.5 NA ,0.1molCH4所含的电子数为:0.1*10=1 (NA);
46gNO2含有的分子数为1 NA ,46gN2O4的混合物含有的分子数为0.5NA,46gNO2和N2O4的混合物含有的分子数为不足1 NA ;46gNO2含有的原子数为3NA ,46g N2O4含有的原子数为3NA ,46gNO2和N2O4的混合物含有的原子数为3NA 。
2、答案:D
解析:200mL 1mol/L Al2(SO4)3溶液中,由于Al3+水解,Al3+和SO离子总数小于6.02*1023 ;在标准状况下,22.4LCl2和HCl的混合气体中含分子总数为1*6.02*1023 ;在标准状况下,22.4LCl2和HCl的混合气体中含原子总数为2*6.02*1023 ;0.1mol Br原子中含中子数为4.5*6.02*1023 (Br原子内中子数为80-35=45);甲醛分子中含有一个碳氧双键(羰基)和2个碳氢键,30g甲醛中含有共用电子对总数为4*6.02*1023
3、答案:D
解析:铁与足量盐酸反应:FeFe2+ ,5.6g铁与足量盐酸反应转移电子数0.2NA ;盐酸是强电解质,百分之百电离,100mL 2.0mol/L的盐酸中氢离子数均为0.2 NA ;醋酸是弱电解质,不能百分之百电离,100mL 2.0mol/L的醋酸溶液中氢离子数小于0.2 NA ;氦气分子的组成为He,是单原子分子,在标准状况下,22.4L氦气所含原子数为1NA ;重水(D2O)的分子组成为H2O ,相对分子质量为20,电子数为10,
20g重水(D2O)中含有的电子数为1 0 NA 。
4、答案:C。
解析:2 mol重水含有2NA个D2O分子 ;1 g氢气含有0.5NA个H2分子;2 mol钠与过量稀盐酸反应生成NA个H2分子 ;22.4 L水含有H2O分子个数为:*NA ,22.4 L水含有H2O分子个数远大于NA个。
5、答案:A。
解析:48 g O3气体含有6.02×1023个O3分子 ,常温常压下,不考虑2NO2=N2O4(可逆反应),4.6 g NO2气体含有6.02×1022个NO2分子, 常温常压下,考虑2NO2=N2O4(可逆反应),4.6 g NO2气体含有不足6.02×1022个NO2分子,CuCl2溶液中Cu2+水解使得1L0.5 mol/LCuCl2溶液中含有Cu2+ 数目少于3.01×1023个;标准状况下,33.6 L H2O(液体,不是气体)含有H2O分子数目:*6.02*1023 远大于9.03×1023个H2O分子。
6、答案:D。
解析:没有限定在标准状况下,2.24 L CO2中含有的原子数可能为0.3×6.02×1023 ;0.1 L 3 mol/L的NH4NO3溶液中含有的NH数目因为NH水解而数目减少,少于0.3×6.02×1023 ;5.6 g铁粉与足量稀硝酸反应失去的电子数一定为0.3×6.02×1023 ,5.6 g铁粉与足量浓硝酸反应钝化,失去的电子数无法确定;5.6 g铁粉与少量稀硝酸恰好反应生成硝酸亚铁时失去的电子数一定为0.2×6.02×1023 ,4.5 g SiO2晶体中含有的硅氧键数目为0.3×6.02×1023
7、答案:B。
解析:常温下11.2 L的甲烷气体,由于没有限定压强,分子数无法确定;乙烯和丙烯的最简式相同,都是式量为14的CH2 ,14 g乙烯和丙烯的混合物中总原子数为3 NA个;0.1 mol/L的氢氧化钠溶液中含钠离子数无法确定,因为溶液的体积没有确定;5.6 g铁与足量的稀硫酸反应失去电子数为0.2NA个。
8、答案:C。
解析:1 mol Cl2作为氧化剂与足量钠反应得到的电子数为2NA ; 1 mol Cl2作为氧化剂与含氢氧化钠足量的溶液反应得到的电子数为NA ;在0 ℃,101 kPa时,22.4 L氢气中含有2NA个氢原子;14 g氮气中含有7 NA个电子; NA个一氧化碳分子和0.5 mol甲烷的质量比为7:2
9、答案:B。
解析:标准状况下,22.4 L CHCl3(不是气体)中含有的氯原子数目无法确定;7 g CnH2n中含有的氢原子数目为NA ;18 g D2O中含有的质子数目为9 NA ;1 L 0.5 mol/L Na2CO3溶液中含有的CO数比0.5 NA少。
10、答案:B。
解析:相同条件下,等体积的气体具有相同的分子数;N2和O3分子内原子数目不同,相同条件下,N2和O3混合气与等体积的N2所含原子数不相等;等物质的量的甲基(—CH3)和羟基(—OH)所含电子数相等;常温常压下28 g CO与22.4 L O2(没有限定温度和压强)所含分子数不一定相等;16g CH4与18 g NH所含电子数相等,质子数不相等。
第1页 共8页 打印时间:12:40:54;2008-4-11

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