突破高頻考點(diǎn)
——阿伏加德羅常數(shù)

湖北 王云峰

(作者單位：湖北省遠(yuǎn)安縣第一高級中學(xué))

突破高頻考點(diǎn)
——阿伏加德羅常數(shù)

阿伏加德羅常數(shù)(NA)是溝通微觀世界和宏觀世界的橋梁，高考中多以選擇題形式出現(xiàn)，主要考查學(xué)生對阿伏加德羅常數(shù)與物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、氣體摩爾體積等概念的理解，同時(shí)融合了物質(zhì)狀態(tài)、組成和結(jié)構(gòu)、平衡原理、膠體制備、各類守恒關(guān)系、氧化還原反應(yīng)、電化學(xué)、元素化合物等多方面的知識，題目涉及的知識面廣，靈活性強(qiáng)，具有良好的區(qū)分度，因此成為高考熱點(diǎn)，現(xiàn)結(jié)合教學(xué)實(shí)際就如何突破阿伏加德羅常數(shù)的考查，歸納如下：

一、抓“兩看”，突破氣體與狀況陷阱

(1)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，2.24 L CCl4含有的共價(jià)鍵數(shù)為0.4NA(2016全國Ⅰ)

【解析】標(biāo)準(zhǔn)狀況下CCl4為液態(tài)，故無法求算2.24 L CCl4的物質(zhì)的量，則其含有的共價(jià)鍵數(shù)不是0.4NA，錯(cuò)誤。

(2)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，5.6 L CO2氣體中含有的氧原子數(shù)為0.5NA(2016四川，4)

【解析】標(biāo)準(zhǔn)狀況下CO2為氣態(tài)，5.6 L CO2氣體的物質(zhì)的量為0.25 mol，0.25 mol CO2中氧原子數(shù)為0.5NA，正確。

(3)常溫常壓下11.2 L甲烷氣體含有的甲烷分子數(shù)為0.5NA

【解析】常溫常壓下11.2 L甲烷無法求算物質(zhì)的量，或者說小于0.5 mol，所以甲烷分子數(shù)為小于0.5NA，錯(cuò)誤。

【突破陷阱】

1.看“氣體”是否處在“標(biāo)準(zhǔn)狀況(0 ℃和101 kPa)”。注意常溫常壓下的氣體摩爾體積大于22.4 L/mol。

2.看“標(biāo)準(zhǔn)狀況”下，物質(zhì)是否為“氣體”[如H2O、溴、SO3、含碳原子數(shù)大于4的烴(新戊烷除外)、CCl4、CHCl3、CH2Cl2(注：CH3Cl為氣體)、HF、苯等在標(biāo)準(zhǔn)狀況下均不為氣體]。

二、突破質(zhì)量(或物質(zhì)的量)與狀況無關(guān)陷阱

(1) 常溫常壓下，4.4 g乙醛所含σ鍵數(shù)目為0.7NA(2015四川)

【解析】質(zhì)量與物質(zhì)的量間的轉(zhuǎn)化與溫度壓強(qiáng)無關(guān)，可求算4.4 g乙醛物質(zhì)的量為0.1 mol，每個(gè)乙醛分子中含有6個(gè)σ鍵，故4.4 g乙醛所含σ鍵數(shù)目為0.6NA，錯(cuò)誤。

(2)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，18 g H2O所含的氧原子數(shù)目為NA

【解析】質(zhì)量與物質(zhì)的量間的轉(zhuǎn)化與溫度、壓強(qiáng)無關(guān)，18 g H2O為1 mol，含的氧原子數(shù)目為NA，正確。

(3)室溫下，1 mol CH4中含有5NA原子(√)

【解析】直接知道物質(zhì)的量， CH4為5個(gè)原子分子，正確。

【突破陷阱】

給出非標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的物質(zhì)的量或質(zhì)量，干擾學(xué)生的正確判斷，誤以為無法求解物質(zhì)所含的粒子數(shù)，實(shí)際上，此時(shí)物質(zhì)所含的粒子數(shù)與溫度、壓強(qiáng)等外界條件無關(guān)。

三、記“組成”突破物質(zhì)與結(jié)構(gòu)陷阱

(1)14 g乙烯和丙烯混合氣體中的氫原子數(shù)為2NA(2016全國Ⅰ)

【解析】運(yùn)用極值法分別求算14 g乙烯物質(zhì)的量為0.5 mol，氫原子物質(zhì)的量為0.5×4=2 mol，所以氫原子數(shù)目為2NA，同理14 g丙烯物質(zhì)的量為1/3 mol，氫原子物質(zhì)的量為1/3×6=2 mol，所以氫原子數(shù)目為2NA，兩者相同，正確。

(2) 18 g D2O和18 g H2O中含有的質(zhì)子數(shù)均為10NA(2015全國Ⅰ)

【解析】D2O和H2O質(zhì)子數(shù)相同(均為10)，但D2O、H2O的摩爾質(zhì)量不同，分別為20 g·mol-1和18 g·mol-1，所以18 g D2O和H2O的物質(zhì)的量不同，質(zhì)子數(shù)不同，錯(cuò)誤。

(3)17 g —OH與17 g OH-所含電子數(shù)均為10NA

【解析】考查根和基的差別，—OH為中性基團(tuán)所含電子數(shù)為9， OH-則為10，錯(cuò)誤。

(4)62 g白磷中所含共價(jià)鍵數(shù)目為1NA(×)

【解析】考查白磷(P4)結(jié)構(gòu)為正四面體，62 g白磷中所含共價(jià)鍵數(shù)目為3NA，錯(cuò)誤。

【突破陷阱】

1.一定質(zhì)量的物質(zhì)任意比混合后求所含微粒的數(shù)目，運(yùn)用極值法分別求算所含微粒數(shù)，數(shù)值相同及正確。

2.原子(離子)中基本微粒的關(guān)系

微粒H2O(D2O)H3O+CH4NH3NH+4NH-2—NH2—OHOH-質(zhì)子數(shù)1010111010119999中子數(shù)81086777788電子數(shù)101010101010109910

3.1 mol物質(zhì)所含共價(jià)鍵的數(shù)目

物質(zhì)SiSiO2金剛石石墨白磷(P4)烷烴CnH2n+2單烯烴CnH2n醇或醚CnH2n+2O共價(jià)鍵Si—SiSi—OC—CC—CP—PC—CC—HC—CCCC—HC—CC—HC—O個(gè)數(shù)2NA4NA2NA1.5NA6NA(3n+1)NA3nNA(3n+2)NA

四、運(yùn)用化學(xué)平衡思想，突破電離、水解等平衡陷阱

(1)1 mol N2與4 mol H2反應(yīng)生成的NH3分子數(shù)為2NA(2016全國Ⅰ)

【解析】合成氨是可逆反應(yīng)，則1 mol N2與4 mol H2反應(yīng)生成的NH3分子數(shù)小于2NA，錯(cuò)誤。

(2)0.1 L 0.5 mol/L CH3COOH溶液中含有的H+數(shù)為0.05NA(2016四川)

(3)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(2015全國Ⅰ)

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

【解析】NaOH溶液中有n(OH-)水電離=n(H+)溶液=10-13mol·L-1×1 L=10-13mol，則水電離出的OH-離子數(shù)目為10-13NA，錯(cuò)誤。

【突破陷阱】

1.可逆在高中有以下幾種情況：一是可逆反應(yīng)；二是弱電解質(zhì)的電離；三是弱酸陰離子或弱堿陽子的水解；四是沉淀溶解平衡。

2.溶液給了物質(zhì)的量濃度時(shí)看是否指明了溶液的體積。

五、關(guān)注化合價(jià)突破氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目

(1)1 mol Fe溶于過量稀硝酸，電子轉(zhuǎn)移數(shù)為2NA(2016全國Ⅰ)

【解析】鐵和過量稀硝酸反應(yīng)生成硝酸鐵，故1 mol Fe電子轉(zhuǎn)移數(shù)為3NA，錯(cuò)誤。

(2)2.4 g Mg在足量的O2中燃燒，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.1NA(2016四川)

【解析】0.1 mol Mg完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.2NA，錯(cuò)誤。

(3)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(2015全國Ⅰ)

(4)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，5.6 L CO2與足量Na2O2反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.5NA(2015四川)

(5)3 mol單質(zhì)Fe完全轉(zhuǎn)變?yōu)镕e3O4，失去8nA個(gè)電子(2015廣東)

【解析】3 mol Fe生成1 mol Fe3O4，根據(jù)Fe3O4中Fe原子的化合價(jià)共為+8/3價(jià)，可知反應(yīng)中3 mol單質(zhì)鐵失去8nA個(gè)e-，(或者把Fe3O4看成Fe2O3·FeO)正確。

(6)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

【解析】氫氧燃料電池正極消耗的氣體是O2，當(dāng)消耗1 mol O2時(shí)，電路中通過的電子數(shù)目為4NA，錯(cuò)誤。

【突破陷阱】

1．氧化還原反應(yīng)核心是化合價(jià)，要注意根據(jù)氧化劑的氧化性與還原劑的還原性來確定反應(yīng)中元素的價(jià)態(tài)變化情況及電子轉(zhuǎn)移數(shù)目。因?yàn)橥谎趸瘎┡c還原性不同的物質(zhì)作用，還原產(chǎn)物不同，反應(yīng)中元素的價(jià)態(tài)變化情況與電子轉(zhuǎn)移數(shù)目不同。同樣，同一還原劑與氧化性不同的物質(zhì)作用，氧化產(chǎn)物不同，反應(yīng)中元素的價(jià)態(tài)變化情況與電子轉(zhuǎn)移數(shù)目不同，因此必須具體問題具體分析，不能一概而論，避免錯(cuò)誤的發(fā)生。如 Na2O2+H2O(CO2)、Cl2+H2O、Cl2+Fe、S+Fe、S+Cu等反應(yīng)的化合價(jià)變化要注意。注意涉及量問題的氧化還原反應(yīng)，如FeBr2或FeI2中通入一定量的Cl2。

2．關(guān)注電化學(xué)中電極反應(yīng)與轉(zhuǎn)移電子數(shù)的關(guān)系。如氫氧燃料電池、電解飽和食鹽水等。

六、關(guān)注“復(fù)合式”，突破特殊反應(yīng)

(2)50 mL 12 mol/L鹽酸與足量MnO2共熱，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.3NA(2015四川)

【解析】隨著反應(yīng)的進(jìn)行濃鹽酸變成稀鹽酸，不再和MnO2反應(yīng)，故50 mL 12 mol/L的鹽酸與足量的MnO2共熱轉(zhuǎn)移的電子數(shù)小于0.3NA，錯(cuò)誤。

(3)1 mol FeCl3完全轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3時(shí)，可得到Fe(OH)3膠粒的數(shù)目為NA

【解析】Fe(OH)3膠粒是很多Fe(OH)3分子的聚合體，所以數(shù)目小于NA，錯(cuò)誤。

(4)1 mol熔融 NaHSO4中含有陽離子數(shù)目為2NA

【突破陷阱】

2．定量濃硝酸與金屬反應(yīng)、定量濃硫酸與活潑金屬反應(yīng)、濃鹽酸與足量MnO2共熱等隨著濃度變化引起反應(yīng)發(fā)生變化。

(作者單位：湖北省遠(yuǎn)安縣第一高級中學(xué))