例解普查考點阿伏加德羅常數(shù)

劉彩虹

阿伏加德羅常數(shù)（NA）的應用考查是高考的重要考點之一，它涉及的知識面廣，靈活性強，同時也是高考命題的熱點。它對于學生微粒觀的建立、認識物質的組成與結構等方面都有著非常重要的意義。解答該類題目時要細心審題，特別注意題目中的關鍵性字詞，留心“陷阱”，抓住解題的核心，主要考查點例解如下。

一、考查“標準狀況”、“常溫常壓”等外界條件的應用

1.在標準狀況下非氣態(tài)物質或氣態(tài)物質非標準狀況下不應該用標準狀況下的氣體摩爾體積（22.4 L·mol-1）進行計算；如H2O、SO3、戊烷、CHCl3、CCl4、苯、乙醇等，體積為22.4 L時，其分子數(shù)不等于NA。

2.物質的質量、摩爾質量、微粒個數(shù)與物質的量的換算不受外界條件的影響。

例1下列說法中正確的是（NA表示阿伏加德羅常數(shù)）（ ）。

A.40 g SO2氣體所占的體積為11.2 L

B.7.1 g Cl2與水反應轉移電子數(shù)為0.2NA

C.1 mol/L的CH3COONa溶液中，CH3COO-數(shù)小于NA

D.常溫常壓下，32 g O2和O3的混合氣體含氧原子數(shù)為2NA

解析A.不能確定SO2所處的狀態(tài)，因此不能計算SO2的體積，A錯誤；B.氯氣與水反應是可逆反應，則7.1 g Cl2與水反應轉移電子數(shù)小于0.2NA，B錯誤；C.醋酸根水解，但不能確定醋酸鈉溶液的體積，則不能計算醋酸根的物質的量，C錯誤；D、氧氣和臭氧均是氧原子形成的不同單質，則常溫常壓下，32 g O2和O3的混合氣體含氧原子的物質的量是32 g÷16 g/mol=2 mol，所以含氧原子數(shù)為2NA，D正確。答案：D。

二、考查物質的組成

1.特殊物質中所含微粒（分子、原子、電子、質子、中子等）的數(shù)目。如Ne、H2O和D2O、18O2和H37Cl、-OH和OH-等。

2.物質中所含化學鍵的數(shù)目與物質的結構有關，如H2O2、CnH2n+2中化學鍵的數(shù)目分別為3、3n+1。

3.最簡式相同的物質中的微粒數(shù)目與物質的組成有關，如NO2和N2O4、乙烯和丙烯等。

4.摩爾質量相同的物質中的分子數(shù)相同，原子數(shù)不一定相同。如：N2、CO、C2H4等。

例2設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是（ ）。

A.標準狀況下，22.4 L CCl4含有C-Cl鍵的數(shù)目為4NA

B.取50 mL 14.0 mol/L濃硝酸與足量銅片反應，生成氣體分子的數(shù)目為0.35 NA

C.反應NH4N3△2N2↑+2H2↑，標準狀況下每生成22.4 L N2，轉移電子的數(shù)目為2 NA

D.電解精煉銅時，若轉移的電子數(shù)為NA個，則陽極質量減小32 g

解析A.標準狀況下CCl4是液體，不能用氣體摩爾體積，錯誤；B.濃硝酸與Cu發(fā)生反應：Cu+4HNO3（濃）Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O，n（HNO3）=0.05L×14.0mol/L=0.7mol。若完全發(fā)生該反應，產生的氣體分子的物質的量是0.35mol，分子數(shù)是0.35 NA。隨著反應的進行，硝酸變稀，反應為：3Cu+8HNO3（稀）3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O。若完全反應，產生氣體的分子的物質的量是0.7mol÷4=0.175mol。所以產生氣體的物質的量介于0.35mol與0.175mol之間，錯誤；C.在反應NH4N3△2N2↑+2H2↑，每轉移4 mol的電子，產生2 mol的N2。在標準狀況下每生成22.4 L N2，轉移電子的數(shù)目為2 NA，正確；D.電解精煉銅時，粗銅作陽極。若轉移的電子數(shù)為NA個，則陽極溶解的金屬既有Cu，也有活動性比Cu強的金屬，活動性弱的金屬則變?yōu)殛枠O泥沉在容器的底部，因此質量減小可能大于32g，也可能小于32g，錯誤。答案：C。

三、考查氧化還原反應

電子轉移（得失）數(shù)目問題的分析，如1 mol Na2O2與足量H2O或CO2反應，轉移的電子數(shù)為NA；1 mol Cl2與足量H2O或NaOH反應，轉移的電子數(shù)為NA； 其他如NO2與H2O反應、電解AgNO3溶液或CuSO4溶液的反應、Cl2與Fe的反應等，轉移電子數(shù)的情況均較特殊，分析該類題目時還要注意反應產物以及過量計算問題。

例3下列敘述正確的是（ ）。

A.Na在足量O2中燃燒，消耗l mol O2時轉移的電子數(shù)是4×6.02×1023

B.鹽酸和醋酸的混合溶液pH=1，該溶液中c（H+）=0.1 mol/L

C.1 L 0.1 mol/L NH4Cl溶液中的NH+4數(shù)是0.1×6.02×1023

D.標準狀況下2.24 L Cl2中含有0.2 mol 共價鍵

解析A.鈉與足量氧氣反應，可以生成氧化鈉，也可以生成過氧化鈉，但氧氣的物質的量一定時，由于生成物不能確定，則O元素的化合價不能確定，則轉移的電子數(shù)不能確定，錯誤；B.pH=1的溶液中c（H+）=0.1 mol/L，無論該溶液是單一的酸溶液還是混合的酸溶液，正確；C.銨根離子會發(fā)生水解反應，所以1 L 0.1 mol/L NH4Cl溶液中的NH+4數(shù)小于0.1×6.02×1023，錯誤；D.標準狀況下2.24L氯氣的物質的量是0.1 mol，1個氯氣分子中有一個共價鍵，所以1 mol氯氣中含有0.1NA個共價鍵，錯誤。答案：B。

四、考查弱電解質的電離、鹽類的水解

弱電解質在水溶液中部分電離；可水解的鹽溶液中，離子發(fā)生微弱水解，電離產生的離子數(shù)量均小于理論數(shù)量。如1 L 0.1 mol·L-1的乙酸溶液和1 L 0.1 mol·L-1的乙酸鈉溶液中CH3COO-的數(shù)目不相等且都小于0.1NA。

例4NA為阿伏加德羅常數(shù)，下列敘述正確的是（ ）。

A.1 L 0.5 mol·L-1氨水中所含NH+4數(shù)為0.5NA

B.1 mol Fe與足量氯氣反應轉移的電子數(shù)為2 NA

C.標準狀況下，33.6 L CO2約含有1.5NA個分子

D.1 mol 中含碳碳雙鍵數(shù)為3 NA

解析A.氨水中的一水合氨是弱堿，部分電離，所以1 L 0.5 mol·L-1氨水中所含NH+4數(shù)小于0.5NA，錯誤；B.由于氯氣的氧化性強，可以把變價金屬Fe氧化為高價態(tài)，所以1 mol Fe與足量氯氣反應轉移的電子數(shù)為3NA，錯誤；C.標準狀況下，33.6 L CO2的物質的量是1.5 mol，因此約含有1.5NA個分子，正確；D.苯的分子結構中無碳碳雙鍵，錯誤。答案：C。

五、考查一些特殊的反應

一氧化氮和氧氣常溫常壓下即可反應；二氧化氮和四氧化二氮之間的相互轉化、合成氨反應等屬于可逆反應，各物質的量小于理論量。

例5NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是（）。

A.一定條件下，1 mol N2和3 mol H2充分反應，生成物中的N-H鍵數(shù)目為6NA

B.完全燃燒1.5 mol CH3CH2OH和C2H4的混合物，轉移電子數(shù)為18NA

C.100g 98%的濃硫酸中含氧原子個數(shù)為4NA

D.1 L 0.1 mol/L的Na2S溶液中S2-和HS-的總數(shù)為0.1NA

解析A.氮氣與氫氣的合成反應是可逆反應，所以1 mol N2和3 mol H2充分反應，生成氨氣的物質的量小于2 mol，則生成物中的N-H鍵數(shù)目小于6NA，錯誤；B.乙醇的分子式可寫為C2H4·H2O，所以1.5 mol CH3CH2OH和C2H4的混合物完全燃燒實際是1.5 mol C2H4完全燃燒，生成二氧化碳，所以轉移電子數(shù)目是1.5 mol×2×6×NA=18NA，正確；C.100 g 98%的濃硫酸中硫酸的質量是98 g，物質的量是1 mol，硫酸中O原子數(shù)目是4NA，但濃硫酸中含有2g水中也含有O原子，所以氧原子總數(shù)大于4NA，錯誤；D.根據(jù)元素守恒，1 L 0.1 mol/L的Na2S溶液中S2-和H2S、HS-的總數(shù)為0.1NA，錯誤。答案：B。

總之，結合阿伏加德羅常數(shù)為NA，判斷一定量的物質所含有的某種粒子數(shù)目的多少以及在物質轉化過程中微粒數(shù)的變化，是高考命題的熱點之一，在近幾年的各種高考試題中保持了相當強的連續(xù)性。這種題型所涉及的內容非常豐富，并在平時的復習中應注意知識的積累和總結，并及時強化訓練，定會收到滿意的成效。

（收稿日期：2015-12-15）