热点专题一 质量守恒定律 阿伏加德罗常数及定律
【专题目标】
1．理解质量守恒定律的涵义。
2．理解阿伏加德罗常数的涵义。了解阿伏加德罗常数的测定。了解气体摩尔体积的涵义。
【经典题型】
题型一：质量守恒定律的直接应用
【例 1】 克相对分子质量为 的 CO 和 H2 组成的混合气体，在足量的 O2 中充分燃烧
后，立即通入盛有足量的 Na2O2 固体中，求固体增加的质量。
【点拨】根据常规的解法需要先求出 CO 和 H2 的质量，再求出 CO 和 H2 燃烧生成的 CO2
和 H2O 的质量，最后根据 CO2 和 H2O 分别与 Na2O2 的反应求出固体增加的质量。
如果根据质量守恒求解则十分简单。因为固体 Na2O2→Na2CO3，固体增加的质量
可看作 CO 的质量，固体 Na2O2→2NaOH, 固体增加的质量可看作 H2 的质量，所以固体
增加的质量相当于 CO 和 H2 的质量，即为 克。
【规律总结】内容：参加化学反应的物质的质量总和等于反应后生成的物质的质量总和。
实质：化学反应前后元素的种类和原子的个数不发生改变。
【例 2】在一定条件下，16gA 和 22gB 恰好反应生成 C 和 。在相同条件下，8gA 和 15gB
反应可生成 D 和 。从上述事实可推知 C 的式量为____________。
【点拨】根据质量守恒定律，当 16gA 与 22gB 恰好反应生成 的同时，生成 C 的质量
应为 16+=，当 8gA 和 15gB 反应时，根据判断 B 是过量的，A 与 C 的质量
关系应是 16:=8:x，x=，MC= C 的式量为 134。
题型二：阿伏加德罗常数的直接应用
【例 3】下列说法正确的是(NA 表示阿伏加德罗常数) （ ）
℃常温常压下，1mol 氮气含有 NA 个氮分子
℃标准状况下，以任意比例混合的甲烷和丙烷混合气体 ，所含的气体的分子数约
为 NA 个
℃标准状况下， 和 氧气混合，气体的分子总数约为 个
℃将 NO2 和 N2O4 分子共 NA 个降温至标准状况下，其体积为
℃常温下，18g 重水所含中子数为 10NA 个
℃常温常压下，1mol 氦气含有的核外电子数为 4NA
℃常温常压下，任何金属和酸反应，若生成 2g 氢气，则有 2NA 电子发生转移
℃标准状况下，1L 辛烷完全燃烧后，所生成气态产物的分子数为
℃31g 白磷分子中，含有的共价单键数目是 NA 个
℃1L1 mol•L-1 的氯化铁溶液中铁离子的数目为 NA
【点拨】℃正确，1mol 氮气的分子数与是否标准状况无关。
℃正确，任意比例混合的甲烷和丙烷混合气体 ，气体的总物质的量为 1mol，因
此含有 NA 个分子。
℃不正确，因为 NO 和氧气一接触就会立即反应生成二氧化氮。
℃不正确，因为存在以下平衡：2NO2 N2O4(放热)，降温，平衡正向移动，分子
数
少于 1mol，标准状况下，其体积小于
℃不正确，重水分子（D2O）中含有 10 个中子，相对分子质量为 20，18g 重水所含中
子数为：10×18g/20g· mol-1=9mol。
8
℃正确，1 个氦原子核外有 4 个电子，氦气是单原子分子，所以 1mol 氦气含有 4mol
电子，这与外界温度和压强无关。
℃正确，不论在任何条件下，2g 氢气都是 1mol，无论什么金属生成氢气的反应均可表
示为：2H++2e=H2↑，因此，生成 1mol 氢气一定转移 2mol 电子。
℃不正确，标准状况下，辛烷是液体，不能使用标准状况下气体的摩尔体积
这一量，所以 1L 辛烷的物质的量不是 1/。
℃不正确，白磷分子的分子式为 P4,其摩尔质量为 124g/mol，31g 白磷相当于 ，
白磷的分子结构为正四面体，一个白磷分子中含有 6 个 P-P 共价键，所以， 白磷中
含有 个 P-P 共价键。
℃不正确，Fe3+在溶液中水解。
本题答案为℃℃℃℃
【练习 1】（2007 高考题）氯的原子序数为 17，35Cl 是氯的一种同位素，下列说法正确的是
（ ）
A．35Cl 原子所含质子数为 18
B．1/18 mol 的 1H35Cl 分子所含中子数约为
C． 的 35Cl2 气体的体积为
D．35Cl2 气体的摩尔质量为 70 g/mol
【点拨】该题以 35Cl 为背景，考查了 35Cl 原子所含质子数、1H35Cl 分子所含中子数以及 35Cl2
气体的摩尔质量及摩尔体积等，其中 1H 是所有原子中唯一无中子的原子，“ 的 35Cl2 气
体的体积为 ”中设置了状态未确定的陷阱。答案为 B、D
【规律总结】
１、为了加强对考生思维品质、适应性、科学性、深刻性的考查，命题者往往有意设置一
些陷阱，增大试题的区分度，陷阱的设置主要有以下几个方面：
℃状况条件：考查气体时经常给非标准状况如常温常压下，×105Pa、25℃时等。
℃物质状态：考查气体摩尔体积时，常用在标准状况下非气态的物质来迷惑考生，如
H2O、SO3、已烷、辛烷、CHCl3 等。
℃物质结构和晶体结构：考查一定物质的量的物质中含有多少微粒（分子、原子、电子、
质子、中子等）时常涉及希有气体 He、Ne 等为单原子组成，Cl2、N2、O2、H2 为双原子分
子等。晶体结构：P4、金刚石、石墨、二氧化硅等结构。
℃氧化—还原反应：考查指定物质参加氧化—还原反应时，常设置氧化—还原反应中氧化
剂、还原剂、氧化产物、还原产物被氧化、被还原、电子转移（得失）数目方面的陷阱。
℃电离、水解：考查电解质溶液中微粒数目或浓度时常涉及弱电解质的电离，盐类水解方
面的陷阱。
２、解题策略：要正确解答本类题目，首先要认真审题。审题是“审”而不是“看”，审题目
的过程中要注意分析题目中概念的层次，要特别注意试题中一些关键性的字、词，要边阅读
边思索。其次要留心“陷阱”，对常见的一些陷阱要千万警惕。考生要在认真审题的基础上利
用自己掌握的概念仔细分析、比较、作出正确解答。
【强调】温度和压强条件只影响气体的体积，而不影响气体的质量和物质的量，因此，如果
讨论物质的量、质量和微粒数目的关系，则与是否标准状况无关。
题型三：阿伏加德罗定律与化学方程式计算的综合应用
【例 4】在一定体积的密闭容器中放入 3 升气体 R 和 5 升气体 Q，在一定条件下发生反应：
2R（气）+5Q（气）== 4X（气）+nY（气）反应完全后，容器温度不变，混和气体的压强
是原来的 %，则化学方程式中的 n 值是
A、2 B、3 C、4 D、5
【点拨】方法 1：常规法。即由反应前后压强之比列方程求解。密闭容器中充入 3 升气体 R
和 5 升气体 Q 可认为充入 3mol 气体 R 和 5mol 气体 Q，由反应方程式可知，R 与 Q 完全反
应后，R 过量，余 1mol，同时生成 4molX 气体和 nmolY 气体，根据题意：p2/p1＝n2/n1 有：
(4+n+1)/(3+5)＝
方法 2：差量法。由有关物质的反应量及其反应前后的相关差量结合方程式求解。反应后气
体的物质的量为(3+5)mol×％＝7mol
2R（气）+5Q（气）== 4X（气）+nY（气） ℃n
5mol （7-4-m）mol
5mol （8-7）mol
℃ n＝2。
方法 3：特殊解法（巧解）。因为反应完成后，压强变小，故该反应是气体分子数减小的反
应，即：2+5 〉4+n，n〈 3，在选项中只有 n＝2 满足不等式。
【练习 2】（2006 全国）在 120℃时分别进行如下四个反应：
A．2H2S+O2 2H2O+2S B．2H2S+3O2 2H2O+2SO2
C．C2H4+3O2 2H2O+2CO2 D．C4H8+6O2 4H2O+4CO2
（1）若反应容积固定的容器内进行，反应前后气体密度（d）和气体总压强（p）分别符合
关系式 d 前=d 后和 p 前＞p 后的是 ；符合关系式 d 前=d 后和 V 前=V 后的是 （请
填写反应的代号）。
（2）若反应在压强恒定容积可变的容器内进行，反应前后气体密度（d）和气体体积（V）
分别符合关系式 d 前＞d 后和 V 前＜V 后的是 ；符合 d 前＞d 后和 V 前＞V 后的是
（请填写反应的代号）。
【点拨】本题把两种不同条件下易混的 d、p、V 进行比较， 设计新颖，构思精巧，能很好
地反映学生的知识基础和明辨能力，提供的四个反应也各有千秋。四个反应特征： A．气
体质量减小，气体物质的量减少（S 为非气体）；B．气体质量不变，气体物质的量减少；
C．气体质量不变，气体物质的量不变；D．气体质量不变，气体物质的量增大。
本题答案为（1）C，B；（2）D，A
题型四：阿伏加德罗定律与质量守恒定律的综合应用
【例 5】在某温度时，一定量的元素 A 的氢化物 AH3 在一定体积密闭容器中可完全分解成
两种气态单质，此时压强增加了 75%。则 A 单质的一个分子中有_______个 A 原子，AH3 分
解反应的化学方程式为__________________________________________。
【点拨】由阿伏加德罗定律的推论：相同温度和压强时，p1/p2=N1/N2 得反应前后气体的分
子数之比为 1:=4:7，可理解为反应式左边气体和反应式右边气体系数之和的比为 4:7，
再按氢原子守恒不妨先将反应式写为 4AH3==A(x)+6H2，再由 A 原子守恒得 A 右下角的数字
为 4。
本题答案为：4，4AH3==A4+6H2。
题型五：阿伏加德罗定律与化学平衡的综合应用
【例 6】1 体积 SO2 和 3 体积空气混合后，在 450℃以上通过 V2O5 催化剂发生如下反应：
2SO2(气)+O2(气) 2SO3(气)，若在同温同压下测得反应前后混合气体的密度比为 :1。
则反应掉的 SO2 是原有 SO2 的___________%。
【点拨】由阿伏加德罗定律的推论可知： ，V2=×(3+1)= 体积。
设参加反应的 SO2 为 x 体积，由差量法
2SO2 + O2 2SO3 ΔV
2 3-2=1
x =
2
1
2
1
V
V
2:1=x: 解得 x= 体积，所以反应掉的体积是原有 SO2 的 。
题型五：阿伏加德罗定律与热化学方程式的综合应用
【例 7】 将 4g 甲烷和适量氧气混合后通入一密闭容器中，点燃使之恰好完全反应，待恢复
到原温度后，测得反应前后压强分别为 ×105Pa 和 ×105Pa，同时又测得反应共放出
热量。试根据上述实验数据，写出该反应的热化学方程式。
【点拨】书写热化学方程式有两个注意事项：一是必须标明各物质的聚集状态，二是注明反
应过程中的热效应(放热用“+”，吸热用“-”)。要写本题的热化学方程式，需要解决两个问题，
一 是 水 的 状 态 ， 二 是 反 应 过 程 中 对 应 的 热 效 应 。 由 阿 伏 加 德 罗 定 律 的 推 论 可 知 ：
，根据甲烷燃烧反应的化学方程式可知，水在该状态下是液体(想
一想，如为气体则反应前后的压强比应为多少？)，因 4g 甲烷燃烧时放出 热量，则
1mol 甲烷燃烧时放出的热量为 。
本题答案为：CH4(气)+2O2(气)==CO2(气)+2H2O(液)+890kJ
题型六：阿伏加德罗常数的测定
【例 7】现有一种简单可行的测定阿伏加德罗常数的方法，具体步骤为：℃将固体 NaCl 细
粒干燥后，准确称取 m 克 NaCl 固体并转移到定容仪器 A 中；℃用滴定管向仪器 A 中加苯，
不断振荡，继续加苯至 A 仪器的刻度处计算出 NaCl 固体的体积为 V ml，请回答下列问题：
℃步骤℃中 A 仪器最好用
A、量筒 B、烧杯 C、容量瓶 D、试管
℃步骤℃中用酸式滴定管还是碱式滴定管 ，理由是 ；
℃能否用水代替苯 ，理由是 。
℃已知 NaCl 晶体中，靠得最近的钠离子与氯离子间的平均距离为 a cm，用上述方法测得
的阿伏加德罗常数的表达式为
【点拨】本题以晶体结构知识为背景，考查阿伏加德罗常数的计算。设问步步深入，欲准确
测定氯化钠的体积，就必须准确测定苯的体积，从而选择所用的仪器，求阿伏加德罗常数，
需要建立数学模型，体现出数学知识与化学知识的融合，达到应用数学工具解决化学问题的
目的。
阿伏加德罗常数(NA)是建立宏观和微观的桥梁关系。
质量 体积
宏观： m (g) V (mL)
微观：4×÷NA (g) (2a)3 (cm3)
列式求得：
答案如下：℃酸式，因为苯容易腐蚀碱式滴定管下端的橡皮管；℃不能，因为氯化钠溶于水，
使测得的氯化钠固体的体积不准确；℃
【规律总结】阿伏加德罗常数的测定：
℃单分子膜法：计算公式：
注：在水面上扩散的硬脂酸是（d-1）滴。
其中：NA：阿伏加德罗常数(mol-1)，S：水槽中水的表面积(cm2)，Vm：硬脂酸苯溶液的体积
(cm3)，m:称取硬脂酸的质量(g)，A：每个硬脂酸分子的横截面积(×10-15cm2)， Vd：每滴
%80%100
1
1
3
5
5
2
1
2
1
N
N
p
p
kJ89016
4
NA ＝
Vm SM
mAVd (d-1)
I×t＝
m×n××10-19×NA
M
NA ＝
MV
2ma3
NA ＝
MV
2ma3
硬脂酸苯溶液的体积(cm3)，M：硬脂酸的摩尔质量(g·mol-1)，d：滴入硬脂酸苯溶液的滴数；
℃电解法：根据电量相等的计算公式：
其中：NA：阿伏加德罗常数(mol-1)，m:阴极上析出金属的质量(g)，n：阴极上析出金属所
带电荷，M：阴极上析出金属的摩尔质量(g·mol-1)，I：电流强度(A)，t：电解的时间(s)；
℃晶体结构法：选取研究对象： 一个“晶胞”，求出其和质量，根据ρ＝m/V 列式。
以氯化钠为例：一个“晶胞”的质量： g·mol-1×4÷NA mol-1
一个“晶胞”的体积：x3(cm3)〔x：晶胞的边长(cm)〕
计算公式：ρ＝m/V＝( g·mol-1×4÷NA mol-1)÷x3(cm3)
或者利用：阿伏加德罗常数(NA)是建立宏观和微观的桥梁关系。
质量 体积
宏观： m (g) V (mL)
微观：4×÷NA (g) x3 (cm3)
列式求得：
其中：m：取出氯化钠的质量(g)；V：取出氯化钠的质量(mL) ；x：晶胞的边长(cm)。
【随堂练习】
1、依照阿伏加德罗定律，下列叙述正确的是 ( ) A.同温同
压下两种气体的体积之比等于摩尔质量之比。
B.同温同压下两种气体的物质的量之比等于密度之比。 C.同温同压下两种气体的摩尔质量
之比等于密度之比。
D.同温同体积下两种气体的物质的量之比等于压强之比。
２、设 NA 表示阿伏加德罗常数，下列说法不正确的是 （ ）
A. 醋酸的摩尔质量与 NA 个醋酸分子的质量在数值上相等。
B.标准状况下，以任意比混和的氢气和一氧化碳气体共 ，在足量氧气中充分燃烧时消
耗氧气的分子数为 NA。
溶液中含有的 Cu2+的个数为 NA。
℃，×105Pa 时，16g 臭氧所含的原子数为 NA。
３、设 NA 表示阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是 （ ）
A.用惰性电极电解 500mL 饱和食盐水时，若溶液的 pH 值变为 14 时，则电极上转移的电子
数目为 NA。
B.在标准状况下，各为 1mol 的二氧化硫、三氧化硫的体积均约为 。
C. 在常温常压下，6g 石英晶体中，含有 个硅氧共价键。
由 NaHSO4 和 KHSO3 组成的混合物中含有硫原子 NA 个。
4、标准状况下，下列混合气体的平均式量可能是 50 的是 （ ）
A．硫化氢和二氧化硫 B．一氧化氮和氧气
C．二氧化硫和溴化氢 D．碘化氢和氯气
5、在一个恒容密闭容器中充入 11gX 气体（摩尔质量为 44g·mol-1），压强为 1×105pa。
如果保持温度不变，继续充入 X 气体，使容器内压强达到 5×105pa。则此时容器内的气体 X
的分子数约为 （ ）
A．×1025 B．×1024 C．×1023 D．×1022
6、由二氧化碳、氢气、一氧化碳组成的混合气体在同温、同压下与氮气的密度相同。则
该混合气体中二氧化碳、氢气、一氧化碳的体积比为 （ ）
A．29℃8℃13 B．22℃1℃14 C．13℃8℃29 D．26℃16℃57
7、同温、同压下，CO2 和 NO 的混合气体 20mL，通过足量过氧化钠后气体体积减少到
10mL，则原混合气体的体积比可能是 （ ）
NA ＝
4MV
mx3
A．1℃1 B．2℃3 C．3℃2 D．1℃4
8、乙炔和乙烯的混合气体完全燃烧时,所需氧气的体积是原混合气体的 倍,则该混合气
体与足量的 H2 发生加成反应时,消耗 H2 的体积是原混合气体体积的 （ ）
倍 倍 倍 倍
9、在一定条件下,将 5 体积 NO、5 体积 NO2、6 体积 O2 混合气体置于试管中,并将试管
倒立于水槽中,充分反应后,剩余气体的体积是 （ ）
体积 体积 体积 体积
10、19 世纪,化学家对氧化锆的化学式有争议.经测定锆的相对原子质量为 91,其氯化物蒸
气的密度是同溶、同压下 H2 密度的 116-117 倍,试判断与氯化物价态相同的氧化锆的化学式
（ ）
11、常温下，向 20L 真空容器中通入 A mol 硫化氢和 Bmol 氯气（A，B 均为不超过 5 的
正整数），反应完全后，容器内气体可能达到的最大密度是 （ ）
A． g·L-1 B．18．25g·L-1 C． g·L-1 D． g· L-1
12、假如把质量数为 12 的碳原子(12C)的相对原子质量定为 24，并用以确定相对原子质量，
以 12C 所含的碳原子数为阿伏加德罗常数。下列数值：℃浓 H2SO4 的物质的量浓度；℃
氧气的溶解度；℃气体摩尔体积；℃阿伏加德罗常数；℃氧元素的相对原子质量，肯定不变
的是 （ ）
A．℃℃ B．℃℃ C．℃℃ D．℃
13、碳酸铜和碱式碳酸铜均可溶于盐酸，转化为氯化铜。在高温下这两种化合物均能分解
成氧化铜。溶解 上述混合物，消耗 1mol/L 盐酸 500mL。灼烧等质量的上述混合物，
得到氧化铜的质量是 （ ）
A．35g B．30 g C．20 g D．15 g
14、有一块铝铁合金，将其溶解于足量盐酸中，再加入过量 NaOH 溶液，在空气中静置至
红褐色沉淀不再增加时，将沉淀滤出再灼烧至恒重，得到残留物的质量与原合金质量相同，
则合金中铝的质量分数是 （ ）
A．% B．30% C．% D．%
15、分子中含有 n 个碳碳双键的某烯烃的相对分子质量为 M，mg 该烯烃在标准状况下可
与 VL 的氢气恰好完全反应。每摩尔烯烃的分子中含有碳碳双键的数目为（NA 表示阿佛加
德罗常数） 。
16、设阿佛加德罗常数为 NA，在标准状况下某种 O2 和 N2 的混合气体 mg 含有 b 个分子，
则 ng 该混合在相同状况下所占的体积应是 。
17、在一密闭气缸中,用一不漏气的滑动活塞隔开,常温时,左边充入 1/4 体积的 N2,右边充
入 3/4 体积的 H2 和 O2 的混合气.若右边气体点燃,反应后恢复到原温度,活塞停留在气缸正中,
则原来混合气中 H2 和 O2 的体积比为 ; .
18、若在一定条件下把硫化氢与 120mL 氧气混合反应后，相同状态下测得二氧化硫的体
积为 75mL，则原硫化氢气体的体积最少为______mL，最多为______mL。
19、把直流电源的正负极与铜片的引线相连。
℃当以 I＝ 的电流电解 CuSO460min 后，测得铜片 A 的质量增加了 ，则图 1 中
的 x 端应与直流电的 极相连，它是电解池的 极；
℃电解后铜片 B 的质量 （增加，减少或不变）；
℃列出计算实验测得的阿伏加德罗常数 NA。（已知电子电量 e＝×10-19C）
20、合成氨工业常通过测定反应前后混合气体的密度确定氮的转化率。某工厂测得合成塔
中 N2、H2 混合气体的密度为 ·L-1(STP),从合成塔中出来的气体在相同条件下密度为
·L-1.求该合成氨厂 N2 的转化率。
21、在室温下，向某一容积固定的真空容器内充入丁烷（气）和氧气，使容器内混合气的
总压强达到 P1，点火燃烧，丁烷和氧气恰好都完全反应，冷却至室温后容器内气体的总压
强为 P2。（以下计算结果保留两位有效数学）
（1）若丁烷燃烧的生成物只有 H2O（液）和 CO2，则= 。
（2）若 =，求反应后容器内所含各物质的物质的量之比和反应前混合气中丁烷的物
质的量分数。
【随堂练习答案】
1、CD ２、C ３、CD 4、BD 5、C 6、CD 7、AC 8、A 9、A 10、D 11、B
12、 D 13、C 14、B 15、 16、
17、 4:5(O2 过量);7:2(H2 过量);
18、H2S 的体积至少为 75mL，至多为 90mL。
19、℃负，阴； ℃减少； ℃
20、25％
21、（1）
（2）设生成 CO2 的丁烷有 xmol, 生成 CO 的丁烷有 ymol, 则
C4H10+ = 4CO2+ 5H2O（液）
xmol 4xmol 5xmol
C4H10 + =4CO + 5H2O（液）
ymol 4ymol 5ymol
则 n(CO2)：n(CO)：n(H2O)=4x：4y：(5x+5y)=4×：4y：(5×+5y)=3：5：10
1
2
P
P
yx
yxyx
yx
,
44
解得
MV NA
m NA
NA ＝ ＝ ×1023
MIt
2me
)()(
)(
2
yyyy
yy
yxyx
yx
Onn
n
丁烷
丁烷
