高考中的阿伏伽德羅常數

 　　單位物質的量的物質含有的粒子數叫阿伏伽德羅常數，符號是NA，單位mol-1，它與0.012 kg 12C所含碳原子數相等，大約為6.02×1023。

　　阿伏伽德羅常數(NA)是歷年高考的熱點，經久不衰，常常在考題中有意設置一些極易疏忽的干擾因素。在分析解答這類問題時，要特別注意以下幾點：

　?、?狀態問題：如水在標況下是為液體或固體;SO3在標況下是固體，通常狀況下是液體;而戊烷及碳原子數大于五的低碳烴，在標況下為液態或固態。

　?、?特殊物質分子中的原子個數，如稀有氣體均為單原子分子，O3、P4、S8為多原子分子等。

　?、?特殊物質的摩爾質量，如D2O、T2O、37Cl2等。

　　④ 特殊物質中的化學鍵的數目如Si、SiO2、P4、P2O5等

　　⑤ 某些離子如Fe3+、Al3+，還有某些原子團如NH4+、HCO3- 在水溶液中發生水解，使其數目減少。

　?、?特殊的氧化還原反應中，轉移電子數目的計算，如Na2O2 + H2O、H2S + SO2等。

　?、?凡是用到22.4 L·mol-1時，要注意是否處于標況下。

　　⑧ 物質的量與各量之間的關系：

　　n= = = = = cV

　?、?認真讀題，檢查題給條件是否齊全。

　　【例題1】(2010上海高考)NA表示阿伏加德羅常數，下列敘述正確的是

　　A.等物質的量的N2和CO所含分子數均為NA

　　B.1.7 g H2O2中含有的電子數為0.9 NA

　　C.1 mol Na2O2 固體中含離子總數為4 NA

　　D.標準狀況下，2.24 L戊烷所含分子數為0.1 NA

　　解析：阿伏伽德羅常數是指1 mol任何微粒中含有的微粒數，A選項中的等物質的量不一定是1 mol，故錯;H2O2的相對分子質量為34，故其1.7 g的物質的量為0.05 mol，其每個分子中含有的電子為18個，則其1.7 g中含有的電子的物質的量為0.9 mol，數目為0.9 NA，因此B對;Na2O2固體中，含有的是Na+ 和O22-兩種離子，1 mol固體中含有3 mol離子，故其中的離子總數為3NA，因此C錯;戊烷在標準狀況下為液態，故其2.24 L不是0.1mol，因此D錯。

　　答案：B

　　【例題2】(2010廣東高考)設 NA為阿伏加德羅常數的數值，下列說法正確的是

　　A. 16 g CH4中含有4NA個C-H鍵

　　B. 1 mol/L NaCl溶液含有NA個Na+

　　C. 1 mol Cu和足量稀硝酸反應產生 NA個NO分子

　　D. 常溫常壓下，22.4 L CO2中含有 NA個CO2分子

　　解析：每個CH4中含有4個C-H鍵，故16g CH4(1mol)中含有4NA個C-H鍵，A正確;沒有告訴溶液的體積，無法知道NaCl的物質的量，故B錯;根據化學方程式知1 mol Cu～2 mol NO，故C錯;常溫常壓下，22.4 L CO2不是1 mol。

　　答案：A

　　【例題3】(2010山東高考)16O和18O是氧元素的兩種核素，NA表示阿伏伽德羅常數，下列說法正確的是

　　A. 16O2與18O2互為同分異構體

　　B. 16O與18O核外電子排布方式不同

　　C. 通過化學變化可以實現16O與18O間的相互轉化

　　D. 標準狀況下，1.12 L16O2和1.12 L18O2均含有0.1NA個氧原子

　　解析：A中的物質是同一種物質，都是氧氣，故A錯;B中的兩種氧原子的電子數相等，核外電子排布方式也相同，故B錯;16O與18O之間的轉化，屬于原子核的變化，不是化學變化，故C錯;1.12 L標準狀況下O2的物質的量為0.05 mol，含有氧原子數為0.1NA，故D正確。

　　答案：D

　　【例題4】(2010福建高考)NA表示阿伏伽德羅常數，下列判斷正確的是

　　A.在18g 18O2中含有NA個氧原子

　　B.標準狀況下，22.4 L空氣含有NA個單質分子

　　C.1 mol Cl2參加反應轉移電子數一定為2NA

　　D.含NA個Na+ 的Na2O溶解于1L水中，Na+ 的物質的量濃度為1mol/L

　　解析：A選項，18g 18O2正好是0.5 mol，一個氧分子正好含有兩個氧原子，所以氧原子的物質的量為1 mol，即為1NA;B選項，空氣是混合物，因此錯誤;C選項，在氯氣與水的反應中，1 mol Cl2 就只轉移1NA的電子;D 所得溶液中含NA個Na+，可得氫氧化鈉的物質的量為1 mol，但這時候溶液不是1 L，所以物質的量濃度不是1 mol/L。

　　答案：A

　　【例題5】(2010四川高考)NA表示阿伏加德羅常數的值，下列說法正確的是

　　A. 標準狀況下，22.4 L二氯甲烷的分子數約為NA個

　　B. 盛有SO2的密閉容器中含有NA個氧原子，則SO2的物質的量為0.5 mol

　　C. 17.6 g丙烷中所含的極性共價鍵為4NA個

　　D. 電解精煉銅時，若陰極得到電子數為2NA個，則陽極質量減少64 g

　　解析：二氯甲烷在標況下為液態，22.4 L不一定為1 mol，A項錯誤;1 mol SO2中含有氧原子2 mol，故含有NA個氧原子的SO2的物質的量為0.5mol，B項正確;17.6 g丙烷的物質的量為0.4 mol，1mol丙烷中含有極性鍵8 mol，故0.4 mol中含有極性鍵3.2 mol，為3.2 NA個，C項錯誤;精煉銅時，陽極為粗銅，當轉移2mol電子時，陽極消耗的質量不一定為64 g，所含雜質也要失去電子，故D項錯誤。

　　答案：B

　　【例題6】(2010江蘇高考)設NA為阿伏加德羅常數的值，下列敘述正確的是

　　A.常溫下，1 L 0.1 mol/L的NH4NO3溶液中氮原子數為0.2 NA

　　B.1 mol羥基中電子數為10NA

　　C.在5I- + IO3- + 6H+ === 3 I2 + 3H2O反應中，每生成3 mol I2轉移的電子數為6 NA

　　D.常溫常壓下，22.4 L乙烯中C-H鍵數為4NA

　　解析：A選項，無論NH4+ 是否水解，根據元素守恒正確;B選項，1mol羥基中有9NA個電子因此錯誤;C選項，在該反應中，每生成3 mol I2,轉移5NA個電子;D選項，常溫常壓下，氣體摩爾體積Vm不是22.4 L/mol。綜上分析得知，本題選A項。

　　答案：A

　　點評：在進行判斷時首先要以“物質的量”為中心;以“標準狀況”和“氣體”這兩個前提為基本條件(混合氣體也適用);明確“三個關系”：①直接構成物質的粒子與間接構成物質的粒子(原子、電子)數目間的關系;②摩爾質量與相對分子質量的關系;③強電解質、弱電解質、非電解質與溶質粒子(分子或離子)數之間的關系。搞清“兩個無關”物質的量、質量、粒子數的多少均與溫度、壓強的高低無關;物質的量濃度的大小與所取該溶液的體積多少無關(但溶質粒子數的多少與溶液體積有關)。

　　結合阿伏伽德羅常數為NA，判斷一定量的物質所含有的某種粒子數目的多少，是高考命題的熱點之一，在近幾年的各種高考試題中保持了相當強的連續性。這種題型所涉及的內容非常豐富，在備考復習時應多加注意，強化訓練，并在平時的復習中注意知識的積累和總結。

　　補充練習：

　　【練習1】(2009上海高考) NA代表阿伏加德羅常數。下列有關敘述正確的是

　　A.標準狀況下，2.24 L H2O含有的分子數等于0.1NA

　　B.常溫下，100 mL 1 mol/L Na2CO3溶液中陰離子總數大于0.1NA

　　C.分子數為NA的CO、C2H4混合氣體體積約為22.4L，質量為28 g

　　D.3.4 g NH3中含N—H鍵數目為0.2NA

　　解析：標準狀況下，水是液體，A項錯。由碳酸根離子水解的離子方程式可知，水解引起陰離子數目增多，B項正確。C項沒有指明條件，22.4 L并不一定是1 mol，但該混合氣體的質量為28 g是正確的，故C錯誤。1分子NH3中含3個N—H共價鍵，3.4 g氨氣中含N—H數目為0.6NA，D項錯。

　　答案：B

　　【練習2】(2009浙江高考) 用NA表示阿伏加德羅常數的值，下列說法正確的是

　　A.標準狀況下，5.6 L一氧化氮和5.6 L氧氣混合后的分子總數為0.5NA

　　B.1 mol乙烷分子含有8NA個共價鍵

　　C.58.5 g的氯化鈉固體中含有NA個氯化鈉分子

　　D.在1 L 0.1 mol·L-1碳酸鈉溶液中，陰離子總數大于0.1 NA

　　解析： NO與O2混合后會發生反應，分子數將減少，故A項錯;乙烷中含有7個共價鍵，可以寫出乙烷的結構式數，故B項錯;氯化鈉為離子晶體，不存在小分子，因此C項錯;CO32-水解，1 mol可以水解生成2 mol OH-，故陰離子總數變大， D正項確。

　　答案：D

　　【練習3】(09年廣東理基)設NA代表阿伏加德羅常數(NA)的數值，下列說法正確的是A.22.4 L Cl2中含有NA個C12分子B.1 L 0.1 mol·L-1 Na2SO4溶液中有0.1 NA個Na+C.1 mol H2與1 mol C12反應生成NA個HCl分子D.1 mol Ca變成Ca2+ 時失去的電子數為2NA 解析：A選項中沒有指明條件是否為標準狀況，因此選項A錯誤;B選項中Na+ 的物質的量為0.2 mol，因此Na+ 應為0.2NA個，故選項B錯誤;C選項中H2和Cl2反應的化學方程式為H2+Cl2 === 2HCl，因此1 mol H2與1 mol C12反應生成2NA個HCl分子，故選項C錯誤;D選項中Ca失電子的反應為Ca-2e-=== Ca2+，因此1 mol Ca失去2NA個電子變成Ca2+。所以D選項正確。

　　答案：D

　　【練習4】 (09年江蘇化學)用NA表示阿伏加德羅常數的值。下列敘述正確的是

　　A.25℃時，pH=13的1.0L Ba(OH)2溶液中含有的OH-數目為0.2NA

　　B.標準狀況下，2.24 L Cl2與過量稀NaOH溶液反應，轉移的電子總數為0.2NA

　　C.室溫下，21.0 g乙烯和丁烯的混合氣體中含有的碳原子數目為1.5NA

　　D.標準狀況下，22.4 L 甲醇中含有的氧原子數為1.0NA

　　解析：pH=13，c(H+)=1×10-13mol·L-1，則c(OH-)=1×10-1mol·L-1，所以

　　n(OH-) = n(OH-)×V =1×10-1mol·L-1×1 L=0.1mol，所以N(OH-)=0.1NA，故A選項錯誤;B項發生的化學反應方程式為Cl2 + 2NaOH === NaCl+NaClO+H2O(該反應為歧化反應)，n(Cl2)=0.1 mol，那么轉移電子的數目應該為0.1NA故B選項錯誤;乙烯和丁烯的最簡式都是CH2，則n(CH2)==1.5 mol，所以n(C)=01.5mol，N(C)=1.5 NA，因此C項正確;由于標準狀況下甲醇為液態，所以甲醇的物質的量不是1 mol，則所含有的氧原子個數也不為NA，故D項錯誤。

　　答案：C

　　【練習5】(09年山東理綜)下列關于氯的說法正確的是A.Cl2具有很強的氧化性，在化學反應中只能作氧化劑B.若35 17Cl、若37 17Cl為不同的核素，有不同的化學性質C.實驗室制備Cl2，可用排飽和食鹽水集氣法收集D.1.12 L Cl2含有1.7NA個質子(NA表示阿伏伽德羅常數) 解析：氯氣與水的反應既是氧化劑也是還原劑，因此A選項錯誤;同一元素的不同核素化學性質幾乎完全相同而物理性質不同，故B選項錯誤;D選項中Cl2的體積未指明是標準狀況，因而D選項錯誤。實驗室制備Cl2，即可用排飽和食鹽水集氣法收集也可用口向上排空氣法收集，故C正確。

　　答案：C

　　【練習6】(09年海南化學)下列敘述正確的是(用NA代表阿伏加德羅常數的值)

　　A.2.4g金屬鎂變為鎂離子時失去的電子數為0.1NA

　　B.1 mol HCl氣體中的粒子數與0.5 mo1/L鹽酸中溶質粒子數相等

　　C.在標準狀況下，22.4 L CH4與18 g H2O所含有的電子數均為10 NA

　　D.CO和N2為等電子體，22.4 L的CO氣體與lmol N2所含的電子數相等

　　解析：A中鎂為0.1 mol，失去的電子數為0.2 NA;B中鹽酸無體積，不能計算出粒子數;D選項中使用氣體摩爾體積沒有明確是否在標準狀況下。

　　答案：C

　　【練習7】(09年福建理綜)設NA為阿伏伽德羅常數，下列敘述正確的是

　　A.24 g鎂的原子最外層電子數為NA

　　B.1 L 0.1 mol·L-1乙酸溶液中H+ 數為0.1NA

　　C.1 mol甲烷分子所含質子數為10NA

　　D.標準狀況下，22.4L乙醇的分子數為NA

　　解析：鎂原子的最外層電子數為2，故A項錯誤;乙酸為弱電解質，部分電離， H+ 小于0.1 NA，故B項錯誤;CH4的質子數為10，C項正確;乙醇標狀下不是氣體，故D項錯誤。

　　答案：C

　　【練習8】(09年廣東化學)設NA 代表阿伏加德羅常數(NA )的數值，下列說法正確的是

　　A.1 mol 硫酸鉀中陰離子所帶電荷數為NA

　　B.乙烯和環丙烷(C3H6 )組成的28 g混合氣體中含有3NA 個氫原子

　　C.標準狀況下，22.4L氯氣與足量氫氧化鈉溶液反應轉移的電子數為NA

　　D.將0.1 mol氯化鐵溶于1 L水中，所得溶液含有0.1NA Fe3+

　　解析： K2SO4中陰離子為硫酸根，1 mol硫酸根所帶電荷為2 mol，故A錯誤。乙烯和C3H6的最簡式相同均為CH2，28 g混合氣有2 mol CH2，所以含4 mol H原子，故B錯誤。Fe3+ 在溶液中發生水解，0.1mol FeCl3溶液中，Fe3+ 的物質的量要小于0.1 mol，故D錯誤。

　　答案：C

　　【練習9】(09年寧夏理綜)將22.4 L某氣態氮氧化合物與足量的灼熱銅粉完全反應后，氣體體積11.2 L(體積均在相同條件下測定)，則該氮氧化合物的化學式為

　　A.NO2 B.N2O2 C.N2O D.N2O4

　　解析：根據2NxOy+2yCu =2yCuO + xN2，以及題中數據反應后氣體體積為反應前氣體體積的一半，可以得到x = 1，因此只有A選項符合題意。

　　答案：A