【2020年高考化学提升突破专题一阿伏伽德罗常数的计算(含答案)】在高考化学中，阿伏伽德罗常数是化学计算的基础内容之一，也是历年考试中的高频考点。它不仅涉及物质的量、摩尔质量、气体体积等基本概念，还常常与化学反应方程式、溶液浓度、分子结构等内容相结合，考查学生的综合应用能力。
一、阿伏伽德罗常数的基本概念
阿伏伽德罗常数（符号为 $ N_A $），通常取值为 $ 6.02 \times 10^{23} $，表示1摩尔任何物质所含的基本粒子数（如原子、分子、离子等）。它是连接微观粒子数量与宏观物质质量之间的桥梁。
例如：
- 1 mol 氧气（O₂）含有 $ 6.02 \times 10^{23} $ 个氧分子；
- 1 mol 钠原子含有 $ 6.02 \times 10^{23} $ 个钠原子；
- 1 mol 硫酸根离子（SO₄²⁻）含有 $ 6.02 \times 10^{23} $ 个硫酸根离子。
二、常见题型解析
1. 基本计算题
例题1：
1.5 mol 的水（H₂O）中含有多少个水分子？
解法：
根据阿伏伽德罗常数公式：
$$
\text{分子数} = n \times N_A = 1.5 \times 6.02 \times 10^{23} = 9.03 \times 10^{23}
$$
答案： $ 9.03 \times 10^{23} $ 个水分子。
2. 与化学反应结合的计算题
例题2：
在标准状况下，4.48 L 的氢气（H₂）完全燃烧生成水，求生成的水分子数目。
解法：
首先计算氢气的物质的量：
$$
n(H_2) = \frac{V}{22.4} = \frac{4.48}{22.4} = 0.2 \, \text{mol}
$$
根据反应式：
$$
2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O
$$
每2 mol H₂生成2 mol H₂O，即1:1比例。因此，0.2 mol H₂生成0.2 mol H₂O。
所以水分子数为：
$$
0.2 \times 6.02 \times 10^{23} = 1.204 \times 10^{23}
$$
答案： $ 1.204 \times 10^{23} $ 个水分子。
3. 与溶液浓度相关的计算
例题3：
将0.5 mol NaCl溶解于水中，配成1 L溶液，求溶液中Na⁺和Cl⁻的总离子数。
解法：
NaCl在水中完全电离：
$$
NaCl \rightarrow Na^+ + Cl^-
$$
1 mol NaCl产生1 mol Na⁺和1 mol Cl⁻，共2 mol离子。
因此，0.5 mol NaCl产生1 mol离子，即：
$$
1 \times 6.02 \times 10^{23} = 6.02 \times 10^{23}
$$
答案： $ 6.02 \times 10^{23} $ 个离子。
三、易错点与注意事项
1. 单位转换要准确：注意气体体积是否在标准状况（STP）下，否则不能直接用22.4 L/mol。
2. 区分分子、原子、离子：题目中若提到“分子数”、“原子数”或“离子数”，需明确是哪种粒子。
3. 注意化学式中的原子个数：如CO₂中每个分子含有3个原子，计算时不可遗漏。
4. 避免混淆“物质的量”与“质量”：例如1 mol H₂O的质量是18 g，但其分子数是 $ 6.02 \times 10^{23} $。
四、练习题（含答案）
练习题1：
1.2 mol 的二氧化碳（CO₂）中含有多少个碳原子？
答案： $ 1.2 \times 6.02 \times 10^{23} = 7.224 \times 10^{23} $
练习题2：
在标准状况下，3.36 L 的氧气（O₂）中含有多少个氧分子？
答案： $ \frac{3.36}{22.4} = 0.15 \, \text{mol} $，即 $ 0.15 \times 6.02 \times 10^{23} = 9.03 \times 10^{22} $
练习题3：
将0.3 mol 的硫酸（H₂SO₄）溶于水，求溶液中H⁺的数目。
答案：
H₂SO₄ → 2H⁺ + SO₄²⁻
0.3 mol H₂SO₄产生0.6 mol H⁺，即 $ 0.6 \times 6.02 \times 10^{23} = 3.612 \times 10^{23} $
通过以上内容的学习与练习，可以有效掌握阿伏伽德罗常数的相关计算方法，提高解决实际问题的能力，为高考化学打下坚实基础。
