例談高考中有關(guān)阿伏加德羅常數(shù)的試題

袁紅娟

摘 要：阿伏加德羅常數(shù)的定義值是指0.012千克12C所含的原子數(shù)，即6.02×1023。這個(gè)數(shù)值是阿伏加德羅常數(shù)的近似值，阿伏加德羅常數(shù)的符號(hào)為NA，其單位為mol。阿伏加德羅常數(shù)是一個(gè)物理量，它可以適用于任何物質(zhì)，而不限于分子、原子或離子。

關(guān)鍵詞：阿伏加德羅常數(shù)；高考試題；題型

有關(guān)阿伏伽德羅常數(shù)的考題是高考中的經(jīng)典題型之一，大多時(shí)候均以選擇題的形式出現(xiàn)，單個(gè)物質(zhì)或以反應(yīng)的形式出現(xiàn)，然后判斷正誤。這類題基本圍繞著物質(zhì)的量，阿伏加德羅常數(shù)滲透了幾乎整個(gè)高中知識(shí)體系，難度適中，重視基礎(chǔ)知識(shí)、化學(xué)主干知識(shí)的考查，同時(shí)強(qiáng)化了實(shí)驗(yàn)、計(jì)算能力的考查，同時(shí)它能綜合考查學(xué)生的推理、邏輯及思維能力，因此深受很多高考命題專家的關(guān)注。高考試題中有關(guān)阿伏伽德羅常數(shù)及阿伏伽德羅定律的題雖然考查基礎(chǔ)，但易于出錯(cuò)，而且涉及面廣，比如它常帶著物質(zhì)的量、氣體摩爾體積、物質(zhì)的量濃度、氧化還原反應(yīng)、離子反應(yīng)、元素及其化合物的反應(yīng)相關(guān)知識(shí)、電化學(xué)、水溶液中的離子平衡、化學(xué)平衡等的考查，覆蓋面比較寬，有較強(qiáng)的綜合性。因此考生想要在這些題上不丟分，至少要掌握概念的內(nèi)涵，明確各種量之間的關(guān)系，然后準(zhǔn)確進(jìn)行運(yùn)算，才能勝券在握。

下面以2014年的幾道高考題為例，來明確這類試題的解決方法以及考查的方向和要點(diǎn)。

1.[2014·四川卷-5]設(shè)NA為阿伏伽德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是（ ）

A.高溫下，0.2 molFe與足量水蒸氣反應(yīng)，生成的H2分子數(shù)目為0.3NA

B.室溫下，1L pH=13的NaOH溶液中，由水電離的OH-數(shù)目為0.1 NA

C.氫氧燃料電池正極消耗22.4 L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體時(shí)，電路中通過的電子數(shù)目為2NA

D.5NH4NO3=2HNO3+4N2↑+9H2O反應(yīng)中，生成28gN2時(shí)，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為3.75NA

解析：正確選項(xiàng)為D，根據(jù)3Fe+4H2O（g）=Fe3O4+4H2，則0.2 molFe參與反應(yīng)生成0.8/3 molH2，A項(xiàng)錯(cuò)誤；pH=13的NaOH溶液中，溶液中c（OH-）=0.1 mol/L，c（H+）=10-13 mol/L，則水電離出來cc（OH-）=c（H+）=10-13 mol/L，B項(xiàng)錯(cuò)誤；氫氧燃料電池正極的電極反應(yīng)式為O2+4H++4e-=2H2O，則1 molO2被消耗，電路中有4NA的電子通過，C項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)化學(xué)方程式，-3價(jià)的氮元素升高到0價(jià)，失去3個(gè)電子。+5價(jià)的氮元素降低到0價(jià)，得到5個(gè)電子，即每生成4 mol氮?dú)?，反?yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為15mol，則生成28 gN2（即1 mol氮?dú)猓D(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是15 mol÷4=3.75 mol，D項(xiàng)正確。本題綜合考查了元素的性質(zhì)及反應(yīng)、有關(guān)pH值的計(jì)算、燃料電池等知識(shí)，突出了對(duì)考生的綜合運(yùn)用能力。

2.[2014·全國卷-7]NA表示阿伏伽德羅常數(shù)，下列敘述正確的是（ ）

A.1 molFeI2與足量氯氣反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NA

B.2 L0.5 mol·L-1硫酸鉀溶液中陰離子所帶電荷數(shù)為NA

C.1 molNa2O2固體中含離子總數(shù)為4NA

D.丙烯和環(huán)丙烷組成的42 g混合氣體中氫原子的個(gè)數(shù)為6NA

解析：答案為D，1 molFeI2與足量Cl2反應(yīng)時(shí)，F(xiàn)e2+被氧化為Fe3+，I-被氧化為I2，轉(zhuǎn)移電子3NA，A項(xiàng)錯(cuò)誤；2 L0.5 mol·L-1的硫酸鉀溶液中n（SO4）=1 mol，所帶電荷數(shù)為2NA，B項(xiàng)錯(cuò)誤；Na2O2由Na+和O22-（過氧根離子）構(gòu)成，1 molNa2O2中的離子總數(shù)為3NA，C項(xiàng)錯(cuò)誤；丙烯和環(huán)丙烷為同分異構(gòu)體，其分子式均為C3H6，最簡式為CH2，42 g混合氣中的氫原子個(gè)數(shù)為3×2NA=6NA，D項(xiàng)正確。

3.[2014·江蘇卷-6]設(shè)NA為阿伏伽德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是（ ）

A.1.6 g由氧氣和臭氧組成的混合物中含有氧原子的數(shù)目為0.1NA

B.0.1 mol丙烯酸中含有雙鍵的數(shù)目為0.1NA

C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，11.2 L苯中含有分子的數(shù)目為0.5NA

D.在過氧化鈉與水的反應(yīng)中，每生成0.1 mol氧氣，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為0.4NA

以上僅列舉高考出現(xiàn)的幾道考題，實(shí)際上，當(dāng)我們面對(duì)這類問題的時(shí)候，不僅基礎(chǔ)知識(shí)要牢靠，而且要注意題目中隱含的陷阱或關(guān)系。比如標(biāo)況與常溫常壓的關(guān)系，電化學(xué)基本知識(shí)的模糊性，物質(zhì)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。該部分知識(shí)點(diǎn)貫穿于整個(gè)中學(xué)化學(xué)，考查方向主要有以下兩種類型，在教學(xué)時(shí)要重點(diǎn)把握。（1）客觀題：?？疾閷?duì)概念的理解和辨別能力；會(huì)應(yīng)用有關(guān)阿伏伽德常數(shù)的簡單計(jì)算。（2）主觀題：很少有單獨(dú)考查計(jì)算的試題，只是以某個(gè)空的形式出現(xiàn)，主要是以物質(zhì)的量作為工具進(jìn)行簡單或綜合計(jì)算。

編輯 薛直艷