专题02 阿伏加德罗常数及其化学计算 （讲）原卷版-高考化学二轮复习讲练测（新高考专用）

专题02阿伏加德罗常数及其化学计算课标解读内容物质的量、气体摩尔体积物质的量浓度解读1.了解物质的量(n)及其单位摩尔(mol)、摩尔质量(M)、气体摩尔体积(Vm)的含义2.了解阿伏加德罗常数(NA)的含义3.能根据微粒(原子、分子、离子等)物质的量、数目、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计算1.了解物质的量浓度(c)的含义2.理解溶液中溶质的质量分数的概念，并能进行有关计算3.掌握配制一定物质的量浓度溶液的方法考情分析利用阿伏加德罗常数这个载体综合考查相关知识，涉及一定量的物质所含粒子(分子、原子、离子、质子、中子等)数目、氧化还原反应中转移电子的数目、以及由于反应、浓度等的变化导致微粒数目变化，溶液中微粒个数，涉及电离水解平衡及守恒思想。在非选择题考查以物质的量为中心的计算，特别是计算技巧的应用，如关系式法、守恒法、热重分析法。备考策略一是要注意知识的系统性;二是要抓住重点，熟练掌握微粒物质的量、数目、气体体积之间的相互关系，气体摩尔体积的使用条件、物质结构、弱电解质的电离、可逆反应、氧化还原反应中的电子转移等内容核心素养宏观辨识与微观探析变化观念与平衡思想高频考点一阿伏加德罗常数(NA)的广泛应用（一）阿伏加德罗常数判断题中的常见陷阱1．突破物质状态和条件设置的陷阱一看“气体”是否在“标准状况”；二看“标准状况”下，物质是否为“气体”(如CCl4、H2O、溴、SO3、己烷、HF、苯等在标准状况下不为气体)；三注意n＝eq\f(m,M)、n＝eq\f(N,NA)在任何条件下都适用，不存在条件限制，物质所含的粒子数与温度、压强等外界条件无关。2．突破物质组成有关的陷阱(1)最简式相同时，质量一定，含有的原子数一定。(2)摩尔质量相同，质量一定，含有的分子数一定。(3)组成中原子数相同的分子，物质的量一定，该原子数一定。3．突破物质结构有关的陷阱(1)苯分子中不含。(2)白磷分子中含6个P—P键。(3)CnH2n＋2中共价键数为3n＋1。(4)若用NA表示阿伏加德罗常数的值，则1mol金刚石、SiO2、石墨中含有的共价键数目分别为2NA、4NA、1.5NA。4．突破电解质溶液中离子数目有关的陷阱(1)是否有弱离子的水解。(2)是否指明了溶液的体积。(3)所给条件是否与电解质的组成有关，如pH＝1的H2SO4溶液中c(H＋)＝0.1mol·L－1，与电解质的组成无关；0.05mol·L－1的Ba(OH)2溶液中c(OH－)＝0.1mol·L－1，与电解质的组成有关。5．突破特定反应中有关离子数目判断的陷阱(1)隐含“可逆反应”2SO2＋O22SO3，2NO2N2O4，PCl3＋Cl2PCl5，N2＋3H22NH3，Cl2＋H2OHCl＋HClO。(2)隐含“浓度的变化”MnO2＋4HCl(浓)eq\o(=====,\s\up10(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=====,\s\up10(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O，Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。(3)隐含“存在反应”在混合气体NO和O2中会发生反应：2NO＋O2===2NO2。(4)隐含“钝化”常温下，铁、铝遇浓硫酸、浓硝酸发生“钝化”。(5)隐含反应物的“用量”有些反应，反应物的用量不同，产物不同，如CO2与碱溶液的反应，少量CO2生成正盐，足量CO2生成酸式盐；Na2CO3与盐酸的反应；石灰水与NaHCO3溶液的反应等。6．突破氧化还原反应中电子转移数的陷阱(1)歧化反应类：Na2O2与CO2、Na2O2与H2O、NO2与H2O、Cl2与NaOH(冷稀、浓热)等。(2)变价金属(Fe、Cu)与强、弱氧化剂(Cl2/Br2、S/I2)反应类。(3)Fe与浓、稀硝酸，Cu与浓、稀硝酸反应类。(4)足量、不足量Fe与稀硝酸，足量Fe与浓硫酸反应类。(5)足量KMnO4与浓盐酸，足量MnO2与浓盐酸反应类。(6)注意氧化还原的顺序。如向FeI2溶液中通入Cl2，首先氧化I－，再氧化Fe2＋。【特别提】与电解质溶液中粒子数目判断有关的NA的应用(1)溶液中是否有“弱粒子”，即是否存在弱电解质或能水解的“弱离子”，如1L1mol·L－1的乙酸或1L1mol·L－1乙酸钠溶液中CH3COO－数目均小于NA。的数目。(3)所给条件是否与电解质的组成有关，如pH＝1的H2SO4溶液c(H＋)＝0.1mol·L－1，与电解质的组成无关；0.05mol·L－1的Ba(OH)2溶液，c(OH－)＝0.1mol·L－1，与电解质的组成有关。（二）关注特殊物质的“组成”和结构特点1.理清整体与部分的数量关系确定粒子个数：弄清楚微粒中相关粒子(质子、中子、电子)、离子、化学键之间的数量关系。如单原子分子：稀有气体He、Ne等；双原子分子：Cl2、N2、O2、H2等。有特殊结构的物质的量计算：如1molSi中含Si—Si2NA、1molSiO2中含Si—O4NA、1mol石墨烯(单层石墨)中含有六元环的个数为0.5NA。2.最简式相同的混合物简化计算技巧——求同存异，如第3题(3)将混合物看作“NO2”，(4)将混合物看作“CH2”。3.最简式相同的混合物计算技巧——极端假设法，如第3题(3)可先假设都是NO2计算，再假设都是N2O4，结果相同。（三）关注特殊物质氧化还原反应中电子转移数目1．判断电子转移总数做到“三注意”(1)注意是否发生歧化反应，如Na2O2与H2O、CO2的反应；Cl2、NO2与H2O或NaOH的反应。(2)注意变价元素，如Fe与足量硝酸反应生成Fe3＋，与少量硝酸反应生成Fe2＋。(3)注意氧化还原反应的竞争及用量问题，如向FeBr2溶液中通入Cl2，Cl2的量不同，转移的电子数不同。2．熟记特殊反应中电子转移总数反应物质变化量转移电子的物质的量或数目Na2O2＋CO2(或H2O)1molNa2O21mol或NA1molO22mol或2NACl2＋NaOH1molCl21mol或NACl2＋Fe1molCl22mol或2NA1molFe3mol或3NA题型一考查物质中粒子数、化学键数目例1．（2022·辽宁卷）设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A.中含有的中子数为B.分子中含有的键数目为C.标准状况下，气体中数目为D.的溶液中数目为【变式探究】（2022·全国甲卷）为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是A．25℃，下，氢气中质子的数目为B．溶液中，的数目为C．苯甲酸完全燃烧，生成的数目为D．电解熔融，阴极增重，外电路中通过电子的数目为【举一反三】（2021·全国甲卷）NA阿加罗数值下叙正的()A.8g水（D中有子为10AB.3mol的N2与HO全应移电数为4AC.2g状S）子含有S-S数为1A2-D.1LH等于4的0.1mo/L的Cr7液含有C7为0.1A2-【变式探究】（2021·广东卷）设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A.1molCHCl3含有C-Cl键的数目为3NAB.1.0mol·L-1的盐酸含有阴离子总数为2NAC.11.2LNO与11.2LO2混合后的分子数目为NAD.23gNa与足量H2O反应生成的H2分子数目为NA题型二考查与反应有关的粒子数例2．（2022·海南卷）在2.8gFe中加入100mL3mol/LHCl，Fe完全溶解。NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是A.反应转移电子为0.1mol B.HCl溶液中数为3NAC.含有的中子数为1.3NA D.反应生成标准状况下气体3.36L【变式探究】（2022·浙江卷）设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是A.在25℃时，1LpH为12的Ba(OH)2溶液中含有OH-数目为0.01NAB.1.8g重水(D2O)中所含质子数为NAC.足量的浓盐酸与8.7gMnO2反应，转移电子的数目为0.4NAD.32g甲醇的分子中含有C—H键的数目为4NA【举一反三】（2022·浙江卷）NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是A.中含有个阳离子B.乙烷和丙烯的混合气体中所含碳氢键数为C.含有中子数为D.和于密闭容器中充分反应后，分子总数为【变式探究】（2021·河北卷）NA是阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是（）A.22.4L(标准状况)氟气所含的质子数为18NAB.1mol碘蒸气和1mol氢气在密闭容器中充分反应，生成的碘化氢分子数小于2NAC.电解饱和食盐水时，若阴阳两极产生气体的总质量为73g，则转移电子数为NAD.1L1mol•L-1溴化铵水溶液中NH与H+离子数之和大于NA高频考点二溶液的配制误差分析及溶液浓度的计算1．一定物质的量浓度溶液的两种配制步骤与仪器(1)固体溶解：①计算溶质质量，②称量(托盘天平)，③溶解(烧杯、玻璃棒)，④冷却转移(容量瓶)，⑤洗涤，⑥定容(胶头滴管)，⑦摇匀，⑧装瓶。(2)浓溶液稀释：①计算浓溶液体积，②量取(量筒或酸、碱式滴定管)，③稀释(烧杯、玻璃棒)，④冷却转移(容量瓶)，⑤洗涤，⑥定容(胶头滴管)，⑦摇匀，⑧装瓶。2．误差分析的思维流程与方法(1)误差分析的思维流程(2)视线引起误差的分析方法①仰视容量瓶刻度线(图1)，导致溶液体积偏大，结果偏低。②俯视容量瓶刻度线(图2)，导致溶液体积偏小，结果偏高。3．三种计算(1)气体溶质物质的量浓度的计算标准状况下，1L水中溶解某气体VL，所得溶液的密度为ρg·cm－3，气体的摩尔质量为Mg·mol－1，则c＝eq\f(1000ρV,22400＋MV)mol·L－1。(2)溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度之间的换算c＝eq\f(1000ρw,M)(c为溶质的物质的量浓度/mol·L－1，ρ为溶液的密度/g·cm－3，w为溶质的质量分数，M为溶质的摩尔质量/g·mol－1)。(3)稀释定律①溶质的质量在稀释前后保持不变，即m1w1＝m2w2。②溶质的物质的量在稀释前后保持不变，即c1V1＝c2V2。③溶液质量守恒，m(稀)＝m(浓)＋m(水)(体积一般不守恒)。【方法技巧】溶液混合的规律同一溶质不同浓度的溶液混合后溶质质量分数的判断方法：设溶质质量分数分别为w1和w2的两溶液混合后所得溶液溶质的质量分数为w。(1)两溶液等质量混合w＝eq\f(1,2)(w1＋w2)。(2)两溶液等体积混合①若溶液中溶质的密度大于溶剂的密度，则w>eq\f(1,2)(w1＋w2)，如H2SO4溶液。②若溶液中溶质的密度小于溶剂的密度，则w<eq\f(1,2)(w1＋w2)，如氨水、酒精溶液。【知识拓展】用“偏高”“偏低”或“无影响”填空①砝码生锈：偏高。②定容时，溶液温度高：偏高。③定容时俯视容量瓶刻度线：偏高。④称量时物码颠倒且使用游码：偏低。⑤未洗涤烧杯、玻璃棒：偏低。⑥称量易吸水物质时间过长：偏低。⑦转移时，有液体溅出：偏低。⑧滴加蒸馏水超过容量瓶刻度线，再用胶头滴管吸出：偏低。⑨定容摇匀后，液面低于刻度线，再加水至刻度线：偏低。⑩容量瓶内有少量水：无影响。题型三考查溶液的浓度与误差分析例3．配制一定物质的量浓度的稀盐酸，结果偏高的是()A．在容量瓶中定容时，俯视刻度线B．用量筒量取浓盐酸时，俯视刻度线C．转移溶液后，未洗涤烧杯和玻璃棒就直接定容D．定容后把容量瓶倒置摇匀，发现液面低于刻度线又加水至刻度线【变式探究】下列关于物质的量浓度表述正确的是()A．0.3mol·L－1的Na2SO4溶液中含有的Na＋和SOeq\o\al(2－,4)的总物质的量为0.9molB．当1L水吸收22.4L氨气时所得氨水的浓度不是1mol·L－1，只有当22.4L氨气溶于水制得1L氨水时，其浓度才是1mol·L－1C．在K2SO4和NaCl的中性混合水溶液中，如果Na＋和SOeq\o\al(2－,4)的物质的量相等，则K＋和Cl－的物质的量浓度一定相同D．10℃时，0.35mol·L－1的KCl饱和溶液100mL蒸发掉5g水，冷却到10℃时，其体积小于100mL，它的物质的量浓度仍为0.35mol·L－1高频考点三关系式法与守恒法（一）关系式法：表示两种或多种物质之间“物质的量”关系的一种简化式子。在多步反应中，它可以把始态的反应物与终态的生成物之间的“物质的量”关系表示出来，把多步计算简化成一步计算。1.在进行多步反应的计算时，要找出起始物与目标物之间的定量关系，一般的解题步骤2.多步反应也可以利用原子守恒建立关系式如工业制硝酸可利用生产过程中氮原子守恒直接建立NH3和硝酸的关系式：。3.多步连续氧化还原反应可以通过电子守恒建立关系式。（二）守恒法：守恒法是中学化学计算中的一种常用方法，它包括质量守恒、电荷守恒、电子守恒。它们都是抓住有关变化的始态和终态，淡化中间过程，利用某种不变量(如①某原子、离子或原子团不变；②溶液中阴、阳离子所带电荷数相等；③氧化还原反应中得失电子数相等)建立关系式，从而达到简化过程，快速解题的目的。题型四关系式法与守恒法例4．为测定某石灰石中CaCO3的质量分数，称取Wg石灰石样品，加入过量的浓度为6mol·L－1的盐酸，使它完全溶解，加热煮沸，除去溶解的CO2，再加入足量的