阿伏加德羅常數(shù)試題的命題特點(diǎn)與解題技巧

曹東

阿伏加德羅常數(shù)試題（俗稱NA試題）不但是高考命題的熱點(diǎn)之一，也是平時(shí)各類考試命題的重點(diǎn)題型之一，該類題為單項(xiàng)選擇試題，分值一般為4～6分，該類題涉及的素材比較豐富，能較好的考查學(xué)生思維的嚴(yán)密性.根據(jù)對(duì)考試大綱、以及近幾年高考試題（全國理綜卷、廣東理綜卷、江蘇化學(xué)卷）的研究，不難發(fā)現(xiàn)NA試題命題的規(guī)律與特點(diǎn).本文談?wù)劯呖贾蠳A試題的命題主要考查方向，以期大家了解命題人在題目選項(xiàng)中設(shè)置的陷阱，能快速掌握此類試題的解題方法.

一、NA試題考查方向與解題技巧

NA試題實(shí)際上是以物質(zhì)的量為中心的相關(guān)計(jì)算題，通過對(duì)近幾年高考試題的研究與分析，NA試題主要涉及以下7個(gè)方面的考查：

1.物質(zhì)的微觀粒子 （原子、質(zhì)子、電子、中子、離子） 數(shù)目計(jì)算

解題技巧 先計(jì)算出一個(gè)物質(zhì)中所含微觀粒子數(shù)目，再根據(jù)題目條件計(jì)算出該物質(zhì)的物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算出物質(zhì)中所含微觀粒子數(shù)目的物質(zhì)的量，最后根據(jù)微粒數(shù)、物質(zhì)的量、NA三者之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，確定微觀粒子的數(shù)目.

2.氧化還原反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子數(shù)目計(jì)算

解題技巧 分析物質(zhì)中元素的化合價(jià)變化，確定氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物，轉(zhuǎn)移電子數(shù)目=氧化劑得到電子的數(shù)目=還原劑失去電子的數(shù)目，因此轉(zhuǎn)移電子數(shù)目可以按照氧化劑計(jì)算，也可以按照還原劑進(jìn)行計(jì)算，注意化合價(jià)變化一個(gè)數(shù)值即為轉(zhuǎn)移一個(gè)電子.

3.混合氣體原子數(shù)目計(jì)算

解題技巧 采用極端法，分別計(jì)算出單一物質(zhì)中的原子數(shù)目，最后采用平均法進(jìn)行推斷.

4.氣體摩爾體積應(yīng)用與計(jì)算

解題技巧 高考及考試大綱都明確只要求標(biāo)準(zhǔn)狀況下進(jìn)行氣體體積與氣體物質(zhì)的量的換算.解題時(shí)應(yīng)首先判斷給出物質(zhì)的狀況是否是標(biāo)準(zhǔn)狀況，再判斷給出的物質(zhì)是否是氣體，只有滿足這兩個(gè)條件的前提下，才能進(jìn)行氣體體積與氣體物質(zhì)的量的換算，否則不能進(jìn)行計(jì)算.

5.電解質(zhì)溶液中離子數(shù)目的計(jì)算

解題技巧 首先分清給出的物質(zhì)是強(qiáng)電解質(zhì)、弱電解質(zhì)，注意弱電解質(zhì)存在電離平衡，在未告訴電離度或電離平衡常數(shù)時(shí)，其離子濃度則無法進(jìn)行計(jì)算；注意能水解的鹽離子，由于該離子能夠發(fā)生水解反應(yīng)，導(dǎo)致自身離子的數(shù)目變小.

6.有機(jī)化合物中共價(jià)鍵數(shù)目的計(jì)算

解題技巧 首先寫出有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)式或結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，之后判斷化學(xué)鍵的數(shù)目.

7.有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算

解題技巧 化學(xué)方程式的系數(shù)之比等于各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比，物質(zhì)之間恰好反應(yīng)是按照化學(xué)方程式的系數(shù)之比進(jìn)行的.首先寫對(duì)化學(xué)方程式，之后進(jìn)行判斷物質(zhì)之間是否恰好反應(yīng)，最后進(jìn)行有關(guān)計(jì)算.注意常見的一些可逆反應(yīng)，不能完全轉(zhuǎn)化的問題.

二、2015年高考試題賞析

例1 （課標(biāo)Ⅰ卷）NA為阿伏伽德羅常數(shù)的值.下列說法正確的是

A.18 g D2O和18 g H2O中含有的質(zhì)子數(shù)均為10NA

B.2 L 0.5 mol/L亞硫酸溶液中含有的H+數(shù)為2NA

C.過氧化鈉與水反應(yīng)時(shí)，生成0.1 mol氧氣轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.2NA

D.密閉容器中2 mol NO與1 mol O2充分反應(yīng)，產(chǎn)物的分子數(shù)為2NA

解析 逐項(xiàng)分析法.

A項(xiàng)中，考查物質(zhì)的原子數(shù)目計(jì)算，D2O、H2O中含有的質(zhì)子數(shù)相等均為10個(gè)，18 g D2O的n（D2O）<1 mol，18 g H2O的n（H2O）=1 mol，則18 g D2O中含有的質(zhì)子數(shù)小于10 NA，18 g H2O中含有的質(zhì)子數(shù)等于10 NA，錯(cuò)誤；

B項(xiàng)中，考查電解質(zhì)溶液中離子數(shù)目的計(jì)算，n（H2SO3）=2L×0.5 mol/L=1 mol，但H2SO3是弱酸，不能完全電離，H+數(shù)小于2NA，錯(cuò)誤；

C項(xiàng)中，考查氧化還原反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子數(shù)目計(jì)算，Na2O2與水反應(yīng)，Na2O2既是氧化劑又是還原劑，Na2O2 （還原劑）→O2時(shí)O的化合價(jià)升高2，即轉(zhuǎn)移2e-，則生成0.1 mol氧氣轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.2NA，正確；

D項(xiàng)中，考查化學(xué)方程式的計(jì)算，2NO+O22NO2，2 mol NO與1 mol O2恰好反應(yīng)得到2 mol NO2，注意密閉容器中NO2會(huì)部分化合生成N2O4，導(dǎo)致產(chǎn)物的分子數(shù)小于2NA，錯(cuò)誤.

答案為C.

例2：（課標(biāo)Ⅱ卷）NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值.下列敘述正確的是（ ） A.60g丙醇中存在的共價(jià)鍵總數(shù)為10NA B.1L 0.1mol·L-1的NaHCO3溶液中HCO3-和CO32-離子數(shù)之和為0.1NA C.鈉在空氣中燃燒可生成多種氧化物.23g鈉充分燃燒時(shí)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為1NA D.235g核素 U發(fā)生裂變反應(yīng)： U+ n Sr+ U+10 n，凈產(chǎn)生的中子（ n）數(shù)為10NA解析：逐項(xiàng)分析法.A項(xiàng)中，考查有機(jī)化合物中共價(jià)鍵數(shù)目的計(jì)算，丙醇有1-丙醇和2-丙醇兩種醇類同分異構(gòu)體，含有的共價(jià)鍵總數(shù)相等，1-丙醇的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：CH3CH2CH2OH，共價(jià)鍵總數(shù)：7（C-H鍵）+2（C-C鍵）+1（C-O鍵）+1（H-O鍵）=11，n（丙醇）=1mol，因此共價(jià)鍵總數(shù)為11NA，錯(cuò)誤；B項(xiàng)中，考查電解質(zhì)溶液中離子數(shù)目的計(jì)算，n（NaHCO3）=1L×0.1mol/L=0.1mol，存在水解、電離兩種情況，根據(jù)物料守恒（或原子守恒），n（HCO3-）+ n（CO32-）+ n（H2CO3）= 0.1mol，HCO3-和CO32-離子數(shù)之和小于0.1NA，錯(cuò)誤；C項(xiàng)中，考查氧化還原反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子數(shù)目計(jì)算，不管產(chǎn)物情況，Na （還原劑）→Na+時(shí)Na化合價(jià)升高1，即轉(zhuǎn)移1e-，n（Na）=1mol，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為NA，正確；D項(xiàng)中，考查物質(zhì)的中子數(shù)目計(jì)算，根據(jù)裂變反應(yīng)，凈產(chǎn)生的中子（ n）數(shù)：10-1=9，n（ U）=1mol，則凈產(chǎn)生的中子（ n）數(shù)為9NA，錯(cuò)誤.答案為C.例2 （廣東理綜卷）設(shè)nA為阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值，下列說法正確的是

A.23 g Na與足量H2O反應(yīng)完全后可生成nA個(gè)H2分子

B.1 mol Cu和足量熱濃硫酸反應(yīng)可生成nA個(gè)SO3分子

C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4 L N2和H2混合氣中含nA個(gè)原子

D.3 mol單質(zhì)Fe完全轉(zhuǎn)變?yōu)镕e3O4，失去8nA個(gè)電子

解析 逐項(xiàng)分析法.

A項(xiàng)中，考查化學(xué)方程式的計(jì)算，2Na+2H2O2NaOH+H2↑，n（Na）=1 mol，則產(chǎn)生n（H2）=0.5 mol，即H2分子數(shù)目為0.5 nA，錯(cuò)誤；

B項(xiàng)中，考查化學(xué)方程式的計(jì)算，Cu和熱濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)物是CuSO4、SO2，H2O，不會(huì)生成SO3，錯(cuò)誤；

C項(xiàng)中，考查混合氣體原子數(shù)目計(jì)算，n（混合氣體）=1 mol，采用極端法，1 mol N2中含2nA個(gè)原子，1 mol H2中含2nA個(gè)原子，根據(jù)平均觀點(diǎn)，混合氣中含2nA個(gè)原子，錯(cuò)誤；

D項(xiàng)中，考查氧化還原反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子數(shù)目計(jì)算，F(xiàn)e3O4變形為FeO·Fe2O3，3 mol Fe反應(yīng)時(shí)看做是1 mol Fe變?yōu)镕eO、2 mol Fe變?yōu)镕e2O3，則3Fe→Fe3O4，F(xiàn)e化合價(jià)升高總值為2+2×3=8，即失去8nA個(gè)電子，正確.

答案為D.