阿伏加德罗常数(NA)考点剖析

发表时间:2019/1/21   来源:《教育学》2019年1月总第165期   作者:杨改妮
[导读] 阿伏加德罗常数是化学高考的热点之一,该类试题以中学所学重点物质为平台,考查以NA为载体的相关计算,基本概念、原理、题目涉及的知识面广,灵活性强,因而能很好地考查学生思维的严密性。

陕西省咸阳市乾县杨汉中学 713300
        摘 要:阿伏加德罗常数是化学高考的热点之一,该类试题以中学所学重点物质为平台,考查以NA为载体的相关计算,基本概念、原理、题目涉及的知识面广,灵活性强,因而能很好地考查学生思维的严密性。
        关键词:阿伏加德罗常数 摩尔体积 考点剖析
        一、气体摩尔体积的适用条件及物质的聚集状态
        1.由于气体体积受温度、压强的影响,所以气体摩尔体积并非定数。标准状况下(0℃、101kpa)气体摩尔体积才为22.4L•mol-1。气体的体积主要决定于分子间的平均距离,分子本身的大小对体积的影响可忽略,所以气体摩尔体积适用于任何气体,也包括混合气体。但若题目给出气体的质量或物质的量,则微粒数目与外界条件无关。
        2.要注意物质的状态:气体摩尔体积适用于标况下的气态物质。常考在标况下呈气态的物质有n(c)≤4的烃,CH3Cl,HCHO。非气态的物质有n(c)>4的烃,H2O、SO3、HF、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、Br2,苯C6H6等。
        现列出相关选项进行分析:A.标准状况下,2.24L CCl4含有的共价键数为0.4NA。B.标准状况下,2.24L N2和O2的混合气体中分子数为0.2NA。C.常温下,11.2L甲烷气体含有的甲烷分子数0.5NA。D.常温下,23g NO2含有NA个氧原子。
        分析:在标准状况下,CCl4呈液态,A错。标况下,混合气体为0.1mol,含分子数为0.1NA,B错。非标况下,无法计算甲烷物质的量,C错。0.5mol NO2,含NA个氧原子,D对。
        二、明确物质中的粒子数
        1.注意特殊物质的原子数、电子数。
        2.注意同位素原子的差异。
        3.常考物质中的化学键数。
        4.注意物质中阴、阳离子个数。
        应对策略:解决此类问题,需要经过以下几个思维步骤:
        (1)选择合适的公式计算物质的物质的量。
        (2)分析物质的微观结构,注意结构的特殊性等问题。
        (3)结合物质的物质的量和结构进行计算。
        三、有关氧化还原反应的问题
        1.歧化反应。
        2.变价金属与不同氧化剂的反应。
        3.量不同,所表现的化合价不同。
        4.注意氧化还原的顺序。
        5.电解CuSO4溶液、NaCl溶液的反应等。



        应对策略:对于这类题目,需进行以下几步:
        (1)书写化学方程式。
        (2)分析反应中的电子转移情况。
        (3)列出转移电子和考查项目的比例关系。
        (4)根据题目所给信息代入计算。
        四、电解质溶液中粒子数目的判断
        该类试题应从以下几步判断:
        1.求物质的物质的量。
        2.分析电解质溶液中是否存在弱电解质的不完全电离和弱离子的水解导致的粒子数目变化。
        3.结合物质的量计算,还要注意是否指明了溶液的体积。
        现结合下列选项进行分析:A.1L 0.1mol•L-1NH4Cl溶液中,NH4+的数目为0.1NA。B.PH=1的H3PO4溶液中,含有0.1NA个H+。C.2L 0.5mol•L-1亚硫酸溶液中含有的H+离子数为2NA。D.1.0 L1.0mol•L-1NaAlO2水溶液中含有的氧原子数为2NA。
        解析:NH4Cl为0.1mol,由于NH4+水解,其数量少于0.1NA,A错。未给出溶液的体积,B错。亚硫酸部分电离,故溶液中H+数小于2NA,C错。D忽略了NaAlO2溶液中的水。
        五、物质转化中的“隐含反应”
        1.可逆反应。
        2.浓度的影响:浓硝酸使铁、铝钝化;浓硝酸与铜反应,生成气体由NO2变为NO;浓硫酸与铜,浓盐酸与二氧化锰,随着反应的进行,酸浓度变小,反应逐渐停止。A.密闭容器中2mol NO与1mol O2充分反应,产物的分子数为2NA。B.50mL 12mol•L-1盐酸与足量MnO2共热,转移的电子数为0.3NA。C.常温下,56g铁片投入足量浓H2SO4中产生H2分子的个数为NA。D.标准状况下,22.4L Cl2溶于水转移的电子数为NA。
        解析:2NO+O2=2NO2,但常温下,2NO2N2O4,所以产物的分子数小于2NA,A错。随着反应的进行,浓盐酸逐渐变稀,反应停止,转移的电子数应小于0.3NA,B错。常温下,铁片遇浓H2SO4钝化,C错。此反应可逆,转移电子数应小于NA。
        典型试题赏析:(2018课标Ⅱ,11)NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是:A.常温常压下,124g P4中所含P-P键数目为4NA。B.100mL 1mol•L-1FeCl3溶液中所含Fe3+的数目为0.1NA。C.标准状况下,11.2L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NA。D.密闭容器中,2mol SO2和1mol O2催化反应后分子总数为2NA。
        解析:每个P4中含6个P-P键,124g P4为1mol,含6mol P-P键,A错。该溶液中虽含0.1mol FeCl3,但由于Fe3+水解,即溶液中Fe3+数目小于0.1NA,B错。甲烷和乙烯的混合物0.5mol,1mol CH4或1mol C2H4均含4mol H,则混合气体中含2mol H,C对。SO2和O2的反应为可逆反应,分子总数大于2NA。
 

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