1、母题九:阿伏加德罗常数及应用【母题来源】2013年广东卷9【母题原题】设nA为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是( )A常温常压下,8gO2含有4nA个电子B1L0.1molL1的氨水中有nA个NH4+C标准状况下,22.4L盐酸含有nA个HCl分子D1molNa被完全氧化生成Na2O2,失去2nA个电子【答案】A【试题解析】物质的量表示含有一定数目粒子的集合体。国际上规定,1mol粒子集合体所含的粒子数即阿伏加德罗常数的数值。物质的量是联系物质的宏观量和微观量的桥梁,从定性过渡到定量,从宏观量过渡到微观量,这是化学研究的重要趋势。已知物质的宏观量(质量、体积等),通过摩尔质量、气体摩尔体
2、积、物质的量浓度等可以计算物质的物质的量,进而通过反应式或方程式或关系式中两种微粒的系数之比等于物质的量之比计算物质变化中相关微粒的物质的量或取值范围,最后通过阿伏加德罗常数计算物质所含微粒数、共价键数、物质变化相关微粒数的多少或取值范围。A.由物质的式量与摩尔质量的关系及物质的质量、摩尔质量与物质的量的计算关系以及物质和所含微粒的构成关系式中物质的量之比与系数之比的关系可知:O2的式量或相对分子质量为32,则O2的摩尔质量为32g/mol,O2的质量为8g,由m/M=n可知O2的物质的量,即n(O2)=8g32g/mol=1/4mol,大家都知道1个O2含有16个电子,则O2与所含电子的关系
3、式为O216e,其中电子与O2的系数之比等于物质的量之比,即电子的物质的量/O2的物质的量=16/1,因此8gO2中n(电子)=16 n(O2)=161/4mol=4mol,由nNA可知电子数,即N(e)= n(e)NA=4mol nAmol1=4nA,8gO2含有4nA个电子,且其大小不受温度、压强变化的影响。正确。B.由溶液的体积、溶质的物质的量浓度与物质的量关系以及溶质与水化合或电解质电离程度的大小可知:设氨水的溶质为NH3,由cV=n可知NH3的物质的量,即n(NH3)=cV=0.1mol/L1L=0.1mol,由于氨气与水化合、一水合氨电离(或NH3+H2ONH3H2O、NH3H2O
4、NH4+OH)都是可逆反应,都不能进行到底,则n(NH4+)一定小于n(NH3),即小于0.1mol,由nNA可知铵根离子数的取值范围,即N(NH4+)= n(NH4+)NA0.1mol nAmol1=0.1nA,1L0.1molL1的氨水中含有的NH4+数大于0,但小于0.1nA。错误;C.由盐酸的状态及1mol不同液体体积千差万别以及气体摩尔体积与物质的量的关系可知:标准状况下盐酸是液体,其摩尔体积未知或者不等于22.4L/mol,不能根据V/22.4Lmol1计算盐酸的物质的量为1mol;其次,HCl是强酸或强电解质,很易溶于水变为盐酸,且完全电离为H+和Cl或HCl=H+Cl,则盐酸中
5、几乎不存在HCl分子,标准状况下,22.4L盐酸含有的HCl分子数为0。错误。D.由钠变为过氧化钠的性质及氧化还原反应中化合价变化与电子的得失或转移的关系以及物质的量在关系式或化学方程式计算中的应用可知:2Na+O2Na2O2,钠元素由0价升高为+1价,且升高总数为12=2,由失去电子总数=化合价升高总数可知,参加反应的钠与失去电子的关系式为:2Na2e,其中失去电子与钠的系数之比等于物质的量之比,即失去电子的物质的量/Na的物质的量=2/2,n(e)失去= n(Na)=1mol,由nNA可知该反应失去的电子数,即N(e)失去= n(e)失去NA=1mol nAmol1=nA,1molNa被完
6、全氧化生成Na2O2,失去nA个电子。错误。因此正确选项为A。【命题意图】本题从知识上考查了物质的式量、质量、摩尔质量、物质的量、气体摩尔体积、溶液的体积、物质的量浓度等含义及有关关系、物质的组成和构成微粒、溶液、电解质的电离、氧化还原反应的特征和实质、物质的量在物质组成或变化关系式计算中的应用等知识。考查考生对物质的量、阿伏加德罗常数、气体摩尔体积、物质的量浓度、分子结构、原子结构等概念的了解;考查考生根据物质的量、质量、微粒数目、气体体积之间的相互关系进行有关计算的能力;考查考生对溶液、电解质的电离的了解;考生考生对常见氧化还原反应及其失去电子数的了解;考察考生对化学科学特点和化学研究基本
7、方法的了解情况。这道不太难的高考题为一道中等难度题,但区分度为优,它在继承与创新方面找到了较好的平衡。【考试方向】将分子、原子的结构、相对分子质量或式量、物质质量、摩尔质量、物质的量、物质的量在物质及其所含构成微粒关系式计算中的应用、溶液体积、溶质的物质的量浓度、溶质的物质的量、溶质与水化合即电解质的电离、可逆反应、取值范围、气体摩尔体积、物质的状态、电解质溶液中存在的微粒、钠的燃烧、氧化还原反应、化合价、物质的量在钠与失去电子的关系式计算中的应用等联系起来。充分体现了化学研究从定性到定量、从宏观到微观的特点,更突显了化学科学特点和化学研究基本方法。【得分要点】首先,根据物质质量、摩尔质量、溶
8、液体积、溶质的物质的量浓度、物质体积、气体摩尔体积与物质的量及物质的量与微粒数关系的知识对物质的量进行正确、合理的推断。这是关键的第一步。然后还要对物质结构、溶液、可逆反应、电解质的电离或水解、氧化还原反应、常见无机物和有机物的性质等有一定的认识和了解,要掌握好物质组成和构成微粒关系式、物质发生化学反应或电离或水解是否完全、氧化还原反应中某反应物或生成物与失去电子(或得到电子或转移电子)的关系式、物质的量在关系式或反应式或方程式计算中的应用规律,才能顺利解答出此题。如果把氨气与水的反应、一水合氨的电离看成彻底进行的过程,就会觉得B项合理;如果把盐酸当成气体,就会认为C项合理;如果把Na2O2的
9、物质的量当成1mol,就会推断D项合理。这样思考问题就会判断失误,造成丢分。1(2014宝鸡质检一)设NA代表阿伏加德罗常数的数值,下列说法中正确的是( )A1.8 g重水(D2O)中含有的质子数和电子数均为1.0NAB0、1个标准大气压下,22.4L NO 和224L O2混合后所得气体中分子总数为1.5NAC含4mol Si-O键的二氧化硅晶体中,氧原子数为2NAD将11.2 L Cl2通入足量的石灰乳中制备漂白粉,转移的电子数为0.5NA2(2014闵行期末)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是A1mol氯气参加氧化还原反应,转移的电子数一定为2NAB25时,1 L pH=12的
10、Na2CO3溶液中含有Na+的数目为0.02NAC12 g石墨和C60的混合物中质子总数一定为6NA个D常温常压下,22.4L乙烯中CH键数为4NA考点:本题主要考查阿伏加德罗常数的判断。3(2014新余期末)设NA为阿佛加德罗常数的数值,下列说法正确的是( ) A78 g Na2O2中含有的阴离子数为2NAB1.0 L 1.0 mo1/L的NaAlO2水溶液中含有的氧原子数为2NAC8.2 g Na218O2与足量的CO2和H2O(g)的混合气体充分反应后转移电子数为0.1NADNA个Fe(OH)3胶体粒子的质量为107g4(2014宁波期末)设NA为阿伏加德罗常数的数值,下列说法错误的是A
11、已知N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H=92.4 kJmol1,当有3NA个电子转移时,H变为46.2 kJmol1 B1 mol Na与O2完全反应,生成Na2O和Na2O2的混合物,转移电子总数NA个C由1molCH3COONa和少量CH3COOH形成的中性溶液中,CH3COO数目为NA个D2.9g 熟石膏(2CaSO4H2O)含有的结晶水分子数为0.01NA个5(2014镇江期末)用NA表示阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是 A23gNO2和N2O4的混合气体中含有的氮原子数为0.5NA B4.2 g丙烯中所含的共用电子对总数为0.6NAC过氧化氢分解制得标准状况下1.12 L O2,转移电子数目为 0.2 NAD在高温、高压、催化剂的条件下,28gN2和6gH2充分反应,生成NH3的分子数为2NA