1、第4课时 阿伏加德罗常数常见陷阱与物质的量相关概念的转化(提升课时)能力形成合作探究阿伏加德罗常数常见陷阱阿伏加德罗常数(NA)为载体的计算与判断的陷阱考查方向注意问题是否为“标准状况”气体摩尔体积标准状况下的物质是否为气态,如 H2O、CCl4、酒精、葡萄糖、SO3 等为非气态考查方向注意问题物质的微观结构注意物质组成:臭氧(O3)、白磷(P4)、甲烷(CH4)、稀有气体(He、Ne)注意计算的粒子种类,常见粒子有原子、离子、分子、质子、中子、电子等注意离子化合物中不含有分子,如NaCl只含有Na+和Cl注意相对分子质量相同的物质,当质量相同时,含有的分子数相同,但原子数不一定相同注意有相同
2、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。例如,28 g N2和28 g CO含有相同的原子数、质子数、电子数等考查方向注意问题氧化还原反应中的电子转移 如Na2O2与H2O反应,Cl2与NaOH反应等分散系中的微粒数目FeCl3溶液转化为Fe(OH)3胶体,因为胶体微粒是集合体,所以胶粒的数目小于原溶液中Fe3+的数目【典例】NA 表示阿伏加德罗常数的数值，下列说法中正确的是()A标准状况下，22.4 L 水中所含的分子数约为 6.021023B标准状况下，71 g Cl2 中含有的原子数为 NAC标准状况下，a L 氧气和氮气的混
3、合物中含有的分子数约为 a22.4 6.021023D常温常压下，11.2 L CO 的分子数是 0.5NA【思维建模】解答阿伏加德罗常数有关试题思维模型如下：【解析】选 C。标准状况下，水不是气态，22.4 L 水的物质的量不是 1 mol，A 错误；71 g Cl2 的物质的量为 1 mol，含有的氯原子数为 2NA，B 错误；标准状况下，a L 氧气和氮气的混合物的物质的量是 a22.4 mol，含有的分子数约为 a22.46.021023，C 正确；常温常压下，气体摩尔体积不是 22.4 Lmol1，D 错误。设 NA 为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是_(填序号)。过氧化钠与水反
4、应时，生成 0.1 mol 氧气转移的电子数为 0.2NA2 mol Cl2 与足量 NaOH 溶液反应，转移电子数为 4NA镁在空气中燃烧生成 MgO 和 Mg3N2 的混合物，24 g 镁在空气中完全燃烧转移电子数为 2NA1 mol O2 与足量 Na 反应，转移电子数为 4NA提示：。中 Cl2 与 NaOH 反应时，Cl2 既作氧化剂又作还原剂，2 mol Cl2 与NaOH 反应，转移电子数为 2NA。1 mol O2 与足量 Na 反应生成 Na2O，转移电子数为 4NA,1 mol O2 与足量 Na 反应生成 Na2O2，转移电子数为 2NA。【易错提醒】以 NA 为载体的计
5、算注意的问题：(1)通用模式是已知的一个物理量求算物质的量求算另一个物理量。(2)将微粒的物质的量乘以该微粒所含原子个数即为所含该原子的物质的量。(3)求分子中的原子、质子、电子个数时，需要将分子中所含原子及所有原子中的质子、电子个数求总和。1(Vm 的适用)设 NA 为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是_(填序号)。2.24 L NH3 中含有 0.1NA 个 NH3 分子标准状况下，22.4 L H2O 中含有原子数目为 3NA标准状况下，11.2 L CH4 中含有氢原子数目为 2NA标准状况下，5.6 L CO2 和 SO2 的混合气体中含有的氧原子数为 0.5NA提示：。未指明标准
6、状况，标准状况下，H2O 为非气态。2(物质结构)设 NA 为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是_(填序号)。常温常压下，3.2 g O2 所含的原子数为 0.2NA58.5 g NaCl 所含的分子数为 NA室温下，1 mol CH4 中含有原子数为 5NA100、1.01105 Pa 条件下，18 g H2O 中含有氢原子数为 2NA提示：。常温常压下，3.2 g O2 的物质的量为 0.1 mol，原子的物质的量为 0.2 mol，所含的原子数为 0.2NA；NaCl 中不含分子，只有钠离子和氯离子；室温下，1 mol CH4 中含有 5 mol 原子；18 g H2O 为 1 mol
7、，含有 2 mol 氢原子。3第 26 届国际计量大会新修订了阿伏加德罗常数(NA6.022 140 761023 mol1)，并于 2019 年 5 月 20 日正式生效。下列说法错误的是()A1 mol B 中含有的电子数为 5NAB将 7.1 g Cl2 与氢氧化钠溶液反应，转移的电子数为 0.2NAC在标准状况下，将 22.4 L HCl 通入足量水形成的溶液中 Cl数为 NAD27 g Al 变为 Al3时失去的电子数为 3NA【解析】选 B。氯水中 Cl2 与氢氧化钠溶液发生反应，既作氧化剂又作还原剂，7.1 g Cl2(0.1 mol)转移电子数为 0.1NA，B 错。4(电子转
8、移)设 NA 代表阿伏加德罗常数，下列说法正确的是()A5.6 g 铁与足量盐酸反应转移的电子数为 0.3NAB常温常压下，11.2 L 甲烷中含有的氢原子数为 2NAC标准状况下，22.4 L 氦气与 22.4 L 氟气所含原子数均为 2NAD常温下，2.7 g 铝与足量的盐酸反应，失去的电子数为 0.3NA【解析】选 D。铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，5.6 g 铁与足量盐酸反应生成Fe2，转移的电子数为 0.2NA，A 错误；标准状况下，11.2 L 甲烷中含有的氢原子数为 2NA,B 错误；标准状况下，22.4 L 氦气所含原子数为 NA，C 错误；铝与盐酸反应生成氯化铝和氢气，2.
9、7 g 铝与足量的盐酸反应，失去的电子数为 0.3NA，故D 正确。我们的生活离不开空气，空气主要由氮气、氧气、稀有气体(氦、氖、氩、氪、氙、氡)组成。若 NA 表示阿伏加德罗常数，下列有关空气各成分的说法中，正确的是()A20 g 氖气所含有的分子数约为 3.011023B在 0、101 kPa 时，22.4 L 氮气中含有 NA 个氮原子C在 25、1.01105 Pa 时，44 g CO2 中含有的原子数为 3NADNA 个水分子和 0.5 mol 氧气的质量比为 916【解析】选 C。氖气为单原子分子，20 g 氖气为 1 mol，A 项错误；0，101 kPa是标准状况，22.4 L
10、 氮气的物质的量为 1 mol，氮气是双原子分子，则含有 2NA个氮原子，B 项错误；44 g CO2 的物质的量为 44 g44 gmol11 mol，含有的原子数为 3NA，C 项正确；NA 个水分子的质量为 18 g，0.5 mol 氧气的质量为 16 g，质量比为 181698，D 项错误。与物质的量相关概念的转化1与物质的量有关的物理量之间的转化：2以物质的量为中心的关系式：n NNA mM VVm cV(溶液)【典例】设 NA 代表阿伏加德罗常数，下列说法不正确的是()A等物质的量的 N2 和 CO 所含分子数均为 NAB标准状况下，11.2 L CO 和 11.2 L O2 完全
11、反应后，原子总数为 2NAC5.6 g Fe 与足量的稀盐酸反应，转移电子数为 0.2NAD将 1 L 2 molL1 的 FeCl3 溶液加入沸水中，加热使之完全反应，无法计算氢氧化铁胶体胶粒数【解题指南】解答本题需要注意以下两点：(1)明确以物质的量为“桥梁”之间的转化关系。(2)了解组成物质的微粒数目。【解析】选 A。等物质的量不一定是 1 mol，A 错误；化学反应前后原子的总物质的量不变，即原子总数是 2NA，B 正确；0.1 mol Fe 投入稀盐酸中全部生成Fe2时，转移电子总数是 0.2NA，C 正确；将 1 L 2 molL1 的 FeCl3 溶液加入沸水中，氢氧化铁胶体是氢
12、氧化铁的聚集体，无法计算含有的胶粒数，D 正确。【易错提醒】解答有关物质的量的计算题应注意：(1)在解决这类问题时需要仔细审题，是等物质的量还是等质量，其次要注意组成的特殊性，如题目中 N2 和 CO，还有二氧化氮和四氧化二氮等。(2)已知物质的质量求其微粒数目或已知物质的微粒数目求其质量都是先转换成物质的量，再计算微粒数或质量。(3)求物质发生反应转移电子个数时，需要根据氧化还原反应转移电子数目分析，一般是将物质的量乘以转移电子的数目。(1)下列各物质所含原子数按由大到小的顺序排列是_。0.5 mol 氨气标准状况下 22.4 L 氦气4时 9 mL 水0.2 mol 磷酸钠(Na3PO4)
13、(2)常温下，在 27.5 g 水中溶解 12.5 g CuSO45H2O，恰好达到饱和，该溶液密度为1.21 gcm3，则：该溶液中阴阳离子的总物质的量是_。该溶液中 CuSO4 的物质的量浓度是_。取出 20.0 mL 该溶液，配成浓度为 1.00 molL1 的稀溶液，则稀释后溶液的体积是_mL。【解析】(1)所含原子数分别为0.5 mol(13)2 mol22.4 L22.4 Lmol1 11 mol9 mL1 gmL118 gmol1(21)1.5 mol0.2 mol(314)1.6 mol比较大小得答案为。(2)本题综合考查了物质的量、摩尔质量以及物质的量浓度之间的有关计算。12
14、.5 g CuSO45H2O 的物质的量为12.5 g250 gmol1 0.05 mol。0.05 mol CuSO45H2O溶于水可以电离出 0.05 mol Cu2和 0.05 mol SO24，因此该溶液中阴阳离子的总物质的量为 0.05 mol0.05 mol0.10 mol。由公式 mV 知溶液的体积为 Vm 27.5 g12.5 g1.21 gmL133.06 mL，所以该溶液中 CuSO4 的物质的量浓度为 cnV 0.05 mol0.033 06 L 1.51 molL1。取出的这 20.0 mL 溶液，其物质的量浓度仍然是 1.51 molL1。根据稀释过程中溶质的物质的量
15、不变列关系式计算。设稀释后的体积为 V，则有V1.00 molL10.020 L1.51 molL1，解得 V0.030 2 L，即 30.2 mL。答案：(1)(2)0.10 mol 1.51 molL1 30.2 2020 年 12 月 17 日凌晨 1 时 59 分，嫦娥五号返回器携带月球样品成功着陆，任务获得圆满成功。再次向世界展示了我国航空航天的发展水平。发射卫星的火箭推进器中大多使用燃料偏二甲肼，其化学式 C2H8N2。480 g 偏二甲肼的物质的量为_。1 mol 偏二甲肼中含有的氢原子数目是_。【解析】480 g 偏二甲肼是 8 mol，1 mol 偏二甲肼中含 8 mol 氢
16、原子所以原子数目为 8NA。答案：8 mol 8NA 【拔高题组】1(2021临淄高一检测)相同条件下，甲烷与氧气的体积比为 12 时极易爆炸，此时甲烷的质量分数为()A80%B20%C33.3%D66.7%【解析】选 B。相同条件下，甲烷与氧气的体积之比为 12 时，二者的物质的量之比为 12，甲烷的质量分数为16 g16 g232 g 100%20%。2将 8 g 铁片放入 100 mL 硫酸铜溶液中，溶液中的铜离子全部被还原时，固体质量变为 8.2 g，则原硫酸铜溶液的物质的量浓度为()A0.5 molL1 B0.25 molL1C0.025 molL1D0.125 molL1【解析】选 B。FeCuSO4=FeSO4Cu m56 64 8m(Fe)m(Cu)(8.28)g故 n(CuSO4)n(Cu)（8.28）g64864 gmol10.025 mol，c(CuSO4)0.025 mol0.1 L0.25 molL1。