高考化学三轮冲刺最后30天之考前争分系列热点突破一突破阿伏加德罗常数的常见陷阱学案.docx
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高考化学三轮冲刺最后30天之考前争分系列热点突破一突破阿伏加德罗常数的常见陷阱学案
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高考化学三轮冲刺最后30天之考前争分系列热点突破一突破阿伏加德罗常数的常见陷阱学案
______年______月______日
____________________部门
【命题动向】 阿伏加德罗常数和粒子数的分析与比较是高中化学知识的重点,此类试题常与气体摩尔体积、微粒组成、物质的状态、氧化还原反应中的电子转移数、弱电解质的电离、盐类水解等知识一起考查,覆盖面广、具有良好的区分度,因此是历届各地高考的热点和必考点。
突破一 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、CHCl3、CH2Cl2(注:
CH3Cl为气体)、H2O、溴、SO3、己烷、HF、苯等在标准状况下均不为气体];只有气体并且在标准状况下才能用Vm=22.4L·mol-1;不是气体或气体不在标准状况下不能用Vm=22.4L·mol-1进行有关计算。
例1 判断下列说法是否正确
(1)[20xx·全国卷Ⅲ]2.24L(标准状况)苯在O2中完全燃烧,得到0.6NA个CO2分子。
( )
(2)常温常压下,22.4L氯气与足量镁粉充分反应,转移的电子数为2NA。
( )
答案
(1)×
(2)×
解析
(1)苯在标准状况下是液体,故标准状况下2.24L苯的物质的量远大于0.1mol,故完全燃烧后所得的CO2分子数目远大于0.6NA,错误;
(2)非标准状况下,无法用22.4L·mol-1求得氯气的物质的量,故无法计算反应转移电子数,错误。
判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)在标准状况下,2.24LHF含有的电子数为NA。
(×)
(2)氢氧燃烧电池正极消耗22.4L气体时,电路中通过的电子数目为2NA。
(×)
(3)足量Zn与一定量的浓H2SO4反应,产生22.4L气体时,转移的电子数一定为2NA。
(×)
(4)标准状况下,22.4L辛烷完全燃烧,生成的CO2的分子数为8NA。
(×)
突破二 记“组成”,突破物质与结构陷阱
(1)清楚认识微粒中相关粒子数(质子数、中子数、电子数、原子数、离子数、电荷数、化学键)之间的关系。
常涉及稀有气体He、Ne等单原子分子,Cl2、N2、O2、H2等双原子分子,及O3、P4、18O2、D2O等特殊物质。
(2)巧用成键电子数,突破共用电子对数的判断(共用电子对数=)
①1mol白磷中含磷磷键6NA,1mol硅中含硅硅键2NA,1molSiO2中含硅氧键4NA,1mol石墨中含碳碳键1.5NA。
②1molCnH2n+2中含共价键数为(3n+1)NA[其中(2n+2)NA个极性键,(n-1)NA个非极性键],1molCnH2n中含共价键数为3nNA,1molCnH2+2nO中含共价键数为(3n+2)NA。
例2 判断下列说法是否正确
[20xx·全国卷Ⅱ]
(1)标准状况下,2.24LN2和O2的混合气体中分子数为0.2NA。
( )
(2)0.1molH2和0.1molI2于密闭容器中充分反应后,其分子总数为0.2NA。
( )
答案
(1)×
(2)√
解析
(1)标准状况下,气体的摩尔体积为22.4L·mol-1,2.24LN2和O2的混合气体中分子数为0.1NA,错误;
(2)H2+I22HI,反应前后气体的物质的量不变,0.1molH2和0.1molI2反应后,其分子总数为0.2NA,正确。
判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)1mol甲醇中含有的C—H键的数目为4NA。
(×)
(2)标况下,22.4L的苯含有碳碳双键的数目为3NA。
(×)
(3)1mol的CnH2n+2所含的共用电子对数为(3n+1)·NA。
(√)
(4)常温常压下,14g由N2与CO组成的混合气体含有的原子数目为NA。
(√)
(5)60g丙醇中存在的共价键总数为10NA。
(×)
(6)标准状况下,11.2L氦气中含有NA个原子。
(×)
突破三 突破氧化还原反应中转移电子数目的陷阱
(1)同一种物质在不同反应中氧化剂、还原剂的判断。
如①Cl2和Fe、Cu等反应,Cl2只作氧化剂,而Cl2和NaOH反应,Cl2既作氧化剂,又作还原剂;②Na2O2与CO2或H2O反应,Na2O2既作氧化剂,又作还原剂,而Na2O2与SO2反应,Na2O2只作氧化剂。
(2)量不同,所表现的化合价不同。
如Fe和HNO3反应,Fe不足,生成Fe3+,Fe过量,生成Fe2+。
(3)氧化剂或还原剂不同,所表现的化合价不同。
如Cu和Cl2反应生成CuCl2,而Cu和S反应生成Cu2S。
(4)注意氧化还原的顺序。
如向FeI2溶液中通入Cl2,Cl2首先氧化I-,再氧化Fe2+。
例3 判断下列说法是否正确
(1)[20xx·全国卷Ⅱ]2.4gMg与H2SO4完全反应,转移的电子数为0.1NA。
( )
(2)[20xx·全国卷Ⅱ]钠在空气中燃烧可生成多种氧化物。
23g钠充分燃烧时转移电子数为1NA。
( )
答案
(1)×
(2)√
解析
(1)2.4gMg的物质的量为0.1mol,与H2SO4完全反应转移的电子数为0.2NA,错误;
(2)钠在空气中燃烧可生成多种氧化物,但钠均显+1价,故23g钠即1mol钠充分燃烧时转移电子数为NA,正确。
判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)标准状况下,2.24LCO2与足量的Na2O2充分反应,转移电子总数为0.1NA。
(√)
(2)5.6gFe和6.4gCu分别与0.1molCl2完全反应,转移的电子数相等。
(√)
(3)5.6g铁粉与硝酸反应失去的电子数一定为0.3NA。
(×)
(4)含1molH2SO4的浓硫酸与足量铜反应转移的电子总数为6.02×1023。
(×)
(5)6.4gCu与S完全反应,转移电子数为0.2NA。
(×)
突破四 正确分析“组成、体积”因素,突破电解质溶液中粒子数目陷阱
突破此类题目的陷阱,关键在于审题:
(1)是否有弱电解质的电离或弱离子的水解;
(2)是否指明了溶液的体积;
(3)是否忽略了H2O分子的存在;
(4)是否注意了胶体的特征。
如“含1molNa2CO3的溶液中含有CO的数目小于NA”“1molFeCl3完全水解生成Fe(OH)3胶粒的数目小于NA”“1.0mol·L-1NaCl溶液中Na+的数目无法计算”“1L1.0mol·L-1蔗糖溶液中含有NA个分子(这个说法是错误的,没有考虑水分子)”。
例4 判断下列说法是否正确
(1)[20xx·四川高考]0.1L0.5mol·L-1CH3COOH溶液中含有的H+数为0.05NA。
( )
(2)2mol·L-1的Na2CO3溶液中所含阴离子数大于NA。
( )
答案
(1)×
(2)×
解析
(1)CH3COOH物质的量为0.05mol,但CH3COOH为弱电解质,存在电离平衡即CH3COOHCH3COO-+H+,故H+数远小于0.05NA;
(2)没有指明溶液的体积。
判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)0.1mol/L的NaHSO4溶液中,阴、阳离子的数目之和为0.2NA。
(×)
(2)常温下,1L0.1mol·L-1NH4Cl溶液中含有的NH数是0.1NA。
(×)
(3)300mL2mol·L-1蔗糖溶液中所含分子数为0.6NA。
(×)
(4)假设1molFeCl3完全转化为氢氧化铁胶体,则分散系中胶体微粒数为NA。
(×)
突破五 理解反应原理,突破“隐含”的陷阱
(1)可逆反应不能进行到底,反应物不能全部转化为产物。
常见的可逆反应:
①2NO2N2O4
②Cl2+H2OHCl+HClO
③NH3+H2ONH3·H2ONH+OH-
④2SO2+O22SO3
⑤N2+3H22NH3
(2)浓度对反应的影响:
浓硝酸使铁、铝钝化,无气体产生;浓硝酸与铜反应,随着反应进行,酸浓度变小,生成气体由NO2变为NO;浓硫酸与铜、浓盐酸与二氧化锰反应,随着反应进行,酸浓度变小,反应逐渐停止。
例5 判断下列说法是否正确
[20xx·广东高考]1molCu和足量热浓H2SO4反应可生成nA个SO3分子。
( )
答案 ×
解析 Cu和足量热浓H2SO4反应生成的是SO2而不是SO3。
判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)标准状况下,22.4LNO与11.2LO2混合后气体的分子数为2NA。
(×)
(2)某密闭容器中有2molSO2和1molO2,在一定条件下充分反应,转移的电子数为4NA。
(×)
(3)常温下,2.7g铝片投入足量的浓硫酸中,铝失去的电子数为0.3NA。
(×)
(4)100mL10.0mol·L-1浓盐酸与足量MnO2共热反应,生成Cl2分子的数目为0.25NA。
(×)
(5)标准状况下,将2.24LCl2溶于水,可得到HClO分子的数目是0.1NA。
(×)
突破阿伏加德罗常数的常见陷阱
专题训练
对应学生用书P2351.下列叙述中正确的是(NA为阿伏加德罗常数的值)( )
A.通常状况下,将0.5molHI气体和0.5molCl2混合后,气体的分子数小于NA
B.同温同压下,相同体积的物质,其物质的量必相等
C.5.3gNa2CO3固体中含有的离子数为1.5NA
D.标准状况下,0.5NA个Br2所占的体积约为11.2L
答案 A
解析 0.5molHI气体和0.5mol氯气混合后发生反应:
2HI+Cl2===I2+2HCl,在通常状况下,I2为固态,该反应为气体体积减小的反应,反应后气体分子数小于NA,故A正确;没有说明物质的聚集状态为气体,则无法比较物质的量的关系,故B错误;5.3g碳酸钠的物质的量为0.05mol,而1mol碳酸钠含3mol离子,因此0.05mol碳酸钠含0.15mol离子,故C错误;标准状况下,溴为液态,故D错误。
2.设NA表示阿伏加德罗常数,下列叙述正确的是( )
A.25℃、101.3kPa时,11.2LH2中含有的原子数为NA
B.39gNa2O2与足量水充分反应时转移的电子数为0.5NA
C.17g羟基与17g氨气所含电子数均为10NA
D.1mol/LNa2SO4溶液中离子总数为3NA
答案 B
解析 标准状况下,11.2LH2中含有的原子数为NA,A错误;1molNa2O2与足量的水反应转移1mol电子,则39gNa2O2的物质的量为0.5mol,与足量水反应转移的电子数为0.5NA,B正确;17g羟基所含的电子数为9NA,C错误;未给出溶液的体积,无法计算所含的离子数,D错误。
3.用NA表示阿伏加德罗常数的值。
下列叙述正确的是( )
A.通常状况下,2.24LNO2和N2O4的混合气体中氮原子和氧原子数之比为1∶2
B.标准状况下,22.4L己烷中共价键数目为19NA
C.1molFe与1molCl2充分反应转移电子数为3NA
D.标准状况下,11.2L乙醇所含的羟基数为0.5NA
答案 A
解析 NO2和N2O4中N、O原子数之比在任何情况下都为1∶2,A正确;标准状况下,己烷呈液态,不能根据标准状况下的气体摩尔体积进行计算,B错误;1molFe与1molCl2反应时Fe过量,Cl2全部反应,故转移电子数应为2NA,C错误;乙醇在标准状况下为液态,D错误。
4.设NA为阿伏加德罗常数的数值。
下列叙述正确的是( )
A.0.1mol·L-1的NaCl溶液中Cl-的数目为0.1NA
B.16gO3中所含的氧原子数为NA
C.22.4LH2中含有的氢原子数一定为2NA
D.1molCl2与过量的金属钠充分反应后,转移的电子数为NA
答案 B
解析 A项没有给出溶液的体积,无法计算Cl-的数目,错误;16gO3中含氧原子1mol,B正确;C项没有给出温度和压强,不能根据标准状况下的气体摩尔体积进行计算,错误;1molCl2与过量的金属钠充分反应后,转移2mol电子,D错误。
5.设NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是( )
A.1mol乙烷中含有的共价键数目为7NA
B.n个二氧化碳分子的物质的量为mol
C.20g重水中含有的中子数为8NA
D.1mol苯中含有的氢原子数为6NA
答案 C
解析 重水分子中的氢原子为H,相对分子质量为20,1个重水分子中含有10个中子,因此20g重水中含有的中子数为10NA,C错误。
6.用NA表示阿伏加德罗常数的值。
下列叙述中正确的是( )
A.1mol甲基(CH3—)所含的电子数为10NA
B.标准状况下,22.4L四氯化碳中含有C—Cl键的数目为4NA
C.常温常压下,1mol分子式为C2H6O的有机物中,含有C—O键的数目为NA
D.46g由NO2和N2O4组成的混合气体中,含有的原子总数为3NA
答案 D
解析 1mol甲基(CH3—)所含的电子数为9NA,A错误;标准状况下,四氯化碳为液态,不能用标准状况下气体摩尔体积求其物质的量,B错误;常温常压下,1mol分子式为C2H6O的有机物可能是二甲醚CH3—O—CH3,含有C—O键的数目为2NA,C错误;46g由NO2和N2O4组成的混合气体中,设含有xmolNO2和ymolN2O4,46g/mol×xmol+92g/mol×ymol=46g,则混合气体中所含原子的物质的量为3x+6y=3,故所含有原子总数为3NA,D正确。
7.NA为阿伏加德罗常数的值。
下列说法正确的是( )
A.常温常压下,1.6gCH4中含有的共价键总数为0.4NA
B.密闭容器中2molNO与1molO2充分反应后,容器内气体的分子数为2NA
C.一定条件下,2.3gNa与足量O2完全反应生成3.6g产物时,失去的电子数等于0.1NA
D.过氧化钠与水反应时,生成0.1mol氧气转移的电子数为0.4NA
答案 C
解析 CH4的相对分子质量为18,1个CH4中含有4个共价键,故1.6gCH4中含有的共价键总数为×4×NA≈0.36NA,A错误;2molNO与1molO2充分反应,生成2molNO2,而NO2存在平衡2NO2N2O4,故容器内气体的分子数在NA~2NA之间,B错误;2.3gNa的物质的量是0.1mol,完全与O2反应,无论生成Na2O还是Na2O2,Na元素的化合价都由0价变为+1价,所以转移的电子数一定是0.1NA,C正确;过氧化钠与水发生反应:
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,生成0.1mol氧气转移的电子数为0.2NA,D错误。
8.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.1molCl2分别与足量的铁或氢氧化钠溶液反应,转移电子数均为2NA
B.将NA个NH3分子溶于1L水中得到1mol·L-1的氨水
C.标准状况下,22.4L氮气与22.4L苯所含分子数均为NA
D.4.6gNa在空气中完全反应生成Na2O、Na2O2时转移的电子数为0.2NA
答案 D
解析 1molCl2与氢氧化钠溶液反应时,氯气既作氧化剂,又作还原剂,转移电子数为NA,A错误;物质的量浓度等于溶质的物质的量除以溶液的体积,1L水是溶剂的体积,不是溶液的体积,B错误;标准状况下,苯不是气体,22.4L苯的物质的量不是1mol,所含分子数不能确定,C错误;Na无论生成Na2O还是Na2O2,化合价都是由0价变为+1价,4.6gNa的物质的量为0.2mol,转移电子数为0.2NA,D正确。
9.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.1molMg在空气中完全燃烧生成MgO和Mg3N2,转移的电子数为NA
B.14g分子式为CnH2n的链烃中含有的C—H键的数目为2NA
C.1molFe与足量氧气反应转移的电子数一定为3NA
D.Fe与水蒸气反应生成22.4L氢气,转移电子数为2NA
答案 B
解析 Mg在空气中燃烧时,不论生成MgO还是Mg3N2,化合价均是由0→+2,故1molMg在空气中燃烧生成MgO和Mg3N2时,转移的电子数为2NA,A错误;1molCnH2n中含有2nmolC—H键,14gCnH2n的物质的量为mol,则所含C—H键的数目为2NA,B正确;铁在纯氧中燃烧生成Fe3O4,1molFe反应转移mol电子,C错误;D项中的22.4L未指明状况,无法计算,故错误。
10.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.10mL18mol/L浓硫酸与足量铜加热充分反应,转移电子数为0.18NA
B.0.1mol24Mg32S晶体中所含中子总数为2.8NA
C.标准状况下,22.4LCO2中含有的共用电子对数为2NA
D.6.0g醋酸晶体中含有的H+数为0.1NA
答案 B
解析 浓硫酸与铜在加热条件下发生反应,但随着反应的进行,硫酸的浓度逐渐减小,铜与稀硫酸加热时不反应,故转移的电子数小于0.18NA,A错误;0.1mol24Mg32S晶体中含有的中子总数为[(24-12)+(32-16)]×0.1NA=2.8NA,B正确;标准状况下22.4LCO2的物质的量为1mol,1molCO2中含有的共用电子对数为4NA,C错误;CH3COOH为共价化合物,其晶体中不含H+,D错误。
11.NA表示阿伏加德罗常数,下列叙述正确的是( )
A.电解精炼铜的过程中,每转移NA个电子时,阳极溶解铜的质量为32g
B.1molNa2O2固体中含离子总数为4NA
C.1mol羟基与17gNH3所含电子数之比为9∶10
D.一定温度下,1L0.5mol·L-1NH4Cl溶液与2L0.25mol·L-1NH4Cl溶液含NH的物质的量相同
答案 C
解析 电解精炼铜的过程中,每转移NA个电子时,由于其他金属也失去电子,阳极溶解铜的质量小于32g,A错误;1molNa2O2固体中含离子总数为3NA,B错误;1L0.5mol·L-1NH4Cl溶液与2L0.25mol·L-1NH4Cl溶液含NH的物质的量不同,因为水解程度不同,D错误。
12.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.标准状况下,22.4LH2S和SO2的混合气体中含有的分子总数为NA
B.1L1mol·L-1FeCl3溶液完全水解产生的Fe(OH)3胶体粒子数为NA
C.高温下,16.8gFe与足量的水蒸气完全反应失去的电子数为0.8NA
D.28.6gNa2CO3·10H2O溶于水配成1L溶液,该溶液中阴离子数目为0.1NA
答案 C
解析 H2S和SO2混合会发生反应生成单质硫和水,反应后气体分子总数减少,故A错误;一个Fe(OH)3胶体粒子是多个氢氧化铁形成的聚合体,1L1mol·L-1FeCl3溶液完全水解产生的Fe(OH)3胶体粒子数小于NA,故B错误;16.8gFe的物质的量为=0.3mol,与足量的水蒸气完全反应生成0.1mol四氧化三铁,失去的电子数为0.8NA,故C正确;28.6gNa2CO3·10H2O的物质的量为0.1mol,溶于水配成1L溶液后,CO水解生成HCO和OH-,溶液中阴离子数目大于0.1NA,故D错误。
13.NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A.标准状况下,11.2L的甲醇所含的氢原子数大于2NA
B.常温下,1mol·L-1的Na2CO3溶液中CO的个数必定小于NA
C.1molCu与含2molH2SO4的浓硫酸充分反应,生成的SO2的分子个数为NA
D.1mol苯分子中含有3NA个碳碳双键
答案 A
解析 甲醇在标准状况下为液体,11.2L的甲醇的物质的量大于0.5mol,故所含有的氢原子数大于2NA,A正确;没有指明碳酸钠溶液的体积,B错误;随着反应的进行浓硫酸的浓度会降低,铜不与稀硫酸反应,故2molH2SO4不能完全反应,生成的SO2的分子个数小于NA,C错误;苯分子中不含有碳碳双键,D错误。
14.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.0.1molNa2O2与足量的潮湿的二氧化碳反应转移的电子数为0.1NA
B.一定条件下Fe粉与足量的浓硫酸反应,转移电子数为3NA
C.在1L碳酸钠溶液中,若c(CO)=1mol·L-1,则溶液中Na+的个数为2NA
D.含4NA个离子的固体Na2O2溶于水配成1L溶液,所得溶液中c(Na+)=2mol·L-1
答案 A
解析 Na2O2与CO2的反应为2Na22+2CO2===2Na2CO3+O2,0.1molNa2O2完全反应,转移的电子数为0.1NA,A正确;Fe粉的量未知,故转移电子数不确定,B错误;碳酸钠溶液中,CO因发生水解而减少,故溶液中Na+的个数大于2NA,C错误;固体Na2O2中阴、阳离子个数比为1∶2,含4NA个离子的固体Na2O2物质的量是mol,所得溶液中c(Na+)=mol·L-1,D错误。
15.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中不正确的是( )
A.将氯气通入足量氢氧化钠溶液中,当消耗4nmolNaOH时,反应中转移的电子数为4nNA
B.4.4g由N2O和CO2组成的混合气体中含0.3NA个原子
C.3H2(g)+N2(g)2NH3(g) ΔH=-92kJ·mol-1,当放出热量为9.2kJ时,转移的电子数为0.6NA
D.5NH4NO32HNO3+4N2↑+9H2O反应中,生成28gN2时,转移的电子数目为3.75NA
答案 A
解析 将氯气通入足量氢氧化钠溶液中,当消耗4nmolNaOH时,反应中转移的电子数为2nNA,A错误;N2O和CO2的相对分子质量均是44,且均含有3个原子,则4.4g由N2O和CO2组成的混合气体含0.3NA个原子,B正确;反应3H2(g)+N2(g)2NH3(g) ΔH=-92kJ·mol-1,当放出热量为9.2kJ时,参加反应的氮气为0.1mol,则转移的电子数为0.6NA,C正确;在所给反应中-3价的氮元素化合价升高到0价,共失去5×3mol电子,生成4molN2,当生成28gN2时,转移电子为mol,即3.75NA个电子,D正确。
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