突破高频考点<br/>——阿伏加德罗常数

突破高频考点
——阿伏加德罗常数

2017-03-28湖北王云峰

教学考试(高考化学) 2017年1期

湖北王云峰

(作者单位：湖北省远安县第一高级中学)

突破高频考点
——阿伏加德罗常数

阿伏加德罗常数(NA)是沟通微观世界和宏观世界的桥梁，高考中多以选择题形式出现，主要考查学生对阿伏加德罗常数与物质的量、物质的量浓度、气体摩尔体积等概念的理解，同时融合了物质状态、组成和结构、平衡原理、胶体制备、各类守恒关系、氧化还原反应、电化学、元素化合物等多方面的知识，题目涉及的知识面广，灵活性强，具有良好的区分度，因此成为高考热点，现结合教学实际就如何突破阿伏加德罗常数的考查，归纳如下：

一、抓“两看”，突破气体与状况陷阱

(1)标准状况下，2.24 L CCl4含有的共价键数为0.4NA(2016全国Ⅰ)

【解析】标准状况下CCl4为液态，故无法求算2.24 L CCl4的物质的量，则其含有的共价键数不是0.4NA，错误。

(2)标准状况下，5.6 L CO2气体中含有的氧原子数为0.5NA(2016四川，4)

【解析】标准状况下CO2为气态，5.6 L CO2气体的物质的量为0.25 mol，0.25 mol CO2中氧原子数为0.5NA，正确。

(3)常温常压下11.2 L甲烷气体含有的甲烷分子数为0.5NA

【解析】常温常压下11.2 L甲烷无法求算物质的量，或者说小于0.5 mol，所以甲烷分子数为小于0.5NA，错误。

【突破陷阱】

1.看“气体”是否处在“标准状况(0 ℃和101 kPa)”。注意常温常压下的气体摩尔体积大于22.4 L/mol。

2.看“标准状况”下，物质是否为“气体”[如H2O、溴、SO3、含碳原子数大于4的烃(新戊烷除外)、CCl4、CHCl3、CH2Cl2(注：CH3Cl为气体)、HF、苯等在标准状况下均不为气体]。

二、突破质量(或物质的量)与状况无关陷阱

(1) 常温常压下，4.4 g乙醛所含σ键数目为0.7NA(2015四川)

【解析】质量与物质的量间的转化与温度压强无关，可求算4.4 g乙醛物质的量为0.1 mol，每个乙醛分子中含有6个σ键，故4.4 g乙醛所含σ键数目为0.6NA，错误。

(2)标准状况下，18 g H2O所含的氧原子数目为NA

【解析】质量与物质的量间的转化与温度、压强无关，18 g H2O为1 mol，含的氧原子数目为NA，正确。

(3)室温下，1 mol CH4中含有5NA原子(√)

【解析】直接知道物质的量， CH4为5个原子分子，正确。

【突破陷阱】

给出非标准状况下气体的物质的量或质量，干扰学生的正确判断，误以为无法求解物质所含的粒子数，实际上，此时物质所含的粒子数与温度、压强等外界条件无关。

三、记“组成”突破物质与结构陷阱

(1)14 g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为2NA(2016全国Ⅰ)

【解析】运用极值法分别求算14 g乙烯物质的量为0.5 mol，氢原子物质的量为0.5×4=2 mol，所以氢原子数目为2NA，同理14 g丙烯物质的量为1/3 mol，氢原子物质的量为1/3×6=2 mol，所以氢原子数目为2NA，两者相同，正确。

(2) 18 g D2O和18 g H2O中含有的质子数均为10NA(2015全国Ⅰ)

【解析】D2O和H2O质子数相同(均为10)，但D2O、H2O的摩尔质量不同，分别为20 g·mol-1和18 g·mol-1，所以18 g D2O和H2O的物质的量不同，质子数不同，错误。

(3)17 g —OH与17 g OH-所含电子数均为10NA

【解析】考查根和基的差别，—OH为中性基团所含电子数为9， OH-则为10，错误。

(4)62 g白磷中所含共价键数目为1NA(×)

【解析】考查白磷(P4)结构为正四面体，62 g白磷中所含共价键数目为3NA，错误。

【突破陷阱】

1.一定质量的物质任意比混合后求所含微粒的数目，运用极值法分别求算所含微粒数，数值相同及正确。

2.原子(离子)中基本微粒的关系

微粒H2O(D2O)H3O+CH4NH3NH+4NH-2—NH2—OHOH-质子数1010111010119999中子数81086777788电子数101010101010109910

3.1 mol物质所含共价键的数目

物质SiSiO2金刚石石墨白磷(P4)烷烃CnH2n+2单烯烃CnH2n醇或醚CnH2n+2O共价键Si—SiSi—OC—CC—CP—PC—CC—HC—CCCC—HC—CC—HC—O个数2NA4NA2NA1.5NA6NA(3n+1)NA3nNA(3n+2)NA

四、运用化学平衡思想，突破电离、水解等平衡陷阱

(1)1 mol N2与4 mol H2反应生成的NH3分子数为2NA(2016全国Ⅰ)

【解析】合成氨是可逆反应，则1 mol N2与4 mol H2反应生成的NH3分子数小于2NA，错误。

(2)0.1 L 0.5 mol/L CH3COOH溶液中含有的H+数为0.05NA(2016四川)

(3)密闭容器中2 mol NO与1 mol O2充分反应，产物的分子数为2NA(2015全国Ⅰ)

(5)室温下，1 L pH=13的NaOH溶液中，由水电离的OH-离子数目为0.1NA

【解析】NaOH溶液中有n(OH-)水电离=n(H+)溶液=10-13mol·L-1×1 L=10-13mol，则水电离出的OH-离子数目为10-13NA，错误。

【突破陷阱】

1.可逆在高中有以下几种情况：一是可逆反应；二是弱电解质的电离；三是弱酸阴离子或弱碱阳子的水解；四是沉淀溶解平衡。

2.溶液给了物质的量浓度时看是否指明了溶液的体积。

五、关注化合价突破氧化还原反应中电子转移数目

(1)1 mol Fe溶于过量稀硝酸，电子转移数为2NA(2016全国Ⅰ)

【解析】铁和过量稀硝酸反应生成硝酸铁，故1 mol Fe电子转移数为3NA，错误。

(2)2.4 g Mg在足量的O2中燃烧，转移的电子数为0.1NA(2016四川)

【解析】0.1 mol Mg完全反应转移电子数为0.2NA，错误。

(3)过氧化钠与水反应时，生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.2NA(2015全国Ⅰ)

(4)标准状况下，5.6 L CO2与足量Na2O2反应转移的电子数为0.5NA(2015四川)

(5)3 mol单质Fe完全转变为Fe3O4，失去8nA个电子(2015广东)

【解析】3 mol Fe生成1 mol Fe3O4，根据Fe3O4中Fe原子的化合价共为+8/3价，可知反应中3 mol单质铁失去8nA个e-，(或者把Fe3O4看成Fe2O3·FeO)正确。

(6)氢氧燃料电池正极消耗22.4 L(标准状况)气体时，电路中通过的电子数目为2NA

【解析】氢氧燃料电池正极消耗的气体是O2，当消耗1 mol O2时，电路中通过的电子数目为4NA，错误。

【突破陷阱】

1．氧化还原反应核心是化合价，要注意根据氧化剂的氧化性与还原剂的还原性来确定反应中元素的价态变化情况及电子转移数目。因为同一氧化剂与还原性不同的物质作用，还原产物不同，反应中元素的价态变化情况与电子转移数目不同。同样，同一还原剂与氧化性不同的物质作用，氧化产物不同，反应中元素的价态变化情况与电子转移数目不同，因此必须具体问题具体分析，不能一概而论，避免错误的发生。如 Na2O2+H2O(CO2)、Cl2+H2O、Cl2+Fe、S+Fe、S+Cu等反应的化合价变化要注意。注意涉及量问题的氧化还原反应，如FeBr2或FeI2中通入一定量的Cl2。

2．关注电化学中电极反应与转移电子数的关系。如氢氧燃料电池、电解饱和食盐水等。