专题三 化学常用计量及其应用
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)、物质的量浓度(c)、阿伏加德罗常数(NA)的含义。
理解质量守恒定律。
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。
了解溶液的含义。
了解溶解度、饱和溶液的概念。
了解溶液浓度的表示方法。理解溶液中溶质的质量分数和物质的量浓度的概念，并能进行有关计算。
掌握配制一定溶质质量分数溶液和物质的量浓度溶液的方法。
阿伏加德罗常数及其应用
1．与气体摩尔体积22.4 L·mol相关的NA的应用
(1)非标准状况下的气体、标准状况下的非气体均不适用22.4 L·mol的计算。
(2)常见物质在标准状况下的状态：溴、H2O、HF、苯、己烷、CCl4、CH2Cl2、CHCl3、CH3OH、CH3CH2OH、碳原子数大于4的烃(除新戊烷外)均为液体，SO3为固体，已知体积的以上物质的物质的量均不能用n＝－1计算。
22.4 L·mol
2．与物质的组成相关的NA的应用
(1)稀有气体(单原子分子)、臭氧(O3)、白磷(P4)分子中的原子数目，不能认为单质分子都是双原子分子。
(2)一定质量含某核素的物质中的质子、中子、电子或原子的数目。
(3)Na2O2、KO2中的阴、阳离子个数比，前者为1∶2，后者为1∶1；熔融的NaHSO4中的阳离子数目(阳离子只有Na)。
(4)等物质的量的羟基与氢氧根离子所含质子、电子或原子数目。
(5)等质量的最简式相同的有机物(如烯烃)、同素异形体、N2与CO、NO2与N2O4等含有的
1
＋
－1
－1
进行物质的量
V原子、分子数目。
(6)注意特殊物质的摩尔质量，如D2O、O2、HCl等。
(7)一定物质的量的有机物中共价键的数目(苯环、萘环中无碳碳双键)，如CnH2n＋2中共价键的数目为3n＋1。
(8)1 mol金刚石、石墨中的C—C键数目分别为2NA、1.5NA；1 mol SiO2中Si—O键数目为4NA；1 mol P4中的P—P键数目为6NA。
3．与氧化还原反应相关的NA的应用
(1)歧化反应类：Na2O2与CO2、H2O的反应，Cl2与NaOH(冷稀、浓热)、H2O的反应。 (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，足量Cu与浓硫酸反应类。 (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Fe。 4．与可逆反应相关的NA的应用 在NA的应用中，常涉及以下可逆反应： (1)2SO2＋O2PCl3＋Cl22NO2
N2O4
催化剂
△2SO3 PCl5
－
2＋
18
37
高温、高压
N2＋3H2催化剂2NH3 (2)Cl2＋H2O(3)NH3＋H2O
HCl＋HClO NH3·H2O
NH4＋OH
＋
－
5．与电解质溶液中粒子数目判断相关的NA的应用 审准题目要求，是突破该类题目的关键。
(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1 L 1 mol·L的乙酸或1 L 1 mol·L乙酸钠溶液中CH3COO数目均小于NA。
(2)题目中是否指明了溶液的体积，如在pH＝1的HCl溶液中，因溶液体积未知而无法求算H的数目。
(3)所给条件是否与电解质的组成有关，如pH＝1的H2SO4溶液中c(H)＝0.1 mol·L，与电解质的组成无关；0.05 mol·L的Ba(OH)2溶液，c(OH)＝0.1 mol·L，与电解质的组成有关。
1．(2019·高考全国卷Ⅱ，T8，6分)已知NA是阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是( )
2
－1
－
－1
＋
－1
＋－1
－1
－
A．3 g He含有的中子数为1NA
B．1 L 0.1 mol·L 磷酸钠溶液含有的PO4数目为0.1NA C．1 mol K2Cr2O7 被还原为Cr转移的电子数为6NA D．48 g正丁烷和10 g异丁烷的混合物中共价键数目为13NA
解析：选B。3 g He的物质的量为1 mol，每个He含1个中子，则1 mol He含1 mol中子，A项正确；该溶液中含0.1 mol Na3PO4，由于部分PO4水解，故溶液中PO4的数目小于0.1NA，B项错误；K2Cr2O7中Cr元素为＋6价，1 mol K2Cr2O7被还原成Cr时，得到6 mol电子，C项正确；正丁烷和异丁烷互为同分异构体，每个分子中均含10个C—H键和3个C—C键，即每个分子中含13个共价键，则48 g正丁烷和10 g异丁烷的混合物中含13 mol共价键，D项正确。
2．(2018·高考全国卷Ⅰ，T10，6分)NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( ) A．16.25 g FeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为 0.1NA B．22.4 L(标准状况)氩气含有的质子数为18NA C．92.0 g甘油(丙三醇)中含有羟基数为1.0NA
D．1.0 mol CH4与Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数为1.0NA
解析：选B。16.25 g FeCl3的物质的量n(FeCl3)＝0.1 mol，如果氯化铁完全水解，则生成0.1 mol Fe(OH)3，而氢氧化铁胶体粒子由许多氢氧化铁分子聚集而成，故氢氧化铁胶体粒子数远小于0.1NA，A项错误；氩气是单原子分子，1 mol Ar含18 mol质子，B项正确；甘油(丙三醇)的分子式为C3H8O3，相对分子质量为92，1 mol (92.0 g)甘油含3 mol羟基，C项错误；甲烷与氯气在光照下反应会生成四种有机产物，即1.0 mol甲烷反应后生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4共为1 mol，D项错误。
3．(2018·高考全国卷Ⅱ，T11，6分)NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A．常温常压下，124 g P4中所含P—P键数目为4NA B．100 mL 1 mol·L FeCl3溶液中所含Fe的数目为0.1NA C．标准状况下，11.2 L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NA D．密闭容器中，2 mol SO2和1 mol O2催化反应后分子总数为2NA
解析：选C。每个P4分子中含6个P—P键，124 g P4的物质的量为1 mol，含6 mol P—P键，A项错误；该溶液中虽然含0.1 mol FeCl3，但由于Fe部分水解，即溶液中Fe数目小于0.1NA，B项错误；标准状况下，11.2 L甲烷和乙烯的混合气体为0.5 mol，根据1 mol CH4和1 mol C2H4均含4 mol H原子可知，0.5 mol混合气体中含2 mol H原子，C项正确；SO2和O2的反应为可逆反应，即反应后容器中同时含有SO2、O2和SO3，分子总数大于2NA，D项错误。
4．(2017·高考全国卷Ⅱ，T8，6分)阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法正确的是( )
3
3＋
3＋
－1
3＋
3＋
3－
3－
3
3
3
3＋
－1
3－
3
A．1 L 0.1 mol·L NH4Cl溶液中，NH4的数量为0.1NA B．2.4 g Mg与H2SO4完全反应，转移的电子数为0.1NA C．标准状况下，2.24 L N2和O2的混合气体中分子数为0.2NA
D．0.1 mol H2和0.1 mol I2于密闭容器中充分反应后，其分子总数为0.2NA 解析：选D。溶液中含0.1 mol NH4Cl，由于NH4部分水解，即NH4的数量少于0.1NA，A项错误；2.4 g Mg为0.1 mol，与H2SO4完全反应转移0.2 mol电子，B项错误；标准状况下，2.24 L N2和O2的混合气体为0.1 mol，其分子数为0.1NA，C项错误；H2与I2的反应虽为可逆反应，但由于反应前后气体总物质的量不变，因此无论反应程度如何，分子总数均为0.2NA，D项正确。
＋
＋
－1＋
NA试题“一算、二定、三判断”的解题思路
一算：利用基本公式n＝＝＝c·V，用已知的物理量计算物质的量。注意公式n＝(Vm
＝22.4 L/mol)的使用范围(标准状况下的气体)。对于公式n＝c·V(V是指溶液体积)，若选项未指明c或V，不能计算物质的量，则此选项错误。
二定：确定上步所求物质的量与选项中所求物理量的关系。注意此步涉及物质的结构、盐类水解、弱电解质的电离、可逆反应、氧化还原反应中电子转移等。
三判断：判断选项中所求物理量是否正确。
题组一 涉及物质状态、组成的NA的计算 1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×” (1)标准状况下，11.2 L苯中含有分子数为0.5NA。( )
(2)常温常压下，35.5 g氯气与足量镁粉充分反应，转移的电子数为2NA。( ) (3)常温常压下，22.4 L NO2和CO2的混合气体含有的氧原子数为2NA。( ) (4)2.24 L CO和CO2混合气体中含有的碳原子数为0.1NA。( ) (5)2.24 L CO2中含有的原子数为0.3×6.02×10。( ) (6)32 g O2中含有2NA个氧原子。( )
(7)17 g —OH与17 g OH所含电子数均为10NA。( ) (8)相同质量的N2O4与NO2中所含原子数相同。( )
(9)乙烯和环丙烷(C3H6)组成的28 g混合气体中含有3NA个氢原子。( ) (10)30 g甲醛中含共用电子对总数为4NA。( ) (11)4.5 g SiO2晶体中含有的硅氧键数为0.3NA。( )
答案：(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)× (7)× (8)√ (9)× (10)√ (11)√
4
－
18
23
mVMVmVVm