繞開“陷阱”，破解NA試題

馮存良

阿伏加德羅常數(shù)試題（即NA試題）是高考化學(xué)命題的熱點(diǎn)，所考查的知識(shí)一般是學(xué)生的薄弱點(diǎn)、易錯(cuò)點(diǎn)和痛點(diǎn)。這類題雖然一般以單選題的形式出現(xiàn)，但涵蓋的知識(shí)面廣，涉及學(xué)生不易記憶，不好區(qū)分的知識(shí)，能很好地考查學(xué)生思維的嚴(yán)密性。為此，筆者通過(guò)深入研究近幾年的高考試題，分析高考NA試題的命題考查方向，命題的規(guī)律與特點(diǎn)，總結(jié)出命題人在題目設(shè)置的常見陷阱類型，并給出針對(duì)不同陷阱類型的破解方法。

一、解答阿伏加德羅常數(shù)類題目的三“步”曲

第一步：看——查看物質(zhì)的狀態(tài)和外界條件

第二步：定——確定研究對(duì)象的狀態(tài)和外部條件

第三步：算——根據(jù)所求內(nèi)容進(jìn)行計(jì)算

二、阿伏加德羅常數(shù)類題目的陷阱

一定體積的氣體中微粒數(shù)目的分析

解這類題要注意兩點(diǎn)：

一是看氣體是否處于標(biāo)準(zhǔn)狀況（0℃，101kPa）。當(dāng)題干中設(shè)置“常溫常壓”“室溫”等條件時(shí)，就不能用標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積求解粒子數(shù)目。

二是看標(biāo)準(zhǔn)狀況下物質(zhì)是否為氣體（如水、苯、汽油、四氯化碳、乙醇、甲醇、CH2Cl2、CHCl3、SO3、HF等在標(biāo)準(zhǔn)狀況下均不為氣態(tài)）。只有物質(zhì)為氣體，并且處在標(biāo)準(zhǔn)狀況下才能使用Vm=22.4L·mol-1進(jìn)行有關(guān)計(jì)算；當(dāng)題干中所給物質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為非氣態(tài)物質(zhì)時(shí)，無(wú)法用標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積求解粒子數(shù)目。

一定物質(zhì)中原子、中子、質(zhì)子、電子等數(shù)目的分析

解答此類題型，要求同學(xué)們對(duì)物質(zhì)的微觀構(gòu)成非常熟悉，能弄清楚微粒中相關(guān)粒子數(shù)（質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、電子數(shù)）及離子數(shù)、電荷數(shù)、化學(xué)鍵之間的關(guān)系。

具體方法：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。

若物質(zhì)為混合物，先求混合物中各物質(zhì)的最簡(jiǎn)式；若最簡(jiǎn)式相同，可先求最簡(jiǎn)式的物質(zhì)的量，然后求解目標(biāo)粒子數(shù)目。若最簡(jiǎn)式不同，可先計(jì)算兩物質(zhì)的摩爾質(zhì)量是否相同。當(dāng)摩爾質(zhì)量相同時(shí)，可先求兩物質(zhì)的總物質(zhì)的量，然后求解目標(biāo)粒子的數(shù)目。如14 g乙烯與丙烯中所含的碳原子數(shù)為NA；22 g CO2 和N2O 混合物中所含的原子數(shù)為1.5NA。?？疾榈倪€有O2和O3，NO2和N2O4等。

需要記住的一些特殊微粒特點(diǎn)：

（1）Ne：是單原子分子；

（2）臭氧（O3）、白磷（P4）：多原子分子中的原子個(gè)數(shù)；

（3）D2O：H（11H）、D（21H）、T（31H）三者中的中子數(shù)不同；

（4）16O、17O、18O、35Cl、37Cl中的中子數(shù)不同；

（5）-OH與OH-的電子數(shù)不同，NH4+與NH2-的電子數(shù)相同；

（6）Na2O2、Na2O、KO2中的陰、陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比。

一定量的物質(zhì)中化學(xué)鍵數(shù)目的分析

（1）物質(zhì)的化學(xué)鍵

金剛石：1 mol金剛石（或晶體硅）中含有的C-C鍵（或Si-Si鍵）數(shù)為4NA；

石墨：1 mol石墨中含有的C-C鍵數(shù)為1.5NA；

SiO2：1mol含4mol Si-O鍵；

苯：苯環(huán)中的碳碳鍵是介于單鍵和雙鍵之間的一種獨(dú)特的鍵，不含有碳碳雙鍵，含有6個(gè)C-H;

白磷（P4）： 11 mol白磷（P4）中含有的P-P鍵的數(shù)目為6NA；

1 mol Na2O2、CaC2中含O22- 、CO22-分別是1 mol；

烴及其衍生物：通過(guò)書寫其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式確定化學(xué)鍵。

電解質(zhì)溶液中微粒數(shù)目的分析

此類題的解題思路為：已知量（溶液的體積及溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度）→物質(zhì)的量→分析粒子種類及個(gè)數(shù)（溶質(zhì)的電離、水解、溶劑所含粒子等）→目標(biāo)粒子數(shù)目。

五個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)：

（1）“已知濃度缺體積”及“已知體積缺濃度”

以上兩種情況均無(wú)法求解溶液中所含目標(biāo)粒子的數(shù)目。如，25 ℃ 時(shí)，有同學(xué)認(rèn)為pH=13的NaOH溶液中所含OH-的數(shù)目為 0.1NA，事實(shí)上因?yàn)槿鄙偃芤旱捏w積無(wú)法計(jì)算OH-的數(shù)目，故此說(shuō)法錯(cuò)誤。

（2）忽略溶劑

當(dāng)溶劑中也含有所求的粒子時(shí)，不少同學(xué)往往習(xí)慣性地只考慮溶質(zhì)中所含粒子，而忽視了溶劑中所含粒子導(dǎo)致出錯(cuò)。如在50 g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為46%的乙醇水溶液中，得出含氫原子數(shù)目為3NA，這就是由于陷入思維定式，忽視溶劑水中也含有氫原子而出錯(cuò)。

（3）膠體中微?！俜肿訑?shù)目

膠體中微粒是多個(gè)微粒的聚合體。如0.1L1mol/L的飽和氯化鐵溶液滴入沸水中，生成的膠體含膠粒數(shù)目小于0.1NA.。

（4）電離

當(dāng)溶質(zhì)為弱電解質(zhì)時(shí)，其在溶液中部分電離，溶液中所含的分子數(shù)及電離出的離子數(shù)目均無(wú)法直接求解，如1L 1 mol·L-1的氨水中有NA個(gè)NH4+：一水合氨為弱電解質(zhì)，不能全部電離，故氨水中所含NH4+的數(shù)目小于NA，錯(cuò)誤。

（5）水解

當(dāng)電解質(zhì)在溶液中發(fā)生水解時(shí)，溶液中發(fā)生水解的離子數(shù)目無(wú)法直接求解。如將0.1 mol FeCl3配成1 L溶液，有同學(xué)認(rèn)為所得溶液含有0.1NA個(gè)Fe3+，事實(shí)上Fe3+部分水解導(dǎo)致所配溶液中的Fe3+減少，從而使溶液中的Fe3+數(shù)目小于0.1NA，錯(cuò)誤。

氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目的分析

解答此類題應(yīng)掌握氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)和得失電子守恒規(guī)律。掌握?？挤磻?yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)：

反應(yīng) 物質(zhì) 轉(zhuǎn)移電子數(shù)（NA）

Na2O2+CO2（或H2O） 1 mol Na2O2 1

1 mol O2 2

Cl2+NaOH（H2O） 1 mol Cl2 1

Cl2+Fe 1 mol Cl2 2

Cu+S 1 mol Cu 1

IO4+ + I? （+H+） 1 mol I2

NH4NO3→N2 1 mol N2 3.75

CIO3- +Cl?（+H+） 3 molCl2 5

NH4NO2→N2 1 mol N2 3

注意氧化順序，如向FeI2溶液中通入氯氣，氯氣先氧化碘離子，再氧化亞鐵離子。注意量不同，所表現(xiàn)的化合價(jià)不同。如，1 mol Fe與少量的稀HNO3反應(yīng)時(shí)生成Fe（NO3）2，轉(zhuǎn)移 2NA個(gè)電子；1 mol Fe與足量的稀HNO3反應(yīng)時(shí)生成Fe（NO3）3，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3NA。

特殊反應(yīng)或隱含反應(yīng)中NA的分析

（1）可逆反應(yīng)類型

因?yàn)榭赡娣磻?yīng)進(jìn)行不完全，當(dāng)沒(méi)給出轉(zhuǎn)化率時(shí)，不能求出準(zhǔn)確的目標(biāo)粒子數(shù)目。如，某密閉容器盛有0.1 mol N2和0.3 mol H2，在一定條件下充分反應(yīng)，有同學(xué)認(rèn)為轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為0.6NA。事實(shí)上該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，進(jìn)行程度不確定，無(wú)法準(zhǔn)確求解轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目。

（2）溶液濃度變化使反應(yīng)停止的類型

因?yàn)樗岬臐舛茸兓狗磻?yīng)停止，難以求出準(zhǔn)確的目標(biāo)粒子數(shù)目。如，80 mL 12 mol·L-1的濃鹽酸與足量MnO2反應(yīng)，有同學(xué)認(rèn)為生成Cl2的分子數(shù)目為0.24NA。事實(shí)上隨著反應(yīng)進(jìn)行，濃鹽酸變?yōu)橄←}酸，反應(yīng)停止，無(wú)法準(zhǔn)確求解生成的Cl2的分子數(shù)目。

（3）物質(zhì)組成不能確定的類型

當(dāng)某些物質(zhì)混合或反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后，產(chǎn)物的種類變化或物質(zhì)的量不定，難以求出準(zhǔn)確的目標(biāo)粒子數(shù)目。如，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，5.6 L NO和5.6 L O2混合后的分子總數(shù)為0.5NA；兩種氣體混合后生成NO2，有同學(xué)認(rèn)為，若不考慮NO2部分轉(zhuǎn)化為N2O4，氣體的體積為8.4 L，物質(zhì)的量為0.375 mol。事實(shí)上，混合氣體中存在可逆反應(yīng)2NO2N2O4，故無(wú)法準(zhǔn)確求解分子數(shù)目。

和物質(zhì)所處狀態(tài)無(wú)關(guān)的量的分析

這一類題中所給出的物質(zhì)一般是一定的質(zhì)量或物質(zhì)的量，同時(shí)還會(huì)給出一些干擾因素，如常溫常壓，物質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為液體等，因?yàn)橹灰|(zhì)量或物質(zhì)的量不變，物質(zhì)所含微粒數(shù)目就不變，與物質(zhì)所處狀態(tài)無(wú)關(guān)。