点拨:阿伏加德罗常数是高考的“热点”,多年来高考试题重现率几乎为100%。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。审题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,对常见的一些陷阱要千万警惕。
归纳:涉及阿伏加德罗常数(NA)的问题,必须特别注意以下细微知识点:某些化学反应
中电子的转移数目。如Na2O2与H2O、CO2的反应,Cl2与H2O、NaOH的反应,Al与强碱或强酸溶液的反应,电解硝酸银溶液,Cu、Fe等作还原剂时失出电子数目(化合价可变)等。同时特别注意题目中的隐含条件:考虑水解、平衡移动和部分电离等。比如某些离子在水溶液中因水解等因素导致离子数目变化等。纵观历年高考题,命题者常设置以下陷阱:
陷阱一:隐含物质的状态。
例如在标准状况下,水为液体或固体,SO3为固体、H3PO4为固体、CH3COOH为固体,碳原子数大于4的烃为液体或固体。22.4L·mol-1使用的对象是气体(包括混合气体)。命题者常把一些容易忽视的液态或固态物质作为气体来命题,让考生落入陷阱,例如: 1)标准状况下,22.4L辛烷完全燃烧生成二氧化碳分子数为8NA
2)标准状况下,含NA个三氧化硫分子的体积为22.4 L 陷阱二:混淆温度和压强。
22.4L·mol-1是在标准状况(0℃,1.01×105Pa)下的气体摩尔体积。命题者有意在题目中设置非标准状况下的气体体积或质量,让考生与22.4L/mol-1进行转换,从而误入陷阱,例如: 1)常温常压下,11.2L氧气所含的原子数为NA 2)常温常压下,16g氧气的体积约是11.2L 陷阱三:隐含物质的化学键结构。
某些物质在组成上或在不同的环境中形成的微粒是不相同的,在用NA表示其微粒数目时,应注意该物质的真实结构,知道某些物质中的化学键数目。例如金刚石和晶体硅(原子个数与共价键数之比为1∶2)、白磷(原子个数与共价键数之比为2∶3)、 SiO2 (Si原
1
子个数与共价键数之比为1∶4)、CnH2n+2 (分子内共价键数共为n-1+2n+2) 等。 如判断下列说法正误:1)7.8 g Na202含有的阴离子数目为0.2NA 2)0.012kgC中所含有碳原子数目为阿伏加德罗常数
3)在熔融状态下,1 mol NaHS04完全电离出的阳离子数目为2NA 4)在含n mol C的金刚石中含有C-C键的数目为nNA
5)1molCaC2中含有的离子总数是3NA 6)1molC10H20分子中共价键总数为13NA 7)在标准状况下,22.4L HCl气体中含有NA个Cl 陷阱四:隐含物质实际反应或后续反应
一些物质间的变化具有一定的隐蔽性,有时需要借助方程式分析才能挖掘出隐含的变化情况。考生若不注意挖掘隐含变化往往会误入陷阱,例如:
1)标准状况下,17g氨气的体积恰好是22.4L,溶于足量的水中的NH3的数目是NA 2)标准状况下,1molNO和1molO2混合后所含的分子数是1.5NA 3)常温常压下,1molNO2气体与水反应生成NA个NO3- 4) 62gNa2O溶于水后所得溶液中含有O2-离子数为NA 陷阱五:忽略微粒的组成数目。
粒子种类一般有分子、原子、离子、质子、中子、电子等,气体的组成除常见的双原子分子外,还有单原子分子(如Ne)、三原子分子(如H2S、O3)、四原子分子(如NH3、P4)等。1mol微粒的数目即为阿佛加德罗常数,由此可计算分子、原子、离子、质子、中子、电子等微粒的数目。命题者往往通过NA与粒子数目的转换,巧设陷阱,考生如不注意这点,极容易误入陷阱。知道特殊物质的摩尔质量及粒子数目,如D2O(摩尔质量为20g/mol,每摩尔含10mol中子)、O2 (摩尔质量为36g/mol,每摩尔含20mol中子)等。某些物质分子中的原子个数。如稀有气体(单原子分子)、臭氧(O3)、白磷(P4)等。 如判断下列说法正误:1)标准状况下,11.2L臭氧中含NA个氧原子
2) 常温常压下,18.0 g重水(D2O)所含的电子数约为10NA 3)在同温同压时,相同体积的任何气体单质所含的原子数目相同
4)1mol CH3+(碳正离子)中含有电子数为10NA 5) 10g氖气所含原子数为NA
2
18
-
6)1.8g的NH4离子中含有的电子数为NA 陷阱六:隐含氧化还原反应中真实的电子转移情况
如判断下列说法正误: 1)在铜与硫的反应中,1mol铜失去的电子数为2NA 2)常温常压下,活泼金属从盐酸中置换出1摩H2,发生转移的电子数为2NA 3)电解食盐水若产生2g氢气,则转移的电子数目为4NA 4)7.1g氯气与足量NaOH溶液反应转移的电子数为0.2NA 陷阱七:隐含电解质在水溶液中是否全部电离
如判断下列说法正误: 1)1L 1mol·L的盐酸溶液中,所含氯化氢分子数为NA 2)1L 1 mol·L醋酸溶液中离子总数为2NA 陷阱八:隐含可逆反应不能进行到底
如判断说法正误:标准状况下,44.8 L SO2与22.4 L O2在催化剂作用下反应,一定生成
2NA个SO3
陷阱九:隐含水电离产生的H+或OH-
如判断下列说法正误:1)1 L pH=1的HCl的水溶液中含有氢离子数为0.1NA 2)25℃时,1 L pH=13的氢氧化钠溶液中约含有0.1NA个氢氧根离子 陷阱十:隐含质量与微粒数间的关系
1)46g NO2、46gN2O4含有的原子数与46g NO2和46gN2O4混合气体中含有的原子数均为3NA 2)氯化氢气体的摩尔质量等于NA个氯气分子和NA个氢分子的质量之和 训练:1、设NA表示阿伏加德罗常数,则下列说法正确的是:
A.标准状况下,以任意比例混合的甲烷和丙烷混合气体22.4L,所含气体分子数约为NA个 B.标准状况下,22.4LNO和11.2L氧气混合,气体的分子总数约为1.5 NA个
C.常温下,2.3g金属钠变成钠离子时,失去的电子数目为0.1 NA个 D.常温下,18g重水所含中子数为10 NA个 2、判断下列对NA的描述是否正确:
1) 室温下,42.0g乙烯和丙烯的混合气体中含有的碳原子数约为3×6.02×1023 2) 1mol Mg与足量O2或N2反应生成MgO或Mg3N2均失去2NA个电子
3
-1
-1
+
3) 标准状况下,22.4L甲苯所含的分子数约为6.02×10
23
4) 常温常压下,a L甲烷和乙烷混合气体中的分子数约为[a/22.4]×6.02×1023 5)常温常压下,氧气和臭氧的混合物16 g中约含有6.02×1023氧原子 6) 500 mL l.0mol/L的乙酸溶液中含有的H+数为0.5NA 7) 常温常压下,11.2L甲烷中含有的氢原子数为2NA 8) 标准状况下,22.4L甲烷和乙炔混合物所含的分子数为NA 9)在同温同压时,1mol任何气体单质所含的原子数目为NA 10) 标准状况下22.4 LN2含共用电子对数为NA 11) 1 mol CH3CH2CH(CH3)2所含甲基个数为2NA 12) 1.6gNH2离子中所含电子数为NA 13) 0.1molNa2O2与CO2反应转移0.1NA电子
14) 标准状况下,22.4L乙醇完全燃烧后生成CO2的分子数为2NA
15) 在20℃,1.01×105Pa时,2.8gC2H4和CO的混合气体,含气体分子数小于0.1NA 16) 0.3molNO2溶于水,转移电子数为0.1NA
17) 常温常压下,1moL水中含有NA个H+和NA个OH- 18) 64g的铜发生氧化还原反应,一定失去2 NA个电子 19) 84gNaHC03晶体中含有NA个CO32-
20) 500mL 0.4mol/L的Al2(SO4)3溶液中Al3+的离子数0.4 NA
21)在含有NA个醋酸根离子(CH3COO-)的醋酸溶液中,氢离子(H+)数目等于NA 22) 在含4 mol Si-O键的石英晶体中,氧原子的数目为4 NA 23) 28 g乙烯与28g丙烯中均含共用电子对数为6 NA 24) 31g白磷分子中有NA个P-P键
25) 1 molC20H42分子中,含有的共价键数目为61 NA 26) 28 g晶体硅中含有Si-Si键的数目为2 NA 27) 1 mol HNO3见光分解,转移电子数4NA
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