阿伏伽德罗常数 讲义 2021届新高考化学二轮专题综合分析(题型分析+演练)
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阿伏伽德罗常数 讲义 2021届新高考化学二轮专题综合分析(题型分析+演练)

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资料简介
阿伏伽德罗常数计算 【命题解读】物质的量的相关计算一直是高考的必考点,常见的呈现方式既有选择题(NA 的正误判断)又有非选择题 (复杂的运算)。在选择题中,有关 NA 的正误判断主要以阿伏加德罗常数(NA)的相关计算为依托考查物质的结构(如 一定量的物质所含粒子数目的判断)、电子转移数目的判断、可逆反应中粒子数目的判断、水溶液中的离子平衡(如 盐类水解造成的溶液中离子浓度或数目改变)等。根据最近的八省联考试题以及其他相关新高考的试题研究发现,阿 伏伽德罗常数常数习题增加了对物质结构的考查,有出现了新的考查方式。 【知识归纳】 1、n=v/vm 的使用:标况下的气体使用,此时 Vm=22.4 L·mol-1 气体若在非标准状况下,气体摩尔体积不能用22.4L·mol-1计算;标准状况下为非气体的物质:水、乙醇、硫酸、 三氧化硫、HF、四氯化碳、苯、甲醇以及碳数大于四的烃等不能使用该公式计算。标况下气态有机物:一氯甲 烷、甲醛、碳数小于等于 4 的烃等。 举例 标况(0℃,101kPa) 常温常压(25℃,101kPa) 判断依据 判断 ①常温常压下,22.4 L 氯气与足量的镁粉充分反应,转移的电子数为(等于)2NA 体积数不能用 ⅹ ②锌与足量的稀硫酸反应生成 22.4 L H2,转移电子数为(等于)2NA 没条件,体积不能用 ⅹ ③标准状况下,2.24 L SO3 中含有(等于)0.3NA 个氧原子 标况下与气体体积相同的液、固体的 体积对应的物质的量比较大 ⅹ ④标准状况下,22.4 L CCl4 中分子数大于 NA 同上 √ ⑤常温常压下,22.4L 的甲烷分子数目小于 1NA PV=nRT √ 2、n=m/M 的使用,化学式代表的结构的分子数、原子数、电子数、质子数、中子数、离子数等数目。整体与部分 关系。特定的化学键数。D:2H T:3H 电子数=化学式中所有原子序数之和减去所带正电荷或加上负电荷(无电荷不用加减) 质子数=化学式中所有原子序数之和 中子数=化学式相对分子质量减去化学式质子数之和(质量数减去质子数) 质量数=相对原子质量(常见核素)或元素符号左上标 离子数:熟悉常见离子的同时,谨记一般碱、盐、金属氧化物的化学式至少可被拆成两部分,分属阴阳离子,阳离 子在前面。阳离子一般都是熟悉的离子(不包括 H+)。阴离子一般是熟悉的,不熟悉的整体就是一个阴离子。 例:Na2S2O7 中的阴离子 S2O72- 举例 判断依据 判断 ①18gD2O 中含有中子数数目为 10NA 18÷(2ⅹ2+16)×10 ⅹ ②1 L 0.1 mol·L-1 H2O2 溶液中含有 O 原子数为 0.2NA 考虑溶剂的 O ⅹ ③1 mol Na2O2 中含有的阴离子数为 2NA O22- ⅹ ④1 mol —OH 中含有的电子数为 10NA (8+1)×1 ⅹ ⑤1 mol OH-中含有的电子数为 10NA (8+1+1)×1 √ ⑥1 mol 熔融的 KHSO4 中含有 2NA 个阳离子 K+ 、 HSO4- ⅹ ⑦氢原子数为 0.4NA 的甲醇分子中含有的共用电子对数为 0.4NA CH3OH 中有 5 个化学键 ⅹ ⑧14gCnH2n(单烯烃)中碳碳双键的数目为 1/n 14÷(12n+2n)ⅹ1 √ 3、n=CⅹV 的使用,结合离子的电离和水解、弱电解质的电离、溶液组成等知识考查 阳离子水解公式:阳离子+ H2O ⇌ 碱 + H+ 例 Al3++ 3H2O ⇌ Al(OH)3 + 3H+ K+、Na+、Ba2+、Ca2+、H+不水解,其他阳离子离子水解 阴离子水解公式:一价阴离子+ H2O ⇌ 酸 + 0H- 或 二价阴离子+ H2O ⇌ 酸式酸根 + 0H- 例 HCO3-+ H2O ⇌ H2CO3 + OH- CO32-+ H2O ⇌ HCO3- + OH- SO42-、Cl-、NO3-、I-、Br- 、ClO4- 、OH-不水解,其他阴离子水解 特殊: Cr2O72-+H2O ⇌ 2CrO42-+2H+ ;双水解时,一般不考虑 MnO4-水解 酸式酸根既可以电离也可以水解:HCO3-+ H2O ⇌ H2CO3 + OH- 、HCO3- ⇌ CO32-+ H+ 特殊:HSO4- = H+ + SO42- 弱电解电离是微量的,不超过 1%。弱电解质包含弱酸(除去 H2SO4、HCl、HNO3、HI、HBr 、HClO4 的酸)、弱碱 [除去 KOH、NaOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2 的碱]、水、少数盐[(CH3COO)2Pb 等],弱酸分步电离。 举例(一般不考虑水电离) 判断依据 判断 ①1 L 0.1 mol·L-1 CH3COOH 溶液中所含 H+的数目为 0.1NA CH3COOH 是弱酸 ⅹ ②1 L 0.1 mol·L-1 Na2CO3 溶液中所阴离子的数目为 0.1NA CO32-+ H2O ⇌ HCO3- + OH- ⅹ ③2 L 1 mol·L-1 FeCl3 溶液中所含 Fe3+的数目为 2NA Fe3+会水解 ⅹ ④0.1 mol·L-1 FeCl3 溶液中所含 Fe3+的数目小于 0.1NA 没有体积 ⅹ ⑤1L 0.1 mol·L-1NaHSO4 的阳离子数目为 0.2NA 溶液中 NaHSO4= Na++H++SO42- √ ⑥1L 0.1 mol·L-1NH4NO3 加入少量氨水至 pH 值为 7,忽略体积变化, NH4+数目为 0.1NA 看中性,写电荷守恒 C(H+)+ C(NH4+)= C(NO3-)+ C(OH-) √ 4、隐藏条件——————直接化学反应、可逆反应、钝化 NO 与 O2 接触就反应(还有氨气与氯化氢、氢气与氟气、氢气与氯气等),生成的物质 NO2 会发生可以反应 2NO2 ⇌ N2O4,引起分子个数减少。I2 + H2 ⇌ 2HI 2SO2+O2 ⇌ 2SO3 Cl2+H2O ⇌ HCl+HClO N2+3H2 ⇌ 2NH3 CH3COOH+CH3CH2OH ⇌ CH3COOCH2CH3+H2O 铁和铝跟常温下的浓硫酸、浓硝酸会钝化(化学变 化) 举例 判断依据 判断正误 ①标况下,22.4LNO 和 11.2LO2 混合,混合后的分子数目为 1NA 2NO2 ⇌ N2O4 ⅹ ②1L 容器内充入 2molSO2 和 1molO2,反应后分子总数为 2NA 2SO2+O2 ⇌ 2SO3 ⅹ ③已知 N2(g)+3H2(g) ⇌ 2NH3(g)∆H=-93KJ/mol,1L 装置中充入 1molN2 和 3molH2, 反应结束后,共放出 93KJ 热量。 N2+3H2 ⇌ 2NH3 ⅹ ④5.6gFe 与足量浓硝酸反应,转移的电子数为 3NA 常温钝化 ⅹ 5、转移电子数 确定研究对象:可以求出物质的量的物质就是研究对象 观察研究对象:研究对象中变价元素的化合价之差ⅹ研究对象中变价原子个数ⅹ研究对象的物质的量=转移电子数 只求升价或降价 特殊注意:Fe、Cu、歧化反应(同元素一变多,从后往前算,研究对象在生成物)、归中反应(同元素化合价靠拢, 从前向后算,研究对象在反应物) 举例 判断依据 判断 ①过氧化钠与水反应时,生成 0.1 mol 氧气转移的电子数为 0.4NA 1×2×0.1 ⅹ ②铁与硫的反应中,1 mol 铁失去的电子数为 3NA 2ⅹ1ⅹ1 ⅹ ③1 mol 氯气与足量的水反应,转移的电子数为 NA 无法计算 ⅹ ④标准状况下,6.72 L NO2 溶于足量的水中,转移的电子数为 0.3NA 3NO2+H2O=2HNO3+NO NO:↑2ⅹ1ⅹ0.1 ⅹ ⑤3 mol 铁在足量的氧气中燃烧,转移电子数为 9NA 8/3ⅹ1ⅹ3 ⅹ ⑥1 mol 铁在 1 mol 氯气中燃烧,转移的电子数为 3NA 考虑:过量与少量 由 2Fe+3Cl2=2FeCl3 知道铁过量,用 Cl2 算 Fe:3ⅹ1ⅹ1 Cl2:1ⅹ2ⅹ1 ⅹ ⑦KIO3+6HI=KI+3H2O+3I2 中,生成 1 mol I2 转移电子的总数为 2NA 考虑:I2 升高和降低后的产物,不能用来计算,用 KIO3 来算 KIO3:↓5ⅹ1ⅹ1/3 ⅹ 特例: I 已知 Cl2 的物质的量求解转移电子数(氯气是少量,是一定要消耗完的。) ①氯气与水反应:无法计算(除非告诉氯气消耗量或生成物生成量,算法同②) ②氯气与碱液反应:氯气的物质的量就是转移电子数 ③氯气与还原性物质反应:氯气的物质的量的两倍就是转移电子数 II 已知 Na2O2 的物质的量求解转移电子数 过氧化钠与水、二氧化碳反应:转移电子数就是消耗过氧化钠的物质的量。变价的氧只能是过氧化钠中的氧。 III 已知 H2O2 的物质的量求解转移电子数 ①过氧化氢分解:转移电子就是过氧化氢的物质的量 ②过氧化氢被氧化、过氧化氢被还原:转移电子数就是过氧化氢物质的量的两倍 IV 铁、铜具有多价态,需要根据反应物和反应物的多少来判断价态 铁:与非氧化性酸只能生成二价;与碘、硫单质生成二价;过量铁与氧化性酸生成二价;与氧气生成四氧化三铁; 与氯、氟、溴单质都只生成三价;少量铁与氧化性酸生成三价; 铜:与硫生成一价;其他情况多生成二价; 6、有机物 (1)已知分子式:共价键数目(共用电子对)计算公式=(碳数ⅹ4+氢数+氧数ⅹ2+氮数ⅹ3+卤原子数)/2 极性键、非极性键、特殊化学键等共价键都必须熟知物质结构才能计算。同分异构的现象使得无法计算具体的化学 键数。一般含氧、氮元素的有机物从两个碳的有机物就开始存在同分异构了。烷烃从碳数为四的丁烷开始有同分异 构现象,一卤代烷烃从一卤丙烷开始有同分异构。 例:46gC2H6O 中的共价键数目是 8NA 正确 46g÷46g/molⅹ(2ⅹ4+6+1ⅹ2)÷2=8 例:46gC2H6O 中的 C-H 键数目是 6NA 错误,C2H6O 存在同分异构 CH3CH2OH 或 CH3OCH3,C-H 数目不固定, (2)已知物质名称:有名称写出物质的结构简式方可进行相关计算。写结构时,先写主链,再加支链 例:14gCnH2n 烯烃中,碳碳双键数目为 1/n 正确 14g÷(12n+2n)g/molⅹ1 7、混合物(不反应) 常见有一下几点考法: (1)最简式相同的两物质混合 将混合物看做由最简式构成的纯净物,求出最简式的物质的量在进行其他微粒数的计算。 原子数、电子数、中子数、质子数、化学键都可求。 (2)相对分子质量相同且分子中原子数相同的物质混合 将混合物看做由相对分子质量相同且原子数相同的某纯净物构成,再进行分子数、原子数的计算。这个类型拓展开 来,混合物的物质的量与混合物的共同特征有一定的数值关系。 (3)相对分子质量相同且分子中原子数不相同的物质混合 将混合物看做由相对分子质量相同的某种纯净物但是不知该物质的分子式,只能算出分子数。 举例 判断依据 判断 ①28g C2H4 和 C3H6 的混合物中的分子数为 1 NA 28g÷14 g/mol 求出最简式 n(CH2) ⅹ ②14g CO 和 N2 的混合物中原子数为 2 NA 14g÷28 g/molⅹ2 ⅹ ③30g C3H8O 和 C2H4O2 的混合物中分子数为 1 NA 30g÷60 g/mol ⅹ ④标准状况下,11.2L 甲烷和乙烯混合气体中氢原子数目为 2NA 11.2L÷22.4 L/molⅹ4 √ 8、胶粒 胶粒直径为 1nm~100nm,1mol 无机物无法形成 1mol 胶粒。 例 1molFeCl3 溶于沸水中形成 Fe(OH)3 胶粒的数目为 1NA。 错误 胶粒中范围大,每个胶粒含有的微粒数不尽相 同会造成胶粒的数目不够准确。 9、反应不完全 MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+Cl2↑+2H2O、Cu+2H2SO4(浓)=CuSO4+SO2↑+2H2O 这些反应,酸的浓度会随着反应的进行 而减小,减小到一定程度就不在反应,无法通过酸的物质的量来计算转移电子。能求极限值。 例:100mL 10mol/L HCl 与足量的二氧化锰反应,生成的氯气物质的量小于 0.25mol 正确 MnO2 + 4HCl(浓) = MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O

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