第1章微专题一　阿伏加德罗常数及化学计算的常用方法

第1章微专题一阿伏加德罗常数及化学

计算的常用方法一、阿伏加德罗常数及其应用1.阿伏加德罗常数(NA)的应用是高考中的经典题型，主要考查以物质的量为中心的简单计算及NA与物质的关系。解答该类题目的方法思路：破题思路：解题通法：物质的质量气体体积(标准状况)一定c、V的溶液2.阿伏加德罗常数应用中的常见陷阱(1)因忽视“气体摩尔体积的适用条件”而出错例如，常温、常压下，11.2L二氧化碳气体含有的分子数为0.5NA(×

)。(2)因忽视“物质的状态”而出错例如，标准状况下，2.24LH2O中含有的原子数为3NA(×

)。(3)因忽视“溶液的体积”而出错例如，0.1mol·L－1Na2CO3溶液中含钠离子的数目为0.2NA(×

)。(4)因忽视“溶剂中的微粒”而出错例如，1L0.1mol·L－1的NaOH溶液中，含有氧原子的数目为0.1NA(

×

)。(5)因忽视“单质组成”而出错例如，标准状况下，11.2L氩气中含有的原子数目为NA(×

)。(6)因忽视“粒子种类”而出错例如，36.5g氯化氢气体中所含电子数为2NA(×

)。二、化学计算的常用方法1.关系式法确定已知量与未知量之间关系式的一般方法：①根据化学方程式确定关系式：先写出化学方程式，然后再根据需要从化学方程式中提炼出某些关系式。如Na2O2与CO2、H2O反应中的关系：反应的化学方程式为2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O22Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑放出O2的物质的量与CO2或H2O的物质的量之比均为1∶2。②根据守恒原理确定关系式：如在Na与H2O或酸的反应中，可得关系式：2Na～H2。2.差量法差量法是根据化学反应前后物质的有关物理量发生的变化，找出所谓的“理论差量”。如反应前后的质量、气体体积、物质的量、气体压强、反应过程中的热量变化等。解答此类题目的关键是根据题意确定“理论差量”，再根据题目提供的“实际差量”列出比例式，求出答案。例如：质量差量法①2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2

Δm(固体)～2CO

2×78g

2mol

2×106g

56g

2mol即发生反应时，固体增加的质量等于与CO2等物质的量的CO的质量。②2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑

Δm(固体)～2H2

2×78g

2mol

4×40g

4g

2mol即发生反应时，固体增加的质量等于与H2O等物质的量的H2的质量。3.守恒法常用的守恒法有“质量守恒”“电荷守恒”等。4.过量问题的计算物质发生的化学反应按一定量的关系进行，但题中若给出两个或两个以上反应物的量，解答此类题目应当先判断哪种物质过量，然后根据不足量的物质去求解。1234561.用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是A.常下，14g由N2与CO组成的混合气体含有的原子数目为NAB.标准状况下，22.4LN2和H2混合气体中含NA个原子C.标准状况下，22.4L盐酸含有NA个HCl分子D.23gNa与足量H2O反应完全后可生成NA个H2分子跟踪训练√123456可设N2的质量为xg，则CO的质量为(14－x)g，则混合气体含有原子的数目为

NA

mol－1＝NA，A正确；标准状况下，22.4LN2和H2混合气体中含有2NA个原子，B错误；盐酸在标准状况下是液态，C错误；由化学方程式2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑知，23gNa与足量H2O反应生成0.5NA个H2分子，D错误。跟踪训练2.设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是A.常下，48gO3含有的氧原子数为3NAB.24gMg完全变为Mg2＋时失去的电子数为NAC.4℃时9mLH2O和标准状况下11.2LN2含有相同的原子数D.同下，NA个NO与NA个N2和O2组成的混合气体的体积不相等123456跟踪训练√123456A项，48gO3的物质的量为1mol，含有的氧原子的物质的量为3mol，故其氧原子数为3NA，正确；B项，24gMg完全变为Mg2＋时失去的电子数为2NA，错误；C项，4℃时9mLH2O的质量为9g，其物质的量为0.5mol，所含原子数为1.5NA，而标准状况下，11.2LN2的物质的量为0.5mol，所含原子数为NA，错误；D项，同下，NA个NO与NA个N2和O2组成的混合气体的物质的量相等，其体积也相等，错误。跟踪训练123456跟踪训练3.用NA代表阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是A.NA个臭氧分子(O3)与NA个二氧化碳分子质量相等B.常温、常压下，2.24L氮气含有的氮原子数大于0.2NAC.密闭容器中，2molCO与1molO2充分反应后，混合气体中氧原子数

为4NAD.100mL0.5mol·L－1硫酸溶液中含有0.05NA个H2SO4分子√4.将20gCO2和CO的混合气体，通过装有足量过氧化钠的干燥管，反应后干燥管的总质量增加了11.2g，则原混合气体中CO2的质量分数为A.32% B.44% C.56% D.88%123456跟踪训练√123456反应前后固体质量差完全源自CO2与Na2O2的反应，所以本题宜用“差量法”求解。设其中CO2的质量为x，则2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2

Δm2×78

88

2×106

56

x

11.2g跟踪训练5.120℃时，将0.1mol氢气、2.8g一氧化碳和0.05mol氮气的混合气体与足量氧气充分燃烧后，立即将所得混合气体通过足量的过氧化钠粉末，固体质量增加A.2.8g B.3.0g C.7.2g D.4.4g123456跟踪训练√123456由2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2可知，1mol二氧化碳与过氧化钠反应时，固体增重相当于1mol一氧化碳的质量；由2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑可知，1mol水蒸气与过氧化钠反应时，固体增重相当于1mol氢气的质量。所以固体增加的质量为0.1mol×2g·mol－1＋2.8g＝3.0g。跟踪训练6.根据要求回答下列各题：(1)标准状况下，aL氢气在bL氯气(过量)中完全燃烧，所得气体混合物用100mL3.00mol·L－1的NaOH溶液恰好完全吸收，氢气在氯气中燃烧的化学方程式为__________________，氯气的体积b＝______。123456跟踪训练3.36123456跟踪训练氢气在氯气中燃烧生成HCl，反应的化学方程式为H2＋Cl22HCl；100mL3.00mol·L－1的NaOH溶液中n(NaOH)＝0.1L×3.00mol·L－1＝0.3mol，气体混合物与NaOH反应：HCl＋NaOH===NaCl＋H2O，Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，根据原子守恒知n(Cl)＝n(Na)，则氯气的物质的量为0.3mol×＝0.15mol，在标准状况下的体积为0.15mol×22.4L·mol－1＝3.36L。(2)取某(C2H5NO2)样品mg，将其中的氮全部变为氨气用盐酸吸收(已知NH3＋HCl===NH4Cl)，消耗浓度为cmol·L－1的盐酸VmL，则样品中氮的质量分数为________%，样品的纯度为________%。123456跟踪训练123456跟踪训练消耗浓度为cmol·L－1的盐酸VmL，则n(HCl)＝0.001cVmol，结合反应NH3＋HCl===NH4Cl可知，n(N)＝n(NH4Cl)＝n(C2H5NO2)＝n(HCl)，则m(N)＝0.001cVmol×14g·mol－1＝0.014cVg，则样品中氮的质量分(3)一定条件下，CO2和KO2有下列反应：4KO2＋2CO2===2K2CO3＋3O24KO2＋4CO2＋2H2O===4KHCO3＋3O2若9molCO2在密闭容器内和KO2反应后生成9molO2，则反应前密闭容器内H2O的物质的量应该是______mol。123456跟踪训练3123456跟踪训练设反应前密闭容器内H2O的物质的量为n，4KO2＋4CO2＋2H2O===4KHCO3＋3O2

4

2