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有关阿伏加德罗常数的高考选择题应试技巧

2018-02-23

新教育时代电子杂志(教师版) 2018年40期
关键词:德罗数目总数

(陕西省宝鸡市烽火中学 陕西宝鸡 721006)

有关阿伏加德罗常数的选择题是高考化学常考题型,例如2018年理综全国卷一的第10题、全国卷二的第11题、2017年理综全国卷二的第8题、全国卷三的第10题、2016年理综全国卷一的第8题等均为有关题型,主要考查一些微观粒子的数目计算,原理简单,但涉及的知识面较广,学生容易出现会做基本运算,但由于某个知识点掌握不到位,导致丢分现象。例如不熟悉金刚石的结构,就无法计算出12g金刚石中含碳碳单键的数目。笔者结合多年的经验,现对有关阿伏加德罗常数的选择题的解题技巧做以下总结。[1]

解答阿伏加德罗常数问题时,先分析各选项中的附加条件求出n(较大粒子),再结合物质的组成和结构确定n(较小粒子),最后结合关系式“N=n×NA”计算出较小粒子的个数,从而确定该选项是否正确。常从以下几个角度进行分析。[2]

1.注意Vm=22.4 L·mol-1的适用条件:①标准状况;②气体。不是标准状况下的气体不适用,不是气体的物质不适用。例如,在标准状况下,HF为液态,SO3为固态;常温常压下,CCl4、戊烷(新戊烷除外)及碳原子数大于5的烃类有机物为液体或固体。所以“22.4L(标准状况)HF含有的电子数为10NA”是错误的,“22.4L H2所含的质子数为2NA”也是错误的。[3]

2.注意特殊物质的摩尔质量:互为同位素的原子的中子数不同,导致原子的质量数、相对原子质量及摩尔质量均不同,解题时注意特殊物质的摩尔质量。例如,H2O和D2O的摩尔质量不同,前者为18 g ·mol-1,后者为20 g ·mol-1。所以18g D2O中所含的质子数不是10NA,而是9NA。

3.已知一定质量的混合物时,主要从两个方面考虑:各组分具有相同的摩尔质量,如28g氮气和一氧化碳组成的混合物含有2NA个原子,氮气和一氧化碳就属于等摩尔质量;各组分具有相同的简式,如14g乙烯和丙烯组成的混合物含有3NA个原子,乙烯和丙烯的简式均为CH2,可看成12gCH2来处理。

4.注意构成物质的微粒数:对于由分子构成的物质,有些是双原子分子(如H2、O2等),有些是多原子分子(如O3、P4等),稀有气体是单原子分子。Na2O2固体中阴、阳离子个数之比是1∶2,而不是1∶1。还有NaHSO4,为固体时,只有钠离子和硫酸氢根离子两种离子,而存在于溶液中时,就有钠离子、氢离子和硫酸根离子三种离子。所以120g NaHSO4晶体中含离子的数目为2NA,而不是3NA。

5.注意特殊物质中的化学键数目:遇到与化学键有关的试题时,要看本质——物质的分子结构或晶体结构,结合其具体结构进行分析。例如,P4和CH4都是正四面体结构,但1个P4分子中含有6条P—P键,1个CH4分子中含有4条C—H键。还有金刚石、晶体硅中,平均每个原子拥有两条共价键,所以12g金刚石含有碳碳键的数目为2NA。

6.注意“根”与“基”中的电子数:“根”(即离子)带电荷,若带正电荷,其电子总数等于质子总数减去所带正电荷数;若带负电荷,其电子总数等于质子总数加上所带负电荷总数。“基”不带电荷,呈电中性,其电子总数等于质子总数。例如,1个OH-的电子总数为为10个,1个—OH(羟基)的电子总数为9个。所以17g氢氧根离子含有10NA个电子,二17g羟基只含有9NA个电子。

7.注意氧化还原反应中转移的电子数:涉及氧化还原反应时,要根据氧化剂的氧化性和还原剂的还原性来确定反应中元素化合价的变化情况及转移电子的数目。例如,1 mol Fe分别与足量Cl2、足量硫粉反应时,前者转移3 mol电子(生成FeCl3),后者转移2 mol电子(生成FeS),这是因为氯气的氧化性强,能把铁氧化成+3价,而硫单质的氧化性较弱,只能把铁氧化成+2价。在计算转移的电子数时,还应注意氧化剂或还原剂的物质的量。例如1 mol Fe与足量Cl2反应时,转移3mol电子,而铁与1mol氯气反应时只转移2mol电子,那是因为两者参加反应的铁的物质的量不同而导致的。

8.注意某些反应具有可逆性。例如“1mol N2和3mol H2发生反应,生成的气体的分子数为2NA”这个说法是错误的,因为该反应为可逆反应,不能完全进行,类似的常考可逆反应还有氯气与水的反应、二氧化硫与氧气的反应等。所以,1mol Cl2溶于水与水反应,转移的电子不为1mol,而是小于1mol,就是因为该反应是可逆反应。

9.注意弱电解质只能部分发生电离。若溶液中含有弱电解质,由于只能部分电离,使得弱电解质分子电离产生的离子的数目减小。如,100 mL 1mol·L-1CH3COOH溶液中,CH3COO-离子或者H+的数目小于0.1NA,因为CH3COOH为弱电解质。

10.注意某些盐类的水解:若溶液中含有易水解的盐,就存在离子的水解平衡,使该离子的数目减少。如0.1 L1 mol·L-1 Na2CO3溶液中,的数目小于0.1NA,是因为碳酸根离子总数为0.1NA,但有一部分碳酸根离子会发生水解。

同学们若能从以上几个方面重点突破,相信在高考中,有关阿伏加德罗常数的选择题将不再是难题,而是一道必拿分的题目,同时也能做到事半功倍的效果。总之,在高考的复习备考中,我们一定要善于归纳总结,有针对性的重点突破,以便在高考中游刃有余。

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