高中化学 以物质的量为中心的化学计算

专题2以物质的量为中心的化学计算

考点一阿伏加德罗常数及其应用

【考必备·清单】

1．明确以物质的量为核心的各个化学计量之间的关系

2．突破阿伏加德罗常数命题的“五大陷阱”

陷阱一：注意“标准状况”“常温常压”等外界条件

(1)在标准状况下非气态物质如H2O、SO3、戊烷、CHCl3、HF、NO2、苯等；

(2)物质的质量、摩尔质量、微粒个数不受外界条件的影响。

陷阱二：注意物质的组成和结构

(1)特殊物质中所含微粒(分子、原子、电子、质子、中子等)的数目，如Ne、D2O、18O2、H37Cl；

(2)物质中所含化学键的数目，如CO2、C n H2n＋2等；

(3)最简式相同的物质中的微粒数目，如NO2和N2O4、乙烯和丙烯、O2和O3等；

(4)摩尔质量相同的物质中的微粒数目，如N2、CO、C2H4等。

陷阱三：注意氧化还原反应中电子转移数目的判断

(1)同一种物质在不同反应中氧化剂、还原剂的判断；

如Cl2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。Na2O2与CO2或H2O反应，Na2O2既作氧化剂，又作还原剂，而Na2O2与SO2或NO等反应，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FeI 2溶液中通入Cl 2，Cl 2首先氧化I －，再氧化Fe 2＋。

陷阱四：注意电解质溶液中粒子数目的判断

(1)是否存在弱电解质的电离或盐类的水解。

(2)已知浓度，是否指明体积，用好公式n ＝cV 。

(3)在判断溶液中微粒总数时，是否忽视溶剂水。

陷阱五：注意一些可逆反应、特殊反应

(1)2SO 2＋O 2

催化剂△2SO 3,2NO 2N 2O 4，N 2＋3H 2高温、高压催化剂2NH 3。 (2)Cl 2＋H 2O

HCl ＋HClO 。 (3)NH 3＋H 2O NH 3·H 2O

NH ＋4＋OH －。 (4)MnO 2＋4HCl(浓)=====△MnCl 2＋Cl 2↑＋2H 2O

(5)常温下，铁、铝遇浓硫酸、浓硝酸发生“钝化”。

【探题源·规律】

[典例] (2019·河北衡水中学一调)用N A 表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是

( )

①31 g 白磷中含有1.5N A 个P—P 键

②1 L 0.1 mol·L －1的Na 2CO 3溶液中所含阴离子的总数为0.1N A

③标准状况下，22.4 L HF 中含有N A 个分子

④电解精炼铜时，若转移N A 个电子，则阳极溶解32 g 铜

⑤1 mol H 2和1 mol I 2在加热条件下充分反应，生成HI 的分子数为2N A

⑥常温下，含有0.2 mol H 2SO 4的浓硫酸与足量铜反应，生成SO 2分子的数目小于0.1N A ⑦142 g Na 2SO 4和Na 2HPO 4的固体混合物中所含阴、阳离子的总数为3N A

⑧N A 个Fe(OH)3胶体粒子的质量为107 g

A ．①③④

B ．①⑥⑦

C ．③⑤⑦

D ．①⑥⑧

[解析] ①1 mol 白磷(P 4)中含有6 mol P—P 键，31 g 白磷(0.25 mol)中含有P—P 键数目

为1.5N A ，正确；②CO 2－3＋H 2O HCO －3＋OH －，1个CO 2－3

水解产生2个阴离子，溶液中阴离子总数增大，所以1 L 0.1 mol·L －1的Na 2CO 3溶液中所含阴离子总数大于0.1N A ，错误；③标准状况下，HF 为液体，不能用气体摩尔体积计算其物质的量，错误；④粗铜中含有锌、铁、银等杂质，锌、铁先失电子，反应完全后，铜再失电子，转移N A 个电子时，阳极溶解的铜不一定是32 g ，错误；⑤1 mol H 2和1 mol I 2在加热条件下充分反应，化学方程式为H 2

＋I2△2HI，反应不彻底，生成的HI的分子数小于2N A，错误；⑥浓硫酸与足量铜在加热条件反应，随着反应的进行，浓硫酸变为稀硫酸，稀硫酸不与铜反应，所以生成SO2的分子数目小于0.1N A，正确；⑦若142 g全为Na2SO4，含有阴、阳离子总数为3N A，若142 g全为Na2HPO4，含有阴、阳离子总数为3N A,142 g Na2SO4和Na2HPO4的固体混合物中所含阴、阳离子的总数为3N A，正确；⑧Fe(OH)3胶体粒子为多个Fe(OH)3分子的集合体，N A个Fe(OH)3胶体粒子的质量大于107 g，错误。

[答案]B

[规律方法]

解答阿伏加德罗常数类题目的“三”个步骤

【提素能·好题】

1．(2019·全国卷Ⅱ)已知N A是阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是()

A．3 g 3He含有的中子数为1N A

B．1 L 0.1 mol·L－1磷酸钠溶液含有的PO3－4数目为0.1N A

C．1 mol K2Cr2O7被还原为Cr3＋转移的电子数为6N A

D．48 g正丁烷和10 g异丁烷的混合物中共价键数目为13N A

解析：选B A正确，3 g 3He含有的中子数为1N A；B错误，磷酸钠为强碱弱酸盐，PO3－4会发生水解，所以所含PO3－4的数目小于0.1N A；C正确，Cr的化合价变化为6－3＝3，1 mol K2Cr2O7含有2 mol Cr，所以转移电子数为6N A；D正确，58 g正丁烷、异丁烷的混合