阿伏加德羅常數(shù)的應(yīng)用
通過阿伏加德羅常數(shù)可以將物質(zhì)的質(zhì)量、氣體的體積、物質(zhì)的量等物理量與微粒數(shù)聯(lián)系起來,在科研、生產(chǎn)中的使用非常廣泛,因此阿伏加德羅常數(shù)及其應(yīng)用一直是高考的熱點(diǎn),解答題目時(shí)需注意以下幾點(diǎn):(1)物質(zhì)的狀態(tài),如水在標(biāo)準(zhǔn)狀況下不是氣態(tài)。(2)某些物質(zhì)分子中的原子個(gè)數(shù),如Ne、O3、白磷(P4)等。(3)要用到22.4 L·ml-1時(shí),必須注意氣體是否處于標(biāo)準(zhǔn)狀況下。(4)混合氣體中的原子數(shù)目和分子數(shù)目。(5)給出一定質(zhì)量的氣體,同時(shí)又給出“標(biāo)準(zhǔn)狀況”等。
【應(yīng)用舉例】設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值為NA,下列說法正確的是(　　)A.1 g氫氣含有NA個(gè)H2分子B.常溫下22.4 L水含有NA個(gè)H2O分子C.在0 ℃、101 kPa時(shí),22.4 L氫氣中含有NA個(gè)氫原子D.NA個(gè)一氧化碳分子和0.5 ml甲烷的質(zhì)量比為7∶2解析：1 g氫氣的物質(zhì)的量為0.5 ml,故含H2分子數(shù)為0.5NA,A選項(xiàng)錯(cuò)誤;水在常溫下為液態(tài),B選項(xiàng)錯(cuò)誤;0 ℃、101 kPa時(shí),22.4 L氫氣的物質(zhì)的量為1 ml,含有2NA個(gè)氫原子,C選項(xiàng)錯(cuò)誤;NA個(gè)CO的質(zhì)量為28 g,0.5 ml甲烷的質(zhì)量為8 g,質(zhì)量之比為28∶8=7∶2,故D選項(xiàng)正確。答案：D
物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)方程式的計(jì)算方法
1.化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)的含義化學(xué)方程式　　　　H2　+ Cl2 2HCl化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為1∶1 ∶2分子個(gè)數(shù)比為1∶1 ∶2擴(kuò)大NA倍之比為NA∶NA ∶2NA物質(zhì)的量之比為1 ml∶1 ml ∶2 ml所以,對(duì)于該反應(yīng)來說,可以理解為1 ml H2和1 ml Cl2在點(diǎn)燃條件下恰好完全反應(yīng)生成2 ml HCl。
2.反應(yīng)中各物質(zhì)的物理量之間的比例關(guān)系　　　　 　　aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為　a∶　b ∶　c∶　d質(zhì)量之比為 aMA∶ bMB ∶ cMC∶ dMD物質(zhì)的量之比為　a∶　b ∶　c∶　d氣體體積之比為　a∶　b ∶　c∶　d
不同物質(zhì)的相同物理量之間的換算可以按上述比例進(jìn)行。解題時(shí)要注意化學(xué)方程式中對(duì)應(yīng)關(guān)系的單位問題。一般來說,在一個(gè)題目里如果都用統(tǒng)一的單位,不會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤,但如果題目所給的兩個(gè)物理量單位不一致,再換算成同一個(gè)單位,有時(shí)顯得很煩瑣,這時(shí)只要做到兩個(gè)物理量的單位“上下一致,左右相當(dāng)”即可,例如:
3.有關(guān)過量的計(jì)算(1)過量計(jì)算的原則:物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)是按化學(xué)方程式中確定的比例關(guān)系進(jìn)行的,若題目給出兩個(gè)或兩個(gè)以上反應(yīng)物的量,則應(yīng)先判斷反應(yīng)物誰過量,然后按不足量的反應(yīng)物的量進(jìn)行計(jì)算。(2)反應(yīng)物過量的判斷方法:方法一:先求出給定反應(yīng)物的物質(zhì)的量之比,與化學(xué)方程式中相應(yīng)反應(yīng)物的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比比較,進(jìn)行過量判斷。方法二:假設(shè)其中一種反應(yīng)物不足,完全反應(yīng),求另一反應(yīng)物的量,然后把另一反應(yīng)物的所求量與已知量相比較。若所求量小于已知量,說明假設(shè)正確;若所求量大于已知量,說明假設(shè)不正確。
【應(yīng)用舉例】將13.0 g鋅投入400 mL 1.25 ml·L-1的鹽酸中,鋅和鹽酸恰好完全反應(yīng)。求:(1)13.0 g鋅的物質(zhì)的量為　　　　 ml;?(2)反應(yīng)中生成的H2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為　　　　 L;?(3)反應(yīng)后所得溶液中ZnCl2的物質(zhì)的量濃度為　　　　 ml·L-1(反應(yīng)前后溶液體積變化忽略不計(jì))。?
答案：(1)0.2　(2)4.48　(3)0.5
有關(guān)物質(zhì)的量濃度計(jì)算思維的起點(diǎn)
物質(zhì)的量濃度的計(jì)算是中學(xué)化學(xué)計(jì)算的重要組成部分,是近年各類考試的“熱點(diǎn)”,此類題涉及的概念較多(如物質(zhì)的量、質(zhì)量、摩爾質(zhì)量、氣體的摩爾體積等),知識(shí)范圍廣,內(nèi)容靈活多變,解題過程中不少同學(xué)感到無所適從。其中最主要的原因是不會(huì)選解題的思維起點(diǎn)。所以我們通過對(duì)具體的例題剖析,講解有關(guān)物質(zhì)的量濃度計(jì)算中思維起點(diǎn)的選擇。
1.從“定義式”出發(fā)物質(zhì)的量濃度的定義的數(shù)學(xué)表達(dá)式為 ,其中n為溶質(zhì)的物質(zhì)的量(ml),V為溶液的體積(L),c的單位為ml·L-1。由此可知,欲求c,應(yīng)先分別求出n及V。
【應(yīng)用舉例1】100 mL 0.3 ml·L-1 Na2SO4溶液和50 mL 0.2 ml·L-1 Al2(SO4)3溶液混合后,溶液中 的物質(zhì)的量濃度為(　　)A.0.2 ml·L-1 ml·L- ml·L-1 ml·L-1
2.從“換算式”出發(fā)溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度與溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)之間的換算公式為其中ρ為溶液的密度(g·cm-3),w為溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù),M為溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量(g·ml-1),由上述公式可知,已知ρ、w、M,就可以求出c。
【應(yīng)用舉例2】將溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為a%、物質(zhì)的量濃度為c1 ml·L-1的稀硫酸加熱蒸發(fā)掉一定量的水,使溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)變?yōu)?a%,此時(shí)硫酸的物質(zhì)的量濃度為c2 ml·L-1,則c1和c2的數(shù)值關(guān)系是(　　)A.c2=2c1B.c22c1D.c1=2c2
解析：由換算公式 得c1=1 000×ρ1×a%÷98,c2=1 000×ρ2×2a%÷98,由此可知:c1∶c2=ρ1∶2ρ2,因?yàn)棣?>ρ1,故有c2>2c1。

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